分離、提純富勒烯碳60的方法
2023-05-29 20:08:16 4
專利名稱：分離、提純富勒烯碳60的方法
技術領域：
本發明涉及分離、提純富勒烯碳60的方法。自1990年W.Kratschmer等和R.E.Haufler等(W.Kratschmer，et al，Chem.Phys.Lett.1990，170∶167;Nature，1990，347∶254;R.E.Haufler et al，J.Phys.Chem.1990，94;8634;Mat.Res.Soc.Symp.Proc.Special Session on Buckminsterfullerene，1990)較大量地合成了富勒烯(Fullerene)碳60與碳70的混合物(以下按國際通用表示法分別寫作C60，C70)後，不斷地有關於合成該類化合物的新方法的報導，為深入研究該類化合物的性能和應用奠定了基礎，隨之而最迫切需要解決的問題是如何大量而簡便地獲得高純(99.5-99.9%)的C60和純的C70。
已有的分離、提純富勒烯碳60的最有效方法是用色譜法和高壓液體色譜法，由於該類化合物在有機溶劑中溶解度小，需要使用大量的溶劑，但分離得到的產品量卻甚少，不適於大量生產。從而使得C60的價格昂貴，而且久居不下，給深入研究和應用該類化合物造成了很大的困難。為此，尋求一種成本低廉的分離、提純方法十分必要。
本發明提供一種成本低廉，設備簡單，操作方便，溶劑用量少，適於大規模生產的分離、提純C60的方法。C60的純度可達99.5-99.9%。
本發明方法是用重結晶的方法從C60和C70混合物中分離、提純C60。本發明方法包括1.將C60和C70的混合物以每克10-40毫升的溶劑量與有機溶劑一起加熱回流0.5-1.5小時，使其部分溶解，趁熱過濾分出未溶物，待下一步處理，濾液經濃縮去1/3-1/2後冷凍(-10--20℃)析出富集了的C60或者C70的晶體，這決定於所選用的溶劑，母液為富集了的C70或C60。所述的有機溶劑選自二硫化碳、苯或其一元、二元或多元氯取代物或者烴基取代物，烴基包括C1-3的烷基;二元或多元取代烴基可以相同也可以不相同;
2.將上一步1中所述的未溶物與該步所選用的有機溶劑一起加熱回流0.5-2小時，使之溶解，熱過濾，濃縮去1/3-1/2後冷凍(-10--20℃)，過濾析出的晶體C60，母液可蒸去溶劑得C60、C70的混合物。
3.將2中得到的C60晶體，用所述的有機溶劑重結晶4-6次，得高純的C60晶體。
用本發明方法分離、提純富勒烯碳60，其成本約為已有色譜法的1/2-1/3，對擴大C60的研究工作及其應用極為有利。
為了更清楚地說明本發明，列舉以下實施例，但這些對本發明的範圍無任何限制。在本發明方法基礎上的任何非本質性的變換仍屬本發明的範圍。
實例11.將5克C60與C70的混合物在回流裝置中與150毫升二硫化碳回流1小時，趁熱過濾出未溶物，待處理。濾液經濃縮去1/2後冷凍(-15--20℃)，過濾析出的結晶，該結晶為富集了的C60，濾液含富集了的C70(約45%)。
2.將上述未溶物與400毫升二硫化碳一起加熱回流約1.5小時使之溶解。熱過濾，將濾液濃縮去1/2後冷凍(-15--20℃)。過濾析出的晶體C60(含量約98%)，母液經蒸去溶劑後得C60、C70的混合物。
3.將上一步獲得的C60晶體再用二硫化碳作溶劑重結晶3-6次，得高純C60，純度為99.5-99.9%。純度測定用液相色譜法。
實例21.將5克C60與C70的混合物在回流裝置中與150毫升鄰二甲苯一起加熱回流1小時，趁熱過濾出未溶物，待處理。將濾液濃縮去1/3後冷凍(-15--20℃)，析出的晶體為富集了的C70，母液中含少量C70和C60的混合物。
2.將上述未溶物和400毫升鄰二甲苯一起加熱回流約1.5小時使之溶解，熱過濾，將濾液濃縮去1/2後冷凍(-15--20℃)。析出的晶體為C60。
3.將以上析出的C60晶體(含量約97%)，濾出後，再用鄰二甲苯作溶劑重結晶3-4次，得純C60晶體(含量≥99.5%)，純度測定用液相色譜法。
權利要求
1.一種從C60和C70混合物中分離、提純富勒烯碳60的方法，其特徵在於，所述的方法為重結晶法，包括①將富勒烯C60和C70的混合物以每克10-40毫升的溶劑量與有機溶劑一加起熱回流0.5-1.5小時，使其部分溶解，趁熱過濾分出未溶物，待下一步處理，濾液經濃縮去1/3-1/2後冷凍(-10--20℃)，析出富集了的C60或者C70的晶體，母液為富集了的C70或C60，所述的有機容劑選自二硫化碳、苯或其一元、二元或者多元氯取代物或者烴基取代物，烴基包括C1-3的烷基，二元或多元取代烴基可以相同也可以不相同；②將上一步①中所述的未溶物與該步所選用的有機溶劑一起加熱回流0.5-2小時，使之溶解，熱過濾，濃縮去1/3-1/2後冷凍(-10--20℃)，過濾析出的晶體為C60，母液經蒸去溶劑得C60和C70的混合物。③將②中得到的C60晶體用所述的有機溶劑重結晶4-6次得高純C60晶體。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的有機溶劑為二硫化碳，①中析出的晶體為富集了的C60，母液為富集了的C70。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的有機溶劑為鄰二甲苯，①中析出的晶體為富集了的C70，母液為富集了的C60。
全文摘要
本發明涉及分離、提純富勒烯碳60的方法。本發明方法，利用C
文檔編號C07C11/02GK1084502SQ9211068
公開日1994年3月30日 申請日期1992年9月19日 優先權日1992年9月19日
發明者顧鎮南, 周錫煌, 金朝霞, 武永慶, 孫亦 申請人:北京大學