バックミンスターフラーレン

バックミンスターフラーレン
	IUPAC名めい (C60-Ih)[5,6]fullerene
	別称べっしょう Buckyball; Fullerene-C60; [60]fullerene
識別しきべつ情報じょうほう
CAS登録とうろく番号ばんごう	99685-96-8
PubChem	123591
ChemSpider	110185
日にち化か辞じ番号ばんごう	J338.730E
	SMILES c12c3c4c5c1c6c7c8c2c9c1c3c2c3c4c4c%10; c5c5c6c6c7c7c%11c8c9c8c9c1c2c1c2c3c4c3c4c%10; c5c5c6c6c7c7c%11c8c8c9c1c1c2c3c2c4c5c6c3c7c8c1c23;
	InChI Key: XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYAU; Key: XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N;
特性とくせい
化学かがく式しき	C60
モル質量しつりょう	720.64 g mol−1
密度みつど	1.729 g/cm3（5 K、理論りろん値ち）
融点ゆうてん	1180 °C
水みずへの溶解ようかい度ど	不溶ふよう
構造こうぞう
結晶けっしょう構造こうぞう	面めん心こころ立方りっぽう格子こうし（室温しつおん）; 単純たんじゅん立方りっぽう格子こうし（< 249 K）
空間くうかん群ぐん	Pa3(T6; h)
格子こうし定数ていすう (a, b, c)	a = 14.041 Å,b = 14.041 Å,c = 14.041 Å
格子こうし定数ていすう (αあるふぁ, βべーた, γがんま)	αあるふぁ = 90.00°, βべーた = 90.00°, γがんま = 90.00°
出典しゅってん
	結晶けっしょう構造こうぞう
	特記とっきなき場合ばあい、データは常温じょうおん (25 °C)・常つね圧あつ (100 kPa) におけるものである。

バックミンスターフラーレン（Buckminsterfullerene）は、分子ぶんし式しき C₆₀の球状きゅうじょう分子ぶんしである。1985年ねん 9月4日にちに、ライス大学だいがくのハロルド・クロトー、ジェームズ・ヒース (en)、ショーン・オブライエン、ロバート・カール、リチャード・スモーリーによって初はじめて調製ちょうせいされた^[4]。クロトー、カール、スモーリーは、バックミンスターフラーレンおよび関連かんれん分子ぶんし（フラーレン類るい）の発見はっけんの業績ぎょうせきにより1996年ねんのノーベル化学かがく賞しょうを受賞じゅしょうした。この分子ぶんしの名称めいしょうは、分子ぶんしの構造こうぞうと類似るいじしているジオデシック・ドームを考案こうあんしたリチャード・バックミンスター・フラーに敬意けいいを表あらわしたものである。バックミンスターフラーレンは最初さいしょに発見はっけんされたフラーレン分子ぶんしであり、また天然てんねんにおいて最もっとも一般いっぱん的てきなフラーレン分子ぶんしである（煤すす中なかに少量しょうりょう見みいだされる）^[5]^[6]^[7]。C₆₀フラーレン、バッキーボール (Buckyball) とも呼よばれる。

バックミンスターフラーレン分子ぶんしは、粒子りゅうしと波動はどうの二に重じゅう性せいが実験じっけん的てきに観測かんそくされた最大さいだいの粒子りゅうしである^[8]。

構造こうぞう[編集へんしゅう]

バックミンスターフラーレンの構造こうぞうは、20の六角形ろっかっけいと12の五角形ごかっけいからなる切きり頂いただき二に十じゅう面体めんていであり、それぞれの多角たかく形がたの頂点ちょうてんは炭素たんそ原子げんし、多角たかく形がたの辺あたりは炭素たんそ-炭素たんそ結合けつごうである。C₆₀分子ぶんしのファンデルワールス直径ちょっけいは約やく1.01 nmである。C₆₀分子ぶんしの核かく間あいだ距離きょり（炭素たんそ骨格こっかくの直径ちょっけい）は約やく0.71 nmである。C₆₀分子ぶんしには2種類しゅるいの結合けつごう距離きょりがある。6:6環たまき結合けつごう（2つの六角形ろっかっけいの間あいだ）は二に重じゅう結合けつごうと考かんがえることができ、6:5結合けつごう（六角形ろっかっけいと五角形ごかっけいの間あいだ）よりも短みじかい。平均へいきん結合けつごう距離きょりは1.2 Åである。C₆₀構造こうぞう中ちゅうの炭素たんそ原子げんしは、それぞれ3つの炭素たんそ原子げんしと共有きょうゆう結合けつごうしている。炭素たんそ原子げんしは6個この電子でんしを有ゆうしていることから、電子でんし構造こうぞうはu2,4である。安定あんてい化かするためには、炭素たんそ原子げんしは最さい外そと殻からに8個この電子でんしが必要ひつようであり、3つの炭素たんそ原子げんしとの共有きょうゆう結合けつごうでは、最さい外そと殻からの電子でんしは7個こにしかならない。このことは、全ぜん炭素たんそ原子げんし上じょうの結合けつごうに関与かんよしていない電子でんしが、分子ぶんし全体ぜんたいにわたって非ひ局在きょくざい化かしていることを意味いみしている。電子でんしは電荷でんかを持もっているため、この自由じゆう電子でんし運動うんどうはバックミンスターフラーレンが非常ひじょうによい導しるべ電でん体からだとなることを意味いみしている。このことにより、バックミンスターフラーレンは、その大おおきさのため、ナノテクノロジーにおいて非常ひじょうに有用ゆうようとなっている。

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

^ ^a ^b 村山むらやま英樹ひでき (Jan. 2003). “フラーレン量産りょうさん技術ぎじゅつ”. 電子でんし材料ざいりょう: 34-37.
^ Fischer JE, Heiney PA, McGhie AR, Romanow WJ, Denenstein AM, McCauley JP Jr, Smith AB 3rd (1991). “Compressibility of solid C₆₀”. Science 252 (5010): 1288-1290. doi:10.1126/science.252.5010.1288. PMID 17842953.
^ ^a ^b William I. F. David, Richard M. Ibberson, Judy C. Matthewman, Kosmas Prassides, T. John S. Dennis, Jonathan P. Hare, Harold W. Kroto, Roger Taylor & David R. M. Walton (1991). “Crystal structure and bonding of ordered C₆₀”. Nature 353: 147-149. doi:10.1038/353147a0.
^ Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. (1985). “C₆₀: Buckminsterfullerene”. Nature 318: 162–163. doi:10.1038/318162a0.
^ Howard JB, McKinnon JT, Makarovsky Y, Lafleur AL, Johnson ME (1991). “Fullerenes C60 and C70 in flames”. Nature 352 (6331): 139-141. doi:10.1038/352139a0. PMID 2067575.
^ Howard JB, Lafleur AL, Makarovsky Y, Mitra S, Pope CJ, Yadav TK (1992). Carbon 30 (8): 1183-1201. doi:10.1016/0008-6223(92)90061-Z.
^ Grieco WJ, Lafleur AL, Swallow KC, Richter H, Taghizadeh K, Howard JB (1998). Proc. Combust. Inst. 27: 1669.
^ Arndt M, Nairz O, Vos-Andreae J, Keller C, van der Zouw G, Zeilinger A (1999). “Wave-particle duality of C₆₀ molecules”. Nature 401 (6754): 680-682. doi:10.1038/44348. PMID 18494170.

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]

佐藤さとう健太郎けんたろう (2001年ねん2月がつ20日はつか). “サッカーボール分子ぶんし・バックミンスターフラーレン”. 有機ゆうき化学かがく美術館びじゅつかん. 2011年ねん4月がつ11日にち閲覧えつらん。
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[murayama-1] 村山むらやま英樹ひでき (Jan. 2003). “フラーレン量産りょうさん技術ぎじゅつ”. 電子でんし材料ざいりょう: 34-37.

[2] Fischer JE, Heiney PA, McGhie AR, Romanow WJ, Denenstein AM, McCauley JP Jr, Smith AB 3rd (1991). “Compressibility of solid C₆₀”. Science 252 (5010): 1288-1290. doi:10.1126/science.252.5010.1288. PMID 17842953.

[william-3] William I. F. David, Richard M. Ibberson, Judy C. Matthewman, Kosmas Prassides, T. John S. Dennis, Jonathan P. Hare, Harold W. Kroto, Roger Taylor & David R. M. Walton (1991). “Crystal structure and bonding of ordered C₆₀”. Nature 353: 147-149. doi:10.1038/353147a0.

[4] Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. (1985). “C₆₀: Buckminsterfullerene”. Nature 318: 162–163. doi:10.1038/318162a0.

[5] Howard JB, McKinnon JT, Makarovsky Y, Lafleur AL, Johnson ME (1991). “Fullerenes C60 and C70 in flames”. Nature 352 (6331): 139-141. doi:10.1038/352139a0. PMID 2067575.

[6] Howard JB, Lafleur AL, Makarovsky Y, Mitra S, Pope CJ, Yadav TK (1992). Carbon 30 (8): 1183-1201. doi:10.1016/0008-6223(92)90061-Z.

[7] Grieco WJ, Lafleur AL, Swallow KC, Richter H, Taghizadeh K, Howard JB (1998). Proc. Combust. Inst. 27: 1669.

[8] Arndt M, Nairz O, Vos-Andreae J, Keller C, van der Zouw G, Zeilinger A (1999). “Wave-particle duality of C₆₀ molecules”. Nature 401 (6754): 680-682. doi:10.1038/44348. PMID 18494170.

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表ひょう話はなし編へん歴れき炭素たんその同素体どうそたい
sp³型かた	ダイヤモンド（立方りっぽう晶あきら）ロンズデーライト（六ろく方ぽう晶あきらダイヤモンド）
sp²型かた	グラファイトグラフェンフラーレン類るい C₆₀バックミンスターフラーレン C₇₀ フラーレンウィスカーカーボンナノチューブカーボンナノホーンカーボンナノバッドカーボンナノスクロール（英語えいご版ばん）ガラス状じょう炭素たんそ
sp型がた	直ちょく鎖くさりアセチレン性せい炭素たんそシクロ[18]炭素たんそ
sp³/sp²混合こんごう型がた	無定形むていけい炭素たんそカーボンナノフォームカーバイド誘導ゆうどう炭素たんそ（英語えいご版ばん） Qカーボン
その他た	C₁ C₂ C₃ C_{8(プリズマンC8)}
仮説かせつ上じょう	チャオ石せき C₃ C₆ ヘッケライト cubic carbon（英語えいご版ばん）金属きんぞく炭素たんそ（英語えいご版ばん）ペンタグラフェン（英語えいご版ばん）
関連かんれん物質ぶっしつ	活性炭かっせいたんカーボンブラック木炭もくたん炭素たんそ繊維せんいカーボンナノファイバー（英語えいご版ばん）ダイヤモンド・ナノロッド凝集ぎょうしゅう体たいブルーカーボン
関連かんれん項目こうもく	ナノグラフェンナノシートナノマテリアルナノテクノロジー炭素たんそ繊維せんい協会きょうかい日本にっぽん化学かがく繊維せんい協会きょうかい