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Quantum Chemical Insight into La2C96: Metal Carbide Fullerene La2C2@C94 versus Dimetallofullerene La2@C96
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2017-09-21 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b01833 Ruisheng Zhao 1, 2 , Kun Yuan 1 , Shengdun Zhao 1 , Xiang Zhao 1, 2 , Masahiro Ehara 2
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2017-09-21 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b01833 Ruisheng Zhao 1, 2 , Kun Yuan 1 , Shengdun Zhao 1 , Xiang Zhao 1, 2 , Masahiro Ehara 2
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A family of dilanthanum-containing endohedral metallofullerene La2C2n (n = 46–51) was synthesized recently. In the present work, a systematical investigation on La2C96 series including the carbide clusterfullerene form La2C2@C94 and the conventional dimetallofullerene form La2@C96 was implemented by density functional theory, combined with statistical mechanics. Three isomers, i.e., La2@D2(191838)-C96, La2C2@Cs(153479)-C94, and La2C2@C1(153491)-C94 were disclosed to be thermodynamically stable at the temperature region of endohedral metallofullerene formation. La2@D2(191838)-C96 is the prevailing isomer at low temperature, while La2C2@Cs(153479)-C94 and La2C2@C1(153491)-C94 are the most and second-most abundant isomers at high temperature. Interestingly, the highest occupied molecular orbital (HOMO) of La2C2@C1(153491)-C94 is distributed on one pole of the cage, and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of this isomer is mainly located on the equator of the cage, which can facilitate synthesis of regioselective derivatives. This work will provide useful information for further experimental identification and application of La2C96.
中文翻译：
量子化学洞察La 2 C 96：金属碳化物富勒烯La 2 C 2 @C 94与双金属富勒烯La 2 @C 96
最近合成了一个含二镧的内表面金属富勒烯La 2 C 2 n（n = 46–51）。在目前的工作中，通过密度泛函理论，结合统计力学，对包括碳化物簇富勒烯形式的La 2 C 2 @C 94和传统的双金属富勒烯形式的La 2 @C 96的La 2 C 96系列进行了系统的研究。三种异构体，即La 2 @D 2（191838）-C 96，La 2 C 2 @C s公开了（153479）-C 94和La 2 C 2 @C 1（153491）-C 94在内面金属富勒烯形成的温度区域是热力学稳定的。La 2 @D 2（191838）-C 96是低温下的主要异构体，而La 2 C 2 @C s（153479）-C 94和La 2 C 2 @C 1（153491）-C 94最多。以及高温下含量第二高的异构体。有趣的是，La 2 C的最高占据分子轨道（HOMO）2 @C 1（153491）-C 94分布在笼子的一个极点上，该异构体的最低未占据分子轨道（LUMO）主要位于笼子的赤道上，这可以促进区域选择性衍生物的合成。这项工作将为进一步的La 2 C 96的实验鉴定和应用提供有用的信息。
更新日期：2017-09-21
中文翻译：
量子化学洞察La 2 C 96：金属碳化物富勒烯La 2 C 2 @C 94与双金属富勒烯La 2 @C 96
最近合成了一个含二镧的内表面金属富勒烯La 2 C 2 n（n = 46–51）。在目前的工作中，通过密度泛函理论，结合统计力学，对包括碳化物簇富勒烯形式的La 2 C 2 @C 94和传统的双金属富勒烯形式的La 2 @C 96的La 2 C 96系列进行了系统的研究。三种异构体，即La 2 @D 2（191838）-C 96，La 2 C 2 @C s公开了（153479）-C 94和La 2 C 2 @C 1（153491）-C 94在内面金属富勒烯形成的温度区域是热力学稳定的。La 2 @D 2（191838）-C 96是低温下的主要异构体，而La 2 C 2 @C s（153479）-C 94和La 2 C 2 @C 1（153491）-C 94最多。以及高温下含量第二高的异构体。有趣的是，La 2 C的最高占据分子轨道（HOMO）2 @C 1（153491）-C 94分布在笼子的一个极点上，该异构体的最低未占据分子轨道（LUMO）主要位于笼子的赤道上，这可以促进区域选择性衍生物的合成。这项工作将为进一步的La 2 C 96的实验鉴定和应用提供有用的信息。
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