Лишь после четверти века поисков удалось сделать первые шаги к пониманию механизма синтеза фуллеренов.

Пол Данк за работой

Фуллерены сегодня известны многим: эти необычные молекулы представляют собой замкнутые многогранники, напоминающие футбольные мячи и состоящие из десятков атомов углерода. Оригинальная структура этих соединений сделала их своего рода символом современной химии, часто появляющимся на обложках учебников и в журнальных иллюстрациях.

Однако с момента обнаружения фуллеренов в 1985 г. вопрос о том, как появляются эти удивительные симметричные формы, остается открытым. Синтез их требует больших количеств энергии и происходит настолько быстро, что заметить его крайне сложно. «Проблема состоит в том, что фуллерены образуются, как молния, — практически невозможно отследить, как происходит это превращение», — говорит Пол Данк (Paul Dunk), один из авторов исследования, в котором ученым это, наконец, удалось.

Авторы из группы профессора Гарри Крото (Harry Kroto), лауреата Нобелевской премии за открытие фуллеренов, воздействовали на смесь углерода и гелия, лазером — и показали, что добавление в нее молекул фуллеренов стимулирует образование новых фуллеренов.

Чтобы выяснить, как это происходит, авторам пришлось пойти на некоторый трюк: в изначально имевшиеся сферы фуллеренов авторы помещали металлические атомы. Получается, что если бы синтез новых фуллеренов проходил через разрушение старых и «регенерацию» их обломков, то металл «выпадал» бы наружу. Однако анализ показал, что все металлы остались на месте. Значит, образование новых молекул фуллеренов идет с участием старых — но без их разрушения. Это — первые свидетельства о загадочном и быстром процессе, в котором формируются эти удивительные молекулы.

По сообщению Florida State University