富勒烯并噻唑衍生物及多苯基富勒烯的合成的研究

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一、富勒烯衍生物在材料科学、生物医药方面具有巨大的潜在应用价值。研究新型富勒烯衍生物的合成及其性能具有重要的意义。至今,通过化学反应人们已经合成了大量的功能富勒烯衍生物。   其中含硫富勒烯衍生物由于具有良好的光电性质而受到越来越多的关注。虽然很多含硫试剂都能与富勒烯反应,但直接参与反应的含硫官能团试剂的种类很少,对于含硫富勒烯的合成方法和种类都比较有限。而关于C60Cl6和含硫试剂的反应更是鲜见报道。我们创新性地发展了一种从氯代富勒烯C60Cl6出发,利用硫代酰胺,在碱的作用下经过两步亲核反应过程,合成富勒烯并噻唑衍生物的方法。(图1)。根据反应规律和已报道的文献,提出了反应发生的可能机理。同时对产物进行了质谱、红外、紫外和核磁的表征,并通过单晶衍射方法确认了产物结构。通过循环伏安法首次研究了此类化合物的电化学性质,结果表明,噻唑环的引入增加了碳笼的缺电子性。我们还发现,噻唑环上取代基的不同直接影响了化合物在工作电极表面的电化学反应是否可逆。   二、C60Cl6与苯及含活泼基团的芳香烃化合物进行Friedel-Crafts反应是研究较多的氯化富勒烯的化学反应之一。一般认为由于位阻的原因,这类反应最多只能得到5个苯基取代的化合物C60Ph5Cl,而不能得到完全取代的苯基化合物,并伴随消去反应得到一些副产物C60Ph2、C60Ph4,虽然文献中提到发现有C60Ph6的信号,但截至目前为止,并没有关于此化合物的明确报道。本文重新摸索了其合成条件,经过多次试验,找到一种可以高产得到C60Ph6的方法(图2),并对产物进行了质谱、核磁等初步列表征。
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