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J-GLOBAL ID：201502254650063997   整理番号：15A0521640

フラーレンC₆₀,Gd@C₆₀およびGd@C₈₂の酸化誘導水可溶化と化学的官能化: 異なる方法により合成したフラレノールの形成機構と構造の原子論洞察

Oxidation-induced water-solubilization and chemical functionalization of fullerenes C₆₀, Gd@C₆₀ and Gd@C₈₂: atomistic insights into the formation mechanisms and structures of fullerenols synthesized by different methods

著者 (4件)： WANG Zhenzhen (Jiangxi Inorganic Membrane Materials Engineering Res. Centre, Coll. of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangxi ...) ,  LU Zhanghui ,  ZHAO Yuliang ,  GAO Xingfa
資料名： Nanoscale  (Nanoscale)
巻： 7  号： 7  ページ： 2914-2925  発行年： 2015年02月21日 
JST資料番号： W2323A  ISSN： 2040-3364  CODEN： NANOHL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水可溶化は純粋に疎水性フラーレンに生体適合性と生物機能を持たせるための先行条件であり,生物医学応用のためのフラーレンに基づくナノ材料を導出するために広く利用されている。O₂とH₂O₂を用いた酸化反応はこの目的のために最も応用されている方法であり,異なる構造特性をもつフラレノールが得られる。フラレノールの合成と生物応用の進展にもかかわらず,原子レベルにおけるこれらの形成機構と構造の理解は十分ではない。本稿では,密度汎関数理論計算を用いて,中性とアルカリ性水溶液条件下の酸化剤としてO₂とH₂O₂の両方を用いたC₆₀,Gd@C₆₀およびGd@C₈₂の酸化の機構と生成構造を比較的に調べた。異なる合成条件に対応する形成機構と生成構造を予測した。手短に言えば,中性条件下のC₆₀,Gd@C₆₀およびGd@C₈₂のH₂O₂酸化はその高いエネルギー障壁のために室温では起こらず,一方,H₂O₂酸化はアルカリ性条件下では容易に進行した。これらの条件下で得たフラレノールの酸素含有基はヒドロキシル,カルボニル,ヘミアセタールおよび脱プロトンビシジオールを含んだ。対照的に,アルカリ性条件下のO₂酸化によりC₆₀フラレノールの最もありそうな酸素含有基はエポキシ基と脱プロトンビシジオールであり,Gd@C₆₀とGd@C₈₂フラレノールのそれらはヒドロキシルとカルボニルであった。これらの結果は報告された広範な実験的発見を説明する。最も重要なことは,それらが原子レベルの洞察を種々フラレノールの形成機構と構造に対して与え,将来のこれらの生物医学応用の理解のための基本的関心事であること。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *フラーレンC60 ,  *ガドリニウム ,  *フラーレンC82 ,  *酸化 ,  官能化 ,  可溶化 ,  密度汎関数法 ,  カルボニル基 ,  原子 ,  酸素 ,  過酸化水素 ,  疎水性 ,  *分子構造 ,  ヒドロキシ基
準シソーラス用語： ヒドロキシル基 ,  アルカリ性水溶液 ,  エポキシ基 ,  フラレノール ,  形成機構 ,  生物医学

分類 (2件)： 原子・分子のクラスタ  (BH09030O) ,  酸化,還元  (CF02060T)

タイトルに関連する用語 (8件)： フラーレンC60 ,  酸化 ,  誘導 ,  可溶化 ,  化学 ,  官能化 ,  フラレノール ,  洞察