1.一种咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料,其特征在于,具有式(IX)的化学结构式:。
2.一种如权利要求1所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:使式()化合物发生双溴代反应生成式( )化合物;
;
S2:使式(II)化合物和式(III)化合物发生Buchwald–Hartwig偶联反应生成式(IV)化合物;
;
S3:使式(IV)化合物发生溴化应生成式(V)化合物;
;
S4:使式(V)化合物与双片呐醇硼酯反应生成式(VI)化合物;
;
S5:使式(VI)化合物与式(VII)化合物发生Suzuki偶联反应生成式(VIII)化合物;
;
S6:使式(VIII)化合物与氰基乙酸发生Knoevenagel缩合反应生成式(IX)化合物,即咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料;
。
3.根据权利要求2所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:在所述S1中,避光条件下,将N-溴代丁二酰亚胺(NBS)加入到式( = 1 \* ROMAN I)化合物的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,反应6 12 h得到式( = 2 \* ROMAN II)化合物,其~中参与反应化合物用量以物质的量衡算标准计,式( = 1 \* ROMAN I)化合物:NBS =1:2~
3。
4.根据权利要求2所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:在所述S2中,惰性气体保护下,将式( = 2 \* ROMAN II)化合物、式( = 3 \* ROMAN III)化合物、钯催化剂、有机磷配体、碱和无水甲苯加到反应容器中,加热反应12 24 h得到~式( = 4 \* ROMAN IV)化合物,其中参与反应化合物用量以物质的量衡算标准计,式( = 2 \* ROMAN II)化合物:式( = 3 \* ROMAN III)化合物:钯催化剂:有机磷配体:碱=1:2 3:~
0.02 0.1:0.05 0.2:2 8。
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5.根据权利要求4所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:所述钯催化剂为氯化钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯或四三苯基磷钯;
所述有机膦配体为2-二环己基膦-2,4,6-三异丙基联苯、三叔丁基膦或1,1'-双(二苯基膦)二茂铁;
所述碱为碳酸钾、叔丁醇钠或叔丁醇钾。
6.根据权利要求2所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:在所述S3中,避光条件下,将N-溴代丁二酰亚胺(NBS)加入到式( = 4 \* ROMAN IV)化合物的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,反应6 18 h得到式( = 5 \* ROMAN V)化合物,其~中参与反应化合物用量以物质的量衡算标准计,式( = 4 \* ROMAN IV)化合物:NBS =1:2~
3。
7.根据权利要求2所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:在所述S4中,惰性气体保护条件下,将式( = 5 \* ROMAN V)化合物、双片呐醇硼酯、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、乙酸钾和溶剂甲苯加入到反应容器中,加热反应
10 24 h得到式( = 6 \* ROMAN VI)化合物;其中参与反应化合物用量以物质的量为衡算~标准计,式( = 5 \* ROMAN V)化合物:双片呐醇硼酯:[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯:乙酸钾=1:2 4:0.05 0.1:3 8。
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8.根据权利要求2所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:在所述S5中,惰性气体保护条件下,使式( = 6 \* ROMAN VI)化合物在溶剂四氢呋喃中,在催化剂四(三苯基膦)钯和碳酸钾的作用下与式( = 7 \* ROMAN VII)化合物发生Suzuki偶联,反应6-18 h生成式( = 8 \* ROMAN VIII)化合物,其中化合物用量以物质的量计,式( = 6 \* ROMAN VI)化合物:式( = 7 \* ROMAN VII)化合物:四(三苯基膦)钯:碳酸钾=1:2 3:0.05 0.12:2 10,所述碳酸钾为2 mol/L。
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9.根据权利要求2所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料的制备方法,其特征在于:在所述S6中,使式( = 8 \* ROMAN VIII)化合物溶解在以乙腈和氯仿混合的溶剂中,通过有机碱哌啶的催化作用,与氰基乙酸发生Knoevenagel缩合反应生成式( = 9 \* ROMAN IX)化合物,即咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料,其中参与反应化合物用量以物质的量为衡算标准计,式( = 7 \* ROMAN VII)化合物:氰基乙酸:哌啶=1:2 10:2 10。
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10.一种如权利要求1所述的咔唑基桥连D-(π-A)2型有机染料在染料敏化太阳能电池中的应用。