【化学计算】富勒烯计算
什么是富勒烯？
富勒烯分子是一类由碳原子组成的封闭或准封闭的球形、椭球形或管状结构，属于碳纳米材料的一种，也是碳的一种同素异形体。
富勒烯的特点：
1、结构特性：富勒烯分子由完全由碳原子构成，这些碳原子通过sp²杂化键连接，形成五边形和六边形的几何图案。根据欧拉定理，构成球形结构的富勒烯分子至少包含12个五边形，而六边形的数量则根据不同的富勒烯分子而变化。C60富勒烯是最简单的富勒烯分子，由12个五边形和20个六边形组成，形成一个类似足球的结构。
2、物理和化学性质：富勒烯分子具有独特的电子性质和化学稳定性。它们可以作为超导体、光电材料和催化剂等在多个领域有潜在的应用。富勒烯分子也可以通过化学反应进行官能化，以增强其溶解性或引入特定的功能性团。
3、应用：富勒烯及其衍生物在材料科学、能源存储、药物传递和电子器件等领域展现出广泛的应用潜力。例如，富勒烯被研究用于制造太阳能电池、传感器、药物载体等。
计算：
如C36、C60、C70、C84、C240、C540等，它们都遵循欧拉定理，这是因为它们都可以被视为球面上的多面体，其中包括了五边形和六边形。欧拉定理（对于球面多面体）表述为：顶点数（V）减去边数（E）加上面数（F）等于2，即(V - E + F = 2)。
对于所有的富勒烯分子，每个五边形和六边形的顶点都是碳原子，每个碳原子贡献3条边（因为每个碳原子都是三个其他碳原子的邻居）。但是，因为每条边被两个顶点共享，所以实际的边数是顶点数的1.5倍。另外，富勒烯分子总是包含12个五边形，这是由它们的几何结构决定的。
V=碳原子个数C
E=边数=1.5C
F=W（五边形个数）+L（六边形个数）
富勒烯总是12个五边形，所以带入之后就是 C-1.5C+L+12=2
当C=36时，L=0.5C-10=8
当C=60时，L=0.5C-10=20
当C=70时，L=0.5C-10=25
当C=84时，L=0.5C-10=32
当C=240时，L=0.5C-10=110
当C=540时，L=0.5C-10=260
但是要注意，有机化学里有很多同分异构体。上面计算都是针对的球形。