足球烯(footballene)是單純由C元素結合形成的穩定分子,它具有60個頂點和32個面,其中12個面為正五邊形,20個面為正六邊形,整個分子形似足球,因此得名。其結構圖如下所示:
足球烯的分子式為C60,60個碳原子佔據60個頂點,處於頂點的碳原子與相鄰頂點的碳原子各用sp2雜化軌道重疊形成σ鍵,每個碳原子的三個σ鍵分別為一個五邊形的邊和兩個六邊形的邊。碳原子的三個σ鍵不是共平面的,鍵角約為108°或120°,因此整個分子為球狀。每個碳原子用剩下的一個p軌道互相重疊形成一個含60個π電子的閉殼層電子結構,因此在近似球形的籠內和籠外都圍繞著π電子雲。分子軌道計算表明:足球烯具有較大的離域能。足球烯的共振結構數高達12500個,按每個碳原子的平均共振能比較,共振穩定性約為苯的兩倍。因此足球烯是一個具有芳香性的穩定體系。
足球烯是美國德克薩斯州休斯敦賴斯(Rice)大學的克羅脫(Kroto,H.W.)和史沫萊(Smalley, R. E.)等人於1985年提出的。他們用大功率的鐳射束轟擊石墨使其汽化,用1MPa壓力的氦氣產生超聲波,使被鐳射束汽化的碳原子透過一個小噴嘴進入真空膨脹,並迅速冷卻形成新的碳原子,從而得到了C60。 C60已為質譜所證明。足球烯的發現為有機化學開闢了一個新的領域,其意義是十分重大的。
“足球烯”本身更有著無數優異的性質,它本身是半導體,摻雜後可變成臨界溫度很高的超導體,由它所衍生出來的碳微管比相同直徑的金屬強度高100萬倍。
足球烯(footballene)是單純由C元素結合形成的穩定分子,它具有60個頂點和32個面,其中12個面為正五邊形,20個面為正六邊形,整個分子形似足球,因此得名。其結構圖如下所示:
足球烯的分子式為C60,60個碳原子佔據60個頂點,處於頂點的碳原子與相鄰頂點的碳原子各用sp2雜化軌道重疊形成σ鍵,每個碳原子的三個σ鍵分別為一個五邊形的邊和兩個六邊形的邊。碳原子的三個σ鍵不是共平面的,鍵角約為108°或120°,因此整個分子為球狀。每個碳原子用剩下的一個p軌道互相重疊形成一個含60個π電子的閉殼層電子結構,因此在近似球形的籠內和籠外都圍繞著π電子雲。分子軌道計算表明:足球烯具有較大的離域能。足球烯的共振結構數高達12500個,按每個碳原子的平均共振能比較,共振穩定性約為苯的兩倍。因此足球烯是一個具有芳香性的穩定體系。
足球烯是美國德克薩斯州休斯敦賴斯(Rice)大學的克羅脫(Kroto,H.W.)和史沫萊(Smalley, R. E.)等人於1985年提出的。他們用大功率的鐳射束轟擊石墨使其汽化,用1MPa壓力的氦氣產生超聲波,使被鐳射束汽化的碳原子透過一個小噴嘴進入真空膨脹,並迅速冷卻形成新的碳原子,從而得到了C60。 C60已為質譜所證明。足球烯的發現為有機化學開闢了一個新的領域,其意義是十分重大的。
“足球烯”本身更有著無數優異的性質,它本身是半導體,摻雜後可變成臨界溫度很高的超導體,由它所衍生出來的碳微管比相同直徑的金屬強度高100萬倍。