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.
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
| Fórmula |
Número CAS[2] |
Nis[3] |
Simetria[4][5]
|
| C60 |
99685-96-8 |
1 |
Ih
|
| C70 |
115383-22-7 |
1 |
D5h
|
| C72 |
|
1 |
D6h
|
| C74 |
|
1 |
D3h
|
| C76 |
135113-15-4 |
2 |
D2*
|
| C78 |
136316-32-0 |
5 |
D2v
|
| C80 |
136316-32-0 |
7 |
|
| C82 |
136316-32-0 |
9 |
C2, C2v, C3v
|
| C84 |
135113-16-5 |
24 |
D2*, D2d
|
| C86 |
135113-16-5 |
19 |
|
| C88 |
135113-16-5 |
35 |
|
| C90 |
135113-16-5 |
46 |
|
| C3996 |
175833-78-0 |
|
|
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]
| Fórmula |
Simetria |
Grupo de espaço |
nº |
Símbolo Pearson |
a (nm) |
b (nm) |
c (nm) |
β° |
Z |
ρ (g/cm3)
|
| C76 |
Monoclínico |
P21 |
4 |
mP2 |
1.102 |
1.108 |
1.768 |
108.10 |
2 |
1.48
|
| C76 |
Cúbico |
Fm3m |
225 |
cF4 |
1.5475 |
1.5475 |
1.5475 |
90 |
4 |
1.64
|
| C82 |
Monoclínico |
P21 |
4 |
mP2 |
1.141 |
1.1355 |
1.8355 |
108.07 |
2 |
|
| C84 |
Cúbico |
Fm3m |
|
|
1.5817[7] |
1.5817 |
1.5817 |
90 |
|
|
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
- ↑ Katz, 369-370
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ Diederich, Francois; Whetten, Robert L. (1992). «Beyond C60: The higher fullerenes». Accounts of Chemical Research. 25 (3). 119 páginas. doi:10.1021/ar00015a004
- ↑ 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
- ↑ a b 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
- ↑ 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
