一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料及其制备方法和应用技术

技术编号:24073043 阅读:36 留言:0更新日期:2020-05-09 01:53
本发明专利技术公开了一种基于茚并[2,1‑b]咔唑的空穴传输材料及其制备方法和应用,所述空穴传输材料化学结构式如式Y1或Y2所示。制备方法包括如下步骤:使化合物(4)发生烷基化反应生成中间体(5);使中间体(5)中的硝基还原为氨基生成中间体(6);使中间体(6)与3,3'‑二溴‑2,2'‑联噻吩发生环合反应生成中间体(7);使中间体(7)发生取代反应生成中间体(8);使化合物(9)发生溴代反应生成中间体(10);使中间体(10)发生烷基化反应生成中间体(11);使中间体(11)与2‑三丁基甲锡烷基噻吩发生偶联反应生成中间体(12);使中间体(12)发生溴代反应生成中间体(13);使中间体(8)与中间体(11)或中间体(13)发生偶联反应生成空穴传输材料Y1或Y2。

A hole transport material based on Indeno [2,1-b] carbazole and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料及其制备方法和应用
本专利技术属于钙钛矿太阳能电池
,涉及掺杂型空穴传输材料,具体涉及一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着全球经济社会的不断发展,人类社会对能源的需求量越来越大,而传统的化石能源越来越难以满足经济社会发展的需求。此外,传统化石能源的大量使用会对自然环境造成严重的破坏,加剧温室效应的程度。因此,寻求新型的可再生无污染能源成为了人类社会首先要面对的问题。而太阳能由于其具有可再生无污染的优点,取之不尽用之不竭,不像传统化石能源那样形成周期非常漫长。因此,如何高效低成本地利用太阳能越来越受到人们的关注。太阳能电池发展历史悠久,种类繁多。其中,钙钛矿太阳能电池由于其制作工艺简单成本低和良好的光电转化效率,具有很广阔的发展前景,使得钙钛矿太阳能电池成为了光伏领域内最热门的研究方向。空穴传输材料空穴传输材料具有优化界面、调节能级匹配等作用,是构成高效钙钛矿太阳能电池的重要组成部分。理想的空穴传输材料应该具有高的空穴迁移率;最高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料,其特征在于,化学结构式如式Y1或Y2所示:/n

【技术特征摘要】
1.一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料,其特征在于,化学结构式如式Y1或Y2所示:

,。


2.制备如权利要求1所述的一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
使化合物(4)发生烷基化反应生成中间体(5);使中间体(5)中的硝基还原为氨基生成中间体(6);使中间体(6)与3,3'-二溴-2,2'-联噻吩发生环合反应生成中间体(7);使中间体(7)发生取代反应生成中间体(8);使化合物(9)发生溴代反应生成中间体(10);使中间体(10)发生烷基化反应生成中间体(11);使中间体(11)与2-三丁基甲锡烷基噻吩发生偶联反应生成中间体(12);使中间体(12)发生溴代反应生成中间体(13);使中间体(8)与中间体(11)或中间体(13)发生偶联反应生成空穴传输材料Y1或Y2;







3.根据权利要求2所述的一种基于茚并[2,1-b]咔唑的空穴传输材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
中间体(5)的合成:以二甲亚砜为溶剂,在强碱作用下,化合物(4)与溴己烷发生烷基化反应,生成中间体(5);所述化合物(4)、强碱以及溴己烷的摩尔比为1:3.8~4.2:1.1~1.5;
中间体(6)的合成:以乙醇与水为混合溶剂,在氯化铵和还原剂的作用下,将中间体(5)中的硝基还原为氨基生成中间体(6);所述中间体(5)、氯化铵(以及还原剂的摩尔比为1:8~12:8~12;
中间体(7)的合成:以甲苯为溶剂,氮气氛围下,中间体(6)与3,3'-二溴-2,2'-联噻吩在强碱、有机磷配体以及钯催化剂的共同作用下,发生环合反应生成中间体(7);所述中间体(6)、3,3'-二溴-2,2'-联噻吩、强碱、有机磷配体以及钯催化剂的摩尔比为1:0.5~0.6:2~2.4:0.05~0.1:0.01~0.05;
中间体(8)的合成:以无水四氢呋喃为溶剂,氮气氛围下,中间体(7)通过强碱活化拔氢后与SnBu3Cl发生取代反应,生成中间体(8);所述中间体(7)、强碱以及SnBu3Cl的摩尔比为1:2.2~2.8:2.2~2.8;
中间体(10)的合成:以DMF为溶剂,化合物(9)与NBS反应生成中间体(10);所述化合物(9)与NBS的摩尔比为1:1~1.5;
中间体(11)的合成:以二甲亚砜为溶剂,中间体(10)与溴丙烷在催化剂和碱的作用下发生烷基化反应生成中间体(11);所述中间体(10)、溴丙烷以及催化剂的摩尔比为1:1.1~1.5:0.04~0.06;
中间体(12)的合成:以甲苯为溶剂,氮气氛围下,中间体(11)与2-三丁基甲锡烷基噻吩在催化剂的作用下,发生偶联反应生成中间体...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁茂姚惠云薛松孙喆陈瑜宗雪平
申请(专利权)人:天津理工大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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