JPH0710512A - フラーレン混合物から個々のフラーレンを単離および精製する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フラーレン混合物に含まれている個々のフラ
ーレンを単離および精製する方法の提供 【構成】 Ｃ₆₀およびＣ₇₀のようなより高い分子量のフ
ラーレンおよびそのほか同様なものを含む混合物から個
々のフラーレンを単離および精製する方法が提供され
る。その方法は混合物における異なるフラーレンの選択
的溶解度に基づく逐次的抽出技術を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にフラーレン混合
物に含まれている個々のフラーレン分子を単離および精
製する方法に関するものであり、そしてさらに特には逐
次抽出技術を含むそのような単離および精製方法に関す
るものである。本発明は追加的に前記方法によって製造
された単離され、精製されたフラーレンに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】「フラーレン」として知られている炭素
の新しい分子形状は比較的最近の発見である。６０個の
炭素原子からなる高い安定な分子の存在は、クロト等
（Ｋｒｏｔｏ ｅｔ ａｌ．）〔Ｈ．Ｗ．クロト等，ネ
ーチャー（Ｎａｔｕｒｅ）３１８：１６２ (１９８５．
１１．４）〕によって１９８５年ガス相における質量分
光測定をもとに自明なものとされた。これらの研究は、
Ｃ₆₀は平頭の二十面体の形を有する中空分子であると提
案した。その中空で、高度に対称な構造のゆえに、この
化合物は「バックミンステルフラーレン」と称された。
しかしながらクロト等は提案された化合物のいかなるも
のも単離しなかった。その時以来、安定な対称Ｃ₆₀分子
は確認され、そしてそのような構造は黒鉛電極のレーザ
ー気化によって合成された〔Ｗ．クラッシュマー等
（Ｗ．Ｋｒａｔｓｃｈｍｅｒ ｅｔ ａｌ．）ネーチャ
ー（Ｎａｔｕｒｅ）３４７：３５４−３５８ (１９９
０）参照〕。Ｃ₆₀がさらに速い速度で発生されることが
できる関連「スケールアップ（Ｓｃａｌｅ ｕｐ）」技
術が、ヘリウム環境における炭素アークの使用を含め
て、Ｒ．Ｅ．ハウフレル等（Ｒ．Ｅ．Ｈａｕｆｌｅｒ
ｅｔ ａｌ．）によって記載されている〔マット リサ
ーチ ソサイエテー シンポジウム プロシーデング
（Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．）２
０６：６２７−６３７ (１９９１）〕。Ｃ₆₀およびＣ₇₀
のフレーム（Ｆｌａｍｅ）合成もまた記載されている
〔Ｊ．Ｂ．ホワード等（Ｊ．Ｂ．Ｈｏｗａｒｄ ｅｔａ
ｌ．）、ネーチャー（Ｎａｔｕｒｅ）３５２：１３９−
１４１ (１９９１）およびＪ．Ｂ．ホワード等（Ｊ．
Ｂ．Ｈｏｗａｒｄ ｅｔ ａｌ．）ジャーナルフィジカ
ル ケミストリー（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．）９６：
６６５７−６６６２ (１９９１）参照〕。他の関連する
構造も、Ｃ₇₆、Ｃ₇₈、Ｃ₈₂、Ｃ₈₄、Ｃ₉₀およびより高い
分子量の類似体を含めて、同様に合成された。

【０００３】これらの新しい分子に対して、数あるなか
で、多くの異なった用途が提案された：例えば新しいポ
リマー、超電導装置、光導電性の素子など。フラーレン
は黒鉛炭素からつくられた製品よりも高順位の安定性を
有する製品をつくるために特に価値があり、そして例え
ばＣ₆₀またはＣ₇₀繊維のような二次成形または成型され
た製品に加工されることができることもまた提案されて
いる（例えば、ＰＣＴ公報 Ｎｏ．ＷＯ９２／０４２７
９参照）。更に、フラーレンは工業用ペイント顔料、滑
剤、物質（例えば触媒）を貯蔵するためのカプセル、お
よびその類似物として使用され得ることが提案された。

【０００４】今日まで、個々のフラーレンを単離および
精製するために用いられた方法は何らかや不適当であっ
た。そのような精製方法は、フラーレンを合成するため
の公知の技術が、Ｃ₆₀、Ｃ₇₀およびより高い分子量の類
似体の混合物である「抽出物」を生じるので、不可欠で
あった。現在、フラーレンを分離するための方法は、物
質、例えば溶剤およびその他同様なもの、の大量の使用
を必要ならしめ、かつ純粋のフラーレン化合物の比較的
低い収量を生じる多段で、非常な時間を要する、クロマ
トグラフィーの方法を含む。Ｒ．ティラー（Ｒ．Ｔａｙ
ｌｏｒ）は、ジャーナル ケミカル ソサイテーケミカ
ル コミュニケーション（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃ
ｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．）：１４２３−１４２５（１９
９０）において、アルミナおよびヘキサンを使用するク
ロマトグラフィーの分離方法を記載しており、ここで
は、元の抽出物の１５％が回収される。同様の技術が
Ｊ．Ｍ．ハウキンス等（Ｊ．Ｍ．Ｈａｗｋｉｎｓ ｅｔ
ａｌ．）によって、ジャーナル オーガニック ケミ
ストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．）５５：６２５０−
６２５２ (１９９０）において、そしてＤ．Ｓ．ベチュ
ン等（Ｂｅｔｈｕｎｅ ｅｔ ａｌ．）によってケミカ
ル フィジカル レター（Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．）１７９：１８１−１８６（１９９１）において記
載されている。Ｍ．Ｓ．メイヤー等（Ｍ．Ｓ．Ｍｅｉｅ
ｒ ｅｔ ａｌ．）はジャーナル オーガニック ケミ
ストリー（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．）５７：１９２４−
１９２６ (１９９２）において、ゲル透過クロマトグラ
フィー（ｇｐｃ）分離における移動相として１００％の
トルエンが用いられている改良された技術を提案してい
る。しかしながら、この技術もまた単離されたＣ₆₀およ
びＣ₇₀の比較的低い収量を生じ、きわめて少量の出発物
質または抽出物質を取扱う作業を人々に要求し、かつか
なり複雑なそして時間のかかる手順である。Ｗ．Ａ．ス
クリベンス等（Ｗ．Ａ．Ｓｃｒｉｖｅｎｓ ｅｔ ａ
ｌ．）は、ジャーナル アメリカン ケミカル ソサイ
ティ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）１１４：７９１
７−７９１９ (１９９２）においてフラッシュクロマト
グラフィーカラムにおいて活性炭の使用を含むクロマト
グラフィー分離技術を提案もしている。しかしながら、
この方法は混合物からＣ₆₀を分離および精製するために
のみ有用である；著者等は、フラーレン混合物から他の
フラーレン−−例えばＣ₇₀−−を単離および精製するた
めのいかなる技術をも提案も示唆もしていない。

【０００５】従って、当該分野においては、より簡単で
しかももっと効果的な単離および精製方法、即ち先行技
術の方法で得られうるより高収量の純粋のフラーレンを
生じ、かつ長い時間または大量の試薬を必要としない技
術を提供すべきとの要求がある。単離および分離の方法
が、出発物質または「抽出物」がもっと大量のときで有
用であり、かつ単離され、精製された形においてＣ₆₀お
よびＣ₇₀の両方を提供することが可能であるということ
もまた望ましい。本発明は、これらの問題点に向けら
れ、そして種々のフラーレンの選択的溶解性を前提とす
る。

【０００６】一般に、化学的溶解性を予測する適切な論
理は現在存在していない。相対的な溶解性の或る予測は
化学構造をもとにした化合物の部類間では提案でき、例
えば水素結合できる能力のある化合物は水中では飽和さ
れた炭化水素よりも溶解性がありそうである。相対的な
溶解性は化学構造をもとにして化学物質の与えられた部
類の範囲内で予測することができる。例えば長い炭化水
素は水中では短い炭化水素より溶解性が少ないという傾
向がある。しかしながら、炭素の数が徐々に大きくなる
につれて、溶解性における相対的差は減少する。

【０００７】合成の際得られた抽出物の中に典型的に存
在するフラーレンはそれらの各自の溶解度にもとづいて
分離されることができるという本発明の発見は従来全く
予期されなかったものである。フラーレン、特にＣ₆₀と
Ｃ₇₀の化学構造の類似性にもとづいて、当業者ならだれ
でも、それらの溶解性は類似であろうと多分に予測しが
ちなものである。この構造の類似性はそれらの物理的性
質の類似性によって立証される。例えば、これらの２種
の分子の各々の最初の二つのイオン化電位はほとんど同
一である。即ち、一つの電子を除去するために、並びに
次いで別の電子を除去するために要求されるエネルギー
は、それらの実験許容誤差の範囲内で同じである。１，
２，３，４，５および６電子の附加のための、Ｃ₆₀およ
びＣ₇₀の半電池電位（電気化学還元）もまたほとんど同
じであり、即ち、Ｃ₆₀ ^n-およびＣ₇₀ ^n-（ｎの同一値、ｎ
＝１〜６に対して）の形成は自由エネルギーにおいて本
質的に同じ変化を伴う。例えばＤ．デュボイス等（Ｄ．
Ｄｕｂｏｉｓ ｅｔ ａｌ．）ジャーナル アメリカン
ケミカル ソサイエティー（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓ
ｏｃ．）１１３：４３６４−４３６６ (１９９１）、
Ｄ．デュボイス等（Ｄ．Ｄｕｂｏｉｓ ｅｔ ａｌ．）
ジャーナル アメリカン ケミカル ソサイエティー
（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）１１３：７７７３−
７７７４ (１９９１）、Ｑ．エックスィ等（Ｑ．Ｘｉｅ
ｅｔ ａｌ．）ジャーナル アメリカン ケミカル
ソサイエティ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）１１
４：３９７８−３９８０，Ｊ．デヴリエス等（Ｊ．ｄｅ
Ｖｒｉｅｓ ｅｔ ａｌ．）ケミカル フィジカル
レター（Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）１８８：１
５９−１６２（１９９２）、およびＨ．ステーガー等
（Ｈ．Ｓｔｅｇｅｒ ｅｔ ａｌ．）ケミカル フィジ
カル レター（Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）１９
４：４５２−４５６（１９９２）参照。その上、Ｃ₆₀お
よびＣ₇₀におけるｐｉ価電子の共同移動を示すσおよび
πプラズモンフリクエンシー（ｐｌａｓｍｏｎ ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｉｅｓ）はほとんど同一である〔Ｉ．Ｖ．ハ
ーテル等（Ｉ．Ｖ．Ｈｅｒｔｅｌ ｅｔ ａｌ．）フィ
ジカル レビュー レター（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔ
ｔ．）６８（６）：７８４−７８７ (１９９２）〕。し
たがって、当業者なら、構造の類似性のゆえにＣ₆₀およ
びＣ₇₀の溶解性も又類似であると予想するものであろ
う。

【０００８】本発明者等は、上記予想は本件には該当せ
ず、Ｃ₆₀およびＣ₇₀は驚ろくべきことに、選択的に溶解
され、そしてそれをもとに単離されそして精製され得る
ことを発見した。本発明は、原則として、単離され、精
製された形においてＣ₆₀およびＣ₇₀の両者を提供するた
めに有用であるけれども、本明細書に記載されている方
法は同様に、より高い分子量のフラーレンの単離に関連
してもまた有用である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第一
の目的は、フラーレン混合物に含まれている個々のフラ
ーレンを単離および精製する方法を提供することによっ
て、当該技術分野における前記要求を認識しこれに対応
することである。

【００１０】本発明の他の目的は、種々の溶剤系におけ
るフラーレンの個々の溶解性にもとづいて、即ちＣ₆₀お
よびＣ₇₀が選択的に溶解する溶剤または溶剤の混合物を
用いて、フラーレンを分離することを含むような方法を
提供することである。

【００１１】本発明の追加の目的、利点および新規な特
徴は、一部以下に続く記載で列挙し、および一部は以下
の記載を参考にするとき当該分野の技術者にとって明ら
かになるであろう、あるいは本発明を実施することによ
って学び得る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、第
１の見地において、（ａ）初期の知られている比率で、
Ｃ₆₀およびより高い分子量のフラーレンからなるフラー
レン混合物を用意し、（ｂ）約２００℃より低い沸点を
有しかつＣ₆₀またはより高い分子量のフラーレンのいず
れかが選択的に溶解する溶剤で該混合物を処理して溶剤
／フラーレンの混合物を生じせしめ、（ｃ）この溶剤／
フラーレンの混合物を濾過して固体残渣と濾液を生成さ
せ、しかしてＣ₆₀およびより高い分子量のフラーレンが
固体残渣に第１比率で存在し並びに濾液に第２比率で存
在し、しかも第１比率および第２比率が初期の知られて
いる比率と少なくとも約３．０の係数異となっている、
ことからなるフラーレンの混合物から単一フラーレンを
単離する方法を提供するものである。典型的に、初期混
合物はＣ₆₀をＣ₇₀に対して約３：１〜約５：１範囲の比
率（約３％〜６％までのより高い分子量のフラーレンを
有する）で含有する抽出物である。

【００１３】本発明の方法および組成物が開示および記
載される前に、本発明は特定の溶剤、分離条件またはそ
のほか同様なものに限定されないで、それらは、勿論変
更され得ることが理解されるべきである。本明細書で使
用された技術用語は特定の具体例のみを記載する目的の
ためであって、制限的であることを意図したものでな
い、こともまた理解されるべきである。

【００１４】以下に記する明細書中の本発明の詳細な説
明、および前記特許請求の範囲において、以下の意味を
持たすものとして定義されるべき多くの用語に対して言
及がなされるであろう：用語「フラーレン（ｆｕｌｌｅ
ｒｅｎｅ）」は本来的にＣ₆₀およびＣ₇₀のかたちで存在
する炭素の対称で、安定な種類を言及するために用いら
れているのみならず例えばＣ₇₆、Ｃ₇₈、Ｃ₈₂、Ｃ₈₄、Ｃ
₉₀およびさらに大きいフラーレンのようなより高い分子
量類似体もまた含む。本明細書で前に述べた用語（バッ
クミンステルフラーレン（backminsterfullerene) 」は
分子の種類Ｃ₆₀を言及するために用いられる。特に記載
がなければ、用語「より高いフラーレン」および「より
高い分子量のフラーレン」は交換可能的にＣ₇₀、Ｃ₇₆、
Ｃ₇₈、Ｃ₈₂、Ｃ₈₄、Ｃ₉₀およびより大きいフラーレンを
示すために用いられている。用語「溶剤」は本明細書で
その慣用的な意味において固体種が実質的に溶解する液
体を示すために用いられており、即ちこの液体では固体
種の溶解度は少なくとも約０．５ｍｇ／ｍｌである。こ
の用語は本明細書で交換可能的に句「溶剤系」と用い得
る。特定のフラーレンをひいきにする（好都合である）
溶剤は、その特定のフラーレンがそこでは他のフラーレ
ンより極めて大きい溶解度を有するものである。典型的
に、また与えられた溶剤における種々のフラーレンの相
対的溶解度はより有意的な考慮であるとしても、特定の
フラーレンに好都合である溶剤は、関心のあるフラーレ
ンが約０．５ｍｇ／ｍｌより大きい、さらに好ましくは
約２．５ｍｇ／ｍｌより大きい、そして最も好ましくは
５ｍｇ／ｍｌより大きい溶解度を有する溶剤であり、一
方では他のフラーレンは有意的に低い溶解度を有する
（例えば、約０．５ｍｇ／ｍｌより低い）。用語「溶
剤」および「溶剤系」は２種またはそれ以上の溶剤の混
合物を言及するためにもまた用いられる。

【００１５】本明細書で用いられる用語「単離」および
「精製」は、他のフラーレン種を含めて他の物質に加え
て特定のフラーレンを含む組成物が、そのフラーレンに
有意的に濃縮され得ることを意味することが意図されて
いる。即ち、その結果組成物がそれで実質的に純粋なか
たちでフラーレンを含むこととなる。即ち、このように
して、関心のあるフラーレンは「単離」および「精製」
される。典型的には、「単離され、精製された」フラー
レンは、少なくとも約７５重量％、さらに特には少なく
とも約９５重量％、最も特には少なくとも約９９重量％
のそのフラーレンを含む組成物を表わす。用語「濃縮す
る」は、組成物における特定の成分の比率の増大、即ち
５５：４５のＣ₆₀：Ｃ₇₀を含む組成物は７５：２５のＣ
₆₀：Ｃ₇₀を含む初期組成物に対してＣ₇₀の相対が「濃縮
された」を意図する。本発明の方法は１種より多いフラ
ーレンを含むいかなる組成物についても実施され得る。
典型的に、出発物質は、前に引用したクラトシュマー等
（Ｋｒａｔｓｃｈｍｅｒ ｅｔ ａｌ．）またはＲ．
Ｅ．ハウフレル等（Ｒ．Ｅ．Ｈａｕｆｌｅｒ ｅｔ ａ
ｌ．）によって記載された合成を用いることによって生
成された「抽出物」である。抽出物は一般に、少なくと
も約９５重量％のＣ₆₀およびＣ₇₀を含有し、残余はより
高い分子量類似体、例えばＣ₇₆、Ｃ₇₈、Ｃ₈₂、Ｃ₈₄、Ｃ
₉₀およびそのほか同様なものである。Ｃ₆₀のＣ₇₀に対す
る比率は、通常およそ３：１〜５：１の範囲、更に典型
的にはおよそ３：１〜４：１の範囲である。しかしなが
ら、もしフレーム（ｆｌａｍｅ）合成が用いられた場合
〔例えば、前記Ｊ．Ｂ．ホーワード等（Ｊ．Ｂ．Ｈｏｗ
ａｒｄ ｅｔ ａｌ．）によって記載されたように）〕
Ｃ₇₀のもっとより高い割合を持った組成物が製造され得
ることに留意されるべきである。

【００１６】本技術は、特定のフラーレンに好都合な溶
剤を用いる逐次抽出を含む。好ましくは、初期フラーレ
ン混合物は最初にＣ₇₀に好都合な溶剤（そして典型的に
は従ってより大きいフラーレンに同様に好都合であろ
う）を用いて処理される。そのような溶剤は、その溶剤
のＣ₇₀に対する好都合の程度によって決められた比率γ
でフラーレン混合物に加えられる；溶剤の容量のフラー
レン混合物の質量に対するこの比率はＣ₇₀の回収および
濾液におけるＣ₇₀の濃度を高める両方のため重要であ
る。即ち、所望のフラーレンの溶解度が低い場合溶剤の
より多い量（即ち、より高いγ）が必要であり得、一
方、選択されたフラーレンに対しより強く好都合である
溶剤に対してより少ない溶剤（即ち、より低いγ）が要
求され得る、ということは当該分野の技術者によっては
評価されるであろう。例えば、二硫化炭素について、一
般には少なくとも約２０ｍｌ／ｇが要求され、より好ま
しくは少なくとも２５ｍｌ／ｇ、そして最も好ましくは
約２７ｍｌ／ｇ〜３０ｍｌ／ｇが使用される。テトラク
ロロエチレンに対しては、有意的により多量の溶剤が好
まれ、典型的には少なくとも１００ｍｌ／ｇ、最適には
約１３０ｍｌ／ｇが用いられる。溶剤の添加後、溶剤／
フラーレンの混合物は少なくとも約１分間、好ましくは
超音波またはそのほか同様なものの助けで、混合する。
一般に、必ずしもそうではないが、この段階は室温で実
施される。この溶解の段階の適切な温度は、さまざまな
温度で、個々の溶剤において選択されたフラーレンの溶
解度をはかることによって容易に推測し得る。

【００１７】フラーレン／溶剤の初期混合物は、それか
ら適当な濾過器を通して濾過される。もし、使用された
初期溶剤がＣ₇₀に好都合ならば、濾過はＣ₇₀およびより
高い分子量のフラーレンの濃縮された濾液およびＣ₆₀の
濃縮された固体残渣を生ずるであろう。同様に、もし使
用された初期溶剤がＣ₆₀に好都合ならば、濾過はＣ₆₀の
濃縮された濾液およびＣ₇₀の濃縮された固体残渣を生じ
るであろう。この手順は選択されたフラーレンの純度の
望まれた水準に達するまで繰り返される。例えば、もし
用いられた初期溶剤がＣ₇₀に好都合ならば、Ｃ₆₀が濃縮
された固体残渣が生成され、この残渣はそれからＣ₆₀に
関する純度の望まれた水準を有する組成物が得られるま
で、Ｃ₇₀に好都合な溶剤を用いて追加の抽出段階を受け
ることができる。同様に、Ｃ₇₀の濃縮された濾液から、
例えば回転蒸発またはそのほか同様なものによって溶剤
を除去しそして生じた生成物はＣ₇₀に関する純度の望ま
れた水準を有する組成物が生成されるまで、Ｃ₆₀に好都
合な溶剤で更に抽出され得る。この方法はフラーレン純
度の望まれた水準に達するまで濾過および超音波処理が
二者択一的に実施されることによる自動化された連続的
な工程を含むことができ、当該分野の技術者により評価
されるであろう。

【００１８】本方法において使用されるすべての溶剤
は、低い沸点を有する溶剤はフラーレン混合物から除去
するのに容易なので、比較的低い沸点、好ましくは約２
００℃より低い、さらに好ましくは約１００℃より低い
沸点を有するのが好ましい。加えて、本明細書で前記し
たように、Ｃ₆₀またはＣ₇₀いずれかに「好都合である」
溶剤、即ちＣ₆₀とＣ₇₀の溶解度の間に可成り有意な差が
ある溶剤の使用もまた好ましい。これは以下の表に示さ
れているように、比率αによって数量化することができ
る。特定の溶剤の「α」は、およそ７：３ (重量／重
量）の比率でＣ₆₀とＣ₇₀を含む抽出物が飽和溶液を与え
るように溶解された後、与えられた溶剤または溶剤混合
物における〔Ｃ₆₀〕の〔Ｃ₇₀〕に対する比率を表わす。
したがって、典型的にＣ₆₀に好都合な溶剤は少なくとも
約２．０、さらに好ましくは少なくとも約３．０のαを
有し、一方Ｃ₇₀に好都合な溶剤は約２．０より小さい、
さらに好ましくは約１．０より小さいαを有する。本方
法において用いることができる溶剤の例は以下の如くで
ある。

【００１９】

【表１】 表 １ Ｃ₆₀に好都合な溶剤 溶 剤 ［Ｃ₆₀］(mg/ml） α Ｎ−メチルピロリドン １．３ ２．２ クロロベンゼン ７．９ ２．４ トルエン ４．８ ２．７ メシチレン １．８ ３．１ キシレン ６．４ ３．２ ブロモベンゼン ５．５ ３．３ 1,2,4 −トリクロロベンゼン ２８ ３．７ メチレンクロライド ０．２９ ３．８ 四塩化炭素 ０．２８ ３．８ 1,1,2,2 −テトラクロロエタン ６．２ ４．１ ヘキサン ０．０７ １０

【００２０】

【表２】 表 ２ Ｃ₇₀に好都合な溶剤 溶 剤 ［Ｃ₆₀］(mg/ml） α テトラクロロエチレン ２．５ ０．５９ 1,2 −ジブロモエタン ０．８０ ０．６９ ベンゾニトリル １．４ ０．７４ トリクロロエチレン １．５ １．０ クロロホルム ０．１８ １．０ 二硫化炭素 ７．５ １．２ 1,2 −ジクロロベンゼン ３７．８ １．４ ベンゼン １．５ １．４

【００２１】前記表において、〔Ｃ₆₀〕はおおよそ７
０：３０の比率で（そして約５−６％までのより高い分
子量のフラーレンを含む）Ｃ₆₀およびＣ₇₀の両方を含む
混合物が、飽和された溶液を与えるために、選択された
溶剤に溶解されたときのＣ₆₀の濃度を表わす。前記表に
おいてγの範囲は約２０〜約１００である。

【００２２】本発明者等は、また或る溶剤の混合物は、
本方法において、特に各溶剤のα値が比較的高いとき、
よく実施し得ることを発見した。ヘキサン：トルエン混
合物は約９０：１０〜５０：５０（容量／容量）、最適
には約７０：３０の範囲の比率において好ましい。類似
の比率において、３−メチルペンタンとトルエンの混合
物もまた好ましい。理論によって拘束される願いはない
が、トルエンを他の溶剤または溶剤混合物中への混入は
Ｃ₆₀の溶解度を実質的に増し、そして本明細書で提案さ
れたような多段階精製構成において好ましいＣ₇₀：Ｃ₆₀
比率の広い範囲で高い選択性をもたらす、と認められ
る。以下の例３９において説明されているように、また
表３−７で示されているように、トルエンとヘキサンの
混合物から得られる係数αは非常に高く、例えば、７
０：３０ (重量／重量）のＣ₆₀：Ｃ₇₀の固体相抽出物か
ら出発した、２５％（容量による）混合物に対する係数
はおよそ９である。さらに、純粋なヘキサンで非常に高
い係数α（前記抽出物に対して約１３）が得られるけれ
ど、ヘキサンにおけるＣ₆₀の溶解度は低いことに注目す
べきである。したがって、これらの二つの型の溶剤の混
合物は、溶解度と選択性の両方を最適にし、即ち、Ｃ₆₀
の溶解度が増加され、かつ高いα値が与えられる。

【００２３】種々のフラーレンの溶解度は溶解度に基づ
く分離技法が実施可能であると推定されるであろう程度
に異ることが予想されなかったかぎりにおいては本技術
の成功は全く予想されなかったことに再び注目されるべ
きである。それにもかかわらず、本発明者等は前記表に
示されている資料から推論され得るように種々のフラー
レンの間の溶解度において顕著な差があることをいま発
見した。本発明の方法を用いて得ることができる純粋の
フラーレンは電子トランスファー適用、光学およびレー
ザー関連コンテクスト、および超導体関連適用を含めた
多くのコンテクスト（ｃｏｎｔｅｘｔｓ）において有用
である。これらの分野の各々においては、高純度、安価
な素材が用いられることは明らかに好ましいことであ
る。

【００２４】本発明はそれらの好ましい特定の具体化と
一緒に記載されてきたが、前記記載および後記の例は説
明を意図するものであり、そして発明の範囲を限定する
ものではないことが理解されるべきである。本発明の範
囲内の他の見地、利点および変更は本発明が関係する技
術分野の技術者にとっては明らかである。

【００２５】以下の例は、本発明の機能化されたフラー
レンを如何に製造し使用するかの完全な開示および記載
を当該分野の技術者に提供するために示されるものであ
り、そして発明者等が彼等の発明として考えている範囲
を限定するために意図されたものではない。数字（例え
ば量、温度など）に関して正確さを確保するための努力
はなされたが、しかしいくらの誤差や偏差が考慮される
べきである。特に示さなければ、部数は重量部を示し、
温度は℃であり、そして圧力は大気圧またはその近くで
ある。抽出物合成および精製の操作に関する或る情報は
本明細書に引用された参考文献の一つまたはそれ以上に
見られ得ることも留意すべきである。

【００２６】

【実施例】例１ この例は、重量比でおよそ８３：１７のＣ₆₀：Ｃ₇₀を含
む抽出物からのＣ₆₀およびＣ₇₀の精製を記載する。該抽
出物は、前に引用したＲ．Ｅ．ハウフラー等（Ｒ．Ｅ．
Ｈａｕｆｌｅｒ ｅｔ ａｌ．）により、マット リサ
ーチ ソサエティー シンポジウム プロシーデング
（Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．）２
０６：６２７−６３７ (１９９１）に記載された合成を
用いて作られた。ここに記載の「Ａ」の数字はＨＰＬＣ
分析におけるＣ₆₀のＣ₇₀に対するピーク面積比を示し、
そして各々の画分における二成分の相対的量の決定に用
いられた。したがって、大きい「Ａ」の値はＣ₆₀の濃縮
された組成物を表わし、一方小さい「Ａ」の値はＣ₇₀の
濃縮された混合物を表わす。各段階において、固体フラ
ーレンは溶剤としての二硫化炭素と混合され、１５分間
超音波処理で充分撹拌された；濾過後、固体（「Ｓ」）
は中間細孔ガラス濾過器（吸引適用をもった）を通して
混合物を濾過することによって可溶物濾液（「Ｆ」）か
ら分離された。別個の操作で、該濾液は少量まで濃縮さ
れ、しかして沈殿物（「ＦＳ」）が形成され、該沈殿物
は次いで同様濾過操作を用いて濾液（「ＦＦ」）から分
離することができた。１グラムの抽出物（Ａ＝６．１）
が最初に５０ｍｌのＣＳ₂ （Ｃ₇₀のすべてを溶解するた
めに必要な溶剤の最小量のおよそ５倍）と混合され、そ
して３２２ｍｇの固体Ｓ１ (Ａ＝１６；９１モル％
Ｃ₆₀）および濾液Ｆ１ (Ａ＝４．６）が得られた。固体
Ｓ１はそれから６ｍｌの二硫化炭素に溶解され、そして
順次２６８ｍｇの固体ＳＳ２ (Ａ＝２２；９３モル％Ｃ
₆₀）および４４ｍｇの濾液ＳＦ２ (Ａ＝４）が得られ
た。追加の段階で２１０ｍｇの固体ＳＳＳ３ (Ａ＝４
９；９７モル％Ｃ₆₀）および濾液ＳＳＦ（Ａ＝８．９；
８５モル％Ｃ₆₀）が得られた。濾液Ｆ１ (Ａ＝４．６）
は３５ｍｌに濃縮され、そして４６４ｍｇの固体ＦＳ２
(Ａ＝７．０）が濾液ＦＦ２ (Ａ＝１．９）から単離さ
れた。濾液は更に１０ｍｌに濃縮され、そして３６ｍｇ
のＦＦＳ３ (Ａ＝２．３）および７０ｍｇの濾液ＦＦＦ
３ (Ａ＝２．１）が得られた。最終の濾液は重量比でＣ
₆₀：Ｃ₇₀の１：１混合物であった。前記操作を用いて、
逐次的に得られた固体残渣から作業してほとんど純粋な
Ｃ₆₀が得られ、一方逐次的に得られた濾液から作業して
Ｃ₇₀の濃縮した混合物が得られた。これらの結果は図１
に図式的に示されている。

【００２７】例２ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素をテトラクロロエチレンで
置き換えることによって繰り返えされ得る。

【００２８】例３ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素を１，２−ジブロモエタン
で置き換えることによって繰り返えされ得る。

【００２９】例４ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素をベンゾニトリルで置き換
えることによって繰り返えされ得る。

【００３０】例５ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素をトリクロロエチレンで置
き換えることによって繰り返えされ得る。

【００３１】例６ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素をクロロホルムで置き換え
ることによって繰り返えされ得る。

【００３２】例７ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素を１，２−ジクロロベンゼ
ンで置き換えることによって繰り返えされ得る。

【００３３】例８ 例１の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₇₀が濃縮された混合物とともに実質的に純粋なＣ₆₀を
もたらすように、二硫化炭素をベンゼンで置き換えるこ
とによって繰り返えされ得る。

【００３４】例９ 例１の手順は、Ｃ₆₀が濃縮された順次的濾液（むしろ例
１〜８におけるようなＣ₇₀よりも）およびＣ₇₀が濃縮さ
れた順次的固体残渣（やはり、むしろＣ₆₀よりも）を生
成するために、Ｃ₇₀に好都合な溶剤を用いるよりむしろ
Ｃ₆₀に好都合な溶剤を用いて繰り返され得る。この型の
手順において用いることができるそのような溶剤の例は
Ｎ−メチルピロリドンである。この技法を用いて、順次
的に得られた固体残渣から作業して精製されたＣ₇₀を得
ることができ、一方順次的に得られた濾液から作業して
Ｃ₆₀が濃縮された濾液が得られる。

【００３５】例１０ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをクロロベンゼンで置
き換えることによって繰り返され得る。

【００３６】例１１ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをトルエンで置き換え
ることによって繰り返され得る。

【００３７】例１２ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをメシチレンで置き換
えることによって繰り返され得る。

【００３８】例１３ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをキシレンで置き換え
ることによって繰り返され得る。

【００３９】例１４ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをブロモベンゼンで置
き換えることによって繰り返され得る。

【００４０】例１５ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンを１，２，３−トリク
ロロベンゼンで置き換えることによって繰り返され得
る。

【００４１】例１６ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをメチレンクロライド
で置き換えることによって繰り返され得る。

【００４２】例１７ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンを四塩化炭素で置き換
えることによって繰り返され得る。

【００４３】例１８ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンを１，１，２，２−テ
トラクロロエタンで置き換えることによって繰り返され
得る。

【００４４】例１９ 例９の手順は、実質的に同じ結果を生じるように、即ち
Ｃ₆₀が濃縮された濾液とともに純化されたＣ₇₀をもたら
すように、Ｎ−メチルピロリドンをヘキサンで置き換え
ることによって繰り返され得る。

【００４５】例２０ ５０％の収率で、Ｃ₇₀の７５％への濃縮 この例は、Ｃ₆₀：Ｃ₇₀：より大きいフラーレンの７５：
２５：Ｘの混合（Ｘは約３〜６より少ない）の抽出物か
らはじまるＣ₇₀の濃縮を記載する。ＣＳ₂ が初期溶剤と
して選ばれた。４ｇの抽出物が１００ｍｌのＣＳ₂ と混
合され２分間超音波浴の中に保たれ、４７ｍｍのナイロ
ン濾層を通して濾過された。濾液は５５：４５のＣ₆₀：
Ｃ₇₀の混合物であり、較正ＨＰＬＣ測定濃度は〔Ｃ₆₀〕
＝８．２ｍｇ／ｍｌおよび〔Ｃ₇₀〕＝７．３ｍｇ／ｍｌ
であった。濾層を通過しなかった固体残渣におけるＣ₆₀
のＣ₇₀に対する比率はおよそ１０：１ (抽出物の元の
３：１の比率から）、そして固体残渣に残されたＣ₆₀の
画分は抽出物におけるＣ₆₀の約７０％であった。元の抽
出物からの濾液におけるＣ₇₀の回収はおよそ７７％であ
った。濾液中のＣＳ₂ は回転蒸留によって除去され、そ
して残存しているフラーレン粉末は７０℃で１時間真空
オーブンの中で乾燥された。先の段階で得られた５５：
４５の混合粉末とテトラクロロエチレンとの数種の溶液
試料が作製されそして５分間超音波処理によって撹拌さ
れた。テトラクロロエチレンに対するおよそ１２５のγ
がＣ₇₀の回収および濃縮両方のよい均衡をもたらすと決
定された。例えば、１６ｍｇの５５：４５ (Ｃ₆₀：
Ｃ₇₀）混合物、２．０ｍｌ Ｃ₂ Ｃｌ₄ の使用で、〔Ｃ
₆₀〕＝０．９５、〔Ｃ₇₀〕＝２．２ｍｇ／ｍｌの濾液濃
度が得られた。これらの実験をもとにして、５５：４５
混合物に存在するＣ₇₀の約７０％が溶解され、そしてＣ
₇₀のＣ₆₀に対する濾液比率が約７５：２５に濃縮される
と予測される。元の出発抽出物からのＣ₇₀の総回収は従
って約５０％である。濾過操作のための自動システムを
用いて、１０分より短い時間でＣ₇₀（濾液における）お
よびＣ₆₀（ＣＳ₂ 洗浄後の固体残渣における）を精製す
ることが可能である。質量分光（ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔ
ｒｉｃ）分析はまた、抽出物におけるＳ／Ｎのピークの
高さおよびＣＳ₂ 洗浄後の固体残渣におけるそれらの完
全な不存在（例３９参照）から考えて、初期ＣＳ₂ 洗浄
はＣ₇₆、Ｃ₇₈、Ｃ₈₄およびＣ₉₆のようなより大きいフラ
ーレンを溶解することを示した。したがってより大きい
フラーレンの実質的にすべてが濾液に存在することは明
らかである。

【００４６】このことは、Ｃ₆₀のクロマトグラフィー分
離の方法がより大きいフラーレンを非可逆的に拘束し得
るので重要である〔前に引用したスクリィベンス等（Ｓ
ｃｒｉｖｅｎｓ ｅｔ ａｌ．）参照〕。従って、より
大きいフラーレンはカラム上で損失され、そして前記概
略された方法によるそれらの容易な先行的除去は、それ
らの精製のために他の方法が使用され得ることを意味す
る。ぼう大な量の時間と費用が、前記濃縮技法（その技
法ではＣ₇₀はおよそ９の係数濃縮される）によってＣ₇₀
のさらなる精製において節約される。前記の方法は、ト
リクロロエチレン、クロロホルム、二硫化炭素、１，２
−ジブロモエタン、またはベンゾニトリルのような溶
剤、即ち、Ｃ₇₀に典型的に好都合な溶剤、を用いて同様
により大きいフラーレン（Ｃ₇₆、Ｃ₇₈、Ｃ₈₄およびその
他同様なもの）を濃縮するためにもまた使用し得る。

【００４７】例２１−２６ 例２０の手順は、例３−８で示されている溶剤を用い
て、実質的に同じ結果即ち、Ｃ₇₀が濃縮されている順次
的に得られた濾液およびＣ₆₀の増大する量を含む順次的
に得られた固体残渣、を生じるために繰り返され得る。

【００４８】例２７−３７ 例２０の手順は、例９−１９で示されている溶剤、即ち
Ｃ₇₀よりむしろＣ₆₀に好都合な溶剤、を用いてＣ₆₀が濃
縮された順次的濾液およびＣ₇₀が濃縮された順次的固体
残渣を生成するため繰り返され得る。

【００４９】例３８ 溶剤混合物 例１の手順に従って、表３−７に示されている溶剤の混
合物を用い、（１）約７５：２５のＣ₆₀：Ｃ₇₀の固体相
「抽出物」から出発し（表３；トルエン：ヘキサン混合
物を用いる）、（２）次いで約５５：４５のＣ₆₀：Ｃ₇₀
の組成物を処理し（表４；トルエン：ヘキサン混合物を
用いる）、そして（３）次いで約２０：８０のＣ₆₀：Ｃ
₇₀の組成物を処理する（表５；トルエン：ヘキサン混合
物を用いる）ことが行われた。およそ２０ｍｇの各種の
固体相が１ドラムびんに加えられ、次いで２ｍｌの溶剤
混合物が添加された。溶液は振とうされ、超音波処理さ
れそして濾過された。表６において、トルエン：ヘキサ
ン混合物が評価され、一方表７において、トルエン：３
−メチルペンタン混合物が試験されている。溶剤混合物
での処理後〔Ｃ₆₀〕、〔Ｃ₇₀〕、αおよび残存Ｃ₇₀の％
が評価され、そして表に報告されている。

【００５０】

【表３】 表３ （７５：２５のＣ₆₀：Ｃ₇₀で開始） 試料No . トルエン：ヘキサン ％トルエン ［Ｃ₆₀ ］［Ｃ₇₀ ］ α ％Ｃ₇₀ １ 0.0 ／2.0 0 0.13 0.010 13 7.1 ２ 0.15／2.0 7.0 0.14 0.014 10 9.1 ３ 0.25／2.0 11 0.17 0.018 9.4 9.5 ４ 0.40／2.0 17 0.22 0.025 8.8 10 ５ 0.60／2.0 23 0.34 0.042 8.1 11 ６ 0.80／2.0 29 0.49 0.062 7.9 11 ７ 1.0 ／2.0 33 0.53 0.091 5.8 14 ８ 1.2 ／2.0 38 0.63 0.12 5.3 17 ９ 1.0 ／1.0 50 1.0 0.21 4.8 17

【００５１】

【表４】 表４ （５５：４５のＣ₆₀：Ｃ₇₀で開始） 試料No . トルエン：ヘキサン ％トルエン ［Ｃ₆₀ ］［Ｃ₇₀ ］ α ％Ｃ₇₀ 10 0.6／2.0 23 0.34 0.044 7.7 11 11 0.8／2.0 29 0.37 0.069 5.4 16 12 1.0／2.0 33 0.58 0.084 6.9 13 13 1.0／2.0 50 1.5 0.33 4.5 18

【００５２】

【表５】 表５ （２０：８０のＣ₆₀：Ｃ₇₀で開始） 試料No . トルエン：ヘキサン ％トルエン ［Ｃ₆₀ ］［Ｃ₇₀ ］ α ％Ｃ₇₀ 14 0.6／2.0 23 0.17 0.085 2.0 34 15 0.8／2.0 29 0.31 0.093 3.3 23

【００５３】

【表６】 表６ （７５：２５のＣ₆₀：Ｃ₇₀で開始） 試料No . トルエン：ヘキサン ％トルエン ［Ｃ₆₀ ］［Ｃ₇₀ ］ α ％Ｃ₇₀ 16 0.0 ／2.0 0 0.075 0.028 2.7 27 17 0.0 ／2.0 0 0.094 0.034 2.7 27 18 0.20／2.0 9.1 0.013 0.0037 3.5 21 19 0.40／2.0 17 0.023 0.0082 2.9 27 20 0.60／2.0 23 0.42 0.17 2.5 29 21 0.80／2.0 29 0.61 0.17 3.5 22 22 1.0 ／2.0 33 0.12 0.055 3.3 24

【００５４】

【表７】 表７ （７５：２５のＣ₆₀：Ｃ₇₀で開始） トルエン：試料No . 3-メチルペンタン ％トルエン ［Ｃ₆₀ ］［Ｃ₇₀ ］ α ％Ｃ₇₀ 23 0.0／2.0 0 0.086 0.011 7.0 12 24 0.2／2.0 9.1 0.16 0.015 11 8.6 25 0.6／2.0 23 0.26 0.028 9.1 9.6 26 0.8／2.0 17 0.35 0.045 7.8 7.8

【００５５】例３９ 質量スペクトル分析 質量スペクトルは本明細書で以下の如く述べられる。図
２は、飽和未満の溶液を生成するように、例２０の出発
抽出物を完全にＣＳ₂ で溶解した後の質量スペクトルで
ある。この質量スペクトルは出発フラーレン混合物を表
わし、そして後続の図における種々の溶剤の洗浄効果を
比較するためのそれらに対する水準基準である。種々の
溶剤での洗浄は、若干の固体残渣と接触している飽和溶
液を生成するように、溶剤の限定された量で行われた。
図３は、初期ＣＳ₂ 洗浄後の濾液の質量スペクトルであ
り、一方図４は初期ＣＳ₂ 洗浄後の残存した固体残渣の
質量スペクトルである。これらの図から、ＣＳ₂ 洗浄
後、濾液はＣ₇₀およびＣ₉₆までのより高い分子量のフラ
ーレンで濃縮されていること、および固体残渣はＣ₆₀で
濃縮、Ｃ₇₀で枯渇されており、そしてより高い分子量の
フラーレンが完全に枯渇されていることが明らかである
ことが容易に観察される。図５および図６は、飽和でク
ロロホルムを用いた例２０の抽出物の初期洗浄後の濾液
および固体残渣それぞれの質量スペクトルである。これ
らの図は、Ｃ₇₀およびより高い分子量フラーレンの濾液
における濃縮並びにＣ₈₄に対する明らかな選択性（図
５）およびより高いフラーレンの残渣における枯渇（図
６）を示す。

【００５６】図７および図８は、飽和でトリクロロエチ
レンを用い例２０の抽出物を洗浄した後の、濾液および
固体残渣それぞれの質量スペクトルである。図７はＣ₇₀
およびより高い分子量のフラーレンの濾液における濃縮
を示す。図８は、残渣におけるＣ₆₀の濃縮およびより高
い分子量のフラーレンの枯渇を示す。図９および図１０
は、飽和で１，２−ジブロモエタンを用いた例２０の抽
出物の初期洗浄後の濾液および固体残渣それぞれの質量
スペクトルである。図９はＣ₇₀およびより高い分子量の
フラーレンの濾液における濃縮を示す。図１０は残渣に
おけるＣ₆₀の濃縮およびより高い分子量のフラーレンの
枯渇を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】例１に記載された逐次抽出方法の図式的説明。

【図２】飽和されていない溶液を生成するように、例２
０の出発物質を完全にＣＳ₂ で溶解した後の出発フラー
レン混合物の質量スペクトル。

【図３】例２０の出発物質の初期ＣＳ₂ 洗浄後の濾液の
質量スペクトル。

【図４】例２０の出発物質の初期ＣＳ₂ 洗浄後の残され
た固体残渣の質量スペクトル。

【図５】飽和でクロロホルムを用いた例２０の抽出物の
初期洗浄後の濾液の質量スペクトル。

【図６】飽和でクロロホルムを用いた例２０の抽出物の
初期洗浄後の固体残渣の質量スペクトル。

【図７】飽和でトリクロロエチレンを用いた例２０の抽
出物を洗浄した後の濾液の質量スペクトル。

【図８】飽和でトリクロロエチレンを用いた例２０の抽
出物を洗浄した後の固体残渣の質量スペクトル。

【図９】飽和で１，２−ジブロモエタンを用いた例２０
の抽出物の初期洗浄後の濾液の質量スペクトル。

【図１０】飽和で１，２−ジブロモエタンを用いた例２
０の抽出物の初期洗浄後の固体残渣の質量スペクトル。

フロントページの続き (72)発明者 ドリス・エス・ツエ アメリカ合衆国カリフオルニア州95136− 3005 サン・ホゼ、ステユードベーカー・ サークル 5356 (72)発明者 リプダマン・マルホトラ アメリカ合衆国カリフオルニア州94070 サン・カルロス、シーダー・ストリート 17 (72)発明者 ドナルド・シー・ロレンツ アメリカ合衆国カリフオルニア州94306 パロ・アルト、カウパー・ストリート 3112

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）初期の知られている比率で、Ｃ₆₀
   およびより高い分子量のフラーレンからなるフラーレン
   混合物を用意し； （ｂ）約２００℃より低い沸点を有しかつＣ₆₀またはよ
   り高い分子量のフラーレンのいずれかの溶解度が約０．
   ５ｍｇ／ｍｌより大きい溶剤で前記混合物を処理して溶
   剤／フラーレンの混合物を生じせしめ、 （ｃ）この溶剤／フラーレンの混合物を濾過して固体残
   渣と濾液を生成させ、しかしてＣ₆₀およびより高い分子
   量のフラーレンが固体残渣に第１比率で存在し並びに濾
   液に第２比率で存在し、しかも第１比率および第２比率
   が初期の知られている比率から、 より高い分子量のフラーレンからＣ₆₀の分離を可能にす
   るのに有効な係数異になっている、ことからなるフラー
   レンの混合物から単一フラーレンを単離する方法。
2. 【請求項２】 前記固体残渣を用いて、段階（ｂ）およ
   び（ｃ）を繰り返すことをさらに含む請求項１の方法。
3. 【請求項３】 前記濾液から溶剤を除去して濃縮された
   フラーレン混合物を生成させ、そしてこの濃縮されたフ
   ラーレン混合物を用いて段階（ｂ）および段階（ｃ）を
   繰り返すことをさらに含む請求項１の方法。
4. 【請求項４】 （ａ）約９０：１０〜約５０：５０の範
   囲の初期の知られている比率で、Ｃ₆₀およびＣ₇₀からな
   るフラーレン混合物を用意し； （ｂ）約２００℃より低い沸点を有しかつＣ₇₀に好都合
   であるよう選ばれた溶剤で前記混合物を処理して飽和溶
   液を生じせしめ、 （ｃ）この飽和溶液を濾過して、Ｃ₇₀が濃縮された濾液
   およびＣ₆₀が濃縮された固体残渣を生成させ、しかも、
   Ｃ₇₀の溶解度が約０．５ｍｇ／ｍｌより大きく、かつ飽
   和溶液におけるＣ₇₀に対するＣ₆₀の濃度の比率αが約
   ２．０より小さくなるようにして、溶剤が選択される、 ことからなる両フラーレンを含む混合物からＣ₆₀および
   Ｃ₇₀を単離する方法。
5. 【請求項５】 前記固体残渣を用いて、段階（ｂ）およ
   び段階（ｃ）を繰り返し、これによってＣ₆₀がさらに濃
   縮された第２の固体残渣を得ることをさらに含む請求項
   ４の方法。
6. 【請求項６】 前記濾液から溶剤を除去し、そしてこの
   濾液を用いて段階（ｂ）および段階（ｃ）を繰り返し、
   これによってＣ₇₀がさらに濃縮された第２の濾液を得る
   ことをさらに含む請求項４の方法。
7. 【請求項７】 （ａ）約９０：１０〜約５０：５０の範
   囲の初期の知られている比率で、Ｃ₆₀およびＣ₇₀からな
   るフラーレン混合物を用意し； （ｂ）約２００℃より低い沸点を有し、かつＣ₆₀に好都
   合であるよう選ばれた溶剤で前記混合物を処理して飽和
   溶液を生じせしめ、 （ｃ）この飽和溶液を濾過して、Ｃ₆₀が濃縮された濾液
   およびＣ₇₀が濃縮された固体残渣を生成させ、しかも、
   Ｃ₆₀の溶解度が約０．５ｍｇ／ｍｌより大きく、かつ飽
   和溶液におけるＣ₇₀に対するＣ₆₀の濃度の比率αが約
   ２．０より大きくなるようにして、溶剤が選択される、 ことからなる両フラーレンを含む混合物からＣ₆₀および
   Ｃ₇₀を単離する方法。
8. 【請求項８】 前記固体残渣を用いて段階（ｂ）および
   段階（ｃ）を繰り返し、これによってＣ₇₀がさらに濃縮
   された第２の固体残渣を得ることをさらに含む請求項７
   の方法。
9. 【請求項９】 前記濾液から溶剤を除去し、そしてこの
   濾液を用いて段階（ｂ）および段階（ｃ）を繰り返し、
   これによってＣ₆₀がさらに濃縮された第２の濾液を得る
   ことをさらに含む請求項７の方法。
10. 【請求項１０】 約９５重量％より多いＣ₇₀からなる組
    成物。