Zagrodeny-cdcdcd

W ostatniej części na temat zagrodenów pokażę jeszcze cząsteczkę zagrodenu8-2 zamkniętą z jednej strony pierścieniem cyklobutanowym. Cząsteczka została zoptymalizowana na poziomie HF(Orca4.2.1/HF/6-31G(d)/hess-plus):

Jest jasne, że cząsteczkę można zamknąć obustronnie fragmentami cyklobutanowymi. Zamknięcie obustronne prowadzi do dwóch izomerów z naprzeciw- i naprzemianległymi atomami węgla w obu cyklobutanach. Tych struktur jednak nie badałem i ich geometria pozostaje sprawą otwartą.

Zainteresowała mnie natomiast możliwość jednostronnego zamknięcia zagrodenu6-3 za pomocą pierścienia benzenu. Tego typu modyfikacja prowadzi do cząsteczki widocznej poniżej i zoptymalizowanej na poziomie DFT (Orca4.2.1/B3LYP/def2-SVP/hess-plus):

Modyfikacja ta prowadzi do cząsteczki przypominającej wazon na kwiaty lub dzban. Zamknięcie jest podobne do układów spotykanych w fullerenach.

Idąc konsekwentnie za tym tropem „domknąłem” otwarty fragment powyższej cząsteczki również za pomocą pierścienia benzenowego (Orca4.2.1/HF/6-31G(d)/hess-plus). Dzięki temu zabiegowi powstał nowy alotrop węgla C72 przypominający nieco kształtem łupinkę fistaszka:

Podczas tej pracy przyszło mi do głowy, że można powyższą strukturę „zredukować” do 60 atomów węgla. Powstały w ten sposób związek (Orca4.2.1/HF/6-31G(d)/hess-plus) jest izomerem doskonale znanego fullerenu C60:

Powstaje pytanie o cząsteczki zagrodenów6-4 (i więcej), które można obustronnie zamknąć pierścieniami benzenowymi. Nie badałem tych struktur, dlatego problem ich geometrii pozostaje otwarty.