PL237524B1 - Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania - Google Patents

Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania Download PDF

Info

Publication number
PL237524B1
PL237524B1 PL429044A PL42904419A PL237524B1 PL 237524 B1 PL237524 B1 PL 237524B1 PL 429044 A PL429044 A PL 429044A PL 42904419 A PL42904419 A PL 42904419A PL 237524 B1 PL237524 B1 PL 237524B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
triphenylamine
hours
reaction
phenyl
Prior art date
Application number
PL429044A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429044A1 (pl
Inventor
Krzysztof Artur Bogdanowicz
Agnieszka Iwan
Original Assignee
Wojskowy Inst Techniki Inzynieryjnej Im Profesora Jozefa Kosackiego
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wojskowy Inst Techniki Inzynieryjnej Im Profesora Jozefa Kosackiego filed Critical Wojskowy Inst Techniki Inzynieryjnej Im Profesora Jozefa Kosackiego
Priority to PL429044A priority Critical patent/PL237524B1/pl
Publication of PL429044A1 publication Critical patent/PL429044A1/pl
Publication of PL237524B1 publication Critical patent/PL237524B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku są symetryczne iminy o wzorze 1, z rdzeniem trójfenyloaminowym i ugrupowaniami bocznymi (R) zawierającymi pochodne fenylowe lub benzotizowe, znajdujące zastosowanie w wytwarzaniu urządzeń fotowoltaicznych, w szczególności, w ogniwach słonecznych, w postaci warstwy zawierającej te związki. Zgłoszenie obejmuje także sposób otrzymywania symetrycznych imin o wzorze 1, z rdzeniem trójfenyloaminowym, w którym jako ugrupowania boczne (R) zawierają pochodne fenylowe lub benzotizowe. Sposób charakteryzuje się tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 4,4'-trójfenyloaminy, korzystnie w postaci dialdehydu, do związku o wzorze R, korzystnie w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140 ÷ 200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidzie. Powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem i acetonem, a następnie poddaje się procesowi suszenia.

Description

Przedmiotem wynalazku są symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania, znajdujące zastosowanie w urządzeniach fotowoltaicznych, w ogniwie słonecznym zawierającym te związki.
Związki zawierające ugrupowanie iminowe, których właściwości sprawiły, że ta grupa związków znalazła zastosowanie w budowie organicznych ogniw fotowoltaicznych. Podstawą poszukiwania nowych związków tego typu jest rosnące zainteresowanie organicznymi ogniwami słonecznymi jako alternatywy do obecnie stosowanych ogniw słonecznych na bazie krzemu, głównie ze względu na niższą cenę ich wytwarzania.
Dotychczas znana technologia wytwarzania organicznych i polimerowych ogniw słonecznych zakłada zazwyczaj konstrukcję ogniw poprzez nakładanie w postaci cienkich warstw, w tym polimerów i kopolimerów blokowych, jako warstwa przewodząca lub półprzewodząca, np. poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) domieszkowany poly(styrene sulfonate) czy poly(3,4-ethylenedioxythiophene). Warstwy te mogą być wzbogacane innymi związkami małocząsteczkowymi jak np. fulerenami i ich pochodnymi.
Znane są, z publikacji M.-H. Tremblay et al. J. Phys. Chem. C 2016, 120, 17, 9081-9087; H.J. Yen et al. Organic Electronics 11 (2010) 299-310; G.-S. Liou et al. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry 2007, Vol. 45, 4921-1932; D. Sek et al. Synthetic Metals 162 (2012) 1046-1051; M. L. Petrus et al. Polymer Chemistry 2013, 4, 4182-4191; I. Mihai etal., Designed Monomers and Polymers 2012,15, 41-52; D. Sek et al. Macromolecules 2008, 41,6653-6663, Y. Yang et al. Journal of Physical Chemistry C (2010), 114, 3701-3706; S. Wang et al. Synthetic Metals (2013), 168, 1-8; S. Kotowicz et al. Dyes and Pigments (2018), 158, 65-78; T. Jia et al. New Journal of Chemistry (2015) 39, 994-1000, sposoby otrzymywania imin symetrycznych zawierających w swojej strukturze ugrupowanie trójfenyloaminowe jako rdzeń sprzężony z ugrupowaniami tiofenowymi lub polimerowych układów, jako element łańcucha polimerowego lub jako ugrupowanie boczne. Tylko dla związków, gdzie ugrupowanie trójfenyloaminowe stanowi element polimeru lub ugrupowanie boczne podkreśla się ich zastosowanie w urządzeniach fotowoltaicznych. W literaturze T. J. Digemans et al. WO2015/142173, również podane zostały symetryczne iminy zawierające ugrupowanie trójfenyloaminowe jako ugrupowanie boczne i sposób ich otrzymywania.
Istotą wynalazku są symetryczne iminy, z rdzeniem trójfenyloaminowym i ugrupowaniami bocznymi (R) zawierającymi grupy 2-benzotiazolilowe, 4-(tiofen-3-ylo)fenylowe lub 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]fenylowe, o wzorze 1.
Sposób otrzymywania symetrycznych imin, według wynalazku polega na tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 4,4’-diformyltrójfenyloaminy, do związku o wzorze R, w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasu p-toluenosulfonowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140 * 200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidzie. Powstałą mieszaninę wlewa się do wod y, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem i acetonem, a następnie poddaje się procesowi suszenia.
Korzystnym skutkiem zastosowania sposobu według wynalazku jest jednoetapowa bezrozpuszczalnikowa reakcja otrzymywania symetrycznych imin, skalowalność syntezy, krótki czas prowadzenia reakcji oraz prosty sposób oczyszczania, co obniża koszt ich otrzymywania. Zaletą sposobu według wynalazku jest otrzymywanie symetrycznych imin o właściwościach warstwo-twórczych. Zaletą jest również uproszczony proces produkcji ogniw słonecznych poprzez to, że symetryczne iminy nanoszone są bezpośrednio z roztworu.
Wynalazek ilustrują następujące przykłady wykonania.
P r z y k ł a d 1
W atmosferze argonu dodano 4,4’-diformyltrójfenyloamina w ilości 0,002 mola, do 2-aminobenzotaizolu w ilości 0,005 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 185°C przez 24 godziny. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w 12 cm3 dimetylacetamidu. Otrzymaną mieszaninę wlano do 100 cm3 wody. Powstały osad odfiltrowano i przemyto 40 cm3 etanolu, a następnie 20 cm3 acetonu. W kolejnym etapie osad suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
PL 237 524 Β1
Przykład 2
W atmosferze argonu dodano 4,4’-diformyltrójfenyloamina w ilości 0,002 mola, do 4-(tiofen-3-yl)aniliny w ilości 0,005 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 175°C przez 50 godzin. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w 12 cm3 dimetylacetamidu. Otrzymaną mieszaninę wlano do 100 cm3 wody. Powstały osad odfiltrowano i przemyto 40 cm3 etanolu, a następnie 20 cm3 acetonu. W kolejnym etapie osad suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
Przykład 3
W atmosferze argonu dodano 4,4’-diformyltrójfenyloamina w ilości 0,002 mola, do 4-[4-(4-fluorofenyl)-1,3-tiazol-2-yl]aniliny w ilości 0,005 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 180°C przez 34 godziny. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w 12 cm3 dimetylacetamidu. Otrzymaną mieszaninę wlano do 100 cm3 wody. Powstały osad odfiltrowano i przemyto 40 cm3 etanolu, a następnie 20 cm3 acetonu. W kolejnym etapie osad suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
Wzór sumaryczny, masa cząsteczkowa i wydajność reakcji dla otrzymanych symetrycznych imin, z rdzeniem trójfenyloaminowym i ugrupowaniami bocznymi (R) zawierającymi grupy 2-benzotiazolilowe, 4-(tiofen-3-ylo)fenylowe lub 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]fenylowe, o wzorze 1, przedstawione są w tabeli 1.
Przykładowe sygnały 1H NMR dla symetrycznych imin, z rdzeniem trójfenyloaminowym i ugrupowaniami bocznymi (R) zawierającymi grupy 2-benzotiazolilowe, 4-(tiofen-3-ylo)fenylowe lub 4-(4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]fenylowe, o wzorze 1 zostały przedstawione w tabeli 2.
Tabela 1
Oznaczenie Rdzeń R Wydajność [%1 Wzór sumaryczny (m. cz.)
Wzór 1 4,4 ’-trój fenyloami ny 2-benzotiazolilo 62 C34H23N5S2 565,71
Wzór 1 4,4’-trój feny loaminy 4-(tiofen-3-ylo)fenyl 83 C40H29N3S2 615,81
Wzór 1 4,4 ’ -trój feny loam iny 4-(4-(4fluorofenylo)-l,3tiazol-2-ilo]fenyl 51 C50H33F2N5S2 805,96
Tabela 2
Oznaczenie Rdzeń R Sygnały lH NMR [δ, ppm]
Wzór 1 4,4’trójfenyloaminy 2benzotiazolilo 9,25 (2H, d, -HC=N-); 7,65-7,55 (8H, m, benzotiazol); 7,4-7,0 (13 H, arom. -Ph i -Ph-)
Wzór l 4,4’trójfenyloaminy 4-(tiofen-3ylo)fenyl 8,65 (2H, d, -HC=N-); 7,50-6,92 (27 H, arom. -Ph-, -Ph, tiofen)
Wzór 1 4,4’trójfenyloaminy 4-(4-(4fluorofenylo)l,3-tiazol-2ilojfenyl 8,48 (2H, 5, -HC=N-); 7,81-7,70 (I2H, m, arom. -Ph-); 7,45-7,05 (17 H, arom. -Ph, -Ph-); 6,70 (2H, d, tiazol)
PL 237 524 Β1

Claims (2)

1. Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym, znamienne tym, że jako ugrupowania boczne (R) zawierają grupy 2-benzotiazolilowe, 4-(tiofen-3-ylo)fenylowe lub 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]fenylowe, o wzorze 1.
2. Sposób otrzymywania symetrycznych imin o wzorze 1, znamienny tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 4,4’-diformyltrójfenyloaminy, do wiązko o wzorze R, w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasu p-toluenosulfonowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140 4- 200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin, następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidzie, po czym powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem i acetonem, a następnie poddaje się procesowi suszenia.
PL429044A 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania PL237524B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429044A PL237524B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429044A PL237524B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429044A1 PL429044A1 (pl) 2020-09-07
PL237524B1 true PL237524B1 (pl) 2021-04-19

Family

ID=72291406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429044A PL237524B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237524B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429044A1 (pl) 2020-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101494474B1 (ko) 풀러렌 유도체를 원료로 하는 풀러렌막 및 풀러렌 중합체 그리고 그들의 제조 방법
TWI453170B (zh) 用於丙烯腈之分散劑防垢劑
GB1065937A (en) Process for the preparation of oligomeric and polymeric amines
US20160322575A1 (en) Polymer/fullerene formations and their use in electronic/photonic devices
JP2017534695A (ja) テルチオフェンをベースとする共役ポリマーおよびそれらの応用
WO2018181462A1 (ja) 芳香族化合物、有機半導体層、及び有機薄膜トランジスタ
Chen et al. A new bio-based thermosetting with amorphous state, sub-zero softening point and high curing efficiency
JP5734456B2 (ja) ペリレンを基礎とする半導体、並びにそれらの製造及び使用方法
PL237524B1 (pl) Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania
Yuan et al. Effect of a furan π-bridge on polymer coplanarity and performance in organic field effect transistors
Sigmundová et al. Synthesis and study of new antimicrobial benzothiazoles substituted on heterocyclic ring
JP7494456B2 (ja) ビフェニレン誘導体、有機半導体層、及び有機薄膜トランジスタ
PL237523B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania
PL237522B1 (pl) Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania
CN113880719A (zh) 基于卤代芳胺类的新型空穴传输材料及其制备方法与应用
PL237520B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania
PL237521B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania
JP5438326B2 (ja) チエノチオフェン骨格を特徴とする化合物からなる有機半導体材料を半導体層に使用する有機トランジスタ。
EP2065389B1 (en) Thiazole-based semiconductor compound and organic thin film transistor using the same
JP4978005B2 (ja) アミノキノキサリン化合物及びポリアミノキノキサリン化合物、並びにその利用
WO2019037107A1 (en) NEW IMIDE CONSTRUCTION BLOCK, COPOLYMER THEREOF AND PROCESSES FOR PREPARING THEM, AND USES THEREOF IN ORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES
CN112574070A (zh) 一种取代脲类化合物的合成方法
KR20220150316A (ko) 방향족 화합물, 유기 반도체층, 및 유기 박막 트랜지스터
CN106045998B (zh) 一种高稳定性的n型半导体材料萘二酰亚胺衍生物化合物、制备方法和应用
EP4647432A1 (en) Aromatic compound, organic semiconductor layer, and organic thin film transistor