富勒醇的选择性合成研究

• 作 者: 张纲
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 富勒醇 选择性合成 囊泡结构 氧化开孔 聚集态

本论文首先介绍了富勒醇的合成，结构特点及其在水溶液中的聚集态等方面的研究进展，然后针对本人所开展的工作，以富勒醇的选择性合成为主题，主要从以下几个方面做了论述：　　
1、从含有两个羟基的富勒醇出发，我们成功制备了一系列含有不同羟基数目的并具有羟基位置确定即异构体纯的富勒醇。制备过程包括加热反应将叔丁过氧基转变成环氧结构，三氯化铝将环氧转变成氯羟基结构，氯原子在高氯酸银的存在下被取代成羟基，二氯化锡和醋酸共同作用将叔丁过氧基还原成羟基。研究发现催化量的三氟甲磺酸可以将环氧水解成双羟基结构，这样从C60出发经过五步反应就可以实现异构体纯的C60(OH)8的制备。C60(OH)8的电化学性质表明羟基的引入提高了富勒烯的氧化还原电势。动态激光散射和原子力显微镜的研究表明两亲性的C60(OH)8在水中可以形成囊泡结构，其尺寸大小与浓度有关。　　
2、通过对不同的羟基数目的富勒醇进行衍生化反应发现富勒烯上的氯原子可以在高氯酸银的作用下被烷氧基取代，提高了富勒醇底物的结晶性，得到了其单晶结构，反过来确定了氯原子与羟基的相对位置；在五氯化磷的作用下，富勒醇上的羟基既可以被氯代，也可以回到环氧结构；硼酸和二甲基二氯化硅可以较好的实现对邻二醇结构的保护；加热反应可以将邻二羟基或邻甲氧基羟基结构变成环氧结构。　　
3、通过对不同富勒醇的氧化开孔研究发现富勒烯上的邻二醇可以被醋酸碘苯或四醋酸铅氧化成双羰基结构，反应与底物的结构有着很大的关系；当底物中同时含有[5，6]键和[6，6]键的双羟基时，反应存在着竞争并优先在[5，6]键上进行；邻环氧的[6，6]键上的双羟基在体系张力允许时可以被氧化开孔。