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.^[2]

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 [1]

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).^[3]

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.