Heterofulereny
Fulereny z atomami węgla podstawionymi przez inne pierwiastki są interesujące ze względu na zmiany struktury elektronowej. Azot, mający konfigurację elektronów walencyjnych 2s2p3, mógłby pełnić funkcję donora elektronów — dodatkowe elektrony mogłyby zapełniać stany t1u, a bor z powłoką elektronową 2s2p1 mógłby być akceptorem elektronów — powstawałaby dziura w stanie molekularnym hu. Metodą laserowego odparowania grafitu impregnowanego borem R.E. Smalley wytworzył heterofulereny C60-nBn dla n = 1-6. W łuku elektrycznym w atmosferze helu z dodatkiem azotu lub amoniaku zsyntetyzowano heterofulereny C59N6, C59N4, C59N2, a w atmosferze azotu fuleren C59N. Zamiana atomu węgla na atom azotu możliwa jest również w wyniku reakcji chemicznej w roztworze, poprzez przekształcenia azotowych bisadduktów C60 zawierających mostki iminowe (atom azotu z podstawnikiem połączony z dwoma atomami węgla między pierścieniami sześcioczłonowymi). Atomy węgla w fulerenie mogą być zastąpione również azotkiem boru (BN). Dodany do elektrody azotek boru, podczas odparowania w łuku elektrycznym, zapewnia wysoką koncentrację par azotu i boru w obszarze formowania się fulerenów; jest prawdopodobne częściowe zastępowanie dimerów C2, będących prekursorami fulerenów, cząsteczkami BN i powstawanie struktur typu C58BN, C56B2N2 itd. Warunki te sprzyjają syntezie pochodnych C60-xBx i C60-yNy. Skład otrzymanych w eksperymentach produktów określono za pomocą spektroskopii masowej.
Teoretyczne metody obliczeniowe wskazują na większą trwałość heterofulerenów z borem niż z azotem, tak dla dimerów, jak i fulerenów z jednym heteroatomem; stabilność układów z borem może być porównywalna z trwałością C60. C59B pod wpływem promieniowania wysokoenergetycznego rozpada się, tracąc dimery C2 aż do C31B, podczas gdy C60 przekształca się w struktury łańcuchowe, gdy liczba atomów węgla spada do 32. Wskazuje to na równoważność boru i węgla w strukturach C31B i C32.
