新型富勒烯的合成

富勒烯是由碳的五元环和六元环组成的一类球形笼状分子,是除石墨和金刚石外的第3种碳同素异形体,它的球形笼状结构赋予其独特的物理及化学性质,在有机太阳能电池、药物、润滑油、催化剂等方面都展现出应用前景．从结构上看，由五元环和六元环组成的富勒烯同分异构体的数量很大,但迄今得以合成的却不足万分之一,极大地制约了相关的研究探索和应用开拓．

图1　氯化稳定的新型富勒烯

厦门大学的富勒烯研究团队经过十多年的研究突破了含有相邻五元环的富勒烯合成的瓶颈,稳定了二十余种典型的相邻五元环富勒烯(见图1),带动了国际上进行新型富勒烯合成的研究,并使这一研究成为当今富勒烯科学领域的研究热点[1]．相关成果获得了2015年度国家自然科学二等奖(完成人是谢素原、谭元植、郑兰荪、吕鑫、黄荣彬等)．

这一团队所合成的代表性富勒烯包括:

1) 小富勒烯C50[2]:诺贝尔奖得主Kroto教授早在二十世纪八九十年代就多次在《Nature》等期刊撰文,希望能激起人们对C50等新型富勒烯合成研究的热情,但二十多年过去了也未见后续报道．该团队合成的C50Cl10说明新型富勒烯可通过笼外衍生得以稳定,回答了富勒烯领域这一长期探寻的科学问题．

2) C60异构体[3]:C60自其在1985年被发现之后,就激起研究热潮并至今方兴未艾,但此前的实验研究只集中在Ih对称性的C60上．该团队合成并通过X射线单晶衍射法表征了C60的另外2种……