フラーレンの溶解度

フラーレンの溶解度は一般に低い。二硫化炭素はC60 を 8g/L 溶解し、最も適した溶媒 ( 1-クロロナフタレン) は 53 g/L 溶解する。それでも、フラーレンは常温で一般的な溶媒に溶解できる唯一の炭素同素体として知られている。これら 2 つ以外にも、フラーレンに適した溶媒には、 1,2-ジクロロベンゼン、トルエン、p-キシレン、1,2,3-トリブロモプロパンなどがある。フラーレンは水に非常に溶けにくく、メタノールにはほとんど溶けない。

純粋なC ₆₀（バックミンスターフラーレン）の溶液は濃い紫色です。C ₇₀の溶液は赤褐色です。より大きなフラーレンC
₇₆Cに
₈₄さまざまな色があります。C
₇₆2 つの光学的形態を持ち、他のより大きなフラーレンにはいくつかの構造異性体が存在します。

いくつかのフラーレン構造は、基底状態と励起状態の間に小さなバンドギャップがあるために溶解しない。これには、小さなフラーレンCが含まれる。
₂₈, ^[1] C
₃₆およびC
₅₀. C
₇₂構造もこのクラスに属するが、ランタニド族原子をトラップした内包型は、金属原子とフラーレンの電子状態の相互作用により溶解性がある。研究者は当初、C
₇₂フラーレンプラズマ生成すす抽出物には存在しませんが、エンドヘドラルサンプルには存在します。バンドギャップの小さいフラーレンは反応性が高く、他のフラーレンやすす粒子と結合します。

Cの溶解度
₆₀いくつかの溶媒では、溶媒和相（結晶水和物の類似物）の存在により異常な挙動を示す。例えば、C
₆₀ベンゼン溶液中では、約313 Kで最大値を示します。最大値以下の温度でベンゼン溶液から結晶化すると、4つのベンゼン分子Cを含む三斜晶系固体溶媒和物が形成されます。
₆₀·4 ℃
₆H ₆は空気中では不安定である。溶液から出ると、この構造は通常の面心立方（fcc）Cに分解する。
₆₀数分で溶解します。溶解度最大値を超える温度では、溶媒和物は飽和溶液に浸しても安定せず、fcc Cを形成して融解します。
₆₀溶解度最大値を超える温度で結晶化すると、純粋なfcc Cが形成される。
₆₀ミリメートルサイズのC結晶
₆₀およびC
₇₀溶媒和物と純粋なフラーレンの両方を溶液から成長させることができる。^{[2] [3]}

以下はCの溶解度の値である。
₆₀およびC
₇₀文献によると、リットル当たりのグラム数である。^{[4] [5] [6] [7] [8]}

• フラーレン化学