尽管 1991 年首次提出了
富勒烯笼式膨胀,但
富勒烯的
化学膨胀仍然是一项艰巨的挑战。在此,我们提供了一种有效的方法,通过包含完全 C5N 单元来扩展 [60] 和 [70]
富勒烯笼,给出含氮封闭结构,如具有双稠合七边形的C 65 N 和 C 75 N。该方法由两个步骤组成,首先通过与作为
C3N 源的三嗪反应构建开口,然后使用N-苯基马来
酰亚胺作为 C2 源进行笼形改造。我们还合成了内嵌笼,证明C 75内部封装的 H 2 O 分子N笼更喜欢使与碳壁的分子内相互作用最大化的取向。此外,我们揭示了封装的 H 2分子和嵌入的 N 原子之间存在穿越空间的磁偶极相互作用。