富勒烯及其高分子化課件

富勒烯及其高分子化馬彩霞2011110165富勒烯及其高分子化馬彩霞目錄概述富勒烯的制備C60的結(jié)構(gòu)富勒烯的性質(zhì)富勒烯的高分子化回顧與展望目錄概述1.概述

富勒烯（Fullerene）是20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)的新型球狀分子。它全部由碳原子組成，是繼石墨、金剛石之后，發(fā)現(xiàn)的第三種碳元素存在的晶體形態(tài)，其分子可概括為Cn，目前已知n最大可為540，這類分子被稱之為富勒烯族。在種類繁多的富勒烯族中，人們對(duì)C60研究最為深入，因?yàn)樗瞧渲蟹€(wěn)定性最高的一種。由于它的結(jié)構(gòu)特殊，并有奇特的物理、化學(xué)性質(zhì)，C60及其化合物的研究已成為當(dāng)前世界各國(guó)科學(xué)家研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。1.概述富勒烯（Fullerene）是20世Prof.SirH.W.Kroto1985年，克魯托（Kroto）等獲得了以碳六十為主的質(zhì)譜圖，富勒烯的發(fā)現(xiàn)Prof.SirH.W.Kroto1985年，克魯托（克魯托（Kroto）等受建筑學(xué)家富勒（Fulley）為1967年蒙特利爾萬(wàn)國(guó)博覽館美國(guó)館的圓形拱頂結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，提出了C60結(jié)構(gòu)。為了紀(jì)念此事，克魯托便把碳六十以巨蛋建筑物的設(shè)計(jì)者巴克尼斯‐特富勒（BuckminsterFuller）之名來(lái)命名，所以稱富勒烯。BuckminsterFuller'sDome克魯托（Kroto）等受建筑學(xué)家富勒（Fulley）為196

這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)科學(xué)界，它不僅為碳的同素異形體家族增添了一名新的成員，更重要的是，這個(gè)意料之外的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了化學(xué)研究的新領(lǐng)域，由此H.W.Kroto、R.F.Curl和R.E.Smalley這三位科學(xué)榮獲1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)科學(xué)界，它不僅為碳的同素異形體家族增添了一名結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

碳六十由60個(gè)碳原子構(gòu)成球形32面體，它含有12個(gè)正五邊形面和20個(gè)正六邊形面，60個(gè)頂點(diǎn)全部由60個(gè)碳原子占據(jù)，每個(gè)碳原子都處在一個(gè)五邊形和兩個(gè)六邊形的連接點(diǎn)上。命名

富勒烯（學(xué)名），又稱足球烯、碳六十、又譯巴基球、巴克球（BuckyBall），英文為BuckminsterFuller，簡(jiǎn)稱Fullerene。結(jié)構(gòu)和命名結(jié)構(gòu)特點(diǎn)碳六十由60個(gè)碳原子構(gòu)成球形32面體，它含有12電弧放電法激光輻射法苯火焰燃燒法太陽(yáng)能加熱法高頻加熱蒸發(fā)石墨法高能感應(yīng)熱等離子法電子束輻照法其他方法富勒烯的制備高分子合成新技術(shù)2.富勒烯的制備電弧放電法激光輻射法苯火焰燃燒法太陽(yáng)能加熱法高頻加熱蒸發(fā)石墨富勒烯及其高分子化課件3.富勒烯的物理性質(zhì)1.富勒烯的溶解性質(zhì)2.富勒烯的超導(dǎo)性質(zhì)3.富勒烯的光學(xué)性質(zhì)3.富勒烯的物理性質(zhì)1.富勒烯的溶解性質(zhì)

溶解性

富勒烯在脂肪烴中的溶解性隨溶劑分子的碳原子數(shù)增大而增大，但一般溶解性較小。在苯和甲苯中有良好的溶解性，而在二硫化碳（CS2）中的溶解度很大。但是由于CS2的毒性較大，因此一般不使用。目前用于溶解C60最常用的溶劑為甲苯。溶解性富勒烯在脂肪烴中的溶解性隨溶劑分子

超導(dǎo)性

C60在室溫下是分子晶體，本身是不導(dǎo)電的絕緣體，但當(dāng)堿金屬嵌人C60分子之間的空隙后，C60與堿金屬的系列化合物將轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體，如K3C60即為超導(dǎo)體，且具有很高的超導(dǎo)臨界溫度。與氧化物超導(dǎo)體比較，C60系列超導(dǎo)體具有完美的三維超導(dǎo)性，電流密度大，穩(wěn)定性高，易于展成線材等優(yōu)點(diǎn)，是一類極具價(jià)值的新型超導(dǎo)材料。超導(dǎo)性C60在室溫下是分子晶體，本身是不

光學(xué)性質(zhì)

C60分子中存在的三維高度非定域電子共軛結(jié)構(gòu)使得它具有良好的光學(xué)及非線性光學(xué)性能。富勒烯具有非線性光學(xué)性質(zhì)--當(dāng)光線透射富勒烯球體時(shí)，其折射方向依光的強(qiáng)度而變化。

研究發(fā)現(xiàn)，C60和C70的甲苯溶液能夠透射相對(duì)低光強(qiáng)的光，但是能阻止通過(guò)超過(guò)某一臨界光強(qiáng)的光，而且處于激發(fā)態(tài)的C60分子比處于基態(tài)的C60具有更好的吸光性。光學(xué)性質(zhì)C60分子中存在的三維高度非定域電子共4.富勒烯的化學(xué)性質(zhì)由于C60的共軛Л鍵是非平面的，環(huán)電流較小，芳香性也較差，顯示不飽和雙鍵的性質(zhì)，易于發(fā)生加成、氧化等反應(yīng)。C60的中空球形結(jié)構(gòu)使得它在內(nèi)外表面都能發(fā)生反應(yīng)。從而得到各種功能化的C60衍生物。4.富勒烯的化學(xué)性質(zhì)由于C60的共軛Л鍵是非平面的富勒烯的光敏化反應(yīng)富勒烯的親核加成反應(yīng)富勒烯的聚合反應(yīng)富勒烯的親電加成反應(yīng)富勒烯與金屬的反應(yīng)富勒烯的氧化反應(yīng)富勒烯的還原反應(yīng)富勒烯與自由基的反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)富勒烯的富勒烯的富勒烯的富勒烯與富勒烯的富勒烯的富勒烯與化學(xué)

一種是金屬包含于富勒烯籠內(nèi)部，另一種是金屬與富勒烯的籠外壁發(fā)生反應(yīng)。

現(xiàn)在制備金屬富勒烯包含物廣泛采用的是電弧技術(shù)和電阻加熱技術(shù)，即將金屬或金屬氧化物、石墨粉、膠黏劑（瀝青、精糊）填塞到石墨棒中，高溫處理后，在標(biāo)準(zhǔn)富勒烯反應(yīng)器上作正極放電，可得到宏觀量的多種金屬的富勒烯包含物。如K3C60

K3C60富勒烯與金屬的反應(yīng)一種是金屬包含于富勒烯籠內(nèi)部，另一種是金屬富勒烯的氧化還原反應(yīng)

由石墨氣化法制備的富勒烯含有氧化富勒烯C60On

(n≤5)，這是由于反應(yīng)器中有少量氧分子存在所致。光氧化C60也可生成C60O。用氧飽和的C60苯溶液在室溫下以石英燈照射18h得到7%的純C60O。質(zhì)譜分析中最強(qiáng)的分子離子峰為736，與C60＋O(720＋16)對(duì)應(yīng)。紅外光譜研究表明C60O中O與兩個(gè)碳原子形成了環(huán)氧三元環(huán)。

C60可以像烯烴一樣用OsO4氧化，生成C60的鋨酸酯。該反應(yīng)是由砒啶加成物或在砒啶存在的條件下與化學(xué)計(jì)量的OsO4反應(yīng)來(lái)完成:C60＋OsO4＋2C5H5N

[Os(O)2(py)2(OC60O)]C6H5CH3，0～25℃富勒烯的氧化還原反應(yīng)由石墨氣化法制備的富勒烯含有富勒烯與自由基的反應(yīng)C60同許多烯烴一樣，也具有很強(qiáng)的和自由基反應(yīng)的能力。它可和1~15個(gè)芐基，1~34個(gè)甲基生成自由基和非自由基的加合物，C60的這種性質(zhì)使它獲得了“自由基海綿”的美譽(yù)。富勒烯與自由基的反應(yīng)C60同許多烯烴一樣，也具有很強(qiáng)的和自由加成反應(yīng)

C60中的共軛π鍵體系可看作是一種離域大π鍵，因此，C60的大多數(shù)反應(yīng)都可歸屬為加成反應(yīng)。但與芳烴不同的是，C60容易發(fā)生親核加成。親電加成反應(yīng)比親核加成要難些。

合適的碳親核試劑是格氏試劑或有機(jī)鋰試劑，如在格氏試劑作用下與CH3I反應(yīng)能生成各種烷基化產(chǎn)物:

C60＋10t－BuMgBr＋10CH3I

C60(t－Bu)10Me10

胺類(如乙二胺、丙胺、嗎啡等)及磷親核試劑(如磷化物、磷硼烷衍生物等)都可以加成到C60的雙鍵上。THF加成反應(yīng)THF19C60的聚合反應(yīng)C60在光照、輻射等外界條件下可以發(fā)生聚合反應(yīng)。利用紫外光輻射C60薄膜，發(fā)現(xiàn)C60分子之間可以發(fā)生價(jià)鍵結(jié)合，質(zhì)譜檢測(cè)到高達(dá)20個(gè)C60聚合的現(xiàn)象。采用自由基聚合引發(fā)劑偶氮二異丁腈引發(fā)C60聚合，也得到了有28個(gè)C60組成的低聚富勒烯。C60的聚合反應(yīng)C60在光照、輻射等外界條件下可以發(fā)生聚合反205.富勒烯的高分子化1.高分子鏈上懸掛C60（On-chain型）；2.C60結(jié)合進(jìn)高分子鏈中（In-chain型）；3.以C60為節(jié)點(diǎn)形成高分子網(wǎng)絡(luò)；(PolymerNetwork)4.C60通過(guò)化學(xué)鍵連接在基質(zhì)材料表面。(Martrix-Bound)C60球體的高分子化衍生物5.富勒烯的高分子化1.高分子鏈上懸掛C60（On-chaiOn-chain型In-chain型高支化型基質(zhì)型富勒烯衍生物模型On-chain型In-chain型高支化型基質(zhì)型富勒烯衍生富勒烯高分子化的方法直接聚合表面修飾聚合利用高分子側(cè)基反應(yīng)將富勒烯引入高分子含活性端基的高分子前體與富勒烯反應(yīng)利用富勒烯中的多個(gè)雙鍵，將其作為單體或共聚單體將富勒烯表面修飾引入雙鍵、羥基、羧基氨基等可聚合基團(tuán)富勒烯表面的雙鍵缺電子，可作為陰離子、自由基等活性中心的淬滅劑可將二者的優(yōu)點(diǎn)真正的結(jié)合起來(lái)富勒烯高分子化的方法富勒烯直接聚合表面修飾聚合利用高分子側(cè)基含活性端基的高利用富含富勒烯高分子化衍生物的制備On-chain型含富勒烯高分子化衍生物的制備例一，含有氨基的可溶性高分子與C60的雙鍵參加反應(yīng)制得連有C60的高分子化衍生物的研究已被報(bào)道。這種衍生物可用于生物學(xué)和藥學(xué)的研究含富勒烯高分子化衍生物的制備On-chain型含富勒烯高分子例二，復(fù)旦大學(xué)的府壽寬研究組以聚苯乙烯為母體制備了兩類On-chain型含C60高分子化衍生物。一類是在聚苯乙烯側(cè)鏈上連有C60的衍生物。這類衍生物與聚苯乙烯有相似的溶解性質(zhì)，可以溶解在許多有機(jī)溶劑中。例二，復(fù)旦大學(xué)的府壽寬研究組以聚苯乙烯為母體制備了兩類On-另一類是以C60封端的聚苯乙烯的制備a.通過(guò)活性自由基聚合制備以TEMPO封端的高分子長(zhǎng)鏈。b.利用TEMPO在加熱條件下仍能產(chǎn)生活性自由基的特點(diǎn)與C60反應(yīng)，得到以C60封端的高分子C60衍生物，反應(yīng)過(guò)程如下所示：另一類是以C60封端的聚苯乙烯的制備a.通過(guò)活性自由基聚合制富勒烯及其高分子化課件In-chain型含富勒烯高分子化衍生物的制備最早制備出的主鏈上含有C60的聚合物是用對(duì)二甲苯雙自由基與C60反應(yīng)，制得C60與對(duì)二甲苯的共聚物。對(duì)二甲苯雙自由基是由1,1,4,4-環(huán)二亞乙基二苯通過(guò)熱裂解而得。這個(gè)方法為我們提供了C60通過(guò)自由基聚合反應(yīng)制備含C60高分子衍生物的一個(gè)可能的途徑。In-chain型含富勒烯高分子化衍生物的制備最早制備出的主現(xiàn)在可用C60與聚苯乙烯進(jìn)行簡(jiǎn)單自由基聚合反應(yīng)制備穩(wěn)定的可溶性含C60的聚苯乙烯衍生物。所得共聚物中，C60與聚苯乙烯單體的比例可以高達(dá)50:50。產(chǎn)物可能是多種共聚物的混合物。現(xiàn)在可用C60與聚苯乙烯進(jìn)行簡(jiǎn)單自由基聚合反應(yīng)制備穩(wěn)定的可溶將C60鍵合于高分子鏈的官能團(tuán)上或用特定的單體通過(guò)一定的聚合反應(yīng)合成C60的高分子衍生物，可用的化學(xué)反應(yīng)可有下列類型：陰離子或陽(yáng)離子聚合反應(yīng)、自由基反應(yīng)、縮合反應(yīng)、氨氫化反應(yīng)、疊氮化反應(yīng)等等。將C60鍵合于高分子鏈的官能團(tuán)上或用特定的單體通6.回顧與展望1.富勒烯的研究已經(jīng)滲透到化學(xué)、物理、生命科學(xué)、材料科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域，富勒烯的衍生化研究相對(duì)較熟；2.從發(fā)展趨勢(shì)看，當(dāng)前富勒烯的研究主要集中在:新型富勒烯的制備及其機(jī)理研究，功能富勒烯衍生物的制備、性能及應(yīng)用研究，新的富勒烯反應(yīng)及機(jī)理研究等方面；6.回顧與展望1.富勒烯的研究已經(jīng)滲透到化學(xué)、物理、生命科學(xué)3.由于C60表面含有30個(gè)雙鍵，其環(huán)加成反應(yīng)中會(huì)生成多加成產(chǎn)物，對(duì)它們的分離純化以及選擇性合成等也是以后需要解決的問(wèn)題；4.如果在生物環(huán)境即水溶液環(huán)境中的溶解度得到根本解決，富勒烯衍生物在生物、藥物領(lǐng)域的應(yīng)用將更為廣闊。3.由于C60表面含有30個(gè)雙鍵，其環(huán)加成反應(yīng)中會(huì)生成多

富勒烯及其高分子化馬彩霞2011110165富勒烯及其高分子化馬彩霞目錄概述富勒烯的制備C60的結(jié)構(gòu)富勒烯的性質(zhì)富勒烯的高分子化回顧與展望目錄概述1.概述

富勒烯（Fullerene）是20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)的新型球狀分子。它全部由碳原子組成，是繼石墨、金剛石之后，發(fā)現(xiàn)的第三種碳元素存在的晶體形態(tài)，其分子可概括為Cn，目前已知n最大可為540，這類分子被稱之為富勒烯族。在種類繁多的富勒烯族中，人們對(duì)C60研究最為深入，因?yàn)樗瞧渲蟹€(wěn)定性最高的一種。由于它的結(jié)構(gòu)特殊，并有奇特的物理、化學(xué)性質(zhì)，C60及其化合物的研究已成為當(dāng)前世界各國(guó)科學(xué)家研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。1.概述富勒烯（Fullerene）是20世Prof.SirH.W.Kroto1985年，克魯托（Kroto）等獲得了以碳六十為主的質(zhì)譜圖，富勒烯的發(fā)現(xiàn)Prof.SirH.W.Kroto1985年，克魯托（克魯托（Kroto）等受建筑學(xué)家富勒（Fulley）為1967年蒙特利爾萬(wàn)國(guó)博覽館美國(guó)館的圓形拱頂結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，提出了C60結(jié)構(gòu)。為了紀(jì)念此事，克魯托便把碳六十以巨蛋建筑物的設(shè)計(jì)者巴克尼斯‐特富勒（BuckminsterFuller）之名來(lái)命名，所以稱富勒烯。BuckminsterFuller'sDome克魯托（Kroto）等受建筑學(xué)家富勒（Fulley）為196

這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)科學(xué)界，它不僅為碳的同素異形體家族增添了一名新的成員，更重要的是，這個(gè)意料之外的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了化學(xué)研究的新領(lǐng)域，由此H.W.Kroto、R.F.Curl和R.E.Smalley這三位科學(xué)榮獲1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)科學(xué)界，它不僅為碳的同素異形體家族增添了一名結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

碳六十由60個(gè)碳原子構(gòu)成球形32面體，它含有12個(gè)正五邊形面和20個(gè)正六邊形面，60個(gè)頂點(diǎn)全部由60個(gè)碳原子占據(jù)，每個(gè)碳原子都處在一個(gè)五邊形和兩個(gè)六邊形的連接點(diǎn)上。命名

富勒烯（學(xué)名），又稱足球烯、碳六十、又譯巴基球、巴克球（BuckyBall），英文為BuckminsterFuller，簡(jiǎn)稱Fullerene。結(jié)構(gòu)和命名結(jié)構(gòu)特點(diǎn)碳六十由60個(gè)碳原子構(gòu)成球形32面體，它含有12電弧放電法激光輻射法苯火焰燃燒法太陽(yáng)能加熱法高頻加熱蒸發(fā)石墨法高能感應(yīng)熱等離子法電子束輻照法其他方法富勒烯的制備高分子合成新技術(shù)2.富勒烯的制備電弧放電法激光輻射法苯火焰燃燒法太陽(yáng)能加熱法高頻加熱蒸發(fā)石墨富勒烯及其高分子化課件3.富勒烯的物理性質(zhì)1.富勒烯的溶解性質(zhì)2.富勒烯的超導(dǎo)性質(zhì)3.富勒烯的光學(xué)性質(zhì)3.富勒烯的物理性質(zhì)1.富勒烯的溶解性質(zhì)

溶解性

富勒烯在脂肪烴中的溶解性隨溶劑分子的碳原子數(shù)增大而增大，但一般溶解性較小。在苯和甲苯中有良好的溶解性，而在二硫化碳（CS2）中的溶解度很大。但是由于CS2的毒性較大，因此一般不使用。目前用于溶解C60最常用的溶劑為甲苯。溶解性富勒烯在脂肪烴中的溶解性隨溶劑分子

超導(dǎo)性

C60在室溫下是分子晶體，本身是不導(dǎo)電的絕緣體，但當(dāng)堿金屬嵌人C60分子之間的空隙后，C60與堿金屬的系列化合物將轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體，如K3C60即為超導(dǎo)體，且具有很高的超導(dǎo)臨界溫度。與氧化物超導(dǎo)體比較，C60系列超導(dǎo)體具有完美的三維超導(dǎo)性，電流密度大，穩(wěn)定性高，易于展成線材等優(yōu)點(diǎn)，是一類極具價(jià)值的新型超導(dǎo)材料。超導(dǎo)性C60在室溫下是分子晶體，本身是不

光學(xué)性質(zhì)

C60分子中存在的三維高度非定域電子共軛結(jié)構(gòu)使得它具有良好的光學(xué)及非線性光學(xué)性能。富勒烯具有非線性光學(xué)性質(zhì)--當(dāng)光線透射富勒烯球體時(shí)，其折射方向依光的強(qiáng)度而變化。

研究發(fā)現(xiàn)，C60和C70的甲苯溶液能夠透射相對(duì)低光強(qiáng)的光，但是能阻止通過(guò)超過(guò)某一臨界光強(qiáng)的光，而且處于激發(fā)態(tài)的C60分子比處于基態(tài)的C60具有更好的吸光性。光學(xué)性質(zhì)C60分子中存在的三維高度非定域電子共4.富勒烯的化學(xué)性質(zhì)由于C60的共軛Л鍵是非平面的，環(huán)電流較小，芳香性也較差，顯示不飽和雙鍵的性質(zhì)，易于發(fā)生加成、氧化等反應(yīng)。C60的中空球形結(jié)構(gòu)使得它在內(nèi)外表面都能發(fā)生反應(yīng)。從而得到各種功能化的C60衍生物。4.富勒烯的化學(xué)性質(zhì)由于C60的共軛Л鍵是非平面的富勒烯的光敏化反應(yīng)富勒烯的親核加成反應(yīng)富勒烯的聚合反應(yīng)富勒烯的親電加成反應(yīng)富勒烯與金屬的反應(yīng)富勒烯的氧化反應(yīng)富勒烯的還原反應(yīng)富勒烯與自由基的反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)富勒烯的富勒烯的富勒烯的富勒烯與富勒烯的富勒烯的富勒烯與化學(xué)

一種是金屬包含于富勒烯籠內(nèi)部，另一種是金屬與富勒烯的籠外壁發(fā)生反應(yīng)。

現(xiàn)在制備金屬富勒烯包含物廣泛采用的是電弧技術(shù)和電阻加熱技術(shù)，即將金屬或金屬氧化物、石墨粉、膠黏劑（瀝青、精糊）填塞到石墨棒中，高溫處理后，在標(biāo)準(zhǔn)富勒烯反應(yīng)器上作正極放電，可得到宏觀量的多種金屬的富勒烯包含物。如K3C60

K3C60富勒烯與金屬的反應(yīng)一種是金屬包含于富勒烯籠內(nèi)部，另一種是金屬富勒烯的氧化還原反應(yīng)

由石墨氣化法制備的富勒烯含有氧化富勒烯C60On

(n≤5)，這是由于反應(yīng)器中有少量氧分子存在所致。光氧化C60也可生成C60O。用氧飽和的C60苯溶液在室溫下以石英燈照射18h得到7%的純C60O。質(zhì)譜分析中最強(qiáng)的分子離子峰為736，與C60＋O(720＋16)對(duì)應(yīng)。紅外光譜研究表明C60O中O與兩個(gè)碳原子形成了環(huán)氧三元環(huán)。

C60可以像烯烴一樣用OsO4氧化，生成C60的鋨酸酯。該反應(yīng)是由砒啶加成物或在砒啶存在的條件下與化學(xué)計(jì)量的OsO4反應(yīng)來(lái)完成:C60＋OsO4＋2C5H5N

[Os(O)2(py)2(OC60O)]C6H5CH3，0～25℃富勒烯的氧化還原反應(yīng)由石墨氣化法制備的富勒烯含有富勒烯與自由基的反應(yīng)C60同許多烯烴一樣，也具有很強(qiáng)的和自由基反應(yīng)的能力。它可和1~15個(gè)芐基，1~34個(gè)甲基生成自由基和非自由基的加合物，C60的這種性質(zhì)使它獲得了“自由基海綿”的美譽(yù)。富勒烯與自由基的反應(yīng)C60同許多烯烴一樣，也具有很強(qiáng)的和自由加成反應(yīng)

C60中的共軛π鍵體系可看作是一種離域大π鍵，因此，C60的大多數(shù)反應(yīng)都可歸屬為加成反應(yīng)。但與芳烴不同的是，C60容易發(fā)生親核加成。親電加成反應(yīng)比親核加成要難些。

合適的碳親核試劑是格氏試劑或有機(jī)鋰試劑，如在格氏試劑作用下與CH3I反應(yīng)能生成各種烷基化產(chǎn)物:

C60＋10t－BuMgBr＋10CH3I

C60(t－Bu)10Me10

胺類(如乙二胺、丙胺、嗎啡等)及磷親核試劑(如磷化物、磷硼烷衍生物等)都可以加成到C60的雙鍵上。THF加成反應(yīng)THF51C60的聚合反應(yīng)C60在光照、輻射等外界條件下可以發(fā)生聚合反應(yīng)。利用紫外光輻射C60薄膜，發(fā)現(xiàn)C60分子之間可以發(fā)生價(jià)鍵結(jié)合，質(zhì)譜檢測(cè)到高達(dá)20個(gè)C60聚合的現(xiàn)象。采用自由基聚合引發(fā)劑偶氮二異丁腈引發(fā)C60聚合，也得到了有28個(gè)C60組成的低聚富勒烯。C60的聚合反應(yīng)C60在光照、輻射等外界條件下可以發(fā)生聚合反525.富勒烯的高分子化1.高分子鏈上懸掛C60（On-chain型）；2.C60結(jié)合進(jìn)高分子鏈中（In-chain型）；3.以C60為節(jié)點(diǎn)形成高分子網(wǎng)絡(luò)；(PolymerNetwork)4.C60通過(guò)化學(xué)鍵連接在基質(zhì)材料表面。(Martrix-Bound)C60球體的高分子化衍生物5.富勒烯的高分子化1.高分子鏈上懸掛C60（On-chaiOn-chain型In-chain型高支化型基質(zhì)型富勒烯衍生物模型On-chain型In-chain型高支化型基質(zhì)型富勒烯衍生富勒烯高分子化的方法直接聚合表面修飾聚合利用高分子側(cè)基反應(yīng)將富勒烯引入高分子含活性端基的高分子前體與富勒烯反應(yīng)利用富勒烯中的多個(gè)雙鍵，將其作為單體或共聚單體將富勒烯表面修飾引入雙鍵、羥基、羧基氨基等可聚合基團(tuán)富勒烯表面的雙鍵缺電子，可作為陰離子、自由基等活性中心的淬滅劑可將二者的優(yōu)點(diǎn)真正的結(jié)合起來(lái)富勒烯高分子化的方法富勒烯直接聚合表面修飾聚合利用高分子側(cè)基含活性端基的高利用富含富勒烯高分子化衍生物的制備On-chain型含富勒烯高分子化衍生物的制備例一，含有氨基的可溶性高分子與C60的雙鍵參加反應(yīng)制得連有C60的高分子化衍生物的研究已被報(bào)道。這種衍生物可用于生物學(xué)和藥學(xué)的研究含富勒烯高分子化衍生物的制備On-chain型含富勒烯高分子例二，復(fù)旦大學(xué)的府壽寬研究組以聚苯乙烯為母體制備了兩類On-chain型含C60高分