フラーレン
炭素原子の数が60個を超えているクラスターも存在する。これを高次フラーレンと呼ぶ。アーク放電法などによるC60フラーレン合成の際、これら高次フラーレンが少量ながら生成される。炭素数が70, 74, 76, 78......のものなどが単離されている。これらも全て5員環・6員環から成っており、7員環以上の環を持つフラーレンは実際には発見されていない。炭素の数がいくつになっても5員環の数は12と決まっており、6員環の数だけが増えていく(オイラーの多面体定理より)。
また、フラーレン骨格においては5員環は隣り合わせにならないという規則がある(孤立5員環則、IPR)。C60 フラーレンはIPRを満たす最小のフラーレンであり、その次が C70 となる。C62 や C68 などが発見されないのは、これらがIPRを満たし得ない炭素数だからと考えられる(ただし後述のように、内包フラーレンでは例外が存在する)。
フラーレン (英: fullerene [ˈfʊləˌriːn]、独: Fulleren [fʊləˈreːn]) は、閉殻空洞状の多数の炭素原子のみで構成される、クラスターの総称である。共有結合結晶であるダイヤモンドおよびグラファイトと異なり、数十個の原子からなる構造を単位とする炭素の同素体である。呼び名はバックミンスター・フラーの建築物であるジオデシック・ドームに似ていることからフラーレンと名づけられたとされる。最初に発見されたフラーレンは、炭素原子60個で構成されるサッカーボール状のような構造を持ったC60フラーレンである。
Bingel-Hirsh反応とも呼ばれる。ブロモマロン酸エステルをDBUによりエノラート化し、フラーレンに求核付加する。その後、フラーレンに生じた負電荷がSN2反応でマロン酸部位を攻撃し、三員環構造を形成する。ヨウ素やテトラブロモメタンを共存させることで、ハロゲン化されていないマロン酸エステルも反応させることが可能である。