一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法和用途.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910091417.2

申请日:

2009.08.21

公开号:

CN101993392A

公开日:

2011.03.30

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 255/42申请日:20090821|||公开

IPC分类号:

C07C255/42; C07D213/36; C07C253/30; H01L51/46; H01L51/44; H01L51/42; H01L51/05; H01L51/10; H01L51/30; H01S5/36

主分类号:

C07C255/42

申请人:

中国科学院理化技术研究所

发明人:

汪鹏飞; 汤响林; 刘卫敏

地址:

100190 北京市海淀区中关村北一条2号

优先权:

专利代理机构:

上海智信专利代理有限公司 31002

代理人:

李柏

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内容摘要

本发明属于有机太阳能电池器件中的有机光敏和/或电子传输材料领域,特别涉及用于有机光敏和/或有机电子传输材料的一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法,以及用该类多氰基取代三苯胺衍生物材料作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料等方面的用途。本发明通过分子设计,以三苯胺为主要骨架,引入具有强拉电子能力的多氰基基团,使其具有非常强烈的分子内电荷转移,从而降低能隙,达到吸光范围宽、吸光峰值位于长波长处的目的;同时,分子具有非常强的夺取电子能力,能够应用于有机太阳能电池的有机光敏层和/或电子传输层材料使用。本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物具有如下结构。

权利要求书

1: 一类多氰基取代三苯胺衍生物, 其特征是, 所述的多氰基取代三苯胺衍生物的分子 具有以下结构之一 : 其中 : R1, R2, R3 取代基相同或不相同, 分别独立的选自氢、 具有 1 至 20 个碳原子的取代或未 取代的烷基、 具有 5 至 20 个碳原子的取代或未取代的环烷基、 具有 1 至 20 个碳原子的烷氧 基、 具有 6 至 60 个碳原子的芳烷基、 具有 6 至 50 个环碳原子的芳基、 具有 6 至 50 个环原子 的芳氧基、 或具有 5 至 50 个环原子的芳族杂环基团中的一种 ; R4 取代基选自氢、 羧基、 氟代甲基、 氰基、 硝基、 或具有 2 至 20 个碳原子的酯基中的一 种。 R 2, R3 中的
2: 根据权利要求 1 所述的多氰基取代三苯胺衍生物, 其特征是 : 所述的 R1, 具有 1 至 20 个碳原子的未取代烷基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 正丁基、 仲丁基、 异丁基、 叔 丁基、 正戊基、 正己基、 正庚基或正辛基中的一种 ; 2 所述的 R1, R2, R3 中的具有 1 至 20 个碳原子的取代烷基是羟甲基、 1- 羟乙基、 2- 羟乙 基、 2- 羟异丁基、 1, 2- 二羟基乙基、 1, 3- 二羟基异丙基、 2, 3 一二羟基 - 叔丁基、 1, 2, 3 一三 羟基丙基、 氨基甲基、 1- 氨基乙基、 2- 氨基乙基、 2- 氨基异丁基、 1, 2- 二氨基乙基、 1, 3- 二氨 基异丙基、 2, 3- 二氨基 - 叔丁基或 1, 2, 3- 三氨基丙基中的一种 ; 所述的 R1, R2, R3 中的具有 5 至 20 个碳原子的未取代的环烷基是环丙基、 环丁基、 环戊 基、 环己基、 4- 甲基环己基、 金刚烷基或降冰片烷基中的一种 ; 所述的 R1, R2, R3 中的具有 1 至 20 个碳原子的烷氧基是由 -OR 表示的基团, 其中 R 表示 的基团是烷基, 烷基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 正丁基、 仲丁基、 异丁基、 叔丁基、 正戊基、 正己基、 正庚基、 正辛基、 羟甲基、 1- 羟乙基、 2- 羟乙基、 2- 羟异丁基或 1, 2- 二羟基乙基中的 一种 ; 所述的 R1, R2, R3 中具有 6 至 60 个碳原子的芳烷基是苄基、 1- 苯基乙基、 2- 苯基乙基、 1- 苯基异丙基、 2- 苯基异丙基、 苯基叔丁基、 α- 萘基甲基、 1-α- 萘基乙基、 2-α- 萘基乙 基、 1-α- 萘基异丙基、 2-α- 萘基异丙基、 β- 萘基甲基、 1-β- 萘基乙基、 2-β- 萘基乙基、 1-β- 萘基异丙基、 2-β- 萘基异丙基、 1- 吡咯基甲基、 2-(1- 吡咯基 ) 乙基、 对甲基苄基、 间 甲基苄基或邻甲基苄基中的一种 ; 所述的 R1, R2, R3 中具有 6 至 50 个环碳原子的芳基是苯基、 1- 萘基、 2- 萘基、 1- 蒽基、 2- 蒽基、 9- 蒽基、 1- 菲基、 2- 菲基、 3- 菲基、 4- 菲基、 9- 菲基、 1- 并四苯基、 2- 并四苯基、 9- 并四苯基、 1- 芘基、 2- 芘基、 4- 芘基、 2- 联苯基、 3- 联苯基、 4- 联苯基、 对三联苯 -4- 基、 对三联苯 -3- 基、 对三联苯 -2- 基、 间三联苯 -4- 基、 间三联苯 -3- 基、 间三联苯 -2- 基、 邻甲 对 -(2- 苯基丙基 ) 苯基、 3- 甲基 -2- 萘基、 4- 甲 苯基、 间甲苯基、 对甲苯基、 对叔丁基苯基、 基 -1- 萘基、 4- 甲基 -1- 蒽基、 4’ - 甲基联苯基或 4” - 叔丁基 - 对三联苯 -4- 基中的一种 ; 所述的 R1, R2, R3 中具有 6 至 50 个环原子的芳氧基是由 -OAr 表示的基团, 其中 Ar 表 示的基团是芳香基团, 芳香基团是苯基、 1- 萘基、 2- 萘基、 1- 蒽基、 2- 蒽基、 9- 蒽基、 1- 菲 基、 2- 菲基、 3- 菲基、 4- 菲基、 9- 菲基、 1- 并四苯基、 2- 并四苯基、 9- 并四苯基、 1- 芘基、 2- 芘基、 4- 芘基、 2- 联苯基、 3- 联苯基、 4- 联苯基、 对三联苯 -4- 基、 对三联苯 -3- 基、 对三 联苯 -2- 基、 间三联苯 -4- 基、 间三联苯 -3- 基、 间三联苯 -2- 基、 邻甲苯基、 间甲苯基、 对 甲苯基、 对叔丁基苯基、 对 -(2- 苯基丙基 ) 苯基、 3- 甲基 -2- 萘基、 4- 甲基 -1- 萘基、 4- 甲 基 -1- 萘基、 4’ - 甲基联苯基或 4” - 叔丁基 - 对三联苯 -4- 基中的一种 ; 所述的 R1, R2, R3 中具有 5 至 50 个环原子的芳族杂环基团是 1- 吡咯基、 2- 吡咯基、 3- 吡 咯基、 吡啶基、 2- 吡啶基、 3- 吡啶基、 4- 吡啶基、 1- 吲哚基、 2- 吲哚基、 3- 吲哚基、 4- 吲哚 基、 5- 吲哚基、 6- 吲哚基、 7- 吲哚基、 1- 异吲哚基、 2- 异吲哚基、 3- 异吲哚基、 4- 异吲哚基、 5- 异吲哚基、 6- 异吲哚基、 7- 异吲哚基、 2- 呋喃基、 3- 呋喃基、 2- 苯并呋喃基、 3- 苯并呋喃 基、 4- 苯并呋喃基、 5- 苯并呋喃基、 6- 苯并呋喃基、 7- 苯并呋喃基、 1- 异苯并呋喃基、 3- 异 苯并呋喃基、 4- 异苯并呋喃基、 5- 异苯并呋喃基、 6- 异苯并呋喃基、 7- 异苯并呋喃基、 2- 喹 啉基、 3- 喹啉基、 4- 喹啉基、 5- 喹啉基、 6- 喹啉基、 7- 喹啉基、 8- 喹啉基、 1- 异喹啉基、 3- 异 喹啉基、 4- 异喹啉基、 5- 异喹啉基、 6- 异喹啉基、 7- 异喹啉基或 8- 异喹啉基中的一种。
3: 根据权利要求 1 所述的多氰基取代三苯胺衍生物, 其特征是 : 所述的 R4 中氟代甲基 是一氟、 二氟或三氟取代的甲基中的一种 ; 所述的 R4 中具有 2 至 20 个碳原子的酯基是甲酯基、 乙酯基、 丙酯基、 异丙酯基、 正丁酯 3 基、 仲丁酯基、 异丁酯基、 正戊酯基、 正己酯基、 正庚酯基或正辛酯基中的一种。
4: 一种根据权利要求 1 ~ 3 任意一项所述的多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法, 其 特征是, 该方法包括以下步骤 : (1). 在惰性气体保护下, 将带有取代基 R1, R2 和 R3 的对碘三苯胺与带有取代基 R4 的 乙炔混合, 其中, 带有取代基 R1, R2 和 R3 的对碘三苯胺与带有取代基 R4 的乙炔的摩尔比为 2∶3; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与有机 溶剂混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色谱或重结晶, 得到炔基三苯 胺; (2). 在惰性气体保护下, 将步骤 (1) 得到的炔基三苯胺与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中搅拌, 经硅胶柱层析色谱或重结晶, 得到具 有权利要求 1 结构的多氰基三苯胺衍生物 ; 其中 : R1, R2, R3, R4 的定义同权利要求 1 ~ 3 任意一项所述。
5: 根据权利要求 4 所述的合成方法, 其特征是 : 所述的有机溶剂是二乙胺、 三乙胺、 异 丙胺、 乙二胺或叔丁胺。
6: 一种根据权利要求 1 ~ 3 任意一项所述的多氰基取代三苯胺衍生物的用途, 其特征 是: 所述的多氰基取代三苯胺衍生物材料能够作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和 / 或电子传输层材料, 用于制备有机太阳能电池器件。
7: 根据权利要求 6 所述的用途, 其特征是 : 所述的有机太阳能电池器件包括阴极、 阳极 和有机薄膜层, 在阴极和阳极之间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层, 并且有机光敏层 中包含多氰基取代三苯胺衍生物材料。
8: 一种根据权利要求 1 ~ 3 任意一项所述的多氰基取代三苯胺衍生物的用途, 其特征 是: 所述的多氰基取代三苯胺衍生物材料能够作为有机光电器件的有机电子传输层材料。
9: 根据权利要求 8 所述的用途, 其特征是所述的有机光电器件能够用于有机场效应晶 体管、 有机集成电路、 有机太阳能电池、 有机激光器或者有机传感器中。

说明书


一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法和用途

    【技术领域】
     本发明属于有机太阳能电池器件中的有机光敏和 / 或电子传输材料领域, 特别涉 及用于有机光敏和 / 或有机电子传输材料的一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法, 以及用该类多氰基取代三苯胺衍生物材料作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和 / 或 电子传输层材料等方面的用途。背景技术
     当今世界随着经济的快速发展, 能源问题越来越引起人们的重视。矿物燃料枯竭 引起的能源危机, 燃烧矿物燃料引起的温室效应使得人类的生存环境面临重大挑战。占地 球总能量 99%以上的太阳能逐渐进入人们的视野, 太阳能所具有的分布广阔获取方便、 对 人无害不污染环境、 取之不尽用之不竭的优点受到众多科学家的青睐。但目前使用的硅等 太阳能电池材料, 因成本太高, 只能在一些特殊的场合如为卫星供电或边远地区通信塔使 用, 所以, 目前太阳能发电量只相当于全球总发电量的 0.04%。 要使太阳能发电得到大规模 推广, 就必须降低太阳能电池材料的成本, 或找到更廉价的太阳能电池材料。
     传统的太阳能电池需要大量的高质量的无机半导体材料, 如硅、 砷化镓, 使得成本 很高。尽管多晶硅和无定形硅的应用比单晶硅成本低很多, 但效率不高和成本居高不下仍 然是太阳能电池无法大面积推广的重要障碍。 有机太阳能电池的研究和发展使太阳能电池 低成本化成为可能。 目前报道的最好的有机太阳能电池的能量转化效率已经接近商业化的 无定形硅太阳能电池的效率 (4%~ 8% )。
     有机太阳能电池有希望成为大面积和廉价的光伏系统。其主要优点是制备容易、 加工温度低、 原料和加工技术成本低, 同时可能在塑料基底上制造出可弯曲的器件。但是, 有机太阳能电池的效率长期以来一直很低, 这与它的基本物理过程分不开。太阳光照射到 无机半导体上时, 无机半导体会直接产生自由电子, 这些载流子在掺杂浓度或掺杂类型不 同的半导体之间形成的内建电场的作用下发生分离, 在外电路形成电流。当光照到有机半 导体上时, 有机半导体中产生激子 ( 电子 - 空穴对 ), 激子通常在不同有机层 ( 异质结 ) 界 面发生拆分, 否则这些激子将通过辐射或非辐射的方式失活。最近的研究工作主要集中在 合成新的给体或受体分子, 提高有机化合物的电荷迁移率以增加电子扩散长度使电子能避 免在有机层被捕获, 提高光敏分子在太阳光光谱范围的光吸收以提高器件的外量子效率。 发明内容
     本发明的目的在于克服上述有机光敏和 / 或电子传输材料中存在的问题, 提供一 类多氰基取代三苯胺衍生物的有机光敏和 / 或电子传输材料 ; 通过分子设计, 以三苯胺为 主要骨架, 引入具有强拉电子能力的多氰基基团, 使其具有非常强烈的分子内电荷转移, 从 而降低能隙, 达到吸光范围宽、 吸光峰值位于长波长处的目的 ; 同时, 分子具有非常强的夺 取电子能力, 能够应用于有机太阳能电池的有机光敏层和 / 或电子传输层材料使用。
     本发明的再一目的是提供目的一的一类多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法。本发明的还一目的是提供目的一的一类多氰基取代三苯胺衍生物作为有机太阳 能电池器件的有机光敏层和 / 或电子传输层材料等方面的用途。
     本发明涉及一类具吸电子性质的多氰基取代三苯胺衍生物的有机光敏和 / 或电 子传输材料, 该类化合物具有很宽的光谱吸收范围 (400nm ~ 800nm) 和很低的还原电势 ( 约 -0.33V vs SCE), 可用于有机太阳能电池器件的有机光敏材料和 / 或电子传输材料使 用。本发明材料的分子结构如以下通式所示。用本发明材料所制备的有机太阳能电池器件 由于光谱吸收范围宽, 能够吸收大范围波长的太阳光从而提高器件的外量子效率, 更有效 的利用太阳光能量。本发明材料具有很低的还原电势, 作为电子传输材料能有效的接受电 子, 促进激子的电荷分离, 从而提高太阳能电池器件的性能。
     本发明采用简便的方法合成了一系列可作为具有高效有机光敏和 / 或电子传输 材料使用的一类多氰基取代三苯胺衍生物。本发明的有机太阳能电池器件包括阴极、 阳极 和有机薄膜层, 在阴极和阳极之间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层, 优选有机光敏层 包含通式 (I)、 (II) 或 (III) 表示的多氰基取代三苯胺衍生物。本发明的一类多氰基取代 三苯胺衍生物的分子具有以下结构之一 :
     其中 :
     R1, R2, R3 取代基可相同或不相同, 分别独立的选自氢、 具有 1 至 20 个碳原子的取 代或未取代的烷基、 具有 5 至 20 个碳原子的取代或未取代的环烷基、 具有 1 至 20 个碳原子 的烷氧基、 具有 6 至 60 个碳原子的芳烷基、 具有 6 至 50 个环碳原子的芳基、 具有 6 至 50 个 环原子的芳氧基、 或具有 5 至 50 个环原子的芳族杂环基团中的一种。
     R4 取代基可选自氢、 羧基、 氟代甲基、 氰基、 硝基、 或具有 2 至 20 个碳原子的酯基中 的一种。
     所述的 R1, R2, R3 中的具有 1 至 20 个碳原子的未取代烷基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙 基、 正丁基、 仲丁基、 异丁基、 叔丁基、 正戊基、 正己基、 正庚基或正辛基中的一种。
     所述的 R1, R2, R3 中的具有 1 至 20 个碳原子的取代烷基是羟甲基、 1- 羟乙基、 2- 羟 乙基、 2- 羟异丁基、 1, 2- 二羟基乙基、 1, 3- 二羟基异丙基、 2, 3 一二羟基一叔丁基、 1, 2, 3 一三羟基丙基、 氨基甲基、 1- 氨基乙基、 2- 氨基乙基、 2- 氨基异丁基、 1, 2- 二氨基乙基、 1,
     3- 二氨基异丙基、 2, 3- 二氨基 - 叔丁基或 1, 2, 3- 三氨基丙基中的一种。
     所述的 R1, R2, R3 中的具有 5 至 20 个碳原子的未取代的环烷基是环丙基、 环丁基、 环戊基、 环己基、 4- 甲基环己基、 金刚烷基或降冰片烷基中的一种 ;
     所述的 R1, R2, R3 中的具有 1 至 20 个碳原子的烷氧基是由 -OR 表示的基团, 其中 R 表示的基团是烷基, 烷基是甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 正丁基、 仲丁基、 异丁基、 叔丁基、 正戊 基、 正己基、 正庚基、 正辛基、 羟甲基、 1- 羟乙基、 2- 羟乙基、 2- 羟异丁基或 1, 2- 二羟基乙基 中的一种。
     所述的 R1, R2, R3 中具有 6 至 60 个碳原子的芳烷基是苄基、 1- 苯基乙基、 2- 苯基 乙基、 1- 苯基异丙基、 2- 苯基异丙基、 苯基叔丁基、 α- 萘基甲基、 1-α- 萘基乙基、 2-α- 萘 基乙基、 1-α- 萘基异丙基、 2-α- 萘基异丙基、 β- 萘基甲基、 1-β- 萘基乙基、 2-β- 萘基 乙基、 1-β- 萘基异丙基、 2-β- 萘基异丙基、 1- 吡咯基甲基、 2-(1- 吡咯基 ) 乙基、 对甲基苄 基、 间甲基苄基或邻甲基苄基中的一种。
     所述的 R1, R2, R3 中具有 6 至 50 个环碳原子的芳基是苯基、 1- 萘基、 2- 萘基、 1- 蒽 基、 2- 蒽基、 9- 蒽基、 1- 菲基、 2- 菲基、 3- 菲基、 4- 菲基、 9- 菲基、 1- 并四苯基、 2- 并四苯基、 9- 并四苯基、 1- 芘基、 2- 芘基、 4- 芘基、 2- 联苯基、 3- 联苯基、 4- 联苯基、 对三联苯 -4- 基、 对三联苯 -3- 基、 对三联苯 -2- 基、 间三联苯 -4- 基、 间三联苯 -3- 基、 间三联苯 -2- 基、 邻甲 苯基、 间甲苯基、 对甲苯基、 对叔丁基苯基、 对 -(2- 苯基丙基 ) 苯基、 3- 甲基 -2- 萘基、 4- 甲 基 -1- 萘基、 4- 甲基 -1- 蒽基、 4’ - 甲基联苯基或 4” - 叔丁基 - 对三联苯 -4- 基中的一种。 所述的 R1, R2, R3 中具有 6 至 50 个环原子的芳氧基是由 -OAr 表示的基团, 其中 Ar 表示的基团是芳香基团, 芳香基团是苯基、 1- 萘基、 2- 萘基、 1- 蒽基、 2- 蒽基、 9- 蒽基、 1- 菲 基、 2- 菲基、 3- 菲基、 4- 菲基、 9- 菲基、 1- 并四苯基、 2- 并四苯基、 9- 并四苯基、 1- 芘基、 2- 芘基、 4- 芘基、 2- 联苯基、 3- 联苯基、 4- 联苯基、 对三联苯 -4- 基、 对三联苯 -3- 基、 对三 联苯 -2- 基、 间三联苯 -4- 基、 间三联苯 -3- 基、 间三联苯 -2- 基、 邻甲苯基、 间甲苯基、 对 甲苯基、 对叔丁基苯基、 对 -(2- 苯基丙基 ) 苯基、 3- 甲基 -2- 萘基、 4- 甲基 -1- 萘基、 4- 甲 基 -1- 萘基、 4’ - 甲基联苯基或 4” - 叔丁基 - 对三联苯 -4- 基中的一种。
     所述的 R1, R2, R3 中具有 5 至 50 个环原子的芳族杂环基团是 1- 吡咯基、 2- 吡咯基、 3- 吡咯基、 吡啶基、 2- 吡啶基、 3- 吡啶基、 4- 吡啶基、 1- 吲哚基、 2- 吲哚基、 3- 吲哚基、 4- 吲 哚基、 5- 吲哚基、 6- 吲哚基、 7- 吲哚基、 1- 异吲哚基、 2- 异吲哚基、 3- 异吲哚基、 4- 异吲哚 基、 5- 异吲哚基、 6- 异吲哚基、 7- 异吲哚基、 2- 呋喃基、 3- 呋喃基、 2- 苯并呋喃基、 3- 苯并 呋喃基、 4- 苯并呋喃基、 5- 苯并呋喃基、 6- 苯并呋喃基、 7- 苯并呋喃基、 1- 异苯并呋喃基、 3- 异苯并呋喃基、 4- 异苯并呋喃基、 5- 异苯并呋喃基、 6- 异苯并呋喃基、 7- 异苯并呋喃基、 2- 喹啉基、 3- 喹啉基、 4- 喹啉基、 5- 喹啉基、 6- 喹啉基、 7- 喹啉基、 8- 喹啉基、 1- 异喹啉基、 3- 异喹啉基、 4- 异喹啉基、 5- 异喹啉基、 6- 异喹啉基、 7- 异喹啉基或 8- 异喹啉基中的一种。
     所述的 R4 中氟代甲基是一氟、 二氟或三氟取代的甲基中的一种。
     所述的 R4 中具有 2 至 20 个碳原子的酯基是甲酯基、 乙酯基、 丙酯基、 异丙酯基、 正 丁酯基、 仲丁酯基、 异丁酯基、 正戊酯基、 正己酯基、 正庚酯基或正辛酯基中的一种。
     本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法包括以下步骤 :
     (1). 在惰性气体保护下, 将带有取代基 R1, R2 和 R3 的对碘三苯胺与带有取代基 R4 的乙炔混合, 其中, 带有取代基 R1, R2 和 R3 的对碘三苯胺与带有取代基 R4 的乙炔的摩尔比
     为2∶3; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与有 机溶剂混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色谱或重结晶, 得到炔基三 苯胺 ;
     (2). 在惰性气体保护下, 将步骤 (1) 得到的炔基三苯胺与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中搅拌, 经硅胶柱层析色谱或重结晶, 得到具 有上述结构的多氰基三苯胺衍生物。
     其中 : R1, R2, R3, R4 的定义同上述定义一类多氰基取代三苯胺衍生物的分子结构中 的 R1, R2, R3, R4。
     所述的有机溶剂是二乙胺、 三乙胺、 异丙胺、 乙二胺或叔丁胺。
     本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料可作为有机太阳能电池器件的有机 光敏层和 / 或电子传输层材料, 用于制备有机太阳能电池器件。
     本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料也可作为有机光电器件的有机电子 传输层材料。
     本发明的有机太阳能电池器件的结构可为 : 阳极 / 有机空穴传输层 / 有机光敏层 / 有机电子传输层 / 阴极。上述各有机层可以采用真空蒸发、 喷涂、 旋涂或打印等各种沉积 有机膜的方法来制备。
     在上述的有机太阳能电池器件中包括阴极、 阳极和有机薄膜层, 在阴极和阳极之 间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层, 并且有机光敏层中包含本发明的一类多氰基取代 三苯胺衍生物材料。
     所述的有机光电器件能够用于有机场效应晶体管、 有机集成电路、 有机太阳能电 池、 有机激光器或者有机传感器中。
     制备器件的优选实施方式 :
     有机太阳能电池器件的典型结构为 : 基片 / 阳极 / 有机空穴传输层 (HTL)/ 有机光 敏层 / 有机电子传输层 (ETL)/ 有机空穴阻挡层 / 阴极。
     基片为透明的, 可以是玻璃或是柔性基片, 柔性基片采用聚酯类、 聚酞亚胺类化 合物中的一种材料 ; 阳极层可以采用无机材料或有机导电聚合物, 无机材料一般为氧化铟 锡 ( 以下简称 ITO)、 氧化锌、 氧化锡锌等金属氧化物或金、 铜、 银等功函数较高的金属, 最优 化的选择为 ITO ; 有机导电聚合物优选为聚乙撑二氧噻吩 / 聚乙烯基苯磺酸钠 ( 以下简称 PEDOT:PSS)、 聚苯胺 ( 以下简称 PANI) 中的一种材料。阴极层一般采用锂、 镁、 钙、 锶、 铝或 铟等功函数较低的金属或它们中的一种与铜、 金或银的合金, 或上述金属或合金与金属氟 化物交替形成的电极层, 本发明优选为金属铝 ; 有机空穴传输层一般采用酞菁类材料, 本发 明优选为酞菁铜 (CuPc)、 酞菁锌 (ZnPc) 或酞菁铜掺杂 F4-TCNQ ; 有机光敏层负责光的吸收 和产生载流子, 本发明优选本发明的多氰基三苯胺衍生物作为有机光敏层 ; 有机电子传输 层一般采用富勒烯 (C60) 或二苯并咪唑代 -3, 4, 9, 10- 四羧基苝 (PTCBI), 本发明优选本发 明的多氰基取代三苯胺衍生物作为有机电子传输层 ; 有机空穴阻挡层负责阻挡空穴传输到 阴极, 本发明优选为 2, 9- 二甲基 -4, 7- 二苯基 -1, 10- 菲罗啉 (BCP)。
     可按照以下方法制备本发明的一系列有机太阳能电池器件 :
     (1) 用清洗剂、 去离子水和有机溶液分几步清洗带有阳极的玻璃基片 ;
     (2) 通过真空蒸发的方法蒸镀器件的有机空穴传输层 ;(3) 再继续蒸镀器件的有机光敏层 ;
     (4) 继续蒸镀器件的有机电子传输层 ;
     (5) 继续蒸镀器件的有机空穴阻挡层 ;
     (6) 再通过蒸镀或溅射的方法制备金属阴极。
     本发明采用简便的方法合成了一类多氰基取代三苯胺衍生物, 并用此多氰基取代 三苯胺衍生物作有机光敏和 / 或电子传输材料制成了有机太阳能电池器件。此类多氰基取 代三苯胺衍生物具有高并宽的吸收光谱响应范围 (400nm ~ 800nm), 并且具有高的夺取电 子能力, 是一类具有高光敏能力的有机光敏材料和 / 或电子传输材料。
     为了更好地理解本发明的内容, 下面将通过具体的实施例来进一步说明本发明的 技术方案, 但不限于此。 具体实施方式
     实施例 1.2-(4-( 二苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (MTCBD) 的制备(1). 在氮气保护下, 将对碘三苯胺与乙炔混合, 其中, 对碘三苯胺与乙炔的摩尔比 为2∶3; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三 乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色谱, 得对乙炔基三苯胺, 产率 约为 90% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的对乙炔基三苯胺与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经其正己烷溶液重结晶, 得到目标产物, 产率约为 95%。
     m/z : 397.13(100.0% ), 398.14(28.3% ), 399.14(3.9% ), 398.13(1.8% )。
     化合物 MTCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 MTCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。制 备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 MTCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸镀速 率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(44nm)/MTCBD(10nm)/C60(40nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)。
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.52V ; 短路电流 : 0.67mA ; 填充因子 : 0.55 ; 能量转换效率 : 2.5%。
     实施例 2.2-(4-( 二苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 3, 4, 4- 五氰基 -1, 3- 丁二烯 (MPCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 - 三苯胺与丙炔腈混合, 其中, 4- 碘 - 三苯胺与丙炔 腈的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将 混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经其石油醚溶液重结晶, 得到目 标产物, 产率约为 80% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 20 小时, 先经硅胶柱层析色谱, 得到目标产 物, 产率约为 85%。
     m/z : 422.13(100.0% ), 423.13(31.6% ), 424.13(4.8% )。
     化合物 MPCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 MPCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。制 备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 MPCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸镀速 率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(44nm)/MPCBD(10nm)/C60(40nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.60V ; 短路电流 : 0.72mA ; 填充因子 : 0.56 ; 能量转换效率 : 3.1%。
     实施例 3.2-(4-( 二对甲苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (DTMTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 -N, N- 二对甲苯苯胺与乙炔混合, 其中, 4- 碘 -N, N- 二 对甲苯苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的 碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析 色谱, 得到目标产物, 产率约为 83% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 18 小时, 经其正己烷溶液重结晶, 得到目标 产物, 产率约为 80%。
     m/z : 425.16(100.0% ), 426.17(30.5% ), 427.17(4.5% ), 426.16(1.8% )。
     实施例 4.2-(4-( 二联苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (DBMTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 -N, N- 二联苯苯胺与乙炔混合, 其中, 4- 碘 -N, N- 二 联苯苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘 化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色 谱, 得到目标产物, 产率约为 70% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比
     例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 70%。
     m/z : 549.20(100.0% ), 550.20(41.4% ), 551.20(9.1% ), 550.19(1.8% )。
     化合物 DBMTCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 DBMTCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。 制备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 DBMTCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸 镀速率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(15nm)/DBMTCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.50V ; 短路电流 : 0.61mA ; 填充因子 : 0.52 ; 能量转换效率 : 2.1%。
     实施例 5.2-(4-( 二苯胺基 ) 苯基 )-3-( 三氟甲基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二 烯 (TFTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 - 三苯胺与三氟丙炔混合, 其中, 4- 碘 - 三苯胺与三 氟丙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然 后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经其石油醚溶液重结晶, 得 到目标产物, 产率约为 75% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 22 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 70%。
     m/z : 465.12(100.0% ), 466.12(31.0% ), 467.13(4.2% )。
     实施例 6.2-(4- 二 (4- 叔丁基苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯
     (DTBTCBD)(1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 -N, N- 二对叔丁基苯苯胺与乙炔混合, 其中, 4- 碘 -N, N- 二对叔丁基苯苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催 化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅 胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 85% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 84%。
     m/z : 509.26(100.0% ), 510.26(37.1% ), 511.26(7.2% ), 510.25(1.8% )。
     实 施 例 7.2-(4-( 二 -β- 萘 胺 基 ) 苯 基 )-1, 1, 4, 4- 四 氰 基 -1, 3- 丁 二 烯
     (DNTCBD)(1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 -N, N- 二萘苯胺与乙炔混合, 其中, 4- 碘 -N, N- 二萘 苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚 铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色谱, 得 到目标产物, 产率约为 80% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 85%。
     m/z : 497.16(100.0% ), 498.17(37.0% ), 499.17(6.6% ), 498.16(1.8% )。
     化合物 DNTCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 DNTCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。制 备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 DNTCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸镀 速率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(15nm)/DNTCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.50V ; 短路电流 : 0.66mA ; 填充因子 : 0.57 ; 能量转换效率 : 2.1%。
     实 施 例 8.2-(4-( 二 对 甲 氧 基 苯 胺 基 ) 苯 基 )-1, 1, 4, 4- 四 氰 基 -1, 3- 丁 二 烯 (DMOTCBD)
     (1). 在 氮 气 保 护 下, 将 4- 碘 -N, N- 二 对 甲 氧 基 苯 基 苯 胺 与 乙 炔 混 合, 其 中, 4- 碘 -N, N- 二对甲氧基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗 产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 87% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 85%。
     m/z : 457.16(100.0% ), 458.17(37.0% ), 459.17(4.9% ), 458.16(1.8% )。
     实 施 例 9.2-(4-( 二 对 环 己 烷 苯 胺 基 ) 苯 基 )-1, 1, 4, 4- 四 氰 基 -1, 3- 丁 二 烯 (DCHTCBD)
     (1). 在 氮 气 保 护 下, 将 4- 碘 -N, N- 二 对 环 己 烷 苯 基 苯 胺 与 乙 炔 混 合, 其 中, 4- 碘 -N, N- 二对环己烷苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗 产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 77% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 75%。
     m/z : 561.26(100.0% ), 562.29(42.9% ), 563.30(8.4% ), 564.30(1.1% )。
     实施例 10.2-(4-( 二对羟甲基苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (DHMTCBD)
     (1). 在 氮 气 保 护 下, 将 4- 碘 -N, N- 二 对 羟 甲 基 苯 基 苯 胺 与 乙 炔 混 合, 其 中, 4- 碘 -N, N- 二对羟甲基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 67% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 65%。
     m/z : 457.15(100.0% ), 458.16(30.6% ), 459.16(4.9% ), 458.15(1.8% )。
     实施例 10.2-(4-( 二 -2- 吡啶基苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (DHMTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 -N, N- 二 -2- 吡啶基苯基苯胺与乙炔混合, 其中, 4- 碘 -N, N- 二 -2- 吡啶基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯 化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产 物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 87% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 12 小时, 经其正己烷溶液重结晶, 得到目标 产物, 产率约为 85%。
     m/z : 551.15(100.0% ), 552.16(39.6% ), 553.16(8.9% ), 552.15(2.8% )。 实 施 例 11.4, 4- 二 氰 基 -2- 二 氰 基 乙 撑 基 -3-(4- 二 苯 胺 基 苯 基 ) 丁 酸 乙 酯(EATCRD)
     (1). 在氮气保护下, 将 4- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与丙炔酸乙酯混合, 其中, 4- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与丙炔酸乙酯的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催 化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅 胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 85% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 82%。
     m/z : 469.15(100.0% ), 470.16(31.6% ), 471.16(5.9% ), 470.15(1.8% )。
     实施例 12.2-(3-( 二苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (MMTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 3- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与乙炔混合, 其中, 3- 碘 -N, N- 二 苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘 化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色 谱, 得到目标产物, 产率约为 80% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 72%。
     m/z : 397.13(100.0% ), 398.14(28.3% ), 399.14(3.9% ), 398.13(1.8% )。
     实施例 13.2-(3-( 二苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 3, 4, 4- 五氰基 -1, 3- 丁二烯 (MMPCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 3- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与丙炔腈混合, 其中, 3- 碘 -N, N- 二 苯基苯胺与丙炔腈的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的 碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经其石油醚溶 液重结晶, 得到目标产物, 产率约为 75% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 20 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 70%。
     m/z : 422.13(100.0% ), 423.13(31.6% ), 424.13(4.8% )。
     化合物 MMPCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 MMPCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。制 备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 MMPCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸镀 速率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(15nm)/MMPCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.45V ; 短路电流 : 0.60mA ; 填充因子 : 0.54 ; 能量转换效率 : 1.9%。
     实施例 14.2-(3- 二 ( 对叔丁基苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (DTBTCBD)
     (1). 在 氮 气 保 护 下, 将 3- 碘 -N, N- 二 对 叔 丁 基 苯 基 苯 胺 与 乙 炔 混 合, 其 中, 3- 碘 -N, N- 二对叔丁基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗 产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 85% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 15 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 83%。
     m/z : 509.26(100.0% ), 510.13(37.6% ), 511.26(7.2% ), 510.25(1.8% )。
     实施例 15.2-(3- 二 ( 联苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (BPTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 3- 碘 -N, N- 二联苯基苯胺与乙炔混合, 其中, 3- 碘 -N, N- 二 联苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的 碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析 色谱, 得到目标产物, 产率约为 87% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 17 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 86%。
     m/z : 549.26(100.0% ), 550.13(41.6% ), 551.26(9.2% ), 550.25(1.8% )。
     实施例 16.2-(3- 二 ( 对 -2- 吡啶苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (BPYTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 3- 碘 -N, N- 二 ( 对 -2- 吡啶苯基 ) 苯胺与乙炔混合, 其中, 3- 碘 -N, N- 二 ( 对 -2- 吡啶苯基 ) 苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯 基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过 滤得粗产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 89% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 15 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 88%。
     m/z : 551.26(100.0% ), 552.13(39.6% ), 553.26(8.2% ), 552.25(2.8% )。
     实施例 17.2-(3- 二 ( 对甲氧基苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (MMOTCBD)
     (1). 在 氮 气 保 护 下, 将 3- 碘 -N, N- 二 对 甲 氧 基 苯 基 苯 胺 与 乙 炔 混 合, 其 中, 3- 碘 -N, N- 二对甲氧基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二 氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗 产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 87% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 15 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 83%。
     m/z : 457.26(100.0% ), 458.13(30.6% ), 459.16(5.2% ), 458.15(1.8% )。
     实施例 18.2-(3-( 二苯胺基 ) 苯基 )-3- 三氟甲基 -1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二 烯 (MTFTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 3- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与三氟丙炔混合, 其中, 3- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与三氟丙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化 剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经其石 油醚溶液重结晶, 得到目标产物, 产率约为 78% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 76%。
     m/z : 465.13(100.0% ), 466.13(31.6% ), 467.13(4.2% )。
     实施例 19.2-(3- 二 ( 萘胺基 ) 苯基 )-1, 1, 3, 4, 4- 五氰基 -1, 3- 丁二烯 (DBPPCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 3- 碘 -N, N- 二萘苯胺与丙炔腈混合, 其中, 3- 碘 -N, N- 二 萘苯胺与丙炔腈的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘 化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色
     谱, 得到目标产物, 产率约为 75% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 70%。
     m/z : 522.16(100.0% ), 523.16(40.1% ), 524.17(7.0% )。
     化合物 DBPPCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 DBPPCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。 制备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 DBPPCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸 镀速率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(15nm)/DBPPCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.49V ; 短路电流 : 0.69mA ; 填充因子 : 0.53 ; 能量转换效率 : 2.5%。
     实施例 20.2-(2- 二 ( 苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (OMTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 2- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与乙炔混合, 其中, 2- 碘 -N, N- 二 苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘 化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析色 谱, 得到目标产物, 产率约为 78% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 16 小时, 经其正己烷溶液重结晶, 得到目标 产物, 产率约为 72%。
     m/z : 397.13(100.0% ), 398.14(28.3% ), 399.14(3.9% ), 398.13(1.8% )。
     实施例 21.2-(2- 二 ( 苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 3, 4, 4- 五氰基 -1, 3- 丁二烯 (OMPCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 2- 碘 -N, N- 二苯基苯胺与丙炔腈混合, 其中, 2- 碘 -N, N- 二 苯基苯胺与丙炔腈的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的 碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经其石油醚溶 液重结晶, 得到目标产物, 产率约为 70% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 18 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 62%。
     m/z : 422.13(100.0% ), 423.13(311.6% ), 424.13(4.8% )。
     化合物 OMPCBD 的太阳能电池器件制备
     在清洗干净的 ITO 玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO 厚度约 150nm。蒸镀有机材 料时 (CuPc、 OMPCBD、 C60 和 BCP) 真空约为 1×10-5Pa, 蒸镀阴极时的真空约为 1×10-4Pa。制 备太阳能电池时 ITO 衬底为室温, CuPc、 C60 和 OMPCBD 的蒸镀速率约 0.1nm/s, BCP 的蒸镀 速率约为 0.05nm/s, 铝的蒸镀速率约为 0.2nm/s。器件结构和相应的各层的厚度为 :
     ITO/CuPc(15nm)/OMPCBD(20nm)/C60(30nm)/BCP(10nm)/Al(100nm)
     器件性能如下 :
     开路电压 : 0.43V ; 短路电流 : 0.66mA ; 填充因子 : 0.44 ; 能量转换效率 : 1.9%。
     实施例 22.2-(2- 二 ( 对叔丁基苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (OTBTCBD)
     (1). 在 氮 气 保 护 下, 将 2- 碘 -N, N- 二 对 叔 丁 基 苯 基 苯 胺 与 乙 炔 混 合, 其 中, 2- 碘 -N, N- 二对叔丁基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗 产物, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 69% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 20 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 62%。
     m/z : 509.26(100.0% ), 510.26(37.1% ), 511.26(7.2% ), 510.25(1.8% )。
     实施例 23.2-(2- 二 ( 联苯胺基 ) 苯基 )-1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二烯 (ODBTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 2- 碘 -N, N- 二联苯基苯胺与乙炔混合, 其中, 2- 碘 -N, N- 二 联苯基苯胺与乙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的 碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅胶柱层析 色谱, 得到目标产物, 产率约为 65% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 21 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 60%。
     m/z : 549.20(100.0% ), 550.20(41.4% ), 551.20(9.1% ), 550.19(1.8% )。
     实施例 24.2-(2- 二 ( 苯胺基 ) 苯基 )-3- 三氟甲基 -1, 1, 4, 4- 四氰基 -1, 3- 丁二 烯 (OTFTCBD)
     (1). 在氮气保护下, 将 2- 碘 -N, N- 二联苯基苯胺与三氟丙炔混合, 其中, 2- 碘 -N, N- 二联苯基苯胺与三氟丙炔的摩尔比为 2 ∶ 3 ; 加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催 化剂量的碘化亚铜, 然后将混合物与三乙胺混合, 在搅拌状态下回流 ; 过滤得粗产物, 经硅 胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 75% ;
     (2). 在氮气保护下, 将步骤 (1) 得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为 1 ∶ 1 的比 例混合, 然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌 24 小时, 经硅胶柱层析色谱, 得到目标产物, 产率约为 73%。
     m/z : 465.12(100.0% ), 466.12(31.1% ), 467.13(4.2% )。
     以上所列出的实施例均能够用于有机晶体管、 有机集成电路、 有机太阳能电池、 有 机激光器或者有机传感器中。
     尽管结合优选实施例对本发明进行了说明, 但本发明并不局限于上述实施例, 应 当理解, 在本发明构思的引导下, 本领域技术人员可进行各种修改和改进, 所附权利要求概 括了本发明的范围。26

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1、10申请公布号CN101993392A43申请公布日20110330CN101993392ACN101993392A21申请号200910091417222申请日20090821C07C255/42200601C07D213/36200601C07C253/30200601H01L51/46200601H01L51/44200601H01L51/42200601H01L51/05200601H01L51/10200601H01L51/30200601H01S5/3620060171申请人中国科学院理化技术研究所地址100190北京市海淀区中关村北一条2号72发明人汪鹏飞汤响林刘卫敏74专利代理。

2、机构上海智信专利代理有限公司31002代理人李柏54发明名称一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法和用途57摘要本发明属于有机太阳能电池器件中的有机光敏和/或电子传输材料领域,特别涉及用于有机光敏和/或有机电子传输材料的一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法,以及用该类多氰基取代三苯胺衍生物材料作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料等方面的用途。本发明通过分子设计,以三苯胺为主要骨架,引入具有强拉电子能力的多氰基基团,使其具有非常强烈的分子内电荷转移,从而降低能隙,达到吸光范围宽、吸光峰值位于长波长处的目的;同时,分子具有非常强的夺取电子能力,能够应用于有机太阳能电池的有机光敏。

3、层和/或电子传输层材料使用。本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物具有如下结构。51INTCL19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3页说明书22页CN101993395A1/3页21一类多氰基取代三苯胺衍生物,其特征是,所述的多氰基取代三苯胺衍生物的分子具有以下结构之一其中R1,R2,R3取代基相同或不相同,分别独立的选自氢、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有5至20个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至60个碳原子的芳烷基、具有6至50个环碳原子的芳基、具有6至50个环原子的芳氧基、或具有5至50个环原子的芳族杂环基团中的一种;R。

4、4取代基选自氢、羧基、氟代甲基、氰基、硝基、或具有2至20个碳原子的酯基中的一种。2根据权利要求1所述的多氰基取代三苯胺衍生物,其特征是所述的R1,R2,R3中的具有1至20个碳原子的未取代烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基中的一种;权利要求书CN101993392ACN101993395A2/3页3所述的R1,R2,R3中的具有1至20个碳原子的取代烷基是羟甲基、1羟乙基、2羟乙基、2羟异丁基、1,2二羟基乙基、1,3二羟基异丙基、2,3一二羟基叔丁基、1,2,3一三羟基丙基、氨基甲基、1氨基乙基、2氨基乙基、2氨基异丁基、1,2二。

5、氨基乙基、1,3二氨基异丙基、2,3二氨基叔丁基或1,2,3三氨基丙基中的一种;所述的R1,R2,R3中的具有5至20个碳原子的未取代的环烷基是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4甲基环己基、金刚烷基或降冰片烷基中的一种;所述的R1,R2,R3中的具有1至20个碳原子的烷氧基是由OR表示的基团,其中R表示的基团是烷基,烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1羟乙基、2羟乙基、2羟异丁基或1,2二羟基乙基中的一种;所述的R1,R2,R3中具有6至60个碳原子的芳烷基是苄基、1苯基乙基、2苯基乙基、1苯基异丙基、2苯基异丙基、苯基叔丁。

6、基、萘基甲基、1萘基乙基、2萘基乙基、1萘基异丙基、2萘基异丙基、萘基甲基、1萘基乙基、2萘基乙基、1萘基异丙基、2萘基异丙基、1吡咯基甲基、21吡咯基乙基、对甲基苄基、间甲基苄基或邻甲基苄基中的一种;所述的R1,R2,R3中具有6至50个环碳原子的芳基是苯基、1萘基、2萘基、1蒽基、2蒽基、9蒽基、1菲基、2菲基、3菲基、4菲基、9菲基、1并四苯基、2并四苯基、9并四苯基、1芘基、2芘基、4芘基、2联苯基、3联苯基、4联苯基、对三联苯4基、对三联苯3基、对三联苯2基、间三联苯4基、间三联苯3基、间三联苯2基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对2苯基丙基苯基、3甲基2萘基、4甲基1。

7、萘基、4甲基1蒽基、4甲基联苯基或4”叔丁基对三联苯4基中的一种;所述的R1,R2,R3中具有6至50个环原子的芳氧基是由OAR表示的基团,其中AR表示的基团是芳香基团,芳香基团是苯基、1萘基、2萘基、1蒽基、2蒽基、9蒽基、1菲基、2菲基、3菲基、4菲基、9菲基、1并四苯基、2并四苯基、9并四苯基、1芘基、2芘基、4芘基、2联苯基、3联苯基、4联苯基、对三联苯4基、对三联苯3基、对三联苯2基、间三联苯4基、间三联苯3基、间三联苯2基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对2苯基丙基苯基、3甲基2萘基、4甲基1萘基、4甲基1萘基、4甲基联苯基或4”叔丁基对三联苯4基中的一种;所述的R1。

8、,R2,R3中具有5至50个环原子的芳族杂环基团是1吡咯基、2吡咯基、3吡咯基、吡啶基、2吡啶基、3吡啶基、4吡啶基、1吲哚基、2吲哚基、3吲哚基、4吲哚基、5吲哚基、6吲哚基、7吲哚基、1异吲哚基、2异吲哚基、3异吲哚基、4异吲哚基、5异吲哚基、6异吲哚基、7异吲哚基、2呋喃基、3呋喃基、2苯并呋喃基、3苯并呋喃基、4苯并呋喃基、5苯并呋喃基、6苯并呋喃基、7苯并呋喃基、1异苯并呋喃基、3异苯并呋喃基、4异苯并呋喃基、5异苯并呋喃基、6异苯并呋喃基、7异苯并呋喃基、2喹啉基、3喹啉基、4喹啉基、5喹啉基、6喹啉基、7喹啉基、8喹啉基、1异喹啉基、3异喹啉基、4异喹啉基、5异喹啉基、6异喹啉基。

9、、7异喹啉基或8异喹啉基中的一种。3根据权利要求1所述的多氰基取代三苯胺衍生物,其特征是所述的R4中氟代甲基是一氟、二氟或三氟取代的甲基中的一种;所述的R4中具有2至20个碳原子的酯基是甲酯基、乙酯基、丙酯基、异丙酯基、正丁酯权利要求书CN101993392ACN101993395A3/3页4基、仲丁酯基、异丁酯基、正戊酯基、正己酯基、正庚酯基或正辛酯基中的一种。4一种根据权利要求13任意一项所述的多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法,其特征是,该方法包括以下步骤1在惰性气体保护下,将带有取代基R1,R2和R3的对碘三苯胺与带有取代基R4的乙炔混合,其中,带有取代基R1,R2和R3的对碘三苯胺与带。

10、有取代基R4的乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与有机溶剂混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱或重结晶,得到炔基三苯胺;2在惰性气体保护下,将步骤1得到的炔基三苯胺与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中搅拌,经硅胶柱层析色谱或重结晶,得到具有权利要求1结构的多氰基三苯胺衍生物;其中R1,R2,R3,R4的定义同权利要求13任意一项所述。5根据权利要求4所述的合成方法,其特征是所述的有机溶剂是二乙胺、三乙胺、异丙胺、乙二胺或叔丁胺。6一种根据权利要求13任意一项所述的多氰基取代三苯胺衍生物的用途,其特征。

11、是所述的多氰基取代三苯胺衍生物材料能够作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料,用于制备有机太阳能电池器件。7根据权利要求6所述的用途,其特征是所述的有机太阳能电池器件包括阴极、阳极和有机薄膜层,在阴极和阳极之间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层,并且有机光敏层中包含多氰基取代三苯胺衍生物材料。8一种根据权利要求13任意一项所述的多氰基取代三苯胺衍生物的用途,其特征是所述的多氰基取代三苯胺衍生物材料能够作为有机光电器件的有机电子传输层材料。9根据权利要求8所述的用途,其特征是所述的有机光电器件能够用于有机场效应晶体管、有机集成电路、有机太阳能电池、有机激光器或者有机传感器中。权利要。

12、求书CN101993392ACN101993395A1/22页5一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法和用途技术领域0001本发明属于有机太阳能电池器件中的有机光敏和/或电子传输材料领域,特别涉及用于有机光敏和/或有机电子传输材料的一类多氰基取代三苯胺衍生物及其合成方法,以及用该类多氰基取代三苯胺衍生物材料作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料等方面的用途。背景技术0002当今世界随着经济的快速发展,能源问题越来越引起人们的重视。矿物燃料枯竭引起的能源危机,燃烧矿物燃料引起的温室效应使得人类的生存环境面临重大挑战。占地球总能量99以上的太阳能逐渐进入人们的视野,太阳能所具有的分。

13、布广阔获取方便、对人无害不污染环境、取之不尽用之不竭的优点受到众多科学家的青睐。但目前使用的硅等太阳能电池材料,因成本太高,只能在一些特殊的场合如为卫星供电或边远地区通信塔使用,所以,目前太阳能发电量只相当于全球总发电量的004。要使太阳能发电得到大规模推广,就必须降低太阳能电池材料的成本,或找到更廉价的太阳能电池材料。0003传统的太阳能电池需要大量的高质量的无机半导体材料,如硅、砷化镓,使得成本很高。尽管多晶硅和无定形硅的应用比单晶硅成本低很多,但效率不高和成本居高不下仍然是太阳能电池无法大面积推广的重要障碍。有机太阳能电池的研究和发展使太阳能电池低成本化成为可能。目前报道的最好的有机太阳。

14、能电池的能量转化效率已经接近商业化的无定形硅太阳能电池的效率48。0004有机太阳能电池有希望成为大面积和廉价的光伏系统。其主要优点是制备容易、加工温度低、原料和加工技术成本低,同时可能在塑料基底上制造出可弯曲的器件。但是,有机太阳能电池的效率长期以来一直很低,这与它的基本物理过程分不开。太阳光照射到无机半导体上时,无机半导体会直接产生自由电子,这些载流子在掺杂浓度或掺杂类型不同的半导体之间形成的内建电场的作用下发生分离,在外电路形成电流。当光照到有机半导体上时,有机半导体中产生激子电子空穴对,激子通常在不同有机层异质结界面发生拆分,否则这些激子将通过辐射或非辐射的方式失活。最近的研究工作主要。

15、集中在合成新的给体或受体分子,提高有机化合物的电荷迁移率以增加电子扩散长度使电子能避免在有机层被捕获,提高光敏分子在太阳光光谱范围的光吸收以提高器件的外量子效率。发明内容0005本发明的目的在于克服上述有机光敏和/或电子传输材料中存在的问题,提供一类多氰基取代三苯胺衍生物的有机光敏和/或电子传输材料;通过分子设计,以三苯胺为主要骨架,引入具有强拉电子能力的多氰基基团,使其具有非常强烈的分子内电荷转移,从而降低能隙,达到吸光范围宽、吸光峰值位于长波长处的目的;同时,分子具有非常强的夺取电子能力,能够应用于有机太阳能电池的有机光敏层和/或电子传输层材料使用。0006本发明的再一目的是提供目的一的一。

16、类多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法。说明书CN101993392ACN101993395A2/22页60007本发明的还一目的是提供目的一的一类多氰基取代三苯胺衍生物作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料等方面的用途。0008本发明涉及一类具吸电子性质的多氰基取代三苯胺衍生物的有机光敏和/或电子传输材料,该类化合物具有很宽的光谱吸收范围400NM800NM和很低的还原电势约033VVSSCE,可用于有机太阳能电池器件的有机光敏材料和/或电子传输材料使用。本发明材料的分子结构如以下通式所示。用本发明材料所制备的有机太阳能电池器件由于光谱吸收范围宽,能够吸收大范围波长的太阳光从而提。

17、高器件的外量子效率,更有效的利用太阳光能量。本发明材料具有很低的还原电势,作为电子传输材料能有效的接受电子,促进激子的电荷分离,从而提高太阳能电池器件的性能。0009本发明采用简便的方法合成了一系列可作为具有高效有机光敏和/或电子传输材料使用的一类多氰基取代三苯胺衍生物。本发明的有机太阳能电池器件包括阴极、阳极和有机薄膜层,在阴极和阳极之间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层,优选有机光敏层包含通式I、II或III表示的多氰基取代三苯胺衍生物。本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物的分子具有以下结构之一0010说明书CN101993392ACN101993395A3/22页70011其中0012R1,。

18、R2,R3取代基可相同或不相同,分别独立的选自氢、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有5至20个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至60个碳原子的芳烷基、具有6至50个环碳原子的芳基、具有6至50个环原子的芳氧基、或具有5至50个环原子的芳族杂环基团中的一种。0013R4取代基可选自氢、羧基、氟代甲基、氰基、硝基、或具有2至20个碳原子的酯基中的一种。0014所述的R1,R2,R3中的具有1至20个碳原子的未取代烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基中的一种。0015所述的R1,R2,R3中的具有。

19、1至20个碳原子的取代烷基是羟甲基、1羟乙基、2羟乙基、2羟异丁基、1,2二羟基乙基、1,3二羟基异丙基、2,3一二羟基一叔丁基、1,2,3一三羟基丙基、氨基甲基、1氨基乙基、2氨基乙基、2氨基异丁基、1,2二氨基乙基、1,说明书CN101993392ACN101993395A4/22页83二氨基异丙基、2,3二氨基叔丁基或1,2,3三氨基丙基中的一种。0016所述的R1,R2,R3中的具有5至20个碳原子的未取代的环烷基是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4甲基环己基、金刚烷基或降冰片烷基中的一种;0017所述的R1,R2,R3中的具有1至20个碳原子的烷氧基是由OR表示的基团,其中R表示的基。

20、团是烷基,烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1羟乙基、2羟乙基、2羟异丁基或1,2二羟基乙基中的一种。0018所述的R1,R2,R3中具有6至60个碳原子的芳烷基是苄基、1苯基乙基、2苯基乙基、1苯基异丙基、2苯基异丙基、苯基叔丁基、萘基甲基、1萘基乙基、2萘基乙基、1萘基异丙基、2萘基异丙基、萘基甲基、1萘基乙基、2萘基乙基、1萘基异丙基、2萘基异丙基、1吡咯基甲基、21吡咯基乙基、对甲基苄基、间甲基苄基或邻甲基苄基中的一种。0019所述的R1,R2,R3中具有6至50个环碳原子的芳基是苯基、1萘基、2萘基、1蒽基、2蒽基。

21、、9蒽基、1菲基、2菲基、3菲基、4菲基、9菲基、1并四苯基、2并四苯基、9并四苯基、1芘基、2芘基、4芘基、2联苯基、3联苯基、4联苯基、对三联苯4基、对三联苯3基、对三联苯2基、间三联苯4基、间三联苯3基、间三联苯2基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对2苯基丙基苯基、3甲基2萘基、4甲基1萘基、4甲基1蒽基、4甲基联苯基或4”叔丁基对三联苯4基中的一种。0020所述的R1,R2,R3中具有6至50个环原子的芳氧基是由OAR表示的基团,其中AR表示的基团是芳香基团,芳香基团是苯基、1萘基、2萘基、1蒽基、2蒽基、9蒽基、1菲基、2菲基、3菲基、4菲基、9菲基、1并四苯基、2并四。

22、苯基、9并四苯基、1芘基、2芘基、4芘基、2联苯基、3联苯基、4联苯基、对三联苯4基、对三联苯3基、对三联苯2基、间三联苯4基、间三联苯3基、间三联苯2基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对2苯基丙基苯基、3甲基2萘基、4甲基1萘基、4甲基1萘基、4甲基联苯基或4”叔丁基对三联苯4基中的一种。0021所述的R1,R2,R3中具有5至50个环原子的芳族杂环基团是1吡咯基、2吡咯基、3吡咯基、吡啶基、2吡啶基、3吡啶基、4吡啶基、1吲哚基、2吲哚基、3吲哚基、4吲哚基、5吲哚基、6吲哚基、7吲哚基、1异吲哚基、2异吲哚基、3异吲哚基、4异吲哚基、5异吲哚基、6异吲哚基、7异吲哚基、2呋。

23、喃基、3呋喃基、2苯并呋喃基、3苯并呋喃基、4苯并呋喃基、5苯并呋喃基、6苯并呋喃基、7苯并呋喃基、1异苯并呋喃基、3异苯并呋喃基、4异苯并呋喃基、5异苯并呋喃基、6异苯并呋喃基、7异苯并呋喃基、2喹啉基、3喹啉基、4喹啉基、5喹啉基、6喹啉基、7喹啉基、8喹啉基、1异喹啉基、3异喹啉基、4异喹啉基、5异喹啉基、6异喹啉基、7异喹啉基或8异喹啉基中的一种。0022所述的R4中氟代甲基是一氟、二氟或三氟取代的甲基中的一种。0023所述的R4中具有2至20个碳原子的酯基是甲酯基、乙酯基、丙酯基、异丙酯基、正丁酯基、仲丁酯基、异丁酯基、正戊酯基、正己酯基、正庚酯基或正辛酯基中的一种。0024本发明的。

24、一类多氰基取代三苯胺衍生物的合成方法包括以下步骤00251在惰性气体保护下,将带有取代基R1,R2和R3的对碘三苯胺与带有取代基R4的乙炔混合,其中,带有取代基R1,R2和R3的对碘三苯胺与带有取代基R4的乙炔的摩尔比说明书CN101993392ACN101993395A5/22页9为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与有机溶剂混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱或重结晶,得到炔基三苯胺;00262在惰性气体保护下,将步骤1得到的炔基三苯胺与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中搅拌,经硅胶柱层析色谱或重结晶,得到具。

25、有上述结构的多氰基三苯胺衍生物。0027其中R1,R2,R3,R4的定义同上述定义一类多氰基取代三苯胺衍生物的分子结构中的R1,R2,R3,R4。0028所述的有机溶剂是二乙胺、三乙胺、异丙胺、乙二胺或叔丁胺。0029本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料可作为有机太阳能电池器件的有机光敏层和/或电子传输层材料,用于制备有机太阳能电池器件。0030本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料也可作为有机光电器件的有机电子传输层材料。0031本发明的有机太阳能电池器件的结构可为阳极/有机空穴传输层/有机光敏层/有机电子传输层/阴极。上述各有机层可以采用真空蒸发、喷涂、旋涂或打印等各种沉积有机膜的方法来。

26、制备。0032在上述的有机太阳能电池器件中包括阴极、阳极和有机薄膜层,在阴极和阳极之间的有机薄膜层中至少包含有机光敏层,并且有机光敏层中包含本发明的一类多氰基取代三苯胺衍生物材料。0033所述的有机光电器件能够用于有机场效应晶体管、有机集成电路、有机太阳能电池、有机激光器或者有机传感器中。0034制备器件的优选实施方式0035有机太阳能电池器件的典型结构为基片/阳极/有机空穴传输层HTL/有机光敏层/有机电子传输层ETL/有机空穴阻挡层/阴极。0036基片为透明的,可以是玻璃或是柔性基片,柔性基片采用聚酯类、聚酞亚胺类化合物中的一种材料;阳极层可以采用无机材料或有机导电聚合物,无机材料一般为氧。

27、化铟锡以下简称ITO、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属,最优化的选择为ITO;有机导电聚合物优选为聚乙撑二氧噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠以下简称PEDOTPSS、聚苯胺以下简称PANI中的一种材料。阴极层一般采用锂、镁、钙、锶、铝或铟等功函数较低的金属或它们中的一种与铜、金或银的合金,或上述金属或合金与金属氟化物交替形成的电极层,本发明优选为金属铝;有机空穴传输层一般采用酞菁类材料,本发明优选为酞菁铜CUPC、酞菁锌ZNPC或酞菁铜掺杂F4TCNQ;有机光敏层负责光的吸收和产生载流子,本发明优选本发明的多氰基三苯胺衍生物作为有机光敏层;有机电子传输层一般采用富勒烯C60或二。

28、苯并咪唑代3,4,9,10四羧基苝PTCBI,本发明优选本发明的多氰基取代三苯胺衍生物作为有机电子传输层;有机空穴阻挡层负责阻挡空穴传输到阴极,本发明优选为2,9二甲基4,7二苯基1,10菲罗啉BCP。0037可按照以下方法制备本发明的一系列有机太阳能电池器件00381用清洗剂、去离子水和有机溶液分几步清洗带有阳极的玻璃基片;00392通过真空蒸发的方法蒸镀器件的有机空穴传输层;说明书CN101993392ACN101993395A6/22页1000403再继续蒸镀器件的有机光敏层;00414继续蒸镀器件的有机电子传输层;00425继续蒸镀器件的有机空穴阻挡层;00436再通过蒸镀或溅射的方法。

29、制备金属阴极。0044本发明采用简便的方法合成了一类多氰基取代三苯胺衍生物,并用此多氰基取代三苯胺衍生物作有机光敏和/或电子传输材料制成了有机太阳能电池器件。此类多氰基取代三苯胺衍生物具有高并宽的吸收光谱响应范围400NM800NM,并且具有高的夺取电子能力,是一类具有高光敏能力的有机光敏材料和/或电子传输材料。0045为了更好地理解本发明的内容,下面将通过具体的实施例来进一步说明本发明的技术方案,但不限于此。具体实施方式0046实施例124二苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯MTCBD的制备00471在氮气保护下,将对碘三苯胺与乙炔混合,其中,对碘三苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化。

30、剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得对乙炔基三苯胺,产率约为90;00482在氮气保护下,将步骤1得到的对乙炔基三苯胺与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经其正己烷溶液重结晶,得到目标产物,产率约为95。0049M/Z397131000,39814283,3991439,3981318。0050化合物MTCBD的太阳能电池器件制备0051在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150NM。蒸镀有机材料时CUPC、MTCBD、C60和BCP真空约为1。

31、105PA,蒸镀阴极时的真空约为1104PA。制备太阳能电池时ITO衬底为室温,CUPC、C60和MTCBD的蒸镀速率约01NM/S,BCP的蒸镀速率约为005NM/S,铝的蒸镀速率约为02NM/S。器件结构和相应的各层的厚度为0052ITO/CUPC44NM/MTCBD10NM/C6040NM/BCP10NM/AL100NM。0053器件性能如下0054开路电压052V;短路电流067MA;填充因子055;能量转换效率25。0055实施例224二苯胺基苯基1,1,3,4,4五氰基1,3丁二烯MPCBD说明书CN101993392ACN101993395A7/22页11005600571在氮气。

32、保护下,将4碘三苯胺与丙炔腈混合,其中,4碘三苯胺与丙炔腈的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经其石油醚溶液重结晶,得到目标产物,产率约为80;00582在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌20小时,先经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为85。0059M/Z422131000,42313316,4241348。0060化合物MPCBD的太阳能电池器件制备0061在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150NM。蒸镀有。

33、机材料时CUPC、MPCBD、C60和BCP真空约为1105PA,蒸镀阴极时的真空约为1104PA。制备太阳能电池时ITO衬底为室温,CUPC、C60和MPCBD的蒸镀速率约01NM/S,BCP的蒸镀速率约为005NM/S,铝的蒸镀速率约为02NM/S。器件结构和相应的各层的厚度为0062ITO/CUPC44NM/MPCBD10NM/C6040NM/BCP10NM/AL100NM0063器件性能如下0064开路电压060V;短路电流072MA;填充因子056;能量转换效率31。0065实施例324二对甲苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DTMTCBD0066说明书CN101993392。

34、ACN101993395A8/22页1200671在氮气保护下,将4碘N,N二对甲苯苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二对甲苯苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为83;00682在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌18小时,经其正己烷溶液重结晶,得到目标产物,产率约为80。0069M/Z425161000,42617305,4271745,4261618。0070实施例424二联苯胺基苯基1。

35、,1,4,4四氰基1,3丁二烯DBMTCBD007100721在氮气保护下,将4碘N,N二联苯苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二联苯苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为70;00732在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比说明书CN101993392ACN101993395A9/22页13例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为70。0074M/Z549201000,5502041。

36、4,5512091,5501918。0075化合物DBMTCBD的太阳能电池器件制备0076在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150NM。蒸镀有机材料时CUPC、DBMTCBD、C60和BCP真空约为1105PA,蒸镀阴极时的真空约为1104PA。制备太阳能电池时ITO衬底为室温,CUPC、C60和DBMTCBD的蒸镀速率约01NM/S,BCP的蒸镀速率约为005NM/S,铝的蒸镀速率约为02NM/S。器件结构和相应的各层的厚度为0077ITO/CUPC15NM/DBMTCBD20NM/C6030NM/BCP10NM/AL100NM0078器件性能如下0079开路电压05。

37、0V;短路电流061MA;填充因子052;能量转换效率21。0080实施例524二苯胺基苯基3三氟甲基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯TFTCBD008100821在氮气保护下,将4碘三苯胺与三氟丙炔混合,其中,4碘三苯胺与三氟丙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经其石油醚溶液重结晶,得到目标产物,产率约为75;00832在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌22小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为70。0084M/Z4651。

38、21000,46612310,4671342。0085实施例624二4叔丁基苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯说明书CN101993392ACN101993395A10/22页14DTBTCBD00861在氮气保护下,将4碘N,N二对叔丁基苯苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二对叔丁基苯苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为85;00872在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,。

39、经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为84。0088M/Z509261000,51026371,5112672,5102518。0089实施例724二萘胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DNTCBD00901在氮气保护下,将4碘N,N二萘苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二萘苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为80;00912在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析。

40、色谱,得到目标产物,产率约为85。0092M/Z497161000,49817370,4991766,4981618。说明书CN101993392ACN101993395A11/22页150093化合物DNTCBD的太阳能电池器件制备0094在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150NM。蒸镀有机材料时CUPC、DNTCBD、C60和BCP真空约为1105PA,蒸镀阴极时的真空约为1104PA。制备太阳能电池时ITO衬底为室温,CUPC、C60和DNTCBD的蒸镀速率约01NM/S,BCP的蒸镀速率约为005NM/S,铝的蒸镀速率约为02NM/S。器件结构和相应的各层的厚度。

41、为0095ITO/CUPC15NM/DNTCBD20NM/C6030NM/BCP10NM/AL100NM0096器件性能如下0097开路电压050V;短路电流066MA;填充因子057;能量转换效率21。0098实施例824二对甲氧基苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DMOTCBD009901001在氮气保护下,将4碘N,N二对甲氧基苯基苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二对甲氧基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为87;01012在氮气保护下。

42、,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为85。0102M/Z457161000,45817370,4591749,4581618。0103实施例924二对环己烷苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DCHTCBD0104说明书CN101993392ACN101993395A12/22页1601051在氮气保护下,将4碘N,N二对环己烷苯基苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二对环己烷苯基苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅。

43、拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为77;01062在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为75。0107M/Z561261000,56229429,5633084,5643011。0108实施例1024二对羟甲基苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DHMTCBD010901101在氮气保护下,将4碘N,N二对羟甲基苯基苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,N二对羟甲基苯基苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然。

44、后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗说明书CN101993392ACN101993395A13/22页17产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为67;01112在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为65。0112M/Z457151000,45816306,4591649,4581518。0113实施例1024二2吡啶基苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DHMTCBD011401151在氮气保护下,将4碘N,N二2吡啶基苯基苯胺与乙炔混合,其中,4碘N,。

45、N二2吡啶基苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为87;01162在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌12小时,经其正己烷溶液重结晶,得到目标产物,产率约为85。0117M/Z551151000,55216396,5531689,5521528。0118实施例114,4二氰基2二氰基乙撑基34二苯胺基苯基丁酸乙酯EATCRD0119说明书CN101993392ACN101993395A14/。

46、22页1801201在氮气保护下,将4碘N,N二苯基苯胺与丙炔酸乙酯混合,其中,4碘N,N二苯基苯胺与丙炔酸乙酯的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为85;01212在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为82。0122M/Z469151000,47016316,4711659,4701518。0123实施例1223二苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁。

47、二烯MMTCBD012401251在氮气保护下,将3碘N,N二苯基苯胺与乙炔混合,其中,3碘N,N二苯基苯胺与乙炔的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为80;01262在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌16小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为72。0127M/Z397131000,39814283,3991439,3981318。0128实施例1323二苯胺基苯基1,1,3,4,4五氰基1。

48、,3丁二烯MMPCBD0129说明书CN101993392ACN101993395A15/22页1901301在氮气保护下,将3碘N,N二苯基苯胺与丙炔腈混合,其中,3碘N,N二苯基苯胺与丙炔腈的摩尔比为23;加入催化剂量的双三苯基磷二氯化钯和催化剂量的碘化亚铜,然后将混合物与三乙胺混合,在搅拌状态下回流;过滤得粗产物,经其石油醚溶液重结晶,得到目标产物,产率约为75;01312在氮气保护下,将步骤1得到的产物与四氰基乙烯以摩尔比为11的比例混合,然后将混合物在二氯甲烷中常温搅拌20小时,经硅胶柱层析色谱,得到目标产物,产率约为70。0132M/Z422131000,42313316,4241。

49、348。0133化合物MMPCBD的太阳能电池器件制备0134在清洗干净的ITO玻璃衬底上制备太阳能电池。ITO厚度约150NM。蒸镀有机材料时CUPC、MMPCBD、C60和BCP真空约为1105PA,蒸镀阴极时的真空约为1104PA。制备太阳能电池时ITO衬底为室温,CUPC、C60和MMPCBD的蒸镀速率约01NM/S,BCP的蒸镀速率约为005NM/S,铝的蒸镀速率约为02NM/S。器件结构和相应的各层的厚度为0135ITO/CUPC15NM/MMPCBD20NM/C6030NM/BCP10NM/AL100NM0136器件性能如下0137开路电压045V;短路电流060MA;填充因子054;能量转换效率19。0138实施例1423二对叔丁基苯胺基苯基1,1,4,4四氰基1,3丁二烯DTBTCBD0139说明书CN101993392ACN101993395A16/22页2001401在氮气保护下,将3碘N,N二对叔丁基苯基苯胺与乙炔混合,其中,3碘N,N二对叔丁基苯基苯胺与。

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