Studio della forma di riga del K3C60 - Dipartimento di Fisica e ...

Capitolo 2
Sintesi di Fulleriti Cationiche
2.1 Introduzione
Come visto nel capitolo precedente le fulleriti anioniche e cationiche sono composti con pro-
prietà elettroniche e strutturali estremamente interessanti. In particolare le fulleriti cationiche
possono presentare TC maggiore rispetto alle fulleriti anioniche per i motivi visti nel paragrafo
1.10. Per osservare questo fenomeno è però necessario che si formi una banda di conduzione
originata dai 5 orbitali HOMO degeneri del C60. Quindi in questo capitolo esporrò i problemi
che si incontrano nella sintesi delle fulleriti cationiche.
2.2 I Carbocationi
Il fullerene ossidato, nelle fulleriti cationiche, non è altro che un carbocatione stabilizzato
da un anione, pertanto prima di introdurre i problemi della sintesi delle fulleriti cationiche è
necessario descrivere questa particolare specie chimica soffermandosi sui fattori elettronici e
strutturali che possono favorirne la stabilità. Diversi elementi riescono facilmente a formare
composti ionici nei quali assumono stato d’ossidazione positivo, ad esempio il K nelle fulleriti
anioniche assume facilmente stato d’ossidazione positivo cedendo la propria carica al fullerene
formando così con quest’ultimo ridotto un composto ionico. Per molto tempo il carbonio è
stato ritenuto non in grado di formare specie ioniche se non in rarissimi casi eccezionali. Già ad
inizio ’900 Merwein evidenziava questa incapacità del carbonio sostenendo che i carbocationi
possono essere intermedi di una reazione che avviene tra sostanze non ioniche e porta a
prodotti non ionici. Sostanzialmente i carbocationi sono troppo instabili e quindi troppo
reattivi per sopravvivere, anche se diversi meccanismi di reazione ne prevedono l’esistenza.
Però nel 1950 quest’idea cominciava a vacillare per opera di George A. Olah che, durante
i propri studi sulla reazione di Friedel-Crafts, si rese conto che era possibile ottenere dei
carbocationi stabili e studiabili mediante tecniche quali NMR e la spetroscopia IR. Nella
19