[发明专利]一种富勒烯衍生物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在惰性气体保护下，取富勒烯溶于含有苯、二硫化碳和氯苯的混合溶剂中，得到富勒烯混合溶剂；

(2)向所述混合溶剂中分别加入新蒸甲醛和肌氨酸混匀，控制温度110-130℃反应2-3h；并继续向反应液中通入氩气，使其冷却至室温；

(3)将反应液过滤、浓缩，并进行硅胶柱层析分离，得到反应浓缩液；

(4)以石油醚淋洗反应浓缩液以除去未参加反应的富勒烯C₆₀，再用甲苯-石油醚混合洗脱剂淋洗剩余物，得到产物浓缩液；

(5)对所述产物浓缩液进行固液分离，并以甲醇清洗固体物质，随后真空干燥处理，得到目标产物。

2.根据权利要求1所述的制备N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述苯、二硫化碳和氯苯的体积比为0.5-2:1-4:1-3。

3.根据权利要求1或2所述的制备N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述富勒烯与所述混合溶剂的质量比为1:6-8。

4.根据权利要求1-3任一所述的制备N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述富勒烯C₆₀、甲醛和肌氨酸的摩尔比为1：4-6：2-4。

5.根据权利要求1-4任一所述的制备N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述硅胶柱层析分离步骤中，以体积比为100:35-40的正己烷：甲苯溶液为流动相进行洗脱。

6.根据权利要求1-5任一所述的制备N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述甲苯和石油醚的体积比为1:1。

7.一种制备微米四棱锥状N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)按照权利要求1-6任一所述方法制备得到N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷；

(B)将所述N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷溶于甲苯中，并取十六烷基三甲基溴化铵溶于异丙醇中；

(C)将上述N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷-甲苯溶液与十六烷基三甲基溴化铵-异丙醇溶液混匀，控制温度10-20℃进行反应；

(D)将上述反应液离心并除去上层溶液，用无水乙醇清洗沉淀物，离心去上清液，并将沉淀物常温晾干，即得。

8.根据权利要求7所述的制备微米四棱锥状N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷的方法，其特征在于：

所述步骤(B)中，所述N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷-甲苯的浓度为1.0mg/mL，所述十六烷基三甲基溴化铵-异丙醇溶液的浓度为5mmol/L；

所述步骤(C)中，所述N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷-甲苯溶液与十六烷基三甲基溴化铵-异丙醇溶液的体积比为1:1-3。

9.由权利要求7或8所述方法制备得到的微米四棱锥状N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷。

10.权利要求9所述微米四棱锥状N-甲基-3,4-富勒烯基吡咯烷用于制备光学材料、清洁剂、催化剂、及疏水材料的用途。