[发明专利]其内包含有一个或多个臭氧分子的内含式富勒烯，以及它们作为紫外吸收剂的用途

说明书

发明领域

本发明涉及其内包含有一个或多个臭氧分子，尤其是一个臭氧分子(即，富勒烯捕获的臭氧)的内含式(endohedral)富勒烯形式的新原理，所述内含式富勒烯被建议用作有效的紫外吸收剂。该分子结构在使其它反应性物种臭氧留在基本上非反应性的环境中的同时提供臭氧作为紫外吸收剂的益处。

发明背景

对紫外射线的防护在丹麦成为了日益增长的问题，因为预测显示辐射的强度和皮肤癌病人的数量将随着臭氧层的变薄而逐步增加。在25年的时间内皮肤癌病例将增加20％。皮肤癌仅仅是紫外射线的很多不利影响之一。对紫外射线缺乏防护的问题不仅是国家关注的问题，而其成为了全球问题，例如，在新泽西，皮肤癌病例在未来的10年内预计将增加50％。

臭氧(或三氧，(O₃))是三原子分子，其由三个氧原子构成。它是比双原子O₂稳定性差得多的氧的同素异形体。地面高度臭氧是对动物的呼吸系统产生有害影响的空气污染物。在高层大气中的臭氧层将可能有害的紫外光过滤掉，使其不能到达地球表面。

臭氧分子吸收波长在240和320nm之间的紫外射线。三原子臭氧分子变为双原子双氧和游离氧原子：

O₃(气体)+(240nm＜射线＜320nm)→O₂(气体)+O^·(气体)

所产生的原子氧立即与其它氧分子反应而再次形成臭氧：

O₂+O^·+M→O₃+M

其中″M″表示夺去反应的过量能力的第三体。以这种方式，当O和O₂结合时释放的化学能力被转化成为分子运动的动能。总的效果是将穿透的紫外光转化为热，而没有臭氧的任何净损耗。这种循环保持臭氧层处于稳定平衡，同时保护低层大气免受紫外射线的影响，紫外射线对于大部分的生物都是有害的。其也是平流层中两种主要的热源之一(另一种是当O₂被光解为O原子时释放的动能)。

Curl、Kroto和Smalley(Kroto等人的Nature，318卷，162页，1985)首次在实验室获得并且确认了C₆₀-富勒烯(″巴基球″)。获得天然富勒烯的最通常路径之一包括：通过石墨棒之间的电流将石墨棒加热至高温，然后在所得的灰分(细小碳粒)中使富勒烯与其它碳化合物分离。典型地，约75％的催化剂是C₆₀-富勒烯分子，23％是C₇₀-富勒烯分子，而残余物包含更大的分子。之后，各个其它的研究小组能够制备更大量的富勒烯，也能以工业规模制备，如今从商业来源中可以获得C₆₀-、C₇₀-、C₇₆-、C₇₈-、C₈₂-和C₈₄-富勒烯以及多种衍生物，同样生产价格也得到了显著降低。Birkett准备了一篇优秀的综述：富勒烯的化学(http://www.rsc.org/ej/IC/1998/ic094055.pdf)。

用于制备富勒烯的一般方法和考虑因素描述于Karl M.Kadish&Rodney S.Ruoff的″富勒烯-化学、物理和技术(Fullerenes-Chemestry，Physics，and Technology)″，Wiley-Interscience 2000，ISBN 0-471-29089-0.第8章：内含式金属富勒烯(Endohedral MetalloFullerenes)：生产、分离和结构性质(Production，Separation，and Structural Properties)。

发明目的

本发明的实施方案的一个目的是提供新的分子结构，该分子结构使得能够实现臭氧的关于紫外吸收的有益性质，同时消除了臭氧的不适宜性质。这样的新的分子结构可以在各种领域中均有应用，例如，在防晒液(润肤液)、遮光、防老化产品，等、太阳镜、织物、遮阳屏、挡风屏，等。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种其内包含一个或多个臭氧分子尤其是一个臭氧分子的内含式富勒烯。

而且，本发明是一种包含如本文中限定的内含式富勒烯和载体材料例如润肤液的组合物。