Войти
Реакция Прато представляет собой частный пример хорошо известного 1,3-диполярного циклоприсоединения азометин илидов к олефинам. В химии фуллеренов эта реакция относится к функционализации фуллеренов и нанотрубок. Аминокислота саркозин реагирует с параформальдегидом при нагревании при дефлегмации в толуоле с образованием илида, который реагирует с двойная связь в положении кольца 6,6 в фуллерене через 1,3-диполярное циклоприсоединение с образованием производного N-метилпирролидина или пирролидинофуллерена или пирролидино [[3,4: 1,2]] [60] фуллерен с выходом 82% в расчете на конверсию C 60.
В одном приложении жидкий фуллерен полученный, когда заместитель пирролидона представляет собой 2,4,6-трис (алкилокси) фенильную группу, хотя небольшое количество растворителя все еще возможно.
Эта реакция была получена из работы Отохико Цуге по химии азометин-илида, разработанной в конце 1980-х годов. Работу Цуге применил к фуллеренам Маурицио Прато, получив таким образом имя.
Известно, что реакция Прато очень полезна для функционализации эндоэдральных металлофуллеренов. Реакция Прато на M3N @ C80 дает первоначально [6,6] -аддукт (кинетический продукт), который при нагревании превращается в [5,6] -аддукт (термодинамический продукт). Скорость изомеризации сильно зависит от размера металла внутри углеродного каркаса.
Этот метод также используется при функционализации одностенных нанотрубок. Когда аминокислота модифицирована цепочкой глицина, полученные нанотрубки растворимы в обычных растворителях, таких как хлороформ и ацетон. Другой характеристикой обработанных нанотрубок является их больший совокупный размер по сравнению с необработанными нанотрубками.
В альтернативном методе добавление нанотрубок выполняется с N-оксидом из триметиламина и LDA при кипячении с обратным холодильником в тетрагидрофуране с эффективностью 1 функциональная группа на 16 атомов углерода нанотрубки. Когда амин также несет ароматическую группу, такую как пирен, реакция протекает даже при комнатной температуре, потому что эта группа предварительно организует себя на поверхности нанотрубки до реакции путем наложения pi.
Так же, как и в других реакциях фуллерена, таких как реакция Бингеля или реакция Дильса-Альдера, эту реакцию можно обратить. Термическое циклоэлиминирование пирролидинофуллерена сильным диполярофилом, таким как малеиновая кислота, и катализатором, таким как катализатор Уилкинсона или трифлат меди в 1,2-дихлорбензоле при кипячении с обратным холодильником от 8 до 18 часов регенерирует чистый фуллерен C 60. Диполярофил необходим в 30-кратном избытке и улавливает илид, доводя реакцию до завершения. Производное N-метилпирролидина плохо реагирует (выход 5%), и для успешной реакции азотное кольцо также требует замещения в α-положении на метил, фенил или группы эфира карбоновой кислоты.
Были исследованы и другие методы: нагревание или комбинация ионной жидкости и химии в микроволновой печи.
