侯晓燕，阿布力克木·克热木，卡马勒别克·吾买尔，鲁提夫拉·吾守尔

(新疆大学化学化工学院，新疆　乌鲁木齐　830046)



特稿

异质富勒烯C34BN的芳香性和动力学稳定性研究*

侯晓燕，阿布力克木·克热木，卡马勒别克·吾买尔，鲁提夫拉·吾守尔

(新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐830046)

采用拓扑共振能(Topological Resonance Energy，TRE)方法对硼和氮原子插入在C36(D6h)异构体后形成的异质富勒烯所有可能的异构体以及分子离子的芳香性进行了研究，分析了杂原子的取代位置和稳定性之间的关系，解释了各种异构体的相对稳定性。最后，用最小键共振能(Minimum Bond Resonance Energy，Min BRE)方法对C36(D6h)和C36BN分子离子的动力学稳定性进行了研究。研究结果表明，C36(D6h)和C36BN在中性状态下，因TRE为负值被预测为具有反芳香性。Min BRE方法研究结果证明了C36(D6h)和C36BN的动力学不稳定性与分子中具有较高反芳香性键直接有关。TRE和min BRE方法研究结果表明，C36(D6h)和C36BN各异构体在六价阴离子状态下不仅具有较高的芳香性而且也具有较高的动力学稳定性。

芳香性；异质富勒烯；拓扑共振能(TRE)；键共振能(BRE)；C34BN

自从1985年发现富勒烯以来，人们在实验和理论上对富勒烯进行了大量的研究[1-3]。富勒烯的一个或多个碳原子被其它原子所取代生成的物质通常称为异质富勒烯。2000年Koshio等[4-5]报道了与C36相关的C36H4，C36H6，C36H4O 和C36H6O等化合物以及金属富勒烯U@C36[6]的合成，引起了人们对富勒烯C36的极大研究兴趣。富勒烯C36具有15种异构体[7]。研究结果表明C36的15种异构体中能量最低者为具有D6h和D2d对称构型的异构体[8-10]。由于C36(D6h)的结构不同于C60，异构体C36(D6h)不符合五元环分离(non-IPR)规则[11]，它们的稳定性比符合IPR规则的富勒烯C60低。……