[發明專利]一種噻吩吡嗪類染料的制備方法及其在染料敏化太陽能電池中的應用

有效

• 申請號: 201210048639.8
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102604415A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 馬廷麗;王超磊;高俊雄
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C09B57/00
• 分類號: C09B57/00;C07D495/04;H01G9/20
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 賈漢生

1.一種噻吩吡嗪類染料，其特征在于，具有如下通式：

其中，

第一橋鏈為芳環或乙烯結構，即基團-(E)_n和-(B)_m；

基團B和基團E分別為下述的一種：乙烯、苯、蒽、菲、芘、噻吩、呋喃、吡咯、吡啶或者噻唑；

m、n分別取0-10之間的整數；

第二橋鏈為單取代或雙取代噻吩[3，4-b]吡嗪；

受體A為下列結構中的一種或幾種的組合：

A1為-PO(OR’)、-COOR’或-SO₂OR’，

A2為氫、C₁-C₂₀的直鏈烷基、C₁-C₂₀的支鏈烷基、鹵素、-CN，-PO(OR’)，-COOR’或-SO₂OR’，

A3為C₁-C₂₀的直鏈烷基、C₁-C₂₀的支鏈烷基或-(CH₂)q-COOR’，

A4、A5為氫、C₁-C₂₀的直鏈烷基、C₁-C₂₀的支鏈烷基或-(CH₂)q-COOR’，其中：R’為C₁-C₂₀的直鏈烷基、C₁-C₂₀的支鏈烷基，q為1-7之間的整數；

供體D為下列結構中的一種或幾種的組合，兩側的供體部分可相同也可不同，其數目為0或1：

D1、D2、D3、D4、D5為下列基團的一種或幾種的組合：氫、C₁-C₂₀的直鏈烷基、C₁-C₂₀的支鏈烷基、C₁-C₂₀的烷氧基、鹵素或者芳香環，

D6和D7為下列基團的一種：氫、C₁-C₂₀的直鏈烷基、C₁-C₂₀的支鏈烷基、苯基、咔唑基、噻吩基、芴基芳香基團，

M下列基團的一種或幾種的組合：O、N、S、Se或亞甲基。

2.根據權利要求1所述的噻吩吡嗪類染料，其特征在于，其化學結構式為G-1、G-2、G-3、G-4、G-5、G-6中的一種。

3.如權利要求1或2所述的噻吩吡嗪類染料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括下列步驟：

(1)A(E)n-CHO在催化劑量的KCN條件下自身縮合，再用氫溴酸氧化得到二酮化合物，備用；

(2)當m＝0時，噻吩用溴化劑NBS溴化，然后用濃硝酸硝化，再用金屬錫還原得到二氨基化合物，備用；

當m≠0時，

a.噻吩用溴化劑NBS溴化，然后用濃硝酸硝化，得到3，4-二硝基-2，5-二溴噻吩；

b.3，4-二硝基-2，5-二溴噻吩分別和1倍或2倍摩爾量的B-Sn(n-Bu)₃偶聯；

c.偶聯產物再分別用1倍或2倍量的NBS進行溴化；

d.重復m次步驟b，m-1次步驟c后，產物再用金屬錫還原得到二氨基化合物，備用；

(3)將步驟(1)獲得的二酮化合物和步驟(2)獲得的二氨基化合物縮合，縮合產物經NBS溴化，制得溴化產物，備用；

(4)供電子基團D用NBS溴化，再在正丁基鋰存在下和硼酸甲酯反應，得到D-B(OH)₂，備用；

(5)步驟(3)所得的溴化產物和1倍或2倍摩爾量步驟(4)所得的D-B(OH)₂在鈀催化劑存在下偶聯；偶聯產物在LiOH溶液中水解，最終得到噻吩吡嗪類染料。

4.利用權利要求1所述的噻吩吡嗪類染料制備的染料敏化太陽能電池。