本发明属于染料敏化太阳能电池领域,具体涉及一种双吩噻嗪基锌卟啉染料及其制备方法。
背景技术:
近年来,锌卟啉染料被广泛应用于染料敏化太阳能电池(dye-sensitizedsolarcells,dsscs)中,类似于叶绿素在光合作用中的作用,起到吸收太阳光的作用。锌卟啉染料在可见光与近红外区具有较好的光吸收能力,且卟啉结构上的多反应位点利于结构修饰与性能调控。目前,锌卟啉类染料是dssc中性能最为优异的一类染料,极具应用潜力。
通过对锌卟啉单元进行功能化修饰,可得到性能各异的锌卟啉染料。将具有“y型”结构的双吩噻嗪基胺作为给电子体d单元(给电子体)连接到锌卟啉的meso位点上,鲜有文献报导。此外,将苯并噻二唑作为辅“a”单元引入到锌卟啉染料分子结构中以拓宽吸收光谱、增强分子内电子传输,是一种制备高性能dsscs的方法。目前,尚未有研究报导以双吩噻嗪基为d单元来构筑锌卟啉染料分子。
基于以上分析,本发明设计制备了一种含双吩噻嗪基锌卟啉染料。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种双吩噻嗪基锌卟啉染料及其制备方法。
本发明以双吩噻嗪基胺为d单元连接锌卟啉核心,苯环为桥连(π)单元,羧酸为吸电子(a)单元,并在锌卟啉核心与π单元之间插入含三键的苯并噻二唑,作为辅a单元,调节分子内电子的跃迁能级,拓宽吸收光谱。
本发明提供的双吩噻嗪基锌卟啉染料的分子结构如图1所示;具体合成路线如图2所示。
制备上述双吩噻嗪基锌卟啉染料的具体步骤为:
(1)称取1摩尔份二吡咯甲烷和1摩尔份十二烷氧基苯甲醛加入到二氯甲烷中,氩气保护,室温严格避光搅拌10min使充分溶解;针头打入0.6摩尔份三氟乙酸后再搅拌4h,然后加入1.2摩尔份2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌搅拌1h。用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,加入三乙胺中和混合溶液,停止反应。后处理:旋干,硅胶柱色谱分离纯化,收集产物,旋干得深紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体3。
(2)称取1摩尔份中间体3加入二氯甲烷中室温搅拌溶解;称取2摩尔份n-溴代琥珀酰亚胺充分溶于50ml的二氯甲烷溶液后,将其加入到两口烧瓶室温搅拌1h。用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,用丙酮淬灭反应。后处理:旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得深紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体4。
(3)称取1摩尔份中间体4加入到二氯甲烷中室温搅拌溶解;称取20摩尔份醋酸锌溶于甲醇溶液后,将其加入到两口瓶中,室温搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体5。
(4)称取2摩尔份4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑和1摩尔份4-甲氧羰基苯硼酸频哪醇酯加入到四氢呋喃中搅拌溶解,氩气保护。加入0.02摩尔份四三苯基磷钯和6ml浓度为2m的碳酸钾,升温回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得白色粉末,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体8。
(5)量取体积比为2:1的四氢呋喃和三乙胺;称取1摩尔份的中间体8、0.05摩尔份的二氯二(三苯基磷)合钯和0.05摩尔份碘化铜加入到的两口瓶中,氩气保护,搅拌回流15min。针头打入20摩尔份三甲基硅乙炔后再搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,收集粗产物。量取体积比为1:1的四氢呋喃和甲醇、称取氢氧化钾、全部粗产物加入到两口瓶中。室温搅拌1h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色粉末,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体9。所述氢氧化钾的用量要求为1eq和1maq。
(6)称取1摩尔份间体5、0.8摩尔份中间体9、0.4摩尔份三二亚苄基丙酮二钯、1.7摩尔份三苯基胂加入到体积比为3:1的四氢呋喃/三乙胺的混合溶剂中搅拌溶解,氩气保护,升温回流,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得绿色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体10。
(7)称取1摩尔份中间体11溶于乙酸,冰水浴搅拌溶解;量取3摩尔份硝酸,反应12h。后处理:加入体积比为6:1的乙醇/水猝灭反应,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干得橙黄色油状液体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体12。
(8)称取1摩尔份中间体12、1摩尔份还原铁粉、10摩尔份氯化铵;量取体积比为4:4:2的四氢呋喃/乙醇/水加入到两口瓶搅拌溶解,氩气保护,升温回流,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,中性氧化铝柱色谱分离,收集产物,旋干得黑色油状物13。
(9)称取2摩尔份中间体13、1摩尔份中间体14、3摩尔份叔丁醇钠、0.05摩尔份醋酸钯、0.1摩尔份1,1-双(二苯基膦)二茂铁;量取甲苯溶液加入到两口瓶中搅拌溶解,氩气保护,升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡红色油状物,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体15。
(10)称取1摩尔份中间体15、5摩尔份1,4对溴苯、3摩尔份叔丁醇钠、0.05摩尔份醋酸钯;量取甲苯溶液加入到两口瓶中,搅拌溶解,氩气保护,升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体16。
(11)称取1摩尔份中间体16、1.5摩尔份联硼酸频哪醇酯、0.03摩尔份[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯、3摩尔份醋酸钾,同时量取体积比为4:1的四氢呋喃/甲醇溶液加入到两口瓶中,搅拌溶解,氩气保护,升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体17。
(12)称取1摩尔份的中间体10、2摩尔份中间体17、3摩尔份醋酸钾、0.05摩尔份的四三苯基磷钯;量取体积比为10:1的四氢呋喃和水加入到两口瓶中,氩气保护,充分搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得深绿色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体18。
(13)称取1摩尔份中间体17、10摩尔份的一水氢氧化锂溶于水中;量取四氢呋喃加入到两口瓶中,氩气保护,将混合物搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,得到深绿色固体产物,真空干燥箱烘干至恒重,得双吩噻嗪基锌卟啉染料,记为t-3。
本发明提供的双吩噻嗪基锌卟啉染料的合成路线简单,制得的双吩噻嗪基锌卟啉染料,对可见光区的太阳光具有较好的吸收。在dssc中具有很好的应用潜力。
附图说明
图1为本发明实施例制得的双吩噻嗪基锌卟啉染料的分子结构图。
图2为为本发明实施例中双吩噻嗪基锌卟啉染料t-3的合成路线图。
图3为本发明实施例制得的双吩噻嗪基锌卟啉染料的紫外可见吸收光谱。
具体实施方式
实施例:
(1)中间体3的合成:称取二吡咯甲烷(3.07g,21.00mmol)和十二烷氧基苯甲醛(9.98g,21.00mmol)加入到三口瓶中;量取500ml的二氯甲烷加入1000ml到三口瓶中,氩气保护,室温严格避光搅拌10min使充分溶解;针头打入(0.92ml,12.60mmol)三氟乙酸后再搅拌4h;之后称取2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(5.72g,25.20mmol)加入到三口瓶中搅拌1h。用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,量取4ml三乙胺中和混合溶液,停止反应。后处理:旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷:石油醚洗脱=5:1)梯度洗脱,收集产物3,旋干得深紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重(3.78g,产率15%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):10.24-10.10(s,2h),9.34-9.27(d,4h),9.06-8.99(d,4h),7.80-7.69(t,2h),7.10-7.03(d,4h),3.90-3.83(t,8h),1.34-1.26(m,20h),1.09-1.00(m,10h),0.96-0.87(m,30h),0.79-0.72(m,8h),0.66-0.55(m,16h),0.54-0.45(m,8h),-3.06(s,2h).ms:m/z=1199。
(2)中间体4的合成:量取200ml的二氯甲烷加入500ml两口瓶中;称取中间体3(1.80g,1.50mmol)室温搅拌溶解;称取n-溴代琥珀酰亚胺(0.54g,3.00mmol)充分溶于50ml的二氯甲烷溶液后,将其加入到两口烧瓶室温搅拌1h。用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,用丙酮(15ml)淬灭反应;后处理:旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷:石油醚洗脱=5:1)梯度洗脱,收集产物4,旋干得深紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重(1.80g,产率:90%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):9.57-9.51(d,4h),8.86-8.81(d,4h),7.77-7.69(t,2h),7.05-7.00(d,4h),3.90-3.84(t,8h),1.36-1.07(m,20h),1.03-0.95(m,16h),0.94-0.82(t,24h),0.75-0.65(m,8h),0.62-0.51(m,16h),0.48-0.40(m,8h)-2.57(s,2h).ms:m/z=1357。
(3)中间体5的合成:量取300ml的二氯甲烷加入1000ml两口瓶中,称取中间体4(1.80g,1.35mmol)室温搅拌溶解;称取醋酸锌(6.00g,27.00mmol)溶于100ml的甲醇溶液后,将其加入到两口瓶中,室温搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷:石油醚洗脱=5:1),收集产物5,旋干得淡紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重(1.66g,产率87%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):9.72-9.66(d,4h),8.99-8.90(d,4h),7.79-7.70(t,2h),7.08-7.01(d,4h),3.94-3.85(t,8h),1.37-1.06(m,20h),1.05-0.93(m,20h),0.91-0.81(m,20h),0.70-0.63(m,8h),0.59-0.51(m,8h),0.51-0.44(m,8h),0.42-0.35(m,8h).ms:m/z=1418。
(4)中间体8的合成:量取50ml四氢呋喃加入到100ml的两口瓶中;称取4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑(2.20g,7.60mmol)、4-甲氧羰基苯硼酸频哪醇酯(1.00g,3.80mmol)加入两口瓶中搅拌溶解,氩气保护。加入四三苯基磷钯(86.60mg,0.08mmol)和碳酸钾(6ml,2m),升温回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚=1:1,梯度淋洗),收集产物8,旋干得白色粉末,真空干燥箱烘干至恒重(0.53g,40%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):8.27-8.19(d,2h),8.04-7.95(m,3h),7.69-7.64(d,1h),4.03-3.95(s,3h).ms:m/z=348。
(5)中间体9的合成:量取四氢呋喃/三乙胺(24ml/12ml);称取中间体8(0.53g,1.50mmol)、二氯二(三苯基磷)合钯(53mg,0.08mmol)和碘化铜(14.20mg,0.08mmol)加入到100ml的两口瓶中,氩气保护,50℃搅拌回流15min。针头打入(2.5ml,30.00mmol)三甲基硅乙炔后再搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚=1:1,梯度淋洗),收集粗产物产物。量取四氢呋喃/甲醇(20ml/20ml)和氢氧化钾(1eq,1maq)。将粗产物加入混合液中,室温搅拌1h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚=1:1,梯度淋洗),收集产物9,旋干得淡黄色粉末,真空干燥箱烘干至恒重(0.22g,50%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):8.26-8.20(d,2h),8.07-8.02(d,2h),7.95-7.91(d,1h),7.78-7.74(d,1h),4.02-3.98(s,3h),3.70-3.66(s,1h).ms:m/z=294。
(6)中间体10的合成:量取四氢呋喃/三乙胺(60ml/20ml);称取中间体5(0.75g,0.53mmol)、中间体9(0.12g,0.42mmol)、二氯二(三苯基磷)合钯(0.19g,0.2mmol),三苯基胂(0.28g,0.90mmol)加入两口瓶中搅拌溶解,氩气保护,50℃回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离(二氯甲烷/石油醚=1:2,梯度淋洗),收集产物10,旋干得绿色固体,真空干燥箱烘干至恒重(69mg,10%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):10.03-10.01(d,2h),9.63-9.60(d,2h),9.00-8.98(d,2h),8.88-8.87(d,2h),8.18-8.16(d,1h),8.09-8.06(d,2h),7.99-7.95(d,2h),7.76-7.73(s,3h),7.08-7.04(d,4h),4.01-3.98(s,3h),3.92-3.89(m,8h),1.35-1.02(m,28h),1.01-0.88(m,18h),0.86-0.74(m,20h),0.65-0.35(m,26h).ms:m/z=1634。
(7)中间体12的合成:称取中间体11(11.06g,35.65mmol)、50ml乙酸加入到250ml两口瓶中,冰水浴搅拌溶解;量取硝酸(5.78ml,128.35mmol),反应12h。后处理:加入70ml体积比为6:1的乙醇/水猝灭反应,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干得橙黄色油状液体,真空干燥箱烘干至恒重(11.41g,89.4%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):8.82-8.79(s,1h),8.84-8.37(d,1h),7.71-7.64(t,1h),7.60-7.50(m,2h),7.41-7.35(t,1h),2.10-2.00(m,1h),1.44-1.20(m,10h),0.95-0.81(t,6h).ms:m/z=356.16。
(8)中间体13的合成:称取中间体12(11.40g,31.86mmol),还原铁粉(8.96g,159.32mmol),氯化铵(17.31g,318.65mmol);量取100ml体积比为4:4:2的四氢呋喃/乙醇/水加入到250ml两口瓶搅拌溶解,氩气保护,升温回流,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,中性氧化铝柱色谱分离,收集产物,旋干得黑色油状物13,真空干燥箱烘干至恒重(7.10g,67.90%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):7.18-7.07(m,2h),6.95-6.80(m,2h),6.75-6.69(d,1h),6.48-6.42(d,2h),5.03-4.66(s,2h),1.85-1.73(m,1h),1.43-1.14(m,10h),0.89-0.74(t,6h).ms:m/z=326.5。
(9)中间体15的合成:中间体14(5.23g,13.42mmol)、中间体13(8.80g,26.84mmol)、叔丁醇钠(3.87g,40.26mmol)、醋酸钯(0.15g,0.67mmol)、1,1-双(二苯基膦)二茂铁(0.74g,1.34mmol);量取100ml甲苯溶液加入到两口瓶中搅拌溶解,氩气保护,110℃升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡红色油状物,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体15(5.15g,67.90%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):7.24-7.17(m,4h),6.98-6.90(m,5h),6.90-6.85(s,2h),6.85-6.78(d,4h),2.04-1.97(m,2h),1.58-1.30(m,20h),1.02-0.92(t,14h).ms:m/z=639.4。
(10)中间体16的合成:称取中间体15(2.10g,3.13mmol),1,4-对溴苯(3.69g,15.63mmol)、叔丁醇钠(0.90g,9.38mmol),醋酸钯(0.035g,0.16mmol);量取100ml甲苯溶液加入到两口瓶中,搅拌溶解,氩气保护,110℃升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体16(2.48g,95%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):7.41-7.38(s,1h),7.33-7.27(d,2h),7.23-7.14(t,4h),6.97-6.83(m,9h),6.82-6.77(d,2h),2.03-1.95(m,2h),1.50-1.46(s,6h),1.37-1.28(s,10h),1.05-0.98(t,2h),0.97-0.88(t,14h).ms:m/z=793.3。
(11)中间体17的合成:称取中间体16(1.55g,1.95mmol),1.5摩尔份联硼酸频哪醇酯(0.74g,2.93mmol)、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯(0.08g,0.11mmol)、醋酸钾(0.57g,5.86mmol);量取50ml体积比为4:1的四氢呋喃/甲醇溶液加入到两口瓶中,搅拌溶解,氩气保护,50℃升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体17(0.85g,52%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):7.73-7.65(d,2h),7.23-7.10(m,4h),7.01-6.88(m,10h),6.85-6.78(d,2h),2.03-1.95(m,2h),1.40-1.36(s,12h),1.36-1.31(m,6h),0.97-0.89(m,14h).ms:m/z=841.4。
(12)中间体18的合成:称取中间体10(73mg,0.025mmol)、中间体17(42mg,0.05mmol)、醋酸钾(7mg,0.075mmol)、四三苯基磷钯(1.40mg,0.00125mmol);量取55ml体积比为10:1的四氢呋喃和水加入到两口瓶中,氩气保护,充分搅拌,70℃回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得深绿色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体18(42mg,75%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):7.73-7.65(d,2h),7.23-7.10(m,4h),7.10-7.03(d,4h),7.01-6.88(m,10h),6.85-6.78(d,2h),4.04-4.01(s,3h),3.93-3.79(t,8h),2.07-2.00(m,2h),0.97-0.89(m,14h)2.03-1.95(m,2h),1.40-1.36(s,12h),1.36-1.31(m,6h),0.97-0.89(m,14h).ms:m/z=2267.2。
(13)称取中间体18(86mg,0.038mmol)、一水氢氧化锂(637mg,1.52mmol)溶于5ml水中;量取30ml的四氢呋喃加入到两口瓶中,氩气保护,将混合物搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应。后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物t-3,旋干得到深绿色固体产物,真空干燥箱烘干至恒重(38mg,44.7%)。1hnmr(cdcl3,500mhz)δ(tms,ppm):10.28-10.07(d,2h),9.13-9.03(d,2h),9.02-8.93(d,2h),8.91-8.78(d,2h),8.34-8.24(d,2h),8.23-8.13(d,2h),8.08-7.90(d,4h),7.82-7.65(t,2h),7.42-7.37(d,1h),7.36-7.29(d,2h),7.26-7.14(t,6h),7.14-7.01(d,4h),7.00-6.85(m,6h),6.81-6.73(d,1h),3.97-3.71(t,8h),2.07-2.02(m,2h),1.53-1.44(m,6h),1.40-1.25(s,30h),1.21-1.11(m,10h),1.09-0.85(m,40h),0.84-0,75(t,10h),0.72-0.56(m,8h),0.58-0.37(m,16h).ms:m/z=2249.2。
图3紫外光谱图可以看出t-3的光谱响应区间为350-700nm,最大吸收波长为645nm,表明其对可见光区的太阳光具有较好的吸收。
1.一种双吩噻嗪基锌卟啉染料,其特征在于该双吩噻嗪基锌卟啉染料的分子结构为:
2.一种如权利要求1所述双吩噻嗪基锌卟啉染料的制备方法,其他在于具体步骤为:
(1)称取1摩尔份二吡咯甲烷和1摩尔份十二烷氧基苯甲醛加入到二氯甲烷中,氩气保护,室温严格避光搅拌10min使充分溶解;针头打入0.6摩尔份三氟乙酸后再搅拌4h,然后加入1.2摩尔份2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌搅拌1h;用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,加入三乙胺中和混合溶液,停止反应;后处理:旋干,硅胶柱色谱分离纯化,收集产物,旋干得深紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体3;
(2)称取1摩尔份中间体3加入二氯甲烷中室温搅拌溶解;称取2摩尔份n-溴代琥珀酰亚胺充分溶于50ml的二氯甲烷溶液后,将其加入到两口烧瓶室温搅拌1h;用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,用丙酮淬灭反应;后处理:旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得深紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体4;
(3)称取1摩尔份中间体4加入到二氯甲烷中室温搅拌溶解;称取20摩尔份醋酸锌溶于甲醇溶液后,将其加入到两口瓶中,室温搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡紫色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体5;
(4)称取2摩尔份4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑和1摩尔份4-甲氧羰基苯硼酸频哪醇酯加入到四氢呋喃中搅拌溶解,氩气保护;加入0.02摩尔份四三苯基磷钯和6ml浓度为2m的碳酸钾,升温回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得白色粉末,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体8;
(5)量取体积比为2:1的四氢呋喃和三乙胺;称取1摩尔份的中间体8、0.05摩尔份的二氯二(三苯基磷)合钯和0.05摩尔份碘化铜加入到的两口瓶中,氩气保护,搅拌回流15min;针头打入20摩尔份三甲基硅乙炔后再搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,收集粗产物;量取体积比为1:1的四氢呋喃和甲醇、称取氢氧化钾、全部粗产物加入到两口瓶中;室温搅拌1h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色粉末,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体9;所述氢氧化钾的用量要求为1eq和1maq;
(6)称取1摩尔份中间体5、0.8摩尔份中间体9、0.4摩尔份三二亚苄基丙酮二钯、1.7摩尔份三苯基胂加入到体积比为3:1的四氢呋喃/三乙胺的混合溶剂中搅拌溶解,氩气保护,升温回流,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得绿色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体10;
(7)称取1摩尔份中间体11溶于乙酸,冰水浴搅拌溶解;量取3摩尔份硝酸,反应12h;后处理:加入体积比为6:1的乙醇/水猝灭反应,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干得橙黄色油状液体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体12;
(8)称取1摩尔份中间体12、1摩尔份还原铁粉、10摩尔份氯化铵;量取体积比为4:4:2的四氢呋喃/乙醇/水加入到两口瓶搅拌溶解,氩气保护,升温回流,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,中性氧化铝柱色谱分离,收集产物,旋干得黑色油状物13;
(9)称取2摩尔份中间体13、1摩尔份中间体14、3摩尔份叔丁醇钠、0.05摩尔份醋酸钯、0.1摩尔份1,1-双(二苯基膦)二茂铁;量取甲苯溶液加入到两口瓶中搅拌溶解,氩气保护,升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡红色油状物,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体15;
(10)称取1摩尔份中间体15、5摩尔份1,4对溴苯、3摩尔份叔丁醇钠、0.05摩尔份醋酸钯;量取甲苯溶液加入到两口瓶中,搅拌溶解,氩气保护,升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体16;
(11)称取1摩尔份中间体16、1.5摩尔份联硼酸频哪醇酯、0.03摩尔份[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯、3摩尔份醋酸钾,同时量取体积比为4:1的四氢呋喃/甲醇溶液加入到两口瓶中,搅拌溶解,氩气保护,升温回流6h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得淡黄色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体17;
(12)称取1摩尔份的中间体10、2摩尔份中间体17、3摩尔份醋酸钾、0.05摩尔份的四三苯基磷钯;量取体积比为10:1的四氢呋喃和水加入到两口瓶中,氩气保护,充分搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,硅胶柱色谱分离,收集产物,旋干得深绿色固体,真空干燥箱烘干至恒重,得中间体18;
(13)称取1摩尔份中间体17、10摩尔份的一水氢氧化锂溶于水中;量取四氢呋喃加入到两口瓶中,氩气保护,将混合物搅拌回流12h,用薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变,停止反应;后处理:冷却,旋干,二氯甲烷溶解,水洗,萃取,收集有机相,旋干,硅胶柱色谱分离,得到深绿色固体产物,真空干燥箱烘干至恒重,得双吩噻嗪基锌卟啉染料,记为t-3。
技术总结