[發(fā)明專(zhuān)利]直接從煙炱中還原分離富勒烯金屬包合物的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02124174.0
• 申請(qǐng)日: 2002-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1389395A
• 公開(kāi)（公告）日: 2003-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧鎮(zhèn)南;孫寶云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C01B31/02
• 分類(lèi)號(hào): C01B31/02
• 代理公司: 北京華一君聯(lián)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 余長(zhǎng)江

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種從含富勒烯金屬包合物煙炱中還原分離富勒烯金屬包合物的方法。

背景技術(shù)：迄今為止，對(duì)富勒烯金屬包合物的研究表明，富勒烯金屬包合物具有新奇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，在許多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，水溶性的富勒烯金屬包合物衍生物Gd@C₈₂(OH)_x是一種良好的核磁成像造影劑，其弛豫速率是現(xiàn)在臨床上用的造影劑Gd-DTPA的弛豫速率的20倍。(M.Mikawa，H.Kato，M.Okumura，M.Narazaki，Y.?Kanazawa，N.Miwa?and?H.Shinohara，Bioconjugate?Chem.，2001，12，510.)

通常，富勒烯金屬包合物是通過(guò)電弧法合成的，而合成的產(chǎn)物是許多種富勒烯金屬包合物和空心富勒烯的混合物，需要經(jīng)過(guò)提取和分離才能得到純品(Shinohara?H.Endohedral?metallofullerenes.Rep.Prog.Phys.2000，63，843-892)。而HPLC分離技術(shù)是分離富勒烯金屬包合物的常用的手段。具體方法是，將含有富勒烯金屬包合物的煙炱，利用溶劑，如二硫化碳，吡啶等進(jìn)行兩步、甚至多步提取，提取液蒸干后再溶于甲苯，最后以甲苯為流動(dòng)相，利用專(zhuān)用色譜柱進(jìn)行兩步或多步HPLC分離。

這種分離方法的缺點(diǎn)在于，分離過(guò)程較長(zhǎng)，溶劑提取富勒烯金屬包合物的提取率較低，而且HPLC分離是一件非常繁重的工作，需要利用較長(zhǎng)的時(shí)間，消耗大量的溶劑，因此很難得到大量的富勒烯金屬包合物。對(duì)于富勒烯金屬包合物的應(yīng)用，這是一個(gè)很難克服的障礙。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種直接從煙炱中還原分離富勒烯金屬包合物的方法，不必經(jīng)過(guò)HPLC分離，就可以得到大量的富勒烯金屬包合物，簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、試劑消耗量少、提取效率高。

本發(fā)明的直接從煙炱中還原分離富勒烯金屬包合物的方法，其步驟包括：

1、利用電弧法，以合金為金屬源，合成含富勒烯金屬包合物的煙炱；(LianYF，Shi?ZJ，Zhou?XH，He?XR，Gu?ZN.Chemistry?of?materials?2001，13(1)，39-42)

2、將收集到的煙炱，在無(wú)氧條件下，與還原劑以摩爾比1∶1-1∶5的比例混合；

所用還原劑選自：鋁鎳合金、鎂粉、鋅粉、錫粉、氫化鈉、硫代硫酸鈉、氫化鋰鋁、二茂鈷等金屬、有機(jī)和無(wú)機(jī)還原劑。在使用鋁鎳合金、硫代硫酸鈉等金屬或無(wú)機(jī)還原劑時(shí)，需加入與還原劑等摩爾比的氫氧化鈉和水；

3、在無(wú)氧條件下，加入除氧的不同極性的溶劑，攪拌12-36小時(shí)；

所用溶劑選自：四氫呋喃、甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亞砜或苯腈等極性和非極性溶劑及其混合溶劑；

4、除去水層和殘?jiān)?/p>

5、有機(jī)層經(jīng)濾膜過(guò)濾后，除去了懸浮的固體顆粒，得到富勒烯金屬包合物的負(fù)離子溶液。在不同極性的有機(jī)溶劑中，會(huì)得到不同組分的富勒烯金屬包合物的負(fù)離子。

本發(fā)明的原理是：(1)不同的富勒烯金屬包合物和富勒烯具有不同的還原電位。(2)溶劑的極性對(duì)富勒烯和富勒烯金屬包合物的還原電位有很大的影響。在不同的溶劑中，C₆₀的還原電位可以變化0.4v(Noviandri?I.，Bolskar?R.D.，Lay?P.A.，Reed，C.A.，J.Phys.Chem.B，1997，101，6350)。當(dāng)溶劑的極性降低時(shí)，富勒烯的還原電位向負(fù)的方向移動(dòng)。這就意味著，在還原劑相同的條件下，C₆₀在弱極性溶劑中比強(qiáng)極性溶劑中難還原。而盡管Gd@C₈₂的還原電位具有同C₆₀相同的變化趨勢(shì)，但由于本身的還原電位比C₆₀低，因而在弱極性溶劑中仍可以被還原。

本發(fā)明中，通過(guò)調(diào)節(jié)溶劑的極性，可以逐漸將還原電位高的空心富勒烯和富勒烯金屬包合物與還原電位低的空心富勒烯和富勒烯金屬包合物分離。例如，M@C₈₂和M₂@C₈₀(其中，M代表稀土元素)比其它富勒烯和富勒烯金屬包合物具有更正的還原電位，可以被選擇性的還原提取，直接和其它物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。

本發(fā)明的特點(diǎn)及其優(yōu)異效果：

1、提出了一種新的富勒烯金屬包合物的分離方法。即利用控制溶劑的極性，直接從煙炱中選擇性的還原分離富勒烯金屬包合物的方法。

2、這一方法比常用的溶劑提取的提取效率高，且方法簡(jiǎn)便快捷。