專利名稱：吡啶并[3,4-b]吡嗪衍生物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吡啶并[3，4_b]吡嗪衍生物及其用途。
背景技術(shù)：
伴隨著人類工業(yè)文明的迅速發(fā)展，煤、石油和天然氣等礦物資源日益枯竭，由此引發(fā)的能源危機(jī)和環(huán)境污染已成為亟待解決的嚴(yán)重問題。因此人們迫切需要尋找其他新的可替代能源。染料敏化太陽能電池(B.0’Regan，M. Gratzel, Nature，1991，353，737-740)，因其低成本，具有潛在的實(shí)用價(jià)值。
染料敏化太陽能電池(DSSC)通常由半導(dǎo)體氧化物TiO2納米多孔膜，染料敏化劑， 氧化還原電解質(zhì)和Pt電極等組成，其中寬光譜、高摩爾消光系數(shù)、低成本的染料敏化劑是整個(gè)DSSC系統(tǒng)的核心部分。迄今為止，光電轉(zhuǎn)換效率最好的光敏染料是聯(lián)吡啶釕絡(luò)合物 (約12.0% )，但由于釕是稀有金屬、價(jià)格比較昂貴，而且其制備過程較復(fù)雜。
鑒于此，尋找低成本、易于制備、且具有良好應(yīng)用性能的非貴金屬有機(jī)太陽電池敏化材料成為本領(lǐng)域中迫切需要解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人以吡啶并[3，4_b]吡嗪作為共軛單元，并對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾，即一端連接不同的供電子基團(tuán)，另一端連接羧基為吸電子基團(tuán)，用來吸附在TiO2上，組成一系列電子推-拉型吡啶并[3，4-b]吡嗪的衍生物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于吡啶并[3，4-b]吡嗪作為共軛體系具有良好的平面結(jié)構(gòu)，連接上供電子基團(tuán)和吸電子基團(tuán)，激發(fā)態(tài)時(shí)電子更容易轉(zhuǎn)移，使該類吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物產(chǎn)生獨(dú)特的光電化學(xué)性能，可用作染料敏化太陽能電池的光敏化劑。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種新穎的吡啶并[3，4_b]吡嗪衍生物。
本發(fā)明所說的吡啶并[3，4_b]吡嗪衍生物，具有式I所示結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，具有式I所示結(jié)構(gòu)式I中，R1, R2和R3分別獨(dú)立選自由具有供電子效應(yīng)取代基取代的苯基中一種；A為二價(jià)的5 6元芳環(huán)基或芳雜環(huán)基，所述芳雜環(huán)基的雜原子為O或S。
2.如權(quán)利要求I所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，其中，R1, R2和R3分別獨(dú)立選自由C1 Cltl烷氧基或式V所示基團(tuán)取代的苯基中一種R4 RsV式V中，R4和R5分別獨(dú)立選自H或6元芳環(huán)基中一種。
3.如權(quán)利要求2所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，R1,R2和R3分別獨(dú)立選自由C1 C8烷氧基或式V所示基團(tuán)取代的苯基中一種；其中，R4和R5分別獨(dú)立選自H 或苯基中一種。
4.如權(quán)利要求3所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，R1和R2分別獨(dú)立選自由C1-C8烷氧基取代的苯基中一種；R3為由式V所示基團(tuán)取代的苯基，其中，RjPR5分別獨(dú)立選自H或苯基中一種。
5.如權(quán)利要求I所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，其中A為二價(jià)的5元芳雜環(huán)基或6元芳環(huán)基，所述芳雜環(huán)基的雜原子為O或S。
6.如權(quán)利要求5所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，其中A為二價(jià)的呋喃基、噻吩基或苯基。
7.如權(quán)利要求6所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，其中A為[3，
8.如權(quán)利要求4或7所述的吡啶并 4-b]批嗪衍生物是式1-1、式1_2、式[3，4-b]吡嗪衍生物，其特征在于，所述的吡啶并 1-3、式1-4、式1-5或式1-6所不化合物2
9.如權(quán)利要求I 8中任意一項(xiàng)所述的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物作為染料敏化太陽能電池的光敏化劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物及其用途。所說的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物由對(duì)吡啶并[3，4-b]吡嗪(母體)進(jìn)行化學(xué)修飾，即一端連接不同的供電子基團(tuán)，另一端連接羧基為吸電子基團(tuán)，用來吸附在TiO2上，所組成的一系列電子推-拉型的化合物。本發(fā)明設(shè)計(jì)并制備的吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物由于其母體作為共軛體系具有良好的平面結(jié)構(gòu)，連接上供電子基團(tuán)和吸電子基團(tuán)，激發(fā)態(tài)時(shí)電子更容易轉(zhuǎn)移，使該類吡啶并[3，4-b]吡嗪衍生物產(chǎn)生獨(dú)特的光電化學(xué)性能，可用作染料敏化太陽能電池的光敏化劑。
文檔編號(hào)H01G9/20GK102977093SQ201210478638
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者花建麗, 應(yīng)偉江, 郭福領(lǐng), 金斌, 武文俊, 李晶, 田禾 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)