每周一个全合成|富勒烯的官能团化修饰

    富勒烯是一类非常重要的太阳能受体材料，受限于富勒烯衍生物制备困难，长期以来富勒烯衍生物都依赖于环加成反应，最为常见的是PCBM系列受体。近日，研究人员发现了一种制备富勒烯衍生物的新方法，可以高效合成二取代的富勒烯衍生物，这一工作发表在JOC上（参考文献见文末）。

    在叔丁醇钾存在下，以氯苯-二甲亚砜为溶剂，将吲哚和富勒烯混合，30 min后加入五氟吡啶，升温到130℃，得到二取代的富勒烯衍生物。这里可见吲哚以3-位和富勒烯连接，氮原子以芳香亲核取代机理与吡啶环连接。

    除了吡啶衍生物，其他缺电子芳环也可以进行这一反应，例如全氟甲苯和五氟苯甲酸甲酯。反应产率在43%~84%。将吲哚换成酚，以DMF为溶剂，其他条件不变，同样可以进行该反应，需要注意的是不同取代基对产率影响很大。

    该反应机理较为简单，在碱性条件下吲哚失去质子，用亲核性更强的3-位进攻富勒烯，或酚失去质子后，用亲核性强的4-位进攻富勒烯，得到的富勒烯负离子较为稳定（在对照实验中还可以结合质子直接得到单取代的加成产物），接着在高温下与缺电子芳烃发生芳香亲核取代反应，目前还没有富电子芳烃的例子。

    综上所述，该方法具有良好的官能团相容性和优异的区域选择性，首次实现了富勒烯与各种缺电子芳烃的C(sp2)−C(sp2)交叉偶联，具有广阔的应用前景。