一種2-氰基-3-(8-羥基喹啉-5-基)丙烯酸及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于合成與制備染料敏化太陽能電池金屬配合物染料的功能配 體及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 染料敏化太陽能電池是G巧tzel和0'Regan在1991年研究發(fā)明的，是一種未來最 有發(fā)展前途的太陽能電池。其光伏原理如下：通過吸附在電池FTO玻璃電極板上薄膜Ti〇2 顆粒表面的染料（或稱染料敏化劑）來吸收太陽光，染料分子激發(fā)產(chǎn)生電子，激發(fā)態(tài)電子通 過半導(dǎo)體Ti〇2薄膜轉(zhuǎn)移到FTO玻璃電極后，又通過外電路傳輸?shù)诫姵氐膶Γㄕ╇姌O（Pt orAl)，然后再通過電池內(nèi)的氧化還原電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到染料分子的激發(fā)態(tài)，使其回到基態(tài)，實(shí) 現(xiàn)一個(gè)光電轉(zhuǎn)化過程。染料是染料敏化太陽能電池中最關(guān)鍵的組成部分，它起著吸收太陽 光產(chǎn)生電子并通過與Ti〇2的緊密結(jié)合而有效傳遞電子等核屯、作用。已有研發(fā)表明，金屬配 合物與聚合金屬配合物將是最有發(fā)展?jié)摿Φ娜玖现?，其結(jié)構(gòu)中既需有吸收太陽光的給電 子配體，還需有能與Ti〇2結(jié)合（錯(cuò)定）并拉電子的功能配體，W有效地將電子傳遞到Ti〇2 薄膜的FTO電極上，而提高染料敏化太陽能電池的光電性能。本發(fā)明就是設(shè)計(jì)合成與制備 運(yùn)樣一種既有錯(cuò)定基團(tuán)簇基又有拉電基團(tuán)氯基的功能配體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供了一種2-氯基-3- (8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸及其制備方法 和應(yīng)用。
[0006] 一種2-氯基-3-(8-?基哇嘟-5-基）丙締酸的制備方法：在有機(jī)溶劑中，用有機(jī)堿為催化劑，將5-甲酯-8-徑基哇與氯基乙酸反應(yīng)，即可合成制備得到2-氯基-3-(8-徑
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸，其結(jié)構(gòu)式 為： 陽0化] 基哇嘟-5-基）丙締酸。
[0007] 所述的有機(jī)溶劑為乙臘。
[0008] 所述的有機(jī)堿催化劑為贓晚。
[0009] 反應(yīng)的原料化合物配比：所述的如式1所示化合物5-甲酯-8-徑基哇嘟與氯基乙 酸的摩爾比為1.0 : 1.0-1. 0 : 1.8。
[0010] 所述的反應(yīng)溫度為：30-85°C。
[0011] 所述的反應(yīng)時(shí)間為：24小時(shí)W上。 陽01引一種2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸的用途，用于制備染料敏化太陽能 電池的金屬配合物或聚合金屬配合物敏化劑的配體。
[0013] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：（1)2-氯基-3-(8-?基哇嘟-5-基）丙締酸是氯基 丙締酸結(jié)構(gòu)，具有很好的吸電子基團(tuán)氯基和錯(cuò)定基團(tuán)簇基，作為金屬配合物染料的輔助功 能配體，能有效提升染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率等性能；（2)原料簡單易得，制備 方法簡單，無高溫和高壓等特殊要求。
【附圖說明】
[0014] 圖1本發(fā)明實(shí)施例合成的2-氯基-3-(8-?基哇嘟-5-基）丙締酸的紅外光譜 (邸r晶體壓片，4000~450cm1)。
[0015]圖2本發(fā)明本發(fā)明實(shí)施例合成的2-氯基-3- (8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸的核磁 共振氨譜（400MHz，DMSO-de，TM巧。
[0016]圖3本發(fā)明實(shí)施例合成的2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸的核磁共振碳 譜（400MHz，DMSO-de，TM巧。
[0017] 圖4本發(fā)明實(shí)施例合成的2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸的質(zhì)譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0019] 一種2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸，其結(jié)構(gòu)式為：
[0020]
[0021] 其制備化學(xué)反應(yīng)式為：
[0023] 本發(fā)明中，所需原料5-甲酯-8-徑基哇嘟（式1)是根據(jù)參考文獻(xiàn)（參考文獻(xiàn)為 ClemoGR,HoweR.S-formyl-S-hydroxy-quinoline[J].J. Chem. Soc.，1955 :3552-3553)合 成。
[0024] 本發(fā)明所用的其它試劑和原料均為市售得到。 陽〇2引實(shí)施例1
[0026] 一種2-氯基-3- (8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸的制備：
[0027] 稱取5-甲酯-8-徑基哇嘟10. 38g(60mmol)，氯基乙酸7. 65g(90mmol)于干燥 的250ml立口燒瓶中，加入120ml乙臘溶劑，攬拌使其溶解，再加入15ml冰醋酸，最后滴 入25滴贓晚，在30°C下，攬拌反應(yīng)24小時(shí)，關(guān)閉反應(yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近飽和，(TC冷卻12小時(shí) 沉淀析出，過濾與干燥，得粗產(chǎn)物5. 18g(產(chǎn)率：36.0% )，粗產(chǎn)物用25%乙醇重結(jié)晶=次， 得橘黃色固體2-氯基-3-(8-?基哇嘟-5-基）丙締酸，烙點(diǎn)為20〇-2〇rC。FT-IR(邸r， cm1) ::3447 (-0H)，2221(C三腳，1580(C=C)，1530(C=腳.Ih-NMR值MSO-de，ppm) :8. 94 (d， IH)，8. 87 (s，1田，8. 60-8. 62 (d，IH)，8. 41-8. 43 (d，IH)，7. 69-7. 72 (q，IH)，7. 25-7. 27 (d， IH). "c-醒R(DMSO-de，卵m) :164. 19, 159. 11，150. 01，149. 44,138. 67,132. 56, 131. 15， 128. 71，123. 93,118. 86,117. 29,112. 16,102. 97.Anal.Calcd.for[Ci3HsN203] :C，65. 00 ;H， 3. 36 ;N，11. 66.Found:C，64. 74 ;H，3. 44 ;N，11. 46.(表征如圖 1，圖 2,圖 3 和圖 4 所示）。 陽0測實(shí)施例2
[0029] 稱取5-甲酯-8-徑基哇嘟10. 38g(60mm〇U，氯基乙酸7. 65g(90mm〇U于干燥的 250ml= 口燒瓶中，加入120ml乙臘溶劑，攬拌使其溶解，再加入15ml冰醋酸，最后滴入25 滴贓晚，在40°C下，攬拌反應(yīng)24小時(shí)，關(guān)閉反應(yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近飽和，(TC冷卻12小時(shí)沉淀析 出，過濾與干燥，得粗產(chǎn)物7. 70g(產(chǎn)率：53. 5 % )，粗產(chǎn)物用25 %乙醇重結(jié)晶=次，得橘黃色 固體2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸，烙點(diǎn)為20〇-2〇rC。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 稱取5-甲酯-8-徑基哇嘟10. 38g化Ommol),氯基乙酸7. 65g(90mmol)于干燥的 250ml= 口燒瓶中，加入120ml乙臘溶劑，攬拌使其溶解，再加入15ml冰醋酸，最后滴入25 滴贓晚，在50°C下，攬拌反應(yīng)24小時(shí)，關(guān)閉反應(yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近飽和，0°C冷卻12小時(shí)沉淀析 出，過濾與干燥，得粗產(chǎn)物8. 06g(產(chǎn)率：56. 0% )，粗產(chǎn)物用25%乙醇重結(jié)晶=次，得橘黃色 固體2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸，烙點(diǎn)為20〇-2〇rC。 陽0巧實(shí)施例4
[0033] 稱取5-甲酯-8-徑基哇嘟10. 38g化Ommol),氯基乙酸7. 65g(90mmol)于干燥的 250ml= 口燒瓶中，加入120ml乙臘溶劑，攬拌使其溶解，再加入15ml冰醋酸，最后滴入25 滴贓晚，在60°C下，攬拌反應(yīng)24小時(shí)，關(guān)閉反應(yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近飽和，0°C冷卻12小時(shí)沉淀析 出，過濾與干燥，得粗產(chǎn)物8. 67g(產(chǎn)率：60. 2% )，粗產(chǎn)物用25%乙醇重結(jié)晶=次，得橘黃色 固體2-氯基-3-(8-徑基哇嘟-5-基）丙締酸，烙點(diǎn)為20〇-2〇rC。
[0034] 實(shí)施例5 陽03引 稱取5-甲酯-8-徑基哇嘟10. 38g(60mm〇U，氯基乙酸7.