[發明專利]一種AgNO2促進的[60]富勒烯異噁唑衍生物的合成方法

在審

• 申請號: 201710931421.X
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107721942A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張朋玲;劉統信
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C07D261/20
• 分類號: C07D261/20
• 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AgNO₂促進的[60]富勒烯異噁唑衍生物的合成方法。

背景技術

富勒烯獨特的結構和光電性能使其在材料科學、生物醫藥、超分子化學等領域具有廣泛的應用價值。近年來，富勒烯的功能化成為重要的研究課題。一方面通過在碳籠上引入不同的有機官能團能夠有效地改善其物理性質和化學特性，如溶解度、電子親和性等；另一方面發展富勒烯新反應可以為富勒烯功能材料的拓展應用提供更多的機會。

磺酰腙，作為一類重要的有機合成中間體被廣泛地應用到各種有機合成中。在眾多報道的有機轉換反應中，它們通常作為重氮化合物的前體，經過N-S鍵的斷裂原位生成重氮化合物，生成的重氮化合物作為1,3-偶極子經過環加成反應得到氮雜環化合物；或轉化為金屬卡賓、碳卡賓、碳正離子等在過渡金屬催化或無金屬催化下發生交叉耦合反應生成結構多樣性的化合物。

2013年，Valdes等報道了磺酰腙類化合物在堿性條件下發生N-S鍵斷裂得到重氮化合物，生成的重氮化合物再與炔烴發生[3+2]環加成、[1,5]反式重排反應合成各種官能團化的吡唑類化合物。隨后，他們還報道了在堿存在下，Pd₂(dba)₃催化磺酰腙與芳基鹵化物發生交叉偶聯反應生成烯烴類化合物，該反應具有廣泛的底物適用性和優異的官能團兼容性。

2011年，王劍波教授課題組報道了Pd(OAc)₂催化磺酰腙類化合物與端炔發生交叉偶聯反應，簡單高效生成共軛烯炔類化合物；同年，他們又報道了六氟磷酸四乙腈銅(Cu(MeCN)₄PF₆)/雙噁唑啉共催化的磺酰腙與端炔烴之間的交叉偶聯反應生成取代的丙二烯烴類化合物。

2009年，Barluenga等報道了無金屬催化的磺酰腙類化合物與苯硼酸的還原偶聯反應，該反應具有廣泛的底物適用范圍和優異的官能團兼容性。此外他們還使用一鍋法同樣也能夠以較好的收率得到相應的目標產物，且反應條件溫和，原料易得，操作簡單。

磺酰腙類化合物的反應不僅僅局限于小分子，同樣在富勒烯化學中也有廣泛的應用。1995年，Wudl課題組報道了苯磺酰腙類化合物在堿的作用下原位生成重氮化合物，重氮化合物與C₆₀反應生成[5,6]開孔的富勒烯產物，將反應溫度升高到180℃，[5,6]開孔的富勒烯產物可以轉化為[6,6]閉環的產物，即[60]-PCBM，是一種具有重要應用的聚合物太陽能電池受體材料?？梢?，發展新穎的合成方法以實現結構更加多樣化的富勒烯異噁唑類衍生物的合成是非常有價值的。

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AgNO₂促進的[60]富勒烯異噁唑衍生物的合成方法。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種AgNO₂促進的[60]富勒烯異噁唑衍生物的合成方法，其特征在于具體過程為：以[60]富勒烯和磺酰腙類化合物為反應原料，在AgNO₂促進作用下經由N-N鍵斷裂和氧原子轉移過程合成[60]富勒烯異噁唑衍生物。

進一步優選，所述AgNO₂促進的[60]富勒烯異噁唑衍生物的合成方法，其特征在于具體步驟為：首先將[60]富勒烯、AgNO₂、CF₃COOH與磺酰腙類化合物加入到干燥的反應試管中，再加入鄰二氯苯和二甲亞砜，密封超聲使之溶解，然后置于25℃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，以二氯甲烷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[60]富勒烯，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]富勒烯異噁唑衍生物。

進一步優選，所述[60]富勒烯、AgNO₂、CF₃COOH與磺酰腙類化合物的投料摩爾比為0.05:0.1:0.1:0.05～0.1。