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Quantum Chemical Studies of Endofullerenes (M@C60) Where M = H2O, Li+, Na+, K+, Be2+, Mg2+, and Ca2+

机译：富勒烯（M @ C60）的量子化学研究，其中M = H2O，Li +，Na +，K +，Be2 +，Mg2 +和Ca2 +

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Quantum chemical calculations were performed to investigate the structural and electronic properties of seven endofullerenes. The interaction energies indicated that all of the chemical species are stable inside the fullerene for each complex. The ionization potential and electron affinity values suggest that the endofullerenes consisting of alkaline earth ions are the most reactive and that the dipole moment decreased according to the following order: Be2+@C60 (4.75) > Mg2+@C60 (3.14) > Ca2+@C60 (2.24) > Li+@C60 (1.26) > Na+@C60 (0.76) > H2O@C60 (0.24) > K+@C60 (0.00 Debye). These results imply that the solubility of endofullerenes in a polar solvent may increase from H2O@C60 to Be2+@C60. The energetic gaps indicate that Be2+@C60 and Mg2+@C60 possess a higher electrical conductivity, and the UV spectra show a shift in the bands to the visible light region. The results of this work may be useful for the development of new endofullerenes.
机译：进行量子化学计算以研究七个内富勒烯的结构和电子性质。相互作用能表明，对于每种配合物，富勒烯内部的所有化学物质都是稳定的。电离势和电子亲和力值表明，由碱土离子组成的内富勒烯具有最高的反应性，并且偶极矩按以下顺序降低：Be2 + @ C60（4.75）> Mg2 + @ C60（3.14）> Ca2 + @ C60（ 2.24）> Li + @ C60（1.26）> Na + @ C60（0.76）> H2O @ C60（0.24）> K + @ C60（0.00德拜）。这些结果表明，富勒烯在极性溶剂中的溶解度可能从H2O @ C60增加到Be2 + @ C60。高能隙表明Be2 + @ C60和Mg2 + @ C60具有较高的电导率，并且UV光谱显示谱带向可见光区域移动。这项工作的结果可能对开发新的富勒烯有帮助。

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