含有腙结构部分的有机染料及其在染料敏化太阳能电池中的用途
【专利摘要】本发明涉及通式(I)化合物，其中R100和R200各自独立为氢，C1-C10烷基，在C2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3-C10烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，C5-C7环烷基，芳基，芳基-C1-C10烷基或芳氧基-C1-C10烷基，D为含有至少一个碳-碳或碳-杂原子双键和/或至少一个未稠合或稠合碳-或杂环的m价(m＝1、2或3)给体结构部分，A为含有至少一个碳-碳或碳-杂原子双键和/或至少一个未稠合或稠合碳-或杂环的受体结构部分，给体结构部分D和受体结构部分A彼此π-共轭。此外，本发明涉及式(I)化合物在制备染料敏化太阳能电池中的用途以及包含式(I)化合物的染料敏化太阳能电池。
【专利说明】含有腙结构部分的有机染料及其在染料敏化太阳能电池中 的用途
[0001] 本发明涉及通式I化合物：
[0002]
【权利要求】
1. 通式I化合物：
其中 R1Q°和R2°°各自独立为氢，Ci-Cw烷基，在c2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子， 在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，c5-c7环烷基，芳基，芳 基-Ci-Q烷基或芳氧基-Ci-Q烷基， D为含有至少一个碳-碳或碳-杂原子双键和/或至少一个未稠合或稠合碳-或杂环 的m-价给体结构部分， A为含有至少一个碳-碳或碳-杂原子双键和/或至少一个未稠合或稠合碳-或杂环 的受体结构部分， m取1、2或3的值， 给体结构部分D和受体结构部分A彼此31 -共轭。
2. 根据权利要求1的化合物，其中在通式I中： R1(l°为氢或烷基， 且 R2°°为芳基或烷基，在C2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3-C1(l烷基的 情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子。
3. 根据权利要求1或权利要求2的化合物，其中通式I中的给体结构部分D: 对m= 1而曰： 选自：
且 Rn°、R12°和R13°各自独立为氢，卤素，羟基，烷基，在C2烷基的情况下，其可间隔 有一个氧原子，在C3-C1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，（：5-(： 7环 烷基，c「c1(l烷氧基，Cfk烷基氨基，二（CfQ烷基）氨基，c「c1(l烷基氨基-或二（Ci-Ci。 烷基）氨基磺酰氨基，CfQ烷基磺酰氨基，芳基，芳基-Cfk烷基，芳氧基-Cfk烷基 或-nhcor17° 或-nhcoor17° 基团， R14°、R15°和R16°各自独立为氢，Ci-k烷基，在c2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原 子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，c5-c7环烷基，芳基 芳基-Ci-k烷基，芳氧基-Ci-k烷基，或在R14°和R16°或R15°和R16°与相邻碳原子结合的 情况下，这些基团对可与它们结合的碳原子一起形成其中一个CH2基团可被氧原子替代的 五-或六元环， R17°为芳基，芳基-Ci-Q烷基，芳氧基-Ci-k烷基或Ci-k烷基，在c2烷基的情况下， 其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子， 且在对m= 2而言两个结构部分的情况下，可彼此独立地改变， R21°、R22°、R23°和R24°各自独立为芳基，芳基-Crk烷基，芳氧基-Crk烷基，Ci-Q烷 基，在C2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3-C1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或 两个不相邻的氧原子，C5-C1(l环烷基，或R21°和R22°和/或R23°和R24°与它们结合的氮原子一 起形成其中一个不与氮原子相邻的CH2基团可被氧原子替代的五-或六元环，或在NR21°R22° 和Rn°与相邻碳原子结合的情况下，Rn°和R21°或Rn°和R22°与NR21°R22°结构部分的氮原子 和NR21°R22°和Rn°结构部分所结合的碳原子一起形成其中一个不与氮原子相邻的CH2基团 可被氧原子替代的五-或六元环，且所述五-或六元环可与另一个五-或六元饱和或不饱 和环稠合， R25°和R26°各自独立为Ci-Cm烷基，在c2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子， 在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，c5-c7环烷基，芳基，芳 基-Ci-Q烷基或芳氧基-Ci-Q烷基 且 Z为0或S， 对rn- 2而曰： 选自：
其中R1?具有上文所给含义，且在两个结构部分的情况下，可彼此独立地改变， 对rn- 3而曰： 选自：
其中R1?具有上文所给含义。
4.根据权利要求1或权利要求2的化合物，其中通式I中的给体结构部分D: 对m= 1而曰： 选自：
对rn- 2而曰： 选自：
对rn- 3而曰： 选自：
且各变量具有上述含义。
5.根据权利要求1或权利要求2的化合物，其中通式I中的给体结构部分D: 对m= 1而曰： 为如下结构部分：
且 Rn°为氢，齒素，羟基，Ci-Q烷基，在C2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3-C1(l 烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，C5-C7环烷基，烷氧基， 烷基氨基，二（Q-Q烷基）氨基，Crk烷基氨基-或二（q-q烷基）氨基磺酰氨基，crc1Q 烷基磺酰氨基，芳基，芳基-Q-C^烷基，芳氧基-Ci-C^烷基或-NHCOR17°或-NHCOOR1?基团， R17°为芳基，芳基-Ci-Q烷基，芳氧基-Ci-k烷基或Ci-k烷基，在c2烷基的情况下， 其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子， 且 俨〇和R22〇各自独立为芳基，芳基_Ci_Ci。烷基，芳氧基_Ci_Ci。烷基，Ci_Ci。烷基，在Q烷 基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相 邻的氧原子，c5-c1(l环烷基，或R21°和R22°与它们结合的氮原子一起形成其中一个不与氮原 子相邻的CH2基团可被氧原子替代的五-或六元环，或在NR21°R22°和Rn°与相邻碳原子结合 的情况下，Rn°和R21°或Rn°和R22°与NR21°R22°结构部分的氮原子和NR21°R22°和Rn°结构部分 所结合的碳原子一起形成其中一个不与氮原子相邻的CH2基团可被氧原子替代的五-或六 元环，且所述五-或六元环可与另一个五-或六元饱和或不饱和环稠合， 对rn- 2而曰： 选自：
其中R17°具有上文所给含义， 对rn - 3而曰： 为如下结构部分：
6.根据前述权利要求1-5中任一项的化合物，其中通式I中的受体结构部分A为式la的基团：
其中A*指选自如下的结构部分：
且 *表示式la的基团的双键的结合位置， R31°和R32°各自独立为氢，Ci-k烷基，在C2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在 c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，或c5-c7环烷基， r33CI为氧，烧基，在C2烧基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3_C1(I烧基的情 况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，部分氟化的Ci-C^烷基，全氟化的Ci-C^烷 基，c5-c7环烷基，芳基，芳基-Ci-Cm烷基或芳氧基-Ci-Cm烷基， R340 为氢、N02、CN、COR35。、COOR35。、S02R35?或S03R350， r35°为芳基，芳基-Ci-Q烷基，芳氧基-Ci-k烷基或Ci-k烷基，在C2烷基的情况下， 其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子， r41°为氢，Ci-k烷基，在c2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况 下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，且其可被羟基，巯基，卤素，氰基，硝基，-COOM 和/或-coor42°，c5-c7环烷基，芳基，芳基-Ci-k烷基，芳氧基-Crk烷基，或-nhcor42〇 或-n(cor42°)2基团单-或多取代，其中后者中的两个r42°可相同或不同， X独立为CH或N， Y为 0、C(CN)2、C(CN) (COOM)或C(CN) (COOR42°)， M为碱金属阳离子或[NR42°]4+， 且 R42°为氢，芳基，芳基-Ci-k烷基，芳氧基-Ci-k烷基或CfQ烷基，在c2烷基的情况 下，其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原 子。
7. 根据前述权利要求1-5中任一项的化合物，其中通式I中的受体结构部分A为：
且 R340 为氢、N02、CN、COR35。、C00R35。、S02R35?或S03R350， R35°为芳基，芳基-Ci-Q烷基，芳氧基-Ci-k烷基或Ci-k烷基，在C2烷基的情况下， 其可间隔有一个氧原子，在C3-C1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子， R41°为氢，Ci-k烷基，在C2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3-C1(l烷基的情况 下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，且其可被羟基，巯基，卤素，氰基，硝基，-C00M 和/或-coor42°，c5-c7环烷基，芳基，芳基-Ci-k烷基，芳氧基-Ci-k烷基，或-nhcor42〇 或-n(cor42°)2基团单-或多取代，其中后者中的两个r42°可相同或不同， M为碱金属阳离子或[NR42°]4+， 且 R42°为氢，芳基，芳基-Ci-k烷基，芳氧基-Ci-k烷基或CfQ烷基，在c2烷基的情况 下，其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原 子。
8. 根据前述权利要求1-5中任一项的化合物，其中通式I中的受体结构部分A为：
且 R340 为氢、N02、CN、COR35。、COOR35。、S02R35?或S03R350， R35°为芳基，芳基-Ci-Q烷基，芳氧基-Ci-k烷基或Ci-k烷基，在C2烷基的情况下， 其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子， R41°为芳基或Ci-Cm烷基，在c2烷基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在c3-c1(l烷基的 情况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子，且其被羟基、-C00M或-C00R42°末端取代， M为碱金属阳离子或[NR42°]4+， 且 R42CI为氧或烧基，在C2烧基的情况下，其可间隔有一个氧原子，在C3_C1(I烧基的情 况下，其可间隔有一个或两个不相邻的氧原子。
9. 根据前述权利要求1-8中任一项的式I化合物在制备染料敏化太阳能电池中的用 途。
10. 包含根据前述权利要求1-8中任一项的式I化合物的染料敏化太阳能电池。
【文档编号】C09B26/02GK104411775SQ201380034934
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】I·布鲁德, R·森德, S·乌尔尼凯特, T·马利瑙斯卡斯, M·达斯凯维奇内, V·格陶蒂斯 申请人:巴斯夫欧洲公司