Los Fullerenos

Los fullerenos (a veces escrito fulerenos) son la tercera forma ms estable del carbono, tras el diamante y el grafito.
El primer fullereno se descubri en 1985 y se han vuelto populares entre los qumicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la sntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de esferas, elipsoides o cilindros. Los fullerenos esfricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilndricos el de buckytubos o nanotubos. El fullereno ms conocido es el buckminsterfullereno. Se trata de un fullereno formado por 60 tomos de carbono (C60), en el que ninguno de los pentgonos que lo componen comparten un borde; si los pentgonos tienen una arista en comn, la estructura estar desestabilizada .La estructura de C60 es la de una figura geomtrica truncada y se asemeja a un baln de ftbol (domo geodsico), constituido por 20 hexgonos y 12 pentgonos, con un tomo de carbono en cada una de las esquinas de los hexgonos y un enlace a lo largo de cada arista
El fullereno C20 es el ms pequeo de todos, no tiene hexgonos, slo 12 pentgonos, mientras que el C70, tiene 12 pentgonos al igual que el buckminsterfullereno, pero tiene ms hexgonos, y su forma en este caso se asemeja un baln de rugby. Un nanotubo es una sustancia integrada por fullerenos polimerizados, en los que los tomos de carbono a partir de un determinado punto enlazan con los tomos de carbono de otro fullereno. Los fullerenos cilndricos pueden formar estructuras ms complejas, asocindose entre s y formando nanotubos.
Propiedades
las propiedades qumicas y fsicas de fullerenos todava estn bajo intenso estudio, en laboratorios de investigacin pura y aplicada., se estaba estudiando el potencial uso medicinal de los fullerenos, fijando antibiticos espcificos en su estructura para atacar bacterias resistentes y ciertas clulas cancergenas, tales como el melanoma. Los fullerenos no son muy reactivos debido a la estabilidad de los enlaces tipo grafito, y son tambin muy poco solubles en la mayora de disolventes. Entre los disolventes comunes para los fullerenos se incluyen el tolueno y el disulfuro de carbono. Las disoluciones de buckminsterfullereno puro tienen un color prpura intenso. El fullereno es la nica forma alotrpica del carbono que puede ser disuelta. Los investigadores han podido aumentar su reactividad uniendo grupos activos a las superficies de los fullerenos. El buckminsterfullereno no presenta "superaromaticidad", es decir, los electrones de los anillos hexagonales no pueden deslocalizar en la molcula entera. Se pueden atrapar otros tomos dentro de los fullerenos; de hecho existen evidencias de ello gracias al anlisis del gas noble conservado en estas condiciones tras el impacto de un meteorito a finales del periodo Prmico. En el campo de la nanotecnologa, la resistencia trmica y la superconductividad son algunas de las caractersticas ms profundamente estudiadas.
Un mtodo habitual para producir fullerenos es hacer pasar una corriente elctrica intensa entre dos electrodos de grafito prximos en atmsfera inerte. El arco resultante entre los dos electrodos produce un depsito de holln del que se pueden aislar muchos fullerenos diferentes.
Posibles riesgos
Aunque se piensa que las buckyesferas son en teora relativamente inertes, una presentacin dada a la Sociedad Qumica Estadounidense en marzo de 2004 y descrita en un artculo publicado en la revista New Scientist el 3 de abril de 2004, sugiere que la molcula es perjudicial para los organismos. Un experimento llevado a cabo por Eva Oberdrster en la Southern Methodist University, en el que introdujo fullerenos en agua en concentraciones de 0,5 partes por milln, mostr que un pez (Micropterus salmoides) "Black Bass" sufri un dao celular en el tejido cerebral 17 veces superior, 48 horas despus. El dao consista en una peroxidacin lipdica a nivel de la membrana celular, lo que deteriora el funcionamiento de sta. Se produjeron tambin inflamaciones en el hgado y la activacin de genes relacionados con la sntesis de enzimas reparadoras. En cuanto al comportamiento qumico de este tipo de compuestos, an cuando no son aromticos en el sentido de cmo lo es el benceno, experimentan reacciones de adicin al doble enlace (no pueden experimentar reacciones de sustitucin ya que no tienen hidrgenos). C60 C60Br2 + C60 Br4
Tambin es capaz de reaccionar con el cloro a temperaturas mayores (>300C). Hay que tener en cuenta que los 60 carbonos son equivalentes (como sucede en el benceno) pero no as los enlaces. El C60 presenta dos tipos de enlaces, los enlaces 6-6 compartidos por hexgonos adyacentes y los enlaces 5-6 compartidos por un pentgono y un hexgono. Los enlace 6-6 son ms cortos (1,39 A) que los enlaces 5-6 (1,43 A) y son ms parecidos a los dobles enlaces por lo cual la mayora de las adiciones se llevan a cabo en un enlace 6-6. La importancia que tiene el descubrimiento de estos tipos de molculas es que abre un nuevo campo de posibles aplicaciones en la elaboracin de nuevos tipos de polmeros, superconductores, estructuras con metales o con otros tomos atrapados dentro de estos agrupamientos de carbono, as como nuevos catalizadores, productos farmacuticos y otras posibles aplicaciones industriales.
El hallazgo casual del fullereno se produjo al irradiar un disco de grafito con un laser y mezclar el vapor de carbono resultante mediante una corriente de helio. Cuando se examin el residuo cristalizado, se encontraron molculas constituidas por 60 tomos de carbono. Intuyendo que estas molculas tenan una forma semejante a la cpula geodsica construida con motivo de una Exposicin Universal en Montreal en 1967 por el arquitecto Buckminster Fuller, fueron nombradas como Buckminsterfullerenos o ms comunmente como fullerenos Se trata de un
material obtenido por interaccin de tomos de carbono C60 en fase gaseosa, logrando que los tomos de carbono se unieran en hexgonos y con dobles enlaces resonantes entre tomos de carbono vecinos, como si se tratara del benceno. Aplicaciones Los polmeros son, sin duda, uno de los materiales que han encontrado una mayor aplicacin debido a sus mltiples propiedades, as como tambin por su fcil procesabilidad y manejo. Gracias a la incorporacin de fullerenos en los polmeros, se conseguiran propiedades electroactivas y de limitacin ptica. Esto podra tener sobre todo aplicacin en recubrimiento de superficies, dispositivos conductores y en la creacin de nuevas redes moleculares. Tambin son de aplicacin en el campo de la medicina, gracias a sus propiedades biolgicas. A este respecto, se consigui que un fullereno soluble en agua mostrara actividad contra los virus de inmunodeficiencia humana que causan el SIDA.

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