“小兔子球”——X 射线衍射实验
C60 分子的振动谱和核磁共振谱都用实验方法间接证实了 C60 分子的足球结构,开始人们也试图用 X 射线衍射方法直接测定其结构,然而遇到了困难, 原因是室温下 C60 分子在其格点位置附近作高速无序自由转动,无法测定其结构.1991 年,美国加利福尼亚大学伯克莱分校的霍金斯(J. M. Hawkins) 教授采用四氧化锇加成物的 X 射线衍射实验第一次测定了C60 的分子结构.他巧妙地给 C60 球接上了一个锇的配合物,得到一种 C60 的复合物——形似小兔子的 C60(OSO4)2(4-特丁基吡啶)2 分子(图 2-2),有效地阻止了 C60 分子的转动,从而固定了 C60 分子.然后他用单晶 X 射线衍射方法准确地测定了C60 分子的结构,证实了克罗托和斯莫利当初所作的足球分子的设想.
图 2-2 “小兔子球”的分子结构
——C60(OSO4)2(4-特丁基吡啶)2
另外,有人用扫描隧道显微镜(STM)也观察到 C60 球形分子的环状结构, 证明 C60 分子确实是一个足球.