《金屬鹽促進下的富勒烯化學反應》是依託中國科學技術大學，由王官武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：金屬鹽促進下的富勒烯化學反應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王官武
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在金屬鹽Mn(III)、Fe(III)、Cu(I)/(II)等作用下，C60與含苯基、苄基等活潑亞甲基化合物、與芳基炔和芳基磺醯疊氮、酸酐、芳基硼酸、胺類化合物等反應生成一系列富勒烯並全碳環化合物、富勒烯雙內酯、富勒烯硼酸酯和富勒烯氮雜環丙烷化合物。儘管各種富勒烯化學反應已有報導，但還有很多新反應有待發現和開發。本項目所設計的反應就是富勒烯化學中尚未見報導的新穎反應。富勒烯並全碳環化合物和氧/氮等雜原子直接連線到碳籠上的富勒烯化合物的研究相對很少，本項目填補和豐富了該類富勒烯化合物的合成，其中富勒烯雙內酯和富勒烯硼酸酯是尚未見報導的富勒烯化合物新類型。
結題摘要
（1）研究了在醋酸錳的作用下，[60]富勒烯（C60）與2-苄基和2-芳基取代的活潑亞甲基化合物的自由基反應，發現AlCl3的存在改變了反應歷程，生成了C60並四氫萘和茚衍生物；在醋酸錳的作用下，C60與亞磷酸酯、二苯基氧膦反應在不同條件下得到含磷的富勒烯二聚體、氫化富勒烯、乙醯氧基富勒烯。發現這三種產物在一定條件下可以相互轉化。（2）在高氯酸鐵作用下，C60與各種取代的醛和酮反應生成鮮有報導的富勒烯並1,3-二氧環戊烷衍生物；在高氯酸鐵和乙酸酐存在下，C60與取代丙二酸酯反應生成雙取代的富勒烯內酯；在高氯酸鐵作用下，C60與芳基硼酸反應生成富勒烯硼酸酯，並進而在TsOH存在下與二醇反應生成環狀的富勒烯雙醚產物；在高氯酸鐵作用下，C60與醯氯反應生成1,2-富勒醇C60(OCOR)(OH)。（3）將C-H鍵活化策略套用於富勒烯化學。在鈀催化下和K2S2O8作用下C60與芳基磺酸反應生成富勒烯並磺酸內酯，並可進一步在BF3•Et2O作用下生成氫化富勒烯。在鈀催化下和K2S2O8、2,4,6-三甲基苯磺酸（MesSA）作用下C60與N-苄基芳基磺醯胺反應生成富勒烯並四氫異喹啉產物，並在MesSA作用下可進一步轉化為富勒烯並茚衍生物。（4）研究了內嵌金屬富勒烯Sc3N@C80與 2-氨基-4,5-二異丙基苯甲酸和亞硝酸異戊酯原位生成的苯炔反應。發現在惰性氣氛中得到了預期的[2+2]環加成產物，有[6,6]-和[6,5]-兩種異構體，而且在氧氣存在下，還得到了一種氧原子及原[2+2]環開環的新穎內嵌金屬富勒烯開孔結構產物；發現在熱反應條件下，Sc3N@Ih-C80與芳基疊氮生成[5,6]-與[6,6]-開孔氮雜三元環兩種異構體；而光反應條件下僅選擇性地得到[6,6]-開孔氮雜三元環異構體。
