一种高纯富勒醇的制备工艺的制作方法

本发明涉及富勒烯材料技术领域，具体领域为一种高纯富勒醇的制备工艺。

背景技术：

富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子，形状呈球型、椭球型、柱型或管状。富勒烯因其有纳米级尺寸而具有超强的渗透力；其具有超强抗氧化性能可以消除自由基；以及完美的对称结构而具有超稳定的性能，被誉为“纳米王子”，在多个领域具有广泛的应用，以c60为代表的富勒烯家族以其独特的形状和良好的性质开辟了物理学、化学和材料科学中一个崭新的研究方向。与有机化学中极常见的苯类似，以c60为代表的富勒烯形成了一类丰富多彩的有机化合物的基础。富勒烯新材料的许多不寻常特性几乎都可以在现代科技和工业方面具有诸多实际应用价值，包括润滑剂、催化剂、研磨剂、化妆品、高强度碳纤维、半导体、非线性光学器件、超导材料、光导体、有机太阳能高能电池、燃料、传感器、分子器件以及用于医学成像及治疗等方面。

由于c60是富勒烯家庭中相对最容易得到、最容易提纯和最廉价的种类，因此c60及其衍生物是被研究和应用最多的富勒烯。特别地，富勒烯的美容作用主要有：抗衰除皱、美白淡斑、抑制痤疮、收缩毛孔等。由于富勒烯在大部分溶剂中溶解得很差，通常用芳香性溶剂，如甲苯、氯苯，或非芳香性溶剂二硫化碳溶解。

富勒醇是富勒烯的衍生物，是通过化学方法在富勒烯的碳上引入羟基而得到。富勒醇的合成反应一般为酸法、溴代法等方法，合成完成后，经过水、丙酮、四氢呋喃或苯多次液液萃取获得一定纯度的富勒醇产品。常规液液萃取的方法，一方面存在操作步骤繁琐和溶剂消耗量大的问题，另一方面存在所萃取的富勒醇的纯度相对比较低的问题，且不能区分不同羟基数目的富勒醇产品，为富勒醇的质量控制和使用效果带来了极大的困扰。

在富勒烯上引入羟基的目的是为了提高富勒烯的水溶性，但是只有当羟基的数目达到20个以上时才具有较好的水溶性。富勒醇在实际应用中，既要保持o60的稳定性，又要增加富勒烯的溶解性，最为重要的是在生物应用方面要保证生物安全性，因此开发一种绿色环保生物安全性高的方法具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种两步制备色谱法高纯富勒醇的制备工艺，具有方法简单、溶剂消耗少、富勒醇纯度高和可控羟基数目的特点，以克服传统的富勒醇纯化工艺中操作步骤繁琐、溶剂消耗大和羟基数目不可控的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯富勒醇的制备工艺，其制备工艺包括以下步骤：

步骤1：聚苯乙烯二乙烯苯树脂纯化，去除未改性的富勒烯；

步骤2：溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化，收集不同羟基的富勒醇。

优选的，所述聚苯乙烯二乙烯苯树脂粒径为200～400μm，比表面积为600～750m²/g。

优选的，步骤1中所述聚苯乙烯二乙烯苯树脂纯化的洗脱溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲苯和二甲基亚砜中的一种。

优选的，步骤1中所述聚苯乙烯二乙烯苯树脂纯化的洗脱溶剂为甲苯。

优选的，步骤1中所述聚苯乙烯二乙烯苯树脂纯化的收集时间为1～4倍柱体积。

优选的，所述溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂粒径为50～250μm，比表面积为400～700m²/g。

优选的，步骤2中所述溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化的洗脱溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、异丙醇、甲苯、二甲苯和水中的一种。

优选的，步骤2中所述溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化的洗脱溶剂为异丙醇。

优选的，步骤2中所述溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化的收集时间为3～6倍柱体积。

优选的，步骤2中所述溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化的收集时间为3.5～4倍柱体积。

本发明的有益效果是：一种高纯富勒醇的制备工艺，利用色谱法制备高纯度的富勒醇，具有如下优点：

1)方法简单，只需要两步纯化；

2)溶剂消耗少，比多步液液萃取溶剂消耗量大大降低；

3)纯度高，纯度＞95％；

4)可以区分不同羟基取代的富勒烯，特别的收集20～25个羟基的富勒醇，兼具水溶性好自由基清除效果好的特点。

本发明，能够有选择性的从富勒烯衍生化产物中高效纯化富勒醇，具有产物纯度高、高效、节省溶剂和方法简单的特点，并且易于实现工业化生产。

附图说明

图1为实施例中聚苯乙烯二乙烯苯树脂纯化色谱图；

图2为实施例中溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化色谱图；

图3为实施例中制备的富勒醇纯度色谱图，其纯度为96.81％。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

粗制：聚苯乙烯二乙烯苯树脂纯化

仪器：苏州汇通色谱ht100系列制备色谱仪；

色谱柱：26mmidx460mm；装填合成树脂226g；

上样量：富勒烯衍生化产物用甲苯溶解，浓度为50mg/ml，上样500ml；

流动相：二甲苯；

收集：4.2～12.8min馏分；后处理：旋蒸干燥；

纯化色谱图如图1所示，收集组份时间段如图所示。

精制：溴化聚苯乙胺-丙烯酰胺树脂纯化

仪器：苏州汇通色谱ht100系列制备色谱仪；

色谱柱：26mmidx460mm；装填合成树脂226g；

上样量：富勒烯衍生化产物用甲醇溶解，浓度为200mg/ml，上样100ml；

流动相：异丙醇/水＝8∶2；

收集：18.2～23.1min馏分；后处理：旋蒸干燥；

纯化色谱图如图2所示，收集组份时间段如图所示。

收集目标组份分析，纯度色谱图如图3所示，积分后面积归一化，纯度为96.81％。

粗制：不同大孔树脂纯化工艺比较(见表1)

仪器：苏州汇通色谱ht100系列制备色谱仪；

色谱柱：26mmidx460mm；装填合成树脂180～230g；

上样量：富勒烯衍生化产物用甲苯溶解，浓度为50mg/ml，上样500ml；

流动相：二甲苯；

收集馏分，旋蒸干燥。

精制：不同树脂纯化比较(见表2)

仪器：苏州汇通色谱ht100系列制备色谱仪；

色谱柱：26mmidx460mm；装填合成树脂180～240g；

上样量：富勒烯衍生化产物用甲醇溶解，浓度为200mg/ml，上样100ml；

流动相：异丙醇/水＝8∶2；

收集馏分，旋蒸干燥。

表1粗制不同大孔树脂纯化工艺比较

表2粗制不同树脂纯化工艺比较

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。