[发明专利]一种不对称卟啉有机小分子光伏材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种不对称卟啉有机小分子光伏材料，其特征在于：其结构式如式Ⅰ：

其中：B和C分别代表端基染料基团，B和C不同；M是金属离子或氢；Ar为氢、烷基、烷氧基、取代或未取代的芳香基团。

2.根据权利要求1所述不对称卟啉有机小分子光伏材料，其特征在于：所述Ar为氢，烷基，烷氧基，取代或未取代的由碳氢构成的芳香环，取代或未取代的由碳氢氧构成的芳香杂环，取代或未取代的由碳氮氧氢构成的芳香杂环，取代或未取代的由碳硫氢原子构成的芳香杂环，取代或未取代的由碳硅氢原子构成的芳香杂环，取代或未取代的由碳氮硫氢构成的芳香杂环，取代或未取代的由碳硅硫氢构成的芳香杂环，取代或未取代的由碳硅硫氢构成的芳香杂环，取代或未取代的碳氢硒构成的芳香杂环中的一种以上；

所述取代的芳香基团中取代基团为烷基、氟代烷基、烷氧基、酯基、羰基中的一种以上。

3.根据权利要求2所述不对称卟啉有机小分子光伏材料，其特征在于：所述Ar为结构式1～12中的一种：

其中，R₁和R₂是含碳数为0-20的烷基或烷氧基。

4.根据权利要求1所述不对称卟啉有机小分子光伏材料，其特征在于：所述M为金属离子时，金属离子为锌离子、铜离子、镁离子或镍离子。

5.根据权利要求1所述不对称卟啉有机小分子光伏材料，其特征在于：所述B和C分别为结构式13～30中的一种且B与C不同：

其中，R₁和R₂是含碳数为0-20的烷基或烷氧基；碳数为0时，R为氢、OH。

6.根据权利要求1～5任一项所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的制备方法，其特征在于：分为两种：

第一种方法为：当不对称卟啉有机小分子光伏材料的式Ⅰ中端基染料基团含有α,β-不饱和吸电子基团时，采用Knoevenagel缩合反应制备：在有机溶剂中，以弱碱作为催化体系，将含醛基的噻吩卟啉与含活泼亚甲基的化合物进行缩合反应，后续处理，得到不对称卟啉有机小分子光伏材料；

第二种方法为：

当不对称卟啉有机小分子光伏材料的式Ⅰ中端基染料基团不含有α,β-不饱和吸电子基团时，采用Sonagashira偶联反应制备：在有机溶剂中，将卟啉端炔与溴代化物通过催化体系进行反应，后续处理，得到不对称卟啉有机小分子光伏材料。

7.根据权利要求6所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的制备方法，其特征在于：

所述含醛基的噻吩卟啉的结构为其中A为有机基团，Ar、M、B与不对称卟啉有机小分子光伏材料的式Ⅰ中一致；所述含活泼亚甲基的化合物的结构为R_m，R_n为吸电子基团；含醛基的噻吩卟啉中的醛基与含活泼亚甲基的化合物的结构中活波亚甲基反应使得产物的结构包含基团，此基团与不对称卟啉有机小分子光伏材料的式Ⅰ中C一致。

8.根据权利要求6所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的制备方法，其特征在于：所述卟啉端炔的结构为所述溴代化合物的结构为Br-C，结构中的Ar、M、B、C与不对称卟啉有机小分子光伏材料的式Ⅰ中一致。

9.根据权利要求1～5任一项所述不对称卟啉有机小分子光伏材料的应用，其特征在于：所述不对称卟啉有机小分子光伏材料用于制备太阳能电池。