Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №4.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ УДК 51-37, 547.022.14, 548 ДВОЙНЫЕ СВЯЗИ НА ФУЛЛЕРЕНАХ Сбо-Сюо Д. Г. Степенщиков, Ю. Л. Войтеховский ФГБУН Геологический институт КНЦ РАН Аннотация Найдено 22 IPR-фуллерена из диапазона С60- С 100, углеродная решетка которых допускает расположение простых и двойных связей без делокализации. Всего два фуллерена из найденных — С96 (6 m2) и С100 (5 m) —допускают различные варианты размещения связей. Результаты коррелируют с данными по условно-стабильным фуллеренам. Ключевые слова: углерод, фуллерен, двойная ковалентная связь. THE DOUBLE BONDS ON THE FULLERENES Ceo-Cmo Dmitry G. Stepenshchikov, Yury L. Voytekhovsky Geological Institute of the KSC of the RAS Abstract: 22 IPR-fullerenes from C60- C 100 range with structure allowing single and double bonds without bond’s delocalization, are found. Two o f them — С96 (6 m2) m2) and С100 (5 m) — have several variants o f bond arrangement. The results correlate with the data on the potentially stable fullerenes. Keywords: carbon, fullerene, double covalent bond. Введение Изучение фуллеренов ведется давно и многими специалистами разных областей знаний. На уровне, принятом большинством исследователей, фуллерен представляет собой углеродный каркас, составленный из пяти- и шестичленных циклов (пента- и гексагонов). Авторский подход заключается в отождествлении фуллеренов с полиэдрами (рис. 1, b ) и поиском их характерных топологических особенностей. С увеличением числа атомов фуллерен приобретает плоские участки поверхности и становится суперполиэдром (рис. 1, c ), где гранями являются уже не пентагоны и гексагоны, а протяженные участки графеновой поверхности [1]. С точки зрения симметрии фуллерена (как одного из критериев стабильности) дальнейшим развитием такого подхода является анализ геометрии и комбинаторики получаемых суперполиэдров (рис. 1, c, d). Симметрия рассматриваемых объектов при этом становится все выше и выше. В рамках такого подхода от полиэдрической модели (рис. 1, b ) возможен шаг и в обратную сторону, а именно рассмотрение фуллерена как молекулы с простыми и двойными связями, определенным образом расположенными на углеродной решетке (рис. 1, а). Такой подход применен авторами в [2] и привел, в частности, к задаче поиска вариантов расположения связей на произвольно заданном фуллерене. Существуют правила, ограничивающие число таких вариантов. Одно из них — отсутствие двойных связей в пентагонах [3]. Из этого следует, что при допущении только локализованных ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2016(27) 37