Количество известных модификаций углерода увеличилось: исследователи получили стабильные структуры в виде колец, состоящих из 18 ковалентно связанных атомов.
Углерод, как и «безликие» персонажи из сериала «Игра престолов», может существовать в самых разных формах — от мягкого графита до твердого алмаза, от плоского графена до шарообразных фуллеренов. Исследования новых форм углерода не прекращаются, и недавно химики представили новые молекулы циклокарбонов — колец, сформированных исключительно из атомов углерода, соединенных чередующимися двойными и тройными ковалентными связями.
Согласно теоретическим расчетам, термодинамически стабильное кольцо должно содержать не менее 18 углеродных звеньев. Ученым из Оксфордского университета и лаборатории IBM Research в Цюрихе удалось синтезировать соединение именно такой структуры; их статья опубликована в журнале Science.
Сначала авторы получили оксид целевой молекулы, представляющий собой цепочку из 18 атомов углерода, образовавшую равнобедренный треугольник, вершины которого стабилизированы СО-группами. Последующие химические реакции выполнялись посредством ручного воздействия: авторы удаляли СО-группы с помощью слабых токов, подаваемых через иглу атомного силового микроскопа. В результате исследований ученым впервые удалось синтезировать 18-членное циклокарбоновое кольцо, состоящее исключительно из углеродных атомов, и зафиксировать его на фотографии.
Ранее ученые могли получить лишь фрагментарные данные о наличии этих соединений в газовой смеси. Однако выделить их и установить структуру до сих пор не представлялось возможным. Теперь, благодаря возможности получения и стабилизации таких соединений на подложке из инертной соли, ожидаются значительные открытия, касающиеся их свойств. Несомненно, предыдущие достижения в этой области, такие как фуллерены и графен, уже принесли несколько Нобелевских премий.