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标  题: 我国科学家合成稳定的C50富勒烯
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2004/05/01/05:19:35

我国科学家合成稳定的C50富勒烯http://www.qiji.cn/news/ 奇迹报道

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  【科学时报 张庆华】本报北京４月２９日讯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Ｃ５０Ｃｌ１０具有极高稳定性，可以方便地进行分离、纯化和结构表征。

４月３０日出版的美国《科学》杂志发布了此项成果。（Science, Vol 304, Issue 5671

, 699 , 30 April 2004）

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。Ｓｍａｌｌｅｙ、Ｋｒｏｔｏ、Ｃｕ

ｒｌ三人因合成和发现富勒烯获得１９９６年诺贝尔化学奖。１９９
０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Ｃ６

０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、微波等离子体等合成方法，合成、分离并结构表征了Ｃ２
０Ｃｌ１０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

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。


相关网址：PhysicsWeb: Carbon-50 makes its debutScience, Vol 304, Issue 5671, 6

99 , 30 April 2004奇迹文库/原子、分子和团簇物理


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