一种吲哚啉类化合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种吲哚啉类化合物。该化合物具有式(I)所示结构：

An indoline compound and its use

The invention discloses an indoline compound. The compound has the structure shown by (I):

【技术实现步骤摘要】
一种吲哚啉类化合物及其用途
本专利技术涉及一种染料化合物，具体是一种吲哚啉类化合物及其用途。
技术介绍
伴随着人类工业文明的发展，煤、石油和天然气等矿物资源日益枯竭，由此引发的能源危机和环境污染已成为亟待解决的严重问题。因此人们迫切需要寻找其他新的可替代能源。有机薄膜太阳能电池，诸如染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池以及有机聚合物电池等，因其低成本，具有潜在的实用价值。在上述光伏器件中，有机分子作为敏化染料、空穴传输材料以及电子传输材料等极大影响着器件的性能。吲哚啉类化合物由于具有较好的荧光性能以及合适的能级结构，在上述材料中得到广泛应用。但是现有吲哚啉类化合物仍然存在两个重要缺陷：1)化合物的光捕获范围仍然较窄；2)化合物平面性较差，导致其自组装能力较弱，使其作为空穴传输材料或电子传输材料时迁移率/电导率较低。这两个问题直接影响了基于吲哚啉类化合物的有机分子在上述器件中的性能，限制了其在上述器件中的应用。因此，通过分子工程，调控吲哚啉类染料分子结构，拓展其光捕获范围，增强其分子平面性，是当今吲哚啉类染料研究的热点。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种吲哚啉类化合物，其具有较强的光捕获能力并且具有较好平面性。本专利技术的目的还在于提供一种所述吲哚啉类化合物的用途。本专利技术所说的吲哚啉类化合物，其具有如下式(I)所示结构：式(I)中：R1为C1～C12烃基或C1～C12烷氧基或C4～C20杂环基，其中所说杂环基的杂原子为N或S或O；R2为C1～C12烃基。本专利技术的一个优选方案，R1为C1～C6烷基或C1～C6烷氧基或C4～C10杂环基，其中所说杂环基的杂原子为N或S或O；R2为C1～C8烃基。更优选的方案，R1为C1～C3烷基或C1～C3烷氧基或C5～C6杂环基，其中所说杂环基的杂原子为N；R2为C4～C8烃基。最佳的方案，R1为甲基；R2为C8烃基。制备本专利技术所说的吲哚啉类化合物，其合成路线反应式如下：上述合成路线R1和R2的含义与前文所述相同。具体的，制备本专利技术所说的吲哚啉类化合物的方法，包括如下步骤：(1)2,3-环戊基吲哚类化合物[式(A)所示化合物]和邻溴苯甲酸甲酯[式(B)所示化合物]在碘化亚铜催化下，在邻二氯苯中回流反应12小时得到式(C)所示化合物；(2)将式(C)所示化合物与R2基溴化镁通过格氏反应得到式(D)所示化合物；(3)将式(D)所示化合物和三氟化硼的乙醚溶液在有惰性存在条件下反应5小时得粗产物，所得产物用乙酸乙酯/石油醚重结晶可得目标产物，即式(I)所示化合物。本专利技术所说的吲哚啉类化合物，即式(I)所示化合物可作为合成敏化染料、空穴传输材料以及电子传输材料的重要中间体。附图说明图1为实施例3所制备的吲哚啉类化合物14在甲醇溶液中的紫外吸收谱图(3×10-4mol/L)。图2为实施例3所制备的吲哚啉类化合物14吸附在二氧化钛电极之后的紫外吸收谱图。图3为实施例3所制备的吲哚啉类化合物14作为敏化剂应用于染料敏化太阳电池的电流-电压曲线图。图4为实施例4所制备的吲哚啉类化合物19作为空穴传输材料应用于钙钛矿太阳电池的电流-电压曲线图。具体实施方式下面通过实例对本专利技术作进一步的说明，目的在于更好理解本专利技术的内容。因此，所举之例并不限制本专利技术的保护范围。实施例1化合物7的合成(其中，R1＝R2＝CH3)在250mL单口烧瓶中加入5.00g(23.26mmol)化合物1与6.64g(28.99mmol)化合物2，加入150mL甲醇，安装分水器在70°下回流搅拌24小时，停止反应。旋干溶剂后，用水分多次洗反应物，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层旋干柱层析方法提纯得到5.5g油状化合物2。1HNMR(500Hz,CDCl3)：7.61(s,1H),7.54(d,J＝8.0Hz,1H),7.15(d,J＝8.0Hz,1H),3.94(s,3H),2.35(s,3H)。在100mL单口圆底烧瓶中加入2.29g(1.00mmol)化合物2和1.57g(1.00mmol)化合物3，Cu粉0.64g(1.00mmol)、1.9gCuI(1.00mmol)、K2CO3固体2.07g(1.5mmol)、50mL邻二氯苯，氮气保护下升温至180°回流搅拌24-48小时。反应完毕减压蒸馏掉溶剂。用CH2Cl2300mL萃洗固体3次，抽滤得到滤液旋干，用石油醚柱层析得到1.88g产物，产率61.56％。1HNMR(500Hz,CDCl3)：7.83(s,1H),7.46(t,J＝7.5Hz,2H),7.32(d,J＝8.0Hz,1H),7.01-7.11(m,3H),3.95(s,3H),2.94(t,J＝7.5Hz,2H),2.66-2.80(m,2H),2.53-2.58(m,2H),2.50(s,3H)。在250mL单口烧瓶内加入4.2g(13.75mmol)化合物4和冰乙酸150mL，搅拌下分批少量加入硼氢化钠固体共20.8g(550.12mmol)，保持温度在40°，加完后70°反应7小时，降温至50°反应过夜，冷却至室温。反应液水洗多次，乙酸乙酯萃取(直至冰乙酸水洗干净)，萃取液旋干石油醚过柱提纯得到3.89g化合物5，产率91.90％。1HNMR(500Hz,CDCl3)：7.61(s,1H),7.30(d,J＝7.5Hz,1H),7.23(d,J＝7.5Hz,1H),7.06(d,J＝7.5Hz,1H),6.89(t,J＝7.5Hz,1H),6.61(t,J＝7.5Hz,1H),6.22(d,J＝7.5Hz,1H),4.80(t,J＝7.5Hz,1H),3.81(t,J＝7.5Hz,1H),3.95(s,3H),2.94(t,J＝7.5Hz,2H),2.66-2.80(m,2H),2.53-2.58(m,2H),2.37(s,3H)。在单口圆底烧瓶内加入0.96g(3.12mmol)化合物5，取8mL甲基溴化镁，除氧并氮气保护下搅拌回流12h，反应液用饱和氯化铵溶液洗乙酸乙酯萃取，旋干过柱提纯得到0.52g淡黄色固体化合物6。1HNMR(500Hz,CDCl3)：7.89(s,1H),7.18(d,J＝7.5Hz,1H),7.12(d,J＝8.5Hz,1H),6.98-7.04(m,2H),6.88(t,J＝7.5Hz,1H),6.24(d,J＝8.5Hz,1H),4.53(t,J＝7.5Hz,1H),3.98(t,J＝7.5Hz,1H),2.40(s,3H),1.99-2.16(m,2H),1.86-1.90(m,1H),1.81-1.84(m,1H),1.74-1.79(m,2H),1.71(s,3H),1.66(s,3H)。在25mL单口瓶中加入0.11g(0.36mmol)化合物6，加入0.4g阳离子交换树脂Amberlyst15，加入15mL甲苯并安装分水器装置，搅拌回流12h，反应物抽滤，滤液旋干，石油醚柱层析得到0.06g化合物7，产率61.93％。1HNMR(500Hz,Acetone-d6):7.23(s,1H),7.12(d,J＝7.5Hz,1H),6.92-6.99(m,2H),6.75(t,J＝7.5Hz,1H),6.65(d,J＝7.5Hz,1H),4.62(t,J＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吲哚啉类化合物，其特征在于具有式(I)所示结构：

【技术特征摘要】
1.一种吲哚啉类化合物，其特征在于具有式(I)所示结构：式(I)中：R1为C1～C12烃基或C1～C12烷氧基或C4～C20杂环基，其中，所说杂环基的杂原子为N或S或O；R2为C1～C12烃基。2.根据权利要求1所述的吲哚啉类化合物，其特征在于：R1为C1～C6烷基或C1～C6烷氧基或C4～C10杂环基，其中，所说杂环基的杂原子为N或S或O；R2为C1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，王亚军，张凤玉，张晓敏，
申请(专利权)人：河北师范大学，
类型：发明
国别省市：河北,13