Fulerenos superiores

Fulerenos superiores são moléculas fulerênicas consistindo de mais de 70 átomos de carbono. Eles são estruturas de gaiola de anéis fundidos composta por hexágonos e pentágonos, com átomos de carbono nos vértices de cada polígono e uma ligação ao longo de cada lateral.

Este artigo é parte de uma série sobre
Nanomateriais
Nanotubos de carbono
  • Síntese
  • Química
  • Propriedades mecânicas
  • Propriedades ópticas
  • Aplicações
  • Cronologia
Outros fulerenos
Nanopartículas
  • Pontos quânticos
  • Nanoestruturas
  • Ouro coloidal
  • Nanopartículas de prata
  • Nanopartículas de ferro
  • Nanopartículas de platina

Síntese

Em 1990, W. Krätchmer e D. R. Huffman's desenvolveram um método simples e eficiente que impulsionou a pesquisa em fulerenos. Neste técnica, fuligem de carbono é produzida por eletrodos de grafite de alta pureza por ignição de uma descarga de arco entre eles em uma atmosfera inerte (gás hélio). Alternativamente, a fuligem é produzida por ablação por laser de grafite ou pirólise de hidrocarbonetos aromáticos. Fulerenos são extraídos da fuligem sendo dissolvidos em solventes orgânicos apropriados seguido de cromatografia..[1] Miligramas de fulerenos podem ser obtidos por este método em laboratório e são comercialmente disponíveis para C76, C78 e C84.

Propriedades

Molécula
FórmulaNúmero CAS[2]Nis[3]Simetria[4][5]
C6099685-96-81Ih
C70115383-22-71D5h
C721D6h
C741D3h
C76135113-15-42D2*
C78136316-32-05D2v
C80136316-32-07
C82136316-32-09C2, C2v, C3v
C84135113-16-524D2*, D2d
C86135113-16-519
C88135113-16-535
C90135113-16-546
C3996175833-78-0

Na tabela, Nis representa o número de isômeros possíveis dentro da "regra do pentágono isolado", a qual estabelece que dois pentágonos em um fulereno não devem compartilhar bordas. A simetria é especificada para as formas mais abundantes experimentalmente e * marcam simetrias com mais de uma forma quiral.

Sólido
Fases sólidas de fulerenos superiores[6]
FórmulaSimetriaGrupo de espaçonºSímbolo Pearsona (nm)b (nm)c (nm)β°Zρ (g/cm3)
C76MonoclínicoP214mP21.1021.1081.768108.1021.48
C76CúbicoFm3m225cF41.54751.54751.54759041.64
C82MonoclínicoP214mP21.1411.13551.8355108.072
C84CúbicoFm3m1.5817[7]1.58171.581790

Quando cristais de C76 ou C82 são cultivados em solução de tolueno eles tem simetria monoclínica. A estrutura cristalina contém moléculas de tolueno empacotadas entre as esferas de fulereno. Entretanto, a evaporação do solvente a partir de C76 a transforma em uma forma cúbica de face centrada.[6] Ambas as fases monoclínica e cúbica de face-centrada (cfc) são conhecidas pelos fulerenos melhor caracterizados C60 e C70.

References
  1. Katz, 369-370
  2. W. L. F. Armarego; Christina Li Lin Chai (11 de maio de 2009). Purification of laboratory chemicals. [S.l.]: Butterworth-Heinemann. pp. 214–. ISBN 978-1-85617-567-8. Consultado em 26 de dezembro de 2011
  3. Manolopoulos, David E.; Fowler, Patrick W. (1991). «Structural proposals for endohedral metal-fullerene complexes». Chemical Physics Letters. 187. 1 páginas. doi:10.1016/0009-2614(91)90475-O
  4. Diederich, Francois; Whetten, Robert L. (1992). «Beyond C60: The higher fullerenes». Accounts of Chemical Research. 25 (3). 119 páginas. doi:10.1021/ar00015a004
  5. K Veera Reddy (1 de janeiro de 1998). Symmetry And Spectroscopy Of Molecules. [S.l.]: New Age International. pp. 126–. ISBN 978-81-224-1142-3. Consultado em 26 de dezembro de 2011
  6. Kawada, H.; Fujii, Y.; Nakao, H.; Murakami, Y.; Watanuki, T.; Suematsu, H.; Kikuchi, K.; Achiba, Y.; Ikemoto, I. (1995). «Structural aspects of C82 and C76 crystals studied by x-ray diffraction». Physical Review B. 51 (14). 8723 páginas. doi:10.1103/PhysRevB.51.8723
  7. Margadonna, Serena; Brown, Craig M.; Dennis, T. John S.; Lappas, Alexandros; Pattison, Philip; Prassides, Kosmas; Shinohara, Hisanori (julho de 1998). «Crystal Structure of the Higher Fullerene C». Chemistry of Materials. 10 (7): 1742–1744. doi:10.1021/cm980183c

Bibliografia
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.