[發明專利]富勒烯衍生物的分離方法

無效

• 申請號: 201110244834.3
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102432421A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 高潮;劉建群;賈林;陳冬;叢志遠;安忠維;杜渭松;田地;劉紅利;陳鍵
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07C13/64
• 分類號: C07C13/64;C07C7/12;B01D15/10
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明涉及一種富勒烯衍生物的分離方法。

背景技術

聚合物太陽能電池中，光活化層材料占據了核心的地位，是電池性能優劣的關鍵，光活化層是由充當電子給體材料的共軛聚合物和充當電子受體材料的富勒烯衍生物構成的。其中富勒烯單加成物衍生物(IC₆₀MA)，其結構式如I所示，雙加成物衍生物(IC₆₀BA)，其結構式如II所示具有高LUMO(最低未占軌道)能的特點，是新一代的電子受體材料。

IC₆₀MA與IC₆₀BA作為新一代的電子受體材料，受到了光伏電池研究者的關注。如采用IC₆₀BA作為電子受體材料制成的反轉聚合物光伏電池，已經獲得了6.0％的光電轉換效率。但是作為電子級的受體材料，富勒烯衍生物特別是雙加成物衍生物的純度對光伏電池性能的影響至關重要。

富勒烯衍生物茚-C₆₀是由茚和C₆₀目前一般是在溶劑存在的情況下進行[4+2]環加成反應得到，由于反應體系中茚大過量，因此得到的富勒烯衍生物中有多加成、三加成、雙加成、單加成產物。這些加成物的極性相似，導致分離非常困難。例如世界專利申請WO?2008/018931公開了一種富勒烯衍生物茚-C₆₀分離方法，該方法采用甲苯作為淋洗液，采用Cosmosil?Buckyprep(250×4.6mm)分析柱、Agilent?1100液相色譜在330nm下對茚-C₆₀加成物進行分離，得到洗脫時間為4分鐘的雙加成衍生物及洗脫時間為5.4分鐘單加成衍生物，所收集的組分分析顯示雙加成衍生物純度約為95％，其中含有雙加成物衍生物IC₆₀BA異構體2種。單加成衍生物純度約為98％。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足和缺陷，提供一種不但能有效分離富勒烯衍生物，而且得到的富勒烯衍生物純度較高的富勒烯衍生物分離方法。本發明的富勒烯衍生物分離方法可以實現富勒烯衍生物雙加成物衍生物IC₆₀BA、富勒烯衍生物單加成物衍生物IC₆₀MA的有效分離，2種產物純度均不小于99％，其中分離出的雙加成衍生物中含有7種富勒烯雙加成物衍生物異構體。

本發明采用COSMOSIL?Buckyprep?Packed?Column色譜柱，選配有機淋洗液，設計淋洗梯度，實現了對富勒烯雙加成衍生物IC₆₀BA的有效分離。

本發明的富勒烯衍生物的分離方法，包括以下步驟：將進行[4+2]環加成反應得到富勒烯衍生物混合樣品，用四氫呋喃溶解配制成質量濃度為2×10^-5g/ml的樣品溶液，注入COSMOSIL?Buckyprep?Packed?Column色譜柱，淋洗液為四氫呋喃和正己烷混合溶液，設定淋洗液流速0～10分鐘為0.6～0.8ml/min，10.01～15分鐘為1.0～1.2ml/min，15.01～30分鐘為1.5ml/min的梯度淋洗，收集8.01-12.00min、12.01-20.00min分鐘流出淋洗液，負壓蒸除8.01-12.00min收集淋洗液得到富勒烯雙加成物衍生物，負壓蒸除12.01-20.00min分鐘收集淋洗液得到富勒烯單加成物衍生物。所述色譜柱規格為4.6mm?l.D.×250mm，5μm，高純硅膠為填料，以芘基異丙基類(pyrenylpropyl?group)為固定相；所述四氫呋喃和正己烷體積比為60％～40％∶40％～60％。