一种还原C70氧化物的方法技术

本发明专利技术公开了一种还原C70氧化物的方法，其包括以下步骤：将含有C70氧化物的材料置于100～200℃的条件下加热。本申请中发明专利技术人创造性的发现C70氧化物可以在较低温度下部分还原回到C70，本发明专利技术提供了一个C70与C70氧化物之间可控转变的新途径，还提供了一种减少C70因氧化而损失的新途径；并且在本发明专利技术中，在较低温度下的还原反应有特异性，即该反应对于C60和C70的氧化物的分解特性不同，在低温下仅有C70的氧化物可以分解，而C60的氧化物不能分解，可以用这种不同的分解特性进行富勒烯及氧化物的分离提纯。

A method of reducing C70 oxide

The present invention discloses a method for reducing C70 oxide, which includes the following steps: heating a material containing C70 oxide at 100~200 degrees centigrade. The inventor of creativity in this application that C70 oxide at the low temperature part back to the C70, provides a new way between a C70 and C70 oxide controlled transition of the invention also provides a new method for reducing C70 loss due to oxidation; and in the present invention, the reduction reaction at low temperature the specificity of the reaction to the decomposition characteristics of C60 and C70 oxides different at low temperatures only C70 can decompose, and C60 oxides cannot decompose, separation and purification can use the different decomposition characteristics of fullerenes and oxide.

【技术实现步骤摘要】
一种还原C70氧化物的方法
本专利技术涉及富勒烯领域，特别涉及一种还原C70氧化物的方法。
技术介绍
C70作为富勒烯中产率仅次于C60的产物一直受到广泛关注。与C60的Ih构型相比有所不同的是，C70是D5h构型，在构成碳笼的70个碳原子中，共有5种化学环境不同的碳原子，形成8种不同的化学键，如：[5,6]键代表五元环与六元环相邻的键，[6,6]键代表两个六元环相邻的键。在C70这8种不同的化学键中，越靠近赤道位置，其芳香性越明显。C70O第一次被报道是在1991年，其从含富勒烯的碳灰中提取分离出来，在接下来的研究中，C70O被分离，提纯和进一步表征，随后关于C70O的反应活性，结构表征等也被广泛研究。对于C70O各种同分异构体的研究被广泛关注，最早于1992年，由Raghavachari,K.等人由计算得出，C70O的最稳定结构是在赤道位置加成的[6,6]-开环结构的C70O。1996年，Smith等人又通过紫外和13C，3He核磁共振由光解反应得到了C70O的两种同分异构体，a,b-C70O和c,c-C70O。Balch,A.L.等人通过HPLC方法成功的对这两种同分异构体进行了分离。在2002年，研究人员系统的研究了目前可以得到的6种C70O的异构体，并成功的对臭氧化C70形成C70O的中间体—C70O3进行了分离和表征。对于C70O的同分异构体的研究非常深入，相比之下，对于它的稳定性的研究就相形见绌了。富勒烯的氧化物通常在较高的温度下进行分解，之前报道的都是在400℃以上发生分解反应，人们通常认为C60O和C70O结构相似，应该有相似的理化性质，在高温分解方面也应该相似。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在较低温度下还原C70氧化物的方法。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种还原C70氧化物的方法，包括以下步骤：将含有C70氧化物的材料置于100～200℃的条件下加热。上述方法在另一种实施方式中，所述置于100～200℃的条件下加热为置于110～180℃的条件下加热；可选的，为置于110～150℃的条件下加热。上述方法在另一种实施方式中，所述将含有C70氧化物的材料置于100～200℃的条件下加热包括：将含有C70氧化物的材料置于瓷舟内，再将该瓷舟置于管式炉内，使管式炉升温以便对含有C70氧化物的材料进行加热，控制加热的温度为100～200℃。上述方法在另一种实施方式中，当含有C70氧化物的材料置于瓷舟内加热时，控制加热的温度为110～200℃；可选的，控制加热的时间为2～10h；可选的，所述将该瓷舟置于管式炉内是将该瓷舟放置在管式炉内的石英管中。上述方法在另一种实施方式中，所述将含有C70氧化物的材料置于100～200℃的条件下加热包括：将含有C70氧化物的材料置于圆底烧瓶中，控制加热的温度为100～150℃。上述方法在另一种实施方式中，当含有C70氧化物的材料置于圆底烧瓶中加热时，控制加热的温度在110～150℃；可选的，控制加热的时间为2～10h。上述方法在另一种实施方式中，当含有C70氧化物的材料置于圆底烧瓶中加热时，剧烈搅拌置于圆底烧瓶中的含有C70氧化物的材料；可选的，所述剧烈搅拌的速度为500～1500转/分钟。上述方法在另一种实施方式中，加热期间向放置含有C70氧化物的材料的容器中通入惰性气体以便对还原反应进行保护；可选的，在加热前向放置含有C70氧化物的材料的容器中通入惰性气体将容器中残留的空气排净；进一步可选的，惰性气体为Ar。上述方法在另一种实施方式中，含有C70氧化物的材料为C70氧化物本身或同时含有C60氧化物和C70氧化物的材料。上述方法在另一种实施方式中，所述C70氧化物为C70单加成氧化物C70O。上述方法在另一种实施方式中，所述C60氧化物为C60单加成氧化物C60O。上述方法在另一种实施方式中，所述C70单加成氧化物C70O包括C70O的八种异构体，分别为：C70O[a,b]，C70O[c,c],C70O[d,e],C70O[a,a],C70O[b,c],C70O[c,d],C70O[d,d],C70O[e,e]，50％以上为[6,6]加成C70O[a,b]产物。上述方法在另一种实施方式中，C70氧化物的合成方式包括光致氧化、电化学氧化、臭氧氧化、有机氧化反应。上述方法在另一种实施方式中，在可见光及室温的条件下用臭氧氧化的方法合成C70的单加成氧化物C70O的步骤包括：(1)将100mgC70溶于100mL甲苯中，超声至溶液中无不溶固体；(2)将O3和O2按照体积比1：2～1：5混合后通入步骤(1)所得C70的甲苯溶液中直到有棕黄色絮状沉淀析出，通入O3和O2的总体积占所述甲苯溶液的1.5％，滤除不溶物得到反应液；(3)将步骤(2)所得反应液采用高效液相色谱分离C70O，所采用的色谱柱为Buckyprep柱(20×250mm，Cosmosil)，进样量为12ml，流动相为甲苯，流动相的流速为12ml/min，C70O在色谱柱上的保留时间为22～24min；(4)将通过高效液相色谱分离后的C70O纯品收集，蒸干溶剂，得到黑色粉末即为C70O。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)富勒烯在制备和存储的过程中会产生很多氧化物，或者其化学反应的中间体也会产生很多氧化物，现有技术中认为富勒烯的氧化物通常在较高的温度下进行分解；但本申请中专利技术人创造性的发现C70氧化物可以在较低温度如：100～200℃的条件下部分还原回到C70。本专利技术将C70氧化物还原为C70的方法提供了一个C70与C70氧化物之间可控转变的新途径，还提供了一种减少C70因氧化而损失的新途径。(2)在本专利技术将C70氧化物还原为C70的方法中，在较低温度下的还原反应有特异性，即该反应对于C60和C70的氧化物的分解特性不同，在低温下仅有C70的氧化物可以分解，而C60的氧化物基本不能分解，可以用这种不同的分解特性进行富勒烯及氧化物的分离提纯。(3)本专利技术将C70氧化物还原为C70的方法实验简单，成本低廉，检测手段方便。附图说明图1是富勒烯氧化物C60O和C70O的紫外可见-近红外吸收光谱图。图2是富勒烯氧化物C60O和C70O的红外光谱图。图3是富勒烯氧化物C60O和C70O的热重谱图，纵坐标的1表示百分之百，0.98表示百分之98。图4是富勒烯氧化物C60O和C70O的变温ESR光谱图，分别在室温、313K、353K、373K和383K的条件下测定了ESR，C60O的不同温度下的ESR光谱几乎重合，C70O在383K条件下测定的ESR波动明显，其余温度下的ESR光谱几乎重合。图5是富勒烯氧化物C70O的高温分解机理示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例1、C70O和C60O在不同温度下的分解情况制备C70O：将100mgC70溶于100mL甲苯中，超声2小时至溶液中无不溶固体。将O3和O2按照体积比1:3混合后通入C70的甲苯溶液中至瓶壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原C70氧化物的方法，其特征在于包括以下步骤：将含有C70氧化物的材料置于100～200℃，可选的为110～180℃的条件下加热。

【技术特征摘要】
1.一种还原C70氧化物的方法，其特征在于包括以下步骤：将含有C70氧化物的材料置于100～200℃，可选的为110～180℃的条件下加热。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将含有C70氧化物的材料置于100～200℃的条件下加热包括：将含有C70氧化物的材料置于瓷舟内，再将该瓷舟置于管式炉内，使管式炉升温以便对含有C70氧化物的材料进行加热，控制加热的温度为100～200℃。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：当含有C70氧化物的材料置于瓷舟内加热时，控制加热的温度为110～200℃；可选的，控制加热的时间为2～10h；可选的，所述将该瓷舟置于管式炉内是将该瓷舟放置在管式炉内的石英管中。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将含有C70氧化物的材料置于100～200℃的条件下加热包括：将含有C70氧化物的材料置于圆底烧瓶中加热，控制加热的温度为100～150℃。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当含有C70氧化物的材料置于圆底烧瓶加热时，控制加热的温度在110～150℃；可选的，控制加热的时间为2～10h；可选的，剧烈搅拌置于圆底烧瓶中的含有C70氧化物的材料；可选的，所述剧烈搅拌的速度为500～1500转/分钟。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：含有C70氧化物的材料为C70氧化物本身或同时含有C60氧化物和C70氧化物的材料。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：加热期间向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春儒，吴波，
申请(专利权)人：北京福纳康生物技术有限公司，中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11