论文部分内容阅读
富勒烯C60自发现以来,因其具有完美对称性的美学结构引起了致力于构建高复杂性结构(如核—壳结构,枝状体等)的化学家们的浓厚兴趣。富勒烯衍生物的合成及其性质研究一直是富勒烯化学的热门课题之一。合成富勒烯多加成衍生物,尤其是具有特定结构和组成的C60六加成衍生物对拓展功能性富勒烯衍生物的应用研究具有重要意义。本论文旨在合成新型的含二氮杂芴基富勒烯六加成衍生物,研究其反应条件和反应规律以及光学性能,探讨结构和性能的关系,为实现其在分子器件方面的应用积累数据,并将对富勒烯化学的发展及开发和拓展富勒烯基新材料如光电化学电池等具有重要意义。论文的工作主要包括以下几部分:1.利用Bingel环加成反应合成含二氮杂芴基的富勒烯单加成衍生物,并经过1H核磁共振谱、质谱、红外吸收光谱、13C核磁共振谱表征。首次研究了其作为配体分别与Zn2+,Co2+,Cu2+,Cd2+金属离子的配位反应获得了四种配合物,并经过FT-IR红外光谱仪(IR)的测试。二氮杂芴基既是电子给体,又是电子受体,能与多种金属离子形成稳定的配合物,含二氮杂芴基的富勒烯衍生物将在超分子配位化学发展中具有重要应用。2.在9,10—二甲基蒽(DMA)模板存在下,以邻二氯苯作为反应溶剂,含二氮杂芴基的单加成衍生物为起始原料,通过Bingel—Hirsch模板化法进行了单加成产物的六加成衍生化反应,合成出了富勒烯[5:1]型六加成衍生物。产物经1H核磁共振谱、质谱、红外吸收光谱、13C核磁共振谱的表征。利用不同的结合基团同时对C60进行功能化,对研究其光电性能具有重要意义。3.试图利用Bingel—模板化反应原理制备含二氮杂芴基富勒烯六加成衍生物,以优化富勒烯的光电性能。研究表明通过改变模板的条件、改变四溴化碳的加入量、光照条件以及改变反应时间,二氮杂芴基团与C60发生六加成衍生化难以实现,但合成了二氮杂芴的二聚体及其与C60的衍生物。研究了影响二氮杂芴聚合反应的因素,为进一步认识二氮杂芴的反应性积累了的数据。