Náttúrufræðingurinn - 1995, Blaðsíða 9

4. mynd. Nokkur knattkol í lausn sem hafa verið einangruð. Frá vinstri: C60 (fjólurauð),
Cy0 (vínrauð), C?6 (sítrónugul), C7jj(rósrauð), CS4 (grœnleit). Mynd Hoechst AG.
staðfesta sameindarbyggingu C6(). Full-
vissa fyrir kúlulögun fékkst loks þegar
hægt var að ákvarða kristalbyggingu C60-
afleiðu (3. mynd; Hawkins o.fl. 1991).
í kjölfar smíði C60 voru önnur knattkol
einangruð, þar á meðal C70, C?6 og C84 (4.
mynd). Fjölmargar C60-afleiður hafa verið
smíðaðar þar sem atómhópar eru tengdir
v'ö C60-knöttinn. Sýnt hefur verið fram á
tilvist íbættra knattkola, þar sem eitl eða
fleiri atóm annarra frumefna en kolefnis
eru í kúlugrindinni. Einnig hafa verið
smíðuð innbætt knattkol þar sem atóm
er(u) í holrými kúlugrindarinnar. Að
lokum má nefna uppgötvanir Iijimas á
knattkolspípum og Ugartes á knattkols-
laukum. Hér á eftir verður greint frá helstu
niðurstöðum þessara rannsókna.
■ efnafræði
c60-knattkols
Efnasmíðar C60-afleiða þar sem atómhópar
eru tengdir við sameindina byggjast ætíð á
álagningu hvarfefna á C=C-tvítengi kúl-
unnar, eins og sýnt er hér á eftir.
Ekki er nauðsynlegt að atómhópar A og B
tengist aðliggjandi kolefnisatómum, að-
eins að hvarfið jafngildi álagningu á eitt
C=C-tvítengi. Þótt slík efnahvörf séu vel
þekkt innan lífrænnar efnafræði hefur
komið fram ýmis sérstæð hegðan hjá C60-
sameindinni. Til dæmis er C60 mjög raf-
eindakær sameind, sem getur tekið til sín
allt að sex rafeindir og myndað C606'-
anjón. Hægt er að einangra sölt anjónar-
innar M6C60 með alkalímálmum (M) eins
og kalíum (K), rúbidíum (Rb) eða cesíum
(Cs). Einnig er hægt að einangra M3C60-
fasa alkalímálma. Það kom á óvart þegar
ofurleiðni (superconductivity) mældist hjá
M,C„,-fösum við -253 til -240°C eða 20
til 39 gráður frá alkuli (Herbard o.fl. 1991,
Haddon o.fl. 1991, 1992). Þessi hiti er
tiltölulega hár fyrir olurleiðandi ástand
efna en þó töluvert lægri en hjá háhita-
ofurleiðandi keramíkefnum sem sum hver
verða ofurleiðandi í fljótandi köfnunarefni
(-196 °C).
119