苏黎世联邦理工学院Yoko Yamakoshi、赫罗纳大学Sílvia Osuna等首次合成了M3N@Ih-C80金属富勒烷的tris-/tetra-加合物,具体的作者通过Y3N@Ih-C80和Gd3N@lh-C80在过量N-乙基甘氨酸、甲醛反应通过1,3-偶极环加成进行区域选择性反应过程。
通过HPLC将得到的产物进行纯化,并通过NMR、MS、VIS-NIR方法进行表征,结果显示得到的产物为三个/四个有机分子修饰的产物。虽然三分子修饰的产物理论上的种类可以高达1140种,但是作者通过NMR结果显示得到的三分子修饰Y3N@lh-C80产物全部为[6, 6]或[6, 6][6, 5][5, 6]结构的异构体;四分子修饰产物为稳定的[6, 6]结构。在对Gd3N@lh-C80分子中,由于Gd3N体积较大,并通过释放应力的驱动力影响Prato加成反应中的区域选择性。
通过1H NMR,13C NMR,VIS-NIR,DFT计算对Y3N@C80的加合物进行测试,得到了加合物的结构和反应位点。本文中形成的富勒烯加合物结构具有独特的物理化学性质,并在TNT-EMF结构材料中有重要应用前景。
参考文献
Olesya Semivrazhskaya, Safwan Aroua, Maxim Yulikov, Adrian Romero-Rivera, Steven Stevenson, Marc Garcia-Borràs, Sílvia Osuna*, and Yoko Yamakoshi*
Regioselective Synthesis and Characterization of tris- and tetra-Prato Adducts of M3N@C80 (M = Y, Gd), J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.9b13768
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13768