방향이란 뜻은 Direction이 아닌 냄새

다중고리 방향족 탄화수소는 우주의 별들 사이에서 많이 발견되고 있다. 이 PAH는 심지어 우주에 있는 얼음에서도 관찰된다. 이 얼음 속 PAH에 자외선을 이용하여 알아보면 방향족 케톤, 알코올, 그리고 다른 화합물이 생성되는 것을 알 수 있는데, 이로써 생물발생 이전의 화학에서 PAH의 역할을 이해할 수 있다. 최근의 어떤 화학발견도 C60처럼 폭발적인 연구 활동이 급진적으로 진행되지는 않았다.

 

 

1980년대 중반까지만 하더라도 탄소의 동소체로는 다이아몬드와 흑연만 있는 것으로 알려져왔다. 그러기 위해서 흑연을 고에너지 레이저 빔에 노출시키고 기화된 입자를 질량 분광계에 통과시켰다.

 

그 결과 그들이 찾던 몇몇 소립자들을 발견했고, 놀랍게도 C60과 일치하는 강한 질량 스펙트럼 피크도 나타났다. 그들은 C60의 상당한 안정성을 설명하기 위해서 특이한 구조를 제안했고 그 제안은 정확했다. 5년 후에는 이 물질을 연구하기에 충분한 양을 합성했다. 무엇때문에 C60은 그렇게 안정한가?

 

먼저 C60의 선구체인 흑연의 탄소배열에 대해 생각해 보자. 실제로 흑연의 각 층은 수많은 접합 방향족 고리로 이루어져 있다. 다른 층에 있는 탄소 원자들 사이에는 공유결합이 없다. 단지 약한 힘에 의해서 층의 간격이 유지되고 있다. 흑연의 미끄러운 성질은 각 층의 미끄러짐의 원인이라고 생각된다.

 

 

고리가 육각형에서 오각형으로 줄어들면서 한개의 탄소 원자가 고리에서 방출된다면 어떻게 될까? 그 구조는 더 이상 평면이 아니고 굽게 될 것이다. 예를 들어, 이미 알려진 코란눌렌은 오각형 주위에 5개의 벤젠고리를 가진 방향족 탄화수소로 평면이 아니다. 흑연 층에서 탄소 원자를 계속해서 제거하면 분자 층에 굴곡이 한층 더 증가하여 결국 구에 가까운 구조가 될 것이다.

 

입체 이성질체는 원소의 연결상태, 즉 원소가 연결된 순서는 같지만 공간상에서 원소의 배열이 다르다. 입체이성질체 현상 때문에 분자의 화학적 성질에 중요한 차이가 생기게 된다. 약의 부작용의 유무와 약의 효력은 흔히 어떤 입체 이성질체가 사용되는 가에 따라 변한다. 탄화수소, 아미노산, 핵산 같은 생체 분자의 생화학반응은 어떤 입체 이성질체가 더 우세하게 존재하는가에 영향을 받는다.