＜安定な炭素のかたち＞
　 ダイヤモンド の仲間たちといっても、宝石の話というわけではない。ダイヤモンドは純粋な炭素の結晶であるということは、みなさんご存じと思う。ダイヤモンドが宝石として珍重されるのは、その希少性や美しい輝きのためだけではなく、天然産鉱物の中で最も硬く、なにものにも侵されがたいという高貴な特質のためでもある。では、なぜダイヤモンドはそんなに硬く丈夫なのだろうか。それには炭素の特徴をちょっと思い出してみよう。

＜ダイヤモンドの種＞
　さて、ダイヤモンドはもちろん有機化合物ではない、というかそもそも化合物ではなく、単なる炭素の 同素体 のひとつである。しかしその構造の基本になっているのは炭素と炭素の結合であるから、これは有機化学的手法でつくることが可能である。では実際に有機化学的にダイヤモンドをつくってみよう。
　まずつくられたのが アダマンタン という分子である。アダマンタンはC₁₀H₁₆の炭化水素で、10個の炭素がちょうどダイヤモンドの構造と同じように配置してかご形の分子を形成している。分子の外側は水素が突き出しているが、その水素を炭素に置き換えて四方八方へつなげていけばダイヤモンドができあがるから、ダイヤモンドの種、あるいは世界最小のダイヤモンドといえるかもしれない。事実、アダマンタンの名はダイヤモンドに相当するギリシャ語adamasから名づけられたものである。

＜アダマンタン単位をつなげていく＞
　ダイヤモンドの最小構造単位がアダマンタンであることがわかったら、次にもう少し分子を大きくしてみよう。アダマンタン単位を二つつなげた形が、ジアマンタンC₁₄H₂₀である。この分子は1965年に合成された。合成の最終反応はやはりC₁₄H₂₀分子の異性化反応である。その次がトリアマンタンC₁₈H₂₄で、これも1966年に合成されている。

＜ダイヤモンド構造の異性体＞
　ブタンには2個の異性体、ブタンと イソブタン がある。それぞれに相当するのがテトラマンタンとイソテトラマンタンということになる。実際、分子モデルでみてみると、トリアマンタンに1ユニット継ぎ足すときにテトラマンタンは長手方向へ、イソテトラマンタンは短軸方向へのびているのがわかる。では、アンチとスキューの違いはなんだろう。実はこれはブタンの アンチ配座 と ゴーシュ配座 に相当するのである。

＜氷とツイスト＞
　アダマンタンほど安定な構造ではないが、それに匹敵する対称性のいい分子は他にもある。まずアイサン（iceane）C₁₂H₁₈。語源（ice（氷）+ane（炭化水素をあらわす語尾））からわかるように、氷の構造の分子である。水が氷になると体積が増えるのでビンが割れたりする。実はこれは水の特殊な性質で、通常の化合物は液体が固体になると体積は減るのが普通である。液体は分子同士がゆるく結合して動きやすい状態なのに対し、固体はきちんと固定されて配列した状態だから、サイズがコンパクトになるのがあたりまえである。水の場合は、水素と酸素の間で 水素結合 をつくり分子同士が強くひきあっている。固体になるとこの水素結合が規則的に配列した中空の状態で固定されるので、かご形の密度の低い状態となるのである。
　アイサンはこの氷の結晶構造を炭化水素で表現したものといえる。一見するとアダマンタンに似ているが、よく見ると縦方向のシクロヘキサン環が舟形配座をとっているのがわかるだろう。そのぶんだけアダマンタンよりも安定性は低下している。氷の結晶では、アイサンの各炭素の位置に酸素が配置し、酸素と酸素の中間に水素が配置した形で三次元的に広がった構造をとっている。ちなみにこの結晶系はウルツ鉱型硫化亜鉛の構造であるため、ウルツィタンとよばれることもある。この化合物は1974年に合成された。

＜正多面体の世界＞
　対称性のよい美しい構造というとやはりプラトンの正多面体（正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体）だろう。この美しい正多面体の各頂点に炭素をおいた炭化水素をつくろうという試みは、種々なされている。このうち正四面体、正六面体、正十二面体は各頂点に辺が3本集まっているため、C_nH_n型の構造が可能だが、正八面体と正二十面体は残念ながら頂点にそれぞれ4辺、5辺が集まっているため炭化水素にはならない。