富勒烯的发现

• C60可用于治疗神经衰退方面的疾病；C60通过光诱导产 生单态氧的效率高达100%，被喻为“单态氧的发生器”；
实验表明，C60分子中6-6键是化学反应的活性部位，分
子中含30个具有烯烃性质的6-6键，极易与自由基反应， 被称为“吸收自由基海绵”；因此可应用于护肤、美容等 方面。C60有30个双键，可以发生Diels-Alder反应、 Bingel反应等，是药物设计的理想基体，可以根据需要接
富勒烯的发现
——1996年诺贝尔化学奖
Baidu Nhomakorabea
演讲人：张赛刚
• 人物简介 • 成果介绍 • 研究现状及影响 • 研究展望
人物简介
柯尔 Robert Curl(1933-)
克罗托 Harold W.Kroto(1939-)
斯莫利 Richard E.Smalley(1943-)
人物简介
柯尔
柯尔(Robert Curl)，美国化学家，生于1933年8月23日。美国赖斯大学 研究人员。1985年9月他与斯莫利及英国科学家克罗托一起，在氦气中气化
生成多加成产物，对它们的分离纯化以及选择性合
成等也是以后需要解决的问题；
4.如果在生物环境即水溶液环境中的溶解度得到根
本解决，富勒烯衍生物在生物、药物领域的应用将
更为广阔。
谢谢
研究展望
材料科学等众多学科领域，富勒烯的衍生化研究 相对较熟； 2.从发展趋势看，当前富勒烯的研究主要集中在:新 型富勒烯的制备及其机理研究，功能富勒烯衍生 物的制备、性能及应用研究，新的富勒烯反应及 机理研究等方面；
1. 富勒烯的研究已经渗透到化学、物理、生命科学、
3.由于C60 表面含有30 个双键，其环加成反应中会
崭新的化学分支。由于他们发现了球状结构的碳60，而共同获得
1996年诺贝尔化学奖。
斯莫利
斯莫利(Richard E.Smalley)，美国化学家，生于1943年。美国得
克萨斯州休斯顿赖斯大学研究人员。他设计出的激光一超声速束光仪，
可气化几乎所有已知物质，以便用来研究产生的原子束或分子束。 1985年9月在一系列实验中，他与克罗托、柯尔一起在氦气中气化石
斯州休斯敦的赖斯大学，在那里，斯莫利已设计出激光—超声速束光
仪，可气化几乎所有已知物质，以便用来研究产生的原子束或分子束。
1985年9月进行的一系列实验中，克罗托和斯莫利与在赖斯大学 的同事柯尔一起在氦气中气化石墨，产生碳原子束。从气化中，他们 获得了一些与含40-100个以上偶数碳原子相应的未知形式碳的谱线。 新的碳分子大多有碳60的结构。他们认识到这种分子的原子团结成一 个高度匀称的中空结构，类似球或球形。碳60是一个多面体，有60个 顶点和32个面，其中12个面是五角形，20个面是六角形——几何形 状与足球相同。1985年他们在论文中描述选用了怪异的“巴克敏斯特 富勒烯”为碳60命名。其名称源于美国建筑师R· B(巴克敏斯特)富勒 的姓名，该种分子的原子结构与他设计的多面体穹顶相似。富勒烯 (或巴克球，这类化合物即以此名著称)*，独特结构的发现创立了一个
勒烯。饭岛澄男早在1980年之前就在透射电子显微镜下观察到这样洋葱状的结构。
自然界也是存在富勒烯分子的，2010年科学家们通过史匹哲太空望远镜发现在外 太空中也存在富勒烯。 “也许外太空的富勒烯为地球提供了生命的种子”。在富
勒烯的发现之前，碳的同素异形体的只有石墨、钻石、无定形碳（如炭黑和炭），
它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。巴基球和巴基管独特的化学和物 理性质以及在技术方面潜在的应用，引起了科学家们强烈的兴趣，尤其是在材料 科学、电子学和纳米技术方面。
克罗托
克罗托(Harold W.Kroto)，英国化学家，1939年10月7日生于英 格兰剑桥郡威斯贝奇。1964年克罗托在设菲尔德大学获博士学位。
1967年在萨塞克斯大学任教，1985年成为该校化学教授。在研究过
程中，克罗托运用微波光谱学，在恒量大气层和气云中发现长形链状 碳。为了研究碳的气化以找到这些碳链形成的途径，他到美国得克萨
上多种基团，人们把C60喻为药物设计中的“化学针
插”(chemical pin cushion)等。在生物医学领域展示出重 要的研究价值和巨大的应用前景。
工业
• 富勒烯是一种新发现的工业材质， 它的特 性： 1.硬度比钻石还硬 2.轫度(延展性)比钢 强100倍 3.它能导电，导电性比铜强，重量 只有铜的六分之一 4.它的成分是碳，所以 可从废弃物中提炼。 • 可想像我们的未来生活中将有“无金属电 线”“富勒烯(非金属)钢筋的建筑物” “富 勒烯防弹背心”“富勒烯汽车壳”...
其中对生物特性，如细胞毒性、促使DNA选择性断裂、抗
病毒活性和药理学等的研究，是最有前景的应用领域之一。 C60具有能量较低空轨道T1u，可以接纳6个电子，是一个 优良的电子接受体；人体免疫缺陷病毒酶(HIVP)的活性中 心的孔道大小与C60分子体积大小相匹配，有可能堵住孔
道，切断病毒的营养供给，就可以杀死病毒；
墨，产生碳原子束。从而发现了具有特殊结构的碳60。他们取设计类
似碳60结构穹顶的著名建筑师富勒的名字，命名碳60为“富勒 烯”(实际碳60无“烯组成”应为富勒碳——编者)。为此，他与克罗
托、柯尔三人共获1996年诺贝尔化学奖。
成果介绍
• 富勒烯（英语：Fullerene）是一种完全由碳组成的中空分子，形状呈球型、椭球 型、柱型或管状。富勒烯在结构上与石墨很相似，石墨是由六元环组成的石墨烯 层堆积而成，而富勒烯不仅含有六元环还有五元环，偶尔还有七元环。 • 1985年英国化学家哈罗德· 沃特尔· 克罗托博士和美国科学家理查德· 斯莫利在莱斯 大学制备出了第一种富勒烯，即[60]富勒烯分子，因为这个分子与建筑学家巴克 明斯特· 富勒的建筑作品很相似，为了表达对他的敬意，将其命名为巴克明斯特· 富
石墨，产生碳原子束。从气化中他们获得了一些与含40-100个以上偶数碳原
子相应的未知形式碳的谱线。从而他们发现了具有特殊结构的碳60，他们命 名为“富勒烯”(或富勒球，实际上这种结构称之为“富勒碳”更为确切——
编者)。这种独特结构的发现创立了一个崭新的化学分支。为此，他与克罗托、 斯莫利三人共获1996年诺贝尔化学奖。
20世纪80年代中期，继石墨、金刚石 之后，人们发现了碳元素存在的第三种晶 体形式，其分子式为Cn，目前已知的n值最 大为540。这类碳化合物被称为碳笼原子或 富勒烯（又称巴基球、球烯、足球碳等）
C60
富勒烯的作用
• 生物医学领域：富勒烯C60以其独特的结构和理化性质，决
定了它及其衍生物潜在的应用前景。富勒烯及其衍生物有 望在生物医药领域得到广泛应用, 并且取得了可喜的成果 ,