[发明专利]富勒烯衍生物的制造方法

说明书

本发明的富勒烯衍生物的制造方法是通过使形成富勒烯骨架的彼此相邻的2个碳原子与规定的卤代化合物，在芳香族性溶剂和具有C＝O或S＝O键的非质子性极性溶剂的混合溶剂中，在选自锰、铁、锌中的至少一种金属的存在下进行反应，从而制造具有式(1)所示的部分结构的富勒烯衍生物的方法；(式(1)中，C^＊各自为形成富勒烯骨架的彼此相邻的碳原子，A为与两个C^＊形成环结构的碳原子数1～4的连接基团、或该碳原子数1～4的连接基团的一部分被取代或稠合了的基团)。

技术领域

本发明涉及富勒烯衍生物的制造方法。

本申请基于2014年9月8日在日本申请的特愿2014-182133号和2014年10月22日在日本申请的特愿2014-215192号来主张优先权，将其内容援用至本申请中。

背景技术

富勒烯衍生物由于其特异的特性，在物理、化学领域备受关注。特别是，1990年的利用电弧放电的大量合成法被确立以后，其研究更备受关注。已知富勒烯衍生物是作为电子材料、半导体、生理活性物质等有用的原材料。

大量报道了富勒烯衍生物，其中，具有由烃形成的环状结构稠合于富勒烯骨架的结构的衍生物，由于其耐热性高，因此作为有机薄膜太阳能电池所使用的受主材料、利用了光响应性的生物化学探针而积极地进行了研究。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:Jan C.Hummelen et al.J.Org.Chem.1995，60，532-538.

非专利文献2:M.Prato et al.J.Am.Chem.Soc.1993，115，1594-1595.

非专利文献3:Bratriz M.Illescas et al.J.Org.Chem.1997，62，7585-7591.

非专利文献4:Shirong Lu et al.Organic Letters.2013，Vol.15，No.15，4030-4033.

发明内容

发明所要解决的课题

然而，环状烃基稠合于富勒烯骨架的富勒烯衍生物具有由于形成环的碳原子数不同而制造方法各不相同这样的课题。制造方法也是需要多阶段反应的复杂的方法，或需要使用特殊的基质，从有效率地生产这样的观点出发，问题多。

例如，非专利文献1中记载了PCBM的制造方法，PCBM是环丙烷结构稠合于富勒烯骨架的富勒烯衍生物，是作为有机薄膜太阳能电池用受主材料的代表性材料。具体而言，在制造PCBM时，首先，使C₆₀与重氮化合物进行反应而获得开环富勒烯衍生物(fulleroid)之后，在沸点为180℃的邻二氯苯中的回流条件下，将开环富勒烯衍生物异构化而制成PCBM。为了这样地制造PCBM，需要两阶段的反应，进一步有使用危险的重氮化合物，或需要高温的制造上的课题。

非专利文献2中记载了生物化学用途所使用的环戊烷结构稠合于富勒烯骨架的富勒烯衍生物的制造方法。即，使通过亚甲基环丙烷化合物的热分解而在体系内产生的三亚甲基甲烷化合物与C₆₀进行反应，制造环戊烷结构稠合于富勒烯骨架的富勒烯衍生物。然而，不仅作为原料的亚甲基环丙烷化合物受到限定，而且亚甲基环丙烷化合物本身的制造复杂。

非专利文献3中记载了使邻醌二甲烷与C₆₀进行反应而环己烷结构与富勒烯骨架稠合了的富勒烯衍生物的制造方法。然而该方法使用了[4+2]环状加成反应，因此不能适用于6元环结构以外的制造。