富勒烯衍生物的合成、分離與性質研究.pdf

1、自1985年發(fā)現(xiàn)富勒烯以來，我們的眼前展開了一個新的化學世界。C60，C70，內包金屬富勒烯，富勒烯二聚體等一系列碳納米材料紛紛涌現(xiàn)。它們獨特的籠形結構與眾多的雙鍵使得這些碳納米材料表現(xiàn)出許多奇特的物理化學性質，為材料科學，藥物科學，電子學和微電子學等的發(fā)展開辟了廣闊的前景。本論文著重對內包金屬富勒烯的衍生物，富勒烯二聚體，C60衍生物的一些重要的性質與反應進行了研究。 1.本文首次對內包金屬富勒烯與哌嗪的反應進行了研究。在常溫

2、，Ar氣保護下合成，并用硅膠柱分離了三種金屬富勒烯衍生物。用激光解析飛行時間質譜，紫外可見近紅外光譜，紅外光譜等手段分析表明其結構分別為：La@C82-C4N2H8，La@C82-C4N2H8-H8和La@C82-(C4N2H8)2-H6。對比C60與哌嗪的反應結果發(fā)現(xiàn)：與空富勒烯相比，金屬富勒烯反應活性更高，產物加成數目更多，且不同的金屬富勒烯反應活性也有明顯區(qū)別。這一結果對內包金屬富勒烯的衍生物的合成與應用具有一定的指導意義。

3、 2.中子照射方法合成出新型橋碳型富勒烯二聚體C131，C141。本文利用高效液相色譜分離，激光解析飛行時間質譜，紫外可見光譜，以及循環(huán)伏安法，微分脈沖伏安法等系統(tǒng)的電化學研究方法對其電子性質進行研究。并用量子化學計算的方法對二聚體負離子的穩(wěn)定性進行了理論計算。研究表明橋碳型富勒烯二聚體經歷三個可逆的還原過程和三個不可逆的還原過程。還原過程開始時，二聚體仍基本保持原來C60,C70單體的電子性質，只是隨著二聚體得到電子數目的增多，兩個