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Fullereen
Buckminsterfulleren (C60)
Animation C60-Vibration

Fulleren sind komplett aus Kohlenstoff vorhandenen Moleküle, in Form einer Mulde Kugel, Ellipsoid oder Rohr. In den Gängen findet man kugelförmige Fullerene Buckyballs (Buckyballs) sogenannte und zylindrische Fullerene Bucky-Röhren (Bucky-Röhren) oder (Kohlenstoff) Nanoröhren (Nanoröhren).

Die Molekülklasse ist benannt nach Richard Buckminster Fuller, ein bekannter Architekt, der geodätische Kuppel berühmt gemacht. Buckminsterfulleren (rechts) hat eine ähnliche Form.

Fullerene haben eine ähnliche Struktur wie Graphit, die aus einer Schicht verbundener hexagonaler Ringe besteht, aber Fullerene enthalten zusätzlich zu den hexagonalen Ringen, die verhindern, dass die Schicht flach ist, fünfeckige (oder manchmal siebeneckige) Ringe. Fünfecke können nicht benachbart sein. Das kleinste Fulleren ohne benachbarte Fünfecke ist C60, Buckminsterfulleren.

C60 hat eine Struktur abgeschnittenes Ikosaeder, das sieht aus wie ein modernes Fußball die aus zwanzig Sechsecken und zwölf Fünfecken besteht, mit a Kohlenstoffatom an den Ecken jedes Sechsecks und eine Kohlenstoffverbindung entlang jeder Seite. Das Ionisationsenergie von C60, das ist die Energie, die benötigt wird, um ein Elektron von C60 zu entfernen, ist 7,55 eV. C60 hat besondere elektronische und mechanische Eigenschaften, die zu vielen Forschungen geführt haben. wenn C60 absorbiert Energie mittels eines Ions oder Photons, es kann vibriert, ionisiert oder fragmentiert werden. Ein Beispiel für Fragmentierung ist die wiederholte Verdampfung eines C2Molekül, das C . produziert60-2nMoleküle entstehen.

Eine polymerisierte einwandige Nanoröhre ist eine Substanz, die aus polymerisierten Fullerenen besteht, in der Kohlenstoffatome aus einer Bucky-Röhre an Kohlenstoffatome in einer anderen Nanoröhre gebunden sind.

Bis zum Ende des zwanzigstes Jahrhundert Waren Graphit und Diamant das einzig bekannte Allotrope (Erscheinungen) von Kohlenstoff. Harold Kroto, des Universität von Sussex, James Heath, Sean O'Brien, Robert Curli und Richard Smalley, von Reis Universität, entdeckte C60 und andere Fullerene. Kroto, Curl und Smalley erhielten in 1996 das Nobelpreis in dem Chemie für ihre Rolle dabei. Die Anwesenheit von C60 und andere Fullerene wurden später auch außerhalb einer Laborumgebung (z. B. in Kerzenruß) nachgewiesen. Schon seit 1991 Dank der von entwickelten Techniken ist es relativ einfach geworden, Gramm Fullerene herzustellen Donald Huffman und Wolfgang Kratschmer. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts sind die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Fullerenen noch Gegenstand zahlreicher Forschungen, sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten Forschung. Im April 2003 Forschungsergebnisse zu medizinischen Anwendungen von Fullerenen wurden veröffentlicht: Sie können spezifische Antibiotika binden an beständig Bakterien und sogar Krebszellen angreifen, wie z Melanom.

Fullerene sind nicht sehr reaktiv, da die graphitartigen Bindungen sehr stabil sind. Sie sind schlecht löslich. Forscher konnten Fullerene reaktiver machen, indem sie aktive Gruppen an ihre Oberfläche binden. Es ist jedoch möglich, funktionelle Gruppen über die Diels-Erle-Reaktion. Fullerene können hydriert werden. Die Produkte können bis zu 50 Wasserstoffatome enthalten, С60Н60 bis einschließlich60Н50 sind Hydrierungsprodukte.

Andere Atome können in Fullerenen „eingeschlossen“ sein, und jüngste Hinweise auf einen Meteoriteneinschlag am Ende des Dauerwelle wurde gefunden von Edelgase die auf diese Weise konserviert wurde.[1]

Es wird auch immer mehr geforscht auf Supraleitung von Fullerenen.

Eine gängige Methode zur Synthese von Fullerenen besteht darin, einen starken Strom durch zwei eng beieinander liegende Elektroden in a . zu leiten untätig Umfeld. Das resultierende Bogen Kohlenstoffplasma kühlt zu einem rußigen Rückstand ab, aus dem viele Fullerene isoliert werden können.

Fullerene mit C60 und C70 wurden auch im Universum nachgewiesen.[2]

Externe Links

Mediendateien zu diesem Thema finden Sie auf der Seite Fulleren auf Wikimedia Commons.