电子给体化合物1,2-双((e)-(4-溴苯基)二氮烯基)苊烯及其制备方法

文档序号:9591417阅读:666来源:国知局
电子给体化合物1,2-双((e)-(4-溴苯基)二氮烯基)苊烯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电子给体化合物,具体设及一种电子给体化合物1,2-双 (巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来,成本低、质轻、柔性和可溶液加工的聚合物太阳能电池材料的开发层出不 穷。科研人员从材料和器件两方面入手,通过优化使聚合物光伏电池器件的效率有了较大 的突破。其中W聚合物作为电子给体、富勒締衍生物作为电子受体的聚合物太阳能电池是 最成功例子之一。它们的活性层中给受体相形成互穿网络式结构,使得聚合物光伏电池中 给受体相的接触面积最大化。理想的聚合物光伏电池中给体能级应与受体能级相匹配,才 能获得最大的开路电压;同时光伏电池材料也要具有较高的短路电流和较高的空穴迁移 率。
[000引给电子做单元与缺电子(A)单元结合成D-A型交替共辆聚合物是目前比较热口 的研究。起締双偶氮衍生物不仅具有共辆单元,而且其结构具有很高的平面性,所W起締双 偶氮衍生物具有较好的热和化学稳定性和高的空穴迁移率。将其与巧挫单元进行交替共 聚,有望形成全新的窄带隙、低HOMO能级、高空穴迁移率的聚合物;将该聚合物应用于聚合 物光伏电池器件中,可能会得到比较高的光电转换效率。

【发明内容】

[0004] 本发明第一目的在于提供一种电子给体化合物1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締 基)起締;另一目的在于提供该化合物的制备方法;再一目的是提供该化合物及其中间体 用作有机光伏电池电子给体材料的用途。 阳〇化]上述目的是通过如下技术方案实现的:
[0006] 一种电子给体化合物1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締,化学结构式如 下:
[0007]
[0008] 化合物1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締的制备方法,包括如下步骤:
[0009] (1)起酿与对漠苯阱反应生成(1E,2Z) -1,2-二(2- (4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二 氨起;
[0010] 似(1E,2Z)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起氧化生成1,2-双 (巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締;
[0011] 其中,所述(16,22)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起化学结构式如 下:
[0012]
[0013] 进一步地,步骤(1)的具体步骤如下:
[0014] 在氮气保护下,向Ξ口容器中加入起酿和正下醇,再依次加入对漠苯阱盐酸盐、氨 氧化钢和无水硫酸钢,电磁揽拌并加热回流10~18小时得粗产物;冷却至室溫,过滤并用 水洗涂粗产物,重结晶并干燥后得(1E,2Z)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨 起;其中,每ImM起酿对应加入4~8ml正下醇,对应加入无水硫酸钢2. 8~5. 6mM,至少加 入对漠苯阱盐酸盐2mM,氨氧化钢加入的物质的量与对漠苯阱盐酸盐加入的物质的量相等。 反应式如下:
[0015]
[0016] 进一步地,步骤似的具体步骤如下:
[0017] 将(1E,2Z)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起、二氧化铅和二氯甲烧 依次加入到单口容器中,室溫条件下电磁揽拌反应24~36小时,抽滤,收集滤液,蒸干得粗 产物;将粗产物用硅胶柱层析纯化,重结晶并干燥得到1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締 基)起締;其中,每lmM(lE,2Z)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起对应加入 4~6mM二氧化铅和7. 1~21. 4ml二氯甲烧。反应式如下:
[0018]
[0019] 进一步地,所述硅胶柱层析洗脱条件为:石油酸与乙酸乙醋体积比20~25:1等度 洗脱。
[0020] 所述的化合物1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締作为有机光伏电池电子 给体材料的应用。
[0021] 所述的化合物(1E,2Z)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起作为有机 光伏电池电子给体材料的应用。
[0022] 本发明的有益效果:
[0023] 1、本发明提供的化合物1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締通过在苯环 上引入漠取代基,紫外摩尔吸光系数ε比没有漠取代基时增加了 34%,显著提高了光电活 性,用于做光伏电池给体材料必将显著提高光伏电池光电转换效率。
[0024] 2、本发明提供的化合物1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締的制备方法简 单可行,得率和纯度高,易于产业化,制备过程中的中间体(1E,2幻-1,2-二(2-(4-漠苯基) 亚阱基)-1,2-二氨起也具有良好的光电活性,紫外摩尔吸光系数ε比没有漠取代基时增 加了 11%。
【附图说明】 阳0巧]图1为(1Ε,2Ζ)-1,2-二(2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起与不加漠取代的 产物的紫外摩尔吸光系数(光电活性)对比图;
[00%] 图2为1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締与不加漠取代的产物的紫外摩 尔吸光系数(光电活性)对比图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。
[0028] 实施例1 :1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締的制备方法
[0029] 在氮气保护下,向Ξ口瓶中加入起酿1. 82g(lOmmol)和正下醇(40血),再 依次加入对漠苯阱盐酸盐5. 59g(25mmol)、氨氧化钢1.OOg(25mmol)和无水硫酸钢 4. 00g(28mmol),电磁揽拌并加热回流,TLC跟踪监测反应,10小时后停止反应。待其冷 却至室溫,过滤并用水冲洗粗产物,干燥,重结晶后并干燥得到黄色固体(1E,2幻-1,2-二 (2- (4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起 4. 30g(82. 7 % )。将(1E,2Z) -1,2-二(2- (4-漠苯基) 亚阱基)-1,2-二氨起 3. 70g(7.Immol)、二氧化铅6. 81g(28. 4mmol)和二氯甲烧(100血)依 次加入到250血单口瓶中,在室溫下电磁揽拌反应,TLC跟踪监测反应,24小时后停止反应。 抽滤,得到黑红色滤液,蒸干滤液得到紫黑色固体粗产物,硅胶柱层析纯化粗产物,石油酸 与乙酸乙醋体积比23:1等度洗脱,最后重结晶并干燥得到紫红色固体1,2-双(巧)-(4-漠 苯基)二氮締基)起締3. 15g(85. 3% )。
[0030] 结构确证: 阳的1]咱NMR(400MHz,CDC!3, 25Γ,TM巧:δ(卵m) =8. 62 化J=6.8Hz, 2H) ;8. 22 化J=8.OHz, 2H) ;8. 07 (m, 4H) ;7. 98 (m, 4H) ;7. 79 (dd,J=8. 0, 7. 2Hz, 2H);
[0032] MS(ESI) :m/z= 517. 96 ;
[0033] UV-VIS值CM) :Amax= 328nm(e= 32180),380nm(e= 30260),480nm(e= 18230)。 W34] 实施例2 :1,2-双(巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締的制备方法 [003引在氮气保护下,向Ξ口瓶中加入起酿1. 82g(lOmmol)和正下醇(40血),再 依次加入对漠苯阱盐酸盐5. 59g(25mmol)、氨氧化钢1.OOg(25mmol)和无水硫酸钢 4. 00g(28mmol),电磁揽拌并加热回流,TLC跟踪监测反应,10小时后停止反应。待其冷 却至室溫,过滤并用水冲洗粗产物,干燥,重结晶后并干燥得到黄色固体(1E,2幻-1,2-二 (2-(4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起4. 30g(82. 7% )。将(1E,2Z)-1,2-二(2-(4-漠 苯基)亚阱基)-1,2-二氨起3. 70g(7.Immol)、二氧化铅10. 20g(42.6mmol)和二氯甲烧 (lOOmL)依次加入到250mL单口瓶中,在室溫下电磁揽拌反应,TLC跟踪监测反应,24小时 后停止反应。抽滤,得到黑红色滤液,蒸干滤液得到紫黑色固体粗产物,硅胶柱层析纯化粗 产物,石油酸与乙酸乙醋体积比20:1等度洗脱,最后重结晶并干燥得到紫红色固体1,2-双 (巧)-(4-漠苯基)二氮締基)起締3. 17g(85.8% )。
[0036] 结构确证同实施例1。 W37] 实施例3 :1,2-双(似-(4-漠苯基)二氮締基)起締的制备方法 [003引在氮气保护下,向Ξ口瓶中加入起酿1. 82g(lOmmol)和正下醇(40血),再 依次加入对漠苯阱盐酸盐5. 59g(25mmol)、氨氧化钢1.OOg(25mmol)和无水硫酸钢 4. 00g(28mmol),电磁揽拌并加热回流,TLC跟踪监测反应,10小时后停止反应。待其冷 却至室溫,过滤并用水冲洗粗产物,干燥,重结晶后并干燥得到黄色固体(1E,2幻-1,2-二 (2- (4-漠苯基)亚阱基)-1,2-二氨起 4. 30g(82. 7 % )。将(1E,2Z) -1,2-二(2- (4-漠苯基) 亚阱基)-1,2-二氨起 3. 70g(7.Immol)、二氧化铅8. 50g(35. 5mmol)和二氯甲烧(100血)依 次加入到250血单口瓶中,在室溫下电磁揽拌反应,TLC跟踪监测反应,24小时后停止反应。 抽滤,得到黑红色滤液,蒸干滤液得到紫黑色固体粗产物,硅胶柱层析纯化粗产物,石油酸 与乙酸乙醋体积比25:1等度洗脱,最后重结晶并干燥得到紫红色固体1,2-双(巧)-(4-漠 苯基)二氮締基)起締3. 16g
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