Японские химики синтезировали «нано-Сатурн»

Группа ученых из Токийского технологического института и Научного университета Окаямы синтезировала молекулярный комплекс, форма которого напоминает планету Сатурн: сферическая молекула фуллерена окружена в нем шестью плоскими кольцами из молекул антрацена.

Фуллерены оказываются первыми кандидатами, когда специалистам по нанотехнологиям нужен элемент в виде сферы. Эти молекулы состоят из атомов углерода, образующих структуры, объединенные в свою очередь в выпуклые многогранники. Наиболее известен фуллерен C60, или бакминстерфуллерен, где 60 атомов образуют несколько пяти- и шестиугольников, формирующих полую сферу, подобно футбольному мячу. И бакминстерфуллерен, и весь класс фуллеренов получили название по имени американского архитектора Бакминстера Фуллера, активно использовавшего сетчатые купола аналогичной конструкции. За открытие фуллеренов Роберт Керл, Харольд Крото, Ричард Смолли получили в 1996 году Нобелевскую премию по химии.

За счет электронных связей химики научились соединять сферы фуллеренов с макроциклами – различными крупными молекулами, содержащими в себе кольца из атомов, получая конструкции разной формы. Но ранее никто не объединял фуллерен с плоским кольцом. Это удалось сделать, собрав «планетные кольца» из антрацена, каждая молекула которого состоит из трех соединенных бензольных колец. Внутрь общего кольца, в сторону фуллерена, оказались обращены восемнадцать атомов водорода из состава антраценов. Слабого притяжения между пи-орбиталями электронов фуллерена и этими атомами хватило, чтобы стабилизировать «нано-Сатурн».

Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie.