将卟啉与多环芳烃和杂环稠合以用于光电应用.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103119046 A(43)申请公布日 2013.05.22CN103119046A*CN103119046A*(21)申请号 201180032125.7(22)申请日 2011.06.2761/360,026 2010.06.30 US12/985,439 2011.01.06 USC07D 487/22(2006.01)C07F 3/04(2006.01)C07F 15/00(2006.01)H01L 31/042(2006.01)(71)申请人南加利福尼亚大学地址美国加利福尼亚申请人密执安州立大学董事会(72)发明人 ME汤普森 V戴夫 K汉森SR弗雷斯特(

2、74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038代理人杨勇(54) 发明名称将卟啉与多环芳烃和杂环稠合以用于光电应用(57) 摘要可以通过热稠合方法获得可在有机光伏器件中用作供体材料的化合物，该化合物包含与一个或多个未活化的多核芳环或一个或多个未活化杂环稠合的未活化的卟啉。通过将未活化的卟啉与未活化的多核芳环或杂环的反应混合物加热至稠合温度并保持预定的时间，实现一个或多个多核环或杂环以中位，方式向未活化的卟啉核的稠合，得到含有扭曲的卟啉环的杂化结构，所述卟啉环具有环状的芳环。该卟啉核可以是低聚卟啉。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.12.27(86)

3、PCT申请的申请数据PCT/US2011/041992 2011.06.27(87)PCT申请的公布数据WO2012/012117 EN 2012.01.26(51)Int.Cl.权利要求书13页 说明书26页 附图23页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书13页 说明书26页 附图23页(10)申请公布号 CN 103119046 ACN 103119046 A1/13页21.包含未活化的卟啉的化合物，该卟啉与一个或多个未活化的多核芳环稠合，所述化合物具有选自以下的结构式：权 利 要 求 书CN 103119046 A2/13页3其中M是两个氢原子或者选自以下的

4、任何元素：Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th和U；其中R1-R37独立地选自氢、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、卤素(Cl、Br、I)、硫族元素(S、Se、Te)、巯基、氨基、氰基、烯基、炔基和芳基；并且各个虚弧线为稠合环的所有可能的组合，无论是芳族的还是不饱和的或者芳族和不饱和环两者的组合，包括四、五

5、、六、七、八或九元环，以及具有一个或多个杂原子的稠合杂环的所有可能的组合，包括处于所有可能配置的所有杂原子的所有可能的组合。2.权利要求1的化合物，其中卟啉和至少一个多核芳环以(中位，)方式双重连接。3.权利要求1的化合物，其中卟啉和至少一个多核芳环以(，中位，)方式三重连接。4.权利要求1的化合物，其中该一个或多个未活化的多核芳环选自：权 利 要 求 书CN 103119046 A3/13页4权 利 要 求 书CN 103119046 A4/13页5其中i、j和m各自独立地为0-100；其中波浪线表示多核芳环向卟啉的稠合位置；并且其中圆点表示多核芳环连接至卟啉的中位位置的点。5.包含未活化的

6、卟啉的化合物，该卟啉与一个或多个未活化的杂环稠合，所述化合物具有选自以下的结构式：权 利 要 求 书CN 103119046 A5/13页6其中M是两个氢原子或者选自以下的任何元素：Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th和U；其中R1-R14独立地选自氢、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、卤素(Cl、Br、I

7、)、硫族元素(S、Se、Te)、巯基、氨基、氰基、烯基、炔基和芳基；其中X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B；并且各个虚弧线为稠合的未活化环的所有可能的组合，无论是芳族的还是不饱和的或者芳族和不饱和环两者的组合，包括四、五、六、七、八或九元环，以及具有一个或多个杂原子的稠合杂环的所有可能的组合，包括处于所有可能配置的所有杂原子的所有可能的组合。6.权利要求5的化合物，其中卟啉和至少一个杂环以(中位，)方式双重连接。7.权利要求5的化合物，其中卟啉和至少一个杂环以(，中位，)方式三重连接。8.权利要求5的化合物，其中该一个或多个未活化的杂环选自：权 利 要 求 书CN 10311

8、9046 A6/13页7其中波浪线表示杂环向卟啉的稠合位置；并且其中圆点表示杂环连接至卟啉的中位位置的点。9.光敏器件，其包含：第一电极；第二电极；以及提供于该第一电极和第二电极之间的光活性区域，其中该光活性区域包含：供体材料，该供体材料包含与一个或多个未活化的多核芳环或者一个或多个未活化的杂环稠合的未活化的卟啉；以及受体材料。10.权利要求9的光敏器件，其中该供体材料是具有选自以下的结构式的有机化合物：权 利 要 求 书CN 103119046 A7/13页8权 利 要 求 书CN 103119046 A8/13页9其中M是两个氢原子或者选自以下的任何元素：Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、

9、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th和U；其中R1-R37独立地选自电子供体和受体基团，例如氢、烷基、氟烷基、羟基、烷氧基、卤素(Cl、Br、I)、硫族元素(S、Se、Te)、巯基、氨基、氰基、烯基、炔基和芳基；并且各个虚弧线为稠合环的所有可能的组合，无论是芳族的还是不饱和的或者芳族和不饱和环两者的组合，包括四、五、六、七、八或九元环，以及具有一个或多个杂原子的稠合杂环的所有可能的组合，包括处于所有可能配置的所有杂原子的所有可能的组合。11.权利要求10的器件，其中卟啉和至少一个多核芳环以(中位，)方式双重连接。12.权利要求10的器件，其中卟啉和至少一个多核芳环以(，中位，)方式三重连接。13.权利要求10的器件，其中该一个或多个未活化的多核芳环选自：权 利 要 求 书CN 103119046 A9/13页10权 利 要 求 书CN 103119046 A10