專利名稱：一類雙對位給受體型卟啉分子的不對稱合成方法及其用途的制作方法
一類雙對位給受體型卟啉分子的不對稱合成方法及其用途技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于染料分子及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種卟啉類染料分子的制備方法。所制備的卟啉染料具有良好的光電轉(zhuǎn)換性能，屬于光電材料和新材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
卟啉(porphyrin)是生物體內(nèi)的一種具有大共軛環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，其基本骨架是由四個吡咯環(huán)通過次甲基相連形成的環(huán)狀共扼大分子卟吩大共軛環(huán)上的氫原子部分或全部被其他基團(tuán)取代時，所得的衍生物。由于卟啉分子具有的大η電子體系和其較強(qiáng)可修飾性，可以通過分子設(shè)計引入不同給受體基團(tuán)擴(kuò)大分子的共軛體系和調(diào)節(jié)分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)。
D-π-A結(jié)構(gòu)型材料因其光誘導(dǎo)下可以發(fā)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，具有獨(dú)特的光電性能，此類結(jié)構(gòu)的材料及器件在非線性光學(xué)、發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管、光伏電池和有機(jī)激光等方面具有廣泛的應(yīng)用。而具有D- π -A結(jié)構(gòu)的卟啉分子對太陽光有較強(qiáng)的吸收，已被使用于染料敏化太陽能電池中并取得了巨大的成功。但此類D- π -A結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)大多屬于單重電荷轉(zhuǎn)移類型。在本專利中，我們把分子設(shè)計由傳統(tǒng)的一維拓展到了二維，設(shè)計了具有雙重對位電荷轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)的雙對位D- 31 -A結(jié)構(gòu)分子。由于得到的雙重電荷轉(zhuǎn)移類卟啉分子理論上比傳統(tǒng)的單重電荷轉(zhuǎn)移類卟啉分子具有更強(qiáng)的光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移能力，從而有希望得到具有更佳光電轉(zhuǎn)換性能的新型材料。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種以卟啉為共軛中心，化學(xué)修飾成雙對位給受體即DD- π -AA結(jié)構(gòu)的染料分子，從而提供一種新型的高效率的卟啉類染料。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種雙對位給受體結(jié)構(gòu)的卟啉分子，其特征在于此類結(jié)構(gòu)具有雙重對位電荷轉(zhuǎn)移特征，較單D-π-Α結(jié)構(gòu)分子具有更佳的電荷轉(zhuǎn)移能力；另外，還可以通過變換不同給體并選擇合適的核心金屬離子來增強(qiáng)其電子給體與電子受體間推拉電子能力，從而得 到在太陽光譜上更廣泛的吸收。所述的染料分子具有通式I如下
權(quán)利要求
1.一類雙對位給受體型卟啉染料分子，其特征在于此類結(jié)構(gòu)具有雙重對位電荷轉(zhuǎn)移特征，較單D-π-A結(jié)構(gòu)分子具有更佳的電荷轉(zhuǎn)移能力；所述染料分子具有通式(I)如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類雙對位給受體型卟啉染料分子的合成方法，其特征在于，具體包括以下步驟首先溴苯甲醛、甲?；郊姿峒柞ズ瓦量┰诒崛軇┲型ㄟ^Adler法合成相關(guān)卟啉母體，然后將該母體和金屬的醋酸鹽在甲醇與二氯甲烷混合溶液中絡(luò)合上金屬離子，然后將得到單體與苯胺類或烷基胺類化合物進(jìn)行鈀催化胺化反應(yīng)或與炔進(jìn)行Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)得到取代中間體，最后在堿性條件下水解得到目標(biāo)雙給體雙受體卟啉分子。
3.—種如權(quán)利要求1或2中所述的一類雙對位給受體型卟啉染料分子在制備染料敏化太陽能電池的光敏劑中應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類雙對位給受體型卟啉染料分子的不對稱合成方法及其用途。本發(fā)明提供一種用Adler法和鈀催化胺化反應(yīng)制備雙對位給受體型卟啉染料的方法。通過將卟啉進(jìn)行化學(xué)修飾，即連接上不同給體的芳胺或烷基胺等給電子基團(tuán)得到雙對位給受體型的DD-π-AA型卟啉分子，此類材料因其獨(dú)特的雙重對位電荷轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)而具有更強(qiáng)的光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移能力。用于染料敏化太陽能電池方面，此類染料不僅可以提高染料分子對光的利用率，并且其結(jié)構(gòu)能有效降低分子團(tuán)聚從而提高電池效率。
文檔編號C09B47/00GK103044951SQ20131000149
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者楊洲, 金赟, 王冬, 梁蓬霞, 張婉姝, 王曉梅 申請人:北京科技大學(xué)