Los azafullerenos son una clase de heterofullerenos en los que el elemento que sustituye al carbono es el nitrógeno . Pueden tener la forma de una esfera hueca, elipsoide, tubo y muchas otras formas. Los azafullerenos esféricos se asemejan a las pelotas que se usan en el fútbol (soccer). También son un miembro de la nitruro de carbono clase de materiales que incluyen nitruro de carbono beta (β-C 3 N 4), se prevé que sea más duro que el diamante. Además del trabajo pionero de un par de grupos académicos, esta clase de compuestos hasta ahora ha atraído poca atención por parte de la comunidad de investigación del fullereno en general. Aún quedan por descubrir muchas propiedades y estructuras para el subconjunto de moléculas altamente sustituidas con nitrógeno.
La primera molécula de fullereno que se descubrió, y homónima de la familia, buckminsterfullereno (C 60 ), fue preparada en 1985 por Richard Smalley , Robert Curl , James Heath , Sean O'Brien y Harold Kroto en la Universidad de Rice . [1]Un fullereno es cualquier molécula compuesta completamente de carbono, en forma de esfera hueca, elipsoide, tubo y muchas otras formas. Los fullerenos esféricos también se denominan buckyballs y se parecen a las pelotas que se usan en el fútbol (soccer). Los fullerenos son similares en estructura al grafito, que se compone de láminas de grafeno apiladas de anillos hexagonales enlazados; pero también pueden contener anillos pentagonales (o algunas veces heptagonales).
Los azafullerenos se descubrieron por primera vez en 1993 y se informaron en la Feria de Ciencias del Estado de California . [2] Las derivadas se formaron en el espacio entre dos varillas de grafito conectadas a una fuente de alimentación eléctrica. Una pequeña fuga de aire provocó la contaminación de la atmósfera inerte y la posterior reacción. Los materiales también pueden formarse mediante reacciones químicas con fullereno o ablación con láser de materiales grafíticos.
El trabajo posterior reveló una amplia gama de estructuras de nitruro de carbono . [3] [4] [5] Los ejemplos incluyen (C 59 N) 2 (biazafullerenilo), C 58 N 2 (diaza [60] fullereno), C 57 N 3 (triaza [60] fullereno) y C 48 N 12 . Los átomos de nitrógeno sustituyen a los átomos de carbono en las moléculas en forma de jaula. Gran parte del trabajo ha sido de naturaleza teórica. Se calculó que la molécula de C 48 N 12 era un aislante, con los ocho anillos de carbono formando regiones de deslocalización extendida de electrones. [6]