【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类有机染料及其制备方法和应用，具体说，是涉及一类含多联咔唑的有机染料及其制备方法和其在染料敏化太阳能电池中的应用，属于有机染料
技术介绍
石油的强劲需求与其不可持续性的矛盾将随着社会的发展日渐突出，同时现代社会愈加重视环境的保护，因此清洁、可再生的新能源成为了世界各国最为关注的发展领域。 其中太阳能最有望转换成电能得到充分利用。目前已经市场化的硅太阳能电池的最高转化效率尽管可达到25%左右，但因制作工艺复杂、以及在制造单晶硅和多晶硅电池材料时需要消耗大量电力和产生大量废物等原因，面临成本和环保等诸因素制约，其大量普及有待时日。有机物太阳能电池由于制作简单、成本低等优势，已逐渐引起人们的重视。钌配合物敏化的染料敏化太阳能电池的光电转换效率可超过11%，部分器件已经实现商品化。但是， 钌属于贵金属，世界储量有限，成本较高。因此开发可代替钌配合物的纯有机染料成为目前染料敏化太阳能电池的主要研究方向。目前，纯有机染料敏化剂一般含有推电子和吸电子能力的基团形成推拉结构，同时文献表明引入烷基可防止染料堆集和减小暗电流(Energy Fuels 2010，24，3676-3681)； 咔唑具有价格便宜、性能稳定、推电子能力强、N位易引入烷基及多个N-烷基可减少电子复合等优点。虽然单个咔唑作为推电子基团已有文献报道，且效果较好(J.AM.CHEM. S0C. 2006，128，14256-14257)，但含多联咔唑的有机染料目前未见到有关报道。因此，提供一类含多联咔唑的有机染料及其制备方法和其在染料敏化太阳能电池中的应用，对提高染料敏化太阳能电...
【技术保护点】
１．一种含多联咔唑的有机染料，其特征在于，具有如下化学结构通式：式中：ｎ＝１、２、３、４或５；Ｒ１为Ｃ１－Ｃ１２烷基、烷基取代的苯基或杂环芳烃基；Ｒ２为芳香烃基、杂环芳烃基、烷基或烷氧基取代的芳香烃基、烷基或烷氧基取代的杂环芳烃基。
【技术特征摘要】
1. 一种含多联咔唑的有机染料，其特征在于，具有如下化学结构通式2.根据权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的队为C1-C12烷基取代的苯基。3.根据权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的R1为含N、S或 0的五至十元杂环芳烃基。4.根据权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的R2是聚合度为 1-4的亚苯基、亚萘基或其聚合单元。5.根据权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的R2是聚合度为 1-4的含N、S或0的五至十元杂环芳烃基或其聚合单元。6.根据权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的&是C1-C12烷基或C1-C12烷氧基取代的聚合度为1-4的亚苯基、亚萘基或其聚合单元。7.根据权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的&是C1-C12烷基或C1-C12烷氧基取代的聚合度为1-4的含N、S或0的五至十元杂环芳烃基或其聚合单元。8.根据权利要求7所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的R2是以下化学结构通式中的一种9.根据权利要求8所述的含多联咔唑的有机染料，其特征在于，所述的含多联咔唑的有机染料为以下化学结构式中的一种10. 一种权利要求1所述的含多联咔唑的有机染料的制备方法，其特征在于，包括如下具体过程咔唑经烷基化、Π-溴代丁二酰亚胺(NBQ溴化后进行硼酯化得化合物1，化合物 1再与溴代芳基醛或溴代芳杂环醛通过Suzuki偶联反应得到化合物2，化合物2再次用NBS 溴化得化合物3，化合物1和化合物3再发生Suzuki偶联反应得含有两联咔唑的化合物4， 化合物4与氰基乙酸(Cyanoacetic acid)经Knoevengel反应，即得到η为1的含多联咔唑的有机染料5 ；重复上述的Suzuki偶联反应，即得到η为2 5的含多联咔唑的有机染料6，具体反应路线如下所示11.根据权利要求10所述的含多联咔唑的有机染料的制备方法，其特征在于，所述化合物1的具体制备过程如下将咔唑、碱及R1Br在有机溶剂中于50°C 回流温度下反应 5 20小时，其中咔唑与碱及Ii1Br的摩尔比为1 (0.9 1.5) (0.9 1.5)；减压除去有机溶剂后萃取，水洗，干燥，分离，得到N-R1咔唑；在有机溶剂中，将N-R1咔唑、NBS在-10 0°C下避光反应6 12小时，其中N-队咔唑与NBS的摩尔比为1 (0. 9 1. 1)；萃取，水洗，干燥，分离，得到3-溴代-N-R1咔唑；在有机溶剂中，将3-溴代-N-R1咔唑、n-BuLi及硼酯化试剂在-78 20°C反应12 30小时，其中3-溴代-N-R1咔唑与n_BuLi及硼酯化试剂的摩尔比为1 (0.9 1.5) (0.9 1.5)；加水，减压除去有机溶剂后萃取，水洗，...
【专利技术属性】
技术研发人员：房强，赖华，刘艳妹，洪家，刘迎春，袁超，赵淑静，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：31
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