Interested Article - Реакция Прато

Реакция Прато в химии фуллеренов — это функционализация фуллеренов и нанотрубок азометиновых . Так, в нижеприведенном примере, ставится реакция с обратным холодильником аминокислоты с параформальдегидом в толуоле , при которой образуется илид. Последний в момент образования реагирует с 6,6- двойной связью фуллерена ( ). Продукт реакции N -метилпирролидиновое производное, пирролидинофуллерен или пириллидино3,4:1,2[60]фуллерен получается с 82% выходом.

Prato reaction of azomethine ylide with fullerene

Этот же метод также используется для функционализации одностенных нанотрубок . При модифицировании глицинового остатка аминокислоты производные нанотрубок получаются растворимыми в обычных растворителях , таких как хлороформ и ацетон . Другой особенностью модифицированных нанотрубок является их "набухание" по сравнению с необработанными нанотрубками .

Как и в случае других реакций , используемых для функционализации фуллеренов , таких как или реакция Дильса-Альдера , это реакция обратима. Термическое пиридинофуллерена с сильными , такими как малеиновая кислота , в присутствии катализатора ( катализатор Уилкинсона или ) в с обратным холодильником в течение 8—18 часов приводит к исходному фуллерену С ₆₀ . требуется в 30-кратном избытки и захватывает , что смещает равновесие в сторону образования С ₆₀ . N -метилпирролидиновое производное реагирует слабо (5%-ый выход) и для повышения выхода необходимо замещение азотсодержащего кольца в α-положение метильной , фенильной группами или сложноэфирным остатком.

Альтернативным методом функционализации нанотрубок — реакция с триметиламина и диизопропиламидом лития (LDA) с обратным холодильником в тетрагидрофуране . При этом на 16 углеродных атомов нанотрубок приходится 1 функциональная группа . Если же амин содержит , например пирен , реакция протекает даже при комнатной температуре , поскольку эта группа предварительно ориентируется у поверхности нанотрубки перед реакцией благодаря .

В одном из модификаций метода, был получен жидкий фуллерен (обычно фуллерены находятся в твёрдом состоянии) при введении пирролидинового заместителя 2,4,6-трис(алкилокси)фенильной группы. Впрочем, небольшое количество растворителя всё равно необходимо.

Ссылки

M. Maggini, G. Scorrano and M. Prato. Addition of azomethine ylides to C60: synthesis, characterization, and functionalization of fullerene pyrrolidines (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1993. — Vol. 115 , no. 21 . — P. 9798—9799 . — doi : .
V. Georgakilas, K. Kordatos, M. Prato, D. M. Guldi, M. Holzinger and A. Hirsch. Organic Functionalization of Carbon Nanotubes (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — Vol. 124 , no. 5 . — P. 760—761 . — doi : .
N. Martín, M. Altable, S. Filippone, A. Martín-Domenech, L. Echegoyen and C. M. Cardona. Retro-Cycloaddition Reaction of Pyrrolidinofullerenes (англ.) // Angewandte Chemie International Edition : journal. — 2006. — Vol. 45 , no. 1 . — P. 110—114 . — doi : .
C. Menard-Moyon, N. Izard, E. Doris and C. Mioskowski. Separation of Semiconducting from Metallic Carbon Nanotubes by Selective Functionalization with Azomethine Ylides (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — Vol. 128 , no. 20 . — P. 6552—6553 . — doi : .
T. Michinobu, T. Nakanishi, J. P. Hill, M. Funahashi and K. Ariga. Room Temperature Liquid Fullerenes: An Uncommon Morphology of C ₆₀ Derivatives (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — Vol. 128 , no. 32 . — P. 10384—10385 . — doi : .