[发明专利]一种结构确定的水溶性富勒烯衍生物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水溶性富勒烯衍生物，其结构式如式(I)化合物所示：

其中：表示富勒烯/金属富勒烯；n＝1-6，R₁是H或不存在，R₂为阳离子或碱性基团，所述阳离子选自Na⁺、K⁺、NH⁴⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ag⁺，所述碱性基团选自氨基、亚氨基、胺基、叠氮基。

2.根据权利要求1的水溶性富勒烯衍生物，其中，所述碱性基团是氨基酸，所述氨基酸选自脂肪族氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸；杂环族氨基酸：组氨酸、色氨酸；杂环亚氨基酸：脯氨酸。

3.根据权利要求2的水溶性富勒烯衍生物，其中，所述氨基酸是赖氨酸。

4.根据权利要求1-3任一项的水溶性富勒烯衍生物，其中，所述水溶性富勒烯衍生物结构为

5.一种权利要求1-4任一项的水溶性富勒烯衍生物的制备方法，所述方法包括：

(1)将富勒烯通过加成反应制备得到富勒烯酯基衍生物；

(2)将步骤(1)所得的富勒烯酯基衍生物进行水解得到相应的羧酸衍生物产物；

(3)将步骤(2)所得的羧酸衍生物产物与碱性物质进行成盐反应获得相应的富勒烯盐衍生物。

6.根据权利要求5的方法，其中，在富勒烯酯基衍生物的制备反应中，选用的酯化物前体选自溴代丙二酸单乙酯、溴代丙二酸二乙酯、溴代丙二酸单丙酯、溴代丙二酸二丙酯、溴代丙二酸单丁酯、溴代丙二酸二丁酯、溴代丙二酸单叔丁酯、溴代丙二酸二叔丁酯、溴代丙二酸单戊酯、溴代丙二酸二戊酯。

7.根据权利要求6的方法，其中，所述酯化物前体是溴代丙二酸二叔丁酯。

8.根据权利要求5-7任一项的方法，其中，所述富勒烯与酯化物前体的摩尔比为10:1-1:10。

9.根据权利要求8的方法，其中，所述富勒烯与酯化物前体的摩尔比为10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10。

10.根据权利要求9的方法，其中，所述富勒烯与酯化物前体的摩尔比为1:1。

11.根据权利要求5-7任一项的方法，其中，所述加成反应为单加成反应、双加成反应、三加成反应、四加成反应、五加成反应、或六加成反应。

12.根据权利要求11的方法，其中，所述单加成反应产物大于50％。

13.根据权利要求11的方法，其中，所述单加成反应产物大于80％。

14.根据权利要求11的方法，其中，所述单加成反应产物大于90％。

15.根据权利要求5-7任一项的方法，其中，所述的加成反应可为1,3-偶极环加成、宾格儿反应、[2+2]环加成反应、[2+4]环加成反应、卡宾加成中的一种。

16.据权利要求15的方法，其中，所述加成反应为宾格尔反应。