МОСКВА, 14 августа. /ТАСС/. Британские химики создали ранее неизвестную структурную форму углерода - цикло-48-карбон, которая представляет собой кольцеобразную структуру из 48 атомов углерода, вставленную в набор из трех других циклических углеродных молекул. Данный материал остается стабильным на протяжении нескольких дней даже при комнатной температуре, сообщила пресс-служба Оксфордского университета.
"Это открытие является кульминацией десятилетий работы по синтезу катенанов, сцепленных циклоуглеродных молекул. Мы вели эти опыты в надежде на то, что данные молекулы будут достаточно стабильными для их изучения при комнатной температуре. За минувшие годы нам неоднократно казалось, что эта цель является недостижимой, однако мы ее все же достигли", - заявил профессор Оксфордского университета (Великобритания) Гарри Андерсен, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают профессор Андерсен, за последние полвека ученые открыли несколько новых форм углерода и других веществ, которые заметно отличаются по структуре, облику и свойствам от природного графита и алмазов. В их число, в частности, входят графен, карбин, аморфный углерод, фуллерены, фуллерит и графин. В некоторых случаях у ученых пока нет четкого объяснения того, почему эти материалы являются необычно твердыми или обладают другими экзотическими свойствами.
В дополнение к этим материалам, химикам также удавалось синтезировать очень длинные углеродные кольца, содержащие в себе до 36 атомов углерода. Эти структуры потенциально обладают интересными свойствами, однако все они сохраняют стабильность лишь в газообразной форме и при температурах, близких к абсолютному нулю, что делало почти невозможным их детальное изучение.
Британским химикам удалось преодолеть эти ограничения, а также собрать кольцо сразу из 48 атомов углерода при помощи серии реакций, которая позволила им "собрать" большое углеродное кольцо из шести "стройблоков" внутри трех других, менее крупных колец, состоящих из нескольких сцепленных друг с другом ароматических углеводородных молекул. Они мешают кольцу цикло-48-карбона взаимодействовать с другими молекулами, что защищает его от разрушения.
Последующие наблюдения показали, что это вещество остается стабильным при комнатной температуре при его погружении в органический растворитель на протяжении как минимум нескольких дней. Это позволило химикам впервые изучить его молекулы при помощи спектроскопов, что подтвердило их кольцеобразную форму, а также оценить его стабильность. В этом отношении цикло-48-карбон оказался необычно прочным по сравнению с породившими его молекулами ароматической органики, что делает данный материал особенно интересным для изучения, подытожили профессор Андерсен и его коллеги.