新型富勒烯碳杂化合物的合成及其衍生化研究

富勒烯(C60/C70)、异氰酸酯以及含有活性氢的水、醇、胺、酰胺、羟胺、肼等化合物在过渡金属化合物的作用下发生反应，合成一系列氮、氧杂原子直接连接到碳笼上的富勒烯四氢恶唑酮、富勒烯四氢咪唑酮、碳杂富勒氢等衍生物。获得的富勒烯碳杂化合物可以通过进一步的还原、加成反应生成一些具有特定结构的新型富勒烯衍生物。本项目所设计的反应是富勒烯化学中尚未报道的新颖反应并且富勒烯四氢恶唑酮、富勒烯四氢咪唑酮及其还原、加成产物是用通常方法难以制备的富勒烯化合物新类型，进一步丰富、拓展了富勒烯碳杂化合物的合成路线，也将为功能化富勒烯的应用打下基础。

在过去的三年中，我们先后研究了高氯酸铁促进的富勒烯（C60 ）与芳基硼酸、酰氯、β-酮酯、异氰酸酯/异硫氰酸酯的反应，获得了一系列新颖的富勒烯硼酸酯、富勒醇、富勒烯半缩酮、富勒烯恶唑酮/噻唑酮衍生物。我们也研究了路易斯酸促进下氮丙啶富勒烯与醛/酮的扩环反应制备了各种富勒烯恶唑烷化合物。此外，我们还研究了富勒烯(C60)及异氰酸酯与含有活性氢的醇、胺等在金属盐促进下的反应，获得了预期的富勒烯四氢咪唑酮、碳杂富勒氢等衍生物。迄今为止，我们已发表7篇SCI权威论文，并在 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology及Encyclopedia of Physical Organic Chemistry上分别撰写1部富勒烯专章，同时，我们还培养研究生5名，基本实现了预期目标。