当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

富勒烯衍生物的制备及其在毛细管电泳中的应用

发布时间:2018-08-05 13:23
【摘要】:上世纪80年代富勒烯作为碳的第三种同素异形体被发现,富勒烯分子具有独特的球状结构,类似足球,又被称为足球烯,因其独特的球形结构以及迷人物理化学性质,在材料科学、分析科学和生物医药等领域被广泛的研究。金属富勒烯作为富勒烯家族中的一员,因在碳笼内嵌入金属而具有不同于空心富勒烯的独特的性质,有关金属富勒烯的制备、功能化修饰仍是目前富勒烯研究的热点。本论文主要由三个工作组成:1、通过直流电弧法合成了含钇的内嵌金属富勒烯,使用N,N-二甲基甲酰胺选择性提取金属富勒烯,通过多步的HPLC分离,结合质谱及高效液相色谱对得到的金属富勒烯的纯度进行分析,得到高纯度的Y@C82的两种异构体,通过vir-NIR吸收光谱表征对碳笼对称性进行研究,并结合已报道的文献,初步判断为C2v和Cs两种异构体,其中Cs异构体目前尚未有报道。2、为了探究Y@Cs2中从未报道过的异构体的化学性质,将分纯的Y@Cs-C82与溴代丙二酸二乙酯进行Bingel-Hirsch反应,并对产物分纯后进行了质谱和可见光-近红外光谱的表征,最后通过单晶XRD确定了其中一个单加成产物的结构。本实验对研究Y@C82的结构及化学性质有重要意义。3、使用电弧法制备富勒烯(C60),并进行羧基衍生化得到水溶性富勒烯(C60CH-COOH)。然后以水溶性感光材料重氮树脂(DR)为连接试剂,利用层层自组装(LBL)技术,制备了DR/C60CH-COOH共价毛细管涂层柱,然后进行蛋白质毛细管电泳分离,成功实现了4种蛋白质的基线分离,且重现性和稳定性很好。本论文对钇金属富勒烯进行了制备、分离以及化学性质等方面的研究,实验结果发现钇金属的嵌入使得Y@C82的碳笼上碳原子的反应活性大大提高,本论文首次探究了Y@Cs-C82富勒烯的化学性质,并得到了其中一个单加成产物的结构,这对深入研究单金属富勒烯的化学活性、设计和合成新型功能分子都具有积极意义。本论文同时将功能化的碳材料C60CH-COOH修饰在毛细管内壁,利用C60独特的球状结构,有效的降低了蛋白质与毛细管内壁硅羟基的接触,同时增加涂层的润滑能力,有效的提高了蛋白质的分离效率,缩短分离时间。
[Abstract]:Fullerene was found in 80s in the last century as third homoisoforms of carbon. Fullerenes have a unique spherical structure, similar to football, and also known as football enes. Because of their unique spherical structure and attractive physical and chemical properties, the fullerenes have been widely studied in the fields of material science, analytical science and biological medicine. As a member of the fullerenes family, which is different from hollow fullerenes in carbon cage, the preparation and functional modification of metal fullerenes are still the focus of fullerene research. This paper consists of three tasks: 1, the embedded metal fullerenes containing yttrium are synthesized by direct current arc method. The metal fullerenes were selectively extracted with N, N- two methyl formamide, and the purity of the metal fullerenes was analyzed by multistep HPLC separation, mass spectrometry and high performance liquid chromatography, and two isomers of high purity Y@C82 were obtained. The symmetry of carbon cages was studied by vir-NIR absorption spectrum, and the reported literature was combined. The step is determined by two isomers of C2v and Cs, of which Cs isomers have not yet reported.2. In order to explore the chemical properties of the isomers that have never been reported in Y@Cs2, the pure Y@Cs-C82 and two ethyl bromide diacid are reacted with Bingel-Hirsch, and the properties of the products are characterized by the mass spectrum and the visible light near infrared spectroscopy. The single crystal XRD determines the structure of one of the single addition products. This experiment is important for the study of the structure and chemical properties of Y@C82,.3, the arc method is used to prepare fullerenes (C60), and the carboxyl derivatization is used to obtain water-soluble fullerenes (C60CH-COOH). Then the water-soluble photoreceptor diazonium resin (DR) is used as the connecting reagent and the layer self group is used. (LBL) technology, DR/C60CH-COOH covalent capillary coating column was prepared, then protein capillary electrophoresis was separated. The baseline separation of 4 kinds of proteins was successfully realized and the reproducibility and stability were very good. The preparation, separation and chemical properties of yttrium metal fullerenes were studied in this paper. The experimental results found yttrium metal The reaction activity of carbon atoms on the carbon cage of Y@C82 is greatly enhanced. The chemical properties of Y@Cs-C82 fullerenes are first explored in this paper, and the structure of one of the single addition products is obtained. This is of positive significance to the deep study of the chemical activity of the Monal fullerene, the design and synthesis of new functional molecules. The functionalized carbon material C60CH-COOH is modified on the inner wall of the capillary and uses the unique spherical structure of C60 to effectively reduce the contact between the protein and the silicon hydroxyl group on the inner wall of the capillary, and increase the lubricating ability of the coating, effectively improving the separation efficiency of the protein and shortening the separation time.
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O613.71;O658.9

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐正 ,徐大鹏;富勒烯的化学和物理[J];新型炭材料;2001年04期

2 王福民,过玮;富勒烯C_(60)的研究及应用[J];渭南师范学院学报;2002年02期

3 肖瑜;中国富勒烯的研究进展[J];广西科学;2003年02期

4 于剑昆;科学家开发出2种无机富勒烯[J];化学推进剂与高分子材料;2003年06期

5 解菊;富勒烯的发展及应用研究[J];山东商业职业技术学院学报;2003年04期

6 ;我国科学家合成新型稳定小富勒烯[J];广西科学;2004年02期

7 任小元,刘子阳,孙学青,车宇梁,杨华;富勒烯及富勒烯衍生物的质谱研究进展[J];质谱学报;2004年04期

8 季怡萍,张红明,孙淑清;笼内金属富勒烯的合成与分析[J];分析测试学报;2004年S1期

9 朱妙琴;;富勒烯——C_(60)的结构、性质及应用[J];浙江教育学院学报;2005年06期

10 ;富勒烯形成规律研究[J];炼油与化工;2006年02期

相关会议论文 前10条

1 高翔;杨微微;倪玲;李宗军;;富勒烯负离子在富勒烯有机官能化方面的应用[A];中国化学会第27届学术年会第06分会场摘要集[C];2010年

2 季怡萍;张红明;孙淑清;;笼内金属富勒烯的合成与分析[A];2004年全国有机质谱学术交流会论文集[C];2004年

3 詹梦熊;;铜的富勒烯配合物的合成与表征[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年

4 徐海;;利用内包合氢、氦富勒烯作为核磁探针研究化学反应[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年

5 张梅芳;李冉;李东巍;蒋风雷;刘义;;微量热法研究水溶性富勒烯类衍生物与白色念珠菌相互作用[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年

6 宋虎;杨文宁;周晓松;罗顺忠;彭汝芳;;富勒烯的γ辐照稳定性研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年

7 王典;张改红;甘良兵;;金属盐促进的氮杂富勒烯衍生物合成[A];第十六届全国金属有机化学学术讨论会论文集[C];2010年

8 李壮福;秦勇;林大杨;吴国强;;煤中天然富勒烯的提取与地球化学表征[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年

9 常鹰飞;洪波;边江鱼;孙丽莉;王荣顺;;富勒烯C_(32)及其衍生物的理论研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年

10 吕鑫;谭凯;吴欣;;一些内嵌双(多)金属富勒烯结构的新认识[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 陈超;小鼠研究首次证实富勒烯可运载基因[N];科技日报;2010年

2 记者 沈佳;中美学者携手发现全硼富勒烯团簇[N];山西日报;2014年

3 罗阿华;我国富勒烯研究获重大突破[N];中国化工报;2004年

4 罗阿华;为富勒烯走向应用奠基[N];中国化工报;2007年

5 记者 王诗品;富勒烯炭黑产学研项目落户我市[N];自贡日报;2007年

6 文晓丽;利用煤炭为原料制备富勒烯纳米碳材料应用前景广阔[N];锡林郭勒日报;2009年

7 张巍巍;富勒烯可对体细胞造成潜在损伤[N];科技日报;2010年

8 记者 李建斌;中美学者携手发现全硼富勒烯团簇[N];光明日报;2014年

9 本报记者 李晓岩 通讯员 王晓红;纳米碳材料富勒烯应用已不遥远[N];中国化工报;2008年

10 常丽君;纳米尺度富勒烯电子器件可自行制冷[N];科技日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 高飞;氯参与下富勒烯的形成研究[D];厦门大学;2003年

2 高杨;曲面富勒烯图的Clar数及其极值问题[D];兰州大学;2015年

3 蔡文婷;可溶性超大碳笼金属富勒烯的研究[D];华中科技大学;2015年

4 孙丽莉;小富勒烯和准富勒烯衍生物的结构和稳定性的理论研究[D];东北师范大学;2009年

5 陈传宝;含金属钛的新型内嵌富勒烯的合成,,分离及性质研究[D];中国科学技术大学;2011年

6 邓顺柳;富勒烯相关碳簇的合成、分离和化学反应[D];厦门大学;2003年

7 李继玲;异质类富勒烯的聚合及聚合产物的功能化[D];山东大学;2008年

8 程伟;具有二十面体群及四面体群对称性的富勒烯的光谱性质研究[D];吉林大学;1999年

9 陆永明;[60]富勒烯和醇钠、苯肼、胺的反应研究[D];中国科学技术大学;2009年

10 鞠阳;富勒烯图的不变量及其统计分析[D];清华大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王子强;富勒烯的化学开笼研究及开笼富勒烯衍生物的制备[D];北京化工大学;2005年

2 徐厚材;新型高碳富勒烯的制备、分离提纯与表征研究[D];福建师范大学;2005年

3 赵冲;富勒烯C_2增长机理及Sc_2S@C_(84)的理论研究[D];西南大学;2015年

4 陈璇莉;荧光猝灭法研究富勒烯与氧氟沙星、菲的相互作用[D];昆明理工大学;2015年

5 胡日勒朝克;卟啉-富勒烯大π离域体系衍生物的合成研究[D];内蒙古大学;2015年

6 陈爽;高折光指数侧链型C_(60)富勒烯聚酯的合成及性能研究[D];苏州大学;2015年

7 王泊宁;金属内嵌富勒烯La_2@C_(112)及Sc_2@C_(112)的电子及光谱性质理论研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 龙俊;内含Gd~(3+)超级富勒烯及其醇化物的分离、表征和功能研究[D];西南科技大学;2015年

9 王静;(4,6)-富勒烯结构和性质的理论研究[D];山西大学;2015年

10 陈聪地;富勒烯环丙烷和富勒烯咪唑啉酮衍生物的合成与表征[D];西南科技大学;2015年



本文编号:2165922

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2165922.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户31d98***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com