1。1石墨烯的共价修饰论文网

石墨烯碳网络的一个或多个sp2碳原子先杂化，同时伴随着丢失的电子形成共轭的sp3构型，石墨烯的共价修饰与之相关联。从四个不同的方面可以实现石墨烯的共价修饰，分别为亲电取代、亲核加成，环加成反应和重排反应（表1）。在这里，我们将描述这四种原理。

表1石墨烯的碳网络的共价修饰

修饰方法 化学反应机理 化学反应试剂 参考文献

亲核加成 宾尔反应 丙二酸二乙酯和延长的四硫富瓦烯 [2]

4,4' - [（1,3-二氧代-1,3-丙二基）双（氧基）]双[2,2,6,6-四甲基-1 - 哌啶基氧基] [3]

亲电取代 傅克酰化 4-氨基苯甲酸 [5]

氢-锂交换 三乙胺 [6]

[2+1] 环加成 环丙烷加和物 二氯卡宾 [10]

氮丙啶加合物 三甲基硅叠氮 [11]

全氟苯基 [12]

苯丙氨酸 [14]

[2+2] 环加成 消除加成（苯并加成物） 2-（三甲基甲硅烷基）芳基酯 [15]

[3+2] 环加成 1,3-偶极环加成 偶氮甲酰内鎓盐 [16]

修饰氨基酸 [17]

卟啉 [18]

[4+2] 环加成 Diels–Alder环加成 四氰基乙烯和马来酸酐 [20]

9-甲基蒽和2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯 [20]

重排 克莱森重排 烯丙醇 [21]

1。1。1亲核加成文献综述

考虑到Bingel反应的反应条件比较简单，我们在卤化物的衍生物丙二酸二乙酯基的存在基础下，利用该反应进行富勒烯的环丙烷化，发现了石墨烯在化学中的有用性。在四卤甲烷和碱的混合物中产生卤化物-丙二酸酯再利用该基团从卤化物-丙二酸酯中提取质子以提供烯醇化物，随后在石墨烯碳框架上亲核攻击C = C键[1]，所得的碳负离子发生亲核取代反应，取代卤素原子，进而通过分子内取代的方式使环丙烷加合物闭环。

基于Bingel环丙烷化反应，图1展示Tagmatarchis等人介绍了环丙烷加合物(丙二酸二乙酯和延伸的四硫富瓦烯)插入到剥离的sp2碳杂化的石墨烯碳网络中[2] 。石墨烯材料在有机溶剂如二氯甲烷、邻二氯苯、二甲基甲酰胺和甲苯中显示良好的分散性，同时形成混合的材料功能化高达23%。电活性扩展的四硫富瓦烯-石墨烯材料表现出自由基离子对的形成，包封了单电子还原石墨烯和单电子氧化延伸的四硫富瓦烯。同时，通过Bingel环丙烷化反应并且借助超声波，石墨在邻二氯苯（oDCB）或苄胺中的液相脱落产生石墨烯层，科罗纳多和他的同事将有机物4,4' - [（1,3-二氧代-1,3-丙二基）双（氧基）]双[2,2,6,6-四甲基-1 - 哌啶基氧基]插入石墨烯层使其功能化（图2）[3]。使用不同的溶剂，可以改变固定在碳层上的自由基的密度。这一功能化的变化程度将更好地适用于研究其电子结构和传导特性的石墨烯薄片对石墨烯薄片的影响。对于这个反应，通过热重量分析、X-射线光电子能谱、拉曼光谱和电子顺磁共振测量明确地证明了这个反应的机理。