1

ENG RUS
NANOCHEMICAL LABORATORY

Синтез
гипергидроксилированного фуллеренола
C60(OH)60 прямым гидроксилированием
фуллерена в водной среде

На сегодняшний день существует 2 основных метода синтезов фуллеренолов: гидроксилирование толуольного раствора фуллерена кристаллическим гидроксидом натрия или калия и гидролиз бромида фуллерена С60Br.  Основные методы имеют многочисленные вариации, но суть их от этого не меняется. Эти методы синтезов фуллеренолов C60(OH)n (полигидроксилированных фуллеренов) не могут иметь перспективы для промышленного использования, из-за низкой эффективности, сложности, дороговизны, не технологичности этих синтезов. Стоимость фуллеренола (полигидроксилированного фуллерена) в процессе синтеза возрастает на порядки по сравнению со стоимостью самого фуллерена, и сегодня на мировом рынке стоимость фуллеренола C60(OH)22-26 составляет 300-500 USD/g, что делает  его неперспективным для производства в промышленных масштабах. Кроме того, полученный «классическим» методом фуллеренол, всегда будет содержать следы толуола или другого ароматического растворителя, используемых в "классических" синтезах. Эти методы позволяют получать только среднегидроксилированные фуллеренолы C60(OH)18-28, но не применимы  для синтеза высокогидроксилированных фуллеренолов C60(OH)36-42. Для получения высокогидроксилированных фуллеренолов C60(OH)36-42 требуется дополнительный синтез с применением пероксида водорода. Один из таких методов рассмотрен в статье Water-Solubl Single-Nano Carbon Particles: Fullerenol and Its Derivatives,  Ken Kokubo,  Division of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Osaka University Japan http://cdn.intechopen.com/pdfs/36889.pdf. Растворимость в воде  фуллеренолов C60(OH)36·8H2O и C60(OH)40·9H2O превосходит растворимость в воде фуллеренола  С60(ОН)24·2H2O  минимум в 10 000 раз и составляет  около 50-60 г/л (растворимость в воде фуллеренола С60(ОН)24·2H2O составляет 3-5 мг/л; фуллеренол С60(ОН)12, вообще, не растворим в воде).

       Научно-техническом центре "Нанокластер" (НТЦ "Нанокластер") разработан альтернативный существующим методам, одностадийный синтез гидроксилирования фуллерена в гипергидроксилированный фуллеренол  С60(OH)60·2H2O из суспензии фуллерена в воде. Синтез проходит в одну стадию и проводится только в водной среде, без применения  каких-либо растворителей, в том числе бензола, толуола, орто-ксилола. Длительность синтеза 25-35 мин. Температура синтеза 100-105 градусов Цельсия.  Конверсия (степень превращения) фуллерена в водорастворимые производные составляет около 98-99%. Синтезированный гипергидроксилированный фуллеренол (Hyper polyhydroxylated fullerenol) представляет собою желтый кристаллический продукт. Растворимость этого фуллеренола в воде составляет 60-70 грамм на литр. Цвет раствора этого фуллеренола в воде желтый (см. фото):         Solution of a hyper polyhydroxylated fullerenol С60(OH)60 in the water 1

        Масс-спектр образца этого фуллеренола соответствует фуллеренолу С60(OH)60: Base Peak 1739,9879 равен молекулярной массе фуллеренола С60(OH)60  (M =1740).

Mass spectrum of the fullerenol C60(OH)60

       Из 1 г фуллерена синтезируется около 1,5 г гипергидроксилированного фуллеренола С60(OH)60.Синтез прост и технологичен, и он может быть использован для синтеза фуллеренола в промышленных масштабах.Для снижения себестоимости для синтеза можно использовать фуллерен с низкой степенью очистки (98-99%).

      По данным элементного анализа (ЭА), синтезированный гипергидроксилированный фуллеренол имеет брутто-формулу С60(OH)60*2Н2О.        

Result of Elemental Analysis of fullerenol

Element

Percentage (%)

Analytical

Method

Date

Remark

 

C

 

 

40.5972

 

40.6017

 

 

Flash EA

1112

 

 

12/12/2016

 

 

H

 

 

3.6098

 

3.6113


Гипергидроксилированный фуллеренол C60(OH)60
 может быть использован:

Фармацевтика и косметология
•    Противовирусные препараты с отсутствием цитотоксичности;
•    Антиоксиданты;

•    Ранозаживляющие и ожогозаживляющие препараты.

Материаловедение
•    Модификаторы полимеров, смол, клеев, ЛКМ и других материалов;
•    Модификаторы материалов на основе силикатных связующих, включая бетоны;
•    Компонент электролитов для металлических гальванических покрытий;
•    Компонент сверхтвердых композитов с металлической матрицей.

Агропромышленность – растениеводство и животноводство
•    Стимуляторы роста растений;
•    Антивирусные и противогрибковые препараты;
•    Препараты, увеличивающие стойкость с/х культур за счет комплексного неспецифического воздействия;
•    Добавки в корма, повышающие сопротивляемость с/х животных и птиц к различным заболеваниям и не накапливающиеся в их организме.



НТЦ "НАНОКЛАСТЕР" предлагает:
Гипергидроксилированный фуллеренол
С60(ОН)60
- 195 -395 $US / грамм
Минимальная партия
- 3 г

E-mail: alex.kozeev@yandex.ru  или   info@nanoclaster.ru
Web-site: www.nanoclaster.ru

Телефон: +7 912 210 67 55