8月9日《自然·通讯》刊登了化学化工学院“含七元环的富勒烯C68的碳电弧合成”的论文(http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n8/pdf/ncomms1431.pdf)，报道了将C68氯化稳定为C68Cl6的实验结果和关于C68的结构特征、形成条件和七元环相关性质的研究。这是化学化工学院化学系与化工系研究人员的合作成研究结果，也是近年来《科学》和《自然》系列刊物（子刊）第五次刊发团簇化学研究群体关于富勒烯化学的系列成果。
五元环和六元环是构成碳簇（如富勒烯、碳纳米管、石墨烯）的基本结构单元，而七元环被认为是碳簇结构缺陷的主要来源，决定着碳簇材料的诸多宏观性质。因此，含七元环的碳簇结构备受关注，其成因和由此引起的性质改变是碳簇材料中亟待研究的一个重要内容。通过化学途径可以将一些五、六元环改造为七元环，但化学途径难以说明碳簇结构中七元环的真正成因。团簇化学群体的研究人员在碳电弧合成条件下，以氯原位捕获到含七元环的富勒烯C68，单晶结构分析确定了其结构；通过同位素标记实验，结合球形电弧放电反应器中传质和传热计算，模拟了反应器中温度分布和13C同位素浓度分布，说明了七元环与作为构成碳簇基本结构单元的五、六元环的形成条件完全一致；进一步的量子化学结合统计热力学研究表明：除能量因素外，熵效应是含七元环的富勒烯C68在高温下优于常规富勒烯异构体的内在原因；还预测了其七元环的区域反应特性。该项研究说明七元环可能也是富勒烯不可或缺的结构单元，这将大大延伸富勒烯的研究范畴，为新型富勒烯的性质研究、开拓富勒烯的应用领域提供丰富的物质基础。
（化学化工学院）
