Fulereny występują wszędzie w Naturze, a szczególnie tam, gdzie występuje węgiel i wysokie energie. Występują w pobliżu gwiazd węglowych, w przestrzeni międzygwiazdowej, w miejscach uderzeń piorunów, w pobliżu kraterów wulkanów i powstają, gdy w domu pali się gaz. kuchenka gazowa lub w płomieniu zwykłej zapalniczki.

Fulereny występują również w miejscach, w których gromadzą się starożytne skały węglowe. Szczególne miejsce zajmują minerały karelskie – szungity. Skały te, zawierające do 80% czystego węgla, mają około 2 miliardy lat. Natura ich pochodzenia nadal nie jest jasna. Jednym z założeń jest upadek dużego meteorytu węglowego.

Fulereny w kamieniu szungitowym to temat szeroko omawiany w wielu publikacjach drukowanych oraz na stronach internetowych. Istnieje wiele sprzecznych opinii na ten temat, co rodzi wiele pytań zarówno wśród czytelników, jak i użytkowników produktów szungitowych. Czy szungity rzeczywiście zawierają molekularną formę węgla – fulereny? Czy lecznicze „Wody Martwe” zawierają fulereny? Czy można pić wodę z dodatkiem szungitu i jakie będą z tego korzyści? Bazując na moim doświadczeniu badania naukowe właściwości różnych szungitów, poniżej przedstawiamy naszą opinię na te i inne często zadawane pytania.

Obecnie produkty wykonane z szungitów karelskich stały się powszechne. Są to różnego rodzaju filtry do oczyszczania wody, piramidy, zawieszki, produkty chroniące przed promieniowaniem elektromagnetycznym, pasty i po prostu tłuczeń szungitowy oraz wiele innych rodzajów produktów oferowanych jako produkty profilaktyczne, lecznicze i zdrowotne. Jednocześnie z reguły w ostatnie lata właściwości lecznicze różne rodzaje Szungity przypisuje się zawartym w nich fulerenom.

Wkrótce po odkryciu fulerenów w 1985 roku rozpoczęły się aktywne poszukiwania ich w Przyrodzie. Jak donoszą różne publikacje naukowe, w szungicie karelskim odkryto fulereny. Z kolei opracowaliśmy alternatywne podejścia metodologiczne do izolacji fulerenów z szungitów i udowodnienia ich obecności. W badaniach przeanalizowano próbki pobrane w różnych obszarach Zaonezhye, gdzie występują skały szungitowe. Przed analizą próbki szungitu rozdrobniono do stanu mikrodyspersyjnego.

Przypomnijmy, że szungit to ażurowa siatka krzemianowa, której puste przestrzenie wypełnione są węglem szungitowym, który w swojej strukturze jest produktem pośrednim pomiędzy węglem amorficznym i grafitem. Węgiel szungitowy zawiera także nieznane dotąd naturalne związki organiczne nisko- i wysokocząsteczkowe (POHCS). skład chemiczny. Szungity różnią się składem baza mineralna(glinokrzemian, krzemian, węglan) i skład węgla szungitowego. Szungity dzielą się na niskoemisyjne (do 5% C), średniowęglowe (5 - 25% C) i wysokowęglowe (25 - 80% C). Po całkowitym spaleniu szungitu, oprócz krzemu, w popiele znajdują się Fe, Ni, Ca, Mg, Zn, Cd, V, Mo, Cu, Ce, As, W i inne pierwiastki.

Fuleren w węglu szungitowym występuje w postaci specjalnych, polarnych kompleksów donor-akceptor z PONS. Dlatego też nie dochodzi do skutecznej ekstrakcji z niego fulerenów rozpuszczalnikami organicznymi, takimi jak toluen, w którym fulereny są dobrze rozpuszczalne, a wybór takiej metody ekstrakcji często prowadzi do sprzecznych wyników co do rzeczywistej obecności fulerenów w szungitach.

W tym celu opracowaliśmy metodę ultradźwiękowej ekstrakcji wodno-detergentowej dyspersji szungitów z późniejszym przeniesieniem fulerenów z ośrodka polarnego do fazy rozpuszczalnika organicznego. Po kilku etapach ekstrakcji, zatężania i oczyszczania można otrzymać roztwór w heksanie, którego widma UV-vis i IR są charakterystyczne dla widm czystego fulerenu C60. Również wyraźny sygnał w widmie masowym o m/z = 720 (rys. poniżej) jest jednoznacznym potwierdzeniem obecności w szungitach wyłącznie fulerenu C60.

252 Widmo masowe Cf-PD ekstraktu szungitowego. Sygnał przy 720 amu to fuleren C60, a sygnały przy 696, 672 to charakterystyczne jony fragmentacyjne fulerenu C60 powstające w warunkach jonizacji metodą desorpcji plazmowej.

Odkryliśmy jednak, że nie każda próbka szungitu zawiera fulereny. Spośród wszystkich próbek szungitu dostarczonych nam przez Instytut Geologii Karelskiego Centrum Naukowego Rosyjskiej Akademii Nauk (Pietrozawodsk, Rosja) i wybranych z różnych obszarów występowania skał szungitowych, fuleren C 60 stwierdzono tylko w jednej próbce szungit wysokowęglowy zawierający ponad 80% węgla. Ponadto zawierał około 0,04% wag. fulerenu. %. Z tego możemy wywnioskować, że nie każda próbka szungitu zawiera fuleren, przynajmniej w ilości, którą można wykryć nowoczesnymi, bardzo czułymi metodami analizy fizykochemicznej.

Oprócz tego dobrze wiadomo, że szungity mogą zawierać całkiem sporo duża liczba zanieczyszczenia, w tym jony metali ciężkich wielowartościowych. Dlatego woda nasycona szungitem może zawierać niepożądane, toksyczne zanieczyszczenia.

Ale dlaczego w takim razie woda Martial (naturalna woda karelska przepływająca przez skały zawierające szungit) ma tak wyjątkowe właściwości biologiczne? Przypomnijmy, że już za czasów Piotra I z jego osobistej inicjatywy w Karelii odkryto lecznicze źródło „Wody Marciala” (więcej szczegółów zob.). Przez długi czas nikt nie potrafił wyjaśnić przyczyny tego specjału właściwości lecznicze to źródło. Przyjęto, że podwyższona zawartość żelaza w tych wodach jest przyczyną działania prozdrowotnego. Jednak na Ziemi istnieje wiele źródeł zawierających żelazo, ale ogólnie efekty lecznicze z ich spożycia są bardzo ograniczone. Dopiero po odkryciu fulerenu w skałach szungitowych, przez które przepływa źródło, narodziło się przypuszczenie, że fuleren jest główną przyczyną, kwintesencją leczniczego działania wód Martyjnych.

Faktycznie, woda długi czas przechodząc przez warstwy „wypłukanej” skały szungitowej, nie zawiera już zauważalnych ilości szkodliwych zanieczyszczeń. Woda jest „nasycona” strukturą, jaką nadaje jej skała. Fulereny zawarte w szungicie przyczyniają się do uporządkowania struktur wody i powstawania w niej fulerenowych skupisk hydratów oraz uzyskania unikalnych właściwości biologicznych wód Marcial. Szungit domieszkowany fulerenem jest rodzajem naturalnego strukturatora przepływającej przez niego wody. Jednocześnie nikomu nie udało się dotychczas wykryć fulerenów w wodach Marcial ani w wodnym naparze szungitu: albo nie są one wymywane z szungitów, albo jeśli są wymywane, to w tak małych ilościach, że nie da się ich wykrywane dowolną znaną metodą. Ponadto powszechnie wiadomo, że fulereny nie rozpuszczają się samoistnie w wodzie. A jeśli cząsteczki fulerenu były zawarte w wodzie Martial, to tak korzystne cechy byłby bardzo zachowany przez długi czas. Jednak jest on aktywny tylko przez krótki czas. Podobnie jak „roztopiona woda”, nasycona skupiskami, lodowymi strukturami, tak woda Marcial, zawierająca życiodajne struktury przypominające fulereny, zachowuje swoje właściwości zaledwie przez kilka godzin. Podczas przechowywania wody Martial, a także „wody roztopowej”, uporządkowane skupiska wody ulegają samozniszczeniu, a woda nabiera właściwości strukturalnych jak zwykła woda. Dlatego nie ma sensu wlewać takiej wody do pojemników i przechowywać jej przez dłuższy czas. Brakuje w nim pierwiastka strukturotwórczego i podtrzymującego strukturę - fulerenu C 60 w stanie uwodnionym, który jest w stanie utrzymać uporządkowane skupiska wody przez nieokreślony czas. Innymi słowy, aby woda zachowała przez długi czas swoje naturalne struktury skupieniowe, konieczna jest stała obecność w niej czynnika strukturotwórczego. Do tego optymalna jest cząsteczka fulerenu, o czym przekonaliśmy się, badając przez wiele lat unikalne właściwości uwodnionego fulerenu C 60.

Wszystko zaczęło się w 1995 roku, kiedy opracowaliśmy metodę wytwarzania molekularnych roztworów koloidalnych uwodnionych fulerenów w wodzie. Następnie zapoznaliśmy się z książką opowiadającą o niezwykłych właściwościach wód Martialskich. W warunkach laboratoryjnych staraliśmy się odtworzyć naturalną esencję wód Marcial. W tym celu wykorzystano wodę wysokooczyszczoną, do której przy użyciu specjalnej technologii w bardzo małych dawkach dodano uwodniony fuleren C 60. Następnie zaczęto przeprowadzać różne testy biologiczne na poziomie pojedynczych biomolekuł, żywych komórek i całego organizmu. Wyniki były niesamowite. W niemal każdej patologii stwierdziliśmy jedynie pozytywne działanie biologiczne wody z uwodnionym fulerenem C 60, a skutki jej stosowania nie tylko całkowicie pokrywały się, ale nawet pod wieloma względami przewyższały efekty, które opisywano dla wód Martyjnych już w czasach Piotra. Wiele zmian patologicznych w żywym organizmie ustępuje, a on powraca do normalnego, zdrowego stanu. Nie jest to jednak lek docelowy ani substancja obca. związek chemiczny, ale tylko kula węgla rozpuszczona w wodzie. Co więcej, wydaje się, że uwodniony fuleren C 60 pomaga powrócić do „stanu normalnego” wszelkich negatywnych zmian w organizmie poprzez przywrócenie i utrzymanie tych struktur, które on, niczym matryca, zrodził w procesie powstawania życia.

Dlatego najwyraźniej to nie przypadek, że Orłow A.D. w swojej książce „Szungit – kamień czysta woda porównując właściwości szungitów i fulerenów, mówi o tych ostatnich jako o kwintesencji zdrowia.

1. Buseck i in. Fulereny ze środowiska geologicznego. Science 10 lipca 1992: 215-217. DOI: 10.1126/science.257.5067.215.
2. N.P. Juszkin. Kulista supramolekularna struktura szungitu: dane ze skaningowej mikroskopii tunelowej. DAN, 1994, t. 337, nr 6 s. 800-803.
3. V.A. Reznikow. Yu.S. Polechowski. Amorficzny węgiel szungitowy jest naturalnym środowiskiem do tworzenia fulerenów. Listy do ZhTF. 2000. t. 26. wiek. 15. s. 94-102.
4. Peter R. Buseck. Fulereny geologiczne: przegląd i analiza. Earth and Planetary Science Letters.V 203, I 3-4, 15 listopada 2002, strony 781-792
5. N.N. Rozhkova, G. V. Andrievsky. Wodne układy koloidalne na bazie węgla szungitowego i ekstrakcja z nich fulerenów. 4. odbywające się co dwa lata międzynarodowe warsztaty w Rosji „Fullereny i klastry atomowe” IWFAC” 99, 4–8 października 1999, St. Petersburg, Rosja, Book of Abstracts, s. 330.
6. N.N. Rozhkova, G.V. Andrijewski. Fulereny w węglu szungitowym. sob. naukowy działa międzynarodowo Sympozjum „Fullereny i struktury fulerenopodobne”: 5-8 czerwca 2000, BSU, Mińsk, 2000, s. 63-69.
7. N.N. Rozhkova, G.V. Andrijewski. Nanokoloidy węgla szungitowego. ekstrakcja fulerenów rozpuszczalnikami zawierającymi wodę. sob. Naukowy Pracuje III Międzynarodowy seminarium „Mineralogia i życie: homologi biomineralne”, 6-8 czerwca 2000, Syktywkar, Rosja, Geoprint, 2000, s. 53-55.
8. SA Wiszniewski. Uzdrawiające obszary Karelii. Wydawnictwo Państwowe Karelska ASRR, Pietrozawodsk, 1957, 57 s.
9. Fulereny: kwintesencja zdrowia. Rozdział na str. 1 79-98 w książce: A.D. Orłow. „Szungit to kamień czystej wody”. Moskwa-St. Petersburg: „Wydawnictwo DILYA”, 2004. - 112 s.; oraz w Internecie na stronie internetowej (www.golkom.ru/book/36.html).

- jedna z form czystego węgla, w której atomy są ze sobą połączone sieci krystalicznej, w kształcie piłki nożnej. W zależności od liczby atomów fulereny mogą być niższe (od 24 do 70 atomów) i wyższe (70 i więcej atomów). Z praktycznego punktu widzenia najczęściej spotykane są cząsteczki fulerenów o 60 i 70 atomach (odpowiednio C60 i C70).

Fulereny, szeregi izomeryczne:

Dzięki Twojemu unikalne właściwości: bakteriobójcze, przeciwutleniające, sorpcyjne, fulereny mają w przyszłości poważne perspektywy zastosowania w medycynie:

Dodatek w oleje organiczne, kosmetologia, kosmetyki lecznicze: środki na łuszczycę, zapalenie skóry i grzyby, środki na wypadanie włosów, środki na blizny, rozstępy, przebarwienia.
Leki farmakologiczne: leki przeciwoparzeniowe i gojące rany (przyspieszenie procesu gojenia 2-2,5 razy, uśmierzanie bólu), nietoksyczne środki przeciwbakteryjne i dezynfekujące, leki na zapalenie błony śluzowej żołądka, wrzody, nowotwory przewodu pokarmowego, gruźlicę i owrzodzenia bakteryjne, trądzik. Preparaty okulistyczne i ginekologiczne (nie powodują korozji błon śluzowych). Leki immunostymulujące i przeciwalergiczne (jednocześnie). Potencjalny lek na raka.
Suplementy diety: fuleren jest silnym przeciwutleniaczem (zdolność przeciwutleniająca jest większa niż np kwas askorbinowy 135 razy), neutralizuje wolne rodniki.

Opatrywanie ran uwodnionymi fulerenami (fullerenole C(60/70)OH(X)):

Wpływ fulerenów na wzrost guza:

Będąc stabilną formą nanocząstek węgla, fulereny zapewniają jednolite właściwości technicznych monokryształów i folii.

Elektronika i optyka:

Optyka nieliniowa: folie do soczewek optycznych.
Związki nadprzewodzące: węglik krzemu o dużej gęstości otrzymywany z fulerenów.
Ogniwa słoneczne: Folie z węglika krzemu o dużej gęstości zwiększają efektywność energii słonecznej nawet o +30%.
Materiały przemysłowe i budowlane:
Dodatek do olejów przemysłowych, gum i tworzyw sztucznych: skuteczność olej maszynowy wzrasta 2-3 razy, żywotność wyrobów z gumy i tworzyw sztucznych zwiększa się 4 razy, a także zwiększa się odporność tych produktów na zimno.
Powłoki ochronne: Ulepszone powłoki zapobiegające przywieraniu i o niskim współczynniku tarcia.
Materiały kompozytowe wzmocnione dyspersyjnie.
Dodatki fulerenowe do wzrostu filmów diamentowych.

Film fulerenowy:

Model fulerytu:

Jedynym sposobem na uzyskanie znacznych ilości fulerenu jest tzw. Metoda Kretschmera, polegająca na spalaniu dwóch prętów węglowych w łuku plazmowym. Pozwala uzyskać 0,2-0,5% fulerenu w masie pałeczek. Jest to proces powolny i trwa kilka dni wielka ilość prąd (nowoczesne instalacje zużywają około 50 kW). Ale to nie wszystko; następnie należy „opłukać” fuleren ze niepotrzebnej sadzy. Trwa to w zależności od zastosowanej technologii od 2 do 4 tygodni. W tym przypadku zużywa się dużą ilość rozpuszczalnika, ponieważ Fuleren nie rozpuszcza się w wodzie.

Schemat Instalacje Kretschmera:

Tym samym, ze względu na zaporową złożoność i wysokie koszty produkcji, fulereny zawsze budziły zainteresowanie czysto naukowe i nic więcej.

Rosyjscy naukowcy z Laboratorium Materiałów Nanowęglowych Politechniki Państwowej w Petersburgu osiągnęli znaczące wyniki zarówno w dziedzinie wytwarzania fulerenu, jak i w zakresie jego przemywania i uzyskiwania jego ważnych modyfikacji. Opracowane przez nich metody pozwalają na intensyfikację procesu spalania prętów węglowych, co pozwoliło zwiększyć efektywność przejścia sadzy w fuleren do jednostek procentowych (15-20 razy).

Jakość produktu jest również analizowana w laboratorium. W tym celu się go używa nowoczesne metody kontrola: chromatograficzna, spektrometryczna IR, spektrometryczna mas.

Spektrogram masowy fulerenu:

W ten moment Laboratorium aktywnie współpracuje z kilkoma medycznymi i technicznymi instytutami badawczymi. Współpraca ta zaowocowała już zrealizowanymi badaniami i patentami (

Odkrycie fulerenów - Nowa forma istnienie jednego z najpowszechniejszych pierwiastków na Ziemi – węgla, uznawane jest za jedno z niesamowitych i najważniejszych odkryć nauki XX wieku. Pomimo od dawna znanej wyjątkowej zdolności atomów węgla do łączenia się w złożone, często rozgałęzione i obszerne struktury molekularne, która stanowi podstawę całej chemii organicznej, faktyczna możliwość tworzenia stabilnych cząsteczek szkieletowych z tylko jednego węgla była wciąż nieoczekiwana. Eksperymentalne potwierdzenie, że cząsteczki tego typu, składające się z 60 i więcej atomów, mogą powstawać podczas procesów naturalnie zachodzących w przyrodzie, miało miejsce w 1985 roku. A na długo wcześniej niektórzy autorzy zakładali trwałość cząsteczek z zamkniętą kulą węglową. Założenia te miały jednak charakter wyłącznie spekulacyjny i czysto teoretyczny. Trudno było sobie wyobrazić, że takie związki można otrzymać na drodze syntezy chemicznej. Dlatego prace te przeszły niezauważone i zwrócono na nie uwagę dopiero z perspektywy czasu, po eksperymentalnym odkryciu fulerenów. Nowy etap rozpoczął się w roku 1990, kiedy to odkryto metodę otrzymywania nowych związków w ilościach gramowych i opisano metodę izolowania fulerenów w czystej postaci. Wkrótce potem określono najważniejsze cechy strukturalne i fizykochemiczne fulerenu C 60, najłatwiej tworzącego się związku spośród znanych fulerenów. Za swoje odkrycie – odkrycie klastrów węgla o składzie C 60 i C 70 – R. Curl, R. Smalley i G. Croto zostali nagrodzeni w 1996 roku nagroda Nobla w chemii. Zaproponowali także strukturę fulerenu C 60, znanego wszystkim kibicom piłki nożnej.

Jak wiadomo, skorupa piłki nożnej składa się z 12 pięciokątów i 20 sześciokątów. Teoretycznie możliwych jest 12 500 możliwych układów wiązań podwójnych i pojedynczych. Najbardziej stabilny izomer (pokazany na rysunku) ma ściętą strukturę ikozaedryczną, bez podwójnych wiązań w pięciokątach. Ten izomer C 60 został nazwany „Buckminsterfullerene” na cześć słynnego architekta R. Buckminstera Fullera, który stworzył konstrukcje, których kopulasta rama była zbudowana z pięciokątów i sześciokątów. Wkrótce dla C 70 zaproponowano konstrukcję przypominającą piłkę do rugby (o wydłużonym kształcie).

W strukturze węgla atomy C charakteryzują się hybrydyzacją sp 2, przy czym każdy atom węgla jest związany z trzema sąsiadującymi atomami. Wartościowość 4 jest realizowana poprzez wiązania p pomiędzy każdym atomem węgla i jednym z jego sąsiadów. Naturalnie zakłada się, że wiązania p można zdelokalizować, jak w związkach aromatycznych. Takie struktury można konstruować przy n ≥ 20 dla dowolnych parzystych klastrów. Powinny zawierać 12 pięciokątów i (n-20)/2 sześciokątów. Najniższy z teoretycznie możliwych fulerenów, C 20, to nic innego jak dwunastościan – jeden z pięciu wielościanów foremnych, w którym jest 12 ścian pięciokątnych i nie ma wcale ścian sześciokątnych. Cząsteczka o takim kształcie miałaby strukturę niezwykle napiętą i dlatego jej istnienie jest energetycznie niekorzystne.

Zatem z punktu widzenia stabilności fulereny można podzielić na dwa typy. Granicę między nimi można wyznaczyć poprzez tzw Izolowana zasada Pentagonu (IPR). Zasada ta mówi, że najbardziej stabilne fulereny to te, w których żadna para pięciokątów nie ma sąsiadujących ze sobą krawędzi. Innymi słowy, pięciokąty nie stykają się ze sobą, a każdy pięciokąt jest otoczony pięcioma sześciokątami. Jeśli ułożymy fulereny według rosnącej liczby atomów węgla n, to Buckminsterfulleren – C 60 będzie pierwszym przedstawicielem spełniającym regułę izolowanych pięciokątów, a C 70 będzie drugim. Wśród cząsteczek fulerenu o n>70 zawsze znajdzie się izomer spełniający IPR, a liczba takich izomerów szybko rośnie wraz z liczbą atomów. Znaleziono 5 izomerów dla C 78, 24 dla C 84 i 40 dla C 90. Izomery posiadające w swojej strukturze sąsiadujące ze sobą pięciokąty są znacznie mniej stabilne.

Chemia fulerenów

Obecnie przeważająca część badań naukowych związana jest z chemią fulerenów. Na bazie fulerenów zsyntetyzowano już ponad 3 tysiące nowych związków. Tak szybki rozwój chemii fulerenów związany jest z cechami strukturalnymi tej cząsteczki i obecnością dużej liczby podwójnych wiązań sprzężonych na zamkniętej kuli węglowej. Połączenie fulerenu z przedstawicielami wielu znanych klas substancji otworzyło przed chemikami syntetycznymi możliwość otrzymania licznych pochodnych tego związku.

W przeciwieństwie do benzenu, gdzie długości Połączenia CC są takie same, w fulerenach można wyróżnić wiązania o bardziej „podwójnym” i bardziej „pojedynczym” charakterze, a chemicy często uważają fulereny za układy polienowe z niedoborem elektronów, a nie za cząsteczki aromatyczne. Jeśli przejdziemy do C60, to zawiera on dwa rodzaje wiązań: wiązania krótsze (1,39 Å) biegnące wzdłuż wspólnych krawędzi sąsiednich ścian sześciokątnych oraz wiązania dłuższe (1,45 Å) zlokalizowane wzdłuż wspólnych krawędzi ścian pięciokątnych i sześciokątnych. Co więcej, ani pierścienie sześcioczłonowe, ani zwłaszcza pięcioczłonowe nie wykazują właściwości aromatycznych w tym sensie, w jakim wykazują je benzen lub inne płaskie sprzężone cząsteczki spełniające regułę Hückela. Dlatego krótsze wiązania w C 60 są zwykle uważane za podwójne, podczas gdy dłuższe wiązania są uważane za pojedyncze. Jedną z najważniejszych cech fulerenów jest obecność niezwykle dużej liczby równoważnych centrów reakcji, co często prowadzi do złożonego składu izomerycznego produktów reakcji z ich udziałem. W rezultacie większość reakcji chemicznych z fulerenami nie jest selektywna, a synteza poszczególnych związków może być bardzo trudna.

Wśród reakcji wytwarzania nieorganicznych pochodnych fulerenów do najważniejszych należą procesy halogenowania i otrzymywania najprostszych pochodnych halogenowych, a także reakcje uwodornienia. Zatem reakcje te były jednymi z pierwszych przeprowadzonych z fulerenem C 60 w 1991 roku. Rozważmy główne typy reakcji prowadzących do powstania tych związków.

Zaraz po odkryciu fulerenów duże zainteresowanie wzbudziła możliwość ich uwodornienia do postaci „fulleranów”. Początkowo wydawało się, że do fulerenu można dodać sześćdziesiąt atomów wodoru. Następnie w pracach teoretycznych wykazano, że w cząsteczce C 60 H 60 część atomów wodoru powinna znajdować się wewnątrz kuli fulerenu, gdyż sześcioczłonowe pierścienie, podobnie jak cząsteczki cykloheksanu, powinny przyjmować „krzesło” lub „wannę” struktura. Dlatego obecnie znane cząsteczki polihydrofullerenu zawierają od 2 do 36 atomów wodoru dla fulerenu C 60 i od 2 do 8 dla fulerenu C 70.

Podczas fluorowania fulerenów odkryto kompletny zestaw związków C 60 F n, gdzie n przyjmuje nawet wartości do 60. Fluorowane pochodne o n od 50 do 60 nazywane są perfluorkami i zostały znalezione wśród produktów fluorowania metodą spektroskopii mas w wyjątkowo niskich stężeniach. Istnieją również hiperfluorki, czyli produkty o składzie C 60 F n, n>60, w których szkielet węglowy fulerenu ulega częściowemu zniszczeniu. Zakłada się, że podobnie dzieje się w perfluorkach. Zagadnienia syntezy fluorków fulerenów o różnym składzie stanowią niezależny i interesujący problem, którego badania są najaktywniej prowadzone na Wydziale Chemii Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. M.V. Łomonosow.

Aktywne badania procesów chlorowania fulerenów w różne warunki rozpoczęły się już w 1991 r. W pierwszych pracach autorzy próbowali otrzymać chlorki C60 w drodze reakcji chloru i fulerenu w różnych rozpuszczalnikach. Dotychczas wyodrębniono i scharakteryzowano kilka pojedynczych chlorków fulerenów C 60 i C 70, otrzymywanych przy użyciu różnych środków chlorujących.

Pierwsze próby bromowania fulerenu podjęto już w 1991 roku. Fuleren C60 umieszczony w czystym bromie w temperaturach 20 i 50 O C zwiększał swoją masę o ilość odpowiadającą dodaniu 2-4 atomów bromu na cząsteczkę fulerenu. Dalsze badania bromowania wykazały, że kilkudniowe oddziaływanie fulerenu C 60 z bromem cząsteczkowym daje jasno pomarańczową substancję, której skład określony na podstawie analizy elementarnej to C 60 Br 28. Następnie zsyntetyzowano kilka bromowych pochodnych fulerenów, różniących się szerokim zakresem wartości liczby atomów bromu w cząsteczce. Wiele z nich charakteryzuje się tworzeniem klatratów z włączeniem wolnych cząsteczek bromu.

Zainteresowanie pochodnymi perfluoroalkilowymi, w szczególności trifluorometylowanymi pochodnymi fulerenów, wiąże się przede wszystkim z oczekiwaną stabilnością kinetyczną tych związków w porównaniu z halogenowymi pochodnymi fulerenów, które są podatne na reakcje nukleofilowego podstawienia SN 2'. Ponadto perfluoroalkilfullereny mogą być interesujące jako związki o wysokim powinowactwie elektronowym, ze względu na właściwości akceptorowe grup perfluoroalkilowych, które są nawet silniejsze niż atomów fluoru. Dotychczas liczba wyizolowanych i scharakteryzowanych poszczególnych związków o składzie C 60/70 (CF 3) n, n=2-20 przekracza 30 i trwają intensywne prace nad modyfikacją sfery fulerenowej wieloma innymi grupami zawierającymi fluor - CF 2, C 2 F 5, C 3 F 7 .

Tworzenie biologicznie aktywnych pochodnych fulerenów, które mogłyby znaleźć zastosowanie w biologii i medycynie, wiąże się z nadaniem cząsteczce fulerenu właściwości hydrofilowych. Jedną z metod syntezy hydrofilowych pochodnych fulerenów jest wprowadzenie grup hydroksylowych i utworzenie fulerenoli lub fuleroli zawierających do 26 grup OH oraz prawdopodobnie mostków tlenowych podobnych do tych obserwowanych w przypadku tlenków. Związki takie są dobrze rozpuszczalne w wodzie i można je wykorzystać do syntezy nowych pochodnych fulerenów.

Jeśli chodzi o tlenki fulerenów, związki C 60 O i C 70 O zawsze występują w oryginalnych mieszaninach fulerenów w ekstrakcie w małych ilościach. Prawdopodobnie podczas wyładowania łuku elektrycznego w komorze znajduje się tlen i część fulerenów ulega utlenieniu. Tlenki fulerenów są dobrze rozdzielone na kolumnach z różnymi adsorbentami, co pozwala kontrolować czystość próbek fulerenów oraz brak lub obecność w nich tlenków. Jednak niska stabilność tlenków fulerenów uniemożliwia ich systematyczne badania.

W odniesieniu do chemii organicznej fulerenów można zauważyć, że fuleren C60, będący polienem z niedoborem elektronów, wykazuje tendencję do ulegania reakcjom rodnikowym, nukleofilowym i cykloaddycji. Różne reakcje cykloaddycji są szczególnie obiecujące pod względem funkcjonalizacji sfery fulerenów. Ze względu na swój charakter elektronowy C60 może brać udział w reakcjach -cykloaddycji, przy czym najbardziej typowymi przypadkami są n = 1, 2, 3 i 4.

Głównym problemem rozwiązywanym do dziś przez chemików syntetycznych zajmujących się syntezą pochodnych fulerenów pozostaje selektywność prowadzonych reakcji. Specyfika stereochemii dodatku do fulerenów polega na ogromnej liczbie teoretycznie możliwych izomerów. I tak np. związek C 60 X 2 ma ich 23, podczas gdy C 60 X 4 ma już 4368, w tym 8 to produkty addycji przy dwóch podwójnych wiązaniach. 29 izomery C 60 X 4 nie będą miały jednak żadnego znaczenia chemicznego, posiadają trypletowy stan podstawowy powstający w wyniku obecności zhybrydyzowanego atomu węgla sp2 otoczonego przez trzy zhybrydyzowane atomy sp 3 tworzące Komunikacja C-X. Maksymalna liczba teoretycznie możliwych izomerów bez uwzględnienia krotności stanu podstawowego zostanie zaobserwowana w przypadku C 60 X 30 i wyniesie 985538239868524 (1294362 z nich to produkty addycji przy 15 wiązaniach podwójnych), natomiast liczba Izomery inne niż singletowe o takim samym charakterze jak w powyższym przykładzie nie są dopuszczalne prosta księgowość, ale z ogólnych rozważań powinna stale rosnąć wraz z liczbą zrzeszonych grup. W każdym razie liczba teoretycznie dopuszczalnych izomerów jest w większości przypadków ogromna, jednak przy przejściu do mniej symetrycznych C 70 i wyższych fulerenów dodatkowo zwiększa się kilkukrotnie lub o rzędy wielkości.

W rzeczywistości liczne dane z obliczeń chemii kwantowej pokazują, że większość reakcji halogenowania i uwodornienia fulerenów przebiega z utworzeniem, jeśli nie najbardziej stabilnych izomerów, to przynajmniej nieznacznie różniących się od nich energią. Największe rozbieżności obserwuje się w przypadku niższych wodorków fulerenów, których skład izomeryczny, jak pokazano powyżej, może nawet w niewielkim stopniu zależeć od drogi syntezy. Jednak stabilność powstałych izomerów nadal okazuje się bardzo bliska. Badanie tych wzorców powstawania pochodnych fulerenu jest najciekawsze zadanie, którego rozwiązanie prowadzi do nowych osiągnięć w dziedzinie chemii fulerenów i ich pochodnych.

W 1985 roku odkryto cząsteczkę składającą się z 60 atomów węgla, ułożonych jak piłka nożna – fuleren, nazwany na cześć inżyniera Richarda Fullera, który zasłynął projektami o tym szczególnym kształcie. Oprócz zadziwiająco symetrycznego kształtu cząsteczka ta, będąca trzecią (po diamencie i graficie) alotropową formą węgla, okazała się czymś w rodzaju kamienia filozoficznego alchemików.

Do niedawna nie przestaje zadziwiać naukowców wyjątkowo niską toksycznością (szczególnie w porównaniu z nanorurkami o podobnej strukturze) i innymi niesamowitymi właściwościami. Mechanizmy interakcji fulerenów z komórkami nie są jeszcze jasne, ale wynik można naprawdę nazwać magicznym.

To nie jest pełna lista tych właściwości, które zainteresowały lekarzy i biologów. Fuleren i jego pochodne można stosować:

• w celu ochrony organizmu przed promieniowaniem i promieniowaniem ultrafioletowym;
• do ochrony przed wirusami i bakteriami;
• dla ochrony przed alergiami. Zatem w doświadczeniach in vivo podawanie pochodnych fulerenu hamuje anafilaksję u myszy i nie obserwuje się żadnego działania toksycznego;
• jako substancja stymulująca układ odpornościowy;
• jako silny przeciwutleniacz, ponieważ jest aktywnym zmiataczem rodników. Działanie przeciwutleniające fulerenów jest porównywalne z działaniem przeciwutleniaczy klasy SkQ („jony Skulacheva”) i jest 100–1000 razy większe niż działanie konwencjonalnych przeciwutleniaczy, takich jak witamina E, butylowany hydroksytoluen, β-karoten;
• Jak leki walczyć z rakiem;
• hamować angiogenezę;
• chronić mózg przed alkoholem;
• stymulować wzrost nerwów;
• w celu pobudzenia procesów regeneracyjnych skóry. Zatem fuleren jest ważnym składnikiem kosmetycznych produktów przeciwstarzeniowych GRS i CEFINE;
• stymulować wzrost włosów;
• jako lek o działaniu przeciwamyloidowym.

Ponadto fuleren może być stosowany do dostarczania różnych substancje lecznicze i niewirusowe dostarczanie wektorów genetycznych do jądra komórkowego.

Wydawać by się mogło, że nie ma już gdzie rozszerzyć tej listy, jednak ostatnio została ona uzupełniona o kolejną, być może najbardziej zaskakującą i niezrozumiałą, jakość fulerenu C60. Badając toksyczność fulerenu C60 rozpuszczonego w Oliwa z oliwek francuscy badacze odkryli, że szczury regularnie karmione roztworem fulerenu C60 żyją dłużej niż szczury, którym podawano samą oliwę z oliwek lub zwykłą dietę. ( Krótkie opowiadanie można przeczytać w artykule „Oliwa z fulerenami – eliksir młodości?” - VM.)

Rozpuszczenie w oleju radykalnie zwiększa skuteczność fulerenu C60, gdyż jego duże agregaty (16 i więcej cząsteczek) nie są w stanie przeniknąć do komórek.

Jednocześnie średnia długość życia wzrosła nie tylko o 20-30%, jak w eksperymentach z najlepszymi „lekami na starość” (takimi jak resweratrol czy rapamycyna), ale aż dwukrotnie! Połowa zwierząt otrzymujących fuleren dożyła 60 miesięcy (najstarszy szczur dożył 5,5 roku). Ponadto w grupie kontrolnej (na normalnej diecie) średnia długość życia 50% zwierząt wynosiła 30 miesięcy, a najstarsze tylko do 37 miesięcy. Zwierzęta, którym podano oliwę z oliwek bez fulerenu, żyły nieco dłużej – 50% z nich dożyło 40 miesięcy, a najstarszy szczur do 58 miesięcy.

Wykres przeżycia szczurów karmionych: dietą regularną (linia niebieska), oprócz diety oliwą z oliwek (czerwona) i oliwą z rozpuszczonym w niej fulerenem C60 (linia czarna). Czerpiąc z.

Autorzy artykułu życiodajne działanie fulerenu C60 przypisują jego właściwościom przeciwutleniającym. Możliwe jednak, że może to mieć związek ze zdolnością fulerenu C60 do interakcji z witaminą A. Wiadomo, że działają retinoidy (do których zalicza się witamina A). ważna rola w ekspresji kluczowych genów układu odpornościowego oraz że lokalna synteza retinoidów wydaje się odgrywać kluczową rolę w regulacji embriogenezy i regeneracji.

Niestety, doświadczenia te przeprowadzono na małych grupach zwierząt i dlatego wymagają dokładnej weryfikacji. Biorąc pod uwagę fakt, że oczyszczony fuleren C60, produkowany w Rosji, kosztuje tylko około 1800 rubli za gram, powtórzenie tych eksperymentów i wyjaśnienie dawkowania i czasu trwania „kuracji” nie jest takie trudne. Coś innego jest trudniejsze. Czy ta „terapia starzenia” będzie równie skuteczna u ludzi? Przecież ludzie to nie szczury i przykładów na to, że lek, który bardzo skutecznie sprawdził się w eksperymentach na myszach, okazał się całkowicie bezużyteczny (jeśli nie szkodliwy!), gdy testy trafiły do ​​kliniki, są dziesiątki. Cóż, czas pokaże. Interesujące byłoby również porównanie wydłużającego życie fulerenu C60 z jego licznymi rozpuszczalnymi w wodzie analogami, syntetyzowanymi ostatnio w Rosji.

Napisane na podstawie oryginalnego artykułu.

Literatura

1. AV Eletsky, B.M. Smirnow. (1993). Fulereny. UFN 163 (nr 2), 33–60;
2. Mori T. i in. (2006). Badania przedkliniczne dotyczące bezpieczeństwa fulerenu po ostrym podaniu doustnym i ocena pod kątem braku mutagenezy. Toksykologia 225, 48–54;
3. Szwarc H., Moussa F. (2011). Toksyczność 60fullerenu: zamieszanie w literaturze naukowej. J. Nanonauki. Łotysz. 1, 61–62;
4. biomolekuła: „Niewidzialna granica: gdzie zderzają się „nano” i „bio””;
5. Marega R., Giust D., Kremer A., ​​Bonifazi D. (2012). Chemia supramolekularna fulerenów i nanorurek węglowych na granicy faz: w kierunku zastosowań. Supramolekularna chemia fulerenów i nanorurek węglowych (red. N. Martin i J.-F. Nierengarten), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Niemcy;
6. Piotrowski L.B. (2010). Nanomedycyna jako część nanotechnologii. Vestnik RAMS 3, 41–46;
7. Theriot C. A., Casey R. C., Moore V. C., Mitchell L., Reynolds J. O., Burgoyne M. i in. (2010). Dendrofulleren DF-1 zapewnia radioprotekcję wrażliwym na promieniowanie komórkom ssaków. Promieniowanie. Otaczać. Biofizyka. 49, 437–445;
8. Andrievsky G.V., Bruskov V.I., Tykhomyrov A.A., Gudkov S.V. (2009). Specyfika działania przeciwutleniającego i radioprotekcyjnego uwodnionych nanostruktur fulerenów C60 in vitro i in vivo. Bezpłatny radyk. Biol. Med. 47, 786–793;
9. Mashino T., Shimotohno K., Ikegami N. i in. (2005). Hamowanie odwrotnej transkryptazy ludzkiego wirusa niedoboru odporności i działanie hamujące pochodnych fulerenu zależnej od RNA polimerazy RNA wirusa zapalenia wątroby typu C. Bioorg. Med. Chem. Łotysz. 15, 1107–1109;
10. Lu Z. S., Dai T. H., Huang L. Y. i in. (2010). Terapia fotodynamiczna kationowo funkcjonalizowanym fulerenem ratuje myszy przed śmiertelnymi infekcjami ran. Nanomedycyna 5, 1525–1533;
11. John J.R., Bateman H.R., Stover A., ​​Gomez G., Norton S.K., Zhao W. i in. (2007). Nanomateriały fulerenowe hamują reakcję alergiczną. J. Immunol. 179, 665–672;
12. Xu Y.Y., Zhu J.D., Xiang K., Li Y.K., Sun R.H., Ma J. i in. (2011). Synteza i działanie immunomodulacyjne koniugatów 60fulleren-tuftsyna. Biomateriały 32, 9940–9949;
13. Gharbi N., Pressac M., Hadchouel M. i in. (2005). Fuleren jest silnym przeciwutleniaczem in vivo, nie wykazującym ostrej ani podostrej toksyczności. Nano Lett. 5, 2578–2585;
14. Chen Z., Ma L., Liu Y., Chen C. (2012). Zastosowania funkcjonalizowanych fulerenów w teranostyce nowotworów. Teranostyka 2, 238–250;
15. Jiao F., Liu Y., Qu Y. i in. (2010). Badania nad przeciwnowotworowym i przeciwprzerzutowym działaniem fulerenolu w mysim modelu raka piersi. Węgiel 48, 2231–2243;
16. Meng H., Xing G. M., Sun B. Y., Zhao F., Lei H., Li W. i in. (2010). Silne hamowanie angiogenezy przez pochodne fulerenu w postaci cząstek. ACS Nano, 4, 2773–2783;
17. Tykhomyrov A.A., Nedzvetsky V.S., Klochkov V.K., Andrievsky G.V. (2008). Nanostruktury uwodnionego fulerenu C60 (C60HyFn) chronią mózg szczurów przed wpływem alkoholu i łagodzą zaburzenia zachowania alkoholizowanych zwierząt. Toksykologia 246, 158–165;
18. Grigoriev V.V., Petrova L.N., Ivanova T.A. i in. i Bachurin S.O. (2011). Badanie neuroprotekcyjnego działania struktur hybrydowych na bazie fulerenu C60. Izw. Seria RAS Biologiczna 2, 163–170;
19. Zhou Z. G., Lenk R., Dellinger A., ​​​​MacFarland D., Kumar K., Wilson S. R. i in. (2009). Nanomateriały fulerenowe wspomagają wzrost włosów. Nanomed. Nanotechnologia. Biol. Med. 5, 202–207;
20. Bobylev A.G., Kornev A.B., Bobyleva L.G., Shpagina M.D., Fadeeva I.S., Fadeev R.S. i in. (2011). Fulerenolany: metalizowane polihydroksylowane fulereny o silnym działaniu antyamyloidowym. Org. Biomol. Chem. 9, 5714–5719;
21. biomolekuła: „Nanomedycyna przyszłości: dostarczanie przezskórne z wykorzystaniem nanocząstek”;
22. Montellano A., Da Ros T., Bianco A., Prato M. (2011). Fuleren C(60) jako wielofunkcyjny system dostarczania leków i genów. Nanoskala 3, 4035–4041;
23. Kuznetsova S.A., Oretskaya T.S. (2010). Systemy nanotransportowe do ukierunkowanego dostarczania kwasów nukleinowych do komórek. Rosyjskie nanotechnologie 5 (nr 9–10), 40–52;
24. Baati T., Bourasset F., Gharb N. i in. (2012) Wydłużenie życia szczurów poprzez wielokrotne doustne podawanie 60fullerenu. Biomateriały 33, 4936–4946;
25. Piotrovsky L.B., Eropkin M.Yu., Eropkina E.M., Dumpis M.A., Kiselev O.I. (2007). Mechanizmy biologicznego działania fulerenów zależą od stanu skupienia. Psychofarmakologia i narkologia biologiczna 7 (nr 2), 1548–1554;
26. Moussa F., Roux S., Pressac M., Genin E., Hadchouel M., Trivin F. i in. (1998). Reakcja in vivo pomiędzy 60fullerenem i witaminą A w wątrobie myszy. Nowy J.Chem. 22, 989–992;
27. Linney E., Donerly S., Mackey L., Dobbs-McAuliffe B. (2001). Negatywna strona receptorów kwasu retinowego. Neurotoksykol Teratol. 33, 631–640;
28. Gudas L.J. (2012). Pojawiająca się rola retinoidów w regeneracji i różnicowaniu w stanach normalnych i chorobowych. Biochim Biophys Acta 1821, 213–221.

Portal „Wieczna Młodość”

Fuleren to związek molekularny należący do klasy alotropowych form węgla i będący wypukłym zamkniętym wielościanem złożonym z parzystej liczby trójkoordynacyjnych atomów węgla. Unikalna struktura fulerenów decyduje o ich wyjątkowych właściwościach fizycznych i Właściwości chemiczne.

Inne formy węgla: grafen, karbyn, diament, fuleren, nanorurki węglowe, „wąsy”.

Opis i struktura fulerenu:

Fuleren, buckyball lub buckyball to związek molekularny należący do klasy form alotropowych węgiel i reprezentujący wypukłe zamknięte wielościany, złożone z parzystej liczby trójkoordynacyjnych atomów węgla.

Fulereny zostały nazwane na cześć inżyniera i architekta Richarda Buckminstera Fullera, który opracował i zbudował przestrzenną strukturę „kopuły geodezyjnej”, czyli półkuli złożonej z czworościanów. Projekt ten przyniósł Fullerowi międzynarodowe uznanie i sławę. Dziś na podstawie jego osiągnięć powstają i budowane są domy kopułowe. Fuleren swoją budową i kształtem przypomina wskazane projekty Richarda Buckminstera Fullera.

Unikalna budowa fulerenów decyduje o ich wyjątkowych właściwościach fizykochemicznych. W połączeniu z innymi substancjami umożliwiają uzyskanie materiałów o zasadniczo nowych właściwościach.

W cząsteczkach fulerenu, atomach węgiel umieszczone na wierzchołkach sześciokątów i pięciokątów tworzących powierzchnię kuli lub elipsoidy. Najbardziej symetrycznym i najlepiej poznanym przedstawicielem rodziny fulerenów jest fuleren (C 60), w którym atomy węgla tworzą dwudziestościan ścięty składający się z 20 sześciokąty i 12 pięciokątów i przypomina piłkę nożną (o idealnym kształcie, niezwykle rzadkim w przyrodzie).

Następnym najpowszechniejszym jest fuleren C 70, który różni się od fulerenu C 60 wprowadzeniem paska składającego się z 10 atomów węgiel w obszar równikowy C 60, w wyniku czego cząsteczka fulerenu C 60 ulega wydłużeniu i przypomina kształtem piłkę do rugby.

Tak zwane fulereny wyższe, zawierające większą liczbę atomów węgla (do 400 i więcej), powstają w znacznie mniejszych ilościach i często mają dość złożony skład izomeryczny. Wśród najlepiej zbadanych wyższych fulerenów możemy wyróżnić C N, Gdzie N= 74, 76, 78, 80, 82 i 84.

Związek pomiędzy wierzchołkami, krawędziami i ścianami fulerenu można wyrazić wzorem matematycznym zgodnie z twierdzeniem Eulera dla wielościanów:

B – P + G = 2,

gdzie B jest liczbą wierzchołków wielościanu wypukłego, P jest liczbą jego krawędzi, a Г jest liczbą ścian.

Warunkiem koniecznym istnienia wielościanu wypukłego zgodnie z twierdzeniem Eulera (a zatem istnienia fulerenu o określonej strukturze i kształcie) jest obecność dokładnie 12 ścian pięciokątnych i B /2 – 10 twarze.

Możliwość istnienia fulerenów przepowiedzieli japońscy naukowcy w 1971 r., a teoretycznego uzasadnienia dokonali naukowcy radzieccy w 1973 r. Fuleren został po raz pierwszy zsyntetyzowany w 1985 roku w USA.

Prawie cały fuleren pozyskiwany jest sztucznie. W naturze występuje w bardzo małych ilościach. Powstaje podczas spalania gazu ziemnego i wyładowań atmosferycznych, a także występuje w bardzo małych ilościach w szungitach, fulgurytach, meteorytach i osadach dennych, których wiek sięga 65 milionów lat.

Związki fulerenowe:

Fuleren łatwo łączy się z innymi pierwiastkami chemicznymi. Obecnie na bazie fulerenów zsyntetyzowano już ponad 3 tysiące nowych i pochodnych związków.

Jeśli w składzie cząsteczki fulerenu oprócz atomów węgla znajdują się atomy innych pierwiastki chemiczne, to jeśli atomy innych pierwiastków chemicznych znajdują się wewnątrz ramy węglowej, takie fulereny nazywane są endoedrycznymi, a na zewnątrz - egzoedrycznymi.

Zalety i właściwości fulerenu:

– materiały wykorzystujące fulereny charakteryzują się zwiększoną wytrzymałością, odpornością na zużycie, stabilnością termiczną i chemiczną oraz zmniejszonym ścieraniem,

– właściwości mechaniczne fulerenów pozwalają na zastosowanie ich jako wysoce skutecznego stałego smaru przeciwciernego. Na powierzchniach przeciwciał tworzą ochronną warstwę fulerenowo-polimerową o grubości kilkudziesięciu i setek nanometrów, która zabezpiecza przed zniszczeniem termicznym i oksydacyjnym, zwiększa 3-8 razy żywotność zespołów ciernych w sytuacjach awaryjnych, zwiększa stabilność termiczną smarów do 400-500°C i 2-3-krotną nośność zespołów ciernych, 1,5-2-krotnie zwiększa zakres ciśnień roboczych zespołów ciernych, skraca czas docierania korpusów przeciwstawnych,

– fulereny mają zdolność polimeryzacji i tworzenia cienkich warstw,

– gwałtowny spadek przezroczystości roztworu fulerenu, gdy natężenie promieniowania optycznego przekroczy pewną wartość krytyczną, na skutek nieliniowych właściwości optycznych,

– możliwość wykorzystania fulerenów jako podstawy nieliniowych bramek optycznych stosowanych do ochrony urządzeń optycznych przed intensywnym promieniowaniem optycznym,

– fulereny mają zdolność wykazywania właściwości przeciwutleniacza lub środka utleniającego. Jak przeciwutleniacze przewyższają działanie wszystkich znanych antyoksydantów 100 - 1000 razy. Doświadczenia przeprowadzono na szczurach karmionych fulerenami w oliwie z oliwek. Jednocześnie szczury żyły dwukrotnie dłużej niż zwykle, a ponadto wykazywały zwiększoną odporność na działanie czynników toksycznych,

– jest półprzewodnikiem o pasmie wzbronionym ~1,5 eV a jego właściwości są pod wieloma względami podobne do właściwości innych półprzewodników,

– Fulereny C60, pełniąc rolę ligandu, oddziałują z alkaliami i niektórymi innymi metalami. W tym przypadku powstają złożone związki o składzie Me 3 C60, które mają właściwości nadprzewodników.

Właściwości cząsteczki fulerenu*:

*w odniesieniu do fulerenu C60.

Przygotowanie fulerenów:

Główne metody wytwarzania fulerenów to:

– spalanie elektrod grafitowych w łuku elektrycznym w atmosferze helu w temp niskie ciśnienia,

– spalanie węglowodorów w płomieniu.

Należy zauważyć, że szczególnie trudne jest nie tylko otrzymanie fulerenów samych w sobie (ich wydajność w postaci sadzy jest niezwykle niska), ale także późniejsze wyizolowanie, oczyszczenie i rozdzielenie fulerenów na klasy z sadzy.