本文選題：C_(60)H_2　切入點：苯　出處：《閩南師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：從“富勒烯時代”的開啟,化學(xué)家們面臨了一個挑戰(zhàn),就是氫化富勒烯。事實上,C_(60)的氫化是最早報道的試圖想要對富勒烯進行的化學(xué)修飾。然而,這個任務(wù)非常艱巨,花費了很長時間才完成了一些氫化富勒烯的結(jié)構(gòu)表征。富勒烯sp~3C-H鍵有選擇性的功能化修飾一直是個難題,氫化富勒烯的去質(zhì)子化形成負離子,然后進行烷基化反應(yīng)。這是一個由親電到親核轉(zhuǎn)換的過程,是現(xiàn)有方法不能夠直接得到的。本論文主要通過C_(60)H_2為底物,醋酸鈀為催化劑,鄰四氯苯醌為氧化劑對富勒烯上的sp~3C-H鍵進行有選擇性的功能化修飾進行探究,并且合成了三種C_(60)衍生物。具體內(nèi)容如下:(1)通過以C_(60)H_2為底物,參考sp~3C-H活化的類似文獻,對C_(60)H_2分別進行芳基化,硼基化,接丙二酸二乙酯,C-O偶聯(lián)等反應(yīng)的探究。利用核磁(NMR),高效液相色譜(HPLC),液相質(zhì)譜(LC-MS)等分析檢測手段對實驗結(jié)果進行初步的分析,并總結(jié)了實驗成敗的原因。(2)以C_(60)H_2為底物,溶劑苯為苯源,醋酸鈀為催化劑,鄰四氯苯醌為氧化劑,成功對富勒烯上特定的sp~3C-H鍵進行有選擇性的功能化修飾,對所得到的粗產(chǎn)物進行硅膠柱的粗分離,高效液相色譜的進一步分離和提純,最終得到C_(60)PhH的目標(biāo)分子。通過質(zhì)譜(MS)、紫外-可見分光光度儀(UV-Vis)、13C NMR和1H NMR對目標(biāo)分子進行了結(jié)構(gòu)和光譜性質(zhì)表征。同時,為了科研的嚴(yán)謹,做了一系列氘標(biāo)記實驗,先后合成了C_(60)D2和C_(60)PhD。通過比較C_(60)D2和C_(60)H_2,C_(60)PhD和C_(60)PhH的1H NMR圖,得出該合成方法具有區(qū)域選擇性。(3)通過合成C_(60)C6H4ClH、C_(60)CCSi(CH)3H、C_(60)CCH3H和C_(60)CH3H富勒烯衍生物,探究其方法對其他富勒烯衍生物的sp~3 C-H鍵的選擇性,以此來優(yōu)化反應(yīng)條件,減少副產(chǎn)物C_(60)的生成,提高產(chǎn)率。最終選用C_(60)CH3H為底物,溶劑為苯,醋酸鈀為催化劑和鄰四氯苯醌為氧化劑,得到反應(yīng)的粗產(chǎn)物通過硅膠柱和高效液相色譜進行分離,得到的純的C_(60)CH3Ph,并且通過MS、1HNMR和UV-Vis對其結(jié)果進行表征。(4)以C_(60)H_2為底物,溶劑為甲苯,醋酸鈀為催化劑,鄰四氯苯醌為氧化劑,得到反應(yīng)的粗產(chǎn)物進行硅膠柱和高效液相的分離,分離出純目標(biāo)分子1,2-H(PhCH_2)C_(60),利用MS和1HNMR對其進行結(jié)構(gòu)表征。
[Abstract]:From the "fullerene era" open, chemists have faced a challenge, is hydrogenated fullerene. In fact, C_ (60) of the hydrogenation is trying to chemical modification of fullerenes were first reported. However, this task is very difficult, it takes a long time to complete the characterization of some hydrogenated fullerenes sp~3C-H key. Fullerene functionalization of selective hydrogenation of fullerenes has been a problem, the deprotonated form negative ions, then through alkylation reaction. This is a electrophilic nucleophilic to the conversion process, the existing methods cannot directly is obtained. This paper mainly through the C_ (60) H_2 as substrate palladium acetate as catalyst, four adjacent chloranil as oxidant to selective functionalization of sp~3C-H bond fullerene were explored, and the synthesis of three kinds of C_ (60) derivatives. The specific contents are as follows: (1) by C_ (60) H_2涓哄簳鐗，

本文編號：1584156