Optical absorption spectra of chemically generated C60 and C70 anions

¹ Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences, 60-179 Poznan, Poland
² Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, 142 432 Chernogolovka, Russia
³ Ioffe Physical - Technical Institute, Russian Academy of Sciences, 194 021 St. Petersburg, Russia

Abstract

For the first time the spectra of the fullerene anions C₆₀^n- and C₇₀^n-, for n = 1, 2, and 3, in benzonitrile, in the presence of three reducing agents: Na, K and TDAE, were studied. The fullerene anions reveal characteristic, near IR absorption bands, similar to those observed in electrogenerated anions. In the normalised C₆₀?TDAE monoanion spectrum an increase of the intensities of 1042 nm, 1001 nm and 940 nm bands is observed when compared with C₆₀Na or C₆₀K. This increase can be due to differences in the C₆₀^- anion symmetry in these salts. Reduction of C₆₀ in oxygen-containing solvent showed an oxidation of C₆₀ anion-radical with an appearance of a new absorption band in 900–1000 nm region.

Résumé

Les spectres des anions des fullerènes C₆₀^n- et C₇₀^n-, où n=1, 2 et 3 ont été étudiés pour la première fois en solution dans le benzonitrile et en présence de trois réducteurs : Na, K et TDAE. Les anions du fullerène montrent des bandes d'absorption caractéristiques en infrarouge proche, ressemblant aux bandes observées pour les anions générés électrochimiquement. Une augmentation des intensités des bandes à 1042 nm, 1001 nm et 940 nm en comparaison des bandes de C60Na ou C60K est observée pour le sel CTDAE. Cette augmentation peut être causée par des différences de symétrie de l'anion C₆₀^- de ces sels. Une oxydation de l'anion-radical du C₆₀ et une apparition d'une bande neuve dans la région spectrale entre 900 et 1000 nm suivent une réduction du C₆₀ dans une solution qui contient de l'oxygène.