Buckminsterfullerene

Il buckminsterfullerene (nome IUPAC (C₆₀-I_h)[5,6]fullerene) è il più piccolo fullerene nel quale due pentagoni non condividono un lato. Fu scoperto il 4 settembre 1985.

Buckminsterfullerene
Formula di struttura del buckminsterfullerene
Nome IUPAC
(C60-Ih)[5,6]fullerene
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C60
Massa molecolare (u)	720,66
Aspetto	polvere grigia
Numero CAS	99685-96-8
Numero EINECS	628-630-7
PubChem	123591
SMILES	C12=C3C4=C5C6=C1C7=C8C9=C1C%10=C%11C(=C29)C3=C2C3=C4C4=C5C5=C9C6=C7C6=C7C8=C1C1=C8C%10=C%10C%11=C2C2=C3C3=C4C4=C5C5=C%11C%12=C(C6=C95)C7=C1C1=C%12C5=C%11C4=C3C3=C5C(=C81)C%10=C23
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	319 - 335
Consigli P	261 - 305+351+338

Struttura e nomenclatura

Nella struttura del buckminsterfullerene (C₆₀) gli atomi di carbonio (tutti ibridati sp²) si dispongono ai vertici di un particolare poliedro semiregolare: l'icosaedro troncato. Si tratta di uno dei 13 solidi archimedei, le cui facce sono esagoni e pentagoni. Tale poliedro rappresenta perfettamente la forma dei moderni palloni da calcio, per cui alla molecola fu dato inizialmente il nome di soccerene, da soccer (calcio, in inglese americano).

Il nome attuale è stato dato in onore di Richard Buckminster Fuller (1895-1983), architetto celebre per aver diffuso la cupola geodetica con la forma dello stesso poliedro. Da qui anche il nome scherzoso "buckyball", che identifica tutti i fullereni di forma approssimativamente sferica o ellissoidale (in contrapposizione con "buckytube", che indica i fullereni di tipo tubolare, cioè i nanotubi di carbonio).

Somiglianza tra la struttura molecolare del buckminsterfullerene (a sinistra), un pallone da calcio (al centro) e una cupola geodetica (a destra)

Presenza in natura

Essendo un composto del carbonio si trova facilmente in natura, e non è raro che si trovi anche nella fuliggine, soprattutto nella fuliggine prodotta dalla paraffina fatta bruciare sul bruciatore Bunsen.

Applicazioni

La molecola di C₆₀ scoperta da Harold Kroto, ha due lunghezze di legame: i legami 6:6 (fra due esagoni) possono essere considerati doppi, e sono più corti di quelli 6:5 (fra un esagono e un pentagono).

Attualmente non hanno applicazioni, ma sono oggetto di numerose ricerche nel campo delle nanotecnologie e della medicina.

Si tenta di inserire atomi, o piccole molecole, all'interno delle buckyballs, sfruttandole come "cavallo di Troia". Potrebbero infatti trasportare selettivamente nelle cellule tumorali alcuni farmaci mirati, o essere usati nella cura dell'AIDS.

Possibili pericoli per la salute

Anche se in teoria i buckyballs sono relativamente inerti, una presentazione della American Chemical Society nel mese di marzo del 2004, descritta in un articolo di New Scientist il 3 aprile 2004, suggerisce che la molecola sia nociva agli organismi. Un esperimento condotto da Eva Oberdörster alla Southern Methodist University, ha dimostrato che, introducendo fullerene in acqua in concentrazione pari a 0,5 ppm, una spigola ha sofferto danni cellulari nel tessuto del cervello dopo 48 ore. I danni sono stati identificati come perossidazione lipidica, patologia di cui è nota la capacità di alterare il funzionamento della membrana cellulare. Si sono verificati inoltre cambiamenti infiammatori nel fegato e nell'attivazione dei geni atti alla sintesi di enzimi di riparazione.

Bibliografia

• (EN) Edward Edelson, Buckyball - The magic molecole, in Popular Science, vol. 239, n. 2, agosto 1991, pp. 53-57, 87, ISSN 0161-7370.

Voci correlate

• Fullerite
• Fullereni
• Richard Buckminster Fuller

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