[60]富勒烯与丙氨酸在热条件下反应合成[60]富勒烯吡咯烷衍生物

  一、实验内容
  自1985年富勒烯以来,尤其是1990年实现了[60]富勒烯(C60)的克级制备后,富勒烯的化学修饰就成为了有机合成化学中的前沿领域。一些有应用前景的[60]富勒烯吡咯烷衍生物经过三十多年的发展,人们发展了许多富勒烯化学反应并合成了各种各样的富勒烯衍生物。在所有已制备的富勒烯衍生物中,[60]富勒烯吡咯烷衍生物是最受有机化学家们青睐的化合物之一。通过改变吡咯环上的官能团,我们可以得到各种在有机太阳能电池领域、纳米科技以及生物医药领域有巨大应用前景的富勒烯材料前体(图1)。本实验通过热反应条件下C60与丙氨酸的反应一步合成了这种[60]富勒烯吡咯烷衍生物(图2)。考虑到反应温度较高(200℃),反应时间过长(48小时),不利于教学时间安排;反应后处理操作步骤较多,需要用到高温下的减压蒸馏、分析型高效液相以及快速柱色谱分离,且过柱用到的洗脱剂二硫化碳属于低沸点、高毒性有机溶剂,对学生身体危害大,因此难以在本科生的有机化学实验教学中开展。C<sub>60</sub>与丙氨酸在高温条件下的热反应通过视频实验教学可以在较短时间内详细再现整个实验操作流程和实验现象。所以难以在本科有机实验教学中开展。通过视频实验可以用较短时间详细再现整个实验操作流程和实验现象。
  二、功能及效果
  通过本视频实验,学生可熟悉C60与丙氨酸热反应合成[60]富勒烯吡咯烷衍生物的实验流程,学习分析型高效液相的上机操作流程以及在有机化学实验中重要的快速柱色谱分离操作方法。同时通过这个视频实验,学生可以了解有机合成化学热点领域富勒烯化学修饰的研究进展。

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