[发明专利]富勒烯二聚体衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及富勒烯二聚体衍生物技术领域，更具体地说，涉及一种富勒烯二聚体衍生物及其制备方法。

背景技术

富勒烯(C₆₀)二聚体是制备富勒烯聚合物的前体(Martín等Chem.Rev.2006，106，5136-5190)，在富勒烯衍生物的研究中占有重要地位(Komatsu等Nature 1997，387，583-586)。此外，富勒烯二聚体具有独特的电子和光学性质，例如，C₆₀-四硫富瓦烯-C₆₀中的两个C₆₀可以使电荷分离状态的寿命增倍(Martín等Org.Lett.2005，7，1691-1694)；在分子电子学中，C₆₀二聚体比硫醇具有更好的金属分子结合能力，对分子线的合成具有潜在的应用价值(Martín等J.Am.Chem.Soc.2008，130，13198-13199)。

以单键相连的RC₆₀-C₆₀R型富勒烯衍生物比较稳定，目前得到了广泛的研究。例如，Komatsu等人利用C₆₀^2-与有机卤化物ICH₂PO(OEt)₂反应，得到中间体RC₆₀^-，R为CH₂PO(OEt)₂，然后再用碘氧化，制备得到RC₆₀-C₆₀R型二聚体(Komatsu等Org.Lett.2002，4，2541-2544)。在该方法中，由于生成的中间体RC₆₀^-性质比较活泼，易与所述有机卤化物进一步发生双分子亲核取代反应(S_N2)，生成副产物R₂C₆₀。因此，为了得到相对稳定的RC₆₀^-中间体，必须选用具有大空间位阻的R取代基团来阻止S_N2反应的发生，从而局限了合成单键富勒烯二聚体的原料的选择和合成的RC₆₀-C₆₀R型富勒烯衍生物的种类。

此外，Itami等人报道了一种单键富勒烯衍生物的制备方法，以钯催化1，2-HRC₆₀衍生物反应，制备得到单键富勒烯二聚体衍生物(Itami等Chem.Eur.J.2009，15，4760-4764)，同理，在该方法中，只有具有大空间位阻R取代基团的1，2-HRC₆₀衍生物才能生成单键富勒烯二聚体。

因此，本发明人考虑，提供一种富勒烯二聚体衍生物的制备方法，制备得到RC₆₀-C₆₀R型富勒烯二聚体衍生物，该方法对R取代基团的空间位阻没有限制。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种富勒烯二聚体衍生物及其制备方法，制备得到RC₆₀-C₆₀R型富勒烯二聚体衍生物，该方法对R取代基团的空间位阻没有限制。

本发明提供一种富勒烯二聚体衍生物的制备方法，包括以下步骤：

将1，2-HRC₆₀与电解质溶液混合，得到第一混合溶液，所述R为PhCH₂、4-CH₃PhCH₂或4-BrPhCH₂；

对所述第一混合溶液进行电解还原处理，将所述第一混合溶液中1，2-HRC₆₀全部还原为RC₆₀^2-·，得到第二混合溶液；

对所述第二混合溶液进行氧化处理，将所述RC₆₀^2-·氧化至中性，得到富勒烯二聚体衍生物。

优选的，所述电解质溶液按如下方法制备：

将电解质与溶剂混合，得到电解质溶液，所述电解质为四丁基高氯酸胺或四丁基六氟磷酸胺，所述溶剂为苯腈或N，N-二甲基甲酰胺。

优选的，所述电解质溶液的摩尔浓度为0.01M～2M。

优选的，所述1，2-HRC₆₀的质量与所述电解质溶液的体积的比例为(2g～20g)∶(2L～50L)。

优选的，所述还原电位为-0.9V～-120V。