《新型含羰基富勒烯衍生物的合成及性能研究》是依託煙臺大學，由陳鷥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型含羰基富勒烯衍生物的合成及性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳鷥
- 依託單位：煙臺大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
有機功能材料在能源、醫藥以及生物技術等前沿領域的套用日漸廣泛，作用愈加重要。作為有機功能材料，富勒烯多加成衍生物是一種具有廣闊套用前景的有機光電材料。因此，深入研究富勒烯多加成衍生物的合成及性質有著重要意義。富勒烯表面反應位點很多，但現有富勒烯多加成衍生物的加成方式仍然十分有限，這不利於富勒烯多加成衍生物套用研究的進一步開展。為解決這一問題，本項目旨在利用發現的新反應探尋具有新加成方式的富勒烯多加成衍生物，在前期工作（已通過反應得到兩類全新加成方式的富勒烯衍生物）基礎上進一步拓寬研究範圍，深入研究羰基化合物與富勒烯（C60，C70）的反應，揭示反應機理，闡釋影響產物加成方式的因素，探究反應內在規律。通過該項目，我們預期能夠繼續開發出具有新加成方式的富勒烯多加成衍生物，並探索其光學、電化學性質及光電轉換性能等，為其在各領域的套用提供參考。
結題摘要
作為有機功能材料，富勒烯多加成衍生物是一種具有廣闊套用前景的有機光電材料。因此，深入研究富勒烯多加成衍生物的合成及性質有著重要意義。本項目主要研究了a.脂肪族酮類及芳酮類羰基化合物與富勒烯反應；b. 1, 2-二氫呋喃環稠合富勒烯衍生物和1, 2-亞甲基橋聯富勒烯衍生物系列產物的合成； c. 富勒烯衍生物進一步衍生化； d. 閉合[5,6]環稠合C70 δ位加成產物合成研究； e. 測定所得到的系列產物的光學、電化學、光電轉換性能、太陽能電池性能等。對脂肪族酮類在鹼性條件下與C60反應進行了深入研究，丙酮和環己酮等其它酮與C60反應形成產物不同，經過單晶培養及獲得的單晶解析，發現丙酮與C60反應的主產物為新型的[5,6]-開籠C60多加成產物。合成1,2-二氫呋喃環稠合富勒烯衍生物和1,2-亞甲基橋聯富勒烯衍生物系列產物，研究結果發現，通過調控加入碘的時機及原料摩爾比可以選擇性控制反應進行，當先加入碘後加鹼時可以選擇性控制形成1,2-亞甲基橋聯富勒烯衍生物；當先加入鹼後加入碘時可以選擇性控制形成1,2-二氫呋喃環稠合富勒烯衍生物。在電解還原條件下合成在一般條件下難以得到的閉合[5,6]環稠合C70 δ位加成產物，獲得了α、β、δ位C70加成產物的單晶結構，展示了在C70赤道帶鍵離域的情況。在C60(QM)2（C60鄰醌二甲烷二加成產物）的電化學合成研究中獲得了cis-2，trans-3和e C60(QM)2的純的區域異構體，並通過單晶X射線衍射解析了它們的結構。研究發現在基於聚（3-己基噻吩）(P3HT)的有機太陽能電池中，cis-2和trans-3區域異構體顯示出比e區域異構體更好的光伏性能。本項目合成了一系列結構新穎的富勒烯衍生物，尤其是探索出新的加成方式對發展富勒烯化學研究及推動富勒烯衍生物套用具有重要研究價值和科學意義。
