Buckminsterfullerene

Buckminsterfullerene
Ilustrační obrázek článku Buckminsterfullerene
Buckminsterfullerene C 60
Identifikace
Název IUPAC (C60-lh) [5,6] fulleren
Synonyma

C60, [60] fulleren

N O CAS 99685-96-8
Ne o ECHA 100 156 684
PubChem 123591
ChEBI 33128
ÚSMĚVY c12c3c4c5c1c6c7c8c2c9c1c3c2c3c4c4c% 10c5c5c6c6c7c7c 11c8c9c8c9c1c2c1c2c3c4c3c4c %%% 10c5c5c6c6c7c7c 11c8c8c9c1c1c2c3c2c4c5c6c3c7c8c1c23
PubChem , 3D zobrazení
InChI Std. InChI: 3D pohled
InChI = 1 s / C60 / c1-2-5-6-3 (1) 8-12-10-4 (1) 9-11-7 (2) 17-21-13 (5) 23- 24-14 (6) 22-18 (8) 28-20 (12) 30-26-16 (10) 15 (9) 25-29-19 (11) 27 (17) 37-41-31 (21) 33 (23) 43-44-34 (24) 32 (22) 42-38 (28) 48-40 (30) 46-36 (26) 35 (25) 45-39 (29) 47 (37) 55- 49 (41) 51 (43) 57-52 (44) 50 (42) 56 (48) 59-54 (46) 53 (45) 58 (55) 60 (57) 59
Std. InChIKey:
XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N
Vzhled černé krystalické jehly
Chemické vlastnosti
Hrubý vzorec C 60   [izomery]
Molární hmotnost 720,642 ± 0,048  g / mol
C 100%,
Molekulární průměr 1,002  nm

(vnitřní průměr: 0,348  nm )

Fyzikální vlastnosti
T. fúze > 280  ° C
sublimace při ~ 600 ° C
Rozpustnost nerozpustný ve vodě
Objemová hmotnost 1,65  g · cm -3
Tlak nasycených par 0,01862  mmHg ( 569,85  ° C )
Krystalografie
Krystalový systém kubický obličej na střed
Křišťálová třída nebo vesmírná skupina ( N O  225) krychlový

Hermann-Mauguin:
Hermann-Mauguin běží:

Schoenflies:
Parametry sítě = = = 14 041 Å 

α = β = γ = 90,00  °
Z = 4
Objem 2 768,18  Å 3
Opatření
SGH
SGH07: Toxický, dráždivý, senzibilizující, narkotický
Varování H319, H335, P261, P305, P338, P351, H319  : Způsobuje vážné podráždění očí
H335  : Může dráždit dýchací cesty
P261  : Zamezte vdechování prachu / dýmu / plynu / mlhy / par / aerosolů.
P305  : Pokud je v očích:
P338  : Odstraňte kontaktní čočky, pokud je oběť nosí a pokud je lze snadno vyjmout. Pokračujte v oplachování.
P351  : Několik minut opatrně opláchněte vodou.
NFPA 704

Symbol NFPA 704.

1 1 0  
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Buckminsterfullerene nebo fullerenem Buckminster , také někdy nazývá buckyball je kulovitá molekula, C 60rodiny fullerenů C 2n, uzavřené struktury složené z (2n-20) / 2 šestiúhelníků a 12 pětiúhelníků. Je to nejmenší ze skupiny, jejíž atomy jsou na vrcholech zkráceného dvacetistěnu , tj. Tvoří stejnou strukturu jako fotbalový míč. Je to také nejběžnější fulleren.

Dějiny

Objeveny v roce 1985 Haroldem Kroto , Robertem Curlem a nositelem Nobelovy ceny Richarda Smalleye za chemii v roce 1996, jsou pojmenovány na počest amerického architekta Richarda Buckminstera Fullera , vynálezce geodetické kopule .

Struktura

Buckminsterfullerene má uzavřenou strukturu skládající se z 20 šestiúhelníků a 12 pětiúhelníků, na jejichž vrcholcích jsou atomy uhlíku . Každý pětiúhelník je obklopen pěti šestiúhelníky.

Skupina bodové symetrie C 60je 5 3 mv notaci Hermann-Mauguin ( I h v notě Schoenflies ): všechny atomy uhlíku zabírají ekvivalentní místa.

K kovalentní vazby dvojité 6: 6 (mezi dvěma šestiúhelníky) jsou kratší než jednoduché vazby 6: 5 (mezi šestiúhelníku a pětiúhelníku): 0,140  nm za odkazy 6: 6 a 0,146  nm, pro odkazy 5: 6.

Aplikace

Tato molekula je široce používána v supramolekulární chemii a v oblasti nanotechnologií, zejména jako kola při výrobě nanostrojů (nanoautomatů, nanodragsterů  atd. ).

C 60 má také neobvyklé a pozoruhodnou schopnost tvořit, se tetrakis (dimethylamino) ethylenu , je magnet čistě organické níže 16.1  K .

Anekdoticky je možné manipulovat s buckminsterfullerene, aby se vytvořil materiál tvrdší než diamant. To však bude muset být potvrzeno dalšími nezávislými experimenty.

Reference

  1. (in) H. Tanaka a K. Takeuchi , „  Stanovení průměru C 60a C 70monomery v plynné fázi pomocí analyzátoru diferenciální mobility  “ , Applied Physics A: Materials Science & Processing , Springer Berlin / Heidelberg, sv.  80, n O  4,Únor 2005, str.  759-761 ( ISSN  0947-8396 a 1432-0630 , DOI  10.1007 / s00339-004-2946-x )
  2. (in) „  Fyzikální vlastnosti fullerenů  “ na sesres.com (k dispozici na 1. st leden 2010 )
  3. vypočtená molekulová hmotnost od „  atomové hmotnosti prvků 2007  “ na www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (en) „  Uhlík (fulleren-C 60)  ” , Na ull.chemistry.uakron.edu (přístup k 24. říjnu 2009 )
  5. Eiji Ōsawa, Perspektivy fullerenové nanotechnologie , 2002, Springer, s. 275. ( ISBN  978-0-7923-7174-8 ) , Googlebook , přístup 26. prosince 2011.
  6. (en) „  Fulleren C 60 » , Na www.reciprocalnet.org (konzultováno 12. prosince 2009 )
  7. SIGMA-ALDRICH
  8. [PDF] „  buckminsterfullerene  “ , o panlatinském slovníku nanotechnologií .
  9. (in) K. Hedberg , L. Hedberg , DS Bethune , CA Brown , HC Dorn , RD Johnson a Mr de Vries , „  Bond Lengths in Free Molecules of buckminsterfullerene, C 60, z difrakce elektronů v plynné fázi  “ , Science , sv.  254, n o  50301991, str.  410-412 ( DOI  10.1126 / science.254.5030.410 )
  10. (in) N. Martin a JF Nierengarten , Supramolekulární chemie fullerenů a uhlíkových nanotrubiček , Wiley,2012( online prezentace )
  11. (in) Guillaume Vives , Jungho Kang , Kevin F. Kelly a James M. Tour , „  Molecular Machinery: Syntéza„ Nanodragster “  “ , Org. Lett. , sv.  11, n o  24,2009, str.  5602–5605 ( DOI  10,1021 / ol902312m )
  12. (in) Pierre-Marc German , Kishan Khemani C. , Andrew Koch , Fred Wudl , Karoly Holczer , Steven Donovan , George Grüner a Joe D. Thompson , „  Organic Molecular Soft Ferromagnetism in a Fullerene C 60  “ , Science , sv.  253, n O  5017,1991, str.  301-302 ( DOI  10.1126 / science.253.5017.301 )
  13. „  Novinky o webu Futura-Sciences ze dne 22. srpna 2012  “ , o Futura-Sciences ,2012(zpřístupněno 22. srpna 2012 )

Podívejte se také

Související články

Bibliografie