بوكمينستر فوليرين

بوكمينستر فوليرين (أو كما يعرف اختصاراً باسم كرة بوكي) هو جزيء فوليرين له الصيغة C60، وهو أحد متآصلات الكربون، وله بنية جزيئية متكوّرة تشبه الكرة المستخدمة في لعبة كرة القدم، إذ أنها تتألف من عشرين حلقة سداسية الأضلاع واثنتا عشرة حلقة خماسية الأضلاع، وتكون ذرات الكربون على رؤوس تلك المضلعات.

بوكمينستر فوليرين
بوكمينستر فوليرين
بوكمينستر فوليرين
الاسم النظامي (IUPAC)

(C60-Ih)[5,6]fullerene

أسماء أخرى

Buckyball; Fullerene-C60; [60]fullerene

المعرفات
رقم CAS 99685-96-8
بوب كيم (PubChem) 123591
مواصفات الإدخال النصي المبسط للجزيئات
  • C12=C3C4=C5C6=C1C7=C8C9=C1C%10=C%11C(=C29)C3=C2C3=C4C4=C5C5=C9C6=C7C6=C7C8=C1C1=C8C%10=C%10C%11=C2C2=C3C3=C4C4=C5C5=C%11C%12=C(C6=C95)C7=C1C1=C%12C5=C%11C4=C3C3=C5C(=C81)C%10=C23[1] 
الخواص
الصيغة الجزيئية C60
الكتلة المولية 720.64 غ/مول
المظهر بلورات إبرية داكنة
الكثافة 1.65 غ/سم3
نقطة الانصهار ~ 600 °س (يتسامى)
الذوبانية في الماء غير منحل في الماء
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)

سمي المركب على اسم المصمم الهندسي ريتشارد بوكمينستر فولر، والذي اشتهر بإنشاء وتصميم القبب الجيوديسية، والتي تشبه في تصميمها C60.[3]

التحضير

حضر بوكمينستر فوليرين لأول مرة من قبل روبرت كيرل وهارولد كروتو وريتشارد سمولي في جامعة رايس الأمريكية سنة 1985، وذلك بتسليط شعاع من الليزر على سطح قرص دوار من الغرافيت من أجل تبخيره، حيث أدى ذلك إلى تشكيل تكتلات عنقودية من ذرات الكربون في البلازما الناتجة، وكان جزيء C60 من بينها.[4] جرى التأكد من البنية باستخدام تقنية مطيافية الكتلة.[5] نتيجة هذا الاكتشاف حاز العلماء المذكورة أسماؤهم على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 1996.

يوجد بوكمينستر فوليرين طبيعياً بكميات قليلة في السناج،[6][7] كما يحضر مخبرياً بإجراء عملية تفريغ قوس كهربائي بين قطبين من الغرافيت مرتفعي النقاوة في وسط خامل من الهيليوم، ثم بإجراء عملية تنقية بالإذابة في مذيبات عضوية معينة، ثم بإجراء الفصل بالاستشراب.[4]

الخصائص

لا ينحل بوكمينستر فوليرين في الماء، لكنه بالمقابل ينحل بدرجات متفاوتة في العديد من المذيبات العضوية.[8][9][10] لمحلول بوكمينستر فوليرين لون قرمزي، لكن البلورات الصلبة بالمقابل لها لون بني داكن، وذلك بسبب حدوث تغير في الفجوات الطاقية لحزم النطاق على المستوى الجزيئي.[11]

يدخل جزيء بوكمينستر فوليرين في تفاعلات كيميائية مختلفة، حيث يمكن له على سبيل المثال أن يخضع لتفاعل هدرجة،[12] وكذلك لتفاعل الهلجنة، مع العلم أن إضافة الفلور أو الكلور يؤدي إلى حدوث تغييرات في البنية الفراغية، بحيث يتغير شكل الجزيء من كرة إلى شكل أسطواني يشبه الطبل.[13]

الاستخدامات

يستخدم جزيء بوكمينستر فوليرين C60 بشكل واسع في مجال البحث العلمي، في حين أنه لا توجد للجزيء تطبيقات عملية على المستوى التجاري.

  • محلول من بوكمينستر فوليرين C60 النقي
  • بلورات من بوكمينستر فوليرين

اقرأ أيضاً

المراجع
  1. العنوان : Fullerene C60 — مُعرِّف "بَب كِيم" (PubChem CID): https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/123591 — تاريخ الاطلاع: 18 نوفمبر 2016 — الرخصة: محتوى حر
  2. مُعرِّف "بَب كِيم" (PubChem CID): https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/123591
  3. The AZo Journal of Materials Online. AZoM™.com. "Buckminsterfullerene." 2006. Retrieved Jan 4. 2011.
  4. Kroto, H. W.؛ Health, J. R.؛ O'Brien, S. C.؛ Curl, R. F.؛ Smalley, R. E. (1985)، "C60: Buckminsterfullerene"، Nature، London، 318 (6042): 162، Bibcode:1985Natur.318..162K، doi:10.1038/318162a0، مؤرشف من الأصل في 19 يوليو 2017.
  5. Katz, E. A. (2006)، "Fullerene Thin Films as Photovoltaic Material"، في Sōga, Tetsuo (المحرر)، Nanostructured materials for solar energy conversion، Elsevier، ص. 361–443، ISBN 978-0-444-52844-5، مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2020.
  6. Howard, Jack B.؛ McKinnon, J. Thomas؛ Makarovsky, Yakov؛ Lafleur, Arthur L.؛ Johnson, M. Elaine (1991)، "Fullerenes C60 and C70 in flames"، Nature، 352 (6331): 139–41، Bibcode:1991Natur.352..139H، doi:10.1038/352139a0، PMID 2067575.
  7. Howard, J؛ Lafleur, A؛ Makarovsky, Y؛ Mitra, S؛ Pope, C؛ Yadav, T (1992)، "Fullerenes synthesis in combustion"، Carbon، 30 (8): 1183، doi:10.1016/0008-6223(92)90061-Z.
  8. Beck, Mihály T.؛ Mándi, Géza (1997)، "Solubility of C60"، Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures، 5 (2): 291، doi:10.1080/15363839708011993.
  9. Bezmel'nitsyn, V.N.؛ Eletskii, A.V.؛ Okun', M.V. (1998)، "Fullerenes in solutions"، Physics-Uspekhi، 41 (11): 1091، Bibcode:1998PhyU...41.1091B، doi:10.1070/PU1998v041n11ABEH000502.
  10. Ruoff, R. S.؛ Tse, Doris S.؛ Malhotra, Ripudaman؛ Lorents, Donald C. (1993)، "Solubility of fullerene (C60) in a variety of solvents"، Journal of Physical Chemistry، 97 (13): 3379، doi:10.1021/j100115a049.
  11. M. S. Dresselhaus؛ G. Dresselhaus؛ P. C. Eklund (20 فبراير 1996)، Science of fullerenes and carbon nanotubes، Academic Press، ص. 437–، ISBN 978-0-12-221820-0، مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2016، اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2011.
  12. Zhao, Yufeng؛ Kim, Yong-Hyun؛ Dillon, A. C.؛ Heben, M. J.؛ Zhang, S. B. (22 أبريل 2005)، "Hydrogen Storage in Novel Organometallic Buckyballs" (PDF)، Physical Review Letters، 94 (15): 155504، Bibcode:2005PhRvL..94o5504Z، doi:10.1103/PhysRevLett.94.155504، مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 مارس 2013، اطلع عليه بتاريخ 24 سبتمبر 2012.
  13. Catherine E. Housecroft؛ Alan G. Sharpe (2008)، "Chapter 14: The group 14 elements"، Inorganic Chemistry, 3rd Edition، Pearson، ISBN 978-0-13-175553-6.
  • بوابة الكيمياء
  • بوابة تقنية النانو
  • بوابة علم الفلك
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.