近几十年来，具有新颖结构的富勒烯衍生物已经被大量合成。由于它们在材料科学、纳米科学和生物医学等领域具有广泛的应用前景和潜在的应用价值，因此，已经被越来越多的科学家们关注。传统的化学方法比如环化加成反应、光热自由基反应、亲核反应等已经被化学家们广泛研究，其中过渡金属催化/促进反应是修饰富勒烯的最有力工具之一，铜盐作为一种低毒、便宜且易得的过渡金属盐，近年来已经被大量的应用在富勒烯有机合成领域。

王官武教授课题组之前已经报道了通过铜促进的[60]富勒烯 (C₆₀) 和两分子芳基甲酰甲酸的反应来合成前所未有的C₆₀稠合氧桥内酯。在此工作基础上，该课题组又发现，在CuCl₂和4-二甲氨基吡啶的促进下，C₆₀与两分子芳基甲酰甲醛发生自由基串联反应，得到侧链含有羰基的C₆₀稠合氧桥内酯，其中酮和内酯在不同还原剂的作用下可以进一步被还原为相应的醇及半缩醛。与之前工作不一样的是：4-二甲氨基吡啶的加入是必不可少的；由于α-羰基酰基自由基在该反应条件下难以脱去CO，因此产物中缩酮碳原子上附加了一个羰基；酰基自由基加成到羰基氧上是非常少见的，并且该自由基串联反应可能涉及到5-endo-trig环化过程；酮和内酯的还原结果表明，酮羰基被优先还原。与此同时，代表性的产物也进行了钙钛矿太阳能电池的测试，以此来证明它们在太阳能电池方面是具有潜在应用价值的。尽管越来越多的具有不同结构的富勒烯衍生物被合成出来，但是只有少数衍生物被进一步深入研究，并且在实际应用方面，仍然有许多的难题需要解决。

论文信息：

Copper-Promoted Cascade Radical Reaction of [60]Fullerene with Arylglyoxals and Further Derivatization

Wen-Qiang Lu, Zheng-Chun Yin, Qing-Song Liu, Prof. Dr. Guan-Wu Wang

文章第一作者为中国科学技术大学博士研究生陆文强和博士研究生音正春。

Asian Journal of Organic Chemistry 

DOI: 10.1002/ajoc.202200045