Введение
Различные формы кристаллических решеток углерода.
В химии диамантоиды представляют собой обобщения молекулы-клетки углерода, известной как адамантан (C10H16), являющейся наименьшей структурной ячейкой алмазной кристаллической решетки. Диамантоиды, также известные как наноалмазы или конденсированные адамантаны, могут включать в себя одну или несколько ячеек (адамантан, диамантан, триамантан и более высокие полимантаны), а также многочисленные изомерные и структурные варианты адамантанов и полимантанов. Эти диамантоиды встречаются в природе в нефтяных месторождениях и были извлечены и очищены до крупных чистых кристаллов молекул полимантана, содержащих более десятка ячеек адамантана на молекулу. Эти соединения представляют интерес как молекулярные аналоги алмазной кубической структуры, завершенной C-H связями.
In chemistry, diamondoids are generalizations of the carbon cage molecule known as adamantane (C10H16), the smallest unit cage structure of the diamond crystal lattice. Diamondoids also known as nanodiamonds or condensed adamantanes may include one or more cages (adamantane, diamantane, triamantane, and higher polymantanes) as well as numerous isomeric and structural variants of adamantanes and polymantanes. These diamondoids occur naturally in petroleum deposits and have been extracted and purified into large pure crystals of polymantane molecules having more than a dozen adamantane cages per molecule. These species are of interest as molecular approximations of the diamond cubic framework, terminated with C−H bonds.
Происхождение и происхождение
Диамантоиды обнаруживаются в зрелых высокотемпературных нефтяных флюидах (лёгких маслах, конденсатах и влажном газе). Эти флюиды могут содержать до столовой ложки диамантоидов на галлон (3,78 литра). Обзор, проведенный Mello и Moldowan в 2005 году, показал, что хотя углерод в алмазах не имеет биологического происхождения, диамантоиды, найденные в нефти, состоят из углерода, образовавшегося из биологических источников. Это было установлено путем сравнения соотношений углеродных изотопов.
Оптические и электронные свойства
Оптическое поглощение для всех диамантоидов лежит глубоко в ультрафиолетовой области спектра, с оптическими запрещенными зонами около 6 электронвольт и выше. Спектр каждого диамантоида отражает его индивидуальный размер, форму и симметрию. Благодаря четко определенному размеру и структуре, диамантоиды также служат модельной системой для расчетов электронной структуры. Многие оптоэлектронные свойства диамантоидов определяются разницей в характере высшей занятой и низшей свободной молекулярных орбиталей: первая является объемной, а вторая – поверхностной. В результате энергия низшей свободной молекулярной орбитали в значительной степени не зависит от размера диамантоида. Диамантоиды обладают отрицательным электронным сродством, что делает их потенциально полезными в приборах электронного излучения.