碳 60 碳 60 是灰黑色的固体.除金刚石、石墨外，近年来，科学家们又发现了一些以新的单质形态存在的碳，其中比较重要的是 1985 年发现的 C60。C60 是一种由 60 个碳原子构成的分子，形似足球。目前，人们对 C60 的研究已经取得了很大的进展，将 C60 应用于超导体、材料科学等领域的探索正在不断地深入。我国在这方面的研究也取得了重大的成果，如北京大学和中国科学院物理所合作，已成功地研制出了金属掺杂 C60 的超导体。可以说，C60 的发现，对于碳化学甚至整个化学领域的研究具有非常重要的意义。 碳六十的发现和结构特点 1996 年 10 月 7 日，瑞典皇家科学院决定把 1996 年诺贝尔化学奖授予 Robert FCurl，Jr(美国)、Harold WKroto(英国)和 Richard ESmalley(美国)，以表彰他们发现 C60。 1995 年 9 月初，在美国得克萨斯州 Rice 大学的 Smalley 实验室里，Kroto 等为了模拟 N 型红巨星附近大气中的碳原子簇的形成过程，进行了石墨的激光气化实验。他们从所得的质谱图中发现存在一系列由偶数个碳原子所形成的分子，其中有一个比其它峰强度大 20~25 倍的峰，此峰的质量数对应于由 60 个碳原子所形成的分子。 C60 分子是以什么样的结构而能稳定呢？层状的石墨和四面体结构的金刚石是碳的两种稳定存在形式，当 60 个碳原子以它们中的任何一种形式排列时，都会存在许多悬键，就会非常活泼，就不会显示出如此稳定的质谱信号。这就说明 C60 分子具有与石墨和金刚石完全不同的结构。由于受到建筑学家 Buckminster Fuller 用五边形和六边形构成的拱形圆顶建筑的启发，Kroto 等认为 C60 是由 60 个碳原子组成的球形 32 面体，即由 12 个五边形和 20 个六边形组成，只有这样 C60 分子才不存在双键。 在 C60 分子中，每个碳原子以 sp2 杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个 p 轨道在 C60 球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。为了纪念Fuller，他们提出用 Buckminsterfullerene 来命名 C60，后来又将包括 C60 在内的所有含偶数个碳所形成的分子通称为 Fuller，中译名为富勒烯。 碳六十的制备 用纯石墨作电极，在氦气氛中放电，电弧中产生的烟炱沉积在水冷反应器的内壁上，这种烟炱中存在着 C60、C70 等碳原子簇的混合物。 用萃取法从烟炱中分离提纯富勒烯，将烟炱放入索氏(Soxhlet)提取器中，用甲苯或苯提取，提取液中的主要成...
