C70 fullerene
C70 فلرین 70 کاربن ایٹموں پر مشتمل فلرین مالیکیول ہے۔ یہ ایک پنجرے کی طرح فیوزڈ رنگ ڈھانچہ ہے جو رگبی گیند سے ملتا جلتا ہے، جو 25 ہیکساگون اور 12 پینٹاگون سے بنا ہے، جس میں ہر کثیر الاضحی کے عمودی حصے پر کاربن ایٹم اور ہر کثیر الاضحی کنارے کے ساتھ ایک بانڈ ہوتا ہے۔ ایک متعلقہ فلرین انو، جسے بکمنسٹر فلرین (C60 فلرین) کہا جاتا ہے، 60 کاربن ایٹموں پر مشتمل ہوتا ہے۔ اسے پہلی بار 1985 میں رائس یونیورسٹی میں جان بوجھ کر ہیرالڈ کروٹو، جیمز آر ہیتھ، شان او برائن، رابرٹ کرل اور رچرڈ سمیلی نے تیار کیا تھا۔ کروٹو، کرل اور سمیلی کو پنجرے جیسی فلرینز کی دریافت میں ان کے کردار کے لیے 1996 کا کیمسٹری کا نوبل انعام دیا گیا۔ یہ نام بکمنسٹر فلر کو خراج تحسین ہے، جس کے جیوڈیسیک گنبد ان مالیکیولز سے ملتے جلتے ہیں۔ بکی بال مالیکیولز کی نظریاتی پیش گوئیاں 1960 کی دہائی کے آخر سے 1970 کی دہائی کے اوائل میں سامنے آئیں، لیکن ان پر زیادہ تر کسی کا دھیان نہیں گیا۔ 1970 کی دہائی کے اوائل میں، غیر سیر شدہ کاربن ترتیبات کی کیمسٹری کا مطالعہ یونیورسٹی آف سسیکس کے ایک گروپ نے کیا تھا، جس کی قیادت ہیری کروٹو اور ڈیوڈ والٹن کر رہے تھے۔ 1980 کی دہائی میں رائس یونیورسٹی، ٹیکساس میں رچرڈ سمیلی اور باب کرل نے ان مادوں کو الگ کرنے کے لیے ایک تکنیک تیار کی تھی۔ انہوں نے ایٹموں کے کلسٹر تیار کرنے کے لیے ایک مناسب ہدف کے لیزر بخارات کا استعمال کیا۔ کروٹو نے محسوس کیا کہ گریفائٹ ہدف کا استعمال کرتے ہوئے۔ C70 کو 1985 میں رابرٹ کرل، ہیرالڈ کروٹو اور رچرڈ سمیلی نے دریافت کیا تھا۔ گریفائٹ کے لیزر بخارات کا استعمال کرتے ہوئے انہوں نے سی این کلسٹرز (این کے ساتھ این> 20 کے لیے) پائے جن میں سے سب سے زیادہ عام سی 60 اور سی 70 تھے۔ اس دریافت کے لیے انہیں 1996 کا کیمسٹری کا نوبل انعام دیا گیا۔ بکی بالز کی دریافت غیر معمولی تھی، کیونکہ سائنس دانوں کا مقصد نامعلوم انٹرسٹیلر مادے کی نقل اور خصوصیت کے لیے کاربن پلازما تیار کرنا تھا۔ پروڈکٹ کے ماس سپیکٹرومیٹری تجزیہ نے کروی کاربن مالیکیولز کی تشکیل کی نشاندہی کی۔ سنتھسیس 1990 میں، کے فوسٹیروپولوس، ڈبلیو کرچمر اور ڈی آر ہفمین نے چنا اور یہاں تک کہ کلوگرام مقدار میں فلرینز تیار کرنے کا ایک آسان اور موثر طریقہ تیار کیا جس سے فلرین تحقیق کو فروغ ملا۔ اس تکنیک میں، کاربن کا کٹا دو اعلی طہارت والے گریفائٹ الیکٹروڈ سے ایک غیر فعال ماحول (ہیلیم گیس) میں ان کے درمیان ایک آرک ڈسچارج کو روشن کرکے تیار کیا جاتا ہے۔ متبادل طور پر، کٹاؤ گریفائٹ کے لیزر ابلیشن یا خوشبودار ہائیڈرو کاربن کے پائرولیسس کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔ فلرینز کو ملٹی اسٹیپ طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے صابن سے نکالا جاتا ہے۔ سب سے پہلے، صابن کو مناسب نامیاتی سالوینٹس میں تحلیل کیا جاتا ہے۔ یہ مرحلہ ایک حل پیدا کرتا ہے جس میں 70 ٪ C60 اور 15 ٪ C70 کے ساتھ ساتھ دیگر فلرینز بھی ہوتے ہیں۔ ان حصوں کو کرومیٹوگرافی کا استعمال کرتے ہوئے الگ کیا جاتا ہے۔ مالیکیول خصوصیات C70 مالیکیول میں D5h سمیٹری ہوتی ہے اور اس میں 37 چہرے (25 ہیکساگون اور 12 پینٹاگون) ہوتے ہیں جن میں ہر کثیر الاضحی کے عمودی حصے پر کاربن ایٹم ہوتا ہے اور ہر کثیر الاضحی کنارے کے ساتھ ایک بند ہوتا ہے۔ اس کی ساخت C60 مالیکیول (20 ہیکساگون اور 12 پینٹاگون) سے ملتی جلتی ہے، لیکن اس میں خط استوا پر 5 ہیکساگون کی بیلٹ ڈالی گئی ہے۔ مالیکیول کی آٹھ بانڈ لمبائی ہوتی ہے جو 0.137 اور 0.146 nm کے درمیان ہوتی ہے۔ ساخت میں ہر کاربن ایٹم 3 دیگر ایٹموں کے ساتھ ہم آہنگی سے جڑا ہوا ہے۔ C70 چھ ریورسیبل، ایک الیکٹران کی کمی سے گزر سکتا ہے، جبکہ آکسیکرن ناقابل واپسی ہے۔ پہلی کمی کے لیے تقریبا 1 V (Fc/) کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ C70 ایک الیکٹران قبول کنندہ ہے۔ سولیوشن فلرینز بہت سے خوشبودار سالوینٹس جیسے ٹولوین اور دیگر جیسے کاربن ڈائیسلفائیڈ میں بہت کم گھلنشیل ہوتے ہیں، لیکن پانی میں نہیں۔ C70 کے محلول سرخ بھوری رنگ کے ہوتے ہیں۔ C70 کے ملی میٹر سائز کے کرسٹل کو محلول سے اگایا جا سکتا ہے۔ ٹھوس C70 کمرے کے درجہ حرارت پر مونوکلینک، ہیکساگونل، رومبوہیڈرل، اور چہرے پر مرکوز کیوبک (ایف سی سی) پولیمورفس میں کرسٹلائز ہوتا ہے۔ ایف سی سی مرحلہ 70 ڈگری سیلسیس سے اوپر کے درجہ حرارت پر زیادہ مستحکم ہوتا ہے۔ ان مراحل کی موجودگی کو درج ذیل طور پر معقول بنایا گیا ہے۔ ٹھوس میں، C70 مالیکیول ایک ایف سی سی ترتیب بناتے ہیں جہاں مجموعی ہم آہنگی ان کے متعلقہ رخ پر منحصر ہوتی ہے۔ کم ہم آہنگی والی مونوکلینک شکل کا مشاہدہ اس وقت کیا جاتا ہے جب سالماتی گردش درجہ حرارت یا تناؤ سے بند ہو جاتی ہے۔ مالیکیول کے سمیٹری محوروں میں سے کسی ایک کے ساتھ جزوی گردش کے نتیجے میں اعلی ہیکساگونل یا رومبوہیڈرل سمیٹریز ہوتی ہیں، جو مالیکیولز کے آزادانہ طور پر گھومنا شروع کرنے پر کیوبک ڈھانچے میں بدل جاتی ہیں۔ C70 کے تمام مراحل 1.77 eV کے بینڈ گیپ کے ساتھ بھوری رنگ کے کرسٹل بناتے ہیں۔ وہ n قسم کے سیمی کنڈکٹر ہیں جہاں چالکتا کو ماحول سے ٹھوس میں آکسیجن کے پھیلاؤ سے منسوب کیا جاتا ہے۔ ایف سی سی سی 70 ٹھوس کا اکائی خلیہ 4 آکٹاڈرل اور 12 ٹیٹرا ہیڈرل مقامات پر خالی جگہوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ وہ ناپاک ایٹموں کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے کافی بڑے ہوتے ہیں۔ جب الیکٹران عطیہ کرنے والے عناصر، جیسے الکلی دھاتیں، کو ان خالی جگہوں میں ڈوپ کیا جاتا ہے، تو C70 تقریبا 2 S/cm تک کی چالکتا کے ساتھ ایک موصل میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ حوالہ جات کتابیات فلرینز