[科普中国]-宾格尔反应

Bingel反应（Bingel reaction）是 C60 与溴代丙二酸酯在碱（如氢化钠、DBU）存在下加成为单一的 6-6 闭环产物的反应。产率较高。

简介Bingel反应（Bingel reaction）是C60与溴代丙二酸酯在碱（如氢化钠、DBU）存在下加成为单一的 6-6 闭环产物的反应。产率较高。1

由 C. Bingel在1993年发现。它是富勒烯环丙烷化的主要途径，广泛应用于 C60的多加成反应。

Bingel产物称为 C60亚甲基衍生物（methanofullerene），一般在各种化学环境中较为稳定。除了用 Bingel 反应外，还可通过重氮化合物的1,3-偶极环加成反应、与卡宾的加成反应以及电化学方法合成此类化合物。

溴代丙二酸酯试剂可由丙二酸酯、碱与四氯化碳或碘在原位生成参与反应。除溴代丙二酸酯外，也可用溴代丙二磷酸酯。

逆反应称为 Retro-Bingel反应（逆Bingel反应），可通过电化学还原或用 Mg/Hg 在THF中加热还原等方法实现。

C60巴克明斯特富勒烯（英语：Buckminsterfullerene），分子式C60，是富勒烯家族的一种，球状分子，是最容易制备的一种。1985年英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理察·斯莫利在莱斯大学制备出了第一种富勒烯。

后来通过质谱分析、X射线分析后证明，C60的分子结构的确为球形32面体，它是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个碳碳双键（C=C）的足球状空心对称分子，所以，富勒烯也被称为足球烯。

1991年，日本科学家饭岛澄男另外发现管状的富勒烯称为“巴克管”（单壁的奈米碳管（SMNT），全世界最小的人工中空管，就是巴克管）。 在数学上，富勒烯的结构都是以五边形和六边形面组成的凸多面体。最小的富勒烯是C20，有正十二面体的构造。没有22个顶点的富勒烯。之后都存在C2n的富勒烯，n= 12, 13, 14 ...。暂时有1812种富勒烯。

它是一系列含有多个碳原子的笼状原子簇的总称，其中最有名且最先发现的是碳六十分子（C60），它有个特别的名字：buckminster fullerene。所有富勒烯结构的五边形个数为12个，六边形个数为（n - 10）。

反应机理E 代表强吸电子基，L 代表离去基团。

首先碱夺去丙二酸酯的α-氢。生成的碳负进攻 6-6 的双键，最后在 C60上新生成的碳负离子亲核进攻 α-碳，Br-离去，得到环丙烷衍生物。

Prato反应普拉托反应（英语：Prato reaction）是发生在富勒烯或碳纳米管与亚甲胺𬭩内盐之间的1,3-偶极环加成反应。此反应以其研究者，意大利化学家毛里奇奥·普拉托（Maurizio prato）的名字命名。利用此反应是制取官能化富勒烯/（单壁）纳米管，是对富勒烯进行表面化学修饰的重要方法之一。

例如，肌氨酸与多聚甲醛在甲苯中加热回流反应能产生亚甲胺𬭩内盐，它与富勒烯中的6,6-键发生1,3-偶极环加成，可以82%产率得到相应的取代吡咯烷基富勒烯。

氨基酸用甘氨酸修饰后，所得的官能化纳米管可溶于常用溶剂（如氯仿、丙酮），而且生成尺寸较大的聚集体。

此反应与富勒烯的宾格尔反应和狄尔斯－阿尔德反应等其他反应一样是可逆的。在催化剂（如威尔金森催化剂、三氟甲磺酸铜）存在下，在邻二氯苯中用30倍过量的亲偶极体（如顺丁烯二酸，用于捕获叶立德）处理普拉托产物吡咯烷基富勒烯，回流反应8-18小时，可使之发生环消除，再生C60。对于N-甲基吡咯烷衍生物来说，逆普拉托反应效果并不理想，产率只有5%。一般地，含氮五元环只有在α-位用甲基、苯基或酯基取代后，其逆普拉托反应才有较理想的产率。

此外还可通过用氧化三甲胺与LDA在四氢呋喃中与纳米管回流反应，以完成后者的官能化。而且，当胺上带有芳基（如芘基）时，反应前，该芳基可借助π堆积而在纳米管表面进行自组装，从而使该反应在室温下就可进行。

吡咯烷取代基为2,4,6-三(烷氧基)苯基时，少量溶剂存在下，可通过普拉托反应得一液态富勒烯。

参见化学反应列表

富勒烯化学、Prato反应

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学