我国科学家合成新型稳定小富勒烯

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1、我国科学家合成新型稳定小富勒烯　　厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室的科研人员在中国科学院化学所和中国科学院武汉物理与数学所有关专家协助下，采用在生成富勒烯的过程中引入氯原子的方式，第一次将活泼的C50用氯原子稳定下来。生成的新型富勒烯C50Ck10具有极高稳定性，可以方便地进行分离、纯化和结构表征。2004年4月30日出版的美国《科学》杂志发布了此项成果。　　这一工作由中国科学院院士、厦门大学教授郑兰荪领导和组织完成。据郑兰荪介绍，富勒烯是由若干个六元环和12个五元环组成的笼状的全碳分子，其中的C60具有足球形的完美的对称结构，它们是原子团簇科学研究的结果。Smakkey、Kr

2、oto、Curk三人因合成和发现富勒烯获得1996年诺贝尔化学奖。1990年Kraschmer、Huffman等合成并分离出克量级的C60，由此确定了它的结构。此后10年，C60一直是科学界的“明星分子”。自它之后，科学界相继合成并分离出多种更大的富勒烯分子如C70、C84，也由此表征了结构。然而，比C60小的富勒烯分子却迟迟未能明确无误地合成与表征，这是由于比C60小的富勒烯必然含有相邻的五元环，十分活泼而不稳定。　　参与此项工作的中科院化学所研究员王春儒介绍，1998年，美国加州大学的科学家在《自然》杂志上撰文宣称他们发现了一个小富勒烯C36，但其它实验室一直无法重复这一结果，因

3、而争议重重；2000年，德国科学家又发现了气相状态下的C20，论文在《自然》上发表后也引起了较大反响，但因为是在气相条件下，结构表征还是比较困难。根据理论计算推测，C50可能是小富勒烯中比较稳定的一个。于是，世界各国许多科学家都致力于寻找稳定的C50.现在厦门大学取得了这一重要成果，可以说在寻找稳定的C50的竞争中，中国科学家赢得了胜利。　　郑兰荪说，自上世纪80年代开始，他领导的原子团簇科学研究组就已经开始了相关研究。他和黄荣彬教授研制了多台原位产生和研究原子团簇的大型仪器，带动了国内该领域研究的开展。进入90年代中期，他们又开展了新型团簇的宏观量制备，建立了液相电弧、辉光放电、微

4、波等离子体等合成方法，合成、分离并结构表征了C20Ck10等一系列氯代碳簇。正是在此基础上，固体表面物理化学国家重点实验室的研究人员最终合成并分离出稳定的C50.中科院化学所和武汉数理所参与了其中纯化以及结构表征的一部分工作。　　《科学》审稿人对这一成果给予了高度评价：“这是一篇应该在《科学》上发表的里程碑式的论文。作者通过大量实验证实了这一发现的真实性。他们透彻的工作毫无疑问地表明：他们确实首次分离出稳定的、小于C60的富勒烯衍生物。”　　有关专家认为，这项研究是富勒烯科学的重要突破。可以预计，应用这一新的合成思路与方法，其它小于C60的富勒烯分子都可能被一一合成出来，并展示奇异的

5、结构与性质；而键合在特定位置上的氯原子，使得衍生化能够定向进行，为合成更丰富并具有特定功能的化合物提供了基础。因此，伴随着该文的发表，有可能开辟一个新的研究领域，掀起新一轮富勒烯研究热潮。