富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应

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1、专业课程实践论文题目：富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应任课教师：罗志勇姓名：刘远见学号：20096918学院：化学化工学院专业班级：2009级材料化学1班富勒烯及其衍生物的制备和生物医学效应刘远见liuyuanjian[重庆大学化工学院2009级材料化学1班重庆中国400044][摘要]：富勒烯和其衍生物作为一种新型含碳纳米材料，由于其独特的结构和物理化学性质，在生物、医学、超导、光学及催化等多领域有着极为广阔的应用前景。在生物和医学领域，富勒烯及其衍生物具有抗氧化活性和细胞保护作用、抗菌活性、抗病毒作用、载带

2、药物和肿瘤治疗等活性。在总结国内外相关研究基础上，论文重点综述了几种典型富勒烯及衍生物的制备和生物效应。[关键字]：富勒烯；纳米材料；生物效应；细胞保护；[Abstract]:Duetotheiruniquestructureandphysicalandchemicalproperties，fullereneanditsdenvativeshaveawiderangeofpotentialappacationsinbiomedicalfield．Theyhavemanyadvantagesincellprotect

3、ionandantioxidantproperties，antibacterialactivity，antiviralactivity，drugdeliveryandanti-tumoractivities．Inthispaper，biomedicaleffectsoffullereneshavebeenhighlighted，andthesynthesisoffullereneitsderivativehavebeenreviewedaswell．[Keywords]:fullerene;Nano-materia

4、ls;Biologicaleffects;Cytoprotective纳米科学、信息科学和生命科学并列成为2l世纪的三大支柱科学领域。纳米颗粒(nanoparticles，Nas)和超细颗粒物(ultrafineparticles，UFPs)，一般是指尺寸至少有一维在l～100nm间的粒子。纳米尺度是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，处于这个区域的材料具有一些独特性质，如小尺寸效应、表面、界面效应和量子尺寸效应等。空气中纳米颗粒虽然浓度很低，但具有很高的颗粒物数目。将宏观物体细分成纳米颗粒后，它的光学、热学、电学

5、、磁学、力学以及化学性质和大体积固体相比将会显著不同。纳米材料的小尺寸、化学成分、表面结构、溶解性、外形和聚集情况决定着它们特殊的物理化学性质，这些性质使得纳米材料在将来有着广泛的用途。（1）Kroto等(1985)于1985年发现了巴基球，并提出了球型中空分子的模型，将之命名为富勒烯(C60)。Kratschrner等(1990)首先用石墨电弧放电法实现了富勒烯的宏量制备，此后在世界范围内掀起了研究富勒烯的热潮。涉及的学科包括物理、化学、生物、天文和材料科学等。一个分子能如此迅速地打开通向科学新领域的大门，这是非

6、常罕见的。由于富勒烯分子的巨大科学意义，被美国‘科学’杂志评为1991年的“明星分子”。富勒烯及其衍生物细胞毒性的比较（2）1、几种典型富勒烯及衍生物的制备结构研究表明，富勒烯是一个由12个五元环和20个六元环组成的球形三十二面体，它的外形酷似足球，直径为0．71nm。六元环的每个碳原子均以双键与其他碳原子结合，形成类似苯环的结构．目前，对富勒烯的研究不仅停留在物理、化学和材料领域，而且深入到了生物化学、医学和生命科学等领域。富勒烯、金属内嵌富勒烯及其衍生物由于其独特的结构和化学物理性质，在生物医学领域有非常广泛的

7、应用。它们具有抗氧化活性和细胞保护作用、抗菌活性、抗病毒作用、载带药物和肿瘤治疗等活性。在总结国内外相关研究基础上，本文综述了几种典型富勒烯及衍生物的制备。1.1煤基纳米洋葱状富勒烯的制备研究1.1.1纳米洋葱状富勒烯的结构模型纳米洋葱状富勒烯的理想模型是由若干碳原子同心壳层组成的较大的原予团簇，最内层由60个碳原子组成，第二层、第三层、第四层⋯以60n2的数量递增，因此，前五层碳原子数分别为c60、C240、C540、C960、CJ5∞，最内层的直径约为O．7rim，接近于C60的直径，层与层间距约0．34am，

8、与石墨的层间距接近(见图1．2)。实际制得的纳米洋葱状富勒烯可能并不严格符合理想模型，包括准球体和多面体状同心壳层的富勒烯，还包括金属内包的纳米洋葱状富勒烯、金属插层的纳米洋葱状富勒烯、具有不规则结构的各种形状的纳米胶囊以及具有不规则结构的同心壳层的富勒烯。所以，广义上讲，洋葱状富勒烯可以定义为具有同心壳层结构的准球状或多面体状的富勒烯的总称。图1-2理想纳