[发明专利]一种AgNO2促进的[60]富勒烯异噁唑衍生物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于富勒烯衍生物的合成技术领域，具体涉及一种AgNO₂促进的[60]富勒烯异噁唑衍生物的合成方法。

背景技术

富勒烯独特的结构和光电性能使其在材料科学、生物医药、超分子化学等领域具有广泛的应用价值。近年来，富勒烯的功能化成为重要的研究课题。一方面通过在碳笼上引入不同的有机官能团能够有效地改善其物理性质和化学特性，如溶解度、电子亲和性等；另一方面发展富勒烯新反应可以为富勒烯功能材料的拓展应用提供更多的机会。

磺酰腙，作为一类重要的有机合成中间体被广泛地应用到各种有机合成中。在众多报道的有机转换反应中，它们通常作为重氮化合物的前体，经过N-S键的断裂原位生成重氮化合物，生成的重氮化合物作为1,3-偶极子经过环加成反应得到氮杂环化合物；或转化为金属卡宾、碳卡宾、碳正离子等在过渡金属催化或无金属催化下发生交叉耦合反应生成结构多样性的化合物。

2013年，Valdes等报道了磺酰腙类化合物在碱性条件下发生N-S键断裂得到重氮化合物，生成的重氮化合物再与炔烃发生[3+2]环加成、[1,5]反式重排反应合成各种官能团化的吡唑类化合物。随后，他们还报道了在碱存在下，Pd₂(dba)₃催化磺酰腙与芳基卤化物发生交叉偶联反应生成烯烃类化合物，该反应具有广泛的底物适用性和优异的官能团兼容性。

2011年，王剑波教授课题组报道了Pd(OAc)₂催化磺酰腙类化合物与端炔发生交叉偶联反应，简单高效生成共轭烯炔类化合物；同年，他们又报道了六氟磷酸四乙腈铜(Cu(MeCN)₄PF₆)/双噁唑啉共催化的磺酰腙与端炔烃之间的交叉偶联反应生成取代的丙二烯烃类化合物。

2009年，Barluenga等报道了无金属催化的磺酰腙类化合物与苯硼酸的还原偶联反应，该反应具有广泛的底物适用范围和优异的官能团兼容性。此外他们还使用一锅法同样也能够以较好的收率得到相应的目标产物，且反应条件温和，原料易得，操作简单。

磺酰腙类化合物的反应不仅仅局限于小分子，同样在富勒烯化学中也有广泛的应用。1995年，Wudl课题组报道了苯磺酰腙类化合物在碱的作用下原位生成重氮化合物，重氮化合物与C₆₀反应生成[5,6]开孔的富勒烯产物，将反应温度升高到180℃，[5,6]开孔的富勒烯产物可以转化为[6,6]闭环的产物，即[60]-PCBM，是一种具有重要应用的聚合物太阳能电池受体材料。可见，发展新颖的合成方法以实现结构更加多样化的富勒烯异噁唑类衍生物的合成是非常有价值的。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种合成工艺简单高效且底物适用范围较广的AgNO₂促进的[60]富勒烯异噁唑衍生物的合成方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种AgNO₂促进的[60]富勒烯异噁唑衍生物的合成方法，其特征在于具体过程为：以[60]富勒烯和磺酰腙类化合物为反应原料，在AgNO₂促进作用下经由N-N键断裂和氧原子转移过程合成[60]富勒烯异噁唑衍生物。

进一步优选，所述AgNO₂促进的[60]富勒烯异噁唑衍生物的合成方法，其特征在于具体步骤为：首先将[60]富勒烯、AgNO₂、CF₃COOH与磺酰腙类化合物加入到干燥的反应试管中，再加入邻二氯苯和二甲亚砜，密封超声使之溶解，然后置于25℃油浴中加热搅拌反应，TLC检测反应完全后将反应产物湿法上样过硅胶柱，以二氯甲烷为洗脱剂除去体系中不溶性物质，减压蒸馏旋干，将剩余固体用CS₂溶解、上样、过柱，先用CS₂作为洗脱剂收集未反应的[60]富勒烯，然后以CS₂/CH₂Cl₂的混合溶液作为洗脱剂进行洗脱得到目标产物[60]富勒烯异噁唑衍生物。

进一步优选，所述[60]富勒烯、AgNO₂、CF₃COOH与磺酰腙类化合物的投料摩尔比为0.05:0.1:0.1:0.05～0.1。