フラーレン

フラーレンは炭素の同素体であり、その分子は単結合と二重結合でつながった炭素原子で構成され、 5 個から 6 個の原子が融合した環を持つ閉じたまたは部分的に閉じた網目を形成します。分子は中空の球状、楕円形、チューブ状、またはその他の形状 をとることがあります。

閉じたメッシュトポロジーを持つフラーレンは、非公式には実験式C _nで表され、多くの場合 C nと書かれます。ここで、 nは炭素原子の数です。ただし、 nの値によっては、複数の異性体が存在する場合があります。

この族は、最も有名なメンバーであるバックミンスターフラーレン(C ₆₀ ) にちなんで名付けられました。このフラーレンは、バックミンスター フラーレンにちなんで名付けられました。閉じたフラーレン、特に C _{60 は、}サッカーの標準的なボールに似ていることから、非公式にバッキーボールとも呼ばれています。入れ子になった閉じたフラーレンは、バッキーオニオンと名付けられています。円筒形のフラーレンは、カーボンナノチューブまたはバッキーチューブとも呼ばれています。^[1]純粋または混合フラーレンのバルク固体は、フラーライトと呼ばれます。^[2]

フラーレンは以前から存在が予測されていましたが、1985年に偶然合成されて初めて自然界^{[3] [4]}と宇宙空間[5]で発見されました。^{フラーレンの発見により、それまで}グラファイト、ダイヤモンド、すすや木炭などの非晶質炭素に限られていた炭素の同素体の数が大幅に増えました。フラーレンは、化学的にも技術的にも、特に材料科学、エレクトロニクス、ナノテクノロジーの分野で熱心な研究の対象となってきました。^[7]

IUPACはフラーレンを「n個の三配位炭素原子のみで構成され、12個の五角形と（n/2-10）個の六角形の面を持ち、n≥20である多面体の閉じたケージ」と定義しています。^[8]

二十面体C
₆₀H
₆₀ケージは1965年に位相構造の可能性として言及された。 ^[9] 大澤英治はC
₆₀^{1970年[10] [11]}に彼はコランヌレン分子の構造がフットボールの形状のサブセットであることに気づき、完全なボール形状も存在する可能性があるという仮説を立てた。日本の科学雑誌は彼のアイデアを報告したが、そのアイデアも翻訳もヨーロッパやアメリカには届かなかった。

また1970年には、RWヘンソン（当時は英国 原子力研究所所属）がC
₆₀構造を明らかにし、そのモデルを作成した。残念ながら、当時はその新しい炭素形態の証拠は非常に弱かったため、この提案は懐疑的に受け止められ、公表されることはなかった。1999年にようやく認められた。^{[12] [13]}

1973年、ヘンソンとは独立して、DAボクバーとEGガルパーンはCの安定性の量子化学分析を行った。
₆₀そしてその電子構造を計算した。この論文は1973年に発表されたが^[14]、科学界はこの理論的予測をあまり重要視しなかった。

1980年頃、飯島澄男はCの分子を特定した。
₆₀カーボンブラックの電子顕微鏡画像から、カーボンブラックが「バッキーオニオン」構造を持つ粒子の核を形成していることがわかる。^[15]

また1980年代にはMITで、ミルドレッド・ドレスハウスと遠藤守信がT・ベンカテサンと共同で、レーザーでグラファイトを爆破して炭素原子のクラスターを生成する研究を指揮した。このクラスターは後に「フラーレン」と特定された。^[16]

1985年、サセックス大学のハロルド・クロトーは、ライス大学のジェームズ・R・ヒース、ショーン・オブライエン、ロバート・カール、リチャード・スモーリーと共同で、ヘリウム雰囲気中で炭素を蒸発させて生じた煤状の残留物の中にフラーレンを発見した。生成物の質量スペクトルには、60個または70個以上の炭素原子の正確な質量を持つ分子、すなわちCに対応する個別のピークが現れた。
₆₀およびC
₇₀研究チームはその構造を今ではおなじみの「バッキーボール」と名付けた。^[17]

「バックミンスターフラーレン」という名前は最終的にCに選ばれた。
₆₀発見者は、この構造がアメリカの 建築家 バックミンスター・フラーが普及させたジオデシック・ドームと漠然と類似していることに敬意を表して、この名前をつけた。ジオデシック・ドームを完全な球体に拡張すると、イコサヘドロン対称群も持つことになる。 ^[18]語尾の「エン」は、炭素が不飽和であり、通常の4つの原子ではなく3つの原子にしか結合していないことを示すために選ばれた。短縮された「フラーレン」という名前は、最終的にこのファミリー全体に適用されるようになった。

クロトー、カール、スモーリーは、このクラスの分子の発見に貢献したことにより、 1996年のノーベル化学賞を受賞しました^{[19] 。}

クロトとライス大学の研究チームは、 C ₆₀以外にもフラーレンを発見しており^[17]、その後数年間でそのリストは大幅に拡大した。カーボンナノチューブは1991年に初めて発見され、合成された。^{[20] [21]}

発見後、微量のフラーレンが煤けた炎^[22]や大気中の雷放電によって生成されることが分かりました。 ^{[4] 1992年、ロシアの}カレリアでシュンガイトと呼ばれる鉱物ファミリーからフラーレンが発見されました。^[3]

ドナルド・ハフマン、ヴォルフガング・クレッシュマー、ローウェル・D・ラム、コンスタンティノス・フォスティロプロスなど多くの科学者によって製造技術が改良された。^[23]彼らの努力のおかげで、1990年までにグラムサイズのフラーレン粉末サンプルを製造することが比較的容易になった。フラーレンの精製は化学者にとって依然として課題であり、フラーレンの価格を大きく左右する。

2010年、NASAのスピッツァー赤外線望遠鏡は、6500光年離れた恒星を取り囲む宇宙塵の雲の中でC ₆₀とC _70のスペクトルシグネチャを観測した。 ^[5]クロトは「この非常にエキサイティングなブレークスルーは、私が長い間疑っていたように、バッキーボールが太古の昔から銀河の暗い奥深くに存在していたという説得力のある証拠を提供している」とコメントした。^[6]天文学者のレティツィア・スタンゲリーニによると、「宇宙からのバッキーボールが地球上の生命の種を提供した可能性がある」。^{[24] 2019年、}ハッブル宇宙望遠鏡は、これらの星の間の空間でイオン化されたC ₆₀分子を検出した。 ^{[25] [26]}

フラーレンには、閉じたバッキーボールと開いた円筒形のカーボンナノチューブという、かなり異なる特性と用途を持つ2つの主要なファミリーがあります。^[27]しかし、半球状のメッシュで覆われたナノチューブやより大きな「バッキーバッド」であるカーボンナノバッドなど、これら2つのクラスの間にはハイブリッド構造が存在します。

バックミンスターフラーレンは、五角形と六角形の環を含む最小のフラーレン分子であり、2 つの五角形が辺を共有していません (ペンタレンの場合のように不安定になる可能性があります)。また、自然界で最も一般的であり、すすの中によく見られます。

バックミンスターフラーレンの実験式はC
₆₀その構造は切頂二十面体で、20 個の六角形と 12 個の五角形からなるサッカーボールに似ており、各多角形の頂点に炭素原子があり、各多角形の辺に沿って結合があります。

バックミンスターフラーレン分子のファンデルワールス直径は約1.1ナノメートル（nm）です。[ 28 ]^バックミンスターフラーレン分子の核から核までの直径は約0.71nmです。

バックミンスターフラーレン分子には2つの結合長がある。6:6環結合（2つの六角形の間）は「二重結合」とみなされ、6:5結合（1.458Å、六角形と五角形の間）よりも短い（1.401Å）。加重平均結合長は1.44Åである。^[29]

もう一つのかなり一般的なフラーレンは実験式Cである。
₇₀、^[30]しかし、72、76、84、さらには100個までの炭素原子を持つフラーレンも一般的に得られます。

最も小さいフラーレンは十二面体 Cである。
₂₀22頂点を持つフラーレンは存在しない。^{[31]異なるフラーレンC} _2nの数は、 n  = 12、13、14、...と増加するにつれて、おおよそn ^{9 （} OEISのシーケンスA007894）に比例して増加する。たとえば、1812の非同型フラーレンC
₆₀Cの形式は1つだけであることに注意
₆₀バックミンスターフラーレンは、隣接する五角形のペアを持たない（このようなフラーレンの中では最小のものである）。成長をさらに示すために、非同形フラーレンは214,127,713個ある。C
₂₀₀そのうち15,655,672個は隣接する五角形を持たない。多くのフラーレン異性体の最適化された構造が公開されており、ウェブ上にリストされている。^[32]

ヘテロフラーレンは、ケージ状またはチューブ状の構造で炭素を置換するヘテロ原子を有する。1993年に発見され^[33]、フラーレン化合物のクラス全体を大幅に拡大し、表面にダングリングボンドを持つことができる。注目すべき例としては、ホウ素、窒素（アザフラーレン）、酸素、リン誘導体などがある。

カーボンナノチューブは円筒状のフラーレンである。これらの炭素チューブの幅は通常わずか数ナノメートルであるが、長さはマイクロメートル未満から数ミリメートルに及ぶことがある。多くの場合、端は閉じているが、端が開いていることもある。また、チューブの直径が閉じる前に小さくなる場合もある。そのユニークな分子構造により、高い引張強度、高い電気伝導性、高い延性、高い熱伝導性、相対的な化学的不活性（円筒状で「平面」であるため、つまり、簡単に移動できる「露出した」原子がないため）など、並外れたマクロ特性が得られる。カーボンナノチューブの提案された用途の1つは、2007年にレンセラー工科大学の研究者によって開発された紙製電池である。^{[34]宇宙技術分野で提案されているもう1つの非常に推測的な用途は、}宇宙エレベーターに必要な高張力カーボンケーブルの製造である。

バッキーボールとカーボンナノチューブは、さまざまな誘導体やより大きな構造の構成要素として使用されてきました。例えば、^[27]

• ネストされたバッキーボール（「カーボンナノオニオン」または「バッキオニオン」）^[35]が潤滑剤として提案されている。^[36]
• ネストされたカーボンナノチューブ（「カーボンメガチューブ」）^[37]
• 連結した「ボールとチェーン」二量体（炭素鎖で連結された2つのバッキーボール）^[38]
• バッキーボールのリングが連結されている。^[39]

C60の発見以降、炭素原子の一部または全部を他の元素に置き換えたフラーレンが数多く合成（または分子モデリング法による理論的研究）され、特に 非炭素ナノチューブが大きな注目を集めています。

通常の炭素原子の代わりにホウ素原子を使用するタイプのバッキーボールが2007年に予測され、説明されました。B
₈₀各原子が5つまたは6つの結合を形成する構造は、 Cよりも安定していると予測されました。
₆₀バッキーボール。^[40]しかし、その後の分析で、予測されたI _h対称構造は振動的に不安定であり、結果として生じるケージは自発的に対称性が破れ、まれなT _h対称性（バレーボールの対称性）を持つしわのあるケージが得られることが判明しました。^[41]この分子の6員環の数は20で、5員環の数は12です。各6員環の中心には、周囲の各原子と結合した追加の原子があります。体系的なグローバル検索アルゴリズムを使用することで、以前に提案されたB
₈₀フラーレンは80原子のホウ素クラスターの全体的最大値ではないため、自然界には存在しません。最も安定した構成は複雑な形状をしています。^[42]同じ論文では、ホウ素のエネルギーランドスケープは他のものと異なり、多くの無秩序な低エネルギー構造を持っているため、純粋なホウ素フラーレンが自然界に存在する可能性は低いと結論付けています。^[42]

しかし、不規則なB
₄₀ボロスフェレンと呼ばれる錯体は2014年に合成された。この錯体は2つの六角形面と4つの七角形面を持ち、D2d対称性を持ち_、 48個の三角形のネットワークが交互に配置されている。^[43]

B
₈₀2024年に実験的に得られた値であり、ゴンザレス・シュワッキらによる理論的予測から17年後のことである。^[44]

無機（炭素を含まない）フラーレン型構造は、グラファイトのような潤滑剤として古くから使用されている硫化モリブデン（IV）（MoS _{2 ）、}タングステン（WS ₂）、チタン（TiS ₂）、ニオブ（NbS ₂）で構築されています。これらの材料は、少なくとも350トン/ cm ²（34.3 GPa ）まで安定していることがわかりました。^[45]

二十面体または歪んだ二十面体のフラーレンのような錯体はゲルマニウム、スズ、鉛に対しても調製されており、これらの錯体のいくつかはほとんどの遷移金属原子を保持するのに十分な大きさである。^{[46] [47]}

以下は、これまでに合成され特徴付けられた主要な閉炭素フラーレンの表です。CAS番号がわかっている場合はその番号も記載しています。^{[48] 60個未満の炭素原子を}持つフラーレンは「低級フラーレン」と呼ばれ、^[49] 70個を超える炭素原子を持つフラーレンは「高級フラーレン」と呼ばれています。^[50]

表中の「Num.Isom.」は、フラーレン内の2つの五角形が辺を共有してはならないという「孤立五角形ルール」の範囲内で可能な異性体の数です。 ^{[52] [53]}「Mol.Symm.」は分子の対称性であり、^{[53] [54]}「Cryst.Symm.」は固体状態の結晶構造の対称性です。どちらも、実験的に最も豊富な形態に対して指定されています。アスタリスク*は、複数のキラル形態を持つ対称性を示します。

Cが
₇₆またはC
₈₂結晶はトルエン溶液から成長し、単斜晶系対称性を持っています。結晶構造は、フラーレンの球の間に詰まったトルエン分子を含んでいます。しかし、Cからの溶媒の蒸発は、
₇₆それを面心立方構造に変換する。^[55]単斜晶系と面心立方（fcc）相はどちらも、より特徴づけられたC
₆₀およびC
₇₀フラーレン。

シュレーゲル図は、閉殻フラーレンの3D構造を明らかにするためによく使用されますが、2D投影ではこの意味で理想的ではないことがよくあります。^[56]

数学的には、単純な球状平均面（配向可能、種数ゼロ）を持つ閉殻フラーレンの組み合わせ位相（つまり、炭素原子とそれらの間の結合。位置と距離は無視）は、凸多面体として表すことができます。より正確には、頂点と辺で構成される1 次元の骨格です。シュレーゲル図は、その骨格を多面体の 1 つの面に、その面のすぐ外側の点を通して投影したものです。そのため、他のすべての頂点はその面の内側に投影されます。

• いくつかのフラーレンのシュレーゲル図
• 
  C20
  （十二面体）
• 
  C26
• 
  C60
  （切頂二十面体）
• 
  C70

閉じたフラーレンのシュレーゲル図は、平面かつ3 次正則(または「立方」、つまりすべての頂点の次数が 3 であることを意味する)のグラフです。

球状の殻を持つ閉じたフラーレンは、少なくともいくつかの五角形または七角形の周期を持たなければならない。より正確には、すべての面が5または6辺を持つ場合、オイラーの多面体公式、V − E + F =2（ここで、 V、E、Fは頂点、辺、面の数）から、Vは偶数でなければならず、正確に12個の五角形とV /2−10個の六角形がなければならないことがわかる。フラーレンが七角形（7原子）周期を持つ場合も同様の制約が存在する。^[57]

各炭素原子は通常の4つの隣接原子ではなく3つの隣接原子とのみ結合しているため、これらの結合は単結合と二重 結合の混合物であると説明するのが通例です。C ₆₀の炭素の混成はsp ^2.01であると報告されています。^{[58]結合状態は}ラマン分光法、IR分光法、X線光電子分光法によって分析できます。^{[58] [59]}

追加の原子、イオン、クラスター、または小分子がフラーレン内に閉じ込められ、内包フラーレンと呼ばれる包接化合物を形成することがあります。珍しい例としては、卵形のフラーレンTb ₃ N@ Cがあります。
₈₄これは孤立五角形のルールに違反している。^[60]フラーレンに閉じ込められて保存された希ガスを分析することで、ペルム紀末期の隕石衝突の証拠が発見された。 ^[61]

ナノテクノロジーの分野では、耐熱性と超伝導性が特に研究されている特性の一部です。

フラーレンに適用された第一原理量子法を使用して行われた計算は数多くあります。DFT法とTD-DFT法によって、 IR、ラマン、UVスペクトルを取得できます。このような計算の結果を実験結果と比較できます。

フラーレンは、1993 年に発見されたビンゲル反応など、多くの有機反応における珍しい反応物です。

研究者たちは、活性基をフラーレンの表面に付着させることで、フラーレンの反応性を高めることに成功しました。バックミンスターフラーレンは「超芳香族性」を示しません。つまり、六角形の環内の電子は分子全体に 非局在化しません。

n 個の炭素原子からなる球状フラーレンには、自由に非局在化できるn 個 のπ結合電子がある。これらは分子全体にわたって非局在化しようとする。このような配置の量子力学は、よく知られている単一原子の量子力学構造の 1 つの殻に似ているはずで、n = 2、8、18、32、50、72、98、128 など (つまり、完全な平方数の2 倍) に対しては安定した充填殻となるが、この数列には 60 は含まれない。球状芳香族性に関するこの 2( N  + 1) ²則 ( Nは整数)は、ヒュッケル則の 3 次元類似物である。10+カチオンはこの規則を満たし、芳香族であるはずである。これは量子化学モデリングを使用してその場合であることが示されており、カチオンに強い反磁性球電流が存在することが示されている。^[62]

その結果、C
₆₀水中ではさらに2つの電子を受け取り、陰イオンになる傾向がある。nC
₆₀以下に説明するのはCの結果である可能性がある
₆₀緩い金属結合を形成しようとします。

高圧高温下では、バッキーボールは崩壊して、様々な1次元、2次元、3次元の炭素骨格を形成する。単鎖ポリマーは、原子移動ラジカル付加重合（ATRAP）経路を使用して形成される。^[63]

「超硬質フラーライト」は、フラーライトの高圧高温（HPHT）処理によって生成される材料を説明するためによく使用される造語です。このような処理により、フラーライトはダイヤモンドのナノ結晶形態に変換され、驚くべき機械的特性を示すことが報告されています。^[64]

フラーレンは安定しているが、全く反応しないわけではない。平面グラファイト内でエネルギーが最小であるsp ²混成炭素原子は、閉じた球または管を形成するために曲げられる必要があり、これにより角ひずみが生じる。フラーレンの特徴的な反応は、6,6-二重結合での求電子付加であり、sp ^{2混成炭素を sp 3}混成炭素に変化させることで角ひずみが減少する。混成軌道の変化により、結合角は sp ²軌道の約 120° から sp ³軌道の約 109.5° に減少する。この結合角の減少により、球または管を閉じるときに結合が曲がることが少なくなり、分子がより安定する。

フラーレンは、トルエン、クロロベンゼン、1,2,3-トリクロロプロパンなどの多くの有機溶媒に溶けます。溶解度は一般に低く、二硫化炭素中のC ₆₀は8 g/Lです。それでも、フラーレンは室温で一般的な溶媒に溶ける唯一の炭素同素体として知られています。 ^{[65] [66] [67] [68] [69]}最も優れた溶媒の1つは1-クロロナフタレンで、51 g/LのC ₆₀を溶解します。

純粋なバックミンスターフラーレンの溶液は濃い紫色をしている。C
₇₀赤褐色です。高次フラーレン C
₇₆Cに
₈₄さまざまな色があります。

ミリメートルサイズのC結晶
₆₀およびC
₇₀ベンゼン溶液から、純粋および溶媒和の両方のCを成長させることができる。Cの結晶化
₆₀30℃以下のベンゼン溶液（溶解度が最大となる温度）から三斜晶系の固体溶媒和物 Cが得られる。
₆₀·4 ℃
₆H
₆30℃以上では溶媒和のないfcc Cが得られる。
₆₀. ^{[70] [71]}

1999年、ウィーン大学の研究者らは、波動粒子二重性がフラーレンなどの分子にも当てはまることを実証した。 ^[72]

フラーレンは通常は電気絶縁体であるが、アルカリ金属と結晶化すると、得られる化合物は導電性や超伝導性さえも持つようになる。^[73]

いくつかのフラーレン（例：C
₇₆、C
₇₈、C
₈₀、およびC
₈₄) はD _{2対称であるため}本質的にキラルであり、分解に成功しています。これらのエナンチオマー用の特定のセンサーを開発するための研究が進行中です。

フラーレンを作る分子メカニズムを説明するために2つの理論が提案されている。古い「ボトムアップ」理論では、フラーレンは原子ごとに作られるという。もう1つの「トップダウン」アプローチでは、はるかに大きな構造が構成要素に分解されるときにフラーレンが形成されると主張している。^[74]

2013年、研究者らは、より大きな構造から形成された非対称フラーレンが安定したフラーレンに落ち着くことを発見した。合成された物質は、 84個の炭素原子と、ケージ内に2個の炭素原子と2個のイットリウム原子を含む特定の金属フラーレンであった。このプロセスで約100マイクログラムが生成された。^[74]

しかし、彼らは、非対称分子が理論的に崩壊して、ほぼすべての既知のフラーレンと金属フラーレンを形成できることを発見しました。いくつかの分子結合の破壊を伴う小さな摂動により、ケージは高度に対称的で安定したものになります。この洞察は、適切な分子結合が切断されるとグラフェンからフラーレンが形成できるという理論を裏付けています。^{[74] [75]}

IUPACによれば、フラーレンに名前を付けるには、フラーレンを構成する環の原子数、シェーンフライス記法による対称点群、および原子の総数を引用する必要がある。たとえば、バックミンスターフラーレン C ₆₀は体系的に命名されている（C
₆₀- I _h )[5,6]フラーレン。たとえその対称性が導出によって失われたとしても、点群の名前は、当該フラーレンのいかなる誘導体においても保持されるべきである。

置換または結合した元素の位置を示すために、フラーレン原子は通常、主軸の 1 つにあるリングから始まる螺旋経路で番号が付けられます。フラーレンの構造によりこのような番号付けができない場合は、螺旋経路のシーケンスを達成するために別の開始原子が選択されます。

後者はC ₇₀の場合であり、これは（C
₇₀- IUPAC表記ではD _5h(6) )[5,6]フラーレン。対称性D _5h(6)は、 C ₅軸が五角形ではなく六角形に囲まれた五角形を通過する異性体であることを意味します。^[56]

• 
  （C
  ₆₀- I h)[5,6]フラーレン
  炭素番号。
• 
  （C
  ₇₀- D _5h(6) )[5,6]フラーレン
  炭素番号。
• 
  （C
  ₇₀- D _5h(6) )[5,6]フラーレン
  非等価な結合は異なる色で示される。
• 
  3' H -シクロプロパ[1,2]( C
  ₇₀- D _5h(6) )[5,6]フラーレン。
• 
  3' H -シクロプロパ[2,12]( C
  ₇₀- D _5h(6) )[5,6]フラーレン。
• 
  Ｃ
  ₇₁-PCBM、[1,2]-異性体。IUPAC
  名はメチル4-(3'-フェニル-3'H-シクロプロパ[1,2]( C
  ₇₀- D _5h(6) )[5,6]フラーレン-3'-イル)酪酸。

IUPACの命名法では、フラーレンの完全に飽和した類似体はフラーレンと呼ばれる。メッシュの1つ以上の炭素が他の元素で置換されている場合、その化合物はヘテロフラーレンと名付けられる。二重結合がメチレン橋 -CH ₂ -に置き換えられた場合、結果として生じる構造はホモフラーレンである。原子が完全に削除され、欠けている原子価が水素原子で飽和している場合、それはノルフラーレンである。結合が削除されると（シグマとパイの両方）、化合物はセコフラーレンになり、いくつかの新しい結合が非標準的な順序で追加された場合はシクロフラーレンになる。^[56]

フラーレンの生産は、一般的にフラーレンを多く含む煤の生成から始まります。元々の（そして現在も使われている）方法は、不活性雰囲気中で2つの近くのグラファイト電極の間に大電流を流すというものでした。その結果生じる電気アークは炭素をプラズマに蒸発させ、その後冷却されて煤状の残留物になります。^{[17]あるいは、煤はグラファイトの}レーザーアブレーションや芳香族炭化水素の熱分解によって生成されます。^{[76] [要出典]ベンゼンの燃焼は}MITで開発された最も効率的なプロセスです。^{[77] [78]}

これらのプロセスにより、様々なフラーレンと他の形態の炭素の混合物が生成されます。次に、フラーレンは適切な有機溶媒を使用してすすから抽出され、クロマトグラフィーによって分離されます。^{[79] : p.369} 80個以上の原子を持つフラーレンをミリグラム単位で得ることができます。C ₇₆、C ₇₈、C ₈₄は市販されています。

官能化フラーレンは、高性能MRI造影剤、X線画像造影剤、腫瘍治療のための光線力学療法、^{[80] [81]および薬物および遺伝子送達[82] [83]}など、いくつかの潜在的な生物医学的用途のために広く研究されてきました。

2013年に、1990年代初頭から現在までの研究をレビューしたフラーレンの毒性に関する包括的なレビューが発表され、フラーレンの発見以来、Cを示唆する証拠はほとんど収集されていないという結論が出されました。
₆₀有毒である。^{[82]これらの炭素}ナノ粒子の毒性は、投与量や時間に依存するだけでなく、次のような他の多くの要因にも依存します。

• タイプ（例：C
  ₆₀、C
  ₇₀、M@ C
  ₆₀、M@ C
  ₈₂）
• これらのナノ粒子を水溶性にするために使用される官能基（例：OH、COOH）
• 投与方法（例：静脈内、腹腔内）

それぞれの新しいフラーレンまたは金属フラーレンベースの複合体の薬理学を、異なる化合物として個別に評価することが推奨されました。

フラーレンの例は大衆文化に頻繁に登場する。科学者がフラーレンに真剣に興味を持つずっと前から、フラーレンはフィクションに登場していた。1966年にニューサイエンティスト誌に寄稿されたユーモラスな推測コラムで、デイビッド・ジョーンズは、不純物原子を加えて平面六角形の網目を歪ませることで、巨大な中空炭素分子を作ることができる可能性を示唆した。^[84]

• ナノカーボン: グラフェンからバッキーボールまで シクロヘキサン、ベンゼン、グラフェン、グラファイト、キラルおよび非キラルナノチューブ、C60 バッキーボールのインタラクティブな 3D モデル – WeCanFigureThisOut.org。
• フラーレンの紹介
• 巨大フラーレン、巨大フラーレンを紹介する短いビデオ