本文總字數(shù)為2245字，預(yù)計閱讀時間為8分鐘假如你哪一天穿越到了某個元素世界，這個世界是某個元素的天堂，那請務(wù)必攜帶此手冊，也許可以在那個世界（也可以是現(xiàn)實世界）救你一命。

本手冊僅供學(xué)術(shù)交流（包括但不限于高中化學(xué)學(xué)習(xí)的課外知識），沒有作者 bilibili@火山下的第一騎士 同意禁止用于商業(yè)用途，鼓勵在標注原作者的前提下轉(zhuǎn)載。

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作為地球萬物的說明骨架，碳元素可能是知名度最高的元素之一，而以碳元素化合物為基礎(chǔ)的有機化學(xué)也已經(jīng)形成了化學(xué)的單獨一門分支（專門折磨人的那種）。

但是今天，我將帶諸位看看碳元素不那么被人知曉的一面——稀奇古怪的隱士、殘忍無情的刺客們。

我們在課本里會學(xué)習(xí)到一種特殊的碳單質(zhì)——碳60（或者叫足球烯、富勒烯），實際上這種東西在1985年才被發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)者們因此分享了1996年的諾化獎。（值得一提的是，富勒烯并不是富勒發(fā)現(xiàn)的，但是富勒烯的結(jié)構(gòu)像一名叫富勒的著名設(shè)計師所設(shè)計的一個建筑屋頂）

中學(xué)階段，我們只會了解C60這種東西的結(jié)構(gòu)，但是科學(xué)家們可比我們會折騰多了——他們造出了一些可以把中學(xué)階段化合價理論按在地上摩擦的化合物。

比如C60和F化合的產(chǎn)物，就有C60F6、C69F42等，其中的碳視為多少價好像都不恰當。

C60不但能和電子怪盜F結(jié)合，還能和善電童子Cs、Rb等結(jié)合，形成(Rb Cs2 C60)之類的化合物。

當然，這些物質(zhì)都有自己特殊的本領(lǐng)，比如(Rb Cs2 C60)擁有良好的超導(dǎo)性能——TA只用在零下240度（33K）就可以展現(xiàn)超導(dǎo)。

嗯，只用。

但是比起其他的一些超導(dǎo)材料動輒零下265度（8K）左右的超導(dǎo)溫度而言，這個溫度真的比較高。

不僅如此，科學(xué)家們還把魔爪伸向了石墨——與C60類似，石墨也有正六邊形的連接結(jié)構(gòu)，因此TA理應(yīng)也有一些類似化合物。

功夫不負有心人，科學(xué)家們又找到了一些把化合價理論按在地上摩擦的東西——石墨和堿金屬（Li除外）生成比如C8 K、C25 Cs、C60 Rb等等一類越看越不像樣的化合物。

不過，TA們卻有遠優(yōu)于石墨的導(dǎo)電性能。

這些化合物或單質(zhì)雖然難以理解，也與日常生活沒有太多交集，但是TA們的特殊性質(zhì)卻將在未來大放光彩

畢竟，隱士總有出仕的一天。

除此之外，碳的單質(zhì)除了著名的石墨、活性炭、金剛石和C60以外，還有一種雖然少見用途卻廣的存在——玻璃碳。

將一些酯類有機物加熱，就可以得到這種可以用于建筑的碳。?

而接下來所展現(xiàn)的，就是碳元素世界中的可怕殺手們——其中一部分甚至作為生化武器被用于戰(zhàn)爭。

（這里推薦一部紀錄片：《秘密科學(xué)：生化武器》，在B站、騰訊都可以觀看）

比如無機碳們自己煉蠱得到的臭名昭著的光氣（碳酰氯）。

用活性炭吸附氯氣后，持續(xù)通入一氧化碳并加熱，就可以得到這種生化武器。

TA的殺傷力比氯氣強十倍不止。

還有用焦炭和氮氣隔氧高溫焙燒的產(chǎn)物——氰氣。

2C+N2=高溫=（CN）2

氰氣和TA溶于水后的產(chǎn)物氰根具有恐怖的生物毒性。

氰的毒性原理可能來自于TA對細胞呼吸作用相關(guān)的酶的攻擊失活作用。

講白點，這個東西能讓你的細胞無法利用氧氣，直接“窒息”而死。

而消除TA們的最好辦法就是用臭氧或者雙氧水來瘋狂氧化：

H2O2+KCN=KOCN+H2O

2KOCN+3H2O2+=2KHCO3+N2

除此之外，還有一些碳化合物能還能給原本的東西毒性上BUFF。

比如二甲基汞和四乙基鉛。本身汞和鉛就是臭名昭著的毒藥了，但是在甲基和乙基的輔助下，使化合物與人體的有機化合物更加“相似”，也就更加容易進入人體使人死亡。

曾經(jīng)有科學(xué)家在做實驗時不小心讓二甲基汞滴在了手上（1滴！且戴好了手套防護?。且琅f在兩周內(nèi)過世（據(jù)說他的同事們?yōu)榱俗窇浰l(fā)明了一種新的防汞手套）

而四乙基鉛曾經(jīng)是最常見的汽油抗震劑，能有效降低汽油的辛烷值，但是由于這個化合物的恐怖毒性，人們也已經(jīng)拋棄了這個用途。

和光氣一樣威力恐怖的還有芥子氣——乙烯的硫化氯化產(chǎn)物

SCl2+2CH2=CH2→S（CH2CH2Cl）2

TA曾經(jīng)在兩伊戰(zhàn)爭中被使用，而TA的難降解和高毒性卻讓病人們的慘叫延續(xù)到了今天......

當然，毒不一定代表只有危害的一面，比如氰化物是目前高中階段唯一一個可以在有機合成題里增長碳鏈的無機物（敲黑板），并且可以再還原為無毒的羧基。以及過渡金屬的羰基配合物，M（CO）n。

在這些配合物中，一氧化碳中的碳（是碳不是氧！）向中心的金屬原子提供孤對電子。

最常見的是四羰基鎳和五羰基鐵。雖然包含金屬，這些配合物卻是不折不扣的液體，并且四羰基鎳的制取條件低到恐怖，鎳和一氧化碳在常溫下就可以反應(yīng)。

而五羰基鐵雖然需要加壓和加熱，但是比較一些其他的羰基配合物，TA的制取確實簡單。（比如六羰基釩，需要特殊溶劑二甘醇二甲醚、加壓、加熱和鈉單質(zhì)輔助）

羰基配合物最出色的性質(zhì)就是加熱可以分解為高純的對應(yīng)金屬：四羰基鎳最廣泛的應(yīng)用就是提純鎳礦，由于雜質(zhì)鐵、鈷、錳等一般條件不和一氧化碳反應(yīng)，可以用一氧化碳提純鎳并分離后加熱獲得高純鎳粉，同時一氧化碳可以循環(huán)利用。

而五羰基鐵雖然制取比鎳困難，卻可以用在納米級鐵粉的制備、納米磁性膜的安裝和另外一種重要的鐵羰基配合物的制備——九羰基二鐵，F(xiàn)e2(CO)9。

還記得上面的劇毒的汽油抗震劑四乙基鉛嗎？九羰基二鐵就是四乙基鉛的最好取代物之一，因為TA燃燒后生成的二氧化碳和三氧化二鐵是無毒的。

我們對碳的認識往往停留在“生命骨架”的一層，甚至于高中階段我們在生物方面對碳的學(xué)習(xí)還多于化學(xué)方面，從氨基酸到密碼子，從核苷酸到脂肪鏈，我們熟悉了這些復(fù)雜的碳有機化合物，卻往往不知曉這些簡單卻各具特色的簡單碳化合物。

希望這篇專欄，能讓你對碳的世界有更多了解。

下一篇，將是一個“基佬”元素的專欄——碘，讓在下帶你走近，課本之外碘的同素異形體和高氧化態(tài)的世界中。