[發明專利]一種[60]富勒烯二氫吡咯衍生物的合成方法

在審

• 申請號: 201710355103.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107118150A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 張朋玲;劉統信;時蕾;麻娜娜;劉青鋒;張志國
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C07D209/96
• 分類號: C07D209/96;C07D403/10
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙)41139
• 代理人: 路寬

技術領域

本發明屬于富勒烯衍生物的合成技術領域，具體涉及一種[60]富勒烯二氫吡咯衍生物的合成方法。

背景技術

具有多樣性取代基的分子框架在材料和醫藥領域通常是需要的，而過渡金屬催化與促進的多組分反應已經發展成為構建該類分子的強有力工具。然而在報道的過渡金屬催化與促進的富勒烯功能化反應中，包括自由基反應、不對稱反應、偶聯反應以及碳氫鍵活化反應，幾乎所有的反應都是單一組分對富勒烯的加成反應，這在一定程度上限制了可融入官能團的多樣性。這樣，發展過渡金屬作用的多組分反應策略，實現具有多樣性與復雜分子骨架結構的富勒烯衍生物的合成將是一個理想的和具有挑戰性的方向。

2009年，日本的Itami課題組報道了鈀催化的三組分反應合成非對稱的四烯丙基化的富勒烯衍生物，反應方程式如式1。在溫和的反應條件下，C₆₀與等當量的烯丙基氯和三丁基烯丙基錫在鈀的催化作用下，以74％的產率且高區域選擇性地提供了獨特的富勒烯四加成衍生物，并獲得了相應的單晶結構。這樣一種獨特加成方式的衍生物，通過現有的其它方法將是難以實現的。同時，他們還對反應過程與反應機理作了詳細的研究。

式1鈀催化的三組分反應合成非對稱四烯丙基化的富勒烯衍生物

2013年，楊課題報道了氯化銅促進的[60]富勒烯與炔二酸二甲酯以及和胺類化合物合成富勒烯二氫吡咯啉的三組分反應，反應方程式如式2。但是在該反應中，由于其中的組分炔二酸二甲酯是單一、固定的。因此從真正意義上講，該多組分反應在合成富勒烯二氫吡咯啉衍生物的多樣性上也受到了較大的限制。因此，在上述有限的功能化富勒烯的多組分反應中，繼續發展新的多組分反應，實現結構更加多樣化的富勒烯衍生物的合成是高度需求的。

式2銅促進的三組分反應合成富勒烯二氫吡咯啉衍生物

本發明的合成工藝具有廣泛的底物適用性，較好的官能團兼容性，也可以用來合成富勒烯大分子化合物，更重要的是，本發明可以由簡單易得的原料合成帶有各種各樣取代基團的富勒烯衍生物。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種合成工藝簡單高效且底物適用范圍較廣的[60]富勒烯二氫吡咯衍生物的合成方法。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種[60]富勒烯二氫吡咯衍生物的合成方法，其特征在于具體過程為：以[60]富勒烯、磺酰腙類化合物和腈類化合物為反應原料，在Ag(I)促進作用下于110-120℃進行環化反應制得目標產物[60]富勒烯二氫吡咯衍生物，其中磺酰腙類化合物為腈類化合物為CH₃CN或

進一步優選，所述的[60]富勒烯二氫吡咯衍生物的合成方法，其特征在于具體步驟為：首先將[60]富勒烯、Ag₂CO₃、Cs₂CO₃與磺酰腙類化合物加入到干燥的反應試管中，再加入鄰二氯苯和腈類化合物，超聲溶解后旋上旋塞，然后置于115℃油浴中加熱攪拌反應，TLC檢測反應完全后將反應產物濕法上樣過硅膠柱，以甲苯為洗脫劑除去體系中不溶性物質，減壓蒸餾旋干，將剩余固體用CS₂溶解、上樣、過柱，先用CS₂作為洗脫劑收集未反應的C₆₀，然后以CS₂/CH₂Cl₂的混合溶液作為洗脫劑進行洗脫得到目標產物[60]富勒烯二氫吡咯衍生物。

進一步優選，所述的[60]富勒烯、Ag₂CO₃、Cs₂CO₃與磺酰腙類化合物的投料摩爾比為0.05:0.015:0.1:0.1，所述的[60]富勒烯與腈類化合物的投料比例為0.05mmol:1mL。

本發明的合成工藝具有廣泛的底物適用性及較好的官能團兼容性，可以用于合成富勒烯大分子化合物，并且該反應可以由簡單易得的原料合成帶有各種各樣取代基團的富勒烯衍生物。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。

實施例1

制備富勒烯二氫吡咯烷衍生物A：

反應步驟：