论文部分内容阅读
本论文首先介绍了开孔富勒烯化学研究进展以及绿色富勒烯的合成、结构特点,然后针对本人所开展的工作,以绿色开孔富勒烯的合成开始,主要从以下两个方面做了论述:
1、从含有羰基及亚胺基团的开孔富勒烯衍生物1出发,通过其与IC1在水存在下的反应制备了具有内酯结构的富勒烯开孔化合物2,其结构得到单晶X射线衍射的确定。通过将2与水在甲苯中加热的方法,我们将水分子装进了开孔富勒烯化合物2中,并成功地培养出了H2O@2的单晶确定了其内包水的结构。2与HI的反应能够生成绿色开孔富勒烯衍生物3,单晶X射线衍射给出了3的结构。从其结构中我们并没有发现其它小组报道的绿色富勒烯中所存在的轮烯结构,我们认为,化合物3显现出的绿色应该与其较特殊的共轭结构有关。我们对其UV性质的测试表明,其在709 nm处有一个强吸收带。
2、从开孔富勒烯衍生物出发,我们研究了它们的衍生化反应。对于开孔化合物1,我们研究了它与TsOH的作用,在一步反应中实现了脱羰,脱羟基和加上一个氧的转化。产物15的结构得到了单晶X射线衍射的证明。对于开孔富勒烯衍生物2,我们研究了它的脱羰和胺解的反应,并对脱羰产物进行了进一步衍生化。我们经过多次尝试发现化合物2的胺解反应需要TFA的催化才能进行。我们成功的培养出了2的胺解产物14的晶体。其晶体结构表明,这不是一个简单的胺解反应过程。从2到14的转化涉及到胺解反应,亚胺水解反应,胺与羰基的缩合反应以及关环反应。此外,我们还尝试了开孔富勒烯衍生物的卤化反应,热解反应,以及向其中装入氢气的反应等。