Fulerenos superiores
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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[editar | editar código-fonte]
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[editar | editar código-fonte]
Molécula[editar | editar código-fonte]
| 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[editar | editar código-fonte]
| 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[editar | editar código-fonte]
- ↑ 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[editar | editar código-fonte]
- Katz, E. A. (2006). «Fullerene Thin Films as Photovoltaic Material». In: Sōga, Tetsuo. Nanostructured materials for solar energy conversion. [S.l.]: Elsevier. pp. 361–443. ISBN 978-0-444-52844-5