Fullereeni

Fullereeni C₆₀

Fullereeni C₆₀ elektronimikroskoopilla suurennettuna

Fullereenimolekyyli, jonka sisälle on sijoitettu toista alkuainetta oleva atomi. Sisällä oleva atomi voi olla esimerkiksi jalokaasu, ja näin voidaan muodostaa jalokaasuyhdiste.

Fullereeni eli pallohiili on yksi hiilen allotroopeista, jossa atomit ovat asettuneet suljetun pallopinnan muotoon. Tavallisin fullereeni koostuu yleensä 60 hiiliatomista, jotka muodostavat 20 kuusikulmaista ja 12 viisikulmaista tahkoa siten, että ne yhdessä muodostavat typistetyn ikosaedrin muotoisen rakenteen. Fullereenin löytö 1985 toi sen löytäjille Robert Curlille, Richard Smalleylle ja Harold Krotolle vuonna 1996 Nobelin kemian palkinnon. Myös 20:stä, 32:sta, 44:stä, 70:stä ja jopa 540:stä ja 960:stä hiiliatomista muodostuneita fulleriinirakenteita on löydetty. Pienin fullereenirakenne C₂₀ on muodoltaan dodekaedri, mutta hyvin epävakaa.

Fullereenejä esiintyy muun muassa noessa, josta niitä voi liuottaa tolueenilla tai bentseenillä. Niistä on löydetty jälkiä myös punaisten jättiläistähtien spektristä. Fullereenia esiintyy myös Venäjän Karjalan Sungusta löydetystä shungiitti-nimisestä metamorfisesta kivilajista.^lähde?

Fullereeneilla on mielenkiintoisia ominaisuuksia, jotka avaavat valtavia mahdollisuuksia muun muassa nanoteknologian alalla. Fullereeniin voi liittää muita kemiallisia ryhmiä, tai sen sisään voi sijoittaa vieraan atomin. Fullereenista voi myös muotoilla sähköä johtavia nanoputkia, joista voi ehkä rakentaa nanokoneen, tai sitä voi hyödyntää kvanttitietokoneessa. Molekyyli on magneettinen^lähde? ja mahdollisesti suprajohtava.

Fullereenit on nimetty arkkitehti Buckminster Fullerin mukaan, jonka suunnittelemia geodeettisia kupoleja pallofullereenimolekyyli muistuttaa. Fullereenia C₆₀ nimitetään buckminsterfullereeniksi ja sen CAS-numero on 99685-96-8. Pallofullereenilla on myös lempinimet soccerene (amerikanenglannin jalkapalloa tarkoittavan sanan soccer mukaan) sekä buckyball. National Geographicin mukaan puhdas pallofullereeni on hyvin myrkyllinen aine ja tappaa erityisesti nuoria soluja.^lähde? GHS-järjestelmän kriteereillä fulleriinia ei voi luokitella myrkylliseksi hiirillä, sillä niiden sietämä fulleriiniannos oli 5 000 mg/kg ruumiinpainoa kohden.

Katso myös

• Nanoputki
• Nanonuppu

Kirjallisuutta

• Ball, Philip: Kemian eturintamassa: Matka molekyylien maailmaan. ((Designing the molecular world: Chemistry at the Frontier, 1994). Suomentanut Kimmo Pietiläinen) Helsinki: Terra Cognita, 1997. ISBN 952-5202-07-0

Aiheesta muualla

• Etälukio: Hiilen allotropia (Arkistoitu – Internet Archive)
• Professor John R. Bleeke & Dr. Regina F. Frey, Washington University, Department of Chemistry: Fullerene Science Module (englanniksi)
• SES Research: Physical Properties of Fullerenes (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi)
• International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): Numbering of fullerenes (IUPAC Recommendations 2005) (Arkistoitu – Internet Archive) (pdf) (englanniksi)
• Fei Lin & Erik S. Sørensen & Catherine Kallin & A. John Berlinsky: C20, the Smallest Fullerene (pdf) (englanniksi)
• ChemBlink: [60Fullerene] (englanniksi)
• Mindat: Shungite (englanniksi)