[发明专利]一种噻吩吡嗪类染料的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用

权利要求书

1.一种噻吩吡嗪类染料，其特征在于，具有如下通式：

其中，

第一桥链为芳环或乙烯结构，即基团-(E)_n和-(B)_m；

基团B和基团E分别为下述的一种：乙烯、苯、蒽、菲、芘、噻吩、呋喃、吡咯、吡啶或者噻唑；

m、n分别取0-10之间的整数；

第二桥链为单取代或双取代噻吩[3，4-b]吡嗪；

受体A为下列结构中的一种或几种的组合：

A1为-PO(OR’)、-COOR’或-SO₂OR’，

A2为氢、C₁-C₂₀的直链烷基、C₁-C₂₀的支链烷基、卤素、-CN，-PO(OR’)，-COOR’或-SO₂OR’，

A3为C₁-C₂₀的直链烷基、C₁-C₂₀的支链烷基或-(CH₂)q-COOR’，

A4、A5为氢、C₁-C₂₀的直链烷基、C₁-C₂₀的支链烷基或-(CH₂)q-COOR’，其中：R’为C₁-C₂₀的直链烷基、C₁-C₂₀的支链烷基，q为1-7之间的整数；

供体D为下列结构中的一种或几种的组合，两侧的供体部分可相同也可不同，其数目为0或1：

D1、D2、D3、D4、D5为下列基团的一种或几种的组合：氢、C₁-C₂₀的直链烷基、C₁-C₂₀的支链烷基、C₁-C₂₀的烷氧基、卤素或者芳香环，

D6和D7为下列基团的一种：氢、C₁-C₂₀的直链烷基、C₁-C₂₀的支链烷基、苯基、咔唑基、噻吩基、芴基芳香基团，

M下列基团的一种或几种的组合：O、N、S、Se或亚甲基。

2.根据权利要求1所述的噻吩吡嗪类染料，其特征在于，其化学结构式为G-1、G-2、G-3、G-4、G-5、G-6中的一种。

3.如权利要求1或2所述的噻吩吡嗪类染料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括下列步骤：

(1)A(E)n-CHO在催化剂量的KCN条件下自身缩合，再用氢溴酸氧化得到二酮化合物，备用；

(2)当m＝0时，噻吩用溴化剂NBS溴化，然后用浓硝酸硝化，再用金属锡还原得到二氨基化合物，备用；

当m≠0时，

a.噻吩用溴化剂NBS溴化，然后用浓硝酸硝化，得到3，4-二硝基-2，5-二溴噻吩；

b.3，4-二硝基-2，5-二溴噻吩分别和1倍或2倍摩尔量的B-Sn(n-Bu)₃偶联；

c.偶联产物再分别用1倍或2倍量的NBS进行溴化；

d.重复m次步骤b，m-1次步骤c后，产物再用金属锡还原得到二氨基化合物，备用；

(3)将步骤(1)获得的二酮化合物和步骤(2)获得的二氨基化合物缩合，缩合产物经NBS溴化，制得溴化产物，备用；

(4)供电子基团D用NBS溴化，再在正丁基锂存在下和硼酸甲酯反应，得到D-B(OH)₂，备用；

(5)步骤(3)所得的溴化产物和1倍或2倍摩尔量步骤(4)所得的D-B(OH)₂在钯催化剂存在下偶联；偶联产物在LiOH溶液中水解，最终得到噻吩吡嗪类染料。

4.利用权利要求1所述的噻吩吡嗪类染料制备的染料敏化太阳能电池。