JP2012520822A5

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Publication number: JP2012520822A5
Application number: JP2012500363A
Authority: JP
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2013-05-02
Anticipated expiration: 2030-03-19

Description

Ｒｘは、式（５）〜（１９）の化合物における置換基Ｒ _４１〜Ｒ _５６のいずれかを指す。従って、式（５）、（１２）及び（１６）の化合物において、Ｒｘは置換基Ｒ₄₁〜Ｒ₄₈のいずれかを表す。従って、式（９）及び（１４）において、Ｒｘは置換基Ｒ₄₁〜Ｒ₄₉のいずれかを表し、式（１０）の化合物において、置換基Ｒ₄₁〜Ｒ₅₁のいずれかを表し、式（１１）、（１７）及び（１８）の化合物において、置換基Ｒ₄₁〜Ｒ₅₂のいずれかを表し、式（１３）及び（１５）の化合物において、置換基Ｒ₄₁〜Ｒ₅₃のいずれかを表し、式（１９）の化合物において、置換基Ｒ₄₁〜Ｒ₅₆のいずれかを表し、式（１９ａ）の化合物において、置換基Ｒ₄₁及びＲ₄₂のいずれかを表す。
一実施態様によると、置換基Ｒｘは１〜５０個の炭素と１又は２個以上のヘテロ原子を含む炭化水素から選択され、式（５）〜（１９ａ）のいずれの化合物における（ＸＶ）とも異なる前記炭化水素はアルキル、アルケニル、アルキニル及びアリールから選択され、当該アルキル、アルケニル、アルキニル及びアリールはさらに置換されているか置換されておらず、前記アルキル、アルケニル及びアルキニルは直鎖状、分岐状又は環状であることができ、前記アルキル、アルケニル、アルキニル及びアリール中の１又は２個以上の炭素原子は、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、ＳＯ₂−、−Ｓ（Ｏ）₂（Ｏ）−、−Ｎ＝、−Ｐ＝、−ＮＲ’−、−ＰＲ’−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｐ（Ｏ）（ＮＲ’Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＮＲ’Ｒ’）Ｏ−、Ｐ（Ｏ）（ＮＲ’Ｒ’）ＮＲ’−、−Ｓ（Ｏ）ＮＲ’−及び−Ｓ（Ｏ）₂ＮＲ’からなる群から選択されたいずれのヘテロ原子及び／又は基により置換されていてもよい。ここで、Ｒ’は、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル（必要に応じて部分的又は完全にフッ素化されたもの）、及び／又はフェニル、あるいは単環式芳香族複素環（必要に応じて部分的又は完全にフッ素化されたもの）である。

式（１８）の化合物の一実施態様によると、置換基Ｒ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₄、Ｒ₄₅、Ｒ₄₇、Ｒ₄₈、Ｒ₅₀及びＲ₅₁のうちの１又は２以上は、先に定義したとおりの式（ＸＶ）の置換基から選択される。１又は２個以上の共役二重結合及び末端アンカー基を含むアルケニル置換基が開示されている国際公開第２００６／０３８８２３号を参照する。従来技術のアンカー基、例えばカルボン酸、ホスホン酸、スルホン酸又はそれらの塩がホスフィン酸基で置き換えられたかかる化合物が本発明により包含される。式（１８）の化合物の一実施態様によると、上記置換基（ＸＶ）において、Ａｍはビニレン（−Ｃ＝Ｃ−）及び／又は１，４−フェニレンであることができ、Ｍは１〜４の整数であることができる。一実施態様によると、Ｒ₄₃、Ｒ₄₆、Ｒ₄₉及びＲ₅₂は、好ましくは、Ｈ、置換及び非置換アルキル、置換及び非置換アリール、並びに非置換アルキルアリール（アルカリール）から独立に選択される。

式（１９）の化合物の一実施態様によると、置換基Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、Ｒ₄₆、Ｒ₄₇、Ｒ ₅₀、Ｒ₅₁、Ｒ₅₄及びＲ₅₅のうちの１又は２以上は、先に定義したとおりの式（ＸＶ）の置換基から選択される。国際公開第２００８／１４５１７２号に開示されている化合物を参照する。国際公開第２００８／１４５１７２号の記載内容全体を引用により本明細書に援用する。本発明は、国際公開第２００８／１４５１７２号に開示されているような置換フタロシアニン化合物において、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）アンカー基がホスフィン酸（−Ｐ（Ｒ₁）（Ｒ₂）ＯＯＨ）アンカー基により置き換えられたものを包含する。従って、一実施態様によると、Ｒ₅₃〜Ｒ₅₆から選択された１つは式（ＸＶ）のアンカー配位子であることができ、Ｒ₄₁〜Ｒ₄₄のうちの少なくとも１つ、Ｒ₄₅〜Ｒ₄₈のうちの少なくとも１つ及び／又はＲ₄₉〜Ｒ₅₂のうちの少なくとも１つはアルキル、好ましくは分岐アルキル、例えばｔｅｒｔ−ブチルである。
一実施態様によると、式（１）の化合物の置換基Ｒ₁及びＲ₂の少なくとも１つは下記式（ＸＸ）の置換基に従うビピリジン構造を含む：

第２の導電性層は、一般的に、対電極７の一部であり、例えば、透明ＩＴＯ（酸化インジウム錫）がプラスチック又はガラスにコートされていてプラスチック又はガラスを導電性にしたＩＴＯ被覆プラスチック又はガラスの場合のように、すでに基材の一部である。
従って、導電性層２および７の一方又は両方が透明金属酸化物、例えばインジウムドープ酸化錫（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、ＺｎＯ−Ｇａ₂Ｏ₃、ＺｎＯ−Ａｌ₂Ｏ₃、酸化錫、アンチモンをドープした酸化錫（ＡＴＯ）及び酸化亜鉛を含んでいてもよい。

Claims

光電変換デバイス、バッテリー、キャパシター、エレクトロクロミックディスプレイ、化学センサー、生物センサー、発光ダイオード、電極、半導体、分離膜、選択的吸着剤、ＨＰＬＣ用吸着剤、触媒、インプラント、ナノ粒子、付着防止剤、腐食防止コーティング、又は光電変換デバイス、バッテリー、キャパシター、エレクトロクロミックディスプレイ、化学センサー、生物センサー、発光ダイオード、電極、半導体、分離膜、選択的吸着剤、ＨＰＬＣ用吸着剤、触媒、インプラント、ナノ粒子、付着防止剤、腐食防止コーティングの任意の組み合わせから選ばれるデバイス又はデバイス構造体であって、無機材料を含む表面を有し、前記無機材料に化合物が結合していて前記表面を修飾しており、前記化合物は下記式（１）：

（式中、Ｒ₁ 及びＲ₂ は独立に、Ｈ、有機金属置換基及び有機置換基から選ばれ、ただし、Ｒ₁ 及びＲ₂ のうちの少なくとも１つはＨでない）
により表されるホスフィン酸化合物である、デバイス又はデバイス構造体。
前記無機材料が、鉱物、金属、酸化物、硫化物、ホスフェート、シリケート材料、およびこれらの２種又は３種以上を含む材料から選ばれる、請求項１に記載のデバイス又はデバイス構造体。
前記無機材料が、シリカ、マイカ、金属、金属酸化物、金属硫化物、リン酸金属塩、マンガン酸金属塩、炭酸金属塩、及びチタン酸金属塩から選ばれる材料を含むか、シリカ、マイカ、金属、金属酸化物、金属硫化物、リン酸金属塩、マンガン酸金属塩、炭酸金属塩、及びチタン酸金属塩から選ばれる材料からなる、請求項１又は２に記載のデバイス又はデバイス構造体。
前記無機材料が、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、鉄、錫、金、銀、銅、黄銅、コバルト、ニオブ、バナジウム、タンタル及びクロム、並びにアルミニウム、チタン、ジルコニウム、鉄、錫、金、銀、銅、黄銅、コバルト、ニオブ、バナジウム、タンタル及びクロムの酸化物及び硫化物から選ばれた材料を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
前記無機材料が、Ａｇ₂Ｏ、ＡｌＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、ＢｉＯ₃、ＣｄＯ、ＣｄＦｅ₂Ｏ₄、Ｃｅ₂Ｏ₃、ＣｕＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＣｕＴｉＯ₃、ＦｅＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、ＦｅＯＯＨ、ＦｅＴｉＯ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、ＨｇＯ、Ｈｇ₂Ｎｂ₂Ｏ₇、Ｈｇ₂Ｔａ₂Ｏ₇、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＫＮｂＯ₃、ＫＴａＯ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、ＬａＴｉ₂Ｏ₇、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＭｇＴｉＯ₃、ＭｎＯ、ＭｎＯ₂、ＭｎＴｉＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＮｉＴｉＯ₃、ＰｂＯ、ＰｂＦｅ₁₂Ｏ₁₉、ＰｄＯ、Ｐｒ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂、ＳｒＴｉＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｔｂ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｔｌ₂Ｏ₃、Ｖ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、ＹＦｅＯ₃、ＺｎＯ、ＺｎＴｉＯ₃、ＺｒＯ₂、Ａｇ₂Ｓ、ＡｇＡｓＳ₂、ＡｇＳｂＳ₂、Ａｓ₂Ｓ₃、ＣｄＳ、Ｃｅ₂Ｓ₃、ＣｏＳ、ＣｏＳ₂、ＣｏＡｓＳ、ＣｕＳ、Ｃｕ₂Ｓ、ＣｕＳ₂、Ｃｕ₃ＡｓＳ₄、ＣｕＦｅＳ₂、Ｃｕ₅ＦｅＳ₄、ＣｕＩｎＳ₂、ＣｕＩｎ₅Ｓ₈、Ｄｙ₂Ｓ₃、ＦｅＳ、ＦｅＳ₂、Ｆｅ₃Ｓ₄、ＦｅＡｓＳ、Ｇｄ₂Ｓ₃、ＨｆＳ₂、ＨｇＳ、ＨｇＳｂ₄Ｓ₈、Ｉｎ₂Ｓ₃、Ｌａ₂Ｓ₃、ＭｎＳ、ＭｎＳ₂、ＭｏＳ₂、Ｎｄ₂Ｓ₃、ＮｉＳ、ＮｉＳ₂、ＯｓＳ₂、ＰｂＳ、Ｐｂ₁₀Ａｇ₃、Ｓｂ₁₁Ｓ₂₈、Ｐｂ₂Ａｓ₂Ｓ₅、ＰｂＣｕＳｂＳ₃、Ｐｂ₅Ｓｎ₃Ｓｂ₂Ｓ₁₄、Ｐｒ₂Ｓ₃、ＰｔＳ₂、Ｒｈ₂Ｓ₃、ＲｕＳ₂、Ｓｂ₂Ｓ₃、Ｓｍ₂Ｓ₃、ＳｎＳ、ＳｎＳ₂、Ｔｂ₂Ｓ₃、ＴｉＳ₂、ＴｌＡｓＳ₂、ＷＳ₂、ＺｎＳ、ＺｎＳ₂、Ｚｎ₃Ｉｎ₂Ｓ₆、及びＺｒＳ₂から選ばれた材料を含む及び／又はから成る、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
式（１）の前記有機置換基が、１〜７０個の炭素原子及び０〜５０個の非金属ヘテロ原子を含む炭化水素であり、式（１）の前記有機金属置換基が１〜７０個の炭素原子、０〜５０個の非金属ヘテロ原子及び１〜１０個の金属原子を含む炭化水素である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
Ｒ₁及びＲ₂が、Ｈ、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル、アルケニル及びアルキニル並びにアリールから独立に選ばれ、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル、アルケニル及びアルキニル並びにアリールはそれぞれ独立にさらに置換されていてもよく、１又は２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
Ｒ₁及びＲ₂の少なくとも１つがＨ、有機発色団及び有機金属発色団から独立に選ばれる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
Ｒ₁及びＲ₂のうちの少なくとも１つが、置換若しくは非置換アリール、又は置換若しくは非置換アリールで置換されたアルキル、アルケニル若しくはアルキニルを含み、ここで前記アリールは１又は２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、置換基はアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール及びアミンから独立に選ぶことができ、前記アルキル、アルケニル、アルキニル及びアリールの全てが１又は２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、前記アミンは、前記アミン基の窒素原子に加えて１又は２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、前記アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール又はアミン置換基の全てが、アルキル、アルケニル、アルキニル及びアリールから選ばれた１又は２個以上のさらなる置換基により独立に置換されていてもよく、前記アルキル、アルケニル、アルキニル及びアリールは任意選択的に１又は２個以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、請求項１〜８のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
前記デバイス又はデバイス構造体が電極を含むバッテリーであり、前記電極が請求項１〜９のいずれか一項に記載の無機材料を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のデバイス又はデバイス構造体。
有機金属色素における配位子としての、請求項１及び６〜９のいずれか一項で定義される式（１）の化合物の使用。
無機表面、金属表面、酸化物表面又は硫化物表面に有機金属化合物又は有機化合物を固定するための請求項１及び６〜９のいずれか一項で定義される式（１）により表されるホスフィン酸化合物のホスフィン酸基の使用。
式（１）：

（式中、Ｒ ₁ 及びＲ ₂ は請求項１及び６〜９のいずれか一項で定義したとおりである）
により表されるホスフィン酸化合物により修飾された表面を有する半導体フォトアノードを含む色素増感太陽電池。
式（１）により表される前記化合物が、増感色素、共吸着剤化合物、及び増感色素の配位子から選ばれる、請求項１３に記載の太陽電池。