CN103374004A - 酰胺类卟啉衍生物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及酰胺类卟啉衍生物及其制备方法，所述酰胺类卟啉衍生物是N,N',N",N'"-四-烷基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰胺（TPP-TNCn），其分子结构如下所示。TPP-TNCn的制备包括如下过程，第一步，将羧酸卟啉溶解于无水二氯甲烷中，然后加入二氯亚砜，室温下搅拌反应；第二步，在上述溶液中加入三乙胺，然后分别加入伯胺（NH2CnH2n+1,n=3-18），在0℃以下的温度反应得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物。以二氯甲烷和醇类的混合溶剂作为冲洗液，用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物。

Description

酰胺类卟啉衍生物及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机分子光、电材料技术领域，具体涉及酰胺类卟啉衍生物；本发明还涉及所述酰胺类卟啉衍生物的制备方法； 
背景技术
有机光伏电池由于其环保、高效、低成本等优点逐渐成为新能源研究的重点，但是有机光伏电池却受制于能否找到具有较高能量转换效率的有机材料。卟啉类化合物因存在分布于整个体系的共轭大π键，因此具有很强的吸光特性，很有可能成为一类优异的有机光伏材料； 
在卟啉结构中引入了酰胺基，使酰胺类卟啉衍生物具有以下的特点，第一：相对于卟啉类化合物，酰胺类卟啉衍生物的膜有可能具有较高的有序性，有可能有利于光生激子的分离和传输。当用其作为有机光材料组装成有机光伏器件，有可能提高有机光伏器件的光电转换效率，第二：相对于卟啉类化合物，酰胺类卟啉衍生物具有较好的溶剂溶解性。这有利于采用溶液加工的方法制备有机光伏电池。因而，酰胺类卟啉化合物在有机光伏领域具有很好的应用前景。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种可作为有机光伏材料的酰胺类卟啉衍生物。 
本发明的目的还在于提供酰胺类卟啉衍生物的制备方法。 
本发明所述的酰胺类卟啉衍生物，其特征在于具有如下的分子结构： 
Figure BDA00003451684300021
本发明所述酰胺类卟啉衍生物的制备方法包括如下的步骤： 
第一步将羧酸卟啉溶解于含有无水二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应2-3小时。 
第二步在上述溶液中加入三乙胺，然后分别加入伯胺（NH2CnH2n+1,n=3-18），在-15-0℃的温度下反应20-24小时。除去溶剂得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物。用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物。 
本发明所述酰胺类卟啉衍生物的反应过程可表达如下： 
Figure BDA00003451684300022
与现有技术相比，本发明具有如下的优点： 
本发明所制备的酰胺类卟啉衍生物与卟啉类化合物相比，其所形成的膜有可能具有较高的有序性，有可能有利于光生激子的分离和传输。 
本发明所制备的酰胺类卟啉衍生物，由于其具有好的溶解性能，有利于采用溶液加工的方法制备有机分子光伏电池。 
具体实施方式：
下面结合实例，对本发明做进一步的详细说明 
实施例一：N,N',N",N'"-四-戊基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰胺（TPP-TNC5）的制备 
第一步将羧酸卟啉溶解于无水二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应2小时。 
第二步在上述溶液中加入三乙胺，然后加入戊胺（NH2C5H11），在-8℃的温度下反应20小时。除去溶剂得到N,N',N",N'"-四-戊基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰胺（TPP-TNC5）的粗产物。用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物，冲洗液是二氯甲烷和甲醇的混合溶剂，其体积比为7:1。 
用质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对TPP-TNC5的结构进行了表征，TPP-TNC5的质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）数据如下： 
MS：m/z1022 
1H-NMR（400MHz，DMSO，ppm）：-2.78(s,2H,NH)，7.32(d,8H)，8.11（d,8H）， 
8.99（s,8H），7.45（t,4H），3.36（m,8H）,1.47-1.22（m,24H）0.88（t,12H） 
实施例二：N,N',N",N'"-四-辛基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰胺（TPP-TNC8）的制备 
第一步将羧酸卟啉溶解于无水二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应2.5小时。 
第二步在上述溶液中加入三乙胺，然后分别加入辛胺（NH2C8H17），在-10℃的温度下反应21小时。除去溶剂得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物。用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物，冲洗液是二氯甲烷和甲醇的混合溶剂，其体积比为7:1。 
用质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对TPP-TNC8的结构进行了表征，TPP-TNC8的质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）数据如下： 
MS：m/z1274 
1H-NMR（400MHz，DMSO，ppm）：-2.78(s,2H,NH)，7.32(d,8H)，8.11（d,8H）， 
8.99（s,8H），7.45（t,4H），3.36（m,8H）,1.47-1.22（m,48H）0.88（t,12H） 
实施例三：N,N',N",N'"-四-十二烷基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰 胺（TPP-TNC12）的制备 
第一步将羧酸卟啉溶解于无水二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应3小时。 
第二步在上述溶液中加入三乙胺，然后分别加入十二胺（NH2C12H25），在-11℃的温度下反应22小时。除去溶剂得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物。用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物，冲洗液是二氯甲烷和乙醇的混合溶剂，其体积比为7:1。 
用质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对TPP-TNC12的结构进行了表征，TPP-TNC12的质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）数据如下： 
MS：m/z1458 
1H-NMR（400MHz，DMSO，ppm）：-2.78(s,2H,NH)，7.32(d,8H)，8.11（d,8H）， 
8.99（s,8H），7.45（t,4H），3.36（m,8H）,1.47-1.22（m,80H）0.88（t,12H） 
实施例四：N,N',N",N'"-四-十五烷基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰胺（TPP TNC15）的制备 
第一步将羧酸卟啉溶解于二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应3.5小时。 
第二步在上述溶液中加入三乙胺，然后分别加入十五胺（NH2C15H31），在-12℃的温度下反应23小时。除去溶剂得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物。用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物，冲洗液是二氯甲烷和甲醇的混合溶剂，其体积比为7:1。 
用质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对TPP-TNC15的结构进行了表征，TPP-TNC15的质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）数据如下： 
MS：m/z1653.0 
1H-NMR（400MHz，DMSO，ppm）：-2.78(s,2H,NH)，7.32(d,8H)，8.11（d,8H）， 
8.99（s,8H），7.45（t,4H），3.36（m,8H）,1.47-1.22（m,104H）0.88（t,12H） 
实施例五：N,N',N",N'"-四-十八烷基-4,4',4",4'"-(5,10,15,20-四苯基卟啉)四酰胺（TPP-TNC18）的制备 
第一步将羧酸卟啉溶解于无水二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应5小时。 
第二步在上述溶液中加入三乙胺，然后分别加入十八胺（NH2C18H37），在-15℃的温度下反应24小时。除去溶剂得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物。用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物，冲洗液是二氯甲烷和甲醇的混合溶剂，其体积比为7:1。 
用质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对TPP-TNC18的结构进行了表征，TPP-TNC18的质谱（MS）和核磁共振氢谱（1H-NMR）数据如下： 
MS：m/z1794 
1H-NMR（400MHz，DMSO，ppm）：-2.78(s,2H,NH)，7.32(d,8H)，8.11（d,8H）， 
8.99（s,8H），7.45（t,4H），3.36（m,8H）,1.47-1.22（m,128H）0.88（t,12H）。 

Claims (4)

1.酰胺类卟啉衍生物，其特征在于具有如下的分子结构：
Figure FDA00003451684200011
2.制备权利要求1所述的酰胺类卟啉衍生物的方法，其特征在于包括如下的步骤：
第一步将羧酸卟啉溶解于无水二氯甲烷中，用恒压漏斗加入二氯亚砜，在室温下搅拌反应2-3小时；
第二步再加入三乙胺，然后加入伯胺NH2CnH2n+1，n=3-18，在-15～0℃的温度下反应20-24小时；除去溶剂得到酰胺类卟啉衍生物的粗产物；用色谱柱进行分离得到纯的酰胺类卟啉衍生物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第二步中色谱柱分离时采用的冲洗液是二氯甲烷和醇类的混合溶剂，其体积比为7:1。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于醇类溶剂为甲醇或乙醇。
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