一種微米樹葉狀結構的n-甲基-2-苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷的制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及N-甲基-2-苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷以及其制備方法和應用。本發明以富勒烯C60、苯甲醛和肌氨酸為原料制備N-甲基-2-苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷以及具有微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷，并采用微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷作為載體制備硝基苯催化加氫制對氨基苯酚的催化劑。本發明制備N-甲基-2-苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷的工藝制得的產品產率高、純度高，制備的催化劑活性高、壽命長。
【專利說明】—種微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3, 4-富勒烯基吡咯烷的制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種富勒烯衍生物的制備方法及其應用，更具體地說，涉及一種N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷的制備方法以及應用。
【背景技術】
[0002]在現代科學和工程科技方面，由粒徑在納米尺寸范圍內的納米粒子構成的材料與常規粒子構成的同種材料相比，在性能方面有很大的不同，這種材料在物理、化學性質上具有更多的優點，在催化劑和光電子器件等方面具有潛在的應用前景。富勒烯基納米材料具有非常重要的光、電、磁、催化性能，因此科學家們正在努力尋找不同方法，以期制備出形貌相同、粒徑分布均勻的富勒烯基納米材料。Bokare和Patnaik直接利用C6tl的CS2溶液經自組裝得到C6tl納米粒子，并發現得到的粒子直徑隨C6tl溶液濃度的增大而減小。C6tl其它形貌的結晶態也已被制備出來，如:納米須、納米線、納米棒、納米管等。
[0003][3+2]環加成反應是合成富勒烯衍生物的一個經典反應，1，3-偶極子是多種多樣的，如葉立德類化合物、重氮化合物以及其它1，3-偶極子，偶極子既可以原位產生，也可以事先制備，方法簡便，一般反應的轉化率和產率都較高。甲亞胺葉立德是一類常見的1，3-偶極子，它的產生方法多種多樣，由醛或酮與α -氨基酸加熱縮合脫羧形成甲亞胺葉立德是其中最常用的方法，即:α-氨基酸與醛反應經脫羧和失水后可制得亞胺葉立德(Prato反應)，Maggini最早報道了這類反應，肌氨酸、甲醛和C6tl在甲苯中回流，制得N-甲基富勒烯吡咯烷衍生物，尤其是通過選擇不同的醛、酮或氨基酸可以方便地將生物活性基團或具特殊物理和電學性質的分子引入富勒烯，合成多種吡咯烷和富勒烯衍生物，反應如下所示。與1，3偶極及其它試劑的[3+2]環加成常用來官能化C6tl, 1996年，Prato和Marti η的研究小組同時獨立報道了第一 C6tl-TTF化合物。在加熱條件下，帶醛基的TTF衍生物與α -氨基酸發生親核加成反應，經脫羧和脫水后形成亞胺葉立德，之后與C6tl發生1，3-偶極環加成反應得到化合物。
[0004]
【權利要求】
1.一種微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷的制備方法，其特征在于，其步驟包括: (1)在氬氣保護下，先按照物質的量比為1:6的比例將富勒烯C6tl溶于新蒸甲苯中，并攪拌l_2h，得到富勒烯C6tl甲苯溶液； (2)向所述富勒烯C6tl甲苯溶液中分別加入新蒸餾的苯甲醛和肌氨酸，并將其置于120°C下回流2-3h，得到反應液，其中，三種原料富勒烯C6tl、苯甲醛和肌氨酸的物質的量比為 1:6:4 ; (3)向反應液中通入氬氣，使其冷卻至室溫后，對其進行過濾、濃縮和柱層析分離，得到反應濃縮液； (4)對反應濃縮液依次使用環己烷淋洗掉未參加反應的富勒烯C6tl、再用體積比為1:3的甲苯和環己烷混合而成的洗脫劑淋洗剩余物，得到產物溶液，之后，先對產物溶液依次進行固液分離和使用甲醇清洗2-3次，再對其真空干燥24h，得到N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基批略燒； (5)對所述的N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷進行處理，以甲苯為溶劑，把所述的N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷溶解在甲苯中，其在甲苯中的濃度為0.75mg-0.85mg/mL，再加入表面活性劑，其中表面活性劑為十二烷基二甲基氧化胺溶解在甲醇中制得的，所述 表面活性劑的物質的量濃度3-7mmol/L;甲醇與甲苯的體積比為5-6:1,溫度為15°C,磁力攪拌時間為20min ;再經離心機離心,離心機的轉速為5000r/min,離心時間為lOmin，除去上層溶液，用無水乙醇清洗3次，經離心機離心后，置于常溫下晾干IOmin,即可得到微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷。
2.一種根據權利要求1所述的方法制得的微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷在硝基苯催化加氫制對氨基苯酚中的應用。
3.一種硝基苯催化加氫制對氨基苯酚的催化劑，其特征在于所述的催化劑載體為權利要求I所述的方法制得的微米樹葉狀結構的N-甲基-2-苯基-3，4-富勒烯基吡咯烷，所述的活性組分為第VDI族金屬，其中第VDI族金屬占催化劑含量的3 2% (重量)，采用浸潰法制得。
4.如權利要求3所述的催化劑，其特征在于，所述的活性組分為Pt。
【文檔編號】B01J31/02GK103951606SQ201410190463
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】黃飛, 魏先文, 陳國平 申請人:黃山學院