PL238407B1 - Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania - Google Patents

Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania Download PDF

Info

Publication number
PL238407B1
PL238407B1 PL410875A PL41087515A PL238407B1 PL 238407 B1 PL238407 B1 PL 238407B1 PL 410875 A PL410875 A PL 410875A PL 41087515 A PL41087515 A PL 41087515A PL 238407 B1 PL238407 B1 PL 238407B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
ruthenium
solvent
bis
manufacturing
Prior art date
Application number
PL410875A
Other languages
English (en)
Other versions
PL410875A1 (pl
Inventor
Mariusz Jan Bosiak
Andrzej Jan Wolan
Marcin RAKOWIECKI
Marcin Rakowiecki
Marcin PAKULSKI
Marcin Pakulski
Original Assignee
Synthex Tech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
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 Synthex Tech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Synthex Tech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL410875A priority Critical patent/PL238407B1/pl
Priority to PCT/PL2015/000206 priority patent/WO2016111636A1/en
Publication of PL410875A1 publication Critical patent/PL410875A1/pl
Publication of PL238407B1 publication Critical patent/PL238407B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System compounds of the platinum group
    • C07F15/0046Ruthenium compounds
    • C07F15/0053Ruthenium compounds without a metal-carbon linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem rozwiązania są pochodne benzo[1,2 - b :4,5-bjdifuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2 - b :4,5-b ']difuranu jako ligandy, do zastosowań DSSC i sposoby ich wytwarzania.
Znany z opisu patentowego M. Gretzel’a r M. K. Nazeeruddin’a US005463057A z 1995 roku, kompleks dwóch cząsteczek kwasu 2,2-bipirydylo-4,4'-dikarboksylowego (dcbpy) z rutenem i grupami izotiocyjanianowymi, po przekształceniu w sól tetrabutyloamoniową, w celu polepszenia rozpuszczalności w alkoholach, wodzie i polarnych rozpuszczalnikach organicznych, stosowany jest jako fotosensybilizator tlenku tytanu w barwnikowych ogniwach fotowoltaicznych typu DSSC.
Znane są też mieszane kompleksy rutenowe, zawierające dwa różne ligandy skompleksowane z atomem rutenu. W 2002 roku S. M. Zakeeruddin, M. K. Nazeeruddin, M. Graetzel i inni opisali w Langmuir 2002, 18, 952, mieszane barwniki zbudowane z jednej cząsteczki dcbpy i jednej cząsteczki spośród 4,4'-ditridecyl-2,2'-bipirydyny, 4-methyl-4'-hexadecyl-2,2'-bipirydyny lub 4-methyI-4'-(2-dodecylotetradecyl)-2,2'-bipirydyny. Barwniki te wykazały IPCE (incident photon-to-current conversion efficiency) na poziomie 80% i wysoką stabilność na desorpcję z powierzchni tlenku tytanu wywołaną przez wodę, dzięki czemu mogły być używane w połączeniu z elektrolitami na bazie wody.
W 2003 roku P. Wang, S. M. Zakeeruddin, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel i inni opisali w Nat. Mater. 2003, 20, 402, amfifilowy barwnik Z907 zawierający jeden ligand dcbpy i jeden 4,4’-dinonylo-2,2'-bipirydynowy o podobnym działaniu. W 2005 roku, P. Wang, C. Klein, R. Humphry-Baker, S. M. Zakeeruddin, i M. Gratzel, opisali w J. Am. Chem. Soc. 2005,127, 808, heteroleptyczny kompleks rutenowy o symbolu K-19 zawierający oprócz dcbpy arylowo-winylowy ligand 4,4'-bis(( E)-4-(heksyloksy)styrylo)-2,2'-bipirydynę, który ze względu na wydłużony układ sprzężonych wiązań tt wykazał zwiększoną absorpcję światła widzialnego w stosunku do wcześniejszych rozwiązań.
M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel i inni przedstawili podobne kompleksy także w 2007 roku (Journal of Photochemistry and Photobiology A:. Chemistry 2007, 185, 331), nazwany N945 i w 2009 roku (J Phys. Chem. C, 2009, 113, 1998), nazwane K9 i K23, wykazujące znacznie wyższy molowy współczynnik ekstynkcji w porównaniu do kompleksów bez sprzężonego układu wiązań w jednym z ligandów a także krótszym czasem życia elektronów i szybką rekombinacją.
W 2006 roku C.-Y. Chen, S.-J, Wu, C.-G. Wu, J.-G. Chen, and K.-C. Ho w Angew. Chem. 2006, 118, 5954, przedstawili kompleks rutenowy CYC-B1, składający się z jednego liganda dcbpy i jednego liganda 4,4'-bis(5'-oktylo-[2,2'-bitiofen]-5-ylo)-2,2'-bipirydynowego. Ligand ten ze względu na sprzężony układ aromatyczny zawierający grupę alkilowo-bitiofenową podobnie jak opisane powyżej układy arylowo-winylowe powoduje, że jego kompleks rutenowy charakteryzuje się wysoką wartością molowego współczynnika ekstynkcji, ponadto wbudowanie układu tiofenu do liganda bipirydylowego może zwiększać poziomy energetyczne metalicznego centrum i orbitalu LUMO liganda. W konsekwencji pasmo absorpcji pochodzące od przejścia typu charge transfer od metalu do liganda przesuwa się w kierunku dłuższych fal.
Podobne kompleksy zawierające pochodne tiofenu opisali w roku 2008 także F. Gao, M. Gratzel i inni (Chem. Commun., 2008, 2635 i J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10720), w 2009 C.-Y. Chen, M. Gratzel i inni (AcsNano, 2009, 3, 3103), Q. Yu, P. Wang i inni (J. Phys, Chem. C 2009, 113, 14559), Y. Cao, P. Wang i inni (J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6290).
F. Gao, M. Gratzel i inni w J, Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10720, oprócz pochodnej tiofenu opisali także pochodną furanu. W literaturze nie ma jednak doniesień na temat ligandów podstawionych w pozycjach 4,4'-układu 2,2’-bipirydyny grupami benzofuranowymi i benzodifuranowymi, które wykazują absorpcję promieniowania UV -Vis z wysokimi molowymi współczynnikami ekstynkcji.
Istotą wynalazku są związki, które mogą być stosowane do syntezy fotouczulających kompleksów rutenowych nadających się do zastosowań w barwnikowych ogniwach słonecznych (DSSC), o wzorze 1, i/lub wzorze 2 i/lub wzorze 3.
PL 238 407 Β1
h3c RtOOC^-^A^ 0-^ \ /--V / —N N— Wzór 1 h3c V ° RjOOcAAk ° \ \ /—V Wzór 2 CL ^ooc /A. A ° Chj Wzór 3 CH3 J^/^COOR1 R^OC PH3 0/^ COOR! |A ^CH3 'COORj
gdzie:
Ri = H, lub alkil wybrany z grupy od C2 (etylu) do Cs (oktylu).
PL 238 407 Β1
Przedmiotem wynalazku są również symetryczne i niesymetryczne fotouczulające kompleksy rutenowe zawierające co najmniej jeden ligand (Li, L2) o wzorze 1, wzorze 2 i/lub wzorze 3 jak określono według wynalazku, które mogą być stosowane w barwnikowych ogniwach słonecznych (DSSC), przy czym każdy z kompleksów jest reprezentowany przez wzór 4:
('Λ NCS
Λ Rux ^ncs L2
Wzór 4 w którym:
NCS oznacza grupę izotiocyjanianową, oraz:
Li = ligand o wzorze 1 jak określono powyżej
L2 = ligand o wzorze 5 jak określono poniżej:
Wzór 5 w którym:
R1 = H, lub alkil wybrany z grupy od C2 (etylu) do Cs (oktylu);
lub Li = L2 = ligand o wzorze 1 jak określono powyżej, lub Li = ligand o wzorze 2 jak określono według wynalazku, L2 = ligand o wzorze 5 jak określono powyżej;
lub Li = L2 = ligand o wzorze 2 jak określono powyżej, lub Li = ligand o wzorze 3 jak określono według wynalazku, L2 = ligand o wzorze 5 jak określono powyżej;
lub Li= L2 = ligand o wzorze 3 jak określono powyżej.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania związku o wzorze 1 określonego powyżej, przy czym związek ten jest kwasem 6,6'-([2,2’-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b:4,5-b']difurano-3-karboksylowym) lub jego estrem C2-C8 alkilowym, przy czym w sposobie tym związek otrzymuje się w reakcji Sonogashiry 4,4'-dihalogeno-2,2'-bipirydyny z etynylotrimetylosilanem w rozpuszczalniku, wobec katalizatora palladowego, z ewentualnym dodatkiem fosfiny, wobec halogenku miedzi i aminy jako zasady, w którym grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się w jednym procesie za pomocą fluorków lub poprzez hydrolizę zasadową w mieszaninie wody i alkoholu lub tetrahydrofuranu, a otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydynę w jednym procesie poddaje się reakcji z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-halogeno-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego, którą prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, otrzymując związek o wzorze 1, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
Jako rozpuszczalnik stosuje się węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, niepodstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, korzystnie toluen, ksylen, tetrahydrofuran, dimetylosulfotlenk, acetonitryl lub 1,4-dioksan.
Jako katalizator stosuje się związek palladu, wybrany z grupy obejmującej dihalogenki palladu(ll), octan palladu(ll), siarczan palladu(ll), dichlorek bis(trifenylofosfino)palladu(ll), dichlorek bis(tricyklopentylofosfino)palladu(ll), dichlorek bis(tricykloheksylofosfino)palladu(ll), bis(dibenzylidenoacetono)pallad(O), tetrakis(trifenylofosfino)pallad(0), korzystnie [1,1 '-bis(difenylofosfino)ferroceno]dichloropallad(ll).
PL 238 407 B1
Korzystnie reakcję prowadzi się z dodatkiem fosfiny aromatycznej lub niearomatycznej.
Korzystnie reakcję prowadzi się z dodatkiem jodku miedzi.
Korzystnie jako aminę stosuje się aminę alifatyczną, alicykliczną, aromatyczną, heterocykliczną.
Korzystnie reakcję prowadzi się w obecności diizopropyloaminy w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
Korzystnie grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się w jednym procesie za pomocą fluorków organicznych bądź nieorganicznych lub hydrolizą zasadową w mieszaninie wody i alkoholu lub tetrahydrofuranu, a korzystniej fluorkiem tetrabutyloamoniowym.
Korzystnie otrzymaną 4,4'- dietynylo-2,2'-bipirydynę poddaje się reakcji z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-bromo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego lub 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego.
Korzystnie otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydynę poddaje się reakcji z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego.
Korzystnie reakcję 4,4’-dietynylo-2,2'-bipirydyny z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystnie w temperaturze 80°C.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania związku o wzorze 2 określonego powyżej, przy czym związek ten jest kwasem 6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylowym) lub jego estrem C2-C8 alkilowym, przy czym w sposobie tym związek ten otrzymuje się w wyniku reakcji Wittiga [2,2'-bipirydyno]-4,4'-dikarboaldehydu z halogenkiem ((3,7-bis(C2-C8-alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b:4,5-b']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w rozpuszczalniku organicznym, w obecności zasady, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik stosuje izopropanol.
Korzystnie jako zasadę stosuje się wodorotlenki metali alkalicznych, a korzystniej jako zasadę korzystnie stosuje się wodorotlenek litu lub jego wodzianu.
Korzystnie reakcje prowadzi się w temperaturze wrzenia izopropanolu.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania związku o wzorze 3 określonego powyżej, przy czym związek ten jest kwasem 2-((5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4-bldipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylowym lub jego estrem C2-C8 alkilowym, przy czym w sposobie tym związek ten otrzymuje się w wyniku reakcji Wittiga 5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b^dipirydyn-5-onu z halogenkiem ((3,7-bis(C2-C8-alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w rozpuszczalniku, w obecności zasady, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik stosuje izopropanol.
Korzystnie jako zasadę stosuje się wodorotlenki metali alkalicznych, a korzystniej jako zasadę korzystnie stosuje się wodorotlenek litu lub jego wodzianu.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze wrzenia izopropanolu.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób powyżej wytwarzania kompleksu określonego powyżej, przy czym kompleksem tym jest: cis -bis(izotiocyjaniano)(6,6'-([2,2'-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-bldifurano-3-karboksylo)) (2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksylo)rutenu(II) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = ligand o wzorze 1 określonym powyżej, L2 = ligand o wzorze 5 określonym powyżej, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro (p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem (Li) o wzorze 1 określonym powyżej, kwasem 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowym i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
PL 238 407 B1
Korzystnie źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno)rutenu(ll).
Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik korzystnie stosuje się N,N-dimetyloformamid.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystniej reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kompleksu określonego powyżej, przy czym kompleksem tym jest: cis-bis(izotiocyjaniano)bis(6,6'-([2,2'-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3-karboksylo))rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = L2 = ligand o wzorze 1 określonym powyżej, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) ze związkiem (Li, L2) o wzorze 1 określonym powyżej i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie źródłem rutenu jest dimer dichloro( p -cymeno)rutenu(ll).
Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaniny tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik korzystnie stosuje się N,N-dimetyloformamid.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystniej reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kompleksu określonego powyżej, przy czym kompleksem tym jest: cis -bis(izotiocyjaniano)(6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylo))(2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = ligand o wzorze 2 określony powyżej, L2 = ligand o wzorze 5 określonym powyżej wynalazku, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 2 określonym powyżej wynalazku, kwasem 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowym i rodankiem nieorganicznym rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno) rutenu(ll).
Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik stosuje się N,N-dimetyloformamid.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystniej reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kompleksu określonego powyżej, przy czym kompleksem tym jest: cis-bis(izotiocyjaniano)bis(6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b] difurano-3,7-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = L2 = ligand o wzorze 2 określonym powyżej, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 2 określonym powyżej wynalazku i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno) rutenu(ll).
Korzystnie źródłem rutenu korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik stosuje się N,N-dimetyloformamid.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystniej reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kompleksu określonego powyżej, przy czym kompleksem tym jest: cis-bis(izotiocyjaniano)(2-((5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b]dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylobenzo[1,2-b:4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylo)(2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = ligand o wzorze 3 określonym powyżej, L2 = ligand o wzorze 5 określonym powyżej, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 3 określonym powyżej, kwasem
PL 238 407 B1
2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowym i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro (p -cymeno)rutenu(ll).
Korzystnie że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik stosuje się N,N-dimetyloformamid.
Korzystnie reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystniej reakcje prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kompleksu określonego według wynalazku, przy czym kompleksem tym jest: cis -bis(izotiocyjaniano)bis(2-((5 H-cyklopenta [1,2-b :5,4-bjdipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = L2 = ligand o wzorze 3 określonym powyżej, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro( p-cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 3 określonym powyżej wynalazku i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
Korzystnie źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno) rutenu(ll).
Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester tub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników, a korzystniej jako rozpuszczalnik stosuje się N,N-dimetyloformamid.
Korzystnie że reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, a korzystniej reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
Opis wynalazku
Opracowane symetryczne i niesymetryczne kompleksy rutenowe 3-9 wykazują absorpcję światła widzialnego i UV z wysokimi molowymi współczynnikami ekstynkcji i mogą znaleźć zastosowanie jako barwniki do produkcji barwnikowych ogniw słonecznych (DSSC - Dye-Sensitized Solar Cells). Produkty są trwałe na powietrzu i po ekspozycji na światło słoneczne.
Opracowane procedury charakteryzują się łagodnymi warunkami reakcji, wysoką powtarzalnością, a wydajność uzyskanych produktów jest umiarkowana lub wysoka.
Prekursorami do syntezy liganda 1 są: estry kwasu 5-hydroksy-6-halogeno-2-meyloobenzofurano-3-karboksylowego, otrzymane w znanych reakcjach bromowania lub jodowania estru kwasu 5-hydroksy-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego otrzymanego w znanej reakcji p-benzochinonu z acetylooctanem etylu w etanolu, poddanego znanej reakcji transestryfikacji alkoholem alifatycznym, nienasyconym, cyklicznym, aromatycznym, poliglikolem, w warunkach kwaśnych lub zasadowych i wydzielonego znanym sposobem, etynylotrimetylosilan oraz 4,4'-dihalogeno-2,2'-bipirydyna.
Prekursorami do syntezy liganda 2 są: znany 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboaldehyd i sole ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b:4,5-b']difuran-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowe otrzymane znanym sposobem ze znanych estrów kwasu 2-(halogenometylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-bjdifurano-3,7-dikarboksylowego, w reakcji z trifenylofosfiną w rozpuszczalniku organicznym.
Prekursorami do syntezy liganda 3 są: znany 5H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b ']dipirydyn-5-on i sole ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b:4,5-b']difuran-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowe otrzymane znanym sposobem ze znanych estrów kwasu 2-(halogenometylo)-6-metylobenzo[1,2-b:4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylowego, w reakcji z trifenylofosfiną w rozpuszczalniku organicznym.
Prekursorami do syntezy kompleksów 4, 6, 8 są: związki 1-3, chlorek rutenu(lll) lub dimer dichloro(p-cymeno)rutenu(ll), kwas 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowy i rodanki nieorganiczne.
Prekursorami do syntezy kompleksów 5, 7, 9 są: związki 1-3, chlorek rutenu(lll) lub dimer dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) i rodanki nieorganiczne.
Sposób wytwarzania kwasu 6,6'-([2,2-bipirydyn]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b:4,5-bjdifurano-3-karboksylowego) (1) polega na reakcji Sonogashiry 4,4'-dihalogeno-2,2,-bipirydyny z etynylotrimetylosilanem w rozpuszczalniku organicznym takim jak węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fiuorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub woda lub mieszanina tych rozpuszczalników, wobec katalizatora palladowego, wybranego z grupy obejmującej dihalogenki palladu(ll), octan palladu(ll), siarczan palladu(ll), dichlorek bis(trifenylofosfino)palladu(ll), dichlorek bis(tricyklopentylofos
PL 238 407 B1 fino)palladu(ll), dichlorek bis(tricykloheksylofosfino)palladu(ll), bis(dibenzylidenoacetono)pallad(0), tetrakis(trifenylofosfino)pallad(0) lub najkorzystniej (1,1'-bis(difenylofosfino)ferroceno]dichloropallad(ll), z dodatkiem lub bez dodatku fosfiny aromatycznej lub niearomatycznej, wobec halogenku miedzi, i aminy jako zasady w temperaturze pokojowej lub podwyższonej. Grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się za pomocą fluorków organicznych bądź nieorganicznych lub hydrolizę zasadową w mieszaninie wody i alkoholu lub tetrahydrofuranu. Otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydynę bez wydzielania poddaje się reakcji z estrem kwasu 5-hydroksy-6-halogeno-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, otrzymując ligand o wzorze 1, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
Sposób wytwarzania kwasu 6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2 -b :4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylowego) (2) a także jego estrów i soli, polega na reakcji Wittiga [2,2'-bipirydyno]-4,4'-dikarboaldehydu z halogenkiem ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo-[1,2-b :4,5-b']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w rozpuszczalniku organicznym takim jak węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęlowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, sulfotlenek lub mieszanina tych rozpuszczalników w obecności wodorotlenku metalu alkalicznego lub mieszaniny wodorotlenków metali alkalicznych jako zasady, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
Sposób wytwarzania kwasu 2-(( 5H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b')dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylowego (3) a także jego estrów i soli polega na reakcji Wittiga 5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b']dipirydyn-5-onu z halogenkiem ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo-[1,2-b :4,5-b']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w rozpuszczalniku organicznym takim jak węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęlowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, sulfotlenek lub mieszanina tych rozpuszczalników w obecności wodorotlenku metalu alkalicznego lub mieszaniny wodorotlenków metali alkalicznych jako zasady, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
Sposób wytwarzania symetrycznych kompleksów rutenowych 5, 7, 9 polega na reakcji związków 1-3 z chlorkiem rutenu(lll) lub dimerem dichloro-p cymeno)rutenu(ll) i rodankami nieorganicznymi w rozpuszczalniku organicznym takim jak węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, sulfotlenek lub woda lub mieszanina tych rozpuszczalników, najkorzystniej w N,N-dimetyloformamidzie, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
Sposób wytwarzania niesymetrycznych kompleksów rutenowych 4, 6, 8 polega na reakcji związków 1-3 z kwasem 2,2-bipirydyno-4,4'-dikarboksyIowym, z chlorkiem rutenu(lll) lub dimerem dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) i rodankami nieorganicznymi w rozpuszczalniku organicznym takim jak węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, sulfotlenek lub woda lub mieszanina tych rozpuszczalników, najkorzystniej w N,N-dimetyloformamidzie, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
4,4'-Dihalogeno-2,2'-bipirydynę poddaje się reakcji Sonogashiry z etynylotrimetylosilanem w suchym toluenie wobec [1,1'-bis(difenylofosfino)ferroceno]dichloropalladu(ll), jodku miedzi, i diizopropyloaminy jako zasady w temperaturze pokojowej lub podwyższonej. Grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się za pomocą fluorku tetrabutyloamoniowego. Otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydynę bez wydzielania poddaje się reakcji z estrem oktylowym kwasu 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego, w temperaturze 80°C, otrzymując związek o wzorze 1, gdzie Ri = oktyl, z wydajnością 96% bez potrzeby oczyszczenia przez krystalizację z rozpuszczalników organicznych bądź metodą chromatografii kolumnowej, tt = 212-214°C.
[2,2'-Bipirydyno]-4,4'-dikarboaldehyd poddaje się reakcji Wittiga z halogenkiem ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b]difurano-2'-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w izopropanolu w obecności wodorotlenku litu w temperaturze 60°C, otrzymując związek 2, gdzie R1 = oktyl, z wydajnością 92% po oczyszczeniu metodą chromatografii kolumnowej, tt = 126-128°C.
H-Cyklopenta[1,2-b:5,4-b]dipirydyn-5-on poddaje się reakcji Wittiga z halogenkiem ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w izopropanolu w obecności wodorotlenku litu w temperaturze 60°C, otrzymując związek 2, gdzie Ri = oktyl, z wydajnością 53% po oczyszczeniu metodą chromatografii kolumnowej, tt = 84-86°C.
PL 238 407 B1
Tak otrzymane ligandy 1-3 poddaje się reakcji z dimerem dichloro( p -cymeno)rutenu(ll), z dodatkiem lub bez kwasu 2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksyiowego, w ciemności w N ,N-dimetyloformamidzie, w temperaturze 140-150°C, a następnie bez wydzielania z rodankiem amonu. Produkt wydziela się przez filtrację, suszy pod zmniejszonym ciśnieniem i oczyszcza na Sephadex LH-20, eluując N,N-dimetyloformamidem. Wydajność 4, po dwukrotnym oczyszczeniu na Sephadex LH-20: 36% (dla Ri = Et), 35% (dla Ri = C8H17). Wydajność 5, po dwukrotnym oczyszczeniu na Sephadex LH-20: 56% (dla Ri = H). Wydajność 6, po dwukrotnym oczyszczeniu na Sephadex LH-20: 32% (dla Ri = Et), 51 % (dla R = C8H17). Wydajność 7, po dwukrotnym oczyszczeniu na Sephadex LH-20: 59% (dla Ri = H). Wydajność 8, po dwukrotnym oczyszczeniu na Sephadex LH-20: 37% (dla Ri = Et), 37% (dla Ri = C8H17). Wydajność 9, po dwukrotnym oczyszczeniu na Sephadex LH-20: 57% (dla Ri = H). Oczyszczone związki są krystalicznymi ciałami stałymi o barwie czarnej.
Tak otrzymane kompleksy rutenowe są nierozpuszczalne w alkoholach, acetonitrylu, waleronitrylu i innych rozpuszczalnikach organicznych z wyjątkiem N,N-dimetyloformamidu i dimetylosulfotlenku. W celu polepszenia ich rozpuszczalności przekształca się je w sole tetrabutyloamoniowe miareczkując w etanolu wodorotlenkiem tetrabutyloamoniowym do pH>7, filtruje a następnie miareczkuje rozcieńczonym kwasem azotowym(V) do pH=4-6, usuwa się etanol, przemywa wodą o pH=4-6 i suszy pod zmniejszonym ciśnieniem, nad pięciotlenkiem fosforu lub na powietrzu.
Otrzymane w ten sposób sole są brunatnymi lub czarnymi ciałami stałymi wykazującymi absorpcję w zakresie UV-Vis zarówno w stanie krystalicznym jak i w roztworach. Produkty są trwałe na powietrzu i po ekspozycji na światło słoneczne.
Kompleksy rutenowe 4-9 w postaci soli tetrabutyloamoniowych w roztworze etanolowym o stęż 1x10-4 mol/dm3 wykazują absorpcję promieniowania elektromagnetycznego w zakresie UV-Vis. Kompleks 4, dla Ri = Et wykazuje trzy maksima absorpcji Xmax = 312 nm, 374 nm i 540 nm, o wartości molowego współczynnika ekstynkcji odpowiednio ε = 32036, 24262 i 10966 dm3-mol-1-cm-1. Kompleks 4, dla Ri = C8H17 wykazuje dwa maksima absorpcji Xmax =374 nm (ε = 26697 dm3-mol-1-cm-1) i Xmax= 542 nm (ε = 9227 dm3-mol-1-cm-1). Kompleks 5, dla Ri = H wykazuje trzy maksima absorpcji Xmax =308 nm (ε = 24236 dm3-mol-1-cm-1), Xmax = 369 nm (ε = 19239 dm3-mol-1-cm-1) i 538 nm (ε = 8926 dm3-mol-1-cm-1). Kompleks 6, dla Ri = Et wykazuje trzy maksima absorpcji Xmax= 308 nm (ε = 30249 dm3-mol-1-cm-1), Xmax = 403 nm (ε =22560 dm3-mol-1-cm-1) i Xmax =539 nm (ε = 9770 dm3-mol-1-cm-1). Kompleks 6, dla Ri =
C8H17 wykazuje trzy maksima absorpcji Xmax = 313 nm (ε =31820 dm3-mol-1-cm-1) Xmax = 408 nm (ε = 32070 dm3-mol-1-cm-1) i 557 nm (ε = 16441 dm3-mol-1-cm-1). Kompleks 7, dla Ri = H wykazuje trzy maksima absorpcji Xmax = 305 nm (ε = 27208 dm3-mol-1-cm-1), Xmax = 402 nm (ε = 41694 dm3-mol-1-cm-1) i Xmax = 559 nm (ε = 16389 dm3-mol-1-cm-1). Kompleks 8, dla Ri =t wykazuje trzy maksima absorpcji Xmax = 317 nm (ε = 17110 dm3-mol-1-cm-1), Xmax = 403 nm (ε = 13585 dm3-mol-1-cm-1) i Xmax = 529 nm (ε = 9895 dm3-mol-1-cm-1) Xmax = 416 nm (ε = 26760 dm3-mol-1-cm-1) i 523 nm (ε = 8354 dm3-mol-1-cm-1). Kompleks 9, dla Ri = H wykazuje dwa maksima absorpcji Xmax = 315 nm (ε = 19609 dm3-mol-1-cm-1) i Xmax= 440 nm (ε = 37750 dm3-mol-1-cm-1).
P r z y k ł a d y
Sposób syntezy według wynalazku został przedstawiony w poniższych przykładach wykonania, które nie ograniczają jego zakresu ochrony.
P r z y k ł a d 1: Ligand 1 według wynalazku wytwarza się w wyniku trójetapowej syntezy przeprowadzonej w jednym procesie, bez wydzielania produktów pośrednich.
Ester oktylowy kwasu 6,6'-([2,2'-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b]difurano-3-karboksylowego) (1)
W kolbie dwuszyjnej o pojemności 100 ml, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne, umieszczono w atmosferze azotu 4,4'-dibromo-2,2'-bipirydynę (1,5699 g, 5 mmol), [1,1'-bis(difenylfosfino)ferroceno]dichloropallad(ll) (0,3660 g; 0,5 mmol, 10% mol), jodek miedzi (0,0952 g, 0,5 mmol, 10% mol) w suchym toluenie (20 mL). Dodano diizopropyloaminę (10 mL; 70 mmol) i mieszano 15 minut. Dodano etynylotrimetylosilan (1,2766 g, 13 mmol) w suchym toluenie (5 mL) i ogrzewano w temperaturze 80°C w atmosferze azotu do zaniku etynylotrimetylosilanu na GC (2 godziny). Schłodzono do temperatury pokojowej dodano 1M roztwór fluorku tetrabutyloamoniowego w suchym tetrahydrofuranie (13 mL) i mieszano 1 minutę. Dodano ester oktylowy kwasu 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego (4,3040 g, 10 mmol), w suchym toluenie (50 mL) i mieszano w temperaturze 80°C przez 14 godzin. Schłodzono do temperatury pokojowej, dodano wody (40 mL) i odsączono osad na lejku Buchnera. Osad przeniesiono do kolby na 250 mL, dodano wody (50 mL) i eteru dietylowego (50 mL) i mieszano przez 10 minut. Osad ponownie odsączono na lejku Buchnera i osuszono
PL 238 407 B1 w eksykatorze próżniowym nad pięciotlenkiem fosforu uzyskując 3,8870 g (96%) czystego produktu, t.t. 212-214°C. 1H NMR (CDCI3, 700 MHz), δ ppm: 0,89 (t, J=7:,0 Hz, 6H, 2xCH3); 1,28-1,35 (m, 8H, 4xCH2); 1,36-1,39 (m, 4H, 2xCH2); 1,41-1,45 (m, 4H, 2xCH2); 1,51-1,55 (m, 4H, 2xCH2); 1,87-1,91 (m, 4H, 2xCH2); 2,82 (s, 6H, 2xCH3); 4,41 (t, J=7,0 Hz, 4H, 2xCH2); 7,46 (s, 2H, 2xCHAr); 7,62 (s, 2H, 2xCHAr); 7,80 (dd, J =5,0 Hz, J =1.5 Hz, 2H, 2xCHAr); 8,10 (s, 2H, 2xCHAr); 8,82 (d, J=5,0 Hz, 2H, 2xCHAr); 8,90 (s, 2H, 2xCHAr).
Rozpuszczalność zbyt niska do wykonania widma 13C NMR. IR-ATR, cm-1: 2928, 2861, 1708, 1605, 1592, 1406, 1383, 1368, 1239, 1222, 1176, 1151, 1117, 1091, 1043, 988, 923, 863, 832, 808, 796, 701.
P r z y k ł a d 2: Ligand 2 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Ester oktylowy kwasu 6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5 b']difurano-3,7-dikarboksylowego) (2)
W kolbie jednoszyjnej o pojemności 100 mL, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne, umieszczono w atmosferze azotu bromek ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowy (4,2042 g; 5 mmol) i wodzian wodorotlenku litu (0,4830 g; 11,5 mmol) w suchym izopropanolu (20 mL) i mieszano przez 5 minut. Dodano [2,2'-bipirydyno]-4,4'-dikarboaldehyd (0,5088 g, 2,4 mmol), i podniesiono temperaturę do 60°C w ciągu 15 minut. Mieszano w tej temperaturze przez 40 minut, dodano wody (45 mL), odsączono powstały osad, który przemyto wodą (3x30 mL) i metanolem (3X25 mL) i osuszono na powietrzu otrzymując 2,80 g ciemnopomarańczowego proszku. Surowy produkt ogrzewano we wrzącym p -ksylenie (20 mL) z dodatkiem kryształku jodu przez 1,5 godziny. Oddestylowano część p-ksylenu (17 mL), do pozostałości dodano metanolu (40 mL) i mieszano w temperaturze wrzenia przez 30 minut, do zestalenia się produktu. Schłodzono do temperatury pokojowej i mieszano jeszcze przez noc. Osad odsączono, przemyto metanolem (2x15 mL) i osuszono na powietrzu otrzymując 2,50 g (92%) pomarańczowego produktu, t.t. 126-128°C. 1H NMR (CDCI3, 400 MHz), δ ppm: 0,85-0,95 (m, 12H, 4xCH3); 1,24-1,48 (m, 32H, 16xCH2); 1,50-1,62 (m, 8H, 4xCH2); 1,86-1,98 (m, 8H, 4xCH2); 2,82 (s, 6H, 2xCH3); 4,41 (t, J=6,9 Hz, 4H, 2xCH2); 4,47 (t, J=6,9 Hz, 4H, 2xCH2); 7,51 (dd, J=5,2 Hz, J=1,2 Hz, 2H, 2xCHAr); 7,60 (d, J=16,2 Hz, 2H, 2xCHAr); 7,99 (d, J=3,7 Hz, 4H, 4xCHAr); 8,17 (d, J =16,2 Hz, 2H, 2xCHAr); 8,58 (s, 2H, 2xCHAr); 8,72 (d, J=5,0 Hz, 2H, 2xCHAr). 13C NMR (CDCI3, 100 MHz), δ ppm: 14,11 (4xCH3); 14,68 (2xCH3); 22,67 (4xCH2); 26,15 (2xCH2); 26,28 (2xCH2); 28,80 (4xCH2); 29,26 (2xCH2); 29,27 (2xCH2); 29,30 (2xCH2); 29,36 (CH2); 31,83 (4xCH2); 64,58 (2xCH2); 64,97 (2xCH2), 102,69 (2xCH); 103,17 (2xCH); 109,09 (2xC); 110,72 (2xC); 119,23 (2xCH); 119,38 (2xCH); 120,68 (2xCH); 123,83 (2xC); 125,50 (2xC); 132,12 (2xCH); 144,07 (2xC); 149,16 (2xCH); 151,09 (2xC); 151,44 (2xC); 155,75 (2xC); 158,73 (2xC); 163,59 (2xC); 164,03 (2xC); 164,98 (2xC). IR-ATR, cm-1: 2923, 2854, 1705, 1605, 1588, 1554, 1401, 1362, 1347, 1259, 1187, 1150, 1082, 1052, 969, 960, 854, 820, 782, 704.
P r z y k ł a d 3: Ligand 3 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
W kolbie jednoszyjnej o pojemności 100 mL, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną i mieszadło magnetyczne, umieszczono w atmosferze azotu bromek ((3,7-bis(alkoksykarbonylo)-6-metylob benzo[1,2-b:4,5-b')]difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowy (5,0450 g; 6 mmol) i wodzian wodorotlenku litu (0,5880 g; 14 mmol) w suchym izopropanolu (24 mL) i mieszano przez 5 minut. Dodano 5 H-Cyklopenta[1,2-b :5,4-5 b']dipirydyn-5-on (1,0920 g, 6 mmol) i podniesiono temperaturę do 60°C w ciągu 15 minut. Mieszano w tej temperaturze przez 20 minut. Dodano wody (20 mL), chloroformu (100 mL), i solanki (20 mL), i rozdzielono warstwy. Warstwę wodną ekstrahowano chloroformem (2x100 mL), połączone warstwy chloroformowe przemyto solanką i osuszono bezwodnym siarczanem magnezu. Rozpuszczalnik usunięto, surowy produkt oczyszczono przez chromatografię flash na żelu krzemionkowym, eluent metanol: dichlorometan - 98:2, otrzymując 2,11 g (53%), jasnopomarańczowego, krystalicznego produktu, t.t. 84-86°C. 1H NMR (CDCI3, 400 MHz), δ ppm: 0,85-0,90 (m, 6H, 2xCH3); 1,25-1,46 (m, 16H, 8xCH2); 1,49-1,59 (m, 4H, 2xCH2); 1,83-1,96 (m, 4H, 2xCH2); 2,82 (s, 3H, CH3); 4,41 (t, J=6,79 Hz, 2H, CH2); 4,48 (t, J=6,7 Hz, 2H, CH2); 7,33 (dd, J=8,0 Hz, J=4,8 Hz, 1H, CHAr); 7,42 (dd, J=8,0 Hz, J=4,8 Hz, 1H, CHAr); 8,05 (d, J=0,4 Hz, 1H, CHAr); 8,15 (dd, J=8,0 Hz, J =1,2 Hz, 1H, CHAr); 8,17 (s, H, CHAr); 8,43 (s, H, CHAr); 8,74 (dd, J=4,8 Hz, J =1,2 Hz, 1H, CHAr); 8,76 (dd, J=4,8 Hz, J =1,2 Hz, 1H, CHAr); 9,12 (dd, J=8,0 Hz, J =1,2 Hz, 1H, CHAr). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz), δ ppm: 14,07 (2xCH3); 14,93 (CH3); 22,64 (2xCH2); 26,19 (2xCH2); 28,75 (CH2); 28,79 (CH2); 29,21 (CH2); 29,23 (CH2); 29,31 (2xCH2); 31,81 (2xCH2); 64,72 (CH2); 65,35 (CH2); 102,67 (CH); 103,75 (CH); 109,09 (C); 113,82 (CH); 114,15 (C); 122,98 (2xCH); 123,23 (C); 127,01 (C); 127,92 (CH); 130,15 (C); 132,97 (C); 133,99 (CH); 134,51 (C); 150,56 (CH); 150,68 (CH); 151,39 (C); 151,73 (C); 156,45 (C); 156,87 (C);
PL 238 407 B1
158,74 (C); 163,33 (C); 163,85 (C); 165,52 (C). IR-ATR, cm': 2922, 2853, 1705, 1416, 1395, 1348, 1262, 1243, 1192, 1147, 1089, 1056, 963, 894, 855, 813, 806, 781,745, 724, 705.
P r z y k ł a d 4: Kompleks 4 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Mieszaninę dimeru dichloro(p -cymeno)rutenu(ll) (0,3062 g; 0,5 mmol) i estru oktylowego kwasu 6,6'-([2,2'-bipirydyno]-4,4,-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b']difurano-3-karboksylowego) (0,8090 g; 1 mmol) w suchym N,N-dimetyloformamidzie (40 mL) ogrzewano w ciemności, w temperaturze 150°C przez 2 godziny, monitorując zanik substratów za pomocą spektrometrii UV-Vis. Dodano kwas 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowy (0,2442 g; 1 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C przez kolejne 4 godziny. Dodano tiocyjanian amonu (2,74 g, 36,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C kolejne 4 godziny. Schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono osad i usunięto N,N-dimetyloformamid na wyparce obrotowej. Do pozostałości dodano wody (100 mL) i odsączono osad. Osad przemyto kolejną porcją wody (100 mL) i osuszono otrzymując 0,985 g surowego produktu. Oczyszczono dwukrotnie na Sephadex® LH-20, eluując N,N-dimetyloformamidem i zbierając główne pasmo, otrzymując 0,440 g (35%) czarnego, błyszczącego produktu. Całość roztworzono w etanolu i miareczkowano 0,5 M wodnym roztworem wodorotlenku tetrabutyloamoniowego do pH=9. Mieszano 5 minut, przesączono, zakwaszono 0,01 M HNO3 do pH=5,2 i usunięto rozpuszczalniki. Uzyskany osad przemyto wodą o pH=5,2 i osuszono otrzymując sól tetrabutyloamoniową w postaci czarnego proszku o t.t.>300°C. Ze względu na złożoną mieszaninę diastereomerycznych produktów widma NMR są nieczytelne. IR-ATR, cm-1: 2962, 2935, 2856, 2100, 1707, 1611, 1467, 1426, 1402, 1362, 1305, 1235, 1176, 1083, 1019, 979, 921, 853, 807, 782, 705, 473.
P r z y k ł a d 5: Kompleks 5 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Mieszaninę dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) (0,3062 g; 0,5 mmol) i kwasu 6,6'-([2,2'-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b']difurano-3-karboksylowego) (1,1691 g; 2 mmol) w suchym N,N- dimetyloformamidzie (40 mL) ogrzewano w ciemności, w temperaturze 150°C przez 4 godziny, monitorując zanik substratów za pomocą spektrometrii UV-Vis. Dodano tiocyjanian amonu (2,74 g, 36,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C kolejne 4 godziny. Schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono osad i usunięto N,N-dimetyloformamid na wyparce obrotowej. Do pozostałości dodano wody (100 mL) i odsączono osad. Osad przemyto kolejną porcją wody (100 mL) i osuszono otrzymując 0,985 g surowego produktu. Oczyszczono dwukrotnie na Sephadex® LH-20, eluując N,N-dimetyloformamidem i zbierając główne pasmo, otrzymując 0,775 g (56%) czarnego, błyszczącego produktu. Całość roztworzono w etanolu i miareczkowano 0,5 M wodnym roztworem wodorotlenku tetrabutyloamoniowego do pH=9, Mieszano 5 minut, przesączono, zakwaszono 0,01 M HNO3 do pH=5,2 i usunięto rozpuszczalniki. Uzyskany osad przemyto wodą o pH=5,2 i osuszono otrzymując sól tetrabutyloamoniową w postaci czarnego proszku o t.t.>300°C. Ze względu na złożoną mieszaninę diastereomerycznych produktów widma NMR są nieczytelne. IR-ATR cm-1: 2962, 2935, 2103, 1707, 1611, 1426, 1402, 1362, 1236, 1176, 1083, 1017, 980, 922, 854, 809, 705, 473.
P r z y k ł a d 6. Kompleks 6 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Mieszaninę dimeru dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) (0,3062 g; 0,5 mmol) i estru oktylowego kwasu 6,6'-((11')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2-b:4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylowego) (1,1734 g; 1 mmol) w suchym N,N-dimetyloformamidzie (40 mL) ogrzewano w ciemności, w temperaturze 150°C przez 2 godziny, monitorując zanik substratów za pomocą spektrometrii UV-Vis. Dodano kwas 2,2’-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowy (0,2442 g; 1 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C przez 4 godziny. Dodano tiocyjanian amonu (2,74 g, 36,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C przez kolejne 4 godziny. Schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono osad i usunięto N,N-dimetyloformamid na wyparce obrotowej. Do pozostałości dodano wody (100 mL) i odsączono osad. Osad przemyto kolejną porcją wody (100 mL) i osuszono otrzymując 1,182 g surowego produktu. Oczyszczono dwukrotnie na Sephadex® LH-20, eluując N,N-dimetyloformamidem i zbierając główne pasmo, otrzymując 0,834 g (51%) czarnego, błyszczącego produktu. Całość roztworzono w etanolu i miareczkowano 0,5 M wodnym roztworem wodorotlenku tetrabutyloamoniowego do pH=9. Mieszano 5 minut, przesączono, zakwaszono 0,01 M HNO3 do pH=5,2 i usunięto rozpuszczalniki. Uzyskany osad przemyto wodą o pH=5,2 i osuszono otrzymując sól tetrabutyloamoniową w postaci czarnego proszku o t.t.>300°C. Ze względu na złożoną mieszaninę diastereomerycznych produktów widma NMR są nieczytelne. IR-ATR, cm-1: 2960, 2923, 2853, 2097, 1705, 1601, 1360, 1246, 1181, 1057, 960,
861,781,473.
PL 238 407 B1
P r z y k ł a d 7: Kompleks 7 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Mieszaninę dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) (0,3062 g; 0,5 mmol) i kwasu 6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b)difurano-3,7-dikarboksylowego) (1,4492 g; 2 mmol) w suchym N,N-dimetyloformamidzie (40 mL) ogrzewano w ciemności, w temperaturze 150°C przez 4 godziny, monitorując zanik substratów za pomocą spektrometrii UV-Vis. Dodano tiocyjanian amonu (2,74 g, 36,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C kolejne 4 godziny. Schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono osad i usunięto N,N-dimetyloformamid na wyparce obrotowej. Do pozostałości dodano wody (100 mL) i odsączono osad. Osad przemyto kolejną porcją wody (100 mL) i osuszono otrzymując 1,305 g surowego produktu. Oczyszczono dwukrotnie na Sephadex® LH-20, eluując N,N- dimetyloformamidem i zbierając główne pasmo, otrzymując 0,9150 g (59%) czarnego, błyszczącego produktu. Całość roztworzono w etanolu i miareczkowano 0,5 M wodnym roztworem wodorotlenku tetrabutyloamoniowego do pH=9. Mieszano 5 minut, przesączono, zakwaszono 0,01 M HNO3 do pH=5,2 i usunięto rozpuszczalniki. Uzyskany osad przemyto wodą o pH=5,2 i osuszono otrzymując produkt w postaci czarnego proszku o t.t>300°C. Ze względu na złożoną mieszaninę diastereomerycznych produktów widma NMR są nieczytelne. IR-ATR, cm-1: 2960, 2922, 2099, 1972, 1694, 1599, 1419, 1362,1243,1172,1046,954,861,811, 722.
P r z y k ł a d 8: Kompleks 8 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Mieszaninę dimeru dichloro(p -cymeno)rutenu(ll) (0,1531 g; 0,25 mmol) i estru oktylowego kwasu 2-((5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b']dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylowego (0,3314 g; 0,5 mmol) w suchym N,N-dimetyloformamidzie (20 mL) ogrzewano w ciemności, w temperaturze 150°C przez 2 godziny, monitorując zanik substratów za pomocą spektrometrii UV-Vis. Dodano kwas 2,2'-bipirydyno-4,4'- dikarboksylowy (0,1221 g; 0,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C przez 4 godziny. Dodano tiocyjanian amonu (2,74 g, 36,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C przez kolejne 4 godziny. Schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono osad i usunięto N,N-dimetyloformamid na wyparce obrotowej. Do pozostałości dodano wody (50 mL) i odsączono osad. Osad przemyto kolejną porcją wody (50 mL) i osuszono otrzymując 0,311 g surowego, brązowego produktu. Oczyszczono dwukrotnie na Sephadex® LH-20, eluując N,N-dimetyloformamidem i zbierając główne pasmo, otrzymując 0,206 g (37%) czarnego, błyszczącego produktu. Całość roztworzono w etanolu i miareczkowano 0,5 M wodnym roztworem wodorotlenku tetrabutyloamoniowego do pH=9. Mieszano 5 minut, przesączono, zakwaszono 0,01 M HNO3 do pH=5,2 i usunięto rozpuszczalnik. Uzyskany osad przemyto wodą o pH=5,2 i osuszono otrzymując sól tetrabutyloamoniową w postaci czarnego proszku o t.t..300°C. Ze względu na złożoną mieszaninę diastereomerycznych produktów widma NMR są nieczytelne, IR-ATR, cm-1: 2960, 2939, 2859, 2102, 1970, 1708, 1601, 1404, 1364, 1244, 1190, 1064, 958, 866, 810, 782, 749, 702, 676, 473.
P r z y k ł a d 9: Kompleks 9 według wynalazku wytwarza się w wyniku jednoetapowej syntezy.
Mieszaninę dimeru dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) (0,3062 g; 0,5 mmol) i kwasu2-((5H-cyklopenta[1,2-b:4,5-b ']dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylobenzeno[1,2-b :4,5-b ']difluoro-3,7-dikarboksylowego) (0,8768 g; 2 mmol) w suchym N,N-dimetyloformamidzie (40 mL) ogrzewano w ciemności, w temperaturze 150°C przez 4 godziny, monitorując zanik substratów za pomocą spektrometrii UV-Vis. Dodano tiocyjanian amonu (2,74 g, 36,5 mmol) i mieszano w temperaturze 150°C przez kolejne 4 godziny. Schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono osad i usunięto N,N-dimetyloformamid na wyparce obrotowej. Do pozostałości dodano wody (100 mL) i odsączono osad. Osad przemyto kolejną porcją wody (100 mL) i osuszono otrzymując 0,872 g surowego produktu. Oczyszczono dwukrotnie na Sephadex® LH-20, eluując N,N-dimetyloformamidem i zbierając główne pasmo, otrzymując 0,6237 g (57%) czarnego, błyszczącego produktu. Całość roztworzono w etanolu i miareczkowano 0,5 M wodnym roztworem wodorotlenku tetrabutyloamoniowego do pH=9. Mieszano 5 minut, przesączono, zakwaszono 0,01 M HNO3 do pH=5,2 i usunięto rozpuszczalniki. Uzyskany osad przemyto wodą o pH=5,2 i osuszono otrzymując produky w postaci czarnego proszku o t.t.>300°C. Ze względu na złożoną mieszaninę diastereomerycznych produktów widma NMR są nieczytelne. IR-ATR, cm-1: 2962, 2932, 2877, 2107, 1969, 1700, 1603, 1413, 1362, 1183, 1049, 954, 868, 809, 756, 644, 568, 455.

Claims (65)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Związki, które mogą być stosowane do syntezy fotouczulających kompleksów rutenowych nadających się do zastosowań w barwnikowych ogniwach słonecznych (DSSC), o wzorze 1, i/lub wzorze 2 i/lub wzorze 3:
    gdzie:
    Ri = H, lub alkil wybrany z grupy od C2 (etylu) do Cs (oktylu).
  2. 2. Symetryczne i niesymetryczne fotouczulające kompleksy rutenowe zawierające co najmniej jeden ligand (Li, L2) o wzorze 1, wzorze 2 i/lub wzorze 3 jak określone w zastrzeżeniu 1, które mogą być stosowane w barwnikowych ogniwach słonecznych (DSSC), przy czym każdy z kompleksów jest reprezentowany przez wzór 4:
    PL 238 407 Β1
    Li sNCS
    Λ Ruv sncs L2
    Wzór 4 w którym:
    - NCS oznacza grupę izotiocyjanianową, oraz:
    - Li = ligand o wzorze 1 jak określono w zastrzeżeniu 1, L2 = ligand o wzorze 5 jak określono poniżej:
    Wzór 5 w którym: R1 = H, lub alkil wybrany z grupy od C2 (etylu) do Cs (oktylu);
    - lub Li = L2 = ligand o wzorze 1 jak określono w zastrzeżeniu 1;
    - Iub Li = ligand o wzorze 2 jak określono w zastrzeżeniu 1, L2 = ligand o wzorze 5 jak określono powyżej;
    - lub Li = L2 = ligand o wzorze 2 jak określono w zastrzeżeniu 1,
    - Iub Li = ligand o wzorze 3 jak określono w zastrzeżeniu 1, L2 = ligand o wzorze 5 jak określono powyżej;
    - lub Li = L2 = ligand o wzorze 3 jak określono w zastrzeżeniu 1.
  3. 3. Sposób wytwarzania związku o wzorze 1 określonego w zastrzeżeniu 1, przy czym związek ten jest kwasem 6,6’-([2,2'-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b:4,5-b]difurano-3-karboksylowym) lub jego estrem C2-C8 alkilowym, przy czym w sposobie tym związek otrzymuje się w reakcji Sonogashiry 4,4'-dihalogeno-2,2’-bipirydyny z etynylotrimetylosilanem w rozpuszczalniku, wobec katalizatora palladowego, z ewentualnym dodatkiem fosfiny, wobec halogenku miedzi i aminy jako zasady, w którym grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się w jednym procesie za pomocą fluorków lub poprzez hydrolizę zasadową w mieszaninie wody i alkoholu lub tetrahydrofuranu, a otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2’-bipirydynę w jednym procesie poddaje się reakcji z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-halogeno-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego, którą prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, otrzymując związek o wzorze 1, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
  4. 4. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, niepodstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  5. 5. Sposób wytwarzania według zastrz. 4, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się toluen, ksylen, tetrahydrofuran, dimetylosulfotlenk, acetonitryl lub 1,4-dioksan.
  6. 6. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się związek palladu, wybrany z grupy obejmującej dihalogenki palladu(ll), octan palladu(ll), siarczan palladu(ll), dichlorek bis(trifenylofosfino)palladu(ll), dichlorek bis(tricyklopentylofosfino)palladu(ll), dichlorek bisf(ricykloheksylofosfino)patladu(ll), bis(dibenzylidenoacetono)pallad(0), tetrakis(trifenylofosfino)pallad(0).
  7. 7. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się [1,1-bis(difenylofosfino)ferroceno]dichloropallad(ll).
    PL 238 407 B1
  8. 8. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się dodatek fosfiny aromatycznej lub niearomatycznej.
  9. 9. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że reakcję prowadzi się z dodatkiem jodku miedzi.
  10. 10. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że jako aminę stosuje się aminę alifatyczną, alicykliczną, aromatyczną, heterocykliczną.
  11. 11. Sposób wytwarzania według zastrz. 10, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w obecności diizopropyloaminy w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  12. 12. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się w jednym procesie za pomocą fluorków organicznych bądź nie organicznych lub hydrolizą zasadową w mieszaninie wody i alkoholu lub tetrahydrofuranu.
  13. 13. Sposób wytwarzania według zastrz. 12, znamienny tym, że grupy trimetylosililowe w produkcie pośrednim usuwa się fluorkiem tetrabutyloamoniowym.
  14. 14. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydynę poddaje się reakcji z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-bromo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego lub 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego.
  15. 15. Sposób wytwarzania według zastrz. 14, znamienny tym, że otrzymaną 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydynę poddaje się reakcji z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6-jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego.
  16. 16. Sposób wytwarzania według zastrz. 3, znamienny tym, że reakcję 4,4'-dietynylo-2,2'-bipirydyny z estrem C2-C8 alkilowym kwasu 5-hydroksy-6- jodo-2-metylobenzofurano-3-karboksylowego prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  17. 17. Sposób wytwarzania według zastrz. 16, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 80°C.
  18. 18. Sposób wytwarzania związku o wzorze 2 określonego w zastrzeżeniu 1, przy czym związek ten jest kwasem 6,6'-((1,1')-[3,3’-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-metylo- benzo[1,2-b :4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylowym) lub jego estrem C2-C8 alkilowym, przy czym w sposobie tym związek ten otrzymuje się w wyniku reakcji Wittiga [2,2'-bipirydyno]-4,4'-dikarboaldehydu z halogenkiem ((3,7-bis(C2-C8 alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5-bjdifurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w rozpuszczalniku organicznym, w obecności zasady, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
  19. 19. Sposób wytwarzania według zastrz. 18, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  20. 20. Sposób wytwarzania według zastrz. 18, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje izopropanol.
  21. 21. Sposób wytwarzania według zastrz. 18, znamienny tym, że jako zasadę stosuje się wodorotlenki metali alkalicznych.
  22. 22. Sposób wytwarzania według zastrz. 21, znamienny tym, że jako zasadę stosuje się wodorotlenek litu lub jego wodzianu.
  23. 23. Sposób wytwarzania według zastrz. 18, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze wrzenia izopropanolu.
  24. 24. Sposób wytwarzania związku o wzorze 3 określonego w zastrzeżeniu 1, przy czym związek ten jest kwasem 2-((5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4-b ']dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-metylo- benzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylowym lub jego estrem C2-C8 alkilowym, przy czym w sposobie tym związek ten otrzymuje się w wyniku reakcji Wittiga 5 H-cyklopenta[1,2-b :5,4b']dipirydyn-5-onu z halogenkiem ((3,7-bis(C2-C8 alkoksykarbonylo)-6-metylobenzo[1,2-b :4,5b']difurano-2-ylo)metylo)trifenylofosfoniowym w rozpuszczalniku, w obecności zasady, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, który hydrolizuje się, jeśli to konieczne, w warunkach zasadowych lub kwasowych i wydziela znanym sposobem.
  25. 25. Sposób wytwarzania według zastrz. 24, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
    PL 238 407 B1
  26. 26. Sposób wytwarzania według zastrz. 25, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje izopropanol.
  27. 27. Sposób wytwarzania według zastrz. 24, znamienny tym, że jako zasadę stosuje się wodorotlenki metali alkalicznych.
  28. 28. Sposób wytwarzania według zastrz. 27, znamienny tym, że jako zasadę korzystnie stosuje się wodorotlenek litu lub jego wodzianu.
  29. 29. Sposób wytwarzania według zastrz. 24, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze wrzenia izopropanolu.
  30. 30. Sposób wytwarzania kompleksu określonego w zastrzeżeniu 2 przy czym kompleksem tym jest: cis -bis(izotiocyjaniano)(6,6'-([2,2'-bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-mety!obenzo[1,2-b :4,5- b']difurano-3-karboksylo))(2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = ligand o wzorze 1 określony w zastrzeżeniu 1, L2 = ligand o wzorze 5 określony w zastrzeżeniu 2, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem (Li) o wzorze 1 określonym w zastrzeżeniu 1, kwasem 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowym i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
  31. 31. Sposób wytwarzania według zastrz. 30, znamienny tym, że źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p-cymeno)rutenu(ll).
  32. 32. Sposób wytwarzania według zastrz. 30, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  33. 33. Sposób wytwarzania według zastrz. 32, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik korzystnie stosuje się N,N- dimetyloformamid.
  34. 34. Sposób wytwarzania według zastrz. 30, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  35. 35. Sposób wytwarzania według zastrz. 30, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
  36. 36. Sposób wytwarzania kompleksu określonego w zastrzeżeniu 2 przy czym kompleksem tym jest: cis -bis(izotiocyjaniano)bis(6,6'-([2,2'bipirydyno]-4,4'-diylo)bis(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-
    b]difurano-3-karboksylo))rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = L2 = ligand o wzorze 1 określony w zastrzeżeniu 1, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro(p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem (Li, L2) o wzorze 1 określonym w zastrzeżeniu 1 i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
  37. 37. Sposób wytwarzania według zastrz. 36, znamienny tym, że źródłem rutenu jest dimer dichloro(p -cymeno)rutenu(ll).
  38. 38. Sposób wytwarzania według zastrz. 36, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaniny tych rozpuszczalników.
  39. 39. Sposób wytwarzania według zastrz. 38, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik korzystnie stosuje się N,N-dimetyloformamid.
  40. 40. Sposób wytwarzania według zastrz. 36, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  41. 41. Sposób wytwarzania według zastrz. 40, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
  42. 42. Sposób wytwarzania kompleksu określonego w zastrzeżeniu 2 przy czym kompleksem tym jest: cis -bis(izotiocyjaniano)(6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis(2-
    -metylobenzo[1,2-b :4,5-b]difurano-3,7-dikarboksylo))(2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = ligand o wzorze 2 określony w zastrzeżeniu 1, L2 = ligand o wzorze 5 określony w zastrzeżeniu 2, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 2 określonym w zastrzeżeniu 1, kwasem 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowym i rodankiem nieorganicznym rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
    PL 238 407 B1
  43. 43. Sposób wytwarzania według zastrz. 42, znamienny tym, że źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno)rutenu(ll).
  44. 44. Sposób wytwarzania według zastrz. 42, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  45. 45. Sposób wytwarzania według zastrz. 44, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się N,N- dimetyloformamid.
  46. 46. Sposób wytwarzania według zastrz. 42, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  47. 47. Sposób wytwarzania według zastrz. 46, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
  48. 48. Sposób wytwarzania kompleksu określonego w zastrzeżeniu 2 przy czym kompleksem tym jest: cis-bis(izotiocyjaniano)bis(6,6'-((1,1')-[3,3'-bipirydyno]-4,4'-diylobis(eteno-2,1-diylo))bis-
    -(2-metylobenzo[1,2-b :4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = L2 = ligand o wzorze 2 określony w zastrzeżeniu 1, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 2 określonym w zastrzeżeniu 1 i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
  49. 49. Sposób wytwarzania według zastrz. 48, znamienny tym, że źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno)rutenu(ll).
  50. 50. Sposób wytwarzania według zastrz. 48, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  51. 51. Sposób wytwarzania według zastrz. 50, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się N,N dimetyloformamid.
  52. 52. Sposób wytwarzania według zastrz. 48, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  53. 53. Sposób wytwarzania według zastrz. 52, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
  54. 54. Sposób wytwarzania kompleksu określonego w zastrzeżeniu 2 przy czym kompleksem tym jest: cis-bis(izotiocyjaniano(2-((5H-cyklopenta[1,2-b:5,4-b']dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-me- tyiobenzo[1,2-b :4,5-b ']difurano-3,7-dikarboksylo)(2,2'-bipirydylo-4,4'-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym Li = ligand o wzorze 3 określony w zastrzeżeniu 1, L2 = ligand o wzorze 5 określony w zastrzeżeniu 2, przy czym kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro(p-cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 3 określonym w zastrzeżeniu 1, kwasem 2,2'-bipirydyno-4,4'-dikarboksylowym i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
  55. 55. Sposób wytwarzania według zastrz. 54, znamienny tym, że źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro( p -cymeno)rutenu(ll).
  56. 56. Sposób wytwarzania według zastrz. 54, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, fluorowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, eter, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  57. 57. Sposób wytwarzania według zastrz. 56, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się N,N- dimetyloformamid.
  58. 58. Sposób wytwarzania według zastrz. 54, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  59. 59. Sposób wytwarzania według zastrz. 58, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
  60. 60. Sposób wytwarzania kompleksu określonego w zastrzeżeniu 2 przy czym kompleksem tym jest: cis-bis(izotiocyjaniano)bis(2-((5H-cyklopenta[1,2-b:5,4-b']dipirydyn-5-ylideno)metylo)-6-
    -metylobenzo[1,2-b :4,5-b']difurano-3,7-dikarboksylo)rutenu(ll) lub jego ester C2-C8 alkilowy, o wzorze 4, w którym L1 = L2 = ligand o wzorze 3 określony w zastrzeżeniu 1, przy czym
    PL 238 407 B1 kompleks ten otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku rutenu(lll) lub dimeru dichloro( p -cymeno)rutenu(ll) ze związkiem o wzorze 3 określonym w zastrzeżeniu 1 i rodankiem nieorganicznym w rozpuszczalniku i wydziela znanym sposobem.
  61. 61. Sposób wytwarzania według zastrz. 60, znamienny tym, że źródłem rutenu korzystnie jest dimer dichloro(p-cymeno)rutenu(ll).
  62. 62. Sposób wytwarzania według zastrz. 60, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się alkohol, węglowodór alifatyczny, cykloalifatyczny lub aromatyczny, flurowcowęglowodór alifatyczny, nitryl, ester, alkohol, keton, ester lub lakton, N-podstawiony laktam, amid, cykliczny mocznik, sulfotlenek lub wodę lub mieszaninę tych rozpuszczalników.
  63. 63. Sposób wytarzania według zastrz. 62, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się N,N- dimetyloformamid.
  64. 64. Sposób wytarzania według zastrz. 60, znamienny tym, że jako reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej.
  65. 65. Sposób wytarzania według zastrz. 64, znamienny tym, że jako reakcję prowadzi się w temperaturze 140-150°C.
PL410875A 2015-01-05 2015-01-05 Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania PL238407B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410875A PL238407B1 (pl) 2015-01-05 2015-01-05 Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania
PCT/PL2015/000206 WO2016111636A1 (en) 2015-01-05 2015-12-23 Benzo[1,2-b:4,5-b]furan derivatives as ligands of ruthenium dyes and methods for obtaining thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410875A PL238407B1 (pl) 2015-01-05 2015-01-05 Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL410875A1 PL410875A1 (pl) 2016-07-18
PL238407B1 true PL238407B1 (pl) 2021-08-16

Family

ID=55275140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL410875A PL238407B1 (pl) 2015-01-05 2015-01-05 Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL238407B1 (pl)
WO (1) WO2016111636A1 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11664171B2 (en) 2017-05-09 2023-05-30 Ambient Photonics, Inc. Stilbene and fused stilbene derivatives as solar cell dyes
WO2020014195A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Ambient Photonics, Inc. Solar cell dyes for copper redox based dye sensitized solar cells and combinations thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9217811D0 (en) 1992-08-21 1992-10-07 Graetzel Michael Organic compounds
JP5721717B2 (ja) * 2010-08-03 2015-05-20 富士フイルム株式会社 金属錯体色素、光電変換素子及び光電気化学電池

Also Published As

Publication number Publication date
PL410875A1 (pl) 2016-07-18
WO2016111636A1 (en) 2016-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2483265B1 (en) Novel ligands for sensitizing dyes of dye-sensitized solar cells
EP1534722A2 (de) Rhodium-und iridium-komplexe
Zalas et al. Synthesis of new dendritic antenna-like polypyridine ligands
KR20150046286A (ko) 다용도 빌딩 블록을 통한 페릴렌 및 나프탈렌 모노이미드의 페리-위치의 이중 공여자 관능화
CN111647140B (zh) 一种聚合咔唑衍生物合镉配合物及其制备方法与用途
DE112014000493T5 (de) Reaktionsfähige Verbindung
KR20200026162A (ko) 유기 반도전성 물질 및 이의 합성 및 이러한 물질을 갖는 유기 반도전성 부품
CN111620817A (zh) 新型蓝色热活性延迟荧光材料及其应用
KR101082086B1 (ko) 염료 감응 태양전지용 염료 및 이를 함유하는 태양전지
KR20140097317A (ko) 유기 염료 및 광전지에서의 이의 이용
PL238407B1 (pl) Pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako związki do syntezy kompleksów rutenowych, kompleksy rutenowe zawierające pochodne benzo[1,2-b:4,5-b’]difuranu jako ligandy i sposoby ich wytwarzania
CN109517142B (zh) 基于三茚并五元芳杂环的星型d-a结构共轭分子及其制备方法和应用
KR101694961B1 (ko) 단분자 비대칭 유기 반도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 채용한 유기 반도체 장치
JP6601645B2 (ja) 二重スピロ型化合物およびこれを含む有機発光素子
Colom et al. Multichromophoric sensitizers based on calix [4] arene scaffold and 4H-pyranylidene moiety for DSSCs application
CN115232173B (zh) 金属铱络合物及其应用
CN106543232B (zh) 金属桥位稠环化合物及其制备方法和用途
JP7427318B2 (ja) 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子
EP1448577B1 (de) Rhodium- und iridium-komplexe
Peng et al. Simultaneous enhancement of fluorescence and solubility by N-alkylation and functionalization of 2-(2-thienyl) imidazo [4, 5-f][1, 10]-phenanthroline with heterocyclic bridges
CN111943965B (zh) 一种吡啶亚胺衍生物与8-羟基喹啉衍生物合镉配合物染料敏化剂(BDTT-im-Cd)及其制备方法与用途
CN111423450A (zh) 化合物、显示面板以及显示装置
CN105131043B (zh) 一类用于染料敏化太阳能电池的吩噻嗪直接取代联吡啶钌染料
CN109516985B (zh) 一种1,3-二(2-吡啶基)苯受体单元和引达省并二吡啶二酮有机半导体材料及应用
KR100952430B1 (ko) 신규 테트라티아포르피린 유도체 또는 이의 염, 이의제조방법 및 이의 용도