高碳富勒烯

高碳富勒烯为多于70个碳原子组成的富勒烯分子，是六边形和五边形组合成的笼型稠环结构，多边形的每个顶点都有一个碳分子、每个边缘都有一个键结。

合成编辑

1990年， W. Krätchmer 和 D. R. Huffman研发出一个简单有效率的方法合成高碳富勒烯。该技术中，在惰性气体（氦气）里，借由两个高纯度石墨电极间的电弧放电而产生碳烟。此外，也可用激光烧蚀或热解芳香族烃以产生碳烟。之后使用适当有机溶剂对碳烟进行层析即可萃取出富勒烯^[1]。毫克数量的高碳富勒烯可以用这种方法在实验室中获得，C76，C78和C84可商业生产。

属性编辑

分子编辑

分子式	CAS码^[2]	N_is ^[3]	对称性^[4]^[5]
C₆₀	99685-96-8	1	I_h
C₇₀	115383-22-7	1	D_5h
C₇₂		1	D_6h
C₇₄		1	D_3h
C₇₆	135113-15-4	2	D₂*
C₇₈	136316-32-0	5	D_2v
C₈₀	136316-32-0	7
C₈₂	136316-32-0	9	C₂, C_2v, C_3v
C₈₄	135113-16-5	24	D₂*, D_2d
C₈₆	135113-16-5	19
C₈₈	135113-16-5	35
C₉₀	135113-16-5	46
C₃₉₉₆	175833-78-0

表中，“N_is”表示根据“IPR规则”（Isolated Pentagon Rule）的所有异构物可能性的数量，IPR规则指出，富勒烯中的两个五边形不相邻。对称性表示实验上最常见的型态，* 表示对称性有不只一个对掌形式。

固体编辑

固相的高碳富勒烯^[6]
分子式	对称性	空间群	编号	皮尔逊符号	a (nm)	b (nm)	c (nm)	β°	Z	ρ (g/cm³)
C₇₆	Monoclinic	P2₁	4	mP2	1.102	1.108	1.768	108.10	2	1.48
C₇₆	Cubic	Fm3m	225	cF4	1.5475	1.5475	1.5475	90	4	1.64
C₈₂	Monoclinic	P2₁	4	mP2	1.141	1.1355	1.8355	108.07	2
C₈₄	Cubic	Fm3m			1.5817^[7]	1.5817	1.5817	90

自甲苯溶液培养的C₇₆或C₈₂晶体具有单斜对称性。包含甲苯分子的晶体结构在富勒烯球体之间堆积。然而，从C₇₆蒸发溶剂将其转换成一个面心立方形式。单斜晶体和立方晶体（FCC）C₆₀和C₇₀富勒烯。

参考编辑

^ Katz, 369-370
^ W. L. F. Armarego; Christina Li Lin Chai. Purification of laboratory chemicals. Butterworth-Heinemann. 11 May 2009 [26 December 2011]. ISBN 978-1-85617-567-8.
^ Manolopoulos, David E.; Fowler, Patrick W. Structural proposals for endohedral metal-fullerene complexes. Chemical Physics Letters. 1991, 187. doi:10.1016/0009-2614(91)90475-O. Authors list列表缺少|last2= (帮助)
^ Diederich, Francois; Whetten, Robert L. Beyond C60: The higher fullerenes. Accounts of Chemical Research. 1992, 25 (3). doi:10.1021/ar00015a004. Authors list列表缺少|last2= (帮助)
^ K Veera Reddy. Symmetry And Spectroscopy Of Molecules. New Age International. 1 January 1998 [26 December 2011]. ISBN 978-81-224-1142-3.
^ Katz, E. A. Fullerene Thin Films as Photovoltaic Material. Sōga, Tetsuo (编). Nanostructured materials for solar energy conversion. Elsevier. 2006. ISBN 978-0-444-52844-5.

外部链接编辑

维基共享资源上的相关多媒体资源：高碳富勒烯

[1] Katz, 369-370

[2] W. L. F. Armarego; Christina Li Lin Chai. Purification of laboratory chemicals. Butterworth-Heinemann. 11 May 2009 [26 December 2011]. ISBN 978-1-85617-567-8.

[3] Manolopoulos, David E.; Fowler, Patrick W. Structural proposals for endohedral metal-fullerene complexes. Chemical Physics Letters. 1991, 187. doi:10.1016/0009-2614(91)90475-O. Authors list列表缺少|last2= (帮助)

[4] Diederich, Francois; Whetten, Robert L. Beyond C60: The higher fullerenes. Accounts of Chemical Research. 1992, 25 (3). doi:10.1021/ar00015a004. Authors list列表缺少|last2= (帮助)

[5] K Veera Reddy. Symmetry And Spectroscopy Of Molecules. New Age International. 1 January 1998 [26 December 2011]. ISBN 978-81-224-1142-3.

[6] Katz, E. A. Fullerene Thin Films as Photovoltaic Material. Sōga, Tetsuo (编). Nanostructured materials for solar energy conversion. Elsevier. 2006. ISBN 978-0-444-52844-5.

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高碳富勒烯

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