專利名稱：三(4-三唑苯基)胺化合物及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有機合成技術領域，涉及三(4-三唑苯基)胺化合物及其單晶以及他們的制備方法，三(4-三唑苯基)胺制備光電材料方面的應用。
背景技術：
三苯胺類及其衍生物是一類性能優(yōu)良的光電材料，它們是非平面的具有螺旋槳式空間結構的芳胺化合物，其特殊的空間結構使三苯胺基染料分子聚集程度減弱。1，2，4-三唑及其衍生物兼有吡唑和咪唑的配位特點，是配位能力較強的橋連配體，目前已合成并表征了大量的單核、多核和多維化合物。這些配體能夠以1，2位上的氮原子與金屬離子配位形成NI，N2-橋連模式，對于4位未取代的1，2，4-三唑衍生物能通過2，4位上的氮原子形成N2，N4-橋連模式，這種N2，N4-橋連模式同金屬酶中咪唑的NI，N3-橋連模式類似。對于三唑類化合物的特殊用途還表現(xiàn)在分子器件化的設計上，合成具有不同維數(shù)的金屬配合物乃是完成器件化至關重要的一步。在已報道的染料敏化劑中，含貴金屬的釕基敏化劑性能最好，但其成本較高。二不含貴金屬的純有機染料敏化劑具有結構多樣性、易于設計、成本低廉和摩爾消光系數(shù)高等優(yōu)點。所以，設計合成用于替代釕基染料的純有機染料敏化劑已經成為一項非常重要的工作。基于此，本發(fā)明主要研究高效、低成本有機染料敏化劑的設計與合成。三苯胺及其衍生物是一類性能優(yōu)良的光電材料，本發(fā)明即是選用三苯胺為基本骨架通過簡單的有機反應，設計和合成新穎的三苯胺類有機物。迄今為止，尚未查到三(4-三唑苯基)胺這個化合物，更未檢索到有關三(4-三唑苯基)胺合成方法的文獻報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種三(4-三唑苯基)胺化合物及其制備方法。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種三(4-三唑苯基)胺單晶及其制備方法。本發(fā)明的再一個目的在于提供三(4-三唑苯基)胺化合物及其單晶在制備光電材料方面的應用。特別是在制備染料及發(fā)光劑方面的應用。染料敏化太陽電池(dye-sensitized solar cell, DSC)是由導電玻璃、TiO2多孔納米膜、光敏染料、電解質以及鍍Pt對電極構成的“三明治”式結構電池。其中，光敏染料的性能直接影響到DSC的光電轉換效率，是DSC能夠高效，長壽命工作的最重要的因素之一。與目前效率最高的貴金屬釕基-多吡啶敏化劑相比，純有機染料敏化劑由于具有成本低廉，合成和修飾簡單，光物理性質豐富等優(yōu)點而日益受到人們的廣泛關注。純有機染料從結構上分為供電子基團、η共軛橋和吸電子基團三部分。由于三苯胺及其衍生物具有高純度、高效率、高亮度和足夠的熱穩(wěn)定性，導致三苯胺的紅光材料研究非?；钴S，同時，綠光和藍光的三苯胺類衍生物材料的研究也在進一步深入。三苯胺類化合物將用作空穴傳輸層材料的電致發(fā)光器件，具有高效率、高亮度的電致發(fā)光性能，可廣泛應用于有機電致發(fā)光領域。從2004年Kitamura等首次報道的三苯胺染料以來，有關的研究越來越多，其分子設計主要從三方面來考慮一是將不同的取代集團嫁接到三苯胺供電子部分，例如Liang和Xu等將富電子的乙烯基引入三苯胺的供電子部分。光電轉換效率達到5. 84% ;二是研究不同的η共軛體系，例如Hagberg和hwag等引入噻吩、苯環(huán)等基團,使光電轉化效率得到明顯的提升；三是改變吸電子基團的種類或數(shù)目，這方面的研究較少。本發(fā)明人在試驗中驚奇地發(fā)現(xiàn)以三(4-碘代苯)胺，三唑，碳酸鉀和氧化銅為主要原材料，反應中以N，N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，控制溫度在80-200°C時，可以得到收率高的三(4-三唑苯基)胺及其單晶。為此本發(fā)明人提供了如下的技術方案
三(4-三唑苯基)胺化合物具有如下的結構
權利要求
1.三(4-三唑苯基)胺化合物具有如下的結構
2.三(4-三唑苯基)胺單晶，其特征在于該單晶結構采用APEXII CCD area detector,使用經過石墨單色化的Moka射線(I= 0.71073 A)為入射輻射，以w _ 2d掃描方式收集衍射點，經過最小二乗法修正得到晶胞參數(shù)，從差值Fourier電子密度圖利用SHELXL-97直接法解得單晶數(shù)據(jù)
3.權利要求I所述三(4-三唑苯基)胺化合物的制備方法，其特征在于在極性溶劑采用“一鍋法”，將化合物(I )，化合物(II )，碳酸鉀和氧化銅在加熱條件下反應制備；其中三(4-碘代苯)胺三唑碳酸鉀氧化銅的摩爾比為2:10-15:30:1 ;反應溫度80-200°C，反應時間12-120小時；
4.權利要求2所述三(4-三唑苯基)胺單晶的制備方法，其特征在于在極性溶劑中將三(4-碘代苯)胺，三唑，碳酸鉀和氧化銅在加熱條件下制備該單晶；其中三(4-碘代苯)胺三唑碳酸鉀氧化銅的摩爾比為2:10:30:1 ;反應溫度80-200°C，反應時間12-120小時。
5.權利要求3或4所述的制備方法，其中所述的極性溶劑為N，N-二甲基甲酰胺，所述的堿為氫氧化鈉。
6.三(4-三唑苯基)胺單晶在制備光電材料方面的應用。
7.三(4-三唑苯基)胺單晶在制備染料及發(fā)光劑方面的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三(4-三唑苯基)胺化合物、單晶及其三(4-三唑苯基)胺的制備方法，它是采用“一鍋法”，即三(4-碘代苯)胺，三唑，碳酸鉀和氧化銅加熱來制備該有機化合物。本發(fā)明的制備方法具有工藝操作簡單，生產成本低，環(huán)境污染小的特點，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產。本發(fā)明制備的三(4-三唑苯基)胺單晶可以用在光電材料特別是染料及發(fā)光劑方面的應用。
文檔編號C07D249/08GK102633734SQ20121007856
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2012年3月23日
發(fā)明者劉巨艷, 王英 申請人:天津師范大學