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 (C60-Ih)[5,6]fullerene
	別称 Buckyball; Fullerene-C60; [60]fullerene
識別情報
CAS登録番号	99685-96-8 ;
3D model (JSmol)	Interactive image;
ChemSpider	110185 ;
ECHA InfoCard	100.156.884
PubChem CID	123591;
日化辞番号	J338.730E;
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID4031772 ;
	InChI Key: XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYAU; Key: XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N;
	SMILES c12c3c4c5c1c6c7c8c2c9c1c3c2c3c4c4c%10; c5c5c6c6c7c7c%11c8c9c8c9c1c2c1c2c3c4c3c4c%10; c5c5c6c6c7c7c%11c8c8c9c1c1c2c3c2c4c5c6c3c7c8c1c23;
特性
化学式	C60
モル質量	720.64 g mol−1
密度	1.729 g/cm3（5 K、理論値）
融点	1180 °C
水への溶解度	不溶
出典
	結晶構造
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (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、分子式 C₆₀の球状分子である。1985年 9月4日に、ライス大学のハロルド・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めて調製された^[2]。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分子（フラーレン類）の発見の業績により1996年のノーベル化学賞を受賞した。この分子の名称は、分子の構造と類似しているジオデシック・ドームを考案したリチャード・バックミンスター・フラーに敬意を表したものである。バックミンスターフラーレンは最初に発見されたフラーレン分子であり、また天然において最も一般的なフラーレン分子である（煤中に少量見いだされる）^[3]^[4]^[5]。C₆₀フラーレン、バッキーボール (Buckyball) とも呼ばれる。

バックミンスターフラーレン分子は、粒子と波動の二重性が実験的に観測された最大の粒子である^[6]。

構造

バックミンスターフラーレンの構造は、20の六角形と12の五角形からなる切頂二十面体であり、それぞれの多角形の頂点は炭素原子、多角形の辺は炭素-炭素結合である。C₆₀分子のファンデルワールス直径は約1.01 nmである。C₆₀分子の核間距離（炭素骨格の直径）は約0.71 nmである。C₆₀分子には2種類の結合距離がある。6:6環結合（2つの六角形の間）は二重結合と考えることができ、6:5結合（六角形と五角形の間）よりも短い。平均結合距離は1.2 Åである。C₆₀構造中の炭素原子は、それぞれ3つの炭素原子と共有結合している。炭素原子は6個の電子を有していることから、電子構造はu2,4である。安定化するためには、炭素原子は最外殻に8個の電子が必要であり、3つの炭素原子との共有結合では、最外殻の電子は7個にしかならない。このことは、全炭素原子上の結合に関与していない電子が、分子全体にわたって非局在化していることを意味している。電子は電荷を持っているため、この自由電子運動はバックミンスターフラーレンが非常によい導電体となることを意味している。このことにより、バックミンスターフラーレンは、その大きさのため、ナノテクノロジーにおいて非常に有用となっている。

脚注

^ ^a ^b 村山英樹 (Jan. 2003). “フラーレン量産技術”. 電子材料: 34-37.
^ 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.