The fullerene complex, C-70 (OsO4Py2)(3), was prepared by the reaction of C-70 With OsO4 and Py in methylbenzene at room temperature. The new complex was characterized by elemental analysis, IR and electronic spectra. The complex structure was supposed

Cheng, DD

Wu, ZY

Yang, SG

Zhan, MX

Zheng, LS

吴振奕

杨森根

程大典

詹梦熊

郑兰荪

Xiamen University Institutional Repository

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.    http://www.cnki.net收稿日期: 1997209215. 联系人: 詹梦熊. 第一作者: 杨森根, 男, 50 岁, 讲师.3 国家自然科学基金资助课题.[研究简报 ]C70 (O sO 4Py2) 3 配合物的合成和表征3杨森根　吴振奕　程大典　詹梦熊　郑兰荪(厦门大学化学系, 厦门, 361005)关键词　C70 (O sO 4Py2) 3, 合成, 表征分类号　O 631. 71自从 1985 年 K ro to 等[1, 2 ]发现富勒烯 (球烯) 以来, 在化学、物理和材料等领域逐渐地形成了富勒烯的研究热潮, 现在人们正将较多注意力投向富勒烯的各类衍生物结构与性能之间内在联系规律的研究, 以期望在开发应用方面取得更大的进展, 为此也更加重视对具有特殊组成与结构的富勒烯衍生物的研究. 本文首次合成并表征了C 70 (O sO 4PY2) 3 配合物, 推测了其可能的结构.1　实验部分1. 1　C 70 (O SO 4PY2) 3 的合成　取 21. 0 m g C70 (含量 99% ) 溶于 20 mL 甲苯中, 冰浴中冷却,加入 12. 5 m g O sO 4, 搅拌下加入 0. 11 mL 吡啶. 继续搅拌, 至棕色絮状物沉淀完全, 离心分离, 沉淀经多次洗涤, 真空干燥, 于真空干燥器中保存, 产量 29. 7 m g, 产率 57%.1. 2　仪器　意大利 Carbo E rba21106 型元素分析仪; 日本岛津 UV 2240 型分光光度计(CH 2C l2 为溶剂) ; 日本岛津 IR 2408 型红外分光光度计 (KB r 压片).2　结果与讨论2. 1　合成反应机理　在合成过程中, 若只有含O sO 4 的甲苯溶液与含C 70的甲苯溶液混合,则长时间搅拌仍不发生反应, 只有在加入吡啶后反应才能进行, 产生棕色沉淀. 说明可能是先发生吡啶与O sO 4 的络合, 尔后O sO 4 才能与C 70形成氧桥化合物. 其理由是吡啶上的给予体氮原子有未公用的电子对, 使其具有较强的推电子作用[3 ] , 造成O sO 4 上氧原子有更高的电子云密度, 致使 C 70笼上的 C C 双键打开, 形成 2 个 C—O 键. 本反应控制n (C 70) ∶F ig. 1　Electron ic spectra for C70 and C70 (O sO 4Py2) 3a. C70; b. C70 (O sO 4Py2) 3.n (O sO 4)∶n (Py) = 1∶3∶6, 此时有棕色沉淀产生, 稍过量的 Py 与 O sO 4 则可使C 70 (O sO 4Py2) 3产率有所提高, 这与上述的反应机理相吻合.2. 2　产物组成　C70与O sO 4 及吡啶反应生成C 70 (O sO 4Py2) 3 后的UV öV is 谱峰变化十分明显, 反应前 C70有多个吸收峰, 而反应后只存在 1 个吸收峰 (图 1) , 这说明C 70通过氧桥与锇的键合是强的共价键, 而且在反应后对称性发生了较大的改变. 从而使原来的V o l. 19 高 等 学 校 化 学 学 报 N o. 9　1 9 9 8 年 9 月 　　　　　　 CH EM ICAL JOU RNAL O F CH IN ESE UN IV ERS IT IES　　　　　 1381～ 1382　© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.    http://www.cnki.net一些允许跃迁变为禁阻跃迁, 引起某些吸收峰的消失, 同时也使反应后的吸收峰位置有较大的移动.F ig. 2　IR spectra for C70 (O sO 4Py2) 3与纯 C 70相比, C70 (O sO 4Py2) 3 红外光谱发生了较大的变化 (见图 2) , C70在 675 cm - 1(C C振动) 和 1 430. 5 cm - 1 (C _ C 振动) 处吸收峰分别移至 692 和 1 450 cm - 1, 而在原吸收峰的位置只存在不明显的肩峰, 可以认为这是由于C70与O sO 4 的键合形成强的共价键, 致使峰位置移动了10～ 20 cm - 1. 而在 836 cm - 1处仍保留O sO 2 基团的特征吸收峰[4 ] , 说明该产物中含有O sO 2 基团 (见图 3). 其它 IR 振动吸收峰为 1 607、1 482、1 215、1 069、954、876 和 763 cm - 1, 与文献 [ 5 ]报道的C 60 (O sO 4Py2) 2振动吸收峰一致, 说明 C 70 (O sO 4Py2) 3 的结构与 C60 (O sO 4Py2) 2 的结构相似,F ig. 3　D iagram for structure ofC70 (O sO 4Py2) 3即C 70 (O sO 4Py2) 3 中的锇通过氧原子桥与C70相连.产物的元素分析结果 (% ) 为: C 56. 21, H 1. 53,N 3. 38, 这与理论值 (% ) (C 57. 80, H 1. 45, N 4. 05)基本一致, 其中H 含量偏高, C 与N 含量偏低, 这是由于产物吸水性强, 在测定样品时难于完全避免吸收水分, 这与其红外光谱中于 3 400 cm - 1处有 1 个弱的水吸收峰的结果相一致 12. 3　产物结构的推测　据上述分析, C70 (O sO 4Py2) 3的结构与C 60 (O sO 4Py2) 2 [5 ]相似, C 70与O s 是通过氧桥键合的, 其示意图见图 3. 在C 70笼上有3 个不同位置键合着O sO 4Py2 基团, 因空间位阻等原因, 这些基团须尽可能远离. 此外, O s与吡啶上氮是以配位键结合的.参　考　文　献　 1　Kro to H. W. , H eath J. R. , O’B rien S. C. et a l. . N atu re, 1985, 318: 162　 2　L IN Yong2Sheng (林永生) , WU Zhen2Yi (吴振奕) , ZHAN M eng2X iong (詹梦熊) et a l. . Chem istry (化学通报) ,1996, (9) : 5　 3　HU Zh i2D e (胡之德) , ZHAO Zheng2Feng (赵正凤). Spectropho tom etric M ethods (分光光度分析法) , Yinchuan:N ingx ia Peop le P ress, 1987: 51　 4　W allis J. M. , Koch i J. K. . J. Am. Chem. Soc. , 1988, 110: 8 207　 5　H aw k ins J. M. , L ew is T. A. , L o ren S. D. et a l. . J. O rg. Chem. , 1990, 55: 6 250Syn thes is and Character iza tion for C70 (O sO 4Py2) 3 Com plexYAN G Sen2Gen, W U Zhen2Y i, CH EN G D a2D ian, ZHAN M eng2X iong3 , ZH EN G L an2Sun(D ep artm en t of Chem istry , X iam en U niversity , X iam en , 361005)Abstract　T he fu llerene comp lex, C70 (O sO 4Py2) 3, w as p repared by the react ion of C 70　w ithO sO 4　and Py in m ethylbenzene at room temperatu re. T he new comp lex w as characterized byelem en ta l analysis, IR and electron ic spectra. T he comp lex structu re w as suppo sed.Keywords　C70 (O sO 4Py2) 3, Syn thesis, Characteriza t ion (Ed. : M , G)2831 高 等 学 校 化 学 学 报　　　　　　　　　　　　　　V o l. 19

Synthesis and characterization for C-70(OsO4Py2)(3) complex

http://dspace.xmu.edu.cn/bitstream/handle/2288/13316/C_70_OsO_4Py_2_3%e9%85%8d%e5%90%88%e7%89%a9%e7%9a%84%e5%90%88%e6%88%90%e5%92%8c%e8%a1%a8%e5%be%81.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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