水溶性C60衍生物的电化学合成及表征

通过电化学方法合成了一种具有良好水溶性并能在水及空气中长期稳定存在的C₆₀衍生物,经电泳实验证实该衍生物带负电荷。红外光谱及近红外光谱显示该水溶物有稳定键合的CO和OH基,所以表现出强亲水性。在可见区(从420nm到700nm)有非常宽的发光谱带,这是由于Jahn-Teller效应以及C₆₀和OH基之间的相互作用引起的。     

中间体C60(CH3)-和产物C60(CH3)2的结构及产物

用INDO系列方法对C₆₀^2-与CH₃反应的中间体C₆₀(CH₃)^-进行理论研究,得到具有Cs对称性的构型。结果表明,CH₃加成到C₁₅上,将使与其相邻的双键碳(C₃₀)的电荷密度和自旋密度达极大值,故加成反应部位在C₃₀处;另外,C₁₅的对位C₁₂(或C₂₇)也较其它部位易于反应,且有两个反应场所,因而产物C₆₀(CH₃)₂可能为六元环上的1,2-加成和1,4-加成两种异构体的混合物。同时对两种加成产物的结构和电子光谱进行了理论研究,指认其电子跃迁,并讨论了其光谱红移的原因。     

C60与甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备及光电导性能的研究

通过自由基聚合的方法制备了一系列甲基丙烯酸甲酯和C₆₀的共聚物,实验结果表明,增加引发剂的含量可以大大提高共聚物的产率。用元素分析、GPC和DSC等方法对共聚物进行表征。首次尝试研究了不含导电高分子的C₆₀共聚物体系的光电导性能,结果表明,该类共聚物光电导性能良好。     

富勒烯C60硫桥键联四硫富瓦烯衍生物的理论研究

利用半经验AM1法研究了富勒烯C₆₀硫桥键联四硫富瓦烯衍生物和富勒烯C₆₀键联四硫富瓦烯衍生物的几何构型,电子结构.计算结果显示,富勒烯C₆₀硫桥键联四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯(TTF)平面与C₆₀发生作用,使其弯曲的程度比富勒烯C₆₀键联四硫富瓦烯衍生物的大,从而形成一种独特的四硫富瓦烯(TTF)平面半包裹C₆₀的空间构型的D-A体系.这很可能是由于C-S单键的灵活性造成的.而且它们的HOMO轨道主要分布在四硫富瓦烯(TTF)部分,而LUMO轨道则主要分布在C₆₀上.预测了富勒烯C₆₀硫桥键联四硫富瓦烯衍生物很有可能在激发态下产生更长寿命的电荷分离态.     

聚并苯掺杂C60作锂离子电池负极材料的理论与性能研究

在AM1半经验方法水平上,对不同数目的Li⁺位于C₆₀笼内和笼外时形成的复合物进行几何优化,PAS负极材料由于掺杂C₆₀而吸附更多的Li⁺,并且Li⁺容易嵌入到C₆₀中,从理论上解释了聚并苯(PAS)导电性能改善的原因,并对PAS中掺杂C₆₀的最佳比例进行了预测.     

C60/SBA-15介孔复合材料的合成及其荧光性质的研究

通过对介孔SBA-15孔壁氨基化(SBA-15-NH₂),然后与C₆₀反应形成化学键,成功地将C₆₀组装进入SBA-15孔道中,合成了C₆₀/SBA-15介孔复合材料.通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-V is)和差热-热重分析(TG-DTA)等方法对其进行了表征.同时,对复合材料的荧光性质进行了研究.结果发现,SBA-15-NH₂在575 nm处出现发射峰,C₆₀/SBA-15介孔复合材料在554 nm处出现发射峰,峰位蓝移21 nm.     

2-(2,5-二羟基苯基)-5-甲基-2,5-二氢吡咯并[3,4]富勒烯的合成和电子光谱的理论研究

利用丙氨酸和2,5-二羟基苯甲醛所形成的亚胺叶立德与C₆₀发生1,3-偶极环加成反应, 合成并分离、纯化制备了一种新的C₆₀吡咯烷衍生物: 2-(2-5-二羟基苯基)-5-甲基-2,5-二氢吡咯并[3,4]富勒烯. 通过¹H NMR, FT-IR, UV-vis和元素分析确定了其结构, 研究了体系的电化学和荧光性质. 采用密度泛函的方法, 在B3LYP/6-31G水平上对分子的几何构型进行了优化, 得到稳定的几何构型; 运用INDO/S方法计算了化合物的电子光谱, 计算结果434.2 nm与实验值432.0 nm基本一致.     

C60与甲基醚CH3OCnH2n+1的气相离子分子反应研究

自宏观量合成和分离C₆₀以来,人们不断地合成各种功能化的C₆₀衍生物.在对C₆₀化学性质的认识过程中,气相离子化学一直起着十分重要的作用。     

C60O3的结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对C₆₀O₃的可能构型进行研究,结果表明:环氧结构邻近的6-6键易发生进一步的加成反应.其中3个氧原子加在同一个六元环的6-6边上,形成环氧结构最稳定的C₃v构型,第3个氧原子加在2个环氧结构相邻的六元环的6-6边上的C₂、C_s构型也相当稳定,C₂、C_s构型的部分¹³C NMR谱与实验吻合.C₆₀O₃可能有较好的反应活性,其电子光谱属于理论预测.     

探索碳笼分子家族:富勒烯的结构模型构建策略*

以发现C₆₀球笼结构的史实阐述结构模型的制作对探索物质结构奥秘的重要性。以科学家对富勒烯形成机制的探索佐证多角度构建结构模型的合理性,举例介绍搭建C₆₀球棍模型3种方法的操作步骤。探讨一组有结构关联性C_60+10n碳笼分子结构模型构建的思维方法,举例介绍搭建代表分子C₇₀,C₈₀球棍模型的操作步骤。探讨一组有高度对称性的富勒烯结构模型构建的思维方法,举例介绍搭建大直径、高对称富勒烯C₇₂₀球棍模型的操作步骤。结合《普通高中化学课程标准(2017年版)》和教学实践探讨结构模型构建在化学教学中的作用,为富勒烯结构模型的自主构建教学提供范例。     

［60］富勒烯硫桥键联1,3-二硫杂环戊烯基-2-硫酮衍生物的理论研究及合成和表征

摘要为了获得具有长寿命电荷分离态的［60］富勒烯-富硫衍生物有机功能分子, 我们设计了用单键硫桥键联［60］富勒烯和硫酮衍生物的分子7和8, 用半经验AM1方法得出最低能量的几何结构, 在此基础上用密度泛函(DFT) B3LYP/3-21G方法,对其进行计算, 得出电子相关的优化参数, 预测其稳定性. 发现用硫桥链接后, 硫酮部分和C60部分之间的距离比文献报道的无硫桥链接的C60衍生物要短, 且能隙变小, 使得在光激发下形成激发态较容易. 同时用硫酮烯砜6与C60发生Diels-Alder环加成反应, 合成了这两个新化合物, 用TOF-MS， 1H NMR， 13C NMR, IR， UV-Vis和荧光光谱等进行了结构表征.     

C60衍生物与C60混合物中富勒烯的生长研究

富勒烯分子生长方面的研究，对于富勒烯的基础研究以及潜在应用有着重要的意义，因此引起了科学界的广泛兴趣和研究，Yeretzian[1]、Campbell[2],Rao[3]等人相继用不同的实验方法对C60的融合作了详细研究，但C60的生长动力学过程依然是个悬而未决的问题．我们实验室已对C60的正负离子解离以及C60加成衍生物中C60的解离和生长作了较深入的研究：发现C60正负离子解离时电荷具有不同的转移通道，即C朋解离时电荷留在碳笼上，而C60解离时电荷易转移到小碳簇上，且C60解离以较缓慢的笼子收缩过程进行间．衍生物基团（如节基、薛基）对C。。…     

用原子转移自由基聚合法合成末端含碳笼烯-60的窄分子量分布聚苯乙烯

Ｃ６０是碳笼烯一族的代表,其独特的球笼形空间结构和电子结构决定了其有许多奇异的性质［１］．关于Ｃ６０的化学反应性的研究方兴未艾［２］,其中Ｃ６０的高分子衍生物的合成也是关注所在．迄今关于含Ｃ６０的高聚物的合成已有许多报道［３,４］,而关于窄分布的含Ｃ６０高聚物的合成的研究尚少．Ｆｒｅｙ等［５］将阴离子聚合所得的聚苯乙烯链的末端转变为氨基,再与过量的Ｃ６０发生单电子转移加成反应制得窄分布的以Ｃ６０封端的聚苯乙烯．Ａｓｔｒｕｓ等［６］将活性阳离子聚合所得的六臂星形聚苯乙烯的末端转化为氨基,得到Ｃ６０…     

用多官能团引发剂合成超支化聚苯乙烯及其C60衍生物

通过α-溴丙酰溴与Z5(季戊四醇与2,2-二羟甲基丙酸缩聚的产物)酯化反应制得超支化原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂Z5-B(约含19个引发点).在100℃及CuCl/N,N,N,N",N"-五甲基二亚乙基三胺催化下,用Z5-B引发苯乙烯的ATRP聚合(环己酮为溶剂,体积分数为50%),得到超支化的聚苯乙烯,将溴端基叠氮化后与C60反应,获得超支化聚苯乙烯C60衍生物.该超支化C60衍生物可用于光限制材料.     

紫外光照下C_(60)与聚苯乙烯直接反应合成C_(60)-聚苯乙烯衍生物及电子自旋共振（ESR）研究

在室温，紫外光照下溶液相中C_(60)与聚苯乙烯的直接反应合成得聚苯乙烯的 C_(60)加合物。衍生物中C_(60)的含量可由C_(60)的投料比来控制。得到了产物经 UV－Vis，FTIR，GPC，TGA及DSC等波谱表片，测得产物的分子量比母体聚苯乙烯的 分子量稍高。对溶液相的反应进行了现场的ESR研究，得到强的PSC_(60)~(-·)的 自由基信号，g值为2.0024。同时对C_(60)和聚苯乙烯混合物固相体系的光照反应 进行了ESR测试。结果表明在反应过程中及最终产物中均存在稳定的C_(60)-高分子 链烃基自由基阴离子RC_(60)~(-·)。表明了反应的自由基机理。     

富勒烯四甲氧基衍生物的合成与表征

富勒烯四甲氧基衍生物的合成与表征甘良兵，周胜，姜剑峰，黄春辉（北京大学化学与分子工程学院，北京，１００８７１）武轶，吕木坚，潘景歧（北京微量化学研究所）（北京大学分析测试中心）关键词Ｃ＿６０衍生物，甲氧基，四氮杂环十二烷富勒烯化学是目前人们研究的热门...     

C60衍生物的MALDI-TOFMS分析

C_(60)衍生物在超导、非线性光学、催化、材料和生物活性等方面有巨大的潜在应用价值。C_(60)衍生物大多为固体,蒸汽压较低,采用需要加热才能够使样品气化电离的质谱或"硬"电离质谱方法进行测定,易造成C_(60)衍生物分解并释放出配体。近年来国内外应用基体辅助激光解吸软电离质谱法成功分析了许多不同类型的C_(60)衍生物如卤化C_(60)酰胺化C_(60)芳基化C_(60)、C_(60)部花菁、煤基C_(60)烟灰萃取产物、金属C_(60)衍生物以及C_(60)乙二胺膜等。本文报道采用MALDI-TOFMS法分析C_(60)酯衍生物和C_(60)吡咯烷衍生物的结果。     

电极表面结构及有机添加物对C60电还原过程的影响

研究了不同电极表面结构及有机添加剂对Ｃ６０电化学还原过程的影响。实验结果表明，富勒烯及其阴离子的电还原活性取决于电极表面结构的影响，即：ｉｐｃ（多晶）〉ｉｐｃ［Ｐｔ（１１１）］〉ｉｐｃ［Ｐｔ（１１０）］，且在Ｐｔ（１１１）及Ｐｔ（１１０）晶面上Ｃ６０＾１－及Ｃ６０＾２－的还原电位均有一定的位移。另外，实验结果还表明当溶液中分别添加苯胺及邻氨基酚时，其对Ｃ６０电还原过程的影响机理将有所不同。     

C60接枝聚(N-乙烯基咔唑)的合成、表征及光电导性能

自从Ｃ６０被发现和被制备出来以后,其特殊的结构和独特的物理和化学性质受到各研究领域学者的广泛青睐．聚（Ｎ－乙烯基咔唑）（ＰＶＫ）体系经 Ｃ６０掺杂后光电导性能有很大幅度提高．但掺杂体系不稳定,因而限制了对该类材料的应用．为了克服这种缺点,我们尝试用各种简单的方法把Ｃ６０化学键合到高分子链中,制备具有光电导性能的Ｃ６０高分子衍生物． 最近,唐本忠［１］和 Ｐａｔｉｌ［２］等分别用常规的自由基聚合方法,将Ｃ６０接枝到聚合物分子主链上,我们已研究了不含导电高分子的Ｃ６０共聚物的光电导性能［３］,本文采用…