氯化富勒烯的化學(xué)反應(yīng)及富勒烯電子受體材料的合成.pdf

1、早在1991年經(jīng)典富勒烯C60得到宏量合成后,富勒烯化學(xué)的研究就開始迅速發(fā)展,并在人們生活中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　氯化富勒烯是富勒烯化學(xué)反應(yīng)中重要的中間體并吸引了廣泛地關(guān)注。C60與Icl反應(yīng)生成產(chǎn)率高、性質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)物C60C16,該產(chǎn)物不需要分離可以直接進(jìn)行下一步的反應(yīng)。文獻(xiàn)中報(bào)道的C60C16的化學(xué)反應(yīng)主要有親電芳香取代反應(yīng)和親核取代反應(yīng),但是自由基反應(yīng)卻未曾有報(bào)道過。本文以C60C16為反應(yīng)底物,分別研究了它與芳香乙炔和

2、苯乙炔格式試劑的反應(yīng)。其中C60C16與芳香乙炔是在CuI的參與下進(jìn)行反應(yīng),生成富勒環(huán)丁烯衍生物(圖1),因產(chǎn)物中的四元環(huán)結(jié)構(gòu)較難構(gòu)建而很少有文獻(xiàn)報(bào)道。我們對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)生成的富勒環(huán)丁烯衍生物的路徑是通過自由基機(jī)理而非傳統(tǒng)的[2+2]環(huán)加成的方法。此外,我們發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)需要兩個(gè)當(dāng)量的CuI,反應(yīng)產(chǎn)率(36％—53％)受苯環(huán)上取代基的電子效應(yīng)的影響。我們對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了核磁、紅外、紫外和質(zhì)譜的表征,提出了反應(yīng)可能發(fā)生的自由基機(jī)理,并對(duì)產(chǎn)

3、物中兩個(gè)氯原子的位置進(jìn)行了分析確定。這一自由基機(jī)理的提出對(duì)進(jìn)一步研究和優(yōu)化氯化富勒烯的反應(yīng)起著重要的作用。Toluene,60℃圖1 CuI參與的C60C16與芳香乙炔的自由基反應(yīng)
　　有機(jī)太陽能電池因材料柔性好、制作容易、材料來源廣泛和成本低等優(yōu)勢而得到人們廣泛關(guān)注。目前,人們主要致力于給體材料的研究,而對(duì)于受體材料的研究卻比較少。目前使用的最普遍的電子受體材料仍然是[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC60BM)和與其相對(duì)應(yīng)