高次フラーレン

高次フラーレン(Higher fullerenes)は、70個以上の炭素で構成されるフラーレン分子である。六角形と五角形の面が融合して籠の形を作っている。

合成
1990年、とは、kgもの量のフラーレンを簡単に効率良く合成できる方法を開発し、フラーレンの研究が一気に進んだ。この技術では、ヘリウム中で高純度の2つのグラファイト電極の間をアーク放電させることで、炭素のすすを生成する。または、グラファイトのレーザーアブレーションか芳香族炭化水素の熱分解によってすすを生成する。フラーレンは、すすの中から多段階の過程によって抽出される。まずは、すすを適切な有機溶媒に溶かす。この段階で、最大70%のC60と15%のC70、その他のフラーレンからなる溶液ができる。これをクロマトグラフィーを用いて分離するKatz, 369–370。この方法でmg量の高次フラーレンを得ることができ、また、C76、C78、C84は試薬として販売されている。

性質
分子
化学式 CAS登録番号  Nis 分子対称性C60	99685-96-8 1  IhC70	115383-22-7 1 D5hC72 1  D6hC74 1  D3hC76135113-15-4 2  D2*C78136316-32-0 5  D2vC80136316-32-0 7 C82136316-32-0 9 C2, C2v, C3vC84135113-16-5 24  D2*, D2dC86135113-16-5 19 C88135113-16-5 35 C90135113-16-5 46C3996175833-78-0 
表中で、NISは、フラーレン中で五角形の面同士は隣合わないというルールの中でありうる同位体の数を表している。対称性は、実験的に最も量の多いものを示した。*の記号は、2つ以上のキラル型で対称性を持つことを意味する。

固体
+高次フラーレンの固相化学式  対称性 空間群 No  ピアソン記号a (nm)b (nm)c (nm)Z ρ (g/cm3)C76 単斜晶 P21 4  mP2  1.102 1.1081.7682  1.48C76  立方晶 Fmm 225 cF4  1.5475 1.5475 1.54754  1.64C82 単斜晶 P21 4  mP2  1.141  1.1355 1.83552 
トルエン溶液からC76またはC84の結晶を生成すると、単斜対称となる。しかし、C76の溶媒を蒸発させると、面心立方体に変わる。単斜晶と面心立方体の相は、C60とC70でも知られている。

出典

関連文献

外部リンク


Category:フラーレン