富勒烯及其衍生物的发展及研究

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富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展

富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展
Applicationprogressoffullereneanditsderivativesinmedicine
LIUZeyuan牞GUOLiangliang牞ZHANGJing
CollegeofChemicalEngineeringandEnergy牞ZhengzhouUniversity牞Zhengzhou450001牞China
Abstract FullereneisaneffectivefreeradicalscavengerandantioxidantThefullerenederivativesobtainedby chemicalmodificationoffullerenehavegoodwatersolubilityandbiologicalactivitiesFullereneanditsderivatives havemanyadvantagesincellprotectionandantioxidantproperties牞antibacterialactivity牞antiviralactivity牞photo dynamicactivity牞drugdeliveryandantitumoractivities牞playinganimportantroleinthefieldofmedicineInrecent years牞greatprogresshasbeenmadeinthisfieldInthisreview牞wesummarizedthelatestresearchprogressand applicationsoffullereneanditsderivativesinmedicinefieldathomeandabroadfrom fouraspectsofregulating tumormicroenvironment牞drugdelivery牞photodynamictherapyandantioxidativestressAtlast牞thefuturedevelop mentandapplicationoffullereneanditsderivativesinthedomainofmedicineareprospected Keywords fullerene牷derivatives牷medicine牷applications

富勒烯及其衍生物生物学效应的研究进展

富勒烯及其衍生物生物学效应的研究进展
肽相 连 的富勒烯 具 有 比肽 T更 有 效 的人 单 核 细 胞 趋 药 性 。 抑制 剂 XM3 3 即 D M3 3 抗 HI 1蛋 白酶 的活性 与 二 甲 2( P 2) v_ 亚砜 ( DMS / 溶 液 中的 富 勒 烯一 肽 相 比 ,XM3 3的抑 0) 水 五 2
都对 富勒 烯及其 衍生 物产生 了浓 厚 的兴趣 , 已报 道 的生 物 学
报告 。该研究 成果 拉开 了开发 低毒 性 、 功能 基 因植 入 法 的 高
制率 可达 5 , 富勒烯一 5 而 五肽则 为 4 。 O Ueg n 等 发 现富勒 醇能 使单 加 氧 酶 , N D H( 酶 如 A P 辅
摘要
富勒烯及其衍生物的生物学效应成为富勒烯研 究非 常有潜 力的领 域和 方向。介绍 了富勒烯 及其衍 生
物的 5种生物学效应, 即与蛋 白和酶的相互作 用、 自由基清除作用、 光敏化作用 、 菌作 用和对生物膜 的双重作用 , 抗 提
出 了富 勒 烯 及 其衍 生 物 可 能被 开发 为 一 类 新 型 药 物 。
效 应包括 DNA的光 剪切作 用 、 酶抑 制效 应 和细胞 毒 性等 [ 。 1 ]
近期 还报 道 了一则 科技新 闻 : 日本学 者野 人英 世 和 中村 荣一
等成 功地 向动物体 内植入 了可 运载基 因 的富勒烯 ( ) 以用 C。,
于医学治疗 。这是 世 界 上 以 富勒 烯 为载 体 植 入 基 因 的 首 次
Anma R s a c e tr B in 0 0 2 i l e e rh C ne , e ig 1 0 1 ) j
Ab ta t sr c Th t d n b o o ia c i iiso u lr n n t e ia i e e o s v r o e t lf l n i e s u y o i lg c la tvte ff l e e a d is d rv tv s b c me e y p t n i i d a d d — e a e

富勒烯衍生物在骨科领域的研究进展

富勒烯衍生物在骨科领域的研究进展
1 水 溶性 富 勒 烯 衍 生 物 与 骨 坏 死
骨性关节炎 ( s or ri, A) O t a his O 是一种以关节软骨的变性 、 e t t 破坏及骨质增生为特 征 的慢性关 节病 。其 发生 率随 年龄 的增 高而增多 , 是老 年人 常见 的关节 病变 。O A的病 理基 础是关 节 软骨的退变 , 软骨基质 内糖蛋 白丢失 , 关节 表层软骨 的软化 , 在 承受压力的部位 出现 损伤 , 软骨 逐渐 片状脱 落 , 使软 骨层变 薄 甚至消失 , 而引起老年 患者疼 痛不适 、 进 行走不便 等症状 。Y — u dh等 用家兔建立 O o A模 型 , 分别 向兔关节 腔 内注 射水溶 性 富勒烯衍生物和过氧化物 ( : , H O ) 8周后 , 在兔 O A的模 型 中 , 过氧化物能明显加重兔关节 内软骨的退变 , 水溶性 富勒烯衍生
糖 皮质 激素是 临床 用 于治疗 多 种不 同疾病 的常 见药 物 。 应 用糖皮 质激 素 后 的不 良反 应 也 为 大 家所 熟 知 。在 骨科 领 域, 大量研究 表明激 素是导致 骨坏死 的重要原 因 , 骨坏死 在 的病例 中 , 以股骨 头坏 死 为 常见 。在对 激 素性 股骨 头 坏死 尤 发 病机 制研究 中 , o m等 通过 对 5 Yu 8名 股 骨头 坏死 患 者 的
21 02年 8月第 3 9卷 第 l 5期
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富 勒烯 衍 生 物 在 骨科 领 域 的研 究 进 展
孙 京涛 刘 宏建 王 义 生

富勒烯衍生物的合成和应用

富勒烯衍生物的合成和应用

富勒烯衍生物的合成和应用富勒烯是一种由碳原子构成的球形分子,具有独特的结构和性质。

自从1985年发现以来,富勒烯一直受到科学家们的广泛关注。

富勒烯衍生物是通过在富勒烯分子上引入不同的官能团而形成的化合物,这些化合物在材料科学、生物医学和能源领域等方面展示出了巨大的应用潜力。

富勒烯衍生物的合成方法多种多样,其中最常用的方法之一是通过化学修饰来引入官能团。

通过在富勒烯分子上引入不同的官能团,可以改变其溶解性、光学性质和化学反应性等特性,从而拓宽其应用范围。

例如,通过在富勒烯分子上引入疏水官能团,可以提高其在有机溶剂中的溶解性,从而方便其在溶液中的处理和应用。

除了化学修饰,还可以通过物理方法来合成富勒烯衍生物。

例如,利用激光脉冲照射富勒烯分子,可以在其表面形成不同的官能团。

这种方法具有简单、高效的优点,可以实现对富勒烯分子的定向修饰。

富勒烯衍生物在材料科学领域展示出了广泛的应用前景。

由于其独特的结构和性质,富勒烯衍生物可以用于制备高性能的电子器件和光电材料。

例如,将富勒烯衍生物应用于有机太阳能电池中,可以提高其光电转换效率和稳定性,从而实现更高效的太阳能利用。

此外,富勒烯衍生物还可以用于制备高效的荧光材料和传感器,用于生物医学成像和分析等领域。

在生物医学领域,富勒烯衍生物也展示出了巨大的潜力。

由于其良好的生物相容性和低毒性,富勒烯衍生物可以用作药物传递系统,将药物载体精确地输送到病变部位。

此外,富勒烯衍生物还可以用于抗氧化剂和抗肿瘤剂的开发,具有很高的应用价值。

在能源领域,富勒烯衍生物也被广泛应用于光伏器件和储能材料的研究中。

例如,将富勒烯衍生物应用于染料敏化太阳能电池中,可以提高其光电转换效率和稳定性。

此外,富勒烯衍生物还可以用于制备高性能的锂离子电池和超级电容器,提高能源存储和释放的效率。

总之,富勒烯衍生物的合成和应用是一个非常活跃和有前景的研究领域。

通过合理设计和调控富勒烯衍生物的结构和性质,可以实现对其应用性能的优化和提高。

富勒烯发展史

富勒烯发展史

富勒烯发展史富勒烯是一种碳原子构成的分子,其结构呈现为一个或多个六角形连接在一起形成球状、管状或者是其他几何形状,是一种具有特殊物理和化学性质的纳米材料。

自从1990年发现以来,富勒烯就引起了广泛的关注和研究。

富勒烯不仅在化学领域有着许多应用,还在材料科学、医学和生物学等领域展现出巨大的潜力。

富勒烯的发展史可以追溯到20世纪80年代末,当时美国科学家哈罗德·克罗托(Harold Kroto)等人通过实验意外地合成出了C60富勒烯,并于1996年获得了诺贝尔化学奖。

这一发现引发了科学界对富勒烯的研究热潮。

不久之后,科学家们又成功地合成出了其他形式的富勒烯,如C70、碳纳米管等,为富勒烯的进一步研究拓展了新的方向。

随着对富勒烯的研究不断深入,人们逐渐认识到了富勒烯的广泛应用潜力。

在材料科学领域,富勒烯被应用于制备高强度、高导电性的纳米材料,例如富勒烯纳米管具有优异的导电性和导热性,被认为是未来电子器件和传感器的候选材料。

在医学领域,富勒烯因其良好的生物相容性和抗氧化性能而被用作药物载体和抗氧化剂,为疾病治疗和预防提供了新的可能性。

在环保领域,富勒烯还可以被应用于废水处理、环境监测等方面,具有重要的环保意义。

然而,尽管富勒烯具有诸多优异的性质和广泛的应用前景,但其在商业化生产和大规模应用方面仍面临诸多挑战。

首先,富勒烯的制备成本较高,且合成方法繁杂,需要进一步优化和提高效率。

其次,富勒烯作为一种新型纳米材料,其安全性和环境影响等方面尚需深入研究,以确保其在应用过程中不会对人类健康和环境造成危害。

此外,富勒烯的稳定性和储存性能也需要进一步改进,以满足不同领域对其性能的要求。

为了克服这些挑战和推动富勒烯的应用,科学家们正在不断探索新的合成方法和应用领域。

例如,利用光化学方法、微生物代谢工程等技术可以降低富勒烯的合成成本,提高其产量和纯度。

同时,研究人员还在不断探索富勒烯在电子器件、光电子器件、催化剂等方面的应用,为其商业化生产和工业化应用奠定基础。

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究最近几年,许多研究人员对富勒烯衍生物的拉曼光谱研究表示了极大的兴趣。

拉曼光谱也是研究富勒烯衍生物的有效手段,它有助于研究富勒烯衍生物特性,了解它们之间的化学内聚关系,并可用于制备新型富勒烯衍生物材料。

富勒烯衍生物,含有四元环的碳衍生物,可以分为六类:芳香烯类、芳杂烯类、芳环烯类、芳噻烯类、芳噻类和芳二萜烯类。

它们的拉曼光谱特征是在可见光到近红外的波段上出现的一系列可识别的吸收带,这些吸收带所表示的物理化学结构是由它们具有的极性、非极性和结构复杂性决定的。

拉曼光谱是研究富勒烯衍生物的重要方法。

它可以反映富勒烯衍生物的结构特征,包括分子内环状碳链的连接程度、环状链的二级及多级结构,以及环状碳链的平面偏离度等。

此外,也可以利用拉曼光谱来研究合成的衍生物的稳定性或加热过程中的变化,以及富勒烯衍生物与其他物质的相互作用。

目前,许多研究都是在拉曼光谱的基础上,对富勒烯衍生物进行研究和分析。

首先,可以采用拉曼光谱进行结构鉴定,从而确定分子结构,例如确定碳链上元素结构、碳链的环状结构、碳链的平面偏离程度以及碳链上的氢核结构等。

其次,可以使用拉曼光谱来确定特定的芳香环结构,以提高其稳定性。

此外,可以使用拉曼光谱来研究富勒烯衍生物与其他物质的混合物,并以此作为提高制备新型材料的有效方法。

近年来,许多研究者都利用拉曼光谱来开展研究。

例如,研究人员采用拉曼光谱研究芳香环衍生物的化学偶联,结果表明它们具有较强的立体选择性,并可用于改进晶体结构。

此外,也可以利用拉曼光谱来研究碳碳双键的加成反应,并可以用此作为一种新型的分子识别方法。

总之,拉曼光谱是研究富勒烯衍生物的重要手段,可以反映他们的特殊结构组成,从而帮助我们更好地理解它们的特性,提高新型材料的性能,并开发更多的新型材料。

因此,今后将会有许多研究者朝着这一方面发展,开展更深入的研究,以探索拉曼光谱研究富勒烯衍生物的更多应用。

富勒烯发展史

富勒烯发展史

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基于[60]富勒烯的功能衍生物的合成及性质研究

基于[60]富勒烯的功能衍生物的合成及性质研究

基于[60]富勒烯的功能衍生物的合成及性质研究本文旨在研究基于60富勒烯(FullereneC60)的功能衍生物的合成方法及其性质,从而为60富勒烯本身及其衍生物在生物医学材料,太阳能电池,纳米技术和光电器件等领域的应用提供服务。

60富勒烯(C 60是一种二维和三维六边形碳结构的含量最高的碳奥氏体,也是当今最为研究的碳基材料之一。

它具有优秀的光电性能,可以有效地吸收可见光和紫外光,具有极高的机械强度,耐热性和耐氧化性,是一种非常重要的材料。

60富勒烯衍生物具有优异的性能,广泛应用于生物传感,药物控释,光学记录和智能膜等领域,是研究人员的热门研究课题。

60富勒烯的衍生物合成方法主要有合成脱氢,烯基氢化,水化,氧化,交联,酯化和硝基化等。

这些反应中的最重要的一种是酯化反应,可以将各种有机醇,醛,酸,酯等转化为60富勒烯衍生物,可以得到具有全新特性的C 60生物。

60富勒烯衍生物具有多种特性,包括良好的光学性能,高分子量,优异的机械性能和良好的光催化活性。

它们在生物传感应用中展现出极强的分子识别能力,可以用来检测和分析特定的有机分子,这在医学检查和临床治疗中有很大的价值。

此外,60富勒烯衍生物也可以用于太阳能电池的制作,可以提高电池的光伏性能,为实现更高的能效提供支持。

同时,60富勒烯衍生物也可以用作高效的纳米技术材料,它们具有极佳的机械强度,热稳定性和耐腐蚀性,可用于制作纳米电子设备。

此外,它们还可用于光学记录和智能膜,可以调节光照强度,防止过度曝光,减少光照损伤,提高照明性能和节能效果。

当今,60富勒烯及其衍生物在生物医学材料,太阳能电池,纳米技术和光电器件等领域的应用正在逐步拓展。

因此,对60富勒烯衍生物的合成及其性质的研究非常重要,可以为更多的新型材料和新型设备提供理论和实验支持。

通过对60富勒烯衍生物合成及其性质的研究,我们可以加强对这些材料和设备的认识,研究其在某些特定领域中的应用,可以为今后更多新型材料和新型设备的研发奠定牢固的基础。

富勒烯及其衍生物的发展及研究

富勒烯及其衍生物的发展及研究

富勒烯及其衍生物的发展及研究——文献综述摘要:富勒烯是无机化学研究中十分重要的一个领域。

近年来,对富勒烯的结构、衍生物、在各方面的应用等都有了新的突破,而本文则是以文献综述的形式,通过阅读文献对近五年来有关富勒烯及其衍生物的发展及研究进行总结描述。

关键词:富勒烯物理性质化学性质应用前言:1985年,人类在相继发现了石墨、金刚石之后,Kroto等发现了富勒烯,即C60,更以其独特的物理、化学性质引起了科学界普遍的关注。

C60是含有众多双键具有独特笼型结构的三维芳香化合物.它的60个位于顶点上的碳原子组成了球形32面体,其中有12个面是五边形,20个面是六边形[1].这种结构类似于日常生活中所见到的足球,因此也被称作“足球烯”。

这种特殊的结构使它具有特殊的超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等优异的性质.在超导材料、光电导材料、化妆品、纳米粒子材料、生物医学等领域应用前景广阔。

内嵌式富勒烯的研究更是近来有关富勒烯研究的热门课题。

1.富勒烯的性质1.1物理性质C60是非极性分子,外观呈深黄固体,随厚度不同颜色可呈棕色到黑色.密度为1.678g/cm,不导电,但具有良好的非线性光学性质、光电导性,是很好的光电导材料,熔点>553K,易升华,易溶于含有大∏键的芳香性溶剂中,磁流中性,但是其五元环有很强的顺磁性,而六元环具有较为缓和的介磁性;分子中的60个碳原子是完全等价的.由于球面的弯曲效应、五元环的存在,使得碳原子的杂化方式介于sp2和sp3杂化之间,从立体构型来看,C60具有点群对称性,分子价电子数高达240个。

[2]1.2化学性质1.2.1亲核反应—与金属的反应C60与金属的反应主要分为两类一种是金属被置于C60碳笼的内部; 另一种是金属位于C60碳笼的外部。

(1)C60碳笼内配合物生成反应: C60碳笼为封闭的中空的多面体结构, 其内腔直径为7. 1 A,内部可嵌入原子、离子或小分子形成新的团簇分子 , C60+ A C60 ( A)。

富勒烯及其衍生物的制备和应用

富勒烯及其衍生物的制备和应用

富勒烯及其衍生物的制备和应用富勒烯是一种由碳原子构成的分子,它的结构类似于足球球面,由60个原子组成。

富勒烯是由雷·富勒(Richard Buckminster Fuller)发现的,因此得名。

富勒烯的发现引起了科学界的巨大关注,它有着广泛的应用前景,被誉为“材料科学的奇迹”。

一、富勒烯的制备方法富勒烯的制备方法主要有两种:电弧法和化学气相沉积法。

电弧法是最早发现的富勒烯制备方法之一,它的原理是在高温高压的条件下,在碳电极上施加高电压,通过电弧放电使得碳原子聚集形成富勒烯。

这种方法操作简单,产量较高,但是产品中的杂质较多,纯度较低。

化学气相沉积法是目前最常用的富勒烯制备方法之一。

该方法是将碳源和辅助气体混合,通过高温下的裂解反应生成富勒烯。

这种方法产物纯度高,但是产量较低,成本较高。

二、富勒烯的应用1. 富勒烯材料富勒烯材料具有优异的力学、电学、热学及光学性能,因此在材料科学领域有着广泛的应用前景。

例如:富勒烯纳米管、富勒烯聚合物等。

富勒烯纳米管是由富勒烯左右卷曲而成的纳米管,具有极强的力学性能和导电性能,被广泛应用于电子、传感、储能等领域。

富勒烯聚合物是将富勒烯与聚合物结合而成的复合材料,具有优异的光电性能,应用于太阳能电池、荧光材料等领域。

2. 富勒烯医学富勒烯具有良好的生物相容性和低毒性,因此在医学领域有着广泛的应用前景。

例如:富勒烯药物、富勒烯纳米粒子等。

富勒烯药物是利用富勒烯的特殊物理化学性质制备的新型药物,具有多重作用机制和高效性,应用于肿瘤、心血管、神经等疾病的治疗。

富勒烯纳米粒子是由富勒烯衍生物制备而成,具有良好的生物相容性和靶向性,应用于靶向药物输送、生物成像等领域。

3. 富勒烯电子富勒烯具有超导性和半导体性质,也被广泛应用于电子领域。

例如:富勒烯场效应晶体管、富勒烯电极等。

富勒烯场效应晶体管是由富勒烯制备的晶体管,具有优异的电学性能和可制备性,被广泛研究和应用于电子器件中。

富勒烯化学及其应用研究

富勒烯化学及其应用研究

富勒烯化学及其应用研究富勒烯是一种由碳原子组成的分子结构,具有特殊的球状形态。

它的发现不仅在化学领域引起了巨大的轰动,也在材料科学、医学和能源学等领域展现出了巨大的潜力。

富勒烯化学及其应用研究成为了目前热门的研究领域之一。

富勒烯最早由理论化学家理查德·斯莱尔提出,但直到1985年,科学家们才成功地合成出了第一个富勒烯分子。

这个突破性的发现为富勒烯化学的研究奠定了基础。

富勒烯的结构稳定,具有很高的电子亲和力和离域性,使得它在化学反应和材料制备方面有着广泛的应用潜力。

一方面,富勒烯化学为我们提供了一种全新的材料制备方法。

由于富勒烯的结构独特,它可以被改变和调控,使其具有不同的性质和应用。

通过在富勒烯分子结构中引入不同的官能团或掺杂物,可以得到具有特定性质的富勒烯衍生物。

这些衍生物在纳米材料、光电材料、催化剂和药物等领域都有着广泛的应用。

另一方面,富勒烯化学还为我们提供了一种全新的理论框架和研究方法。

富勒烯的电子结构与传统的有机分子有着很大的不同,电子的共享性较低,具有较高的电子亲和力。

这些特性使得富勒烯衍生物成为了研究电子传输、能量转换和光电效应等现象的理想模型。

通过研究富勒烯和其衍生物的电子结构、能级分布和电子传输规律,可以为材料科学和能源学提供新的理论基础和设计思路。

除了在材料科学领域的应用,富勒烯在医学领域也展现出了巨大的潜力。

研究人员发现,富勒烯具有较低的毒性和良好的生物相容性,可以在药物传输、疾病诊断和治疗等方面发挥重要作用。

通过将药物包裹在富勒烯衍生物中,可以提高药物的稳定性和靶向性,减少副作用并增强疗效。

此外,富勒烯在抗氧化、抗炎和抗肿瘤方面的作用机制也引起了研究人员的兴趣。

富勒烯化学及其应用研究不仅对学术界具有重要意义,也对工业界和经济发展有着重要的影响。

随着对新材料、新能源和新医药的需求不断增加,富勒烯化学为解决这些问题提供了新的思路和研究方向。

研究人员在富勒烯衍生物的合成方法、结构设计和性能调控等方面取得了重要的突破,为相关领域的发展提供了关键支持。

富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展

富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展
关键 词 : 富勒 烯 ; 生物 ; 衍 医药领 域 中 图 分 类 号 : 1 R9 3
文献 标识 码 : A
富勒 烯 C 因其 独 特 的三 维共 轭 结 构 赋 二 、富勒 烯 及其 衍 生物 的抑 制 生物 酶活 酶 。另外 , 宋高广等m 合成了富勒烯膦酸衍 生物~二加成亚 甲基 富勒烯 二膦酸四乙 予 了它独 特 的物理 化 学性 质 ,为科 学 研 究带 性 和抗 H V病 毒作 用 I 最先发现 c 衍 生 物 的生 物 学 效 应 是 它 酯 (i— e aohshnt flrn M F bsm t npop oa ueee B P ) h e l 来 了许 多契 机 ,被誉 为 2 世 纪 的 明星 分子 。 1 u a m u oe a N N 去 年 曾 有科 技 新 闻报 道 :日本 学者 野 人英 世 对 人免 疫缺 陷病 毒蛋 白酶 h m nim nd— 纳 米 粒 ,发 现 它 对 T qD A聚合 酶 及 D A i ec i s po a H V )的 抑 制 作 用 。 外 切 酶 E o I 具 有 抑制 作用 , 呈 现浓 度梯 c r t e x I I 并 和 中村 荣 一等 成功 地 向动 物体 内植入 可 运载 finy v u r es I P r d aI等 e t 的 2 氨 基 乙 基 二 苯基 度 依赖 性 ,这种 抑 制作 用是 直 接作 用 于酶 而 一 基 因的 富勒 烯 ( 以用 于 医学 治 疗 。该 研究 Fi m nq 报 道 c c , I P有 抑 制 作 用 。 非体 系 中的其 他物 质 ,与 活性 氧 自由基 的产 成果 拉 开 了开发 低毒 高 功能 基 因植 入法 的序 单 琥 珀 酰 亚 胺 衍 生 物 对 HV — MP 幕 。对 富勒烯 及其 衍 生 物 的生物 活 性研 究结 H V I P对 HV 的存 活 至关 重 要 ,它是 一 种 天 生无直接相关性。n B F作为一种特异性 I 果 表 明它 们 在 抗 氧化 活性 和 细 胞 保护 作 用 、 冬 氨酸 蛋 白酶 , I 染 后 , I P裂 解 一 种 酶学 活性 的抑 制剂 有望 在 生物 医学 领域 存 在 H V感 HV 杨新林等【 发现三丙二酸富 l & 抑 制 HV 酶 和抗 病 毒 作 用 、 I 药物 载带 、 瘤 多聚蛋 白质 , 肿 从而激活病毒逆转 录酶 , 促使病 潜在应用前景。 tm l i ai C 0 MA C 0能 r oe d T IP可 以终 止 H V I I — 的生命 勒 烯 ( ia n c 6 , 6) 抑 制 治疗和疾病诊 断、抗菌活性等医药领域存在 毒 增 生 。抑 制 H V 对 N 巨 大的潜 在 应用 价值 。 周 期 。 目前认 为 H V 是 抗 病毒 的主 要靶点 , M M L IP — u V逆转 录 酶 的活性 , D A限制 性 内 idI I cR I a N 富勒 烯 及其 衍 生物 的抗 氧 化 与神 经 HV IP抑 制剂 在 临床 上 得 到广 泛 应 用 。H V 切酶 Hn I和 Eo 及 Tq D A聚 合 酶 IP 保 护 作 用 的 活性 位 点 是 一 个 半 开 环 的疏 水 椭 圆 体孔 都有抑 制作 用 。 三 、 动 力学治 疗 及肿瘤 治疗 光 富 勒烯 表 面有 大量 的共 价 双键 ,极 易与 穴 , 其表 面 2 位 和 5 5 5 2 位有 两 个天 冬氨 酸 残 游 离基 反应 , 喻为 ” 被 吸收 游离 基 的海绵 ” 正 基 , 。 起催 化作 用 。空 穴直 径 lm, n 和富 勒烯 的 血 卟 啉 能敏 化 产 生 O 具 极 高 反 应 O 是 由于 这一 特性 ,一些 富勒 烯 衍生 物 可 以作 直径 (.1m) 似 。Fi m n 测 , 0 n 相 7 r d al等推 e " 由于 活性 , 以杀死 癌 细胞 。最 近 美 国 、 可 日本 等 国 为生物系统 中的自由基清除剂和水溶性的抗 c 子直 径 同 HV 分 IP活性 部位 的椭 圆体孔 穴 家 正式 批 准 卟啉 可 以用 于 临床 。c 生 : 产 O 氧 化剂 。C i g ha 等 3 道 了富 勒醇 对 胃癌 病 直径 近 似 , C 子 和 H V n 1 报 且 分 I P活性 部位 的表 的效 率远 比卟啉高 。 受光 激发 后跃 迁 到单 c 人 血液 中 自由基的 清除 作 用 ;还能 清 除黄 嘌 面及孔 穴 内腔 均 为憎 水性 ,它 们 之 间可 能会 线态 , 即返 回到 三线 态 , 能 量转 移 给氧 分 随 把 呤 和黄 嘌呤 氧化 酶 在水 溶液 中产生 的超 氧 自 产生 强烈 的疏 水相 互作 用 , 因此 c 及其 衍 生 子 , 产生 单 线 态 氧( 2 这 种通 过 光诱 导 产 ) 0, C 由基 ;证 实六 磺 酸 基富 勒烯 清 除 自由基 抑 制 物有 可 能堵 住 H V IP活 性 中 心 的孔 穴 ,切 断 生单 重态 氧 0 的效率 高达 10 被 喻 为” 0%, 单 血浆 中脂质 过氧 化 ,可 以预 防 动脉 粥样 硬 化 病 毒 赖 以生存 的营 养供 给 , 而抑 制其 活性 , 重态 氧 的发生 器 ”可用 于 光动 力学 治疗 。 从 , 并 抑制 粥样 斑块 增 生 。D g n 报道 用 羧基 化 阻 止 H V病 毒生 长 。他们 利 用 D C 3 序 ua ̄ I OK 程 陈 滇 宝 等 采 用 c l N O 研 磨 法 制 r aH d 富 勒烯 治疗 超 氧化歧 化 酶基 因编码 缺 失 的肌 建 立 了 衍 生物 和 HV I P形 成 的复 合 物 的 备 富 勒 醇 ,应 用 富 勒 醇 进 行 人 后 癌 细 胞 株 萎缩 侧 索硬 化症 转 基 因小 鼠模 型 ,治疗 组 不 模型 , 型计算 表 明 , 模 两者 复合 物解 离 常数 为 H p 2以及 人宫 颈癌 细胞 株 H l 生 长 抑 e一 e a的 仅 症状 比对 照 组 晚 出现 1 天 以上 , 生 存 1— ~ 0 9 oL 在此 基础 上 S bs a 0 而且 0 6 1— m l 。 / i em 等㈣人 制试 验 , 功 地观 察 到 了光 动力杀 伤 和诱 导 j 成 期 增加 了 8天 以上 ;l 等 人指 出有 些 C Ai [ 1 5 富 合 成 了一 种 称 之 为 二 酰 胺 基 二 酸二 苯 基 c 癌 细胞 凋亡效 应 ;用 富勒 醇处 理 过 的癌 细胞 勒烯 衍 生物 在生 物 医学 上 的抗 自由基作 用 似 的水 溶 性化 合 物 ,并测 得 它 对 HV IP的抑 制 D A化学 染 色 强度 减 弱 , 细胞 具 有凋 亡 细 N 死 乎 跟 超 氧 化 歧 化 酵 素 fO ) 似 , 作 用 比 常数 K为 5 t oL S D类 但 .x l 。 3m / 胞 的形态 特点 , 骨 架严 重受 损 , 于诱 导 细胞 属 S D优 越 。T kdI 人研 究 发 现 c O aaa等  ̄ 富勒 烯 R 20/02 8 发 明 一 种 在 治 疗 膜 病 凋亡 机制 。 U 04000 t 可 直接 与 自由基 作 用 ,且捕 捉 自由基分 子 的 毒 导致 的疾 病 中用 于抑 制这 些 病毒 活性 的基 D A链 的 完 整 性 和 连 续 性 是 细 胞 正 常 N 速 度 明显 比 B 胡 萝 卜 一 素快很 多 。 于 富勒烯 羧基 阴 离子 的药 物 ,该 药物 具 有不 生 长 的 物质 基 础 。C 可 以 和 s N d D A s A、s N D 由于富 勒烯 及其 衍 生物 能 够有 效 清除 生 受 限的水 溶性 、 所需 生 物利 用 度 、 对感 染 细胞 或带 发 夹结 构 的 dD A发 生作 用 , 光 照条 sN 在 物体 内氧 自 由基 ,而 同时很 多 疾病 包括 许 多 的高效 作用 和 低毒 性 ,开 发 了用 于治 疗人 免 件 下 ,N D A链 上 的 鸟 嘌 呤 ( ) 可 发 生 选 择 G处 神 经退 行性 病 变如 帕金 森病 、阿尔 茨海 默 病 疫 缺 陷病 毒 ( I )单 纯 疱 疹 病 毒 (s ) 丙 性 断裂 , 衍 生物 的这 种 作 用 给肿 瘤 治疗 带 HV 、 H c和 c 和 肌营 养不 良性侧 索 硬化 症 (m o ohe t 型肝 炎病 毒 ( C 导致 的感 染 性疾 病 的药 物 来 了新 的途 1 a yt pi a r r le H V) 。 a ceo i, 名 L u G h g Di ae 的病 组 合物 和方 法 。 lslrss亦 o ef % s s) i e 中科 院纳 米生 物效 应与 安 全性 重点 实 验 因与自由基有关 ,这为我们开发新型的药物 R 2 9 62 提 出 了在基 于 氨 基 酸 和 富 室 20 年 首 次 发现 金 属 钆 内 包 富勒 烯 G @ U 16 0[ 04 d 提供 了很 好 的思 路 。实验 证 明 富勒 烯及 其衍 勒 烯 二 肽 衍 生 物 的化 合 物 帮 助 下 抑 制 H V C (H2 以有 效 地抑 制 恶 性肿 瘤 在 小 鼠 I�

一种富勒烯衍生物的合成研究

一种富勒烯衍生物的合成研究
文 献 标识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 . 3 6 4 4 ( 分 类 号 : X 5 9 1
S t u dy o n Sy nt he s i s o f Ful l e r e n e De r i v a t i ve s
Abs t r ac t :F u l l e r e n e h a s ma n y e x c e l l e n t p h y s i c a l a n d c h e mi c l a p r o p e r t i e s b e c a u s e o f i t s p e c u l i a r mo l e c u l e s t r u c t u r e .F u U e r e n e
l o a d—b e a i r n g c a p a c i t y, l o w s u r f a c e e n e r g y a n d c h e mi c a l s t a b i l i t y,w e a k i n t e r mo l e c u l a r nd a s t r o n g i n t r a mo l e c la u r b o n d i n g ,w h i c h i n d i c a t e s t h a t f ll u e r e n e i s p o mi r s i n g i n l u b i r c a t i o n nd a b i o l o y.I g n t h i s p a p e r ,a wa t e r— s o l u b l e f ll u e r e n e d e i r v a t i v e s h a s b e e n
6 2 1 9 0 0 ) ( 中I ¥ 1 - r _ 程物理研究 院核物理与 化学研究所 ,四川 绵 阳

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究
富勒烯衍生物是一类重要的有机分子,其在有机合成、生物技术和药物等领域中发挥着重要作用。

有关富勒烯衍生物的研究,一直是化学家们研究的热点。

本文将以拉曼光谱的方面对富勒烯衍生物的研究进行深入的介绍。

拉曼光谱是一种有效的分子识别,它可以提供精确的分子结构和分子组成信息。

拉曼光谱可以用于有机分子中相同或不同结构之间的鉴定和辨别,可以帮助我们研究不同有机反应之间的机制。

因此,拉曼光谱对富勒烯衍生物的研究具有重要意义。

对富勒烯衍生物使用拉曼光谱进行深入分析,主要是为了确定每种类别的衍生物的分子结构。

首先,利用拉曼光谱测量可以获得有关分子中氢原子的信息,从而可以确定化合物的结构。

其次,拉曼光谱还可以提供有关各类衍生物的原子排序的信息,从而可以确定衍生物的官能团结构。

最后,拉曼光谱还可以检测到富勒烯衍生物的介电性质,从而可以有效地确定某些特定衍生物的性质。

拉曼光谱技术可以在短时间内有效地完成富勒烯衍生物的分析,并可以实现高精度的分子结构鉴定。

这种技术的应用可以极大地提高有关富勒烯衍生物的研究工作的效率。

总的来说,拉曼光谱技术对富勒烯衍生物的研究具有非常重要的意义。

在上述研究工作中,拉曼光谱有效地确定了衍生物的分子结构和官能团构型,并为更深入的研究奠定了基础。

此外,拉曼光谱技术应用于富勒烯衍生物的研究中,还可以检测到具体衍生物之间的相互
作用。

总之,拉曼光谱技术是对富勒烯衍生物研究的重要工具,其应用将有助于我们更好地理解和掌握富勒烯衍生物的结构和特性。

2024年富勒烯市场发展现状

2024年富勒烯市场发展现状

2024年富勒烯市场发展现状引言富勒烯是一种具有特殊结构的碳分子,具有许多独特的性质,因此在材料科学、化学、医药等领域有着广泛的应用前景。

近年来,富勒烯市场发展迅速,各国纷纷加大对富勒烯的研究与应用。

本文将对2024年富勒烯市场发展现状进行综述。

1. 富勒烯市场规模富勒烯市场规模是衡量富勒烯市场发展的重要指标。

根据市场研究机构的数据显示,全球富勒烯市场规模在过去几年呈现逐步扩大的趋势。

2019年,全球富勒烯市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。

2. 富勒烯的主要应用领域2.1 材料科学领域富勒烯在材料科学领域有着广泛的应用。

其特殊的结构和性质使其成为材料领域的研究热点。

富勒烯可以用于制备高强度、高导电性和高热稳定性的材料,广泛应用于电子器件、光电材料等领域。

2.2 化学领域富勒烯在化学领域也有着重要的应用。

它可以用作催化剂、添加剂等,具有催化剂活性高、稳定性好的优点,广泛用于有机合成、化学催化等领域。

2.3 医药领域富勒烯在医药领域的应用也备受关注。

研究表明,富勒烯具有良好的生物相容性和药物传递性能,可用于药物载体、抗氧化剂等。

此外,富勒烯还被研究用于癌症治疗、抗病毒等方面的应用。

3. 富勒烯市场发展趋势3.1 技术研发创新未来,富勒烯市场将更加关注技术研发创新。

通过提高富勒烯的合成技术、功能改性等,增强其性能和应用领域,推动富勒烯市场的发展。

3.2 国际市场竞争加剧随着各国对富勒烯的重视程度提高,国际市场竞争将越来越激烈。

富勒烯产业链各环节的加强合作和技术创新,将是提高竞争力的关键。

3.3 法规政策的调整法规政策对于富勒烯市场的发展起着重要的推动作用。

随着人们对环保和安全的关注度增加,各国加强对富勒烯相关法规的制定和调整,将对富勒烯市场产生重要影响。

结论富勒烯市场发展前景广阔,其在材料科学、化学、医药等领域的独特应用使其成为研究热点。

随着技术研发创新、国际市场竞争的加剧和法规政策的调整,富勒烯市场将迎来更好的发展机遇。

论文富勒烯的研究进展

论文富勒烯的研究进展

富勒烯的研究进展摘要:富勒烯发现至今只有短短20年时间,由于其独特的结构和物理、化学性质,吸引了众多科学家的目光,因此在这20 年中,使得C60化学得到了很大的发展.文章综述了富勒烯的几种合成方法,并阐述了目前常用的应用现状,最后对其未来的发展作了展望。

关键词:无机富勒烯碳纳米管结构富勒烯C90生物富勒烯硅富勒烯电弧法芳烃分步凝聚相Abstract: the fullerenes found so far only a short span of 20 years, because of its unique structure and physical and chemical properties, attracted the attention of many scientists, so in these 20 years, makes the C60 chemical got great development. The article summarizes the several synthetic methods of fullerenes, and expounds the present situation of the application of commonly used at present, finally made a prospect for its future development.引言:富勒烯的发现始于1985 年Kroto 等【1】在高真空环境下激光溅射石墨的研究。

利用这种方法只能产生数以千计的富勒烯分子,根本无法进行富勒烯详细的性质表征研究, 当然更谈不上应用。

1990 年,Krastchmer 等【2】发明了低压氦气环境下石墨电极电弧放电法合成富勒烯,能够得到克量级的C60 产物。

由于富勒烯特殊的结构和性能,在材料、化学、超导与半导体物理、生物等学科和激光防护、催化剂、燃料、润滑剂、合成、化妆品、量子计算机等工程领域具有重要的研究价值和应用前景。

富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应

富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应

专业课程实践论文题目:富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应任课教师:罗志勇姓名:刘远见学号:20096918学院:化学化工学院专业班级:2009级材料化学1班富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应刘远见liuyuanjian[重庆大学化工学院2009级材料化学1班重庆中国 400044][摘要]:富勒烯和其衍生物作为一种新型含碳纳米材料,由于其独特的结构和物理化学性质,在生物、医学、超导、光学及催化等多领域有着极为广阔的应用前景。

在生物和医学领域,富勒烯及其衍生物具有抗氧化活性和细胞保护作用、抗菌活性、抗病毒作用、载带药物和肿瘤治疗等活性。

在总结国内外相关研究基础上,论文重点综述了几种典型富勒烯及衍生物的制备和生物效应。

[关键字]:富勒烯;纳米材料;生物效应;细胞保护;[Abstract]:Due to their unique structure and physical and chemical properties,fullerene and its denvatives have a widerange of potential appacations in biomedical field.They have many advantages in cell protection and antioxidant properties,antibacterial activity,antiviral activity,drug delivery and anti-tumor activities.In this paper,biomedical effects of fullerenes have been highlighted,and the synthesis of fullerene its derivative have been reviewed as well.[Key words]:fullerene;Nano-materials;Biological effects;Cytoprotective纳米科学、信息科学和生命科学并列成为2l世纪的三大支柱科学领域。

富勒烯C60衍生物的结构、性质、制备及其应用综述

富勒烯C60衍生物的结构、性质、制备及其应用综述

有机化学课程小论文课题名称:富勒烯C60衍生物的结构、性质、制备及其应用综述学生XX:学号:指导教师:2011年1月13日目录摘要:I关键词:IAbstract:IIKey world:II1.前言11.1概述11.2选题的意义12.富勒烯C60衍生物的结构、性质、制备及其应用22.1富勒烯C60衍生物的结构22.1.1金属富勒烯的结构22.1.2 C60吲哚衍生物的结构32.1.3 C60杂环衍生物的结构32.1.4 C60含氮衍生物的结构42.1.5 C60-TTF衍生物结构42.2富勒烯C60衍生物的性质42.2.1 金属富勒烯的性质42.2.2 C60吲哚衍生物的性质52.2.3 C60杂环衍生物的性质52.2.4 C60含氮衍生物的性质52.2.5 C60-TTF衍生物的性质52.3富勒烯C60衍生物的制备52.3.1 C60吲哚衍生物的制备52.3.2 C60杂环衍生物的制备62.3.3 C60含氮衍生物的制备82.3.4 多受阻酚富勒烯衍生物的合成82.3.5 布基球烯衍生物C60Br24和LaC60的高效制备82.3.6亚甲基[6,6]-Fullerene[C60]单羧酸衍生物的合成92.4富勒烯C60衍生物的表征、分离、自组装92.4.1 C60衍生物的表征92.4.2 C60衍生物的分离102.4.3 C60衍生物的自主装102.5富勒烯C60衍生物的应用112.5.1 C60衍生物在生物领域的应用112.5.2 C60衍生物在光、电、磁方面的开发应用112.5.3 C60高分子衍生物在摩擦学方面的应用122.5.4 新型C60衍生物/Ag复合纳米材料122.5.5C60衍生物在其它方面的应用123.结语与展望13[参考文献]14富勒烯C60衍生物的结构、性质,制备及其应用综述摘要:本文根据C60所加成的官能团不同而形成的各种不同衍生物进行了分类。

综述了各种不同衍生物的结构、性质、制备及其应用。

富勒烯及其衍生物的表征技术

富勒烯及其衍生物的表征技术

富勒烯及其衍生物的表征技术富勒烯及其衍生物的表征技术————————————近年来,随着富勒烯及其衍生物在材料学、化学、能源、环境和生物学等领域的广泛应用,其表征技术也受到了越来越多的关注。

本文旨在介绍富勒烯及其衍生物的表征技术。

一、富勒烯及其衍生物的晶体学表征1.1 富勒烯的晶体结构富勒烯是一种具有独特的晶体结构的类金刚烷。

它具有较高的分子量,分子中的碳原子以六元键形成了一个半球形的球状体,这就是所谓的“球形富勒烯”,它也是著名的金刚烷中最具特色的一种。

1.2 富勒烯衍生物的晶体结构富勒烯衍生物具有不同的晶体结构,主要有六方晶体、十二方晶体和多方晶体。

这些衍生物具有较高的分子量,分子中的碳原子以六元键形成了一个半球形的球状体,这就是所谓的“多方富勒烯”。

二、富勒烯及其衍生物的化学表征2.1 富勒烯的化学性质富勒烯是一种无色透明液体,具有较高的分子量,分子中的碳原子以六元键形成了一个半球形的球状体,这就是所谓的“球形富勒烯”,它具有优异的稳定性和耐化学性。

它在室温下不能直接发生氧化反应,但可以在高温下发生氧化反应,生成CO2和水。

2.2 富勒烯衍生物的化学性质富勒烯衍生物也具有优异的化学性质。

它们在室温下不能直接发生氧化反应,但可以在高温下发生氧化反应,生成CO2和水。

此外,它们还具有较好的耐光性和耐酸性,使用时可以有效保护光和酸性物质。

三、富勒烯及其衍生物的光学表征3.1 富勒烯的光学性质富勒烯是一种无色透明液体,在可见光谱中吸收很弱,因此它是一种优异的光学材料。

它在400nm-800nm波长范围内透射率大于90%,具有优异的透光性能;吸收带宽也很宽;另外,它还具有高度的耐光性,使用时可以有效保护光性物质。

3.2 富勒烯衍生物的光学性质富勒烯衍生物也具有优异的光学性质。

它们在400nm-800nm波长范围内透射率大于90%;吸收带宽也很宽;耐光性也很高。

此外,它们还具有优异的透射性能和耐UV性能,可以有效保护UV 性物质。

富勒烯合成化学研究进展

富勒烯合成化学研究进展

结论
富勒烯合成化学的研究在过去几十年中取得了重大进展,但仍存在许多挑战和 问题需要进一步解决。例如,如何进一步降低富勒烯的制造成本,提高其稳定 性和可控制性等问题。未来的研究方向可以包括进一步探索新的富勒烯合成方 法、优化现有合成路线的选择以及发掘新的应用领域等方面。随着科技的不断 进步和创新,我们有理由相信,未来的富勒烯合成化学研究将为人类带来更多 的惊喜和突破。
参考内容二
富勒烯是一种由碳原子形成的分子,其结构由类似足球的封闭笼状结构组成, 这种结构由于其独特的电子和物理化学性质而备受。近年来,随着实验技术和 计算方法的不断发展,富勒烯新结构的研究也取得了显著的进展。本次演示将 介绍富勒烯新结构的研究目的、方法、结果和结论,以期为相关研究提供参考 和启示。
富勒烯化学修饰
富勒烯是一种由60个碳原子组成的分子,其结构包括五边形和六边形。根据富 勒烯结构的特点,可以通过添加官能团或其他分子进行化学修饰,以改变其性 质和功能。富勒烯的制备方法主要包括电弧放电法、激光蒸发法和化学合成法 等。其中,化学合成法是最常用的制备方法,通过一系列的有机合成反应,可 以获得不同种类的富勒烯及其衍生物。Fra bibliotek参考内容
引言
富勒烯是一种由60个碳原子组成的分子,因其具有独特的电子结构和化学性质, 在材料科学、能源、生物医学等领域具有广泛的应用前景。近年来,随着富勒 烯化学修饰技术的发展,越来越多的研究者将富勒烯应用于生物医学领域,以 期解决一些重要的医学问题。本次演示将重点介绍富勒烯化学修饰在生物医学 应用领域的研究进展。
4、组织工程
组织工程是一种通过人工构建组织或器官替代病变组织的治疗方法。富勒烯具 有良好的生物相容性和机械性能,可以作为组织工程材料的构建基础。通过化 学修饰,可以将富勒烯与其他生物材料结合,形成具有特定结构和功能的组织 工程材料,用于骨损伤、心肌梗死等疾病的治疗。
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富勒烯及其衍生物的发展及研究——文献综述摘要:富勒烯是无机化学研究中十分重要的一个领域。

近年来,对富勒烯的结构、衍生物、在各方面的应用等都有了新的突破,而本文则是以文献综述的形式,通过阅读文献对近五年来有关富勒烯及其衍生物的发展及研究进行总结描述。

关键词:富勒烯物理性质化学性质应用前言:1985年,人类在相继发现了石墨、金刚石之后,Kroto等发现了富勒烯,即C60,更以其独特的物理、化学性质引起了科学界普遍的关注。

C60是含有众多双键具有独特笼型结构的三维芳香化合物.它的60个位于顶点上的碳原子组成了球形32面体,其中有12个面是五边形,20个面是六边形[1].这种结构类似于日常生活中所见到的足球,因此也被称作“足球烯”。

这种特殊的结构使它具有特殊的超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等优异的性质.在超导材料、光电导材料、化妆品、纳米粒子材料、生物医学等领域应用前景广阔。

内嵌式富勒烯的研究更是近来有关富勒烯研究的热门课题。

1.富勒烯的性质1.1物理性质C60是非极性分子,外观呈深黄固体,随厚度不同颜色可呈棕色到黑色.密度为1.678g/cm,不导电,但具有良好的非线性光学性质、光电导性,是很好的光电导材料,熔点>553K,易升华,易溶于含有大∏键的芳香性溶剂中,磁流中性,但是其五元环有很强的顺磁性,而六元环具有较为缓和的介磁性;分子中的60个碳原子是完全等价的.由于球面的弯曲效应、五元环的存在,使得碳原子的杂化方式介于sp2和sp3杂化之间,从立体构型来看,C60具有点群对称性,分子价电子数高达240个。

[2]1.2化学性质1.2.1亲核反应—与金属的反应C60与金属的反应主要分为两类一种是金属被置于C60碳笼的内部; 另一种是金属位于C60碳笼的外部。

(1)C60碳笼内配合物生成反应: C60碳笼为封闭的中空的多面体结构, 其内腔直径为7. 1 A,内部可嵌入原子、离子或小分子形成新的团簇分子 , C60+ A C60 ( A)。

其主要包含物种类为金属、惰性气体及部分极性分子(如LiF),其中金属包含物研究最为广泛。

Sm alley等人现已发现如 K、Na、Ba、Sr、Ho、Th等碱金属、碱土金属、绝大多数稀有金属均可与C60形成C60(A)。

(2)C60碳笼外键合反应: 能与 C60键合的金属有: V、Fe、Co、Ni、Rh、Cu、La、Yb、Ag 等[3]。

1.2.2加成反应由于C60的不饱和性,C60可以与胺类、磷化物等发生加成反应,在格氏试剂作用下还可以与CH3I反应,生成烷基化物。

2.发展及应用2.1C60纳米材料目前,一维、二维、三维C60纳米材料的制备方法都较为完善,。

近年,Shrestha等更是利用液-液界面沉积法(LLIP)和表面活性剂协助自组装方法,将C60溶解于丁醇/苯体系中,通过表面活性剂双甘油单月桂酸酯协助自组装,形成貌较为规则的一维C60纳米棒和纳米管[4]。

研究表明,由于富勒烯C60纳米材料的光化学性能、光电转化性能、催化性能及强抗氧化能力,使其在光学、有机太阳能电池、催化以及生物医学等方面具有十分广阔的应用前景[5]。

2.1富勒烯乙二胺的抗辐射损伤性能目前,国内外对水溶性富勒烯衍生物辐射生物学的研究还十分有限,且仅限于γ射线的辐射防护性能研究,对中子以及中子/γ射线复合的辐射防护性能则未见有关报道。

在林涛[6]等的研究中,合成了一种水溶性富勒烯衍生物———富勒烯乙二胺。

由红外光谱(FTIR)、电子自旋共振技术(ESR)和电喷雾质谱(ESI-MS)等表征手段,得出富勒烯与乙二胺合成的主要产物有C60NH2CH2CH2NH2、C60(NH2CH2CH2NH2)2 C60(NH2CH2CH2NH2)3 、C60(NH2CH2CH2NH2)4且对同样受γ射线和中子等高能射线或粒子照射所产生自由基,所制得的富勒烯乙二胺均表现出了明显优于市场上常用的辐射防护剂香兰素的抗辐射损伤特性。

2.3富勒烯及其衍生物在医学方面的应用富勒烯独特的结构赋予它许多特殊的物理、化学性质。

如富勒烯通过光诱导产生单重态氧高达100%,被喻为“单重态的发生器”;富勒烯极易与游离基反应,被喻为“吸收游离基的海绵”;富勒烯的体积与HIV病毒活性中心的孔穴大小相匹配,又可能堵住洞口,切断病毒的营养供给;富勒烯有30个双键,可以发生多种化学反应,是药物设计的理想基体,可以根据需要接上多种基团,人们把富勒烯喻为药物设计中的“化学针插”。

富勒烯的这些特性引起了生物化学家、药物学家的浓厚兴趣,并已在富勒烯及其衍生物的生物活性方面取得了一些令人振奋的结果。

但是,富勒烯固有的疏水性和生物毒性,使它们在生物化学领域的研究和应用受到限制,因此,制备水溶性及低生物毒性的富勒烯衍生物具有重要的意义[6]。

在何婷[7]等发表的文章中,我们可以发现,富勒烯在医学方面的应用可以分为以下三点:(1)抗病毒活性和抗菌性: An[8] 等研究发现,富勒烯纳米颗粒和富勒醇纳米颗粒通过对运动发酵单胞菌细胞核的细胞膜造成损伤,从而降低细胞的代谢反应和发酵性能;Kornev[9]等合成了一种四羧酸酯富勒烯衍生物,该衍生物在水中的溶解度不高,但该衍生物钠盐的水溶性则有显著提高,而且该衍生物具有显著的抗病毒、抗癌和抗氧化活性;Patel[10]等研究发现,一种阳离子富勒烯衍生物可以通过抑制次黄嘌呤-鸟嘌呤的磷酸核糖转移酶进而抑制肺结核中的分支杆菌属。

(2)抗氧化活性:富勒醇的抗氧化性可表现在以下几个方面:①无论在体内还是体外,富勒醇可以通过清除自由基而很好地阻止神经元细胞的兴奋性毒性、细胞凋亡损伤和大脑中的转基因神经退行性疾病[11]②富勒醇可以通过清除自由基而使肝脏、心脏、肺、肾等内脏器官免受氧化[12]③富勒醇可以保护细胞、组织和器官免受电离辐射产生的自由基损伤。

(3)富勒烯作为药物载体:富勒烯具有生物稳定性,而且可以通过共价键与很多药物相连,所以富勒烯具有释缓系统的功能。

Lucafo[13]等合成了一种富勒烯衍生物并在 MCF7细胞中进行生物学实验,结果表明,该衍生物在细胞长时间的暴露后仍可以不受细胞凋亡的影响,细胞对该衍生物的吸收在 12 h 时达到最大值,并持续吸收到 72 h,通过检测,该衍生物分布于整个细胞质中,而不是分布于细胞核中的某个区域和其他细胞器中,在 c < 25 μmol / L 时,该物质对细胞没有毒性。

结果还表明,该衍生物对哺乳动物的细胞有着很强的影响,而且其进入细胞的能力很强,因此可以成为很有前景的抗癌药物载体。

2.4超硬富勒烯2014年,莫斯科理工学院、俄罗斯超硬和新型碳材料技术研究所(FSBI TISNCM)和密西根大学的研究人员,采用一种新方法合成了一种由碳簇或由碳原子组成的球形分子构成的聚合物——超硬富勒烯材料。

研究人员指出,天然钻石的硬度接近150 GPa,但超硬富勒烯的硬度已超越钻石,成为在150到300 GPa列表值范围内位列第一的坚硬材料。

但由于现代设备无法大规模提供反应开始所需13GPa高压强,这种方法无法用于工业生产。

在新的研究中发现,在最初的混合剂中加入了二硫化碳,也可合成有价值的超硬富勒烯,但压强降至8GPa,温度降至室温,可形成一定规模的生产。

超硬富勒烯的发现使材料科学的研究迎来了一个新的方向[14]。

3.小结富勒烯具有特殊的分子结构,从而赋予了它特殊的物理性质与化学性质,使之在材料、抗辐射、医学等多个领域都有着广阔的前景。

目前而言,在富勒烯的研究上已经取得了不错的成果,但事实证明我们对富勒烯的研究依旧不够,富勒烯有着更广更优的价值。

相信随着对富勒烯深入的研究,它会给我们更多的惊喜。

[1].KrotoHWHeathJROBrienSCetal.C60Buckminsterfulerene[J].Nature.1985. 318(6042):162-163 [2].黄飞,张哲,杨富功,杨可可. 富勒烯C_(60)的物理、化学性质及其应用研究进展[J]. 聊城大学学报(自然科学版),2014,04:32-36.[3].李红晋.富勒烯 C60物理、化学性质的研究进展[J].山西化工.[4].ShresthaLKHilJPTsuruokaTetal.J.Langmuir.2013. 29(24):7195-7202.[5].黄飞,李长江,兰艳素,魏先文,张哲,杨富功. 富勒烯C_(60)纳米材料的制备及其应用研究进展[J]. 化工新型材料,2015,11:7-9.[6].林涛,钟志京,李群岭,辉永庆. 富勒烯乙二胺的抗辐射损伤性能[J]. 核化学与放射化学,2014,03:169-174.[7]何婷,张晓磊,张静. 富勒烯及其衍生物在医学方面的应用[J]. 化学试剂,2015,04:289-292+353.[8].AN Hong-jie,JIN Bo. Impact of fullerene particle interac-tion on biochemical activities in fermenting zymomonas mobilis[J]. Environ. Toxicol. Chem.,2012,31 ( 4) : 712-716.[9.KORNEV A B,PEREGUDOV A S,MARTYNENKO V M,et al. Synthesis and biological activity of a novel water-soluble methano[60]fullerene tetracarboxylic derivative[J]. Mendeleev. Commun.,2013,23( 6) : 323-325.[10.PATEL M B,HARIKRISHNAN U,VALAND N N,et al. Novel cationic quinazolin-4 ( 3H ) -one conjugated fullerene nanoparticles as antimycobacterial and antimi-crobial agents[J]. Arch. Pharm. ( Weinheim) ,2013,34(63) : 210-220.[11.MAKAROVA E G,GORDON R Y,PODOLSKI I Y. Fullerene C60prevents neurotoxicity induced by intrahip-pocampal microinjection of amyloid-beta peptide [J]. J.Nanosci. Nanotechnol.,2012,12( 1) : 119-126.[12].LIDIJA M,ROUMIANA T,JELENA M,et al. Fullerene based nanomaterials for biomedical applications: engi-neering,functionalization and characterization [J]. Adv.Mater.Res.,2013,633( 2) : 224-238.[13].LUCAFO M,PACOR S,FABBRO C,et al. Study of a potential drug delieverysystem based on carbon nanop-articles: effects of fullerene derivatives in MCF7 mam-mary carcinoma cells[J].J.Nanopart.Res.2012.14:830-843[14].俄罗斯科学家研发新方法合成超硬富勒烯材料[J]. 中国粉体工业,2014,05:49.。

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