بوكمينستر فوليرين

بوكمينستر فوليرين (أوكما يعهد اختصاراً باسم كرة بوكي) هوجزيء فوليرين له الصيغة C₆₀، وهوأحد 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.

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

التحضير

حضر بوكمينستر فوليرين لأول مرة من قبل روبرت كيرل وهارولد كروتووريتشارد 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. جرى التأكد من البنية باستخدام تقنية مطيافية الكتلة. نتيجة هذا الاكتشاف حاز الفهماء المذكورة أسماؤهم على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 1996.

يوجد بوكمينستر فوليرين طبيعياً بكميات قليلة في السناج، 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.

الخصائص

لا ينحل بوكمينستر فوليرين في الماء، لكنه باللقاء ينحل بدرجات متفاوتة في الكثير من المذيبات العضوية. لمحلول بوكمينستر فوليرين لون قرمزي، لكن البلورات الصلبة باللقاء لها لون بني داكن، وذلك بسبب حدوث تغير في الفجوات الطاقية لحزم النطاق على المستوى الجزيئي.

يدخل جزيء بوكمينستر فوليرين في تفاعلات كيميائية مختلفة، حيث يمكن له على سبيل المثال حتى يخضع لتفاعل هدرجة، وكذلك لتفاعل الهلجنة، مع الفهم حتى إضافة الفلور أوالكلور يؤدي إلى حدوث تغييرات في البنية الفراغية، بحيث يتغير شكل الجزيء من كرة إلى شكل أسطواني يشبه الطبل.

الاستخدامات

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

محلول من بوكمينستر فوليرين C60 النقي
بلورات من بوكمينستر فوليرين

المراجع

↑ معهد بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/123591 — تاريخ الاطلاع: 18 نوفمبر 2016 — العنوان : Fullerene C60 — الرخصة: محتوى حر
^ The AZo Journal of Materials Online. AZoM™.com. "Buckminsterfullerene." 2006. Retrieved Jan 4. 2011.
↑ 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 يوليو2017.
^ Katz, E. A. (2006). "Fullerene Thin Films as Photovoltaic Material". In Sōga, Tetsuo (المحرر). . Elsevier. صفحات 361–443. ISBN . مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2020.
^ 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.
^ 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.
^ Beck, Mihály T.; Mándi, Géza (1997). "Solubility of C₆₀". Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 5 (2): 291. doi:10.1080/15363839708011993.
^ 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.
^ 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.
^ M. S. Dresselhaus; G. Dresselhaus; P. C. Eklund (20 February 1996). . Academic Press. صفحات 437–. ISBN . مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2011.
^ Zhao, Yufeng; Kim, Yong-Hyun; Dillon, A. C.; Heben, M. J.; Zhang, S. B. (22 April 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.
^ Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe (2008). "Chapter 14: The group 14 elements". Inorganic Chemistry, 3rd Edition. Pearson. ISBN .