Научная тема: «КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ИССЛЕДОВАНИИ СТРОЕНИЯ И МЕХАНИЗМОВ РЕАКЦИЙ ПРОСТЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ФУЛЛЕРЕНОВ»
Специальность: 02.00.17
Год: 2012
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Определена структура ряда фторированных и трифторметилированных производных фуллеренов на основании расчетных данных
  2. Найдены варианты метода функционала плотности, позволяющие наиболее адекватно описывать конформационные особенности CF2-производных фуллеренов
  3. Проведено теоретическое исследование характера полифункционализации CF2-группами фуллерена С60 и нанотрубки типа (5,5) и изменения зонной структуры последней в зависимости от степени функционализации
  4. Описаны механизмы обмена и миграции заместителей во фторированных и трифторметилированных производных фуллеренов, рассчитаны энергии активации данных процессов и на основании этих данных объяснены закономерности их изомерного состава
  5. Выяснены детальные механизмы перегруппировок Стоуна-Вэйлза и удаления фрагмента С2 из углеродного каркаса в условиях хлорирования хлоридами переменной валентности и рассчитаны энергии активации данных процессов
Список опубликованных работ
1.Goryunkov A.A., Kuvychko I.V., Ioffe I.N., Dick D.L., Sidorov L.N., Strauss S.H., Boltalina O.V. Isolation of C60(CF3)n (n = 2, 4, 6, 8, 10) with high compositional purity // J. Fluorine Chem. – 2003. – T.124. – № 1. – C. 61-64.

2.Goryunkov A.A., Markov V.Y., Ioffe I.N., Bolskar R.D., Diener M.D., Kuvychko I.V., Strauss S.H., Boltalina O.V. C74F38: An Exohedral Derivative of a Small-Bandgap Fullerene with D3 Symmetry // Angew. Chem. Int. Ed. – 2004. – T.43. – № 8. – C. 997-1000

3.Ioffe I.N., Goryunkov A.A., Boltalina O.V., Borschevsky A.Y., Sidorov L.N. Computational Study of Thermochemistry of Some Endo- and Exohedral Fullerene Derivatives // Fullerenes, Nanotubes, Carbon Nanostr. – 2005. – T.12. – № 1-2. – C. 169-174.

4.Goryunkov A.A., Ioffe I.N., Kuvychko I.V., Yankova T.S., Markov V.Y., Streletsky A.A., Dick D.L., Sidorov L.N., Boltalina O.V., Strauss S.H. Trifluoromethylated [60]Fullerenes. Synthesis and Characterization // Fullerenes, Nanotubes, Carbon Nanostr. – 2005. – T.12. – № 1-2. – C. 181-185.

5.Troshin P.A., Lyubovskaya R.N., Ioffe I.N., Shustova N.B., Kemnitz E., Troyanov S.I. Synthesis and Structure of the Highly Chlorinated [60]Fullerene C60Cl30 with a Drum-Shaped Carbon Cage // Angew. Chem. Int. Ed. – 2005. – T.44. – № 2. – C. 234-237

6.Kareev I.E., Lebedkin S.F., Bubnov V.P., Yagubskii E.B., Ioffe I.N., Khavrel P.A., Kuvychko I.V., Strauss S.H., Boltalina O.V. Trifluoromethylated Endohedral Metallofullerenes: Synthesis and Characterization of Y@C82(CF3)5 // Angew. Chem. Int. Ed. – 2005. – T.44. – № 12. – C. 1846-1849

7.Streletskii A.V., Ioffe I.N., Kotsiris S.G., Barrow M.P., Drewello T., Strauss S.H., Boltalina O.V. In-Plume Thermodynamics of the MALDI Generation of Fluorofullerene Anions // J. Phys. Chem. A – 2005. – T.109. – № 4. – C. 714-719

8.Kareev I.E., Quinones G.S., Kuvychko I.V., Khavrel P.A., Ioffe I.N., Goldt I.V., Lebedkin S.F., Seppelt K., Strauss S.H., Boltalina O.V. Variable-Temperature 19F NMR and Theoretical Study of 1,9- and 1,7-C60F(CF3) and Cs- and C1-C60F17(CF3): Hindered CF3 Rotation and Through-Space JFF Coupling // J. Am. Chem. Soc. – 2005. – T.127. – № 32. – C.11497-11504.

9.Ioffe I.N., Avdoshenko S.M., Boltalina O.V., Sidorov L.N., Berndt K., Weber J.M. Mass spectrometry, photoelectron spectroscopy, and quantum chemical studies of fluorofullerene dianions // Int. J. Mass Spectrom. – 2005. – T.243. – № 3. – C.223-230.

10.Troyanov S.I., Shustova N.B., Ioffe I.N., Turnbull A.P., Kemnitz E. Synthesis and structural characterization of highly chlorinated C70, C70Cl28 // Chem. Commun. – 2005. – № 1. – C. 72-74.

11.Сидоров Л.Н., Ливадарис В., Шустова Н.Б., Иоффе И.Н., Кемниц Э., Троянов С.И. Электронное сродство и эффект дискриминирования при масс-спектрометрическом анализе хлофуллеренов методом МАЛДИ // Изв. АН, Cер. хим. – 2005. – T.54. – № 5. – C. 1093-1096.

12.Boltalina O.V., Streletskii A.V., Ioffe I.N., Hvelplund P., Liu B., Nielsen S.B., Tomita S. Formation of long-lived fluorofullerene trianions in collisions with Na // J. Chem. Phys. –2005.– T.122. – № 2. – C.021102-1–021102-3.

13.Dorozhkin E.I., Ignat’eva D.V., Tamm N.B., Vasilyuk N.V., Goryunkov A.A., Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Sidorov L.N., Pattison P., Kemnitz E., Troyanov S.I. Structure of 1,4,10,19,25,41-C70(CF3)6, isomer with unique arrangement of addends // J. Fluorine Chem. –2006.– T.127. – № 10. – C.1344-1348.

14.Goryunkov A.A., Kareev I.E., Ioffe I.N., Popov A.A., Kuvychko I.V., Markov V.Y., Goldt I.V., Pimenova A.S., Serov M.G., Avdoshenko S.M., Khavrel P.A., Sidorov L.N., Lebedkin S.F., Mazej Z., Ћemva B., Strauss S.H., Boltalina O.V. Reaction of C60 with KMnF4: Isolation and characterization of a new isomer of C60F8 and re-evaluation of the structures of C60F7(CF3) and the known isomer of C60F8 // J. Fluorine Chem. – 2006. – T.127. – № 10. – C. 1423-1435.

15.Markov V.Yu., Aleshina V.E., Borschevskiy A.Ya., Khatymov R.V., Tuktarov R.F., Pogulay A.V., Maximov A.L., Kardashev S.V., Ioffe I.N., Avdoshenko S.M., Dorozhkin E.I., Goryunkov A.A., Ignat’eva D.V., Gruzinskaya N.I., Sidorov L.N. Mass spectrometric studies of trifluoromethylated fullerenes // Int. J. Mass Spectrom. – 2006. – T.251. – № 1. – C. 16-22.

16.Avdoshenko S.M., Goryunkov A.A., Ioffe IN., Ignat´eva D.V., Sidorov L.N., Pattison P., Kemnitz E., Troyanov S.I. I/Preparation, crystallographic characterization and theoretical study of CJO(CF3)i6 and C7o(CFs)is II Chem. Commun., - 2006. - № 23. - C. 2463-2465.

17.Ignat´eva D.V., Goryunkov A.A., Tamm N.B., Ioffe IN., Avdoshenko S.M., Sidorov L.N., Dimitrov A., Kemnitz E., Troyanov S.I. Preparation, crystallographic characterization and theoretical study of two isomers of C7o(CFs)n II Chem. Commun. - 2006. - № 16. - C. 1778-1780.

18.Goryunkov A.A., Ignat´eva D.V., Tamm N.B., Moiseeva N.N., Ioffe IN., Avdoshenko S.M., Markov V.Yu., Sidorov L.N., Kemnitz E., Troyanov S.I. Preparation, Crystallographic Characterization, and Theoretical Study of C7o(CFs)i4 II Eur. J. .Org. Chem. - 2006. - № 11. -C. 2508-2512.

19.Dorozhkin E.I., Ignat´eva D.V., Tamm N.B., Goryunkov A.A., Khavrel P.A., Ioffe IN., Popov A.A., Kuvychko I.V., Streletskiy A.V., Markov V.Y., Spandl J., Strauss S.H., Boltalina O.V. Synthesis, Characterization, and Theoretical Study of Stable Isomers of C7o(CFs)n (n = 2, 4, 6, 8, 10) // Chem. Eur. J. - 2006. - T.12. - № 14. - C. 3876-3889.

20.Pimenova A.S., Kozlov A.A., Goryunkov A.A., Markov V.Yu., Khavrel P.A., Avdoshenko S.M., Ioffe IN., Sakharov S.G., Troyanov S.I., Sidorov L.N. Synthesis and characterization of difluoromethylene-homo[60]fullerene, CeofCF^ II Chem. Commun. - 2007. - № 4. - C. 374-376.

21.Goryunkov A.A., Ioffe IN., Khavrel P.A., Avdoshenko S.M., Markov V.Yu., Mazej Z.,

Sidorov L.N., 1 royanov S.l. 1 he former CeoPie is actually a double-caged adauct: (Сбор1б)(Сбо) II Chem. Commun. - 2007. - № 7. - C. 704-706.

22.Omelyanyuk N.A., Goryunkov A.A., Tamm N.B., Avdoshenko S.M., Ioffe IN., Sidorov L.N., Kemnitz E., Troyanov S.I. New trifluoromethylated derivatives of [60]fullerene, Ceo(CF3)n with n = 12 and 14II Chem. Commun. - 2007. - № 45. - C. 4794-4796.

23.Pimenova A.S., Kozlov A.A., Goryunkov A.A., Markov V.Yu., Khavrel P.A., Avdoshenko S.M., Vorobiev V.A., Ioffe IN., Sakharov S.G., Troyanov S.L, Sidorov L.N. Preparation and structures of [6,6]-open difluoromethylene[60]fullerenes: CeofCF^) and Сбо(Ср2)2 II Dalton Trans. - 2007. - № 45. - C. 5322-5328.

24.Dorozhkin E.I., Goryunkov A.A., Ioffe IN., Avdoshenko S.M., Markov V.Yu., Tamm N.B., Ignat´eva D.V., Sidorov L.N., Troyanov S.I. Synthesis, Structure, and Theoretical Study of Lower Trifluoromethyl Derivatives of [60]Fullerene II Eur. J. Org. Chem. - 2007. - № 30. - C. 5082-5094.

25.Troyanov S.I., Goryunkov A.A., Dorozhkin E.I., Ignat’eva D.V., Tamm N.B., Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Markov V.Yu., Sidorov L.N., Scheurel K., Kemnitz E. Higher trifluoromethylated derivatives of C60, C60(CF3)16 and C60(CF3)18: Synthesis, structure, and theoretical study // J. Fluorine Chem. – 2007. – T.128. – № 5. – C. 545-551.

26.Папина Т.С., Лукьянова В.А., Горюнков А.А., Иоффе И.Н., Гольдт И.В., Буяновская А.Г., Кабаева Н.М., Сидоров Л.Н. Энтальпия образования фторида фуллерена С60F18 и энергия связи C-F // Журн. физ. хим. – 2007. – T.81. – № 10. – C. 1753-1757.

27.Muttig T., Ioffe I.N., Troyanov S.I., Kemnitz E. Crystal and Molecular Structure of C2-C70(CF3)8*1.5PhMe // Mendeleev Commun. – 2008. – T.18. – № 2. – C. 73-75.

28.Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Kozlov A.A., Markov V.Yu., Nikolaev E.N., Sidorov L.N. Novel possibilities in the study of isolated carbon nanotubes // Rapid Commun. Mass Spectrom. – 2008. – T.22. – № 9. – C. 1372-1376.

29.Goryunkov A.A., Kornienko E.S., Magdesieva T.V., Kozlov A.A., Vorobiev V.A., Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Nikitin O.M., Markov V.Y., Khavrel P.A., Vorobiev A.K., Sidorov L.N. Electrochemical, ESR and theoretical studies of [6,6]-opened C60(CF2), cis-2-C60(CF2)2 and their anions // Dalton Trans., – 2008. – № 48. – C. 2981-2985.

30.Khatymov R.V., Markov V.Yu., Tuktarov R.F., Ioffe I.N., Muftakhov M.V., Avdoshenko S.M., Pogulay A.V., Sidorov L.N. Electron interaction with S6-C60(CF3)12: Energy pool of fullerene cage // Int. J. Mass Spectrom. – 2008. – T.272. – № 2-3. – C. 119-126.

31.Troyanov S.I., Goryunkov A.A., Tamm N.B., Markov V.Yu., Ioffe I.N., Sidorov L.N. Synthesis, structure and theoretical study of mixed fluoro-trifluoromethyl derivatives of C60. Molecular structures of C60F18(CF3)6 and C60F16(CF3)6 // Dalton Trans. – 2008. – № 19. – C. 2627-2632.

32.Самохвалова Н.А., Хаврель П.А., Горюнков А.А., Иоффе И.Н., Карнацевич В.Л., Сидоров Л.Н., Кемниц Э., Троянов С.И. Новые изомеры трифторметилированного фуллерена: C60(CF3)12 и C60(CF3)14 // Изв. АН, Сер. хим. – 2008. – T.57. – № 12. – C. 826-830.

33.Tamm N.B., Ioffe I.N., Kemnitz E., Troyanov S.I. Synthesis and molecular structure of pentafluoroethyl derivatives of C70: C70(C2F5)8 and C70(C2F5)10 // Dalton Trans. – 2009. – № 15. – C. 2740-2745.

34.Ioffe I.N., Goryunkov A.A., Tamm N.B., Sidorov L.N., Kemnitz E., Troyanov S.I. Fusing pentagons in a fullerene cage by chlorination: IPR D2-C76 rearranges into non-IPR C76Cl24 // Angew. Chem. Int. Ed. – 2009. – T.48. – № 32. – C. 5904-5907.

35.Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Sidorov L.N. Theoretical study of isomerization mechanisms in fluorinated fullerene derivatives // J. Phys. Chem. A – 2009. – T.113. – № 4. – C. 10833-10838.

36.Ioffe I.N., Chen C., Yang S., Sidorov L.N., Kemnitz E., Troyanov S.I. Chlorination of C86 to C84Cl32 with Nonclassical Heptagon-Containing Fullerene Cage Formed by Cage Shrinkage // Angew. Chem. Int. Ed. – 2010. – T.49. – № 28. – C. 4784-4787.

37.Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Sidorov L.N. Smooth and Jump-like Metal-Dielectric Transitions in Single-Walled Carbon Nanotubes under Functionalization // ACS Nano – 2010. – T.4. – № 10. – C. 6260–6266.

38.Ioffe I.N., Mazaleva O.N., Chen C., Yang S., Kemnitz E., Troyanov S.I. C76 fullerene chlorides and cage transformations. Structural and theoretical study // Dalton Trans. – 2011. – Т.40. – № 41. – C. 11005-11011.

39.Игнатьева Д. В., Иоффе И. Н., Троянов С. И., Сидоров Л. Н. Внешнесферные и скелетные перегруппировки в молекулах производных фуллеренов // Успехи химии – 2011. – T.80. – № 7. – C. 663-678.