Химическая энциклопедия

ФУЛЛЕРЕНЫ , одна из форм существования в природе углерода (кроме известных графита, алмаза, карбина, лонсдейли-та; см. Углерод}. Обнаружены в 80-х гг. 20 в. Ф. обычно представляют собой шарообразные молекулы C₆₀ или молекулы C₇₀, по форме близкие к дынеобразному мячу для регби. Пов-сть молекул Ф. состоит из 5- и 6-угольников, образованных атомами С (в молекуле C₆₀ двадцать 6-угольников, в молекуле C₇₀ - тридцать), внутри молекулы полые. Известны Ф., молекулы к-рых имеют более сложную форму (напр., полых трубок,- тубулены) и состоят из неск. сотен атомов С. Назв. Ф. дано по имени амер. архитектора и инженера Ричарда Бакминстера Фуллера, к-рый разработал конструкцию куполообразной крыши, составленной из 5- и 6-угольников, наподобие футбольного мяча ("геодезич. купол"); иногда Ф. наз. также бакминстерфуллеренами или просто баки-болами.

Диаметр молекулы C₆₀ близок к 1 нм. Энергия связи атомов С велика и составляет 6,99 эВ/атом. При растворении C₆₀ в бензоле образуется малиновый р-р, после испарения к-рого в вакууме получают желтые кристаллы C₆₀. Кристаллич. решетка C₆₀ гранецентрир. кубическая. По пластичности кристаллы C₆₀ близки к графиту.

В Ф. все связи между атомами С насыщены за счет их взаимод. друг с другом, поэтому Ф.- единственная стабильная "чистая" форма углерода, т. к. в алмазе, графите и др. формах атомы С, расположенные на пов-сти тела, насыщают свои связи, направленные наружу из объема, за счет взаимод. с атомами H, О и др.

В первых опытах Ф. получали испарением графита в атмосфере Не под действием мощного импульсного лазера. Позднее было установлено, что Ф. образуются при пропускании тока чистого Не между двумя графитовыми электродами при возбуждении электрич. дуги. Возможно, C₆₀ присутствует в коптящем пламени (напр., пламени свечи), в продуктах сжигания ацетилена.

При взаимод. C₆₀ с щелочными металлами получены фул-лериды типа K₃C₆₀, к-рый при 18 К переходит в сверхпро-водящее состояние. Т-ра перехода в сверхпроводящее состояние фуллеридов тяжелых щелочных металлов - Rb и Cs -может достигать 43 К. Получены также продукты присоединения к Ф. галогенов, фосфора, NO₂ и др. При гидрировании Ф. C₆₀ последовательно образуются C₆₀H₃₆ и С₆₀Н₆₀ — т. наз. фаззибол..

Лит.: Ke р л Р.Ф., Смолли P. Э., "В мире науки", 1991, № 12, с. 14-24; Соколов В.И., Станкевич И. В., "Успехи химии", 1993, в. 5, с. 455-70.

С. С. Бердоносов.