巴克明斯特富勒烯(),分子式為C60,是富勒烯家族的一種,球狀分子,是最容易制备的一種,1985年英國化學家哈羅德·沃特爾·克羅托博士和美國科學家理察·斯莫利在萊斯大學製備出了第一種富勒烯。,因为没有足量的富勒烯用于实验,直到1990年后,Kriischmer等人第一次报道了大量合成C60的方法,才使得C60的研究得以大量展开。因为这个分子与建筑学家巴克明斯特·富勒设计的1967年世界博览会美国馆很相似,为了表达对他的敬意,将其命名为「巴克明斯特·富勒烯」(buckminster fullerene),暱稱「巴克球」(buckyball)。
Biosphère Montréal.jpg|建筑学家理查德·巴克明斯特·富勒设计的美国万国博览馆球形圆顶薄壳建筑
C60 Buckyball.gif|C60的旋转视图
C60 powder.jpg|C60粉末
結構
後來通過質譜分析、X射線分析後證明,C60的分子結構的確為截角二十面体,它是由60個碳原子以20個六員環和12個五員環連接而成的具有30個碳碳雙鍵(C=C)的足球狀空心對稱分子,所以,富勒烯也被稱為足球烯。
1991年,日本科學家飯島澄男另外發現管狀的富勒烯稱為「巴克管」(單壁的奈米碳管(SMNT),全世界最小的人工中空管,就是巴克管)。
在數學上,富勒烯的結構都是以五邊形和六邊形面組成的凸多面體。最小的富勒烯是C20,有正十二面體的構造。沒有22個頂點的富勒烯。之後都存在C2n的富勒烯,n = 12, 13, 14 ...。暫時有1812種富勒烯。
它是一系列含有多個碳原子的籠狀原子簇的總稱,其中最有名且最先發現的是碳六十分子(C60),它有個特別的名字:buckminster fullerene。所有富勒烯結構的五邊形個數為12個,六邊形個數為(n - 10)。
性质
物理性质
密度
C60的密度大約为1.7g/cm3。
溶解性
C60在大部分溶剂中溶解性很差,通常用甲苯、氯苯或二硫化碳等芳香性溶剂溶解。纯富勒烯的溶液通常是紫色,浓度大则是紫红色。富勒烯是迄今发现的唯一在室温下溶于常规溶剂的碳同素异形体。
C60在一些溶剂的溶解度列于下表
1-氯萘 (51 mg/mL)
1-甲基萘 (33 mg/mL)
1,2-二氯苯 (24 mg/mL)
1,2,4-三氯苯 (18 mg/mL)
四氢萘 (16 mg/mL)
二硫化碳 (8 mg/mL)
1,2,3-三溴丙烷 (8 mg/mL)
溴仿 (5 mg/mL)
异丙苯 (4 mg/mL)
甲苯 (3 mg/mL)
苯 (1.5 mg/mL)
环己烷 (1.2 mg/mL)
四氯化碳 (0.4 mg/mL)
氯仿 (0.25 mg/mL)
正己烷 (0.046 mg/mL)
四氢呋喃 (0.006 mg/mL)
乙腈 (0.004 mg/mL)
甲醇 (0.000 04 mg/mL)
水 (1.3×10−11 mg/mL)
另見
*名稱獨特的化學物質列表
参考文献
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