[發(fā)明專利]一類含2-(2′-吡啶)苯并咪唑的D-π-A型結(jié)構(gòu)聚合金屬配合物功能染料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310525241.3
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103540157A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘超凡;章偉;唐桂鵬;周俊;彭大海;胡嬌梅;謝秋芳
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: C09B57/10
• 分類號: C09B57/10;H01G9/20
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1.一類含2-(2′-吡啶)苯并咪唑的D-π-A型結(jié)構(gòu)聚合金屬配合物功能染料，其特征在于，該化合物具有D-π-A結(jié)構(gòu)，其通式如下：

式中，L為：CH₃COO^-、Cl^-；M為：副族的金屬離子Co(II)、Cu(II)、Zn(II)、Cd(II)或Ni(II)；n是聚合度為：5～10的整數(shù)；D選自烷氧基苯或咔唑衍生物，其結(jié)構(gòu)式為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類含2-(2′-吡啶)苯并咪唑的D-π-A型結(jié)構(gòu)聚合金屬配合物功能染料的制備方法：

(1).2-(2′-吡啶)苯并咪唑的制備：在容器中，加入當(dāng)量比為1：1的鄰苯二胺和2-吡啶甲酸，多聚磷酸作為溶劑，攪拌，在氮氣保護(hù)下，油浴加熱到160～180℃；加熱4～6h，將混合物倒入冰水中冷卻，用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH＝6～8；將沉淀過濾，干燥，粗產(chǎn)物在甲醇溶液中重結(jié)晶，得灰白色固體2-(2′-吡啶)苯并咪唑；

(2).2-溴-5-[(2′-吡啶基)苯并咪唑]-3-甲基噻吩的制備：分別取2,5-二溴-3-甲基噻吩、2-(2′-吡啶)苯并咪唑、碘化銅、碳酸鉀、1，10-鄰菲噦啉比例為1：1：0.25：4：0.4用DMF溶解，加入到帶有磁力攪拌容器中，在氮氣保護(hù)下，油浴加熱并回流24～26h，待混合液冷卻至室溫，得到的棕褐色溶液，用氯仿溶液萃取，用無水硫酸鎂干燥，并用1：1四氫呋喃/正己烷的柱色譜法純化，得到黃棕色固體2-溴-5-[(2′-吡啶基)苯并咪唑]-3-甲基噻吩；

(3).金屬配合物的制備：將當(dāng)量比為1當(dāng)量2-溴-5-[(2′-吡啶基)苯并咪唑]-3-甲基噻吩溶解在甲醇中，加熱回流，并當(dāng)開始回流時，將0.5當(dāng)量副族的金屬鹽甲醇溶液滴入反應(yīng)器中，回流12～14小時后反應(yīng)停止，過濾并用甲醇和乙醇溶液洗滌，干燥得到金屬配合物；

(4).1，4-二乙烯基-2,5-二辛氧基苯的制備：在氮氣流中，將37％的甲醛溶液和2，5-二辛氧基-1，4-二(三苯基膦溴甲基)加入到60～100ml?CH₂Cl₂中；然后在冰水浴條件下緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～40％的NaOH溶液，室溫下反應(yīng)24～26h，用CHCl₂萃取，再用水洗，經(jīng)MgSO₄干燥過夜，過濾，旋出溶劑CHCl₂，得粗產(chǎn)物，用乙醇重結(jié)晶得純凈物，真空條件下干澡，得到白色的固體產(chǎn)物1，4-二乙烯基-2,5-二辛氧基苯。

(5).3，6-二乙烯基-N-辛基咔唑的制備：取3，6-二乙酰基-N-辛基咔唑和溴代甲烷磷葉立德鹽比例為1：2溶解在無水四氫呋喃中，緩慢加入氫化鈉，然后在氮氣的保護(hù)下，混合物加熱至回流，并反應(yīng)8～9個小時；反應(yīng)結(jié)束后，混合物冷卻到室溫，先慢慢向混合物加入甲醇，隨后再加入蒸餾水，并用二氯甲烷萃取，無水硫酸鎂干燥過夜，然后將萃取液濃縮，用柱色譜提純，以環(huán)己烷：乙酸乙酯＝1：10作淋洗液，得到黃色固體3，6-二乙烯基-N-辛基咔唑；

(6).將1，4-二乙烯基-2,5-二辛氧基苯和3，6-二乙烯基-N-辛基咔唑，分別與金屬配合物以1：1的比例加入到反應(yīng)瓶中，然后依次加入精制三乙胺、三(2-甲苯基)膦和醋酸鈀，在通氮氣條件下，反應(yīng)體系保持90℃，反應(yīng)24～26小時，反應(yīng)終止后冷卻至室溫，過濾，用甲醇沉淀，然后將得到的粗產(chǎn)物溶解在四氫呋喃中，再一次以甲醇為沉淀，過濾，真空條件下干燥得到四種聚合金屬配合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類含2-(2′-吡啶)苯并咪唑的D-π-A型結(jié)構(gòu)聚合金屬配合物功能染料的用途，在染料敏化太陽能電池中用作染料敏化劑。