[0028] 实施例1N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷的制备
[0029] 本实施例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷的制备方法按照现有技术的已知方法制得,具体为:在氩气保护下,先按照摩尔比为1:7的比例将富勒烯C60溶于新蒸甲苯中,并搅拌1-2h,得到富勒烯C60甲苯溶液,再向富勒烯C60甲苯溶液中分别加入4-二甲基氨基苯甲醛和肌氨酸,并将其置于120℃下回流2-3h,得到反应液,其中,反应液中的富勒烯C60、4-二甲基氨基苯甲醛和肌氨酸的摩尔比为1:5:3,接着,先向反应液中通入氩气,使其冷却至室温后,对其进行过滤、浓缩和柱层析分离,得到反应浓缩液,再对反应浓缩液依次使用石油醚淋洗掉未参加反应的富勒烯C60、体积比为1:2的甲苯和石油醚混合而成的洗脱剂淋洗剩余物,得到产物溶液,之后,先对产物溶液依次进行固液分离和使用甲醇清洗2-3次,再对其真空干燥24h,得到产物。
[0030] 实施例2
[0031] 本实施例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法,包括如下步骤:
[0032] (1)取实施例1中制备的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷0.5g与1L四氯化碳溶剂混匀,制得浓度为0.5g/L的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液,备用;
[0033] (2)取十六烷基三甲基溴化铵与异丙醇溶剂混匀,制得浓度为10mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液,备用;
[0034] (3)按照1:1的体积比取步骤(1)中制备的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液,与步骤(2)中制得的十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀并搅拌,水浴控制反应体系温度为5℃,搅拌10min;随后快速控制反应体系升温至20℃,搅拌10min;随后快速控制反应体系升温至40℃,搅拌10min;随后快速控制反应体系升温至60℃,搅拌10min;随后快速控制反应体系降温至5℃,搅拌10min,得到混和液;
[0035] (4)对得到的混和液以离心转速4000rpm进行离心分离12min,并使用无水乙醇对离心分离后得到的固态物质进行清洗;重复上述固液分离和洗涤处理的步骤3次,将获得的固态物质置于常温下晾干,即为所需的富勒烯衍生物微米花。
[0036] 实施例3
[0037] 本实施例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法,包括如下步骤:
[0038] (1)取实施例1中制备的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷3g与1L四氯化碳溶剂混匀,制得浓度为3.0g/L的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液,备用;
[0039] (2)取十六烷基三甲基溴化铵与异丙醇溶剂混匀,制得浓度为2mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液,备用;
[0040] (3)按照1:10的体积比取步骤(1)中制备的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液,与步骤(2)中制得的十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀并搅拌,水浴控制反应体系温度为15℃,搅拌5min;随后快速控制反应体系升温至30℃,搅拌5min;随后快速控制反应体系升温至50℃,搅拌5min;随后快速控制反应体系升温至70℃,搅拌5min;随后快速控制反应体系降温至15℃,搅拌5min,得到混和液;
[0041] (4)对得到的混和液以离心转速6000rpm进行离心分离8min,并使用无水乙醇对离心分离后得到的固态物质进行清洗;重复上述固液分离和洗涤处理的步骤5次,将获得的固态物质置于常温下晾干,即为所需的富勒烯衍生物微米花。
[0042] 实施例4
[0043] 本实施例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法,包括如下步骤:
[0044] (1)取实施例1中制备的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷2g与1L四氯化碳溶剂混匀,制得浓度为2.0g/L的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液,备用;
[0045] (2)取十六烷基三甲基溴化铵与异丙醇溶剂混匀,制得浓度为6mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液,备用;
[0046] (3)按照1:5的体积比取步骤(1)中制备的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液,与步骤(2)中制得的十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀并搅拌,水浴控制反应体系温度为10℃,搅拌5min;随后快速控制反应体系升温至25℃,搅拌10min;随后快速控制反应体系升温至45℃,搅拌5min;随后快速控制反应体系升温至65℃,搅拌10min;随后快速控制反应体系降温至10℃,搅拌5min,得到混和液;
[0047] (4)对得到的混和液以离心转速5000rpm进行离心分离10min,并使用无水乙醇对离心分离后得到的固态物质进行清洗;重复上述固液分离和洗涤处理的步骤4次,将获得的固态物质置于常温下晾干,即为所需的富勒烯衍生物微米花。
[0048] 实施例5
[0049] 本实施例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,控制所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液的浓度为0.2g/L,控制十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液的浓度为12mmol/L;并控制N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液与十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液的体积比为1:0.5。
[0050] 实施例6
[0051] 本实施例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,控制所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液的浓度为4g/L,控制十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液的浓度为1mmol/L;并控制N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液与十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液的体积比为1:12。对比例1
[0052] 本对比例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,所述步骤(3)中,所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液与十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀后,水浴控制体系温度为10℃搅拌35min。
[0053] 对比例2
[0054] 本对比例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,所述步骤(3)中,所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液与十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀后,水浴控制体系温度为25℃搅拌35min。
[0055] 对比例3
[0056] 本对比例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,所述步骤(3)中,所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液与十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀后,水浴控制体系温度为45℃搅拌35min。
[0057] 对比例4
[0058] 本对比例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,所述步骤(3)中,所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷四氯化碳溶液与十六烷基三甲基溴化铵异丙醇溶液混匀后,水浴控制体系温度为65℃搅拌35min。
[0059] 对比例5
[0060] 本对比例所述N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的制备方法与实施例4相同,其区别仅在于,所述步骤(3)中,待所述反应体系温度升至65℃后,搅拌15min。
[0061] 效果例1反应物形态检测
[0062] 取实施例4制得的反应产物进行其形态及结构检测。
[0063] 对目标产物使用扫描电镜(SEM)进行表征的结果见附图1所示,SEM图像显示出了制得的反应产物的形貌和尺寸,可见其形貌与现有技术中已知的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的形态相同,且其微粒尺寸则小于现有技术中的产品。
[0064] 对目标产物使用透射电镜(TEM)进行表征的结果见附图2所示,其中,图2a为组成目标产物的微米片的TEM图像;图2b为图2a的高倍率TEM图像,其右上角的插图为选区的电子衍射图。由图2与现有技术对比可知,构成目标产物的片状N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷为单晶态结构。
[0065] 对制得的目标产物使用型号为BrukerAV300的核磁共振仪进行表征的结果见附图3所示,其中,横坐标为化学位移值/ppm,纵坐标为吸收峰强度;核磁共振谱图中的2.80(s,
3H)归属于-N-CH3,3.05(s,6H)归属于氨基上的两个甲基氢,4.23(d,J=9.3Hz,1H)和4.96(d,J=9.3Hz,1H)为吡咯环C60-CH2-N,4.83(s,1H)为吡咯环C60-CH(Ph)N,7.10-7.31(m,4H)为C6H5;由核磁共振谱图可知,目标产物由N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷组成
[0066] 对制得的目标产物使用型号为VECTOR22FT-IR的红外光谱(FTIR)仪进行表征的结果见附图4所示,其中,横坐标为波数/cm-1,纵坐标为透过率/%。FTIR谱图中的1427、1180、574、524cm-1归属于C60上的特征吸收,1600-1450cm-1归属于苯环的骨架振动吸收,2920、
2850、2773cm-1归属于C-H的伸缩振动吸收,1300-1000cm-1归属于C-N和C-C的伸缩振动吸-1
收,830-750cm 归属于苯环对二取代的弯曲振动吸收;由FTIR谱图可知,目标产物为N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷。
[0067] 可见,本发明所述制备方法依托于现有技术中的已知方法进行改进,制备得到的产物与目标产物完全相符。
[0068] 效果例2产物尺度及化合物含量的测定
[0069] 对实施例2-6及对比例1-5中制得的产物进行形貌结构及产物尺寸的性状表征,具体方法参见效果例1中的方法,测定结果见下表1。
[0070] 对实施例2-6及对比例1-5中制得的产物进行热重分析,以测定器化合物的含量,具体方法为:测试该化合物两种结晶态热重性质均是从室温升高到600℃,在氮气保护下,升高温度速度为10℃/min。该化合物微米片状和微米花状结晶态在100-200℃范围的失重主要是由于溶剂分子的蒸发所造成,测定其始终比率w%,200-400℃范围的失重可能是五元环断裂生成有机小分子物质进一步气化所致,400-600℃范围的失重是C60本身气化所致。因此我们可以认为N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米片状和微米花状结晶态中含该化合物的质量比为1-w%。实施例2-6及对比例1-5中制得的产物的化合物含量见下表1。
[0071] 表1 产物尺度及化合物含量的测定
[0072]编号 形貌特征 片长/μm 片高/μm 片厚/nm 化合物含量/%
实施例2 规则花状 1-2 1-2 12±2 96.5
实施例3 规则花状 1-2 1-2 12±2 96.7
实施例4 规则花状 1-2 1-2 10±1 97.8
实施例5 规则花状 1-2 1-2 15±2 94.2
实施例6 规则花状 1-2 1-2 15±2 93.8
对比例1 规则花状 3-4 1-3 25±2 90.6
对比例2 规则花状 3-4 1-3 25±2 90.3
对比例3 不规则花状 5-6 3-5 30-35 85.6
对比例4 不规则花状 5-6 3-5 30-35 83.2
对比例5 规则花状 2-3 2-3 20±2 93.1
[0073] 从上表数据可以看出,采用本发明所述制备N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的方法,相比于现有技术,可以制得尺寸更小、化合物含量更高的N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花产物。而且,本发明所述方法对搅拌条件的优化,使得所述制备方法相对于现有技术而言,对反应条件的要求更为宽泛(包括但不限于反应物浓度等参数),取得了预料不到的技术效果。
[0074] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。