Как известно, структура молекулы фуллерена представляет собой правильный многогранник, в вершинах которого находятся атомы углерода. Поверхность этого многогранника регулярным образом покрыта двенадцатью правильными пятиугольниками и некоторым количеством правильных шестиугольников. В молекуле С₆₀, которая является наиболее известным, а также наиболее симметричным представителем семейства фуллеренов, число шестиугольников равно 20. При этом каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками, а каждый шестиугольник имеет три общие стороны с шестиугольниками и три - с пятиугольниками. По мере развития исследований фуллеренов были синтезированы и изучены молекулы фуллеренов, содержащие различное число атомов углерода - от 36 до 540. Однако до сих пор оставался нерешенным вопрос о возможности существования и способе получения минимально возможной молекулы фуллерена - С₂₀. Поверхность такой молекулы должна состоять из одних пятиугольников и вовсе не содержать шестиугольников. Такая структура характеризуется существенно более острыми углами, чем у крупных молекул фуллеренов, поэтому были основания сомневаться в химической стабильности, а стало быть и в возможности получения молекулы С₂₀. В то же время без С₂₀ семейство фуллеренов выглядело неполным.

Сомнения устранили исследователи (H.Prinzbach et al.) из Университета Альберта-Людвига (Фрайбург, Германия), которые синтезировали молекулу С₂₀ в газовой фазе, используя в качестве исходного соединения известную ранее молекулу додекаэдрана С₂₀Н₂₀ со сходной структурой. Синтез С₂₀ проводился в две стадии. На первой стадии в молекуле додекаэдрана С₂₀Н₂₀ проводилось замещение водорода на бром, который характеризуется существенно меньшим значением энергии связи. С этой целью додекаэдран выдерживали в растворе очищенного от кислорода и влаги брома в течение 3 дней. На второй стадии полученное соединение подвергали нагреву в газовой фазе, а в результате в масс- спектре продукта наблюдались заметные пики, принадлежащие С₂₀. Успех описанного эксперимента лишний раз показывает, что природа имеет положительные ответы на многие вопросы исследователей, если они правильно сформулированы. Первая задача исследователей состоит в том, чтобы отыскать такие вопросы.

Nature, 2000, 407, p.60

Источник: Перспективные Технологии - наноструктуры, сверхпроводники, фуллерены