含硼的二萘嵌苯單酰亞胺、其生產(chǎn)方法、其作為生產(chǎn)二萘嵌苯單酰亞胺衍生物的結(jié)構(gòu)單元 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了通式I、II、III和IV的化合物：式(I)，其中各變量具有說明書中所給含義，以及一種制備通式I、II、III和IV的化合物的方法。公開了各自根據(jù)上述方法制備的通式II、III和IV的化合物以及通式II、III和IV的化合物本身在制備染料敏化太陽能電池中的用途；以及該類染料敏化太陽能電池本身。
【專利說明】含硼的二萘嵌苯單酰亞胺、其生產(chǎn)方法、其作為生產(chǎn)二萘嵌 苯單酰亞胺衍生物的結(jié)構(gòu)單元的用途、單酰亞胺衍生物及 其在染料敏化太陽能電池中的用途
[0001] 本發(fā)明涉及通式I的化合物：
[0002]
【權(quán)利要求】
1. 通式I的化合物：
其中各變量具有下列含義： E1、E2為式Ia的結(jié)構(gòu)部分：
m為O或1，其中在m等于1的情況下，E2鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位且與E 1相同， W為可以被一個或多個烷基取代的橋接(：2或C 3結(jié)構(gòu)部分， R3為相同或不同的基團(tuán)氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、雜芳 氧基、雜芳硫基、^芳基氣基或^燒基氣基， η 為 0、1、2、3 或 4， Y為氧或NR12,以及 R12為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或雜芳基， 或者式-Z-A的結(jié)構(gòu)部分，其中 A 為-COOM、-SO3M 或-Ρ03Μ， M為氫、堿金屬陽離子或[NR' ]4+， W為氫或烷基，其中基團(tuán)W可以相同或不同，以及 Z為(^-(：6亞烷基或1，4-亞苯基，其中亞苯基可以被一個或多個取代基烷基、硝基、氰 基和/或鹵素取代。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中在通式I中各變量具有下列含義：E\E2為選自如下 的結(jié)構(gòu)部分：
以及其余變量m、R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求1的含義。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的化合物，其中在通式I中各變量具有下列含義：m為0或1，其中 在m等于1的情況下，E2鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位且與E 1相同， R3為相同或不同的基團(tuán)氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、二芳基氨基或二烷基 氨基， η 為 0、1、2、3 或 4， Y為氧或NR12,以及 R12為烷基， 或者式-Z-A的結(jié)構(gòu)部分，其中 A 為-COOM， M為氫、堿金屬陽離子或[NR' ]4+， W為氫或烷基，其中基團(tuán)W可以相同或不同， Z為C1-C^E烷基或1，4-亞苯基。
4. 一種制備權(quán)利要求1、2或3的通式I的化合物的方法，包括：使通式I*的化合物：
與通式Ia*的化合物在二（1，5_環(huán)辛二烯）二甲氧基二銥（[Ir(OCH3)COD]2)和 4, 4' -二叔丁基-2, 2' -聯(lián)吡啶（dtbpy)存在下在惰性溶劑中在環(huán)境壓力和20°C至沸點的 溫度下或在惰性溶劑中在環(huán)境壓力下反應(yīng)：
其中變量m、R3、n、Y和W具有根據(jù)權(quán)利要求1的含義。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中通式Ia*的化合物選自如下：
并且變量m、R3、n和Y具有根據(jù)權(quán)利要求I或3的含義。
6. -種制備通式II的化合物的方法：
其中各變量具有下列含義： Lg為離去基團(tuán)， m為O或1，其中在m等于1的情況下，一個Lg鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位且與鍵 合于11位的Lg相同， 以及其余變量R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求1或3的含義， 包括使權(quán)利要求1、2或3的通式I的化合物或根據(jù)權(quán)利要求4或5制備的化合物與化 合物Cu (Lg)2在極性溶劑存在下在限定的條件和20-140°C的溫度下反應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中在通式II中各變量具有下列含義：Lg為氯、溴、碘、對 溴苯磺酸根、間硝基苯磺酸根、甲苯磺酸根、甲磺酸根或三氟甲磺酸根， m為O或1，其中在m等于1的情況下，一個Lg鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位且與鍵 合于11位的Lg相同， 以及其余變量R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求1或3的含義。
8. 通式II的化合物：
其中各變量具有下列含義： Lg為離去基團(tuán)， m為O或1，其中在m等于1的情況下，一個Lg鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位且與鍵 合于11位的Lg相同， R3為相同或不同的基團(tuán)氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、雜芳 氧基、雜芳硫基、^芳基氣基或^燒基氣基， η 為 0、1、2、3 或 4， Y為氧或NR12,以及 R12為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或雜芳基， 或者式-Z-A的結(jié)構(gòu)部分，其中 A 為-COOM、-SO3M 或-Ρ03Μ， M為氫、堿金屬陽離子或[NR' ]4+， W為氫或烷基，其中基團(tuán)W可以相同或不同， Z為(^-(：6亞烷基或1，4-亞苯基，其中亞苯基可以被一個或多個取代基烷基、硝基、氰 基和/或鹵素取代。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的化合物，其中在通式II中各變量具有下列含義：Lg為氯、溴、碘、 對溴苯磺酸根、間硝基苯磺酸根、甲苯磺酸根、甲磺酸根或三氟甲磺酸根， m為0或1，其中在m等于1的情況下，一個Lg鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位且與鍵 合于11位的Lg相同， R3為相同或不同的基團(tuán)氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、二芳基氨基或二烷基 氨基， η 為 0、1、2、3 或 4， Y為氧或NR12,以及 R12為烷基， 或者式-Z-A的結(jié)構(gòu)部分，其中 A 為-C00M， M為氫、堿金屬陽離子或[NR' ]4+， W為氫或烷基，其中基團(tuán)W可以相同或不同， Z為C1-C^E烷基或1，4-亞苯基。
10. -種制備通式III的化合物的方法：
其中各變量具有下列含義： R1、R2相互獨立地為式IIIa的結(jié)構(gòu)部分： R4、R5相互獨立地為芳基或雜芳基，
m為0或1，其中在m等于1的情況下，R2鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位， 以及其余變量R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求8或9的含義， 包括使權(quán)利要求8或9的通式II的化合物與通式IIIa*的化合物或其混合物在含鈀 催化劑存在下在Buchwald-Hartwig胺化反應(yīng)條件下反應(yīng)：
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中在通式ΠΙ中各變量具有下列含義：R\R2相互獨立 地為齒素或式Ia的結(jié)構(gòu)部分：
m為0或1，其中在m等于1的情況下，R2鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位， R4、R5相互獨立地為式Ib或Ic的結(jié)構(gòu)部分：
R6為氫、烷基、芳基、烷氧基、烷硫基或-NR 7R8,其中在兩個或更多個取代基的情況下（p 等于或大于2)，這些可以相同或不同， P 為 0、1、2、3、4 或 5， X 為 C(R9Rltl)2、NR11、氧或硫， R7-Rn為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或雜芳基， 以及其余變量R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求8或9的含義，
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11的通式III的化合物，其中各變量具有根據(jù)權(quán)利要求10或 11的含義。
13. -種制備通式IV的化合物的方法：
其中各變量具有下列含義： R13、R14相互獨立地為芳基或雜芳基， Lg為離去基團(tuán)， m為0或1，其中在m等于1的情況下，R14鍵合于二萘嵌苯骨架的8或9位， 以及其余變量R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求1或3的通式I的含義， 包括使權(quán)利要求1、2或3的通式I的化合物與通式Lg-R13和Lg-R 14的化合物在含鈀催 化劑存在下在Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件下反應(yīng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中在通式IV中各變量具有下列含義：R 13、R14相互獨立 地為式IVa或IVb的結(jié)構(gòu)部分：
R15為氫、烷基、芳基、烷氧基、烷硫基或-NR 16R17,其中在兩個或更多個取代基的情況下 (q等于或大于2)，這些可以相同或不同， q 為 0、1、2、3、4 或 5， X 為 C(R18R19)2、NR2tl、氧或硫， R16-R2tl為氫、烷基、芳基或雜芳基， 以及其余變量R3、η和Y具有根據(jù)權(quán)利要求1或3的通式I的含義。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其中在通式IV中各變量具有下列含義： Lg為氯、溴、碘、對溴苯磺酸根、間硝基苯磺酸根、甲苯磺酸根、甲磺酸根或三氟甲磺酸 根， 以及其余變量具有根據(jù)權(quán)利要求13或14的含義。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13或14的通式IV的化合物，其中各變量具有根據(jù)權(quán)利要求13或 14的含義。
17. 根據(jù)權(quán)利要求6或7制備的通式II的化合物、根據(jù)權(quán)利要求10或11制備的通式 III的化合物、根據(jù)權(quán)利要求13、14或15制備的通式IV的化合物、權(quán)利要求8或9的通式 II的化合物、權(quán)利要求12的化合物以及權(quán)利要求16的化合物在制備染料敏化太陽能電池 中的用途。
18. -種染料敏化太陽能電池，包含根據(jù)權(quán)利要求6或7制備的通式II的化合物、根據(jù) 權(quán)利要求10或11制備的通式ΠΙ的化合物、根據(jù)權(quán)利要求13、14或15制備的通式IV的 化合物、權(quán)利要求8或9的通式II的化合物、權(quán)利要求12的化合物或權(quán)利要求16的化合 物。
【文檔編號】C09B13/04GK104520276SQ201380041568
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】H·沃內(nèi)博格, I·布魯?shù)? R·森德, G·巴塔格利亞林, C·李, K·米倫 申請人:巴斯夫歐洲公司, 馬克思—普朗克科學(xué)促進(jìn)協(xié)會公司