Buckminsterfullereno
El buckminsterfullereno es un tipo de fullereno con la fórmula C 60 . Tiene una estructura en forma de jaula de anillos fusionados ( icosaedro truncado ) que se asemeja a un balón de fútbol , compuesto por veinte hexágonos y doce pentágonos . Cada átomo de carbono tiene tres enlaces. Es un sólido negro que se disuelve en solventes de hidrocarburos para producir una solución violeta. El compuesto ha recibido un estudio intenso, aunque se han encontrado pocas aplicaciones en el mundo real.
El buckminsterfullereno es el fullereno natural más común. Se pueden encontrar pequeñas cantidades en el hollín . [3] [4] También existe en el espacio . Se ha observado un C 60 neutro en nebulosas planetarias [5] y en varios tipos de estrellas . [6] La forma ionizada, C 60 + , ha sido identificada en el medio interestelar [7] y es portadora de varias bandas interestelares difusas . [8]
Las predicciones teóricas de las moléculas de buckyball aparecieron a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970, [9] [10] [11] pero estos informes pasaron desapercibidos en gran medida. El buckminsterfullereno fue generado por primera vez en 1984 por Eric Rohlfing, Donald Cox y Andrew Kaldor [12] [13] utilizando un láser para vaporizar carbono en un rayo de helio supersónico. En 1985, su trabajo fue repetido por Harold Kroto , James R. Heath , Sean O'Brien, Robert Curl y Richard Smalley en Rice University , quienes reconocieron la estructura del C 60 como buckminsterfullereno. [14]
Al mismo tiempo, pero sin conexión con el trabajo de Kroto-Smalley, los astrofísicos estaban trabajando con espectroscopistas para estudiar las emisiones infrarrojas de las estrellas gigantes de carbono rojo. [15] [16] [17] Smalley y su equipo pudieron utilizar una técnica de vaporización láser para crear cúmulos de carbono que potencialmente podrían emitir infrarrojos en la misma longitud de onda que había emitido la estrella de carbono roja. [15] [18] Por lo tanto, Smalley y su equipo tuvieron la inspiración de utilizar la técnica láser en grafito para generar fullerenos.
C 60 fue descubierto en 1985 por Robert Curl, Harold Kroto y Richard Smalley. Usando la evaporación láser de grafito , encontraron grupos de C n (donde n > 20 e incluso) de los cuales los más comunes eran C 60 y C 70 . Se usó un disco de grafito giratorio sólido como la superficie desde la cual se vaporizó el carbono usando un rayo láser creando plasma caliente que luego pasó a través de una corriente de gas helio de alta densidad. [19] Las especies de carbono se enfriaron e ionizaron posteriormente, lo que resultó en la formación de grupos. Los clusters variaron en masas moleculares, pero Kroto y Smalley encontraron predominio en una C60 racimo que podría mejorarse aún más permitiendo que el plasma reaccione por más tiempo. También descubrieron que la molécula C 60 formaba una estructura similar a una jaula, un icosaedro truncado regular . [15] [19]
Kroto, Curl y Smalley recibieron el Premio Nobel de Química de 1996 por su papel en el descubrimiento del buckminsterfullereno y la clase relacionada de moléculas, los fullerenos . [9]
60 solución, que muestra una absorción reducida para la luz azul (~ 450 nm) y roja (~ 700 nm) que da como resultado el color púrpura.
60 en cristal.