Buckminsterfullerène

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur les redirections « C60 » redirige ici. Pour le paquebot, voir Himalaya (paquebot).
Buckminsterfullerène
Buckminsterfullerène C60
Buckminsterfullerène C60
Identification
No CAS 99685-96-8
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C60  [Isomères]
Masse molaire[3] 720,642 ± 0,048 g/mol
C 100 %,
Diamètre moléculaire 1,002 nm [1]
(diamètre interne : 0,348 nm [2])
Propriétés physiques
fusion >280 °C[4]
Solubilité Insoluble dans l'eau[4]
Masse volumique 1,65 g·cm-3 [4]
Pression de vapeur saturante 0,01862 mmHg (569,85 °C)[4]
Cristallographie
Système cristallin cubique
Classe cristalline ou groupe d’espace Pa3 [5]
Paramètres de maille a = b = c = 14,041 Å

α = β = γ = 90,00 °

Z = 4[5]
Volume 2 768,18 Å3 [5]
Densité théorique 1,729 [5]
Précautions
Directive 67/548/EEC[4]
Irritant
Xi



NFPA 704[4]

Symbole NFPA 704

 
SGH[6]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H319, H335, P261, P305, P338, P351,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le buckminsterfullerène, parfois également appelé footballène est une molécule sphérique en C60 de la famille des fullerènes C2n, structures fermées composées de (2n-20)/2 hexagones et de 12 pentagones. C'est la plus petite du groupe, dont les atomes sont aux sommets d'un icosaèdre tronqué, i.e. forment la même structure qu'un ballon de football. C'est également le fullerène le plus fréquent.

Histoire[modifier | modifier le code]

Découvert par Harold Kroto, Robert Curl et Richard Smalley prix Nobel de chimie en 1996, il est nommé ainsi en l'honneur de Buckminster Fuller, architecte américain, inventeur du dôme géodésique.

Structure[modifier | modifier le code]

Le buckminsterfullerène a une structure fermée composée de 20 hexagones et 12 pentagones, aux sommets desquels se trouvent les atomes de carbone. Chaque pentagone est entouré de cinq hexagones.

Le groupe de symétrie ponctuelle du C60 est 53m en notation de Hermann-Mauguin (Ih en notation de Schoenflies) : tous les atomes de carbone occupent des sites équivalents.

Les liaisons covalentes doubles 6:6 (entre deux hexagones) sont plus courtes que les liaisons simples 6:5 (entre un hexagone et un pentagone) : 0,140 nm pour les liaisons 6:6 et 0,146 nm pour les liaisons 5:6[7].

Applications[modifier | modifier le code]

Cette molécule est très utilisée en nanotechnologies, en particulier comme roues dans la fabrication de nanomachines (nanovoitures, nanodragsters, etc.)[8].

Le C60 a aussi la propriété rare et remarquable de former, avec le tétrakis(diméthylamino)éthylène, un aimant purement organique en dessous de 16,1 K[9].

Anecdotiquement, il est possible de manipuler le buckminsterfullerène afin de créer un matériau plus dur que le diamant[10]. Cela devra toutefois être confirmé par d'autres expériences indépendantes.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) H. Tanaka et K. Takeuchi, « Diameter determination of C60 and C70 monomers in the gas phase using a differential mobility analyzer », Applied Physics A: Materials Science & Processing, Springer Berlin / Heidelberg, vol. 80, no 4,‎ février 2005, p. 759-761 (ISSN 0947-8396 et 1432-0630, DOI 10.1007/s00339-004-2946-x)
  2. (en) « Physical Properties of Fullerenes », sur sesres.com (consulté le 1er janvier 2010)
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. a, b, c, d, e et f (en) « Carbon (fullerene-C60) », sur ull.chemistry.uakron.edu (consulté le 24 octobre 2009)
  5. a, b, c et d (en) « Fullerene C60 », sur www.reciprocalnet.org (consulté le 12 décembre 2009)
  6. SIGMA-ALDRICH
  7. (en) K. Hedberg, L. Hedberg, D.S. Bethune, C.A. Brown, H.C. Dorn, R.D. Johnson et M. de Vries, « Bond Lengths in Free Molecules of Buckminsterfullerene, C60, from Gas-Phase Electron Diffraction », Science, vol. 254, no 5030,‎ 1991, p. 410-412 (DOI 10.1126/science.254.5030.410)
  8. (en) Guillaume Vives, JungHo Kang, Kevin F. Kelly et James M. Tour, « Molecular Machinery: Synthesis of a “Nanodragster” », Org. Lett., vol. 11, no 24,‎ 2009, p. 5602–5605 (DOI 10.1021/ol902312m)
  9. (en) Pierre-Marc Allemand, Kishan C. Khemani, Andrew Koch, Fred Wudl, Karoly Holczer, Steven Donovan, George Grüner et Joe D. Thompson, « Organic Molecular Soft Ferromagnetism in a Fullerene C60 », Science, vol. 253, no 5017,‎ 1991, p. 301-302 (DOI 10.1126/science.253.5017.301)
  10. « Nouvelle sur le site Futura-Sciences du 22 août 2012 », sur Futura-Sciences,‎ 2012 (consulté le 22 août 2012)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]