合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯‑1‑二氢吡咯衍生物的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯‑1‑二氢吡咯衍生物的方法，属于富勒烯衍生物的合成技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：

【技术实现步骤摘要】
合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法
本专利技术属于富勒烯衍生物的合成
，具体涉及一种合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法。
技术介绍
自从富勒烯被发现和分离以来，不同类型的加成反应已在[60]富勒烯碳笼上实现。近年来，过渡金属催化的内氧化反应引起了广泛关注。由于在该类反应中，底物既可作为反应物又可作为氧化剂，从而避免了额外氧化剂的加入，在改善反应效率和操作水平方面具有明显的优势。肟酯衍生物作为一类重要的有机合成中间体在内氧化反应中被广泛使用去构建含氮杂环衍生物。作为三维的大π电子体系，富勒烯及其衍生物具有良好的接受电子性质及较高的电子迁移率，是一种良好的n-型半导体材料。因此，不断发展新的方法合成结构新颖的富勒烯衍生物具有重要的科学价值和意义。本专利技术设计了一种简便、新型、高效且具有广泛底物适用范围的新方法，为构建结构有限的[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物及相应的应用研究提供了物质基础和方法支持。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种底物适用范围广、化学选择性高且原料相对简单易得的合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法，其特征在于：以富勒烯C60和S-取代肟酯衍生物或α-O-取代肟酯衍生物为反应原料，在CuS的催化作用下于120℃反应制得多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物，合成过程中的反应方程式为：其中R为下列结构中的一种：R’为下列结构中的一种：进一步优选，所述合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法，其特征在于具体步骤为：将富勒烯C60加入到干燥的反应试管中，加入邻二氯苯并超声使富勒烯C60完全溶解，再将CuS和S-取代肟酯衍生物或α-O-取代肟酯衍生物加入到反应试管中，加入乙腈并超声溶解，然后将混合物密封并于120℃的油浴中搅拌加热反应直至TLC监测原料反应完全，将反应产物湿法上样、过硅胶柱，以甲苯为洗脱剂除去产物中的不溶性物质，真空蒸发溶剂，将剩余的固体用CS2溶解，上样、过柱，先用CS2作为洗脱剂收集未反应的富勒烯C60，再用体积比CS2/CH2Cl2＝5:1的CS2与CH2Cl2的混合溶液作为洗脱剂洗脱得到目标产物多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物。进一步优选，所述富勒烯C60、CuS与S-取代肟酯衍生物或α-O-取代肟酯衍生物的投料摩尔比为1:0.2:2。进一步优选，所述α-O-取代肟酯衍生物为进一步优选，所述S-取代肟酯衍生物为进一步优选，所述多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物具体为：本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术原料廉价易得、操作简单、底物适用范围广且具有良好的官能团耐受性，适用于克级规模制备与富勒烯大分子的合成。因此，本专利技术提供了一种合成系列结构独特的富勒烯二氢吡咯衍生物的方法。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1富勒烯吡咯烷衍生物A的制备反应步骤：首先将C60(36.0mg,0.05mmol)加入干燥的15mLtube中，加入邻二氯苯(5mL)，超声使C60完全溶解，之后将CuS(1.0mg,0.01mmol)和(0.10mmol)加入到上述体系中，并加入乙腈(1mL)，超声溶解，之后塞上旋塞，放置于120℃的油浴锅中搅拌加热2小时，TLC检测反应至反应终点时停止反应，将体系湿法上样、过短硅胶柱，甲苯为洗脱剂除去体系不溶性物质，真空蒸发溶剂，将剩余固体用CS2溶解，上样、过柱、先用CS2作为洗脱剂收集未反应的C60，之后用CS2/CH2Cl2＝5/1(v/v)的CS2与CH2Cl2混合溶液作为洗脱剂洗脱得到产物A，产物A的相对产率是36％。产物A：1HNMR(400MHz,CD3COCD3/CS2)δ8.32–8.29(m,3H),8.09–8.07(m,2H),7.62–7.57(m,4H),7.56–7.40(m,2H).13CNMR(150MHz,CDCl3/CS2withCr(acac)3asrelaxationreagent,all1Cunlessindicated)δ171.07,164.78(CO),153.94,150.51,150.30,150.15,147.61,147.42,146.43(2C),146.28,146.20(3C),146.07,145.98(3C),145.84(2C),145.77,145.51,145.47,145.39(2C),145.26(2C),145.20,144.47,144.42(2C),144.34,142.83(2C),142.59(4C),142.51,142.43,142.20(4C),141.96,141.89,141.80(2C),141.70(2C),141.44,140.26,140.20,139.63,139.40,136.90,136.05,135.40,133.83,131.54,130.19(2C),129.07(2C),128.81(2C),128.62(2C),128.38,98.13,84.38(sp3-CofC60),70.41(sp3-CofC60).λmax/nm255,312,428,690。实施例2富勒烯吡咯烷衍生物B的制备反应步骤：首先将C60(36.0mg,0.05mmol)加入干燥的15mLtube中，加入邻二氯苯(5mL)，超声使C60完全溶解，之后将CuS(1.0mg,0.01mmol)和(0.10mmol)加入到上述体系中，并加入乙腈(1mL)，超声溶解，之后塞上旋塞，放置于120℃的油浴锅中搅拌加热2小时，TLC检测反应至反应终点时停止反应，将体系湿法上样、过短硅胶柱，甲苯为洗脱剂除去体系不溶性物质，真空蒸发溶剂，将剩余固体用CS2溶解，上样、过柱、先用CS2作为洗脱剂收集未反应的C60，之后用CS2/CH2Cl2＝5/1(v/v)的CS2与CH2Cl2混合溶液作为洗脱剂洗脱得到产物B，产物B的相对产率是37％。产物B：1HNMR(400MHz,CDCl3/CS2)δ8.34–8.32(m,3H),8.06(d,J＝8.8Hz,2H),7.62–7.60(m,3H),6.90(d,J＝8.8Hz,2H),3.84(s,3H).13CNMR(150MHz,CDCl3/CS2withCr(acac)3asrelaxationreagent,all1Cunlessindicated)δ171.79,164.99(CO),164.24,154.20,150.67,150.28,147.80,147.61,146.61(2C),146.48,146.40,146.37(2C),146.25,146.23,146.17,146.15,146.13,146.02,145.95(2C),145.67(2C),145.55(2C),145.43本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯‑1‑二氢吡咯衍生物的方法，其特征在于：以富勒烯C60和S‑取代肟酯衍生物或α‑O‑取代肟酯衍生物为反应原料，在CuS的催化作用下于120℃反应制得多样化单取代或双取代[60]富勒烯‑1‑二氢吡咯衍生物，合成过程中的反应方程式为：

【技术特征摘要】
1.合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法，其特征在于：以富勒烯C60和S-取代肟酯衍生物或α-O-取代肟酯衍生物为反应原料，在CuS的催化作用下于120℃反应制得多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物，合成过程中的反应方程式为：其中R为下列结构中的一种：R’为下列结构中的一种：2.根据权利要求1所述的合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法，其特征在于：所述合成多样化单取代或双取代[60]富勒烯-1-二氢吡咯衍生物的方法，其特征在于具体步骤为：将富勒烯C60加入到干燥的反应试管中，加入邻二氯苯并超声使富勒烯C60完全溶解，再将CuS和S-取代肟酯衍生物或α-O-取代肟酯衍生物加入到反应试管中，加入乙腈并超声溶解，然后将混合物密封并于120℃的油浴中搅拌加热反应直至TLC监测原料反应完全，将反应产物湿法上样、过硅胶柱，以甲苯为洗脱剂除去产物中的不溶性物质，真空蒸发溶剂，将剩余的固体用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朋玲，刘统信，张贵生，麻娜娜，时蕾，张志国，刘青锋，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41