ФУЛЛЕРЕ́НЫ

ФУЛЛЕРЕ́НЫ, кри­стал­лич. ал­ло­троп­ная мо­ди­фи­ка­ция уг­ле­ро­да; пред­став­ля­ют со­бой по­ли­эд­рич. кла­стер­ные мо­ле­ку­лы C_n (n – чёт­ное). За от­кры­тие Ф. в 1996 Р. Кёр­лу, Х. Кро­то и Р. Смол­ли при­су­ж­де­на Но­бе­лев­ская пр. Сфе­рич. мо­ле­ку­ла пер­во­го из изу­чен­ных Ф. – С₆₀ (бак­мин­стер­фул­ле­ре­на, в честь Р. Б. Фул­ле­ра) – по­строе­на из со­еди­нён­ных ме­ж­ду со­бой пя­ти- и шес­ти­член­ных цик­лов, содер­жа­щих ато­мы уг­ле­ро­да в со­стоя­нии sр³- и sp²-гиб­ри­ди­за­ции. Вы­де­ле­ны Ф. с n>60 (напр., С₇₀) и n<60 (С₃₀). Ф. об­ра­зу­ют­ся в про­дук­тах кон­ден­са­ции па­ров, воз­ни­каю­щих в элек­трич. ду­ге ме­ж­ду гра­фи­то­вы­ми элек­тро­да­ми при 3500 °С и низ­ком дав­ле­нии в ат­мо­сфе­ре ге­лия, а так­же мо­гут быть по­лу­че­ны нагре­ва­ни­ем па­ров наф­та­ли­на в ар­го­не до темп-ры 1100 °С с по­сле­дую­щей экс­трак­ци­ей се­ро­уг­ле­ро­дом и сжи­га­ни­ем са­жи в бен­золь­но-ки­сло­род­ном пла­ме­ни при 1500 °С с ар­го­ном в ка­че­ст­ве раз­ба­ви­те­ля. В при­ро­де Ф. об­на­ру­же­ны в от­ло­же­ни­ях ан­тра­ци­тов, в шун­ги­те, фул­гу­ри­те и др. ми­не­ра­лах.

При ком­нат­ной темп-ре С₆₀ кри­стал­ли­зу­ет­ся в гра­не­цен­три­ров. ку­бич. ре­шёт­ке, ни­же 260 К ме­ня­ет струк­ту­ру на про­стую ку­би­че­скую, при дав­ле­нии 10 ГПа пре­вра­ща­ет­ся в по­ли­кри­стал­лич. ал­маз. Рас­тво­ры Ф. в то­луо­ле, бен­зо­ле и др. уг­ле­во­до­ро­дах крас­но-ко­рич­не­во­го цве­та. При гид­ри­ро­ва­нии С₆₀ об­ра­зу­ют­ся по­ли­гид­ро­фул­ле­ре­ны со­ста­ва от С₆₀Н₁₈ до С₆₀Н₃₆; при окис­ле­нии фто­ром – фто­ри­ды С₆₀F₄₈, С₆₀F₆₀; при вос­ста­нов­ле­нии ще­лоч­ны­ми ме­тал­ла­ми М – фул­ле­ри­ды со­ста­ва МС₆₀; при УФ-об­лу­че­нии в на­сы­щен­ном ки­сло­ро­дом бен­золь­ном рас­тво­ре – эпок­сид С₆₀О. Иод не­по­сред­ст­вен­но с С₆₀ не взаи­мо­дей­ст­ву­ет, но да­ёт со­еди­не­ния вне­дре­ния (ин­тер­ка­ла­ты). Ф. всту­па­ют в ре­ак­ции при­сое­ди­не­ния по двой­ной свя­зи.