用于染料敏化太阳能电池的有机染料的制作方法_4

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0163]
[0164] 合成5-=下基甲锡烷基-3,3"-二辛基-2,2' :5'嚷吩(7)
[01化]在100毫升烧瓶中,将正下基裡化iBu) (0.51毫升,2.5M在己烧中,1.27毫摩尔)在0 °C下在氣气(Ar)气氛下逐滴加入到含有溶解在40毫升干燥四氨巧喃(THF)中的如实施例1 中所述获得的具有式(3)的化合物(0.5克,1.06毫摩尔)的溶液中。获得的反应混合物在(TC 下揽拌30分钟。随后,在(TC下逐滴加入S下基氯化锡(SnBwCl) (0.33毫升,1.16毫摩尔), 令获得的反应混合物缓慢升溫至室溫(25°C)。在用二乙酸(30毫升)稀释后,加入氣化钢 (化F)的饱和水溶液,获得的反应混合物在室溫(25 °c)下揽拌1小时。通过使巧Ge H te? 545滤去获得的沉淀物,获得的滤液用饱和碳酸氨钢(NaHC〇3)水溶液洗涂,随后用水洗涂, 并随后在硫酸儀(MgS化)上在室溫(25°C)下干燥3小时。溶剂随后在减压下蒸发,获得具有 式(7)的5-S下基甲锡烷基-3,3"-二辛基-2,2' :5'嚷吩,其通过Ih匪R(300MHz, CDCI3)表征,获得 W下光谱:7.16(d,lH),7.04(s,2H),6.95(s,lH),6.95(d,lH),2.77(t, 4H),1.67-1.54(m,10H),1.39-1.26(m,26H),1.13-1.08(m,6H),0.94-0.84(m,1甜)。
[0166] 合成具有式(8)的5-甲酯基-4',3" 二辛基-2,2' :5',2" :5",2" 四嚷吩
[0167] 在50毫升烧瓶中,将5-漠-2-嚷吩甲醒(0.03毫升,0.26毫摩尔)、如上所述获得的 具有式(7)的5-S下基甲锡烷基-3,3"-二辛基-2,2' :5',2"-S嚷吩(0.24克,0.31毫摩尔) 和四苯基麟)钮(0)[Pd(P化3)4](61毫克,0.052毫摩尔)在20毫升无水甲苯中的混合物在 溶剂回流溫度下加热20小时。将获得的反应混合物冷却至室溫(25°C)并在减压下蒸发溶 剂。获得的残余物溶解在30毫升二氯甲烧(C出亂)中,有机相用IM碳酸氨钢(NaHC〇3)水溶液 (2X20毫升)、随后用水(3X20毫升)洗涂,并随后在硫酸儀(MgS04)上在室溫(25°C)下干燥 3小时。溶剂随后在减压下蒸发,获得的残余物通过色谱法在硅胶上使用二氯甲烧和石油酸 的混合物(1/1)作为洗脱剂纯化,获得0.25克(92 %产率)黄色固体形式的具有式(8)的5-甲 酷基-4 ',沪'-二辛基-2,2 ' : 5 ',2" : 5",2" ' -四嚷吩,其通过Ih NMR(400MHz,CDC13)表征,获 得 W 下光谱:9.85(s,lH),7.67(d,lH),7.23(d,lH),7.21(d,lH),7.20(s,lH),7.12(d,lH), 7.08((1,1扣,6.95((1,1扣,2.78(1,4扣,1.70-1.61(111,4扣,1.39-1.26(111,20扣,0.87(1,細)。 [0 16引具有式(8)的所述化合物还通过"C NMR(75M化,CDCb)表征,获得W下光谱: 182.3,146.8,141.4,140.6,139.9,137.3,136.9,134.8,133.3,132.6;130.1,130.0, 129.0,126.4,126.0,123.9,31.8,30.6,30.4,29.5,29.4,29.3,29.2,22.6,14.0。
[0169] 此外,具有式(8)的所述化合物还通过质谱表征:MS MALDI和HRMS(ESI)获得:[M]: 分别为582.2和582.2133(2.5ppm),C33H42OS4的计算值:582.2119。
[0170] 合成具有式(化)的5-簇基氯基亚乙締基-4',3" 二辛基-2,2' :5',2" :5",2" 四 嚷吩
[0171] 在250毫升烧瓶中引入0.19克(2.47毫摩尔)如上所述获得的具有式(8)的5-甲酯 基-4',沪二辛基-2,2' :5',2" :5",2" 四嚷吩,并与氯基乙酸(NC-C此-C00HK71毫克, 0.82毫摩尔)、乙酸锭(OfeCOO-NH/) (0.19克,2.47毫摩尔)和100毫升冰乙酸(C出COOH)混合。 该溶液在溶剂回流溫度下加热12小时。在将该反应混合物缓慢冷却至室溫(25°C)后,形成 深色沉淀,将其通过过滤回收,用氨氧化钢的稀释水溶液和随后用水洗涂,获得140毫克 (53%产率)黑色固体形式的具有式(化)的5-簇基氯基亚乙締基-4',3" 二辛基-2,2' :5', 2" : 5",2" ' -四嚷吩,其通过Ih NMR(400MHz,CDC13)表征,获得 W下光谱:8.28(S,2H),7.68 (d,lH),7.23(d,lH),7.20(d,lH),7.12(d,lH),7.07(d,lH),6.95(d,lH),2.78(t,4H), 1.68-1.60(111,4扣,1.40-1.27(111,20扣,0.87(1,細)。
[0172] 具有式(Ib)的所述化合物还通过I3C應R(75MHz,CDCl3)表征,获得W下光谱: 167.9,148.8,147.6,141.0,140.6,140.0,137.2,134.7,133.8,133.7,132.7,130.2, 130.0,126.6,126.1,124.2,124.0,115.6,95.6,31.8,30.6,30.4,29.6,29.5,29.4,29.3, 29.2,22.6,14.Io
[0173] 此外,具有式(8)的所述化合物还通过质谱表征:MS MALDI和HRMS(ESI)获得:[M]: 分别为649.3和649.2159 (2卵m),C36H43NO2S4的计算值:649.2177。
[0174] 实施例3
[0175] 合成具有式(1。)的2-(3,3"-二辛基-[2,2':5',2"-^嚷吩]-5-基)-細-巧并[2,1-b]嚷吩-8-簇基氯基亚乙締基
[017"
[0177] 合成具有式(11)的細-巧并[2,1-b]嚷吩-8-酬
[0178] 在50毫升烧瓶中,具有式(9)的2-(3-嚷吩基)苯甲酸(2.14克,10.49毫摩尔)和亚 硫酷氯(S0Cl2)(3.7毫升,50.35毫摩尔)的混合物在45°C下在氣气(Ar)气氛下揽拌整夜。随 后,在蒸发过量的亚硫酷氯(SOCb)后,获得的栋色油状的具有式(10)的2-(3-嚷吩基)苯甲 酷氯立即用于W下反应。在氣气(Ar)气氛下,在揽拌下将具有式(10)的2-(3-嚷吩基)苯甲 酷氯在二硫化碳(CS2) (30毫升)中的溶液通过滴液漏斗经5分钟逐滴加入到含有=氯化侣 (AlCb) (3.26克,24.13毫摩尔)在二硫化碳(CS2) (40毫升)中的悬浮液的250毫升=颈圆底 烧瓶中。获得的反应混合物在溶剂回流溫度下加热6小时,随后冷却至室溫(25°C)并随后用 碎冰和50毫升盐酸化Cl)溶液(2M)的混合物处理。随后,冷却的反应混合物用二乙酸(2 X 40 毫升)萃取。全部有机相(通过合并如上所述获得的有机相来获得)用氯化钢(化Cl)的饱和 水溶液(3X20毫升)洗涂,并随后在硫酸儀(MgS04)上在室溫(25°C)下干燥3小时。溶剂随后 在减压下蒸发,获得的残余物通过色谱法在硅胶上使用二氯甲烧(C出C12)作为洗脱剂纯化, 获得1.47克(76 %产率)黄色固体形式的具有式(11)的細-巧并[2,1 -b ]嚷吩-8-酬,其通过 Ih NMR(300MHz,CDCl3)表征,获得W下光谱:7.74(d,lH),7.47(d,lH),7.33(m,lH);7.17(d,
[0179] 合成具有式(13)的2-漠-8H-巧并[2,l-b]嚷吩-8-酬
[0180] 在100毫升烧瓶中,将漠 (Bn) (0.54毫升,10.54毫摩尔)在(TC下逐滴添加到如上 所述获得的具有式(11)的8H-巧并[2,1-b]嚷吩-8-酬(1.40克,7.53毫摩尔)在30毫升氯仿 中的溶液中。获得的反应混合物在室溫(25°C)下加热并揽拌额外的7小时。随后,将该反应 混合物倾入水中并用二氯甲烧(C此Cb)萃取(3 X 30毫升)。全部有机相(通过合并如上所述 获得的有机相来获得)用水、碳酸氨钢(化版X)3)水溶液、盐水、再次用水彻底洗涂,并随后在 硫酸儀(MgS化)上在室溫(25°C)下干燥3小时。溶剂随后在减压下蒸发,获得的残余物通过 色谱法在硅胶上使用石油酸和二氯甲烧(C出C12)的混合物(1:1)作为洗脱剂纯化,获得1.78 克(90%产率)澄黄色粉末形式的具有式(13)的2-漠-細-巧并[2,1-b]嚷吩-8-酬,其通过Ih 醒 R(300MHz,CDCl3)表征获得 W 下光谱:7.47(ddd,lH),7.34(td,lH),7.19(td,lH),7.17 (s,lH);7.13(ddd,lH)。
[0181] 合成具有式(14)的2-(3,3"-二辛基-[2,2':5',2"-^嚷吩]-5-基)-細-巧并[2,1-b]嚷吩-8-酬
[0182] 在100毫升烧瓶中,将如上所述获得的具有式(13)的2-漠-細-巧并[2,1-6]嚷吩- 8-酬(0.21克,0.78毫摩尔)、如实施例2中所述获得的具有式(7)的5-S下基甲锡烷基-3, 3"-二辛基-2,2' :5'嚷吩(0.71 克,0.94毫摩尔)和四苯基麟)钮(0)[Pd(PPh3)4] (91毫克,0.077毫摩尔)在50毫升无水甲苯中的混合物在溶剂回流溫度下加热20小时。随 后,将该反应混合物冷却至室溫(25°C)并在减压下蒸发溶剂。获得的残余物溶解在30毫升 二氯甲烧(C此C12)中,获得的溶液用IM碳酸氨钢(化HC03)水溶液(2X20毫升)、随后用水(2 X20毫升)洗涂,并随后在硫酸儀(MgS化)上在室溫(25°C)下干燥3小时。溶剂随后在减压下 蒸发,获得的残余物通过色谱法在硅胶上使用石油酸和二氯甲烧(C出C12)的混合物(1:2)作 为洗脱剂纯化,获得0.30克(60%产率)深澄色固体形式的具有式(14)的2-(3,3"-二辛基-[2,2' :5'嚷吩]-5-基)-8H-巧并[2,l-b]嚷吩-8-酬,其通过Ih NMR巧00MHz,CDCl3)表 征,获得 W 下光谱:7.48(d,lH),7.36(ddd,lH),7.21-7.16(m,5H),7.13(d,lH),7.08(d, 1扣,6.96((1,1扣,2.78(1,4扣,1.74-1.61(111,4扣,1.40-1.27(111,20扣,0.87(1,細)。
[0183] 具有式(14)的所述化合物还通过I3C應R(75MHz,CDCl3)表征,获得W下光谱: 185.2.159.1.151.5.140.7.140.0. 139.2.137.8.136.9.134.8.133.9.133.6.133.4, 132.4.130.1.130.0. 128.5.128.4.126.4.126.1.124.0.123.7.119.5.115.8.31.8.30.7, 30.5,29.5,29.4,29.3,29.2,22.6,14.0 O
[0184] 此外,具有式(14)的所述化合物还通过质谱表征:MS MALDI和HRMS化SI)获得: [M]:分别为656.巧P656.2275(<1 卵m),C3姐440S4的计算值:656.2275
[01 化]合成具有式 Qc)2-(3,3"-二辛基-[2,2':5',2"-^嚷吩]-5-基)-8护巧并[2,1-6] 嚷吩-8-簇基氯基亚乙締基
[0186]在250毫升烧瓶中,将如上所述获得的具有式(14)的2-(3,3"-二辛基-[2,2':5', 2"-S嚷吩]-5-基)-細-巧并[2,1-b]嚷吩-8-酬(0.27克,0.41毫摩尔)与氯基乙酸(NC-C此-COOH) (71毫克,0.82毫摩尔)和与乙酸锭(OfeCO矿NH/) (0.16克,2.46毫摩尔)在80毫升冰乙 酸(C曲COOH)中的溶液混合:获得的溶液在溶剂回流溫度下加热72小时。将获得的反应混合 物缓慢冷却至室溫(25°C),获得深色沉淀物,其通过过滤回收,用氨氧化钢的稀释水溶液并 随后用水洗涂,获得0.15克巧0 %产率)黑色固体形式的具有式(IC)的2- (3,3"-二辛基-[2, 2' :5'嚷吩]-5-基)-8H-巧并[2,l-b]嚷吩-8-簇基氯基亚乙締基,其通过Ih匪R (300MHz,THF-d8)表征,获得W下光谱:8.50(d,lH),7.47-7.41(m,3H),7.36(ddd,lH)7.32 (d,lH),7.24(ddd,lH),7.20(d,lH),7.13(d,lH),6.99(d,lH),2.86-2.79(m,4H),1.50- 1.62(111,4扣,1.39-1.29(111,20扣,0.88(1,細)。
[0187] 具有式(Ic)的所述化合物还通过1化NMR(75M化,THF-ds)表征,获得W下光谱: 155.1,152.5,152.3,141.5,140.5,140.4,138.7,137.6,135.7,135.3,134.7,132.6, 132.5.130.7.130.6.129.1.128.2.127.2.126.9.126.8.125.0. 120.7.117.3.116.1.32.7, 31.4.31.2.30.3.30.2.30.1.30.0. 29.9.23.3.14.2〇
[018引此外,具有式(Ic)的所述化合物还通过质谱表征:MS MALDI和HRMS化SI)获得: [M]:分别为723.8和723.2333(<lppm),C42H45NO2S4的计算值:723.2333。
[0189] 实施例4
[0190] 合成具有式(Id)的2-(3,3"-二辛基-[2,2' :5'嚷吩]-5-基)-4H-环戊[b]-嚷吩-6(5H)-簇基氯基亚乙締基 rn 1
[0192] 合成具有式(16)的3-(3-嚷吩基)丙酸
[0193] 在100毫升烧瓶中,将1.52克活性炭载钮(Pd-C) (10重量%的口(1)和甲酸锭(3.23 克,51.22毫摩尔)添加到具有式(15)的3-(3-嚷吩基)丙締酸(2.6克,17毫摩尔)在40毫升异 丙醇(iPrOH)中的溶液中:获得的反应混合物在溶剂回流溫度下加热6小时。随后,将该反应 混合物冷却至室溫(25°C),经Celi te? 545过滤并随后在减压下蒸发。获得的残余物溶解 在50毫升二氯甲烧(C也Ch)中,获得的溶液用20毫升盐酸化Cl)溶液(0.1M)处理。获得的有 机相用水洗涂(3X10毫升)并随后在减压下蒸发,获得2.3克(90%产率)无色固体形式的具 有式(16)的3-(3-嚷吩基)丙酸,其通过Ih NMR(300MHz,CDCh)
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