Изомерия и ее влияние на электронные свойства во фторсодержащих производных углеродных нанокластеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Авдошенко, Станислав Михайлович

• Авдошенко, Станислав Михайлович
• кандидат химических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат химических наук Авдошенко, Станислав Михайлович

Введение.

I. Литературные сведения о изучаемых системах.

Фториды фуллеренов (ФФ).

Хлориды фуллеренов (ХФ).

Трифторметильные производные фуллеренов (ТФМФ).

Метанофуллерены.

С60(СН2)п.

С60(СС12)п.

С60(СВг2)п.

II. Основные принципы алгоритма "Жизнь".

II. 1. Тестирование алгоритма "Жизнь" на галогенидах фуллеренов.

II. 2. Изучение системы ТФМФ.

II. 2. 1. ТФМФ С70.

II. 2. 2. ТФМФ С60.

II. 3. Изучение системы C60(CF2)n.

III. Механизмы изомеризации фторированных производных фуллеренов.

III. 1. Изомеризация в системе ФФ.

III. 1. 1. Контролируемая изомеризация ФФ в комплексе с органическим донором.

III. 1. 2. Изомеризация ФФ в процессе синтеза.

III. 1. 2. Экспериментальная динамики дефторирования высших ФФ в методе масс-спектрометрии МАЛДИ.

III. 2. Изомеризация в системе ТФМФ.

III. 3. Система C60(CF2)n.

III. 3. 2. Изомерия в системах с мостиковыми заместителями.

III. 3. 3. Влияние внешнего электрического поля, мультиплетности и заряда системы C60CF2 на ее геометрию.

IV. Углеродные нанотрубки.

IV. 1. Открытие.

IV. 2. Особенности строения.

IV. 3. Свойства нанотрубок.

IV. 3. 1. Проводимость нанотрубок.

IV. 3. 2. Механические свойства.

IV. 4. Производные углеродных нанотрубок.

IV. 4. 1. Фторпроизводные углеродных нанотрубок.

IV. 4. 2. Дихлоркарбеновые производные углеродных нанотрубок.

V. Эволюция электронных свойств нанотрубок в результате функционализации карбеновыми аддендами.

V. 1. Региохимические особенности функционализации углеродных наноструктур карбенами.

V. 2. Электронное строение.

Расчетные методы.

Молекулярные системы.

Периодические системы.

Выводы.

Используемая литература.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изомерия и ее влияние на электронные свойства во фторсодержащих производных углеродных нанокластеров»

Актуальность работы

Работа проведена по теме «Термодинамика фуллеренов» (№ госрегистрации 1.3.01.20.02 16579) и по грантам «Миграция аддендов по углеродному каркасу фуллеренов в конденсированных средах» (грант РФФИ № 06-03-32942), «Твердофазное селективное фторирование фуллеренов в химически активных матрицах» (грант РФФИ № 03-03-32756).

Материалы на основе углерода интересны как фундаментальной, так и прикладной науке благодаря широкому разнообразию соединений с перспективными электронными свойствами. Действительно, полисопряженные углеродные системы отвечают большинству нужд современной молекулярной электроники: фуллерены могут представлять собой квантовые точки, свойства которых зависят от размера молекулы; углеродные нанотрубки, металлической природы, могут выступать в качестве проводящих мостиков, а полупроводящие -в качестве базы полевых транзисторов в наноархитектуре процессоров. Наконец, графен, наиболее «молодой» из углеродных материалов, позволил создать сверхбыстрый одноэлектронный транзистор и другие устройства, базирующиеся, например, на квантовом эффекте Холла при комнатной температуре. При этом важным свойством перечисленных систем является возможность их химической модификации, служащей удобным способом варьирования электронных и транспортных свойств в зависимости от степени и характера функционализации. Настоящая работа посвящена теоретическому исследованию ряда аспектов функционализации фуллеренов и углеродных нанотрубок фторсодержащими заместителями, введение которых может быть осуществлено сравнительно простым путем при одновременном контроле брутто-состава продуктов. Намирассмотрены особенности последовательного присоединения заместителей в условиях термодинамического и кинетического контроля, возможности их перегруппировок и связь топологии присоединения с электронными свойствами углеродных наноструктур. Цель работыЦелями настоящей работы являлись:1) разработка подходов к предсказанию строения ковалентных производных фуллеренов и нанотрубок, которые позволили бы эффективно ограничить круг рассматриваемых изомеров;2) квантово-химическое изучение возможных путей изомеризации производных фуллеренов, способных протекать как в условиях высокотемпературных радикальных реакций, так и при более низких температурах;3) исследование электронных свойств функционализированных фуллеренов и нанотрубок в зависимости от их структурных особенностей.

Для достижения этих целей были поставлены следующие задачи:1) нахождение наиболее вероятных структур, образующихся на каждой стадии последовательной функционализации фуллеренов галогенсодержащими заместителями, в условиях термодинамического и/или кинетического контроля процесса присоединения.

2) расчет и сопоставление энергий активации различных внутри- и межмолекулярных процессов миграции аддендов в галогенированных фуллеренах;3) теоретическое исследование особенностей последовательной функционализации углеродных нанотрубок СР2-группами и соответствующих изменений электронной структуры данных систем.

Научная новизнаВ работе впервые:1) разработан алгоритм предсказания изомерного состава полизамещенных производных фуллеренов, основанный на эффективном отборе изомеров-предшественников на каждой стадии присоединения;2) показан межмолекулярный характер изомеризации галогенированных производных фуллеренов, объяснено более легкое и глубокое протекание изомеризации в случае одноатомных аддендов по сравнению с СР3-группами; продемонстрирована возможность осуществления изомеризации фторидов фуллеренов при сравнительно низких температурах при участии донорных молекул;3) показаны пути управления конформацей СР2-производных фуллеренов с помощью внешнего поля и зарядового допирования,4) показано, что в отличие от фуллеренов, функционализация углеродных нанотрубок предпочтительно происходит по взаимоудаленным положениям, а их зонная структура на начальных этапах функционализации зависит лишь от средней плотности присоединения аддендов.

Практическая значимостьПредложенные в настоящей работе подходы к предсказанию изомерного состава полизамещенных производных фуллеренов и нанотрубок могут быть применены к широкому кругу подобных соединений, что позволит предсказывать возможность получения соединений с перспективными электронными свойствами. Найденные пути изомеризации производных фуллеренов с помощью молекул, обеспечивающих транспорт заместителей, могут быть использованы для получения ряда новых соединений. Продемонстрированная возможность плавного контроля зонной структуры углеродных наноструктур с помощьюпоследовательного замещения мостиковыми СР2-группами, а также контроля геометрии СРг-производных с помощью внешнего поля может быть использована для создания наноэлектронных устройств, таких как молекулярные транзисторы и переключатели. Результаты диссертационной работы могут быть рекомендованы для использования при проведении научных исследований в научных коллективах, ведущих работы в области синтеза и изучения свойств производных фуллеренов, в частности, на химическом и физическом факультетах МГУ имени М.В. Ломоносова, Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва), Институте элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Институте химической физики РАН им. H.H. Семенова (Москва), Институте проблем химической физики РАН (Черноголовка), Физико-техническом институте им. А.Н. Иоффе РАН (Санкт-Петербург), Институте неорганической химии им. A.B. Николаева РАН (Новосибирск). Апробация работыОсновные результаты данной работы были представлены на всероссийских и международных конференциях, в том числе:• 25-ом международном семинаре пользователей программных пакетов Ansys и CADFEM (Дрезден, Германия, 2008 г.);• 7-ой и 8-ой международных конференциях "Фуллерены и атомные кластеры" (Санкт-Петербург, Россия, 2005 и 2007 гг.);• 10-ой международной конференции по наноисследованиям и нанотехнологии (Базель, Швейцария, 2006 г.);• 17-ой международной конференции по масс-спектрометрии (Прага, Чехия, 2006 г.)

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Авдошенко, Станислав Михайлович

Выводы

1. Предложен алгоритм «Жизнь», реализующий эфективный поиск продуктов реакций присоединения и диссоциации с участием производных фуллеренов в условиях как термодинамического, так и кинетического контроля. С помощью данного подхода удалось предсказать структуры соединений С7о(СР3)п (я= 12-20) и С60(СР3)П (я=2-20), образующихся в ходе радикального трифторметилирования фуллеренов. Установлена преемственность структурных элементов в соединениях с близкой к ТФМФ энергетикой стерических взаимодействий (-С2р5, -г-С3Р7), что позволяет предсказывать наиболее вероятные продукты присоединения -С2Р5, -г-С3Р7 на основании массивов, полученных для -СР3.

2. Показано, что термодинамический контроль в синтезе ДФМФ должен приводить к присоединению >СР2-групп в один или два цикла на углеродном каркасе. Это может быть использовано в качестве метода создания «окон» в углеродном каркасе для синтеза соединений внедрения.

3. Показано, что процессы миграции атомов фтора во фторидах фуллеренов (ФФ) могут катализироваться присутствием реагента-переносчика, в качестве которого может выступать органический донор или молекул ФФ. Обнаружено, что для трифторметилированных фуллеренов (ТФМФ) подобные процессы не характерны, однако возможен сигматропный сдвиг СР3-группы, в результате которого существенно менее устойчивые соединения могут переходить в более устойчивые.

4. Продемонстрирована возможность контроля строения дифторметиленированных фуллеренов под действием заряда или внешнего электрического поля.

5. Показано, что функционализация углеродных нанотрубок СР2-группами должна протекать, в отличие от фуллеренов, через независимое присоединение групп ко взаимоудаленным участкам трубки. При этом рост ширины запрещенной зоны достаточно плавно зависит от плотности присоединения и мало зависит от его топологии. Однако при высоких степенях присоединения разделение р-системы на различные слабосвязанные фрагменты может привести к резкому изменению электронных свойств.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Авдошенко, Станислав Михайлович, 2009 год

1. Сидоров JI.H., Юровская М.А., Борщевский А.Я., Трушков И.В. и Иоффе И.Н. . М: Экзамен, 2004. - 688 с.

2. Boltalina O.V., Lukonin A.Y., Street J.M., Taylor R. C60F2 exist ! // Chem. Commun. 2000. - № . - C. 1601-1602.

3. Boltalina O.V., Markov V.Y., Taylor R., Waugh M.P. Preparation and charactisation of C60FI8 // Chem. Commun. 1996. - № . - C. 2549-2550.

4. Boltalina O.V., Markov V.Y., Troshin P.A., Darwish A.D., Street J.M., Taylor R. C6oF20: "Saturnen", an Extraordinary Squashed Fullerene // Angew. Chem. Int. Ed. -2001. № 40. - C. 787-789.

5. Boltalina O.V., Street J.M., Taylor R. C6oF36 consists of two isomers having T and C3 symmetry // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1998. - № . - C. 649-653.

6. Gakh A.A., Tuinman A.A., Adcock J.L., Sachleben R.A., Compton R.N. Selective Synthesis and Structure Determination of C6oF48 // J. Am. Chem. Soc. 1994. - № 116. -C. 819-820.

7. Boltalina O.V., Sidorov L.N., Bagryantsev V.F., Serdenko V.A., Zapol'skii A.S., Street J.M., Taylor R. Formation of C6oF48 and fluorides of higher fullerenes // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1996. - № . - C. 2275-2278.

8. Clare В., Kepert D. The enhanced stability of endo isomers of C6oF60 // J. Mol. Struc.-Theochem. 1996. - № 367. - C. 1-13.

9. Taylor R., Abdul-Sada A.K., Boltalina O.V., Street J.M. Isolation and characterisation of forty-nine fluorinated derivatives of 70]fullerene // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 2000. -№ . - C. 1013-1021.

10. Boltalina O.V., Avakyan T.V., Markov V.Y., Dennis T.J., Abdul-Sada A.K., Taylor R. Formation of C76F38, C78F38, C82F44, C84F40, and C84F44 // J. Phys. Chem. B. 1999. - № 103.-C. 8189-8191.

11. 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. - № 43. - C. 997-1000.

12. Birkett P.R., Avent A.G., Darwish A.D., Kroto H.W., Taylor R., Walton D.M. Preparation and I3C NMR spectroscopic charaterization of Сб0С1б // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993. - № . - C. 1230-1232.

13. Troshin P.A., Popkov O., Lyubovskaya R.N. Some new aspects of chlorination of fullerenes // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2003. - № 11. - C. 165-185.

14. Shustova N.B., Popov A.A., Sidorov L.N., Turnbull A.P., Kemnitz E., Troyanov S.I. Preparation and crystallographic characterization of C6oCl24 // Chem. Commun. 2005. -№.-C. 1411-1413.

15. Троянов С.И., Шустова Н.Б., Попов A.A., Сидоров JI.H. Синтез и строение хлоридов фуллерена Сб0 // Изв. АН. Сер. хим. 2005. - №. - С. 1608-1618.

16. Birkett P., Avent A., Darwish A., Kroto Н., Taylor R., Walton D. Formation and characterization C70Cli0 // J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995. - № . - C. 683-684.

17. Avent A.G., Birkett P.R., Darwish A.D., Kroto H.W., Taylor R., Walton D.R.M. Formation of C70Phi0 and C70Ph8 from the Electrophile С70С1Ю // Tetrahedron. 1996. - № 52. - C. 5235-5246.

18. Bergosh R.G., Meier M.S., Laske Cooke J.A., Spielmann H.P., Weedon B.R. Dissolving Metal Reductions of Fullerenes // J. Org. Chem. 1997. - № 62. - C. 7667-7672.

19. Clare В., Kepert D. The structures of C70Xn, X = H, F, Br, C6H5 and n = 2-12 // J. Mol. Struc.-Theochem. 1999. - № 491. - C. 249-264.

20. Xiao Z., Wang F., Huang S., Gan L., Zhou J., Yuan G., Lu M., Pan J. Regiochemistry of 70]fullerene: preparation of C7o(OOtBu)n (n = 2, 4, 6, 8, 10) through both equatorial and cyclopentadienyl addition modes // J Org Chem. 2005. - № 70. - C. 2060-2066.

21. Troyanov S.I., Shustova N.B., Ioffe I.N., Turnbull A.P., Kemnitz E. Synthesis and structural characterization of highly chlorinated C70, C70C128 // Chem. Commun. 2005. -№ . - C. 72-74.

22. Fagan P., Chase В., Calabrese J., Dixon D., Harlow R., Krusic P., Matsuzawa N., Tebbe F., Thorn D., Wasserman E. Some well characterized chemical reactivities of buckminsterfullerene (C60) // Carbon. 1992. -№ 30. - C. 1213-1226.

23. Goryunkov A.A., Kuvychko I.V., Ioffe I.N., Dick D.L., Sidorov L.N., Strauss S.H., Boltalina O.V. Isolation of C6o(CF3)n (n = 2, 4, 6, 8, 10) with high compositional purity // J. Fluorine Chem. 2003. - № 124. - C. 61-64.

24. Darwish A.D., Abdul-Sada A.K., Avent A.G., Street J.M., Taylor R. Isolation and characterisation of both the first fluoroxyfluorofullerene C60F170F and oxahomofluorofullerenol C60Fi7OOH // J. Fluorine Chem. 2003. - № 121. - C. 185-192.

25. Clare B.W., Kepert D.L. Structures and stabilities of adducts of carbenes and fullerenes, C6o(CR2)n, R=H, CH3, C4H9 and n=l-6 // J. Mol. Struc.-Theochem. 2001. -№ 548. - C. 61-91.

26. Tsuda M., Ishida T., Nogami T., Kurono S„ Ohashi M. // Tetrahedron Lett. 1993. - № 34. - C. 6911.

27. Osterodt J., Vogtle F. C6iBr2: A new synthesis of dibromomethanofullerene and mass spectrometric evidence of the carbon allotropes Cl2i and Cl22 // Chem. Commun. -1996.-№.-C. 547-548.

28. Benito A., Darwish A., Kroto H., M.F.Meidine, Taylor R., Walton D. Synthesis and characterisation of the methanofullerenes, C6o(CHCN) AND C6o(CBR2) // Terahedron Lett. 1996. - № 37. - C. 1085-1086.

29. Yinghuai Z. Application of ultrasound technique in the synthesis of methanofullerene derivatives // J. Phys. and Chem. Solids. 2004. - № 65. - C. 349-353.

30. Tokuyama H., Nakamura M., Nakamura E. 1+2] and [3+2] cycloaddition reactions of vinilcarbenes with CM//Tetrah Lett; 1993; V 34; p 7429 //Tetrah.Lett. 1993. -№ 34. c. 7429.

31. Win W.W., Kao M., Eiermann M„ McNamara J.J., Wudl F. Methyl 1;2-Dihydrofullerenecarboxylate // J.Org.Chem. 1994. - № 59. - C. 5871.

32. Suzuki T., Li Q., Khemani K.C., Wudl F., Almarsson O. Synthesis of m-phenylene-and p-phenylenebis(phenylfulleroids): two-pearl sections of pearl necklace polymers // J. Am. Chem. Soc. 1992. - № 114. - C. 7300-7301.

33. Kiely A.F., Haddon R.C., Meier M.S., Selegue J.P., Brock C.P., Patrick B.O., Wang G., Chen Y. The First Structurally Characterized Homofullerene (fulleroid) // J. Am. Chem. Soc. 1999. -№ 121. - C. 7971-7972.

34. Kabe Y., Ohgaki H., Yamagaki T., Nakanishi H., Ando W. The photochemical reaction of 1,2-digermacyclobutane with C6q: possible example of a closed 6,5]-bridgedfullerene derivative of germacyclopropane // J. Organomet. Chem. 2001. - № 636. - C. 82-90.

35. Smith, A. B., III, Strongin R.M., Brard L., Fürst G.T., Romanow W.J., Owens K.G., King R.C. 1,2-Methanobuckminsterfullerene (C6iH2), the parent fullerene cyclopropane: synthesis and structure // J. Am. Chem. Soc. 1993. - № 115. - C. 5829-5830.

36. Clare B.W., Kepert D.L. Structures and Stabilities of Adducts of Carbenes and Fullerenes; C60(CR2)n; R=H; CH3; C4H9 and n-1-6 // J.Mol.Struct. 2001. - № 548. - C. 61-91 .

37. Tsuda M., Ishida T., Nogami T., Kurono S., Ohashi M. C61C12. Synthesis and Characterization of Dichlorocarbene Adducts of C60 // Tetrahedron Lett. 1993. - № 34. -C. 6911-6912.

38. Darwish A.D., Abdul-Sada A.K., Avent A.G., Lyakhovetsky Y., Shilova E.A., Taylor R. Unusual addition patterns in trifluoromethylation of 60]fullerene // Org. Biomol. Chem. 2003. - № 1. - C. 3102-3110.

39. Tamm N.B., Troyanov S.I. Synthesis and molecular structure of seven isomers of C70(C2F5)I0 // Mendeleev Commun. 2007. - № 17. - C. 172-174.

40. Mutig T., Avdoshenko S., Kemnitz E., Troyanov S. Synthesis and molecular structures of heptafluoroisopropylated fullerenes: C60(z-C3F7)8, C60(/-C3F7)6, and C6o(CF3)2(i-C3F7)2 // Journal of Fluorine Chemistry. 2009. - № 130. - C. 241-247 .

41. Troyanov S. C70(C2F5)n // Dalton Transactions. 2009. - №. - C. in press.

42. Suzuki, T„ Li Q., Khemani K.C., Wudl F. Dihydrofulleroid H2C 6i: synthesis and properties of the parent fulleroid // J. Am. Chem. Soc. 1992. - № 114. - C. 7301-7302.

43. Gakh A.A., Tuinman A.A. Chemical fragmentation of C6oF48 // J. Phys. Chem. A. -2000. № 104. - C. 5888-5891.

44. Avent A.G., Taylor R. Fluorine takes a hike: remarkable room-temperature rearrangement of the Ci isomer of C60F36 into the C3 isomer via a 1,3-fluorine shift // Chem. Commun. 2002. - № . - C. 2726-2727.

45. Troshin P., Lyubovskaya R., Ioffe I., Shustova N., Kemnitz E., Troyanov S. Synthesis and Structure of the Highly Chlorinated 60]Fullerene C60C130 with Drum-Shaped Carbon Cage // Angew. Chem. Int. Ed. 2005. - № 44. - C. 234-237.

46. Ioffe I., Avdoshenko S., Boltalina O., Sidorov L., Berndt K., Weber J., Kappes M. Photoelectron Spectroscopy and Quantum Chemical Studies of C6oF342" // Int. J. Mass Spect. 2005. - № 243. - C. 223-237.

47. Katsumata M., Teramoto A., Koyama H. Temperature dependence of TDDB characteristics of thin Si02 film for flash memory // Physical & Failure Analisys of Integrated Circuits, Proceedings of 6th IPFA v97. 1997. - № . - C. 152-155.

48. Радушкевич Л., Лукьянович В. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте // ЖФХ. 1952. - № 26.-С. 88.

49. Oberlin A., Endo М., Koyama Т. High resolution electron microscope observations of graphitized carbon fibers // Carbon. 1976. - № 14. - C. 133.

50. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. - № 354. - C. 56.

51. Iijima S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter // Nature. -1993. № 363. - C. 603-605 .

52. Collins P.G., Avouris P. Nanotubes for electronics // Scientific American. 2000. -№ 283(6). - C. 67-69 .

53. Sen R., Suzuki S., Kataura H., Achiba Y. Growth of single-walled carbon nanotubes from a condensed phase // Chem.Phys.Lett. 2001. - № 349. - C. 383-388 .

54. Kokai F., Takahashi K., Yudasaka M., Yamada R., Ichihashi Т., Iijima S. Growth dynamics of single-wall carbon nanotubes synthesized by C02 Laser Vaporation // J.Phys.Chem B. 1999. - № 103. - C. 4346-4351 .

55. Pan Z.W., Xie S.S., Chang B.H., Zhou W.Y. Very long carbon nanotubes // Nature. -1998.-№ 394.-C. 631-632 .

56. Peng L.M., Zhang Z.L., Pettifor D.G. Stability of carbon nanotubes: How small they can be? // Phys.Rev.Lett. 2000. - № 85(15). - C. 3249-3252 .

57. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Saito R. Carbon fibers based on C6o and their symmentry // Phys.Rev. B. 1992. - № 45. - C. 6234.

58. Mintmire J.W., Dunlap B.I., White C.T. Are fullerene tubules metallic? // Phys.Rev.Lett. 1992. - № 68. - C. 631-634 .

59. Hamada N., Sawada S., Oshiyama A. New one-dimensional conductors: Graphitic microtubules // Phys Rev Lett. 1992. - № 68. - C. 1579-1581 .

60. Wildoer J.W.G., Venema L.C., Rinzler A.G., Smalley R.E., Dekker C. Electronic Structure of atomic resolved carbon nanotubes // Nature. 1998. - № 391. - C. 59-62 .

61. Odom T.W., Huang J.L., Kim P., Lieber C.M. Atomic structure and electronic properties of single-walled carbon nanotubes // Nature. 1998. - № 391. - C. 62-64.

62. Saito R., Fujita M., Dresselhaus G., Dresselhaus M. Electronic structure of chiral graphene tubules // Phys.Rev . 1992. - № 46. - C. 1804.

63. Dekker C. Carbon nanotubes as molecular quantum wires // Phys Today. 1999. -№ 52(5). - C. 22.

64. Ouyang M., Huang J.-., Cheung C.L., Lieber C.M. Energy Gaps in "Metallic" Single-Walled Carbon Nanotubes // Science. 2001. - № 292. - C. 702-705 .

65. Ding J.W., Yan X.H., Cao J.X. Analitical relation of band gaps to both chirality and diameter of single-wall carbon nanotubes // Phys.Rev. B. 2002. - № 66. - C. 0734011 -0734014.

66. Li Z.M., Tang Z.K., Liu H.J. Polarized absorbtion spectra of single-walled 4 A carbon nanotubes aligned in channels of an AIPO4.5 single crystal // Phys.Rev.Lett. -2001. -№ 87. C. 127401 .

67. Machon M., Reich S., Thomsen C., Sanchez-Portal D., Ordejon P. Ab initio calculations of the optical properties of 4-A-diameter single-walled nanotubes // Phys.Rev. 2002. - № 66. - C. 155410.

68. Cabria I., Mintmire J.W., White C.T. Metallic and semiconducting narrow carbon nanotubes // Phys.Rev. 2003. - № 67. - C. 121406.

69. Lourie O., Wagner H.D. Evaluation of Young's modulus of carbon nanoubes by micro-Raman spectroscopy // J.Mater.Res. 1998. - № 13(9). - C. 2418-2422 .

70. Treacy M.M.J., Ebbesen T.W., Gibson J.M. Exceptionally high Youngvs modulus observed for individual carbon nantubes // Nature. 1996. - № 381(6584). - C. 678-680.

71. Yu M.F., Files B.S., Arepalli S., Ruoff R.S. loading of ropes of single wall carbon nanotubes and their mechanical properties // Phys.Rev.Lett. 2000. - № 84(24). - C. 5552-5555.

72. Nardelli M.B., Yakobson B.I., Bernholc J. Brittle and Ductile Bahavior of Carbon Nanotubes // Phys.Rev.Lett. 1998. - № 81(21). - C. 4656-4659 .

73. Park C.-., Kim Y.-., Chang K.J. Band-gap modification by radial deformation in carbon nanotubes // Phys.Rev. B. 1999. - № 60(15). - C. 10656-10659 .

74. Chan B., Lakatos G.V., Peng S., Cho K. First-principles study of band-gap change in deformed nanotubes // Appl.Phys.Lett. 2005. - № 87. - C. 173109 .

75. Blaze X., Benedict L.X., Shirley E.L., Louie S.G. Hybridization Effects and Metallicity in Small Radius Carbon Nanotubes // Phys.Rev.Lett. 1994. - № 72(12). - C. 1878-1881.

76. Ebbesen T.W. Cones and tubes: geometry in the chemistry of carbon // Acc.Chem.Res. 1998. - № 31. - C. 558-566.

77. Stevens J.L., Huang A.Y., Peng H., Chiang I.W., Khabashesku V.N., Margrave J.L. Sidewall Amino-Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes through Fluorination and Subsequent Reactions with Thermal Diamines // Nano.Lett. 2003. - № 3.-C. 331.

78. Zhang L., Kiny V.U., Peng H., Zhu J., Lobo R.F.M., Margrave J.L., Khabashesku V.N. Sidewall Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes woth Hydroxyl Group-Terminated Moieties // Chem.Mater. 2004. - № 16. - C. 2055.

79. Boul P.J., Liu J., Mickelson J.L., Smalley R.E. Reversible Sidewall Functionalization of Buckytubes // Chem.Phys.Lett. 1999. - № 310. - C. 367.

80. Saini R.K., Chiang I.W., Peng H., Smalley R.E., Billups W.E., Hauge R.H., Margrave J.L. Covalent Sidewall Functionalization of Single Wall Carbon Nanotubes // J.Am.Chem.Soc. 2003. - № 125. - C. 3617.

81. Kawasaki S., Komatsu K., Okino F., Touhara H., Kataura H. Fluorination of open and closed-end single walled carbon nanotubes // PCCP: Physical Chemistry Chemical Physics. 2006. - № 6. - C. 1769-1772.

82. Hu H., Zhao B., Hamon M.A., Haddon R.C. Sidewall Functionalization of SingleWalled Carbon Nanotubes by Addition of Dichlorocarbene // J.Am.Chem.Soc. 2003. -№ 125.-C. 14893-14900.

83. Troyanov S.I., Dimitrov A., Kemnitz E. Selective Synthesis of a Trifluoromethylated Fullerene and the Crystal Structure of C60(CF3)12 // Angew. Chem. Int. Ed. 2006. - № 45.-C. 1971-1974.

84. Avdoshenko S.M., Ioffe I.N., Kozlov A.A., Markov V.Y., Nikolaev E.N., Sidorov L.N. Novel possibilities in the study of isolated carbon nanotubes // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2008. - № 22. - C. 1372-1376.

85. Krupke R., Hennrich F., Löhneysen H.V., Kappes M.M. Separation of metallic from semiconducting single-walled carbon nanotubes // Science. 2003. - № 301. - C. 344-347.

86. Boltalina O.V., Borschevskiy A.Y., Sidorov L.N., Street J.M., Taylor R. Preparation of C6oF36 and C70F36/38/40 // Chem. Commun. 1996. - № . - C. 529-530.

87. Kelly K.F. Insight into the mechanism of side-wall functionalization of singlewalled nanotubes: an STM study // Chem.Phys.Lett. 1999. - № 313. - C. 445-450.

88. Zhao J., Chen Z., Zhou Z., Park H., Schleyer P.R., Lu J.P. Engineering the Electronic Structure of Single-Walled Carbon Nanotubes by Chemical Functionalization // Chem.Phys.Chem. 2005. - № 6. - C. 598-601.

89. Lier G., Cases M., Ewels C., Taylor R., Geerlings P. Theoretical Study of the Addition Patterns of C60 Fluorination: C60Fn (n = 1-60) // J. Org. Chem. 2005. - № 70. -C. 1565-1579.

90. Brzhezinskaya M.M., Vinogradov N.A., Muradyan V.E., Shul'ga S., Polyakova N.V., Vinogradov A.S. Characterization of fluorinated multi-walled carbon nanotubes by x-ray absorption spectroscopy // Phys Solid State. 2008. - № 50(3). - C. 58.

91. Granovsky A. // http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/ index.html. . - № . - C.

92. Laikov D.N. Fast evaluation of density functional exchange-correlation terms using the expansion of the electron density in auxiliary basis sets // Chem. Phys. Lett. 1997. -№ 281. - C. 151-156.

93. Laikov D. A new class of atomic basis functions for accurate electronic structure calculations of molecules // Chem. Phys. Lett. 2005. - № 416. - C. 116-120.

94. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple // Phys. Rev. Lett. 1996. - № 77. - C. 3865-3868.

95. Porezag D., Frauenheim T., Köhler T., Seifert G., Kaschner R. Construction of tight-binding-like potentials on the basis of density-functional theory: Application to carbon // Phys. Rev. B. 1995. - № 51. - C. 12947.

96. Elstner M., Porezag D., Jungnickel G., Eisner J., Haugk M., Frauenheim T., Suhai S., Seifert G. Self-consistent-charge density-functional tight-binding method for simulations of complex materials properties // Phys. Rev. B . 1998. - № 58. - C. 7260.