فولرن

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

مدل فولرن C 60 (باکمینسترفولرن).
مدل فولرن C 20 .
مدل نانولوله کربنی
فولریت C 60 (جامد حجیم C 60 ).
بخشی از مجموعه مقالات در
نانو مواد
C60-rods.png
نانولوله های کربنی
فولرن ها
سایر نانوذرات
مواد نانوساختار

فولرن یک آلوتروپ کربن است که مولکول آن از اتم های کربن تشکیل شده است که با پیوندهای منفرد و دوگانه به هم متصل شده اند تا یک شبکه بسته یا نیمه بسته با حلقه های ذوب شده از پنج تا هفت اتم تشکیل دهند. این مولکول ممکن است یک کره توخالی ، بیضی ، لوله ، یا بسیاری اشکال و اندازه های دیگر باشد. گرافن (لایه های اتمی جدا شده از گرافیت )، که شبکه ای مسطح از حلقه های شش ضلعی منظم است، می تواند به عنوان یک عضو افراطی از خانواده دیده شود.

فولرن‌ها با توپولوژی مش بسته به طور غیررسمی با فرمول تجربی Cn که اغلب Cn نوشته می‌شود ، که n تعداد اتم‌های کربن است نشان داده می‌شوند . با این حال، برای برخی از مقادیر n ممکن است بیش از یک ایزومر وجود داشته باشد .

این خانواده از نام باکمینسترفولرن (C 60 )، مشهورترین عضو، که به نوبه خود از باکمینستر فولر نامگذاری شده است، نامگذاری شده است . فولرن های بسته، به ویژه C 60 ، به دلیل شباهت آنها به توپ استاندارد فوتبال انجمن ("فوتبال") به طور غیر رسمی باکی بال نیز نامیده می شوند . فولرن های بسته تو در تو را پیاز باکی نامیده اند . فولرن های استوانه ای را نانولوله های کربنی یا باکی تیوب نیز می نامند . [1] فرم جامد توده ای از فولرن های خالص یا مخلوط، فولریت نامیده می شود . [2]

فولرن ها برای مدتی پیش بینی شده بود، اما تنها پس از سنتز تصادفی آنها در سال 1985 در طبیعت [3] [4] و فضای بیرونی شناسایی شدند. [5] [6] کشف فولرن‌ها تعداد آلوتروپ‌های شناخته شده کربن را که قبلاً به گرافیت، الماس و کربن بی‌شکل مانند دوده و زغال‌سنگ محدود می‌شد، بسیار گسترش داد . آنها هم به دلیل شیمی و هم برای کاربردهای تکنولوژیکی خود، به ویژه در علم مواد ، الکترونیک و فناوری نانو ، موضوع تحقیقات شدیدی بوده اند . [7]

تاریخچه

فولرن ایکوساهدرال C _
540، یکی دیگر از اعضای خانواده فولرن ها

پیش‌بینی‌ها و مشاهدات محدود

Icosahedral C
60اچ
60قفس در سال 1965 به عنوان یک ساختار توپولوژیکی احتمالی ذکر شد. [8] ایجی اوساوا وجود C را پیش‌بینی کرد
60در سال 1970. [9] [10] او متوجه شد که ساختار یک مولکول کورانولن زیرمجموعه ای از شکل یک توپ فوتبال است، و این فرضیه را مطرح کرد که یک شکل کامل توپ نیز می تواند وجود داشته باشد. مجلات علمی ژاپنی ایده او را گزارش کردند، اما نه آن و نه هیچ ترجمه ای از آن به اروپا یا قاره آمریکا نرسید.

همچنین در سال 1970، RW Henson (در آن زمان از مؤسسه تحقیقات انرژی اتمی بریتانیا ) C را پیشنهاد کرد.
60ساختار و مدلی از آن ساخت. متأسفانه، شواهد مربوط به آن شکل جدید کربن در آن زمان بسیار ضعیف بود، بنابراین این پیشنهاد با شک و تردید مواجه شد و هرگز منتشر نشد. تنها در سال 1999 به رسمیت شناخته شد. [11] [12]

در سال 1973، گروهی از دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی مستقل از هنسون، تجزیه و تحلیل کوانتومی-شیمیایی پایداری C را انجام دادند.
60و ساختار الکترونیکی آن را محاسبه کرد. این مقاله در سال 1973 منتشر شد، [13] اما جامعه علمی به این پیش بینی نظری اهمیت چندانی نداد.

در حدود سال 1980، سومیو ایجیما مولکول C را شناسایی کرد
60از یک تصویر میکروسکوپ الکترونی از کربن سیاه ، که در آن هسته یک ذره با ساختار "پیاز باکی" را تشکیل داد. [14]

کشف سی
60

در سال 1985، هارولد کروتو از دانشگاه ساسکس ، با همکاری جیمز آر. هیث ، شان اوبراین ، رابرت کرل و ریچارد اسمالی از دانشگاه رایس ، فولرن ها را در باقیمانده دوده ایجاد شده توسط تبخیر کربن در جو هلیم کشف کردند. در طیف جرمی محصول، قله های مجزا مربوط به مولکول هایی با جرم دقیق شصت یا هفتاد یا بیشتر اتم کربن، یعنی C ظاهر شد.
60و سی
70. این تیم ساختار خود را به عنوان "باکی بال"های آشنا شناسایی کرد. [15]

نام "buckminsterfullerene" در نهایت برای C انتخاب شد
60توسط کاشفان به عنوان ادای احترام به معمار آمریکایی باکمینستر فولر به دلیل شباهت مبهم ساختار به گنبدهای ژئودزیکی که او محبوبیت داد. که اگر به یک کره کامل بسط داده شوند، گروه تقارن ایکو وجهی را نیز خواهند داشت. [16] انتهای "ene" برای نشان دادن این موضوع انتخاب شد که کربن‌ها غیراشباع هستند و به جای چهار اتم معمولی، تنها به سه اتم دیگر متصل هستند. نام کوتاه شده "فولرین" در نهایت برای کل خانواده به کار رفت.

کروتو، کرل و اسمالی جایزه نوبل شیمی در سال 1996 [17] را برای نقش‌شان در کشف این دسته از مولکول‌ها دریافت کردند.

پیشرفت های بیشتر

کروتو و تیم رایس قبلاً علاوه بر C60 فولرن های دیگری را کشف کرده بودند ، [ 15] و این فهرست در سال های بعد بسیار گسترش یافت. نانولوله های کربنی برای اولین بار در سال 1991 کشف و سنتز شدند. [18] [19]

پس از کشف آنها، مقادیر اندکی از فولرن‌ها در شعله‌های دوده‌ای [20] و توسط تخلیه‌های رعد و برق در جو تولید می‌شدند. [4] در سال 1992، فولرن‌ها در خانواده‌ای از کانی‌ها به نام شونگیت در کارلیا ، روسیه یافت شد. [3]

تکنیک های تولید توسط بسیاری از دانشمندان، از جمله دونالد هافمن ، ولفگانگ کراتشمر ، لوول دی. لمب ، و کنستانتینوس فستیروپولوس بهبود یافت . [21] به لطف تلاش های آنها، تا سال 1990 تولید نمونه های گرم پودر فولرن نسبتا آسان بود. تصفیه فولرن همچنان یک چالش برای شیمیدانان است و تا حد زیادی قیمت فولرن را تعیین می کند.

در سال 2010، امضاهای طیفی C 60 و C 70 توسط تلسکوپ فروسرخ اسپیتزر ناسا در ابری از غبار کیهانی که ستاره ای را در فاصله 6500 سال نوری از ما احاطه کرده بود، مشاهده شد. [5] کروتو اظهار داشت: "این هیجان‌انگیزترین پیشرفت شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌دهد که باکی‌بال، همانطور که مدت‌ها گمان می‌کردم، از زمان‌های بسیار قدیم در فرورفتگی‌های تاریک کهکشان ما وجود داشته است." [6] به گفته ستاره‌شناس Letizia Stanghellini، "این امکان وجود دارد که باکی‌بال‌های فضای بیرونی بذرهایی را برای حیات روی زمین فراهم کرده باشند." [22] در سال 2019، مولکول های C 60 یونیزه شده با تلسکوپ فضایی هابل در فضای بین آن ستاره ها شناسایی شدند.[23] [24]

انواع

دو خانواده اصلی از فولرن‌ها با خواص و کاربردهای نسبتاً متمایز وجود دارد: باکی‌بال‌های بسته و نانولوله‌های کربنی استوانه‌ای با انتهای باز. [25] با این حال، ساختارهای هیبریدی بین این دو کلاس وجود دارد، مانند نانو غنچه‌های کربنی - نانولوله‌هایی که توسط شبکه‌های نیمکره‌ای پوشانده شده‌اند یا "باکی جوانه‌های" بزرگتر.

باکی بال

سی
60با سطح ایزوسطح چگالی الکترون حالت پایه که با DFT محاسبه می شود
نمای چرخشی C
60یک نوع فولرن

باکمینسترفولرن

باکمینسترفولرن کوچکترین مولکول فولرن حاوی حلقه های پنج ضلعی و شش ضلعی است که در آن هیچ دو پنج ضلعی یک لبه مشترک ندارند (که می تواند مانند پنتالن بی ثبات کننده باشد ). همچنین از نظر وقوع طبیعی بسیار رایج است، زیرا اغلب در دوده یافت می شود .

فرمول تجربی باکمینسترفولرن C است
60و ساختار آن یک ایکوساهدر ناقص است که شبیه یک توپ فوتبال انجمنی از نوع ساخته شده از بیست شش ضلعی و دوازده ضلعی است که یک اتم کربن در راس هر چند ضلعی و یک پیوند در امتداد هر لبه چند ضلعی دارد.

قطر واندروالس یک مولکول باکمینسترفولرن حدود 1.1 نانومتر (nm) است. [26] قطر هسته به هسته مولکول باکمینسترفولرن حدود 0.71 نانومتر است.

مولکول باکمینسترفولرن دارای دو طول پیوند است. پیوندهای حلقه ای 6:6 (بین دو شش ضلعی) را می توان " پیوندهای دوگانه " در نظر گرفت و کوتاهتر از پیوندهای 6:5 (بین شش ضلعی و پنج ضلعی) است. متوسط ​​طول پیوند آن 1.4 Å است.

سایر فولرن ها

یکی دیگر از فولرن های نسبتاً رایج فرمول تجربی C دارد
70، [27] اما معمولاً فولرن هایی با 72، 76، 84 و حتی تا 100 اتم کربن به دست می آیند.

کوچکترین فولرن ممکن، C دوازده وجهی است
20. هیچ فولرنی با 22 راس وجود ندارد. [28] تعداد فولرن های مختلف C 2n با افزایش n  = 12، 13، 14، ...، تقریباً به نسبت n 9 افزایش می یابد (توالی A007894 در OEIS ). به عنوان مثال، 1812 فولرن C غیر ایزومورف وجود دارد
60. توجه داشته باشید که فقط یک شکل از C
60باکمینسترفولرن، هیچ جفت پنج ضلعی مجاور ندارد (کوچکترین فولرن). برای نشان دادن بیشتر رشد، 214،127،713 فولرن C غیر ایزومورف وجود دارد.
20015,655,672 که هیچ پنج ضلعی مجاور ندارند. ساختارهای بهینه بسیاری از ایزومرهای فولرن در وب منتشر و فهرست شده است. [29]

هتروفولرن ها دارای هترواتم هایی هستند که جایگزین کربن در ساختارهای قفسی یا لوله ای شکل می شوند. آنها در سال 1993 کشف شدند [30] و کلاس کلی ترکیبات فولرن را تا حد زیادی گسترش دادند و می توانند پیوندهای آویزان روی سطوح خود داشته باشند. نمونه های قابل توجه عبارتند از مشتقات بور، نیتروژن ( آزافولرن )، اکسیژن و فسفر.

نانومواد کربنی Trimetasphere توسط محققان در ویرجینیا Tech کشف شد و منحصراً به Luna Innovations مجوز داده شد . این دسته از مولکول های جدید حاوی 80 اتم کربن ( C
80) تشکیل کره ای که مجموعه ای از سه اتم فلز و یک اتم نیتروژن را در بر می گیرد. این فولرن ها فلزات را محصور می کنند که آنها را در زیر مجموعه ای قرار می دهد که به آن متالوفولرن می گویند . تری متاسفرها پتانسیل استفاده در تشخیص (به عنوان عوامل تصویربرداری ایمن)، در درمان [31] و در سلول های خورشیدی آلی را دارند. [32]

نانولوله های کربنی

این مدل چرخشی از یک نانولوله کربنی ساختار سه بعدی آن را نشان می دهد.

نانولوله‌های کربنی فولرن‌های استوانه‌ای هستند. این لوله‌های کربن معمولاً تنها چند نانومتر عرض دارند، اما طول آن‌ها از کمتر از یک میکرومتر تا چند میلی‌متر متغیر است. آنها اغلب دارای انتهای بسته هستند، اما می توانند با انتهای باز نیز باشند. مواردی نیز وجود دارد که در آنها قطر لوله قبل از بسته شدن کاهش می یابد. ساختار مولکولی منحصر به فرد آنها منجر به خواص ماکروسکوپی فوق العاده ای از جمله استحکام کششی بالا، رسانایی الکتریکی بالا، شکل پذیری بالا، هدایت حرارتی بالا و عدم فعالیت شیمیایی نسبی می شود (به عنوان استوانه ای و "مسطح" - یعنی فاقد اتم های "در معرض" که به راحتی قابل جابجایی است). یکی از کاربردهای پیشنهادی نانولوله های کربنی در این زمینه استباتری های کاغذی که در سال 2007 توسط محققان موسسه پلی تکنیک Rensselaer ساخته شد . [33] یکی دیگر از کاربردهای پیشنهادی بسیار گمانه‌زنی در زمینه فناوری‌های فضایی، تولید کابل‌های کربنی با کشش بالا مورد نیاز یک آسانسور فضایی است .

مشتقات

باکی‌بال‌ها و نانولوله‌های کربنی به‌عنوان بلوک‌های ساختمانی برای انواع زیادی از مشتقات و ساختارهای بزرگ‌تر استفاده شده‌اند، مانند [25]

  • باکی‌بال‌های تو در تو ("نانو پیاز کربن" یا "باکیونیون") [34] برای روان‌کننده‌ها پیشنهاد شده‌اند. [35]
  • نانولوله های کربنی تو در تو ("مگالوله های کربنی") [36]
  • دایمرهای "توپ و زنجیر" مرتبط (دو توپ باکی که توسط یک زنجیره کربنی به هم متصل شده اند) [37]
  • حلقه‌های باکی‌بال به هم مرتبط شده‌اند. [38]

هتروفولرن ها و فولرن های غیر کربنی

پس از کشف C60، بسیاری از فولرن‌ها سنتز شدند (یا به صورت نظری با روش‌های مدل‌سازی مولکولی مورد مطالعه قرار گرفتند ) که در آن برخی یا همه اتم‌های کربن با عناصر دیگر جایگزین می‌شوند. به ویژه نانولوله های معدنی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند.

بور

نوعی از باکی بال که از اتم های بور به جای کربن معمولی استفاده می کند، در سال 2007 پیش بینی و توصیف شد .
80ساختار، با تشکیل هر اتم 5 یا 6 پیوند، پیش بینی شده بود که پایدارتر از C باشد.
60باکی بال [39] با این حال، تجزیه و تحلیل بعدی نشان داد که ساختار متقارن I h پیش‌بینی‌شده از نظر ارتعاشی ناپایدار است و قفس حاصل دچار شکست تقارن خود به خودی می‌شود و قفسی چروکیده با تقارن Th نادر ( تقارن توپ والیبال ) ایجاد می‌کند. [40] تعداد حلقه های شش عضوی در این مولکول 20 و تعداد حلقه های پنج عضوی 12 است. در مرکز هر حلقه شش عضوی یک اتم اضافی وجود دارد که به هر اتم اطراف آن پیوند دارد. با استفاده از یک الگوریتم جستجوی جهانی سیستماتیک، بعداً مشخص شد که قبلاً پیشنهاد شده استb
80فولرن حداکثر جهانی برای خوشه های بور 80 اتمی نیست و از این رو نمی توان آن را در طبیعت یافت. پایدارترین پیکربندی ها پیچیده هستند. [41] در همان مقاله ساندیپ دی و همکاران، به این نتیجه رسیدیم که چشم انداز انرژی بور، بر خلاف سایرین، دارای ساختارهای بی نظم و کم انرژی زیادی است، بنابراین بعید است که فولرن های خالص بور در طبیعت وجود داشته باشند. [41]

با این حال، یک B نامنظم
40مجتمع دوبله بوروسفرن در سال 1393 تهیه شد. این مجموعه دارای دو وجه شش ضلعی و چهار وجه هفت ضلعی با تقارن در D 2d با شبکه ای از 48 مثلث است. [42]

عناصر دیگر

ساختارهای غیرآلی (بدون کربن) از نوع فولرن با دی سولفید مولیبدن (MoS 2 ) ساخته شده است که مدت ها به عنوان روان کننده گرافیت مانند، تنگستن (WS 2 ) ، تیتانیوم (TiS 2 ) و نیوبیم (NbS 2 ) استفاده می شد. . این مواد تا حداقل 350 تن بر سانتی متر مربع ( 34.3 گیگا پاسکال ) پایدار هستند. [43]

کمپلکس های فولرن مانند ایکوساهدرال یا تحریف شده-ایکو وجهی نیز برای ژرمانیوم ، قلع و سرب تهیه شده است . برخی از این مجتمع ها به اندازه کافی جادار هستند که بتوانند اکثر اتم های فلزات واسطه را در خود جای دهند. [44] [45]

فولرن های اصلی

در زیر جدولی از فولرن‌های کربن بسته اصلی سنتز و مشخص‌شده تا کنون، به همراه شماره CAS آنها در صورت مشخص بودن آورده شده است. [46] فولرن‌های با کمتر از 60 اتم کربن «فولرن‌های پایین‌تر» و آن‌هایی که بیش از 70 اتم دارند «فولرن‌های بالاتر» نامیده می‌شوند. [ نیازمند منبع ]

فرمول شماره
ایزوم. [1]		 مول.
سیم		 کریست
سیم		 گروه فضایی خیر
نماد پیرسون		 یک (nm) b (nm) c (nm) β° ز ρ
(g/cm 3 )
سی
20		 1 من h
سی
60		 1 من h
سی
70		 1 D 5h
سی
72		 1 دی 6 ساعت
سی
74		 1 D 3h
سی
76 		2 D 2 * مونوکلینیک P2 1 4 mP2 1.102 1.108 1.768 108.10 2 1.48
مکعبی Fm 3 متر 225 cF4 1.5475 1.5475 1.5475 90 4 1.64
سی
78		 5 D 2v
سی
80		 7
سی
82		 9 سی
2, C 2v , C 3v		 مونوکلینیک P2 1 4 mP2 1.141 1.1355 1.8355 108.07 2
سی
84		 24 D 2 *، D 2d مکعبی Fm 3 متر 1.5817 [47] 1.5817 1.5817 90
سی
86		 19
سی
88		 35
سی
90		 46
سی
3996

در جدول، "Num.Isom." تعداد ایزومرهای ممکن در "قاعده پنج ضلعی ایزوله" است، که بیان می کند که دو پنج ضلعی در یک فولرن نباید لبه های مشترک داشته باشند. [48] ​​"Mol.Symm." تقارن مولکول است، [49] [50] در حالی که "Cryst.Symm." چارچوب کریستالی در حالت جامد است. هر دو برای فراوان ترین فرم(های) تجربی مشخص شده اند. ستاره * تقارن با بیش از یک شکل کایرال را نشان می دهد.

وقتی سی
76یا سی
82بلورها از محلول تولوئن رشد می کنند و دارای تقارن مونوکلینیک هستند. ساختار کریستالی شامل مولکول های تولوئن است که بین کره های فولرن بسته بندی شده اند. با این حال، تبخیر حلال از C
76آن را به صورت مکعبی در مرکز تبدیل می کند. [51] هر دو فاز مکعبی مونوکلینیک و صورت محور (fcc) برای C با مشخصه بهتر شناخته شده اند.
60و سی
70فولرن ها .

خواص

توپولوژی

نمودارهای شلگل اغلب برای روشن شدن ساختار سه بعدی فولرن های پوسته بسته استفاده می شود، زیرا برآمدگی های دو بعدی اغلب از این نظر ایده آل نیستند. [52]

در اصطلاح ریاضی، توپولوژی ترکیبی (یعنی اتم‌های کربن و پیوندهای بین آنها، بدون توجه به موقعیت‌ها و فواصل آنها) یک فولرن با پوسته بسته با سطح متوسط ​​کره‌مانند ساده (جهت‌یابی ، جنس صفر) را می‌توان به صورت نشان داد. چند وجهی محدب ؛ به طور دقیق تر، اسکلت یک بعدی آن ، متشکل از رئوس و لبه های آن. نمودار شلگل طرحی است از آن اسکلت بر روی یکی از وجوه چند وجهی، از طریق نقطه ای درست خارج از آن صورت. به طوری که تمام رئوس دیگر در داخل آن وجه بیرون می آیند.

  • نمودار شلگل برخی از فولرن ها

  • C20
    (دوده وجهی)

  • C26

  • C60
    (ایکوسادرون کوتاه)

  • C70

نمودار شلگل یک فولرن بسته، نموداری است که مسطح و 3 منتظم است (یا "مکعب"؛ به این معنی که همه رئوس دارای درجه 3 هستند).

یک فولرن بسته با پوسته کروی مانند باید حداقل دارای چرخه هایی باشد که پنج ضلعی یا هفت ضلعی هستند. به طور دقیق تر، اگر همه وجوه دارای 5 یا 6 ضلع باشند، از فرمول چند وجهی اویلر ، V − E + F = 2 (که V , E , F تعداد رئوس، لبه ها و وجه ها هستند) نتیجه می گیرد که V باید باشد. زوج، و باید دقیقاً 12 پنج ضلعی و V /2-10 شش ضلعی وجود داشته باشد. اگر فولرن دارای چرخه های هفت ضلعی (هفت اتمی) باشد، محدودیت های مشابهی وجود دارد. [53]

فولرن های باز، مانند نانولوله های کربنی و گرافن، می توانند کاملاً از حلقه های شش ضلعی تشکیل شوند. در تئوری، یک نانولوله بلند که انتهای آن به هم متصل شده و یک صفحه چنبره مانند بسته را تشکیل می‌دهد، می‌تواند کاملاً از شش ضلعی تشکیل شده باشد.

پیوند

از آنجایی که هر اتم کربن تنها به سه همسایه متصل است، به جای چهار اتم معمول، مرسوم است که آن پیوندها را مخلوطی از پیوندهای کووالانسی تک و دوگانه توصیف کنیم. هیبریداسیون کربن در C 60 به صورت sp 2.01 گزارش شده است . [54] حالت پیوند را می توان با طیف سنجی رامان ، طیف سنجی IR و طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس تجزیه و تحلیل کرد. [55] [56]

کپسولاسیون

فولرن‌های به اصطلاح اندوهدرال دارای یون یا مولکول‌های کوچکی هستند که در داخل اتم‌های قفس گنجانده شده‌اند.

تحقیق

در اوایل دهه 2000، خواص شیمیایی و فیزیکی فولرن ها یک موضوع داغ در زمینه تحقیق و توسعه بود. ساینس عامه پسند کاربردهای احتمالی فولرن (گرافن) را در زره مورد بحث قرار داد . [57]

در زمینه نانوتکنولوژی ، مقاومت در برابر حرارت و ابررسانایی برخی از خواصی است که به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است.

محاسبات زیادی با استفاده از روش‌های کوانتومی ab-initio برای فولرن‌ها انجام شده است. با روش های DFT و TD-DFT می توان طیف های IR ، Raman و UV را بدست آورد . نتایج چنین محاسباتی را می توان با نتایج تجربی مقایسه کرد.

فولرن یک واکنش دهنده غیر معمول در بسیاری از واکنش های آلی مانند واکنش بینگل است که در سال 1993 کشف شد.

معطر بودن

محققان با اتصال گروه های فعال به سطوح فولرن ها توانسته اند واکنش پذیری را افزایش دهند. باکمینسترفولرن « سوپرآروماتیک » را نشان نمی‌دهد : یعنی الکترون‌های موجود در حلقه‌های شش ضلعی روی کل مولکول بی‌محلی نمی‌شوند.

یک فولرن کروی متشکل از n اتم کربن دارای n الکترون با پیوند پی است که آزاد می‌شوند. اینها باید تلاش کنند تا روی کل مولکول بی محلی شوند. مکانیک کوانتومی چنین آرایشی باید مانند یک پوسته از ساختار مکانیکی کوانتومی شناخته شده یک اتم باشد، با یک پوسته پر پایدار برای n = 2، 8، 18، 32، 50، 72، 98، 128، و غیره (یعنی دو برابر یک عدد مربع کامل )، اما این سری شامل 60 نمی شود. این قانون 2( N  + 1) 2 (با N عدد صحیح) برای آروماتیک بودن کروی، آنالوگ سه بعدی قانون هوکل است . کاتیون 10+این قانون را برآورده می کند و باید معطر باشد. این مورد با استفاده از مدل‌سازی شیمیایی کوانتومی نشان داده شده است که وجود جریان‌های کره‌ای دیامغناطیسی قوی در کاتیون را نشان می‌دهد. [58]

در نتیجه، سی
60در آب تمایل دارد دو الکترون دیگر بگیرد و تبدیل به آنیون شود. n C _
60شرح داده شده در زیر ممکن است نتیجه C باشد
60تلاش برای تشکیل یک پیوند فلزی سست .

واکنش ها

پلیمریزاسیون

تحت فشار و دمای بالا، باکی‌بال‌ها فرو می‌ریزند و چارچوب‌های کربنی مختلف یک، دو یا سه بعدی تشکیل می‌دهند. پلیمرهای تک رشته ای با استفاده از مسیر پلیمریزاسیون افزودن رادیکال انتقال اتم (ATRAP) تشکیل می شوند [59]

"فولریت فوق سخت" یک اصطلاح ابداع شده است که اغلب برای توصیف مواد تولید شده توسط پردازش فشار بالا در دمای بالا (HPHT) فولریت استفاده می شود. چنین عملیاتی فولریت را به شکل نانوبلور الماس تبدیل می کند که گزارش شده است خواص مکانیکی قابل توجهی از خود نشان می دهد. [60]

فولریت ( تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی )

شیمی

فولرن ها پایدار هستند، اما کاملاً غیر واکنشی نیستند. اتم های کربن هیبرید شده sp 2 که در گرافیت مسطح حداقل انرژی خود را دارند ، باید خم شوند تا کره یا لوله بسته ای را تشکیل دهند که کرنش زاویه ای ایجاد می کند . واکنش مشخصه فولرن‌ها افزودن الکتروفیل در پیوندهای 6،6 مضاعف است که با تبدیل کربن‌های هیبریدشده sp2 به کربن‌های هیبریدشده sp3، کرنش زاویه‌ای را کاهش می‌دهد . تغییر در اوربیتال های هیبرید شده باعث می شود زوایای پیوند از حدود 120 درجه در اوربیتال های sp 2 به حدود 109.5 درجه در sp 3 کاهش یابد.اوربیتال ها این کاهش زوایای پیوند باعث می شود که پیوندها هنگام بستن کره یا لوله کمتر خم شوند و بنابراین، مولکول پایدارتر می شود.

اتم‌های دیگر را می‌توان در داخل فولرن‌ها به دام انداخت تا ترکیباتی را تشکیل دهند که به عنوان فولرن‌های درون‌ودرال شناخته می‌شوند . یک مثال غیر معمول فولرن تخم مرغی شکل Tb 3 N@ C است
84، که قانون منزوی پنج ضلعی را نقض می کند. [61] شواهد اخیر برای برخورد شهاب سنگ در پایان دوره پرمین با تجزیه و تحلیل گازهای نجیب به طوری که حفظ شده است پیدا شد. [62] تلقیح‌های مبتنی بر متالوفولرن با استفاده از فرآیند فولاد rhonditic به عنوان یکی از اولین کاربردهای تجاری باکی‌بال‌ها شروع به تولید می‌کنند.

حلالیت

سی
60در محلول
سی
60در روغن زیتون فوق بکر، که رنگ بنفش مشخص C بکر را نشان می دهد
60راه حل ها

فولرن ها در بسیاری از حلال های آلی مانند تولوئن ، کلروبنزن و 1،2،3-تری کلروپروپان محلول هستند . انحلال پذیری به طور کلی نسبتا کم است، مانند 8 گرم در لیتر برای C 60 در دی سولفید کربن . با این حال، فولرن ها تنها آلوتروپ شناخته شده کربن هستند که می توانند در حلال های معمولی در دمای اتاق حل شوند. [63] [64] [65] [66] [67] یکی از بهترین حلال ها 1-کلرونافتالین است که 51 گرم در لیتر از C 60 را حل می کند.

محلول های باکمینسترفولرن خالص دارای رنگ بنفش تیره هستند. راه حل های C
70قهوه ای مایل به قرمز هستند هر چه فولرن C بالاتر باشد
76به سی
84دارای رنگ های متنوع

بلورهای میلی متری C
60و سی
70را می توان از محلول بنزن، هم خالص و هم حل شده، کشت کرد. تبلور C
60از محلول بنزن در دمای کمتر از 30 درجه سانتیگراد (زمانی که حلالیت حداکثر است) یک محلول جامد تری کلینیک C به دست می آید.
60· 4 درجه سانتیگراد
6اچ
6. در دمای بالای 30 درجه سانتیگراد fcc C بدون حلول بدست می آید
60. [68] [69]

مکانیک کوانتومی

در سال 1999، محققان دانشگاه وین نشان دادند که دوگانگی موج-ذره برای مولکول هایی مانند فولرن اعمال می شود. [70]

ابررسانایی

فولرن‌ها معمولاً عایق‌های الکتریکی هستند، اما وقتی با فلزات قلیایی متبلور می‌شوند، ترکیب حاصل می‌تواند رسانا یا حتی ابررسانا باشد. [71]

کایرالیته

برخی از فولرن ها (به عنوان مثال C
76، سی
78، سی
80، و سی
84) ذاتاً کایرال هستند زیرا متقارن D 2 هستند و با موفقیت حل شده اند. تلاش‌های تحقیقاتی برای توسعه حسگرهای خاص برای انانتیومرهای آنها ادامه دارد.

ثبات

دو نظریه برای توصیف مکانیسم‌های مولکولی سازنده فولرن‌ها ارائه شده است. تئوری قدیمی تر، "از پایین به بالا" پیشنهاد می کند که آنها اتم به اتم ساخته شده اند. رویکرد جایگزین «بالا به پایین» ادعا می‌کند که فولرن‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که ساختارهای بسیار بزرگ‌تری به بخش‌های تشکیل‌دهنده بشکنند. [72]

در سال 2013 محققان کشف کردند که فولرن های نامتقارن که از ساختارهای بزرگتر تشکیل شده اند در فولرن های پایدار قرار می گیرند. ماده سنتز شده یک متالوفولرن خاص متشکل از 84 اتم کربن با دو اتم کربن اضافی و دو اتم ایتریم در داخل قفس بود. این فرآیند تقریباً 100 میکروگرم تولید کرد. [72]

با این حال، آنها دریافتند که مولکول نامتقارن از نظر تئوری می تواند فرو بریزد و تقریباً تمام فولرن ها و متالوفولرن های شناخته شده را تشکیل دهد. اختلالات جزئی شامل شکستن چند پیوند مولکولی باعث می شود که قفس بسیار متقارن و پایدار شود. این بینش از این نظریه حمایت می کند که وقتی پیوندهای مولکولی مناسب قطع شود، فولرن ها می توانند از گرافن تشکیل شوند. [72] [73]

نامگذاری سیستماتیک

طبق IUPAC ، برای نام‌گذاری فولرن، باید تعداد اتم‌های عضو حلقه‌هایی که فولرن را تشکیل می‌دهند، گروه نقطه تقارن آن در نماد Schoenflies و تعداد کل اتم‌ها را ذکر کرد. به عنوان مثال، باکمینسترفولرن C 60 به طور سیستماتیک نامگذاری شده است ( C
60- I h )[5،6]فولرن. نام گروه نقطه ای باید در هر مشتقی از فولرن مذکور حفظ شود، حتی اگر این تقارن با اشتقاق از بین برود.

برای نشان دادن موقعیت عناصر جایگزین یا متصل، اتم های فولرن معمولاً در یک مسیر مارپیچی شماره گذاری می شوند که معمولاً با حلقه در یکی از محورهای اصلی شروع می شود. اگر ساختار فولرن چنین شماره‌گذاری را اجازه ندهد، اتم شروع دیگری انتخاب شد تا همچنان به دنباله مسیر مارپیچی برسد.

مورد دوم برای C 70 است که ( C
70- D 5h(6) [5،6]فولرن در نماد IUPAC. تقارن D 5h(6) به این معنی است که این ایزومر است که در آن محور C 5 از یک پنج ضلعی عبور می کند که توسط شش ضلعی احاطه شده است تا پنج ضلعی. [52]

  • ( سی
    60    - h) [5،6] فولرن شماره
    گذاری کربن.

  • ( سی
    70    - شماره گذاری کربن D 5h(6) [5،6]فولرن .

  • ( سی
    70    - پیوندهای غیر معادل D 5h(6) [5،6]فولرن با رنگ های مختلف نشان داده شده است.

  • 3'H - Cyclopropa[1,2]( C
    70    - D 5h(6 )[5،6]فولرن.

  • 3'H - Cyclopropa[2،12]( C
    70    - D 5h(6 )[5،6]فولرن.

  • سی
    71    -PCBM، [1،2]-ایزومر.
    نام IUPAC متیل 4-(3'-phenyl-3'H-cyclopropa[1,2]( C
    70    - D5h (6) [5،6]فولرن-3'-ایل) بوتیرات.

در نامگذاری IUPAC، آنالوگ های کاملاً اشباع شده فولرن ها فولران نامیده می شوند . اگر مش دارای عنصر(های) دیگری جایگزین یک یا چند کربن باشد، ترکیب را هتروفولرن می نامند . اگر یک پیوند دوگانه با یک پل متیلن -CH2- جایگزین شود ، ساختار حاصل یک هموفولرن است. اگر یک اتم به طور کامل حذف شود و ظرفیت های اشباع شده با اتم های هیدروژن وجود نداشته باشد، آن یک نورفولرن است. هنگامی که پیوندها (هم سیگما و هم پی) حذف می شوند، ترکیب به سکوفولرن تبدیل می شود . اگر چند پیوند جدید به ترتیب غیر متعارف اضافه شود، سیکلوفولرن است. [52]

تولید

تولید فولرن به طور کلی با تولید دوده غنی از فولرن شروع می شود. روش اصلی (و همچنان جاری) ارسال یک جریان الکتریکی بزرگ بین دو الکترود گرافیتی مجاور در یک جو بی اثر بود. قوس الکتریکی حاصل ، کربن را به پلاسما تبخیر می‌کند و سپس خنک می‌شود و به باقی‌مانده دوده تبدیل می‌شود. [15] متناوبا، دوده با فرسایش لیزری گرافیت یا تجزیه در اثر حرارت هیدروکربن‌های معطر تولید می‌شود . [74] [ نیاز به نقل از ] احتراق کارآمدترین فرآیند است که در MIT توسعه یافته است. [75][76]

این فرآیندها مخلوطی از فولرن‌های مختلف و سایر اشکال کربن را تولید می‌کنند. سپس فولرن ها با استفاده از حلال های آلی مناسب از دوده استخراج شده و با کروماتوگرافی جدا می شوند . [77] : p.369  می توان مقادیر میلی گرمی فولرن با 80 اتم یا بیشتر بدست آورد. C 76 ، C 78 و C 84 به صورت تجاری در دسترس هستند.

برنامه های کاربردی

فولرن ها به طور گسترده برای چندین کاربرد زیست پزشکی از جمله طراحی عوامل کنتراست MRI با کارایی بالا ، عوامل کنتراست تصویربرداری اشعه ایکس، درمان فتودینامیک و تحویل دارو و ژن، که در چندین بررسی جامع خلاصه شده است، استفاده شده است. [78]

تحقیق تومور

در حالی که تحقیقات قبلی سرطان شامل پرتودرمانی بوده است، درمان فتودینامیک برای مطالعه مهم است زیرا پیشرفت در درمان سلول های تومور گزینه های بیشتری را در اختیار بیماران با شرایط مختلف قرار می دهد. آزمایش‌های اخیر با استفاده از سلول‌های HeLa در تحقیقات سرطان شامل توسعه حساس‌کننده‌های نوری جدید با افزایش توانایی جذب توسط سلول‌های سرطانی و همچنان مرگ سلولی است. همچنین مهم است که یک حساس کننده نوری جدید برای مدت طولانی در بدن باقی نماند تا از آسیب سلولی ناخواسته جلوگیری شود. [79]

فولرن ها را می توان طوری ساخت که توسط سلول های HeLa جذب شوند. سی _
60مشتقات را می توان با استفاده از گروه های عاملی ال- فنیل آلانین ، اسید فولیک و ال-آرژنین به سلول ها رساند . [80]

هدف از عملکرد فولرن ها افزایش حلالیت مولکول توسط سلول های سرطانی است. سلول‌های سرطانی این مولکول‌ها را با سرعت بیشتری جذب می‌کنند، زیرا ناقل‌کننده‌ها در سلول سرطانی تنظیم می‌شوند، در این مورد، ناقل‌های اسید آمینه گروه‌های عاملی L-آرژنین و L- فنیل آلانین فولرن‌ها را وارد می‌کنند. [81]

پس از جذب توسط سلول ها، C
60مشتقات به تابش نور با تبدیل اکسیژن مولکولی به اکسیژن فعال واکنش نشان می دهند که باعث آپوپتوز در سلول های HeLa و سایر سلول های سرطانی می شود که می توانند مولکول فولرن را جذب کنند. این تحقیق نشان می‌دهد که یک ماده واکنش‌پذیر می‌تواند سلول‌های سرطانی را هدف قرار دهد و سپس با تابش نور تحریک شود و آسیب به بافت‌های اطراف را در حین انجام درمان به حداقل برساند. [82]

هنگامی که توسط سلول های سرطانی جذب می شود و در معرض تابش نور قرار می گیرد، واکنشی که اکسیژن فعال ایجاد می کند، به DNA، پروتئین ها و لیپیدهای سازنده سلول سرطانی آسیب می رساند. این آسیب سلولی سلول سرطانی را مجبور می‌کند تا آپوپتوز را طی کند، که می‌تواند منجر به کاهش اندازه تومور شود. پس از پایان درمان با پرتو نور، فولرن رادیکال های آزاد را دوباره جذب می کند تا از آسیب به بافت های دیگر جلوگیری کند. [83] از آنجایی که این درمان روی سلول‌های سرطانی تمرکز دارد، برای بیمارانی که سلول‌های سرطانی آنها در دسترس تابش نور هستند، گزینه خوبی است. همانطور که این تحقیقات ادامه دارد، درمان ممکن است عمیق‌تر به بدن نفوذ کند و به طور موثرتری توسط سلول‌های سرطانی جذب شود. [79]

ایمنی و سمیت

لالوانی و همکاران یک بررسی جامع در مورد سمیت فولرن در سال 2013 منتشر کردند. [78] این نویسندگان آثار مربوط به سمیت فولرن را که از اوایل دهه 1990 شروع شد تا به امروز بررسی کردند، و نتیجه گرفتند که شواهد بسیار کمی از زمان کشف فولرن ها جمع آوری شده نشان می دهد که C
60سمی است سمیت این نانوذرات کربنی نه تنها وابسته به دوز و زمان است، بلکه به تعدادی از عوامل دیگر مانند:

  • نوع (به عنوان مثال: C
    60    ، سی
    70    ، M@ C
    60    ، M@ C
    82
  • گروه های عاملی مورد استفاده برای حل شدن این نانوذرات در آب (به عنوان مثال: OH، COOH)
  • روش مصرف (به عنوان مثال: داخل وریدی، داخل صفاقی)

بنابراین، نویسندگان توصیه می کنند که فارماکولوژی هر کمپلکس جدید مبتنی بر فولرن یا متالوفولرن را به صورت جداگانه به عنوان یک ترکیب متفاوت ارزیابی کنید.

فرهنگ عامه

نمونه هایی از فولرن ها اغلب در فرهنگ عامه دیده می شود . فولرنس خیلی قبل از اینکه دانشمندان به آنها علاقه جدی پیدا کنند در ادبیات داستانی ظاهر شد. دیوید جونز در یک ستون طنزآمیز در سال 1966 برای نیوساینتیست ، امکان ساخت مولکول های توخالی کربن غول پیکر را با اعوجاج یک شبکه شش ضلعی صفحه با افزودن اتم های ناخالصی پیشنهاد کرد. [84]

همچنین ببینید

منابع

  1. ↑ «تعریف BUCKYTUBE» .
  2. ^ "فولریت" . بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 اکتبر 2015.
  3. ^ a b Buseck, PR; Tsipursky، SJ; هتیچ، آر (1992). "فولرین ها از محیط زمین شناسی". علم . 257 (5067): 215-7. Bibcode : 1992Sci...257..215B . doi : 10.1126/science.257.5067.215 . PMID 17794751 . S2CID 4956299 .  
  4. ^ a b "آلوتروپ های کربن" . تجسم تعاملی نانو در آموزش علوم و مهندسی . بایگانی شده از نسخه اصلی در 18 ژوئن 2010 . بازیابی شده در 29 اوت 2010 .
  5. ^ a b Cami، J; برنارد-سالاس، جی. پیترز، ای. Malek، SE (2 سپتامبر 2010). "تشخیص C
    60    و سی
    70    in a Young Planetary Nebula". Science . 329 (5996): 1180-2. Bibcode : 2010Sci ... 329.1180C . doi : 10.1126 /science.1192035 . PMID  206518CID23 . 
  6. ↑ a b ستاره‌ها «گوی‌های فضایی» کربنی را آشکار می‌کنند ، بی‌بی‌سی، 22 ژوئیه 2010.
  7. ^ بلکین، ا. et., al. (2015). "ساختارهای نانویی تکان دهنده خودآرایی و اصل حداکثر تولید آنتروپی" . علمی نماینده _ 5 : 8323. Bibcode : 2015NatSR...5E8323B . doi : 10.1038/srep08323 . PMC 4321171 . PMID 25662746 .  
  8. ^ شولتز، اچ پی (1965). "شیمی آلی توپولوژیکی. چند وجهی ها و پریسمان ها". مجله شیمی آلی . 30 (5): 1361–1364. doi : 10.1021/jo01016a005 .
  9. ↑ Osawa, E. (1970). "Superaromaticity". کاگاکو _ 25 : 854-863.
  10. ↑ Halford, B. (9 اکتبر 2006). "جهان از نظر ریک" . اخبار شیمی و مهندسی . 84 (41): 13-19. doi : 10.1021/cen-v084n041.p013 .
  11. ↑ Thrower، PA (1999). "سرمقاله". کربن . 37 (11): 1677-1678. doi : 10.1016/S0008-6223(99)00191-8 .
  12. ↑ هنسون، RW "تاریخچه کربن 60 یا باکمینسترفولرن" . بایگانی شده از نسخه اصلی در 15 ژوئن 2013.
  13. ^ بوچوار، DA; گالپرن، EG (1973). "О гипотетических системах: карбододекаэдре, s-икосаэдре и карбо-s-икосаэдре" [درباره سیستم های فرضی: کربن دوازده وجهی، S-ایکواسهدر و کربن-S-ایکوسائدر]. دوکل. آکاد. Nauk SSSR . 209 : 610.
  14. ^ ایجیما، اس (1980). "مشاهده مستقیم پیوند چهار وجهی در کربن سیاه گرافیتی شده توسط میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا". مجله رشد کریستال . 50 (3): 675-683. Bibcode : 1980JCrGr..50..675I . doi : 10.1016/0022-0248(80)90013-5 .
  15. ^ a b c کروتو، HW; هیث، جی آر. Obrien، SC; کرل، RF; اسمالی، RE (1985). " سی
    60    : Buckminsterfullerene". Nature . 318 (6042): 162-163. Bibcode : 1985Natur.318..162K . doi : 10.1038/318162a0 . S2CID  4314237 .
  16. ↑ باکمینسترفولرن، سی
    60    . گروه فولرن ساسکس chm.bris.ac.uk
  17. ↑ «جایزه نوبل شیمی 1996» . بازبینی شده در 7 فوریه 2014 .
  18. ↑ مراز، اس جی (14 آوریل 2005). "یک باکی بال جدید به شهر می پرد" . طراحی ماشین . بایگانی شده از نسخه اصلی در 13 اکتبر 2008.
  19. ↑ Iijima, Sumio (1991), "Microtubules Helical of Graphitic Carbon", Nature , 354 ( 6348): 56-58, Bibcode : 1991Natur.354...56I , doi : 10.1038 / 354056IDa354056 
  20. ^ ریلی، PTA؛ گیرای، RA; Whitten، WB; رمزی، جی ام (2000). "تکامل فولرن در دوده تولید شده توسط شعله" . مجله انجمن شیمی آمریکا . 122 (47): 11596-11601. doi : 10.1021/ja003521v . ISSN 0002-7863 . 
  21. ^ کراتشمر، دبلیو. بره، لاول دی. فستیروپولوس، ک. هافمن، دونالد آر (1990). "C60 جامد: شکل جدیدی از کربن" . طبیعت . 347 (6291): 354-358. Bibcode : 1990Natur.347..354K . doi : 10.1038/347354a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4359360 .  
  22. ↑ اتکینسون، نانسی (27 اکتبر 2010). "باکی بال ها می توانند در کیهان فراوان باشند " کیهان امروز بازیابی شده در 28 اکتبر 2010 .
  23. ↑ ستاره، میشل (29 آوریل 2019). تلسکوپ فضایی هابل به تازگی شواهد محکمی از باکی‌بال‌های بین‌ستاره‌ای پیدا کرده است. ScienceAlert.com _ بازبینی شده در 29 آوریل 2019 .
  24. ^ کوردینر، MA; و همکاران (22 آوریل 2019). "تأیید بین ستاره ای C60 + با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل". The Astrophysical Journal Letters . 875 (2): L28. arXiv : 1904.08821 . Bibcode : 2019ApJ...875L..28C . doi : 10.3847/2041-8213/ab14e5 . S2CID 121292704 . 
  25. ^ a b Miessler, GL; تار، DA (2004). شیمی معدنی (ویرایش سوم). آموزش پیرسون شابک 978-0-13-120198-9.
  26. ^ کیائو، روی؛ رابرتز، آرون پی. ماونت، اندرو اس. کلاین، استیون جی. که، پو چون (2007). "انتقال C
    60    و مشتقات آن در سراسر یک لایه لیپیدی". Nano Letters . 7 (3): 614-9 . Bibcode : 2007NanoL ... 7..614Q . CiteSeerX  10.1.1.725.7141 . doi : 10.10615l.10215l . 
  27. ↑ لاک، دبلیو (13 اکتبر 1996). "باکمینسترفولرن: مولکول ماه" . امپریال کالج . بازیابی شده در 4 جولای 2010 .
  28. ↑ میجا، ژوریس (2006). "چالش تغییرات گلدبرگ" (PDF) . شیمی تجزیه و تحلیل زیستی . 385 (1): 6-7. doi : 10.1007/s00216-006-0358-9 . PMID 16598460 . S2CID 95413107 .   
  29. ^ فاولر، پی دبلیو و مانولوپولوس، دی سی
    n    فولرن     ها nanotube.msu.edu
  30. ↑ هریس، دی جی "کشف نیتروبال ها: تحقیق در شیمی فولرن" http://www.usc.edu/CSSF/History/1993/CatWin_S05.html بایگانی شده در 29 نوامبر 2015 در ماشین Wayback
  31. ^ چارلز گاوز. "نانوداروهای فولرن برای کاربردهای پزشکی و بهداشتی" .
  32. ↑ "Luna Inc. Organic Photovoltaic Technology" . 2014. بایگانی شده از نسخه اصلی در 28 مارس 2014.
  33. ^ پوش پرج، وی. شایجومون، مانیکوت ام. کومار، ا. موروگسان، اس. سی، ال. وجتایی، ر. لینهارت، RJ; نالاماسو، او. آجایان، PM (2007). "دستگاه های ذخیره انرژی انعطاف پذیر بر اساس کاغذ نانوکامپوزیت" . مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم . 104 (34): 13574-7. Bibcode : 2007PNAS..10413574P . doi : 10.1073/pnas.0706508104 . PMC 1959422 . PMID 17699622 .  
  34. ↑ Ugarte, D. (1992). پیچ خوردگی و بسته شدن شبکه های گرافیتی تحت تابش پرتو الکترونی. طبیعت . 359 (6397): 707-709. Bibcode : 1992Natur.359..707U . doi : 10.1038/359707a0 . PMID 11536508 . S2CID 2695746 .  
  35. ^ سانو، ن. وانگ، اچ. چووالا، م. الکساندرو، آی. آماراتونگا، GAJ (2001). "سنتز "پیاز" کربن در آب". طبیعت . 414 (6863): 506-7. Bibcode : 2001Natur.414..506S . doi : 10.1038/35107141 . PMID 11734841 . S2CID 4431690 .  
  36. ^ میچل، DR. براون، آر. مالکوم جونیور (2001). "سنتز مگا تیوب ها: ابعاد جدید در مواد کربن". شیمی معدنی . 40 (12): 2751-5. doi : 10.1021/ic000551q . PMID 11375691 . 
  37. ^ شوارتسبورگ، AA; هاجنز، RR; گوتیرز، رافائل؛ یونگ نیکل، گرد; فراونهایم، توماس؛ جکسون، کوبلار ا. جرولد، مارتین اف (1999). "دیمرهای توپ و زنجیر از پلاسمای فولرن داغ" (PDF) . مجله شیمی فیزیک الف . 103 (27): 5275-5284. Bibcode : 1999JPCA..103.5275S . doi : 10.1021/jp9906379 .
  38. ^ لی، ی. هوانگ، ی. دو، شیشوان؛ لیو، روژوانگ (2001). "ساختارها و پایداری های C
    60    -rings " . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
  39. ↑ گونزالس سواکی، ن. صدرزاده، ع. یاکوبسون، بی (2007). " بی
    80    Fullerene: An Ab Initio Prediction of Geometry, Stability, and Electronic Structure". Physical Review Letters . 98 (16): 166804. Bibcode : 2007PhRvL..98p6804G . doi : .10.1103.1103.1103.1103.1103.400.1003.10.1003.10.101 . 
  40. ^ گوپاکومار، جی. نگوین، MT; Ceulemans، A. (2008). "باکی بال بور دارای تقارن Th غیرمنتظره است". نامه های فیزیک شیمی . 450 (4-6): 175-177. arXiv : 0708.2331 . Bibcode : 2008CPL...450..175G . doi : 10.1016/j.cplett.2007.11.030 . S2CID 97264790 . 
  41. ^ a b De، S. ویلند، ا. امسلر، ام. پوچت، پ. جنووز، ال. گودکر، اس. (2011). "چشم انداز انرژی مواد فولرن: مقایسه بور به نیترید بور و کربن". نامه های مروری فیزیکی 106 (22): 225502. arXiv : 1012.3076 . Bibcode : 2011PhRvL.106v5502D . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.225502 . PMID 21702613 . S2CID 16414023 .  
  42. ^ ژای، هوآ جین؛ یا فن ژائو; وی لی لی; کیانگ چن; هوی بای؛ هان شی هو؛ Zachary A. Piazza; ون خوان تیان; های گانگ لو; یان بو وو; یو-ون مو; گوانگ فنگ وی؛ ژی پان لیو؛ جون لی; سی دیان لی; لای شنگ وانگ (13 ژوئیه 2014). "مشاهده یک فولرن تمام بور". شیمی طبیعت . پیش از انتشار آنلاین (8): 727-731. Bibcode : 2014NatCh...6..727Z . doi : 10.1038/nchem.1999 . ISSN 1755-4349 . PMID 25054944 .  
  43. ^ Genuth، Iddo; یافه، تومر (15 فوریه 2006). "حفاظت از سربازان فردا" . IsraCast . بایگانی شده از نسخه اصلی در 26 مارس 2008.
  44. ^ کوی، لی فنگ؛ شین هوانگ; لی مینگ وانگ؛ دیمیتری یو. زوبارف؛ الکساندر I. Boldyrev; جون لی; لای شنگ وانگ (1 ژوئیه 2006). «Sn122-: استاناسفرن». مجله انجمن شیمی آمریکا . 128 (26): 8390-8391. doi : 10.1021/ja062052f . ISSN 0002-7863 . PMID 16802791 .  
  45. ^ کوی، لی فنگ؛ شین هوانگ; لی مینگ وانگ؛ جون لی; لای شنگ وانگ (1 اوت 2006). «Pb122-: پلمباسفرن». مجله شیمی فیزیک الف . 110 (34): 10169–10172. Bibcode : 2006JPCA..11010169C . doi : 10.1021/jp063617x . ISSN 1089-5639 . PMID 16928103 .  
  46. ^ WLF Armarego; کریستینا لی لین چای (11 مه 2009). تصفیه مواد شیمیایی آزمایشگاهی . باترورث-هاینمن. ص 214–. شابک 978-1-85617-567-8. بازبینی شده در 26 دسامبر 2011 .
  47. ^ مارگادونا، سرنا؛ براون، کریگ ام. دنیس، تی جان اس. لاپاس، الکساندروس؛ پتیسون، فیلیپ؛ پراسیدس، کوسماس; شینوهارا، هیسانوری (ژوئیه 1998). "ساختار کریستالی فولرن C بالاتر". شیمی مواد . 10 (7): 1742-1744. doi : 10.1021/cm980183c .
  48. ↑ مانولوپولوس، دیوید ای. فاولر، پاتریک دبلیو (1991). "پیشنهادات ساختاری برای کمپلکس‌های اندوهدرال فلز-فولرن". نامه های فیزیک شیمی . 187 (1-2): 1-7. Bibcode : 1991CPL...187....1M . doi : 10.1016/0009-2614(91)90475-O .
  49. ↑ دیدریش، فرانسوا؛ وتن، رابرت ال (1992). فراتر از C60: فولرن های بالاتر. حساب های تحقیقات شیمیایی . 25 (3): 119. doi : 10.1021/ar00015a004 .
  50. ↑ کی ویرا ردی (1 ژانویه 1998). تقارن و طیف‌سنجی مولکول‌ها . عصر جدید بین المللی. ص 126–. شابک 978-81-224-1142-3. بازبینی شده در 26 دسامبر 2011 .
  51. ^ کاوادا، اچ. فوجی، ی. ناکائو، اچ. موراکامی، ی. واتانوکی، تی. سوماتسو، اچ. کیکوچی، ک. آچیبا، ی. Ikemoto، I. (1995). "جنبه های ساختاری C
    82    و سی
    76    بلورهای مورد مطالعه با پراش اشعه ایکس". Physical Review B. 51 ( 14): 8723-8730. doi : 10.1103/PhysRevB.51.8723 . PMID  9977506 .
  52. ^ a b c پاول، WH; کوزی، اف. ماس، GP; تیلگن، سی. Hwu، RJ-R. Yerin, A. (2002). "نامگذاری برای فولرن های C60-Ih و C70-D5h(6) (توصیه های IUPAC 2002)" (PDF) . شیمی محض و کاربردی . 74 (4): 629-695. doi : 10.1351/pac200274040629 . S2CID 93423610 .  
  53. ↑ «فولرن» ، دایره المعارف بریتانیکا به صورت آنلاین
  54. ↑ دیانا، نورمالینا؛ یامادا، یاسوهیرو؛ گهدا، سیون; اونو، هیرونوبو؛ کوبو، شینگو؛ ساتو، ساتوشی (1 فوریه 2021). "مواد کربن با چگالی پنج ضلعی بالا" . مجله علم مواد . 56 (4): 2912-2943. Bibcode : 2021JMatS..56.2912D . doi : 10.1007/s10853-020-05392-x . ISSN 1573-4803 . S2CID 224784081 .  
  55. ↑ دیانا، نورمالینا؛ یامادا، یاسوهیرو؛ گهدا، سیون; اونو، هیرونوبو؛ کوبو، شینگو؛ ساتو، ساتوشی (1 فوریه 2021). "مواد کربن با چگالی پنج ضلعی بالا" . مجله علم مواد . 56 (4): 2912-2943. Bibcode : 2021JMatS..56.2912D . doi : 10.1007/s10853-020-05392-x . ISSN 1573-4803 . S2CID 224784081 .  
  56. ^ کیم، جونگپیل؛ یامادا، یاسوهیرو؛ کاوایی، میکی؛ تانابه، تاکهیرو؛ ساتو، ساتوشی (1 اکتبر 2015). "تغییر طیفی طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس شبیه‌سازی شده از گرافن به فولرن" . مجله علم مواد . 50 (20): 6739-6747. Bibcode : 2015JMatS..50.6739K . doi : 10.1007/s10853-015-9229-0 . ISSN 1573-4803 . S2CID 93478144 .  
  57. ↑ Erik Sofge (12 فوریه 2014). "RoboCop" چقدر واقعی است؟" . علم عامه پسند .
  58. ^ یوهانسون، نماینده مجلس؛ جوزلیوس، جی. Sundholm، D. (2005). "جریان های کره ای باکمینسترفولرن". Angewandte Chemie International Edition . 44 (12): 1843-6. doi : 10.1002/anie.200462348 . PMID 15706578 . 
  59. ^ هیورنز، آرسی. کلوتت، اریک؛ ایباربور، امانوئل؛ خوخ، عبدالله; بژبوجی، حبیبه; ویگناو، لارنس؛ کرامیل، هنری (2010). "سنتز کوپلیمرهای چند بلوکی دهنده - گیرنده با واحدهای تکراری ستون فقرات فولرن". ماکرومولکول ها 14. 43 (14): 6033-6044. Bibcode : 2010MaMol..43.6033H . doi : 10.1021/ma100694y .
  60. ^ بلانک، وی. پوپوف، م. پیوواروف، جی. لووا، ن. گوگولینسکی، ک. Reshetov، V. (1998). "فازهای فوق سخت و فوق سخت فولریت C
    60    : مقایسه با الماس در سختی و سایش " . الماس و مواد مرتبط _ S0925-9635(97)00232-X . 
  61. ^ بیورز، سی ام. زو، تی (2006). "Tb 3 N@ C
    84    : یک فولرن اندوهدرال غیرمحتمل تخم مرغی شکل که قانون پنج ضلعی ایزوله را نقض می‌کند . مجله انجمن شیمی آمریکا . 
  62. ^ لوان، بی. پوردا، رابرت جی. هانت، اندرو جی. باچ، تئودور ای. رامپینو، مایکل (2007). "رویداد ضربه ای در مرز پرمین-تریاس: شواهدی از گازهای نجیب فرازمینی در فولرنس". علم . 291 (5508): 1530-3. Bibcode : 2001Sci...291.1530B . doi : 10.1126/science.1057243 . PMID 11222855 . S2CID 45230096 .  
  63. ^ بک، میهالی تی. مندی، گزا (1997). "حلالیت C
    60    فولرن ها ، نانولوله ها و نانوساختارهای کربنی . 5 (2): 291-310. doi : 10.1080/15363839708011993 .
  64. ^ بزملنیتسین، وی. Eletskii، AV; Okun'، MV (1998). "فولرین ها در محلول ها". فیزیک-اسپخی . 41 (11): 1091-1114. Bibcode : 1998PhyU...41.1091B . doi : 10.1070/PU1998v041n11ABEH000502 .
  65. ^ روف، آر اس؛ تسه، دوریس اس. مالهوترا، ریپودامان؛ لورنتس، دونالد سی (1993). حلالیت فولرن ( C
    60    ) در انواع حلالها"     (PDF) . مجله شیمی فیزیک . 97 (13): 3379–3383. doi : 10.1021/j100115a049 . بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 8 مه 2012. بازیابی شده . فوریه 2012 .
  66. ^ سیورامان، ن. دامداران، ر. کالیاپان، آی. Srinivasan، TG; Vasudeva Rao، PRP; ماتیوز، CKC (1994). "حلالیت C
    70    در حلال های آلی". علم و فناوری فولرن . 2 (3): 233-246. doi : 10.1080/15363839408009549 .
  67. ^ سمنوف، KN; چاریکوف، NA; کسکینوف، ویرجینیا; Piartman، AK; بلوخین، AA; Kopyrin، AA (2010). "حلالیت فولرن های سبک در حلال های آلی". مجله داده های شیمی و مهندسی . 55 : 13-36. doi : 10.1021/je900296s .
  68. ↑ Talyzin، AV (1997). "فاز انتقال C
    60    - سی
    60    *4 درجه سانتیگراد
    6    H 6 در بنزن مایع". Journal of Physical Chemistry B. 101 ( 47): 9679-9681. doi : 10.1021/jp9720303 .
  69. ^ Talyzin، AV; Engström، I. (1998). " سی
    70    در محلول های بنزن، هگزان و تولوئن". Journal of Physical Chemistry B. 102 ( 34): 6477-6481. doi : 10.1021/jp9815255 .
  70. ^ آرنت، م. نیرز، اولاف; ووس-آندره، جولیان؛ کلر، کلودیا؛ ون در زوو، گربراند؛ زایلینگر، آنتون (1999). "دوگانگی موج - ذره C
    60    "     (PDF) . Nature . 401 (6754): 680–2. Bibcode : 1999Natur.401..680A . doi : 10.1038/44348 . PMID  18494170 . S2CID  4424 .
  71. ↑ کاتز، EA (2006). "لایه های نازک فولرن به عنوان ماده فتوولتائیک" . در Sōga, Tetsuo (ویرایش). مواد نانوساختار برای تبدیل انرژی خورشیدی الزویر. ص 372، 381. شابک 978-0-444-52844-5.
  72. ^ a b c پشتیبانی از تئوری از بالا به پایین در مورد چگونگی شکل گیری توپ های باکی . kurzweilai.net. 24 سپتامبر 2013
  73. ^ ژانگ، جی. بولز، فلوریدا؛ Bearden، DW; ری، WK; فورر، تی. بله، ی. دیکسون، سی. هاریچ، ک. هلم، RF; اولمستد، ام.ام. Balch, AL; دورن، اچ سی (2013). یک حلقه مفقود در تبدیل قفس متالوفولرن از نامتقارن به متقارن متقارن به مکانیزم تشکیل فولرن از بالا به پایین دلالت دارد. شیمی طبیعت . 5 (10): 880-885. Bibcode : 2013NatCh...5..880Z . doi : 10.1038/nchem.1748 . PMID 24056346 . 
  74. ↑ Bobrowsky, Maciej (1 اکتبر 2019). "نانو ساختارها و شبیه سازی های کامپیوتری در علم مواد" (PDF) . بازبینی شده در 3 فوریه 2020 .
  75. ↑ اوساوا، ایجی (2002). دیدگاه های نانوتکنولوژی فولرن . Springer Science & Business Media. ص 29–. شابک 978-0-7923-7174-8.
  76. ↑ آریکاوا، مینیوکی (2006). "فولرین ها - یک ماده نانو کربن جذاب و فناوری تولید آن". ادراکات نانوتکنولوژی 2 (3): 121-128. ISSN 1660-6795 . 
  77. ↑ کاتز، EA (2006). "لایه های نازک فولرن به عنوان ماده فتوولتائیک" . در Sōga, Tetsuo (ویرایش). مواد نانوساختار برای تبدیل انرژی خورشیدی الزویر. صص 361-443. doi : 10.1016/B978-044452844-5/50014-7 . شابک 978-0-444-52844-5.
  78. ^ a b G. Lalwani and B. Sitharaman، نانوبیومواد مبتنی بر فولرن و متالوفولرن چند منظوره، NanoLIFE 08/2013; 3:1342003. DOI: 10.1142/S1793984413420038 متن کامل PDF
  79. ^ a b Brown, SB; براون، EA؛ واکر، آی (2004). "نقش حال و آینده درمان فتودینامیک در درمان سرطان". Lancet Oncology . 5 (8): 497-508. doi : 10.1016/S1470-2045(04)01529-3 . PMID 15288239 . 
  80. ^ مروز، پاول؛ پاولاک، آنا؛ ساتی، میناهیل; لی، هاریون؛ وارتون، تیم؛ گالی، هاریپراساد; سارنا، تادئوس; هامبلین، مایکل آر (2007). "فولرین های عامل دار میانجی کشتن فتودینامیک سلول های سرطانی: نوع I در مقابل مکانیسم فتوشیمیایی نوع II" . زیست شناسی و پزشکی رادیکال آزاد . 43 (5): 711-719. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2007.05.005 . PMC 1995806 . PMID 17664135 .  
  81. ↑ گاناپاتی، وادیول؛ ثناراجو، موثمی؛ پراساد، پوتور دی (2009). "ناقلین مواد مغذی در سرطان: ارتباط با فرضیه واربورگ و فراتر از آن". فارماکولوژی و درمان . 121 (1): 29-40. doi : 10.1016/j.pharmthera.2008.09.005 . PMID 18992769 . 
  82. ^ هو، ژن؛ ژانگ، چونهوا؛ هوانگ، یودونگ؛ سان، شاوفان; گوان، ونچائو؛ یائو، یوهوان (2012). فعالیت‌های ضد سرطانی فتودینامیک C محلول در آب
    60    مشتقات و پیامدهای بیولوژیکی آنها در یک رده سلولی HeLa". Chemico-Biological Interactions . 195 (1): 86-94. doi : 10.1016/j.cbi.2011.11.003 . PMID  22108244 .
  83. ^ مارکوویچ، زوران؛ تراژکوویچ، ولادیمیر (2008). "پتانسیل زیست پزشکی تولید گونه های فعال اکسیژن و خاموش شدن توسط فولرن ها". بیومواد . 29 (26): 3561-3573. doi : 10.1016/j.biomaterials.2008.05.005 . PMID 18534675 . 
  84. ^ جونز، دی (1966). «یادداشت در ستون آریادنه». دانشمند جدید . 32 : 245.

پیوندهای خارجی

برگرفته از " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fullerene&oldid=1074097313 "
0.08084511756897