[发明专利]一种富勒烯衍生物及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种富勒烯衍生物，其特征在于，该衍生物的化学式为[6,6]-苯基-C₆₁-丁酸仲丁酯，结构如下式：

。

2.权利要求1所述富勒烯衍生物的用途，作为电子受体材料应用于聚合物太阳能电池。

3.权利要求1所述富勒烯衍生物的制备方法，包括步骤：

（1）、将4-苯甲酰基丁酸与仲丁醇进行酯化反应，得到4-苯甲酰基丁酸仲丁酯；

（2）、再将4-苯甲酰基丁酸仲丁酯与对甲苯磺酰肼溶于仲丁醇回流得到5-苯基-5-对甲苯磺酰肼基戊酸仲丁酯；

（3）、继将5-苯基-5-对甲苯磺酰肼基戊酸仲丁酯与富勒烯（C₆₀）反应生成PC₆₁BSB（5,6）位物质；

（4）、最后将PC₆₁BSB（5,6）位物质溶于邻二氯苯回流提纯得到[6,6]-苯基-C₆₁-丁酸仲丁酯。

4.如权利要求3所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）酯化反应的具体步骤是，先将4-苯甲酰基丁酸置于圆底烧瓶中，加入有机溶剂和仲丁醇，溶解完全后置于油浴锅中，再滴加催化剂并加热回流、持续搅拌反应；反应完成后将溶液用稍过量的碳酸氢钠水溶液冲洗除去硫酸，再加足量的乙酸乙酯提取产物，分液得到有机层，再用蒸馏水冲洗并收集有机层部分；用无水硫酸钠干燥有机相后过滤收集滤液，减压旋干得粗产物，经层析硅胶柱分离得纯4-苯甲酰基丁酸仲丁酯，旋干后真空干燥。

5.如权利要求4所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂是甲苯，所述催化剂是浓硫酸，所述加热回流的温度为90℃，所述真空干燥时间为10小时，所述层析硅胶柱分离条件为：有效柱长15cm；硅胶：300-400目；流动相：乙酸乙酯：正己烷=1:6。

6.如权利要求3所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的具体步骤是，取4-苯甲酰基丁酸仲丁酯和对甲苯磺酰肼于圆底烧瓶中，加一定量仲丁醇，加热至110℃，持续搅拌回流12小时，反应完成后冷却，析出白色沉淀，抽滤得到白色沉淀，用甲醇冲洗后再次抽滤，将剩下的白色物质干燥得白色固体5-苯基-5-对甲苯磺酰肼基戊酸仲丁酯。

7.如权利要求3所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）的具体步骤是，先将C₆₀溶于有机溶剂邻二氯苯中，制得C₆₀溶液待用；再取5-苯基-5-对甲苯磺酰肼基戊酸仲丁酯于三颈烧瓶中，加入干燥的有机溶剂吡啶溶解，再加入强碱甲醇钠并通入N₂保护，升温至80℃下搅拌反应15分钟，溶液变为红色，然后自然冷却，待温度降至69℃后，将C₆₀溶液用恒压滴液漏缓慢滴加至红色溶液中，搅拌反应24小时；反应完成后将溶液倒至单口圆底烧瓶中先于75℃下减压旋蒸除去吡啶，再升温至97℃除去邻二氯苯；用少量CS₂完全溶解后上硅胶柱分离；先用CS₂将未反应完全的C₆₀紫色物质洗脱出来，之后在改用氯苯洗脱，将后一段紫色物质洗脱出来；将紫色物质减压旋干得PC₆₁BSB（5,6）位物质。

8.如权利要求7所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述硅胶柱分离条件为：有效柱长10cm，硅胶：H，流动相：CS₂、氯苯。

9.如权利要求3所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）的具体步骤是，将PC₆₁BSB（5,6）位物质用邻二氯苯溶解并转移至单口圆底烧瓶，置于电热套中，电热套下部连磁力搅拌器，加热回流搅拌，当溶液由紫色变为红棕色时，减压旋蒸除去邻二氯苯后，再经层析硅胶柱进一步分离得到高纯PC₆₁BSB（6,6）位物质。

10.如权利要求9所述的富勒烯衍生物的制备方法，其特征在于，所述回流搅拌的加热温度为180℃，搅拌时间48小时，减压旋蒸时的加热温度为97℃，硅胶柱分离条件为：有效柱长：7cm；硅胶：H；流动相：氯苯。