[发明专利]不对称星射状三苯胺类化合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯胺衍生物及其用途，具体地说，涉及一种呈不对称星射状三苯胺类化合物及其用途。

背景技术

星射状(又称树枝状)三苯胺类化合物的氮具有很强的给电子能力和很低的电离能，容易氧化成阳离子自由基而显出正电性，易发生分子内的Marcus电子转移，因此星射状三苯胺类化合物具有较高的空穴传输速率。

现有的星射状三苯胺类化合物多为对称结构(三苯胺通过Ullmann反应，在其苯环上引入三个胺类取代基，(J.Mater.Chem.，2005，15，75-93)。这些具有对称结构的星射状三苯胺类化合物的荧光发射波长通常都在紫外光区域，一般只能作为空穴传输材料使用，极少能作为发光材料使用。因此，这些具有对称结构的星射状三苯胺类化合物在具体应用(如在制备有机发光二极管)中，还需与发光层结合，增加了器件制备成本及难度。

近年来，非金属有机染料敏化太阳能电池受到了越来越多的关注，相比金属钌系染料，非金属有机染料具有成本低和结构可变等优点。然，非金属有机染料的光电转化效率尚未达到钌系染料的水平，一个很重要的原因是非金属有机染料之间的堆积严重(而非金属有机染料给体和受体基团通常又都共平面)，其形成的激基复合物使光电转化效率大为降低。

综上，设计和制备具有新型结构星射状三苯胺类化合物，使其不仅集空穴传输层和发光层为一身，而且可提高其光电转化效率，成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明目的之一在于，提供一种新型星射状三苯胺类化合物；

本发明目的之二在于，提供上述星射状三苯胺类化合物的用途。

本发明的发明人通过广泛且深入的研究，设计并合成了一种不对称星射状三苯胺类化合物。该类化合物一边是供电子基，另一边是吸电子基，形成了一个Y形的Donor-Donor-π-Acceptor体系。该类化合物既可作为空穴传输层，同时又可作为发光层，且其荧光发射波长红移至可见光区域。此外，由于所制备的不对称星射状三苯胺类化合物的供电子基团和吸电子基团不共面(不在同一平面上)，降低了其堆积程度，提高了其光电转化效率。

本发明所说的星射状三苯胺类化合物，其具有式I所示结构：

式(I)中：R₁，R₂分别选自芳胺基或含氮(N)芳杂环基中一种，R₃为醛基(-CHO)或式(II)所示基团：

式(II)中：A为C₆～C₂₀芳环基，或含N、S或O的C₄～C₂₀的芳杂环基；B为CH，环烯烃基或有C₁～C₆烷基取代的环烯烃基；R₄，R₅分别选自氰基(-CN)、羧酸基(-COOH)或羧酸盐基(-COOMe)中一种，且R₄和R₅中至少有一个为-CN；x为0或1；y为0或1；z为0或1；其中：Me为钠、钾或锂。

在本发明的一个优选技术方案中，R₁，R₂分别选自C₆～C₂₀的芳胺基或C₄～C₂₀含N芳杂环基中一种；更优选的R₁，R₂分别选自C₁₂～C₂₀的芳胺基或C₁₂～C₂₀含N芳杂环基中一种；最佳的R₁，R₂分别选自式i、式ii或式iii所示基团中一种：

在本发明的另一个优选技术方案中，A为五元或六元芳环基，或五元或六元含N、S或O的芳杂环基；更优选的A为六元芳环基或五元含S芳杂环基；最佳的的A为式iv或式v所示基团：

式iv和式v中的曲线表示取代位置。

在本发明的又一个优选技术方案中，B为CH或有C₁～C₆烷基取代的五元或六元环烯烃基；更优选的B为CH或有C₁～C₃烷基取代的六元环烯烃基；最佳的B为CH或式vi所示基团：

式vi中的曲线表示取代位置。

附图说明

图1本发明所采用的染料敏化太阳能电池结构示意图。