TWI603990B - 發色團、波長轉換發光介質、光伏打模組以及改良光伏打裝置或太陽能電池之效能的方法 - Google Patents

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Description

發色團、波長轉換發光介質、光伏打模組以及改良光伏打裝置或太陽能電池之效能的方法 【相關申請案之交叉參考】
本專利申請案主張2011年9月26日申請之美國臨時專利申請案第61/539,392號、2011年12月6日申請之美國臨時專利申請案第61/567,534號、2012年6月21日申請之美國臨時專利申請案第61/662,825號以及2012年6月21日申請之美國臨時專利申請案第61/662,835號的優先權權益。所有前述申請案均出於所有目的全部以引用方式併入本文中。
本發明大體上關於適用於各種應用(包含波長轉換膜)中之光穩定高發光發色團。波長轉換膜具有顯著促進光伏打裝置或太陽能電池裝置之太陽能捕獲效率的潛力。
利用太陽能提供一種有前景的能替代傳統化石燃料之能源，且因此，可將太陽能轉換為電之裝置(諸如光伏打裝置，亦稱為太陽能電池)的開發近年來已引起大量關注。已開發數種不同類型之成熟光伏打裝置，現列舉數例，包含矽型裝置、III-V及II-VI PN接面裝置、銅-銦-鎵-硒(Copper-Indium-Gallium-Selenium，CIGS)薄膜裝置、有機敏化裝置(organic sensitizer device)、有機薄膜裝置以及硫化鎘/碲化鎘(Cadmium Sulfide/Cadmium Telluride，CdS/CdTe)薄膜裝置。關於這些裝置之更多細節可見於如下文獻中，諸如林(Lin)等人，「金屬酞菁/芙異質接面光 伏打裝置之高光電轉換效率(High Photoelectric Conversion Efficiency of Metal Phthalocyanine/Fullerene Heterojunction Photovoltaic Device)」(國際分子科學期刊(International Journal of Molecular Sciences)，第12卷，第476頁，2011)。然而，這些裝置中有許多裝置的光電轉換效率仍具有改良的空間且開發改良此效率之技術已成為許多研究者正面臨的一項挑戰。
一種經開發用以改良光伏打裝置之效率的技術為利用波長轉換膜(wavelength conversion film)。許多光伏打裝置不能有效利用整個光譜，這是因為裝置上之材料吸收某些光波長(典型地為較短UV波長)而不是允許光通過而達至光被轉換為電的光導材料層。應用波長轉換膜吸收較短波長光子並以更有利的較長波長再將其發射，其可隨後由裝置中之光導層吸收並轉換為電。
此現象通常於均使用CdS作為窗口層之薄膜CdS/CdTe太陽能電池及CIGS太陽能電池中觀測到。這些薄膜太陽能電池之低成本及高效率近年來已引起大量關注，其中典型市售電池具有10%至16%的光電轉換效率。然而，CdS之能隙大致為2.41電子伏特(eV)，其使波長小於514奈米之光被CdS吸收而不是通過而達至光可被轉換為能量的光導層。此不能有效利用整個光譜會降低裝置之總光電轉換效率。
已存在揭露利用波長轉換材料來改良光伏打裝置之效能的眾多報導。舉例而言，美國專利申請公開案第 2009/0151785號揭露一種矽型太陽能電池裝置，含有波長下移(wavelength down-shifting)無機磷光體材料。美國專利申請公開案第US 2011/0011455號揭露一種一體化太陽能電池，包括電漿子層(plasmonic layer)、波長轉換層以及光伏打層。美國專利第7,791,157號揭露一種太陽能電池，具有含有量子點化合物之波長轉換層。
儘管已存在用於光伏打裝置及太陽能電池中之波長轉換無機介質的眾多披露內容，但關於報導使用光致發光有機介質以改良光伏打裝置之效率的研究極少。與無機介質相對，使用有機介質由於有機材料典型地更便宜且更容易使用而具有吸引力，使其成為更佳的經濟的選擇。應用於CdS/CdTe太陽能電池之發光膜的一些理論模型化及/或模擬描述於以下文獻中：美國專利申請公開案第2010/0186801號，B.S.理查茲(B.S.Richards)及K.R.麥金托什(K.R.McIntosh)「經由發光下移克服CdS/CdTe光伏打模組之不良短波長光譜反應：射線追蹤模擬(Overcoming the Poor Short Wavelength Spectral Response of CdS/CdTe Photovoltaic Modules via Luminescence Down-Shifting：Ray-Tracing Simulations)」(光伏打進展：研究與應用(Progress in Photovoltaics：Research and Applications)，第15卷，第27頁至第34頁，2007)；以及T.丸山(T.Maruyama)及R.北村(R.Kitamura)「入射於太陽能電池上之光波長之轉化(Transformations of the wavelength of the light incident upon solar cells)」(太陽能材料與太陽能 電池(Solar Energy Materials and Solar Cells)，第69卷，第207頁，2001)。
揭露新穎苯并雜環系統化合物。這些化合物適用作能提供所需光學性質及良好光穩定性的發色團。
一些實施例提供由式I-a或式I-b表示之發色團： 其中i為0至100範圍內之整數；A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之雜烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、視情況經取代之醯胺基、視情況經取代之環醯胺基、視情況經取代之環醯亞胺基、視情況經取代之烷氧基及視情況經取代之羧基以及視情況經取代之羰基。
A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、 視情況經取代之伸雜芳基、酮、酯以及其中Ar為視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基。
R1是由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；且R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮以及酯；或R1及R2可連接在一起形成環。
D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
一些實施例提供由式II-a或式II-b表示之化合物： 其中i為0至100範圍內之整數；Ar為視情況經取代 之芳基或視情況經取代之雜芳基；R4為或視情況 經取代之環醯亞胺基；R1各自獨立地由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；R3各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基；或R'及R"可連接在一起形成環。
R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
一些實施例提供由式III-a或式III-b表示之化合物： 其中i為0至100範圍內之整數；A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之雜烷基、視情況經取代之醯胺基、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之羰基以及視情況經取代之羧基。
各R5獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、胺基。
A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、 視情況經取代之伸雜芳基、酮、酯以及其中Ar為視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基，R1是由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；以及R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮以及酯；或R1及R2可連接在一起形成環。
Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
一些實施例提供由式(IV)表示之發色團： 其中i為0至100範圍內之整數；Z及Zi各自獨立地由以下所構成的族群中選出：-O-、-S-、-Se-、-Te-、-NR6-、-CR6=CR6-以及-CR6=N-，其中R6為氫、視情況經取代之C1-C6烷基或視情況經取代之C1-C10芳基；以及D1及D2獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基；j為0、1或2，且k為0、1或2。
Y1及Y2獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之芳基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之環烷基、視情況經取代之烷氧基以及視情況經取代之胺基；以及Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
一些實施例亦提供一種波長轉換發光介質，包括光學透明聚合物基質以及至少一種包括如本文中所揭露之發色團之發光染料。
一些實施例亦提供一種光伏打模組，包括至少一個光伏打裝置或太陽能電池，以及如本文中所揭露之波長轉換發光介質，其中安置所述波長轉換發光介質以使得入射光在到達光伏打裝置或太陽能電池之前通過所述波長轉換發光介質。
一些實施例提供一種改良光伏打裝置或太陽能電池之效能的方法，所述方法包括：將如本文中所揭露之波長轉換發光介質直接塗佈於光伏打裝置或太陽能電池之光入射側上，或將波長轉換發光介質封裝於光伏打裝置或太陽能電池中。
根據後述之【實施方式】，本發明之其他態樣、特徵以及優點將變得顯而易見。
螢光(或光致發光)染料之一種有用性質在於，其具有吸收特定波長之可見光子(light photon)並以不同波長再發射光子的能力。此現象亦使其適用於光伏打工業中。
由通式I-a、通式I-b、通式II-a、通式II-b、通式III-a、通式III-b以及通式IV表示之發色團適用作各種應用(包含波長轉換膜)中之螢光染料。如式中所示，染料包括苯并雜環系統。關於可使用之化合物類型的其他細節及實例(不限制本發明之範疇)如下描述。
本文中所揭露之苯并雜環系統包含2H-苯并[d][1,2,3]三唑系統。原子編號展示如下：
如本文中所用，「電子供體基團(electron donor group)」被定義為增加2H-苯并[d][1,2,3]三唑系統之電子密度的任何基團。
「電子供體連接子(electron donor linker)」被定義為可連接兩個2H-苯并[d][1,2,3]三唑系統，從而提供其π軌域共軛的任何基團，其亦可增大或具有對與其連接之2H-苯并[d][1,2,3]三唑之電子密度的中性效應(neutral effect)。
「電子受體基團(electron acceptor group)」被定義為降低2H-苯并[d][1,2,3]三唑系統之電子密度的任何基團。電子受體基團置放於2H-苯并[d][1,2,3]三唑環系統之N-2位置處。
術語「烷基」是指分支鏈或直鏈完全飽和非環脂族烴基(fully saturated acyclic aliphatic hydrocarbon group)(亦即由碳及氫構成、且不含有雙鍵或三鍵)。烷基包含(但不限於)甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、己基以及類似物。
本文中所用之術語「雜芳基」是指包括一或多個雜原子、一個環抑或多個稠合環(fused ring)之芳族基。當存在兩個或多於兩個雜原子時，其可為相同或不同。在稠合環系統中，一或多個雜原子可僅存在於一個環中。雜芳基 之實例包含(但不限於)苯并噻唑基(benzothiazyl)、苯并噁唑基(benzoxazyl)、喹唑啉基(quinazolinyl)、喹啉基(quinolinyl)、異喹啉基(isoquinolinyl)、喹喏啉基(quinoxalinyl)、吡啶基(pyridinyl)、吡咯基(pyrrolyl)、噁唑基(oxazolyl)、吲哚基(indolyl)以及類似物。
本文中所用之術語「環烷基」是指具有3至20個碳原子之飽和脂族環系統基團(saturated aliphatic ring system radical)，包含(但不限於)環丙基、環戊基、環己基、環庚基以及類似物。
本文中所用之術語「烯基」是指具有2至20個碳原子、含有碳雙鍵之單價直鏈或分支鏈基團，包含(但不限於)1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基以及類似物。
本文中所用之術語「炔基」是指具有2至20個碳原子、含有碳三鍵之單價直鏈或分支鏈基團，包含(但不限於)1-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基以及類似物。
本文中所用之術語「芳基」是指具有一個環抑或多個稠合環之同素環芳族基(homocyclic aromatic radical)。芳基之實例包含(但不限於)苯基、萘基、菲基、稠四苯基、茀基、芘基以及類似物。其他實例包含：
本文中所用之術語「雜芳基」是指包括一或多個雜原子、一個環抑或多個稠合環之芳族基。當存在兩個或多於兩個雜原子時，其可為相同或不同。在稠合環系統中，一或多個雜原子可僅存在於一個環中。雜芳基之實例包含(但不限於)苯并噻唑基、苯并噁唑基、喹唑啉基、喹啉基、異喹啉基、喹喏啉基、吡啶基、吡咯基、噁唑基、吲哚基以及類似物。
本文中所用之術語「烷芳基(alkaryl或alkylaryl)」是指經烷基取代之芳基。烷芳基之實例包含(但不限於)乙基苯基、9,9-二己基-9H-茀以及類似物。
本文中所用之術語「芳烷基(aralkyl或arylalkyl)」是指經芳基取代之烷基。芳烷基之實例包含(但不限於)苯丙基、苯乙基以及類似物。
本文中所用之術語「雜芳基」是指其中一或多個環原子為雜原子、具有一個環抑或多個稠合環的芳環系統基 團。當存在兩個或多於兩個雜原子時，其可為相同或不同。在稠合環系統中，一或多個雜原子可僅存在於一個環中。雜芳基之實例包含(但不限於)苯并噻唑基、苯并噁唑基、喹唑啉基、喹啉基、異喹啉基、喹喏啉基、吡啶基、噠嗪基(pyridazinyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、吡咯基、噁唑基、吲哚基以及類似物。經取代及未經取代之雜芳基環之其他實例包含：
本文中所用之術語「烷氧基」是指經由--O--鍵共價鍵結至母體分子之直鏈或分支鏈烷基。烷氧基之實例包含(但不限於)甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基以及類似物。
本文中所用之術語「雜原子」是指S(硫)、N(氮)以及O(氧)。
本文中所用之術語「環胺基」是指環部分中之第二胺或第三胺。環胺基之實例包含(但不限於)氮丙啶基(aziridinyl)、哌啶基(piperidinyl)、N-甲基哌啶基以及類似物。
本文中所用之術語「環醯亞胺基」是指其中兩個羰基碳藉由碳鏈連接之基團中的醯亞胺。環醯亞胺基之實例包含(但不限於)1,8-萘二甲醯亞胺(1,8-naphthalimide)、吡咯啶-2,5-二酮(pyrrolidine-2,5-dione)、1H-吡咯-2,5-二酮(1H-pyrrole-2,5-dione)以及類似物。
本文中所用之術語「芳氧基」是指經由--O--鍵共價鍵結至母體分子之芳基。
本文中所用之術語「醯氧基」是指基團R-C(=O)O-。
本文中所用之術語「胺甲醯基(carbamoy)」是指-NHC(=O)R。
本文中所用之術語「酮基」及「羰基」是指C=O。
本文中所用之術語「羧基」是指-COOH。
本文中所用之術語「酯」是指C(=O)O。
本文中所用之術語「醯胺基」是指-NRC(=O)R'。
本文中所用之術語「胺基」是指-NR'R”。
如本文中所用，經取代之基團衍生自未經取代之母體結構，其中有一或多個氫原子交換為另一原子或基團。當經取代時，取代基為個別且獨立地由以下選出之一或多個基團：C1-C6烷基；C1-C6烯基；C1-C6炔基；C3-C7環烷基(視情況經鹵基、烷基、烷氧基、羧基、鹵烷基、CN、-SO2-烷基、-CF3以及-OCF3取代)；偕位連接之環烷基(cycloalkyl geminally attached)；C1-C6雜烷基；C3-C10雜環烷基(例如四氫呋喃基)(視情況經鹵基、烷基、烷氧基、羧基、CN、-SO2-烷基、-CF3以及-OCF3取代)；芳基(視情況經鹵基、烷基、視情況經C1-C6烷基取代之芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、羧基、胺基、醯亞胺基、醯胺基(胺甲醯基)、視情況經取代之環醯亞胺基、環醯胺基、CN、-NH-C(=O)-烷基、-CF3以及-OCF3取代)；芳烷基(視情況經鹵基、烷基、烷氧基、芳基、羧基、CN、-SO2-烷基、-CF3以及-OCF3取代)；雜芳基(視情況經鹵基、烷基、烷氧基、芳基、雜芳基、芳烷基、羧基、CN、-SO2-烷基、-CF3以及-OCF3取代)；鹵基(例如氯基、溴基、碘基以及氟基)；氰基； 羥基；視情況經取代之環醯亞胺基；胺基；醯亞胺基；醯胺基；-CF3；C1-C6烷氧基；芳氧基；醯氧基；硫氫基(巰基)；鹵基(C1-C6)烷基；C1-C6烷硫基；芳硫基；單-(C1-C6)烷胺基及二-(C1-C6)烷胺基；第四銨鹽；胺基(C1-C6)烷氧基；羥基(C1-C6)烷胺基；胺基(C1-C6)烷硫基；氰基胺基；硝基；胺甲醯基；酮基(氧基)；羰基；羧基；羥乙醯基(glycolyl)；甘胺醯基(glycyl)；肼基(hydrazino)；甲脒基(guanyl)；胺磺醯基(sulfamyl)；磺醯基(sulfonyl)；亞磺醯基(sulfinyl)；硫羰基；硫羧基；磺醯胺；酯；C-醯胺；N-醯胺；N-胺基甲酸酯(carbamat)；O-胺基甲酸酯；脲基(urea)以及其組合。每當一取代基被描述為「視情況經取代」時，所述取代基可經以上取代基取代。
式I-a及式I-b
一些實施例提供具有如下結構之一的發色團； 其中D1及D2為電子供體基團，Li為電子供體連接子，且A0及Ai為電子受體基團。在一些實施例中，當存在多於一個電子供體基團時，其他電子供體基團可由另一電子供體、氫原子或另一中性取代基佔據。在一些實施例 中，D1、D2以及Li中之至少一者為增加其所連接至之2H-苯并[d][1,2,3]三唑系統之電子密度的基團。
在式I-a及式I-b中，i為0至100範圍內之整數。在一些實施例中，i為0至50、0至30、0至10、0至5、或0至3範圍內之整數。在一些實施例中，i為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在式I-a及式I-b中，A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之雜烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、視情況經取代之醯胺基、視情況經取代之環醯胺基、視情況經取代之環醯亞胺基、視情況經取代之烷氧基及視情況經取代之羧基以及視情況經取代之羰基。
在一些實施例中，A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之環醯亞胺基、視情況經取代之C1-8烷基以及視情況經取代之C1-8烯基；其中視情況經取代之雜芳基之取代基是由以下所構成的族群中選出：烷基、芳基以及鹵素；視情況經取代之芳基之取代基為-NR1-C(=O)R2或視情況經取代之環醯亞胺基，其中R1及R2如上文所述。
在一些實施例中，A0及Ai各自獨立地為經自由以下所構成的族群中選出之部分取代之苯基：-NR1-C(=O)R2及視情況經取代之環醯亞胺基，其中R1及R2如上文所述。
在一些實施例中，A0及Ai各為視情況經取代之雜芳基或視情況經取代之環醯亞胺基；其中視情況經取代之雜芳基及視情況經取代之環醯亞胺基之取代基是由以下所構成的族群中選出：烷基、芳基以及鹵素。在一些實施例中，A0及Ai中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之吡啶基、視情況經取代之噠嗪基、視情況經取代之嘧啶基、視情況經取代之吡嗪基、視情況經取代之三嗪基、視情況經取代之喹啉基、視情況經取代之異喹啉基、視情況經取代之喹唑啉基、視情況經取代之酞嗪基、視情況經取代之喹喏啉基、視情況經取代之萘啶基以及視情況經取代之嘌呤基。
在其他實施例中，A0及Ai各為視情況經取代之烷基。在其他實施例中，A0及Ai各為視情況經取代之烯基。在一些實施例中，A0及Ai中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：以及其中R為視情況經取代之烷基。
在式I-a及式I-b中，A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮、酯以及；其中Ar為視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基。R1是由以下所構成的族群中選 出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；且R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮以及酯；或R1及R2可連接在一起形成環。
在一些實施例中，A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基以及，其中Ar、R1以及R2如上文所述。
在式I-a及式I-b中，D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
在一些實施例中，D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基以及胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。在一些實施例中，D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基以及二苯胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
在一些實施例中，D1及D2各自獨立地為視情況經取代之芳基。在一些實施例中，D1及D2各自獨立地為視情況經烷氧基或胺基取代之苯基。在其他實施例中，D1及D2各自獨立地由以下選出：氫、視情況經取代之苯并呋喃 基、視情況經取代之噻吩基、視情況經取代之呋喃基、二氫噻吩并二氧雜環己烯基(dihydrothienodioxinyl)、視情況經取代之苯并噻吩基以及視情況經取代之二苯并噻吩基，限制條件為D1及D2不均為氫。
在一些實施例中，視情況經取代之芳基及視情況經取代之雜芳基之取代基可由以下所構成的族群中選出：烷氧基、芳氧基、芳基、雜芳基以及胺基。
在式I-a及式I-b中，Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。在一些實施例中，Li是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸雜芳基及視情況經取代之伸芳基。
在一些實施例中，Li中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：1,2-伸乙基、乙炔基、1,4-伸苯基、1,1'-聯苯-4,4'-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、9H-茀-2,7-二基、苝-3,9-二基、苝-3,10-二基或芘-1,6-二基、1H-吡咯-2,5-二基、呋喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、苯并[c]噻吩-1,3-二基、二苯并[b,d]噻吩-2,8-二基、9H-咔唑-3,6-二基、9H-咔唑-2,7-二基、二苯并[b,d]呋喃-2,8-二基、10H-啡噻嗪-3,7-二基以及10H-啡噻嗪-2,8-二基；其中各部分視情況經取代。
式II-a及式II-b
一些實施例提供具有如下結構之一的發色團： 其中i為0至100範圍內之整數。在一些實施例中，i為0至50、0至30、0至10、0至5、或0至3範圍內之整數。在一些實施例中，i為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在式II-a及式II-b中，Ar為視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基。在一些實施例中，2H-苯并[d][1,2,3]三唑環系統之N-2位置處的芳基經醯胺基或環醯亞胺基取代提供意外且改良之益處。
在式II-a及式II-b中，R4為或視情況經取代之環醯亞胺基；R1各自獨立地由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；R3各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基；或R'及R"可連接在一起形成環。
在一些實施例中，R4為由以下所構成的族群中選出的視情況經取代之環醯亞胺基： 以及；且其中R'各為視情況經取代之烷基或視情況經取代之芳基；且X為視情況經取代之雜烷基。
在式II-a及式II-b中，R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
在式II-a及式II-b中，D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代 之烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
在式II-a及式II-b中，Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
在一些實施例中，Li中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：1,2-伸乙基、乙炔基、1,4-伸苯基、1,1'-聯苯-4,4'-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、9H-茀-2,7-二基、苝-3,9-二基、苝-3,10-二基或芘-1,6-二基、1H-吡咯-2,5-二基、呋喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、苯并[c]噻吩-1,3-二基、二苯并[b,d]噻吩-2,8-二基、9H-咔唑-3,6-二基、9H-咔唑-2,7-二基、二苯并[b,d]呋喃-2,8-二基、10H-啡噻嗪-3,7-二基以及10H-啡噻嗪-2,8-二基；其中各部分視情況經取代。
式III-a及式III-b
一些實施例提供具有如下結構之一的發色團： 在式(III-a)及式(III-b)中置放烷基於2H-苯并[d][1,2,3]三唑環系統之N-2位置處以及經取代苯基於C-4及C-7位置處提供意外且改良之益處。在式III-a及式III-b中，i為0至100範圍內之整數。在一些實施例中，i為0至50、0至30、0至10、0至5、或0至3範圍內之整數。在一些實施例中，i為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在式III-a及式III-b中，A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之雜烷基、視情況經取代之醯胺基、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之羰基以及視情況經取代之羧基。
在一些實施例中，A0及Ai各自獨立地為未經取代之烷基或經自由以下所構成的族群中選出之部分取代的烷基：-NRR"、-OR、-COOR、-COR、-CONHR、-CONRR"、鹵基以及-CN；其中R為C1-C20烷基，且R"為氫或C1-C20烷基。在一些實施例中，視情況經取代之烷基可為視情況經取代之C1-C40烷基。在一些實施例中，A0及Ai各自獨立地為C1-C40烷基或C1-C20鹵烷基。
在一些實施例中，A0及Ai各自獨立地為C1-C20鹵烷基、C1-C40芳烷基或C1-C20烯基。
在式III-a及式III-b中，各R5獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基以及胺基。在一些實施例中， R5可於鄰位及/或對位處連接於苯基環。在一些實施例中，R5可為由式OCnH2n+1表示之烷氧基，其中n=1至40。在一些實施例中，R5可為由以下式表示之芳氧基：ArO或O-CR-OAr，其中R為烷基、經取代之烷基、芳基或雜芳基，且Ar為任何經取代或未經取代之芳基、或經取代或未經取代之雜芳基。在一些實施例中，R5可為由式OCOCnH2n+1表示之醯氧基，其中n=1至40。
在式III-a及式III-b中，A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮、 酯以及；其中Ar為視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基，R1是由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；以及R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮以及酯；或R1及R2可連接在一起形成環。
在式III-a及式III-b中，Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
在一些實施例中，Li中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：1,2-伸乙基、乙炔基、1,4-伸苯基、1,1'-聯苯-4,4'-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、9H-茀-2,7-二基、 苝-3,9-二基、苝-3,10-二基或芘-1,6-二基、1H-吡咯-2,5-二基、呋喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、苯并[c]噻吩-1,3-二基、二苯并[b,d]噻吩-2,8-二基、9H-咔唑-3,6-二基、9H-咔唑-2,7-二基、二苯并[b,d]呋喃-2,8-二基、10H-啡噻嗪-3,7-二基以及10H-啡噻嗪-2,8-二基；其中各部分視情況經取代。
式IV
一些實施例提供具有如下結構之發色團： 其中i為0至100範圍內之整數。在一些實施例中，i為0至50、0至30、0至10、0至5、或0至3範圍內之整數。在一些實施例中，i為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在式IV中，Z及Zi各自獨立地由以下所構成的族群中選出：-O-、-S-、-Se-、-Te-、-NR6-、-CR6=CR6-以及-CR6=N-，其中R6為氫、視情況經取代之C1-C6烷基或視情況經取代之C1-C10芳基；且在式IV中，D1及D2獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代之烷基、視情況經取 代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基；j為0、1或2，且k為0、1或2。在一些實施例中，-C(=O)Y1及-C(=O)Y2基團可連接至D1及D2之視情況經取代之部分的取代基。
在式IV中，Y1及Y2獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之芳基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之環烷基、視情況經取代之烷氧基以及視情況經取代之胺基；且在式IV中，Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
在一些實施例中，Li中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：1,2-伸乙基、乙炔基、1,4-伸苯基、1,1'-聯苯-4,4'-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、9H-茀-2,7-二基、苝-3,9-二基、苝-3,10-二基或芘-1,6-二基、1H-吡咯-2,5-二基、呋喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基、苯并[c]噻吩-1,3-二基、二苯并[b,d]噻吩-2,8-二基、9H-咔唑-3,6-二基、9H-咔唑-2,7-二基、二苯并[b,d]呋喃-2,8-二基、10H-啡噻嗪-3,7-二基以及10H-啡噻嗪-2,8-二基；其中各部分視情況經取代。
關於以上式中任一者中的Li，電子連接子表示共軛電子系統，其可為中性或自身充當電子供體。在一些實施例中，一些實例提供如下，其可含有或可不含有其他連接取 代基。
波長轉換發光介質
本文中所揭露之發色團是有用的且可適用於提供可用於改良長波長轉換效率之螢光膜且提供高螢光量子效率。發色團可提供波長轉換發光介質，其提供極佳光轉換 效應。波長轉換發光介質以輸入形式接收至少一個具有第一波長之光子，且以輸出形式提供至少一個具有比第一波長長(大)之第二波長的光子。
波長轉換發光介質包括光學透明聚合物基質及至少一種有機發光染料，所述有機發光染料包括本文中所揭露之發色團。在一些實施例中，聚合物基質是自由以下所構成的族群中選出之物質形成：聚對苯二甲酸伸乙酯(polyethylene terephthalate)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)、乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate)、伸乙基四氟乙烯(ethylene tetrafluoroethylene)、聚醯亞胺(polyimide)、非晶形聚碳酸酯(amorphous polycarbonate)、聚苯乙烯(polystyrene)、矽氧烷溶膠-凝膠(siloxane sol-gel)、聚胺基甲酸酯(polyurethane)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)以及其組合。
在一些實施例中，發光染料以約0.01重量%至約3重量%、約0.03重量%至約2重量%、約0.05重量%至約1重量%、約0.1重量%至約0.9重量%、或約0.2重量%至約0.7重量%範圍內之量存在於聚合物基質中。在介質的一個實施例中，發光染料以約0.5重量%之量存在於聚合物基質中。
在一些實施例中，聚合物基質材料之折射率在約1.4至約1.7、約1.45至約1.65、或約1.45至約1.55範圍內。在一些實施例中，聚合物基質材料之折射率為約1.5。
在一些實施例中，藉由以下步驟將波長轉換發光介質裝配於薄膜結構中：(i)將聚合物粉末以預定比率溶解於溶劑(諸如四氯乙烯(TCE)、環戊酮、二噁烷(dioxane)等)中以製備聚合物溶液；(ii)藉由將聚合物溶液與發光染料以預定重量比混合以獲得含染料之聚合物溶液來製備含有聚合物混合物的發光染料；(iii)藉由將含染料之聚合物溶液直接澆鑄於玻璃基板上、隨後在2小時內自室溫直至100℃對基板進行熱處理、藉由在130℃下進一步真空加熱隔夜來完全移除剩餘溶劑，從而形成染料/聚合物薄膜；以及(iv)在使用之前在水存在下剝落染料/聚合物薄膜，且隨後乾燥獨立的聚合物膜；(v)可藉由改變染料/聚合物溶液濃度及蒸發速度來控制膜厚度。
發光薄膜厚度可在較寬範圍內變化。在一些實施例中，發光薄膜厚度在約0.1微米至約1毫米、約0.5微米至約1毫米、或約1微米至約0.8毫米之間。在一些實施例中，發光薄膜厚度在約5微米至約0.5毫米之間。
波長轉換介質適用於各種應用中，現列舉數例，諸如光學集光系統、螢光型太陽能收集器、螢光激活顯示器(fluorescence-activated display)以及單分子光譜法。當直接塗佈於裝置之光入射表面或在製造期間直接封裝於裝置中時，使用如本文中所揭露之有機波長下移發光介質對光伏打裝置或太陽能電池之光電轉換效率的顯著促進率可達大於0.5%。
光伏打模組及方法
本發明之另一態樣提供一種用於將太陽光能轉換為電之光伏打模組，所述光伏打模組包括至少一個光伏打裝置或太陽能電池以及如本文中所述之波長轉換發光介質。至少一個光伏打裝置或太陽能電池適於將入射太陽光能轉換為電。安置波長轉換發光介質以使得入射光在到達光伏打裝置或太陽能電池之前通過波長轉換發光介質。光伏打模組利用波長轉換發光介質來促進光伏打裝置之光電轉換效率。
許多這些光伏打裝置或太陽能電池在裝置之光入射側上利用某些材料，所述材料吸收太陽光譜之某些波長，典型地為較短紫外線(UV)波長，而不是允許光通過而達至裝置之光導材料。此UV吸收實際上降低裝置之效率。當塗佈於裝置之光入射側時，在這些光伏打裝置及太陽能電池中使用下移介質使得較短波長光被激發並由介質以較長(較高)之更有利的波長再發射，所述光可隨後由光伏打裝置或太陽能電池利用，從而藉由使較寬光譜之太陽能轉換為電來有效促進光電轉換效率。
使用發光下移材料來改良光伏打裝置及太陽能電池之效率已揭露於數個公開案中，包含美國專利第7,791,157號及美國專利申請公開案第2009/0151785號、第2010/0294339號以及第2010/0012183號。所有這些公開案均包含塗佈於光伏打裝置或太陽能電池之發光下移介質的例示性實施例，其中介質由無機材料構成。有利的是，使用有機介質替代無機介質來促進光伏打裝置或太陽能電池 之效率具有顯著降低裝置成本的潛力，這是因為合成及運用這些有機材料較便宜。
本揭示之另一態樣為一種改良光伏打裝置或太陽能電池之效能的方法，所述方法包括將波長轉換發光介質直接塗佈於太陽能電池或光伏打裝置之光入射側上。
本揭示之又一個態樣提供一種改良光伏打裝置或太陽能電池之效能的方法，所述方法包括在光伏打裝置或太陽能電池之製造期間將波長轉換發光介質直接併入其中，以使得發光介質封裝於光伏打裝置或太陽能電池與光入射側上之覆蓋基板之間。
在一些實施例中，如圖1中所示，發光膜100直接附著於光伏打裝置或太陽能電池103之光入射表面102上。圖1繪示一種光伏打裝置或太陽能電池，其中發光膜100直接附著於裝置之光入射表面102。折射率匹配液或光學黏著劑101塗佈於發光膜與光伏打裝置或太陽能電池103之光入射表面之間以確保更佳的光外部耦合效率。
在一些實施例中，折射率匹配液或光學黏著劑101塗佈於發光膜與太陽能電池之前基板之間以確保更佳的光外部耦合效率。
在一些實施例中，如圖2中所示，發光膜100在太陽能電池製造期間以封裝層形式直接塗佈。發光膜100封裝於光伏打裝置或太陽能電池103與其前覆蓋基板104之間。圖2繪示一種光伏打模組或太陽能電池模組，其中發光膜100以模組之光學透明光入射表面與光伏打裝置或太 陽能電池103之間的封裝層形式直接裝配於模組中。
在一些實施例中，太陽能電池為CdS/CdTe太陽能電池。在另一實施例中，太陽能電池為CIGS太陽能電池。在一個實施例中，太陽能電池是由以下所構成的族群中選出：非晶矽太陽能電池、微晶矽太陽能電池或結晶矽太陽能電池。
在一些實施例中，在具有薄膜有機下移發光介質及不具有薄膜有機下移發光介質的情況下，藉由使用紐波特(Newport)太陽能模擬器系統在一個太陽照射(AM1.5G)下量測太陽能電池效率。藉由如下方程式確定太陽能電池在發光介質下之效率促進率(efficiency enhancement)：效率促進率=(η電池+發光膜-η電池)/η電池*100%
在一些實施例中，根據本文中所揭露之方法用波長轉換發光介質改進結晶矽太陽能電池，且測定效率促進率大於0.2%。在一個實施例中，測定效率促進率大於0.4%。在一個實施例中，測定效率促進率大於0.5%。在一個實施例中，測定效率促進率大於0.8%。在一個實施例中，測定效率促進率大於1.0%。
在一些實施例中，根據本文中所揭露之方法用波長轉換發光介質改進效率η電池為11.3%(類似於大多數市售CdS/CdTe電池中達成之效率水準)的CdS/CdTe太陽能電池，且測定效率促進率大於約2%。在一個實施例中，測定效率促進率大於約6%。在一個實施例中，測定效率促進率大於約10%。在一個實施例中，測定效率促進率大於 約12%。在一個實施例中，測定效率促進率大於約14%。
在一些實施例中，根據本文中所揭露之方法用波長轉換發光介質改進效率η電池為14.0%(比大多數市售CIGS太陽能電池中達成之效率水準稍高)的CIGS太陽能電池，且測定效率促進率大於約6%。在一個實施例中，測定效率促進率大於約7%。在一個實施例中，測定效率促進率大於約10%。在一個實施例中，測定效率促進率大於約11%。
在一些實施例中，光伏打裝置或太陽能電池包括至少一個由以下所構成的族群中選出之裝置：硫化鎘/碲化鎘太陽能電池、二硒化銅銦鎵太陽能電池、非晶矽太陽能電池、微晶矽太陽能電池及結晶矽太陽能電池。
出於概述本發明之態樣及所達成之優於相關技術之優點的目的，在本揭示中描述本發明之某些目標及優點。當然，應理解，未必所有的所述目標或優點均可根據本發明之任何特定實施例而達成。因此，舉例而言，本領域的技術人員將認識到，可按照如本文中所教示來達成或最佳化一個優點或一組優點而不一定達成本文中可能教示或暗示的其他目標或優點的方式來體現或實施本發明。
本發明之其他態樣、特徵以及優點將根據如下實例而變得顯而易見。
實例
將就較佳實施例而言來說明諸多實施例，所述較佳實施例並不意欲限制本發明。在本揭示中，除非另外規定， 否則所列取代基包含進一步經取代及未經取代之基團。此外，在未規定條件及/或結構之本發明中，本領域的技術人員可輕易地鑒於本揭示提供所述條件及/或結構作為由本揭示指導之常規實驗。
量測各實例的化合物於溶液中及/或於聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膜中之最大吸收及螢光發射波長。舉例而言，在所獲得之發色團實例1(4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑)之二氯甲烷溶液中，在470奈米光照明下，所述發色團之最大吸收為451奈米且最大螢光發射為593奈米。舉例而言，在包括發色團實例48之二氯甲烷(DCM)溶液中，在470奈米光照明下，所述發色團之最大吸收為448奈米且最大螢光發射為618奈米。在包括發色團實例48之PVB膜(具有0.3重量%發色團)中，在470奈米光照明下，所述發色團之最大吸收為456奈米且最大螢光發射為562奈米。最大吸收與最大螢光之間的波長差為適用於新穎光學集光系統及螢光型太陽能收集器的改良特性。
另外，實例1至實例32的化合物是基於式(I-a)及式(I-b)之結構。實例33至實例41的化合物是基於式(II-a)及式(II-b)之結構。實例42至實例47的化合物是基於式(III-a)及式(III-b)之結構。實例48至實例59是基於式(IV-a)之結構。
合成實例及光譜資料
中間物A
使用兩步驟程序合成共同中間物A。
步驟1：合成2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在130℃下在氬氣下攪拌並加熱鹽酸4-氯吡啶鎓(4-chloropyridinium hydrochloride)(25.0公克，166毫莫耳)、苯并三唑(29.6公克，249毫莫耳)、碳酸鉀(69.1公克，500毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(500毫升)之混合物3天。冷卻之後，濾出固體，且在減壓下蒸發溶劑。用二氯甲烷(200毫升)處理殘餘物，過濾且使用填充有矽膠(500毫升)及以己烷/乙酸乙酯(1：1)作為溶離液(eluent)之管柱來層析。合併含有所要產物之溶離份(fraction)，且蒸餾出溶劑。用乙醇濕磨(triturate)殘餘物，濾出固體且在真空烘箱中乾燥，以得到2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，6.45公克(20%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,2H，吡啶)，8.26(m,2H，吡啶)，7.93(m,2H，苯并三唑)，7.46(m,2H，苯并三唑)。
步驟2：合成中間物A-4,7-二溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在120℃下加熱2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(6.42公克，32.7毫莫耳)、溴(5.20毫升，100毫莫耳) 以及48% HBr(50毫升)之混合物40小時。將反應混合物傾入冰/水(500毫升)中，用5N NaOH處理至pH 8，且藉由添加1M硫代硫酸鈉來移除過量溴(用KI/澱粉紙(starch paper)測試)。攪拌30分鐘之後，濾出固體，用水洗滌且在真空烘箱中乾燥。藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)並用乙酸乙酯(50毫升)洗滌來純化粗產物，以得到4,7-二溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物A)5.00公克(43%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.85(m,2H，吡啶)，8.33(m,2H，吡啶)，7.53(s,2H，苯并三唑)。
中間物B
應用與中間物A之兩步驟程序類似之兩步驟程序，以在第一步驟中得到2-(吡嗪-2-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(產率23%)且在第二步驟中得到4,7-二溴-2-(吡嗪-2-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物B，26%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.75(d,J=1.5Hz,1H，吡嗪)，8.81(d,J=2.2Hz,1H，吡嗪)，8.71(dd,J=2.5及1.5Hz,1H，吡嗪)，7.56(s,2H，苯并三唑)。
中間物C
應用與中間物A之兩步驟程序類似之兩步驟程序，以在第一步驟中得到2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(16%產率)且在第二步驟中得到4,7-二溴-2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物C，75%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.65(m,2H,4-硝基苯基)，8.44(m,2H,4-硝基苯基)，7.54(s,2H，苯并三唑)。
中間物D
以兩步驟製程合成共同中間物D。
步驟1：合成4,7-二溴-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在120℃下加熱苯并三唑(5.96公克，50毫莫耳)、 溴(7.7毫升，150毫莫耳)以及48% HBr(30毫升)之混合物24小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，用5N NaOH中和，且藉由添加1M硫代硫酸鈉來移除過量溴(用KI/澱粉紙測試)。攪拌30分鐘之後，濾出固體，用水洗滌且在真空烘箱中乾燥。藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯75：25)並用乙酸乙酯(50毫升)洗滌來純化粗產物，以得到4,7-二溴-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，2.65公克(19%)。
步驟2：合成中間物D-4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在120℃下在氬氣下攪拌並加熱4,7-二溴-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(1.37公克，5.5毫莫耳)、4-(二苯胺基)苯基硼酸(3.47公克，12毫莫耳)、碳酸鈉(5.30公克，50毫莫耳)之水(10毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(1.15公克，1.0毫莫耳)、正丁醇(80毫升)以及甲苯(10毫升)的混合物4天。將反應混合物傾入水(300毫升)中，攪拌15分鐘，且用二氯甲烷(2×300毫升)萃取。經無水硫酸鈉乾燥溶液，在減壓下移除溶劑，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯95：5)殘餘物，以得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物D)，1.85公克(56%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.58(s,2H，苯并三唑)，7.16-7.23(m,16H，對伸苯基及Ph),7.07(t,J=7.3,4H,Ph),7.02(bs,1H,N-H)。
中間物E及中間物F
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物A(90%，13.77公克，35毫莫耳)、9,9-二己基茀-2,7-二硼酸(5.06公克，12毫莫耳)、碳酸鈉(4.24公克，40毫莫耳)之水(25毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(2.00公克，1.72毫莫耳)、正丁醇(60毫升)以及甲苯(80毫升)的混合物48小時。將反應混合物傾入水(300毫升)中，用5N NaOH(30毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(4×400毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃9：1)殘餘物。第一溶離份得到回收之起始物質中間物A(5.00公克，36%)。
用丙酮(20毫升)洗滌來自第二溶離份之物質，並在 真空烘箱中乾燥，以得到2,7-雙(7-溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基茀(中間物E)，黃色晶體，4.52公克(純度90%，產率39%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.84(m,4H，吡啶)，8.36(m,4H，吡啶)，8.10(s,2H，茀)，8.06(d,2H，苯并三唑)，7.93(d,J=8.0Hz,2H，苯并三唑)，7.77(d,J=7.7Hz,2H，茀)，7.59(d,J=7.7Hz,2H，茀)，2.15(m,4H，己基)，1.13-1.15(m,12H，己基)，0.89(m,4H，己基)，0.72(t,J=6.6Hz,6H，己基)。
第三溶離份得到中間物F，黃色晶體，1.65公克(純度80%，產率39%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.84(m,4H，吡啶)，8.36(m,4H，吡啶)，8.10(s,2H，茀)，8.06(d,2H，苯并三唑)，7.93(d,J=8.0Hz,2H，苯并三唑)，7.77(d,J=7.7Hz,2H，茀)，7.59(d,J=7.7Hz,2H，茀)，2.15(m,4H，己基)，1.13-1.15(m,12H，己基)，0.89(m,4H，己基)，0.72(t,J=6.6Hz,6H，己基)。
中間物G
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物A(90%，2.40公克，6.14毫莫耳)、1,4-苯二硼酸(248毫克，1.5毫莫耳)、碳酸鈉(5.30公克，5毫莫耳)之水(4毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(500毫克，0.43毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物68小時。將反應混合物傾入水(300毫升)中，用5N NaOH(50毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(3×200毫升，於二氯甲烷中具較低溶解性)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，氯仿/四氫呋喃9：1)殘餘物。用乙酸乙酯(30毫升)濕磨所獲得之產物，將其濾出且在真空烘箱中乾燥，以得到1,4-雙(7-溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)苯(中間物G)，黃色晶體，610毫克(純度80%，產率65%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.86(m,4H，吡啶)，8.39(m,4H，吡啶)，8.26(s,4H，苯并三唑)，7.79(d,J=7.7Hz,2H，苯)，7.62(d,J=7.7Hz,2H，苯)。
實例1
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(純度90%，1.95 公克，5毫莫耳)、碳酸鈉(2.69公克，25毫莫耳)、4-(二苯胺基)苯基硼酸(3.47公克，12毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.58公克，0.5毫莫耳)、水(20毫升)、二噁烷(80毫升)以及甲苯(10毫升)之混合物48小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，用2N NaOH(50毫升)處理，攪拌1小時，且分離二氯甲烷層。用二氯甲烷(200毫升)洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，經無水硫酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析並由乙酸乙酯/乙醇(1：1)再結晶來純化，以得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例1)，橙色晶體，1.71公克(50%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,2H，吡啶)，8.34(m,2H，吡啶)，8.06(d,J=8.7Hz,4H，對伸苯基)，7.67(s,2H，苯并三唑)，7.31(m,8H,Ph),7.21(m,12H，對伸苯基及Ph),7.08(tt,J=7.3及2.2Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=451奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=593奈米。
實例2
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(704毫克，2毫莫耳)、4-苯氧基苯基硼酸(2.14公克，10毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之水(8毫升)溶液、正丁醇(20毫升)、甲苯(20毫升)以及丙酮(5毫升)的混合物16小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，攪拌1小時，且分離二氯甲烷層。用二氯甲烷(100毫升)洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，經無水硫酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)並由乙酸乙酯再結晶來純化，以得到4,7-雙(4-苯氧基苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例2)，黃綠色晶體，865毫克(81%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(m,2H，吡啶)，8.35(m,2H，吡啶)，8.12(d,J=8.7Hz,4H，對伸苯基)，7.69(s,2H，苯并三唑)，7.40(m,4H,Ph),7.18(d,J=8.7Hz,4H，對伸苯基)，7.17(m,2H,Ph),7.13(m,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=386奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=499奈米。
實例3
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(1.41公克，4毫 莫耳)、苯并呋喃-2-基硼酸(1.60公克，9.8毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之水(10毫升)溶液、正丁醇(25毫升)以及甲苯(25毫升)的混合物3天。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，且攪拌1小時。濾出固體，相繼用水(50毫升)及二氯甲烷(20毫升)洗滌且乾燥，以得到4,7-二(苯并呋喃-2-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例3)，黃色晶體，745毫克(43%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.92(m,2H，吡啶)，8.47(m,2H，吡啶)，8.16(s,2H，苯并三唑)，8.01(s,2H，苯并呋喃)，7.74(d,J=7.4Hz,2H，苯并呋喃)，7.59(d,J=7.4Hz,2H，苯并呋喃)，7.37(td,J=7.7及1.1Hz,2H，苯并呋喃)，7.30(td,J=7.5及1.1Hz,2H，苯并呋喃)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=436奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=481奈米。
實例4、實例5以及實例6
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(1.41公克，4毫莫耳)、芘-1-硼酸(1.23公克，5.0毫莫耳)、4-甲氧基苯基硼酸(0.76公克，5.0毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之水(10毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、正丁醇(30毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物4小時。反應混合物之薄層層析(thin layer chromatography，TLC)指示無起始物質留下。將反應混合物傾入水(200毫升)中且用二氯甲烷(3×200毫升)萃取。經無水碳酸鈉乾燥萃取物，且在減壓下移除揮發物。層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯95：5)殘餘物。第一溶離份得到呈橙色晶體狀之4,7-二(芘-1-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例4)(610毫克，25%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.60(m,2H，吡啶)，8.38(m,4H，芘)，8.22-8.29(m,6H，芘)，8.20(m,4H，芘)，8.05-8.10(m,6H，芘及吡啶)，7.90(s,2H，苯并三唑)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=381奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=524奈米。
第二溶離份得到呈橙黃色晶體狀之4-(4-甲氧基苯基)-7-(芘-1-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例5)(980毫克，49%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.70(m,2H，吡啶)，8.32(d,J=7.7Hz,1H，芘)，8.12-8.27(m,10H，芘、4-甲氧基苯基以及吡啶)，8.02(m,2H，芘)，7.79(d,J=7.3Hz,1H，苯并三唑)，7.73(d,J=7.4Hz,1H，苯并三唑)，7.15(d,J=8.8Hz,2H,4-甲氧基苯基)，3.95(s,3H，甲氧 基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=386奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=527奈米。
第三溶離份得到呈黃色晶體狀之4,7-雙(4-甲氧基苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例6)(160毫克，10%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.81(m,2H，吡啶)，8.35(m,2H，吡啶)，8.08(d,J=9.0Hz,2H,4-甲氧基苯基)，7.64(s,2H，苯并三唑)，7.09(d,J=9.0Hz,2H,4-甲氧基苯基)，3.91(s,3H，甲氧基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=394奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=512奈米。
實例7
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(1.60公克，4毫莫耳)、2-噻吩基硼酸(2.56公克，20毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.84公克，0.73毫莫耳)、碳酸鈉(5.30公克，50毫莫耳)之水(20毫升)溶液以及二甲氧基乙烷(80毫升)的混合物3天。將反應混合物傾入水(150毫升)中，用2N NaOH處理至pH 13，攪拌30分鐘，且用二氯甲烷(3×100毫升)萃取。經無水硫酸鈉乾燥萃取物，在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯95：5)殘餘物，以得到呈黃色晶體狀之2-(吡啶-4-基)-4,7-二(噻吩-2- 基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例7)，360毫克(22%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.85(m,2H，吡啶)，8.39(m,2H，吡啶)，8.17(d,J=3.7Hz,2H，噻吩)，7.70(s,2H，苯并三唑)，7.43(dd,J=5.1及1.1Hz,2H，噻吩)，7.22(dd,J=5.1及3.6Hz,2H，噻吩)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=420奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=522奈米。
實例8
以兩步驟製程合成實例8。
步驟1：合成三丁基(5-苯基噻吩-2-基)錫烷。
以小份添加2.5M n-BuLi之己烷溶液(16毫升，40毫莫耳)至2-苯基噻吩(5.00公克，31毫莫耳)及四甲基乙二胺(6.0毫升，40毫莫耳)於四氫呋喃(50毫升)中之溶液中，在氬氣下攪拌且在乾冰/丙酮浴中冷卻。加熱反應混合物至30℃，在此溫度下攪拌1小時，且在乾冰/丙酮浴中冷卻下來。隨後添加三丁基氯化錫(9.49毫升，35毫莫耳)，使混合物變溫熱，且維持其在室溫下20小時。在減壓下移除揮發物。用己烷(100毫升)稀釋殘餘物，過濾，且使用填充有矽膠(500毫升)之管柱來層析，用 2%三乙胺之己烷溶液(500毫升)洗滌，以得到純度80%之三丁基(5-苯基噻吩-2-基)錫酸鹽(10.26公克)。產率：59%。
步驟2：合成實例8-4,7-雙(5-苯基噻吩-2-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在氬氣下攪拌並在75℃下加熱中間物A(1.41公克，4.0毫莫耳)、80%三丁基(5-苯基噻吩-2-基)錫酸鹽(6.74公克，12毫莫耳)、雙(三苯膦)二氯化鈀(II)(0.55公克，0.78毫莫耳)以及無水二甲基甲醯胺(20毫升)之混合物20小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，用5N NaOH處理至pH 14，攪拌1小時，且用二氯甲烷(2×400毫升，較低溶解性)萃取。在減壓下移除揮發物，且藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)且用乙酸乙酯(150毫升)洗滌來純化粗產物，以得到呈紅色晶體狀之4,7-雙(5-苯基噻吩-2-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例8)，1.78公克(87%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.87(m,2H，吡啶)，8.39(m,2H，吡啶)，8.14(d,J=4.0Hz,2H，噻吩)，7.70(d,J=7.3Hz,4H,Ph),7.67(s,2H，苯并三唑)，7.41-7.45(m,6H,Ph及噻吩)，7.33(t,J=7.3Hz,2H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=468奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=564奈米。
實例9
以兩步驟製程合成實例9。
步驟1：合成[2,2'-聯噻吩]-5-基三丁基錫烷。
以2,2'-聯噻吩為起始物並應用與發色團實例8之程序(步驟1)類似之程序得到純度50%之[2,2'-聯噻吩]-5-基三丁基錫烷，其不經進一步純化即用於下一步驟中。
步驟2：合成實例9-4,7-二([2,2'-聯噻吩]-5-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在氬氣下攪拌並在90℃下加熱中間物A(704毫克，2.0毫莫耳)、50%之[2,2'-聯噻吩]-5-基三丁基錫烷(2.50公克，5.5毫莫耳)、雙(三苯膦)二氯化鈀(II)(200毫克，0.28毫莫耳)以及無水二甲基甲醯胺(20毫升)之混合物1小時。TLC指示無起始物質留下。持續在90℃下加熱另外2小時。在減壓下移除揮發物，且藉由使用矽膠及使用二氯甲烷/乙酸乙酯(9：1)作為溶離液進行管柱層析來純化粗產物。用乙酸乙酯(50毫升)洗滌所獲得之產物，且在真空烘箱中乾燥，以得到呈紅色晶體狀之4,7-二([2,2'-聯噻吩]-5-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例9)，150毫克(14%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.88(m,2H，吡啶)，8.40(m,2H，吡啶)，8.09(d,J=4.0Hz,2H，噻 吩)，7.65(s,2H，苯并三唑)，7.31(dd,J=3.7及1.1Hz,2H,噻吩)，7.29(m,2H，噻吩)，7.27(m,2H，噻吩)，7.08(dd,J=5.2及3.7Hz,2H，噻吩)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=478奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=584奈米。
實例10
以兩步驟製程合成實例10。
步驟1：合成三丁基(2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二氧雜環己烯-5-基)錫烷。
以小份添加1.5M n-BuLi之己烷溶液(53毫升，80毫莫耳)至2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二氧雜環己烯(10.00公克，80毫莫耳)及四甲基乙二胺(12.0毫升，80毫莫耳)於四氫呋喃(100毫升)中之溶液中，在氬氣下攪拌且在乾冰/丙酮浴中冷卻。加熱反應混合物至35℃，在此溫度下攪拌1小時，且隨後在乾冰/丙酮浴中冷卻。隨後添加三丁基氯化錫(20.3毫升，75毫莫耳)，使混合物變溫熱，且維持其在室溫下16小時。在減壓下移除揮發物。用甲苯(100毫升)稀釋殘餘物，且使用填充有矽膠(500毫升)之管柱來層析，用2%三乙胺之己烷溶液(500毫升) 洗滌，以得到高純度之三丁基(2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二氧雜環己烯-5-基)錫烷(12.17公克，40%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 6.57(s,1H，噻吩)，4.15(m,4H,OCH2CH2O),1.53(m,6H,Bu),1.32(五重峰，J=7.3Hz,6H,Bu),1.09(m,6H,Bu),0.88(t,J=7.3Hz,9H,Bu)。
步驟2：合成實例10-4,7-雙(2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二氧雜環己烯-5-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在氬氣下攪拌並在100℃下加熱中間物A(0.71公克，2.0毫莫耳)、三丁基(2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二氧雜環己烯-5-基)錫烷(2.27公克，5.0毫莫耳)、雙(三苯膦)二氯化鈀(II)(0.20公克，0.28毫莫耳)以及無水二甲基甲醯胺(20毫升)之混合物4小時。在減壓下移除揮發物，且藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯75：25)並用乙醇(20毫升)洗滌來純化粗產物，以得到呈橙色晶體狀之4,7-雙(2,3-二氫噻吩并[3,4-b][1,4]二氧雜環己烯-5-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例10)，0.47公克(49%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(m,2H，吡啶)，8.37(m,2H，吡啶)，8.20(s,2H，苯并三唑)，6.53(s,2H，噻吩)，4.39(s,4H,OCH2CH2O),4.30(s,4H,OCH2CH2O)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=448奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=559奈米。
實例11
使用兩種不同方法合成實例11。
方法1：在120℃下在氬氣下加熱中間物B(純度80%，1.00公克，2.26毫莫耳)、4-(二苯胺基)苯基硼酸(1.72公克，6毫莫耳)、碳酸鈉(2.69公克，25毫莫耳)之水(10毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(0.58公克，0.5毫莫耳)、正丁醇(40毫升)以及甲苯(10毫升)的混合物48小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌2小時，且用二氯甲烷(2×100毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，甲苯)殘餘物。使經分離之產物由乙醇再結晶，以得到呈紅色晶體狀之4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(吡嗪-2-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例11)，0.35公克(23%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.73(s,1H，吡嗪)，8.72(d,J=2.5Hz,1H，吡嗪)，8.65(d,J=2.5Hz,1H，吡嗪)，8.03(d,J=8.8Hz,4 H，對伸苯基)，7.68(s,2H，苯并三唑)，7.31(m,8H,Ph),7.18-7.31(m,20H，對伸苯基及Ph),7.06(m,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=455奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=610奈米。
方法2：在氬氣下攪拌並在120℃下加熱中間物D(724毫克，1.2毫莫耳)、2-氯吡嗪(0.27毫升，3.0毫莫耳)、 碳酸鉀(1.33公克，10毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(12毫升)之混合物20小時。在減壓下移除揮發物，且使用矽膠及己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯(50：48：2)作為溶離液來層析殘餘物，以得到實例11(580毫克，70%)。
實例12
在氬氣下攪拌並在120℃下加熱中間物D(500毫克，0.82毫莫耳)、2-氯嘧啶(343毫克，3.0毫莫耳)、60% NaH(60毫克，1.5毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(10毫升)之混合物20小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中且用二氯甲烷(4×100毫升)萃取。經無水硫酸鈉乾燥萃取物，在減壓下移除揮發物，且使用矽膠及使用二氯甲烷/乙酸乙酯(95：5)作為溶離液來層析殘餘物。使所獲得之產物由乙醇再結晶，以得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(嘧啶-2-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例12)，橙色晶體，340毫克(61%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.99(d,J=5.1Hz,2H，嘧啶)，8.02(d,J=8.8Hz,4H，對伸苯基)，7.66(s,2H，苯并三唑)，7.47(t,J=4.8Hz,1H，嘧啶)，7.28(m,8H,Ph),7.21(d,J=8.4Hz,4H，對伸苯基)，7.18(m,8H,Ph), 7.05(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=451奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=600奈米。
實例13及實例14
在氬氣下攪拌並在60℃下加熱中間物D(0.90公克，1.49毫莫耳)、3,6-二氯噠嗪(1.49公克，3.0毫莫耳)、碳酸鉀(0.69公克，5毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(12毫升)之混合物16小時。根據TLC，少量起始物質餘留。將反應混合物傾於碎冰(100公克)上，用乙酸酸化至pH 5，且攪拌1小時。濾出沈澱物，用水洗滌，且在真空烘箱中乾燥。使用矽膠及使用二氯甲烷/乙酸乙酯(95：5)作為溶離液來層析粗產物。第一溶離份得到實例14，深紅色晶體，330毫克(17%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(d,s,2H，吡嗪)，8.08(d,J=8.8Hz,8 H，對伸苯基)，7.71(s,4H，苯并三唑)，7.31(m,16H,Ph),7.21(m,24H,Ph及對伸 苯基)，7.08(t,J=7.3Hz,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=475奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=641奈米。
第二溶離份得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(6-氯噠嗪-3-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例13)，亮紅色晶體，490毫克(46%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.57(d,J=9.1Hz,1H，吡嗪)，8.02(d,J=8.8Hz,4H，對伸苯基)，7.75(d,J=9.1Hz,1H，吡嗪)，7.69(s,2H，苯并三唑)，7.30(m,8H,Ph),7.20(m,12H,Ph及對伸苯基)，7.18(m,8H,Ph),7.07(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=469奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=618奈米。
實例15
在氬氣下攪拌並在160℃下加熱中間物D(605毫克，1.0毫莫耳)、4-氯喹哪啶(4-chloroquinaldine)(266毫克，1.5毫莫耳)、60% NaH(60毫克，1.5毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(15毫升)之混合物4天。在減壓下移除揮發物，且使用矽膠及使用己烷/乙酸乙酯(2：1)作為溶離液來層析殘餘物。使所獲得之產物由乙醇再結晶，以得到呈橙色 晶體狀之4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(2-甲基喹啉-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例15)，520毫克(70%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.73(d,J=8.4Hz,1H，喹哪啶)，8.13(d,J=8.4Hz,1H，喹哪啶)，8.07(d,J=8.8Hz,4 H，對伸苯基)，7.98(s,1H，喹哪啶)，7.77(ddd,J=8.4,7.0以及1.1Hz,1H，喹哪啶)，7.73(s,2H，苯并三唑)，7.60(ddd,J=8.4,7.3以及1.1Hz,1H，喹哪啶)，7.25-7.30(m,8H,Ph),7.21(d,J=8.4Hz,4H，對伸苯基)，7.16-7.19(m,8H,Ph),7.05(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph),2.86(s,3H，喹哪啶)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=438奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=617奈米。
實例16
以中間物D(605毫克，1.0毫莫耳)、4,7-二氯喹啉(297毫克，1.5毫莫耳)、60% NaH(60毫克，1.5毫莫耳)為起始物並應用與發色團實例15之程序類似之程序，獲得呈橙色晶體狀之4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(7-氯喹啉-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例16)，180毫克(23%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.09(d,J=4.7Hz,1H，喹 啉)，8.93(d,J=9.2Hz,1H，喹啉)，8.23(d,J=2.2Hz,1H,喹啉)，8.16(d,J=4.7Hz,1H，喹啉)，8.06(d,J=8.8Hz,4 H，對伸苯基)，7.73(s,2H，苯并三唑)，7.63(dd,J=9.1及2.2Hz,1H，喹啉)，7.25-7.30(m,8H,Ph),7.21(d,J=8.4Hz,4H，對伸苯基)，7.16-7.19(m,8H,Ph),7.06(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=448奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=631奈米。
實例17
在氬氣下攪拌並在50℃下加熱中間物D(605毫克，1.0毫莫耳)、4-氯-2-苯基喹啉(481毫克，2.0毫莫耳)、60% NaH(80毫克，2.0毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(15毫升)之混合物3小時。冷卻之後，用氯苯(50毫升)稀釋混合物，且用一片乾冰處理以降低pH值。在減壓下移除揮發物，且使用矽膠及使用己烷/二氯甲烷(2：1)作為溶離液來層析殘餘物，以得到呈橙粉色晶體狀之4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(2-苯基喹啉-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例17)，640毫克(79%)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)：δ 8.70(m,3H,2-苯基喹唑啉-4-基)，8.22(d,J=8.4Hz,1H,2-苯基喹唑啉-4-基)，8.12(d,J=8.8Hz,4 H，對伸苯基)，7.97(ddd,J=8.4,6.9以及1.4Hz,1H,2-苯基喹唑啉-4-基)，7.76(s,2H，苯并三唑)，7.68(ddd,J=8.5,7.0以及1.1Hz,1H,2-苯基喹唑啉-4-基)，7.53(m,3H,2-苯基喹唑啉-4-基)，7.25-7.30(m,8H,Ph),7.21(d,J=8.4Hz,4H，對伸苯基)，7.16-7.19(m,8H,Ph),7.05(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph),2.86(s,3H，喹哪啶)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=452奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=654奈米。
實例18
以兩步驟製程合成實例18。
步驟1：合成6-溴-2-己基-1H-苯并[de]異喹啉-1,3(2H)-二酮。
加熱4-溴-1,8-萘二甲酸酐(21.40公克，77.2毫莫耳)、正己胺(13.1毫升，100毫莫耳)、甲苯(200毫升)以及 氯仿(200毫升)之混合物至沸騰1小時。沈澱物形成使攪拌困難。用乙酸酸化混合物，且在90℃下繼續加熱並蒸餾氯仿。在所有沈澱物均溶解之後，將反應混合物傾於碎冰(300公克)上，且用濃HCl酸化至pH 1。在冰融化之後，濾出固體並乾燥。藉由管柱層析(矽膠，己烷/乙酸乙酯2：1)來純化粗產物，以得到6-溴-2-己基-1H-苯并[de]異喹啉-1,3(2H)-二酮(20.66公克，74%)。
步驟2：合成實例18-6-(4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-己基-1H-苯并[de]異喹啉-1,3(2H)-二酮。
在氬氣下攪拌並在160℃下加熱中間物D(1.00公克，1.65毫莫耳)、6-溴-2-己基-1H-苯并[de]異喹啉-1,3(2H)-二酮(720毫克，2.0毫莫耳)、碳酸鉀(276毫克，2.0毫莫耳)、CuI(382毫克，2.0毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(12毫升)之混合物3天。冷卻之後，用乙酸乙酯(100毫升)稀釋反應混合物，用水(3×50毫升)洗滌，經硫酸鎂乾燥，且在減壓下移除溶劑。藉由管柱層析(矽膠，己烷/二氯甲烷1：1)並用乙醇洗滌來純化粗產物，以得到6-(4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-己基-1H-苯并[de]異喹啉-1,3(2H)-二酮(實例18)，棕紫色晶體，445毫克(30%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.08(dd,J=8.4及1.1Hz,1H，萘)，8.74(d,J=7.6Hz,1H，萘)，7.69(dd,J=7.3及1,1Hz,1 H，萘)，8.43(d,J=8.1Hz,1H，萘)，8.07(d,J=8.8Hz,4H，對伸苯基)，7.85(dd,J=8.4及7.3 Hz,1H，萘)，7.74(s,2H，苯并三唑)，7.28(m,8H,Ph),7.21(d,J=8.4Hz,4H，對伸苯基)，7.18(m,8H,Ph),7.05(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=381奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=481奈米。
實例19
在氬氣下攪拌並在160℃下加熱中間物A(1.05公克，3.0毫莫耳)、二苯胺(2.03公克，12.0毫莫耳)、碳酸鉀(1.66公克，12.0毫莫耳)、CuI(1.14公克，6.0毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(20毫升)之混合物3天。冷卻之後，將反應混合物傾入水(100毫升)中並攪拌15分鐘。濾出沈澱物且用水(50毫升)洗滌。用濃氫氧化銨(20毫升)處理此固體於二氯甲烷(100毫升)中之懸浮液(suspension)且攪拌1小時。分離二氯甲烷層，經硫酸鈉乾燥且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)。使所獲得之產物由乙醇再結晶，以得到4,7-雙(N,N-二苯胺基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例19)，橙色晶體，55毫克(3%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.57(m,2H，吡啶)，7.64(m,2H，吡啶)，7.28(m,8H,Ph),7.15(m,8H,Ph),7.06 (t,J=7.3Hz,4H,Ph),6.96(s,2H，苯并三唑)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=471奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=640奈米。
實例20
以兩步驟製程合成實例20。
步驟1：合成4-溴-7-(N,N-二苯胺基)苯基-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(純度80%，1.38公克，3.1毫莫耳)、碳酸鈉(0.80公克，7.5毫莫耳)之水(4毫升)溶液、4-(二苯胺基)苯基硼酸(0.58公克，2.0毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.58公克，0.5毫莫耳)、正丁醇(30毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物3小時。冷卻之後，將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌1小時且用二氯甲烷(2×200毫升)萃取。在減壓下濃縮萃取物，且使用填充有矽膠及以二氯甲烷/乙酸乙酯(9：1)作為溶離液的管柱來層析。第一溶離份得到染料實例1(0.12公克，11%)。第二溶離份得到4-溴-7-(N,N-二苯胺基)苯基-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(0.79公克，76%)。 1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(m,2H，吡啶)，8.33(m,2H，吡啶)，7.96(d,J=8.4Hz,2H，對伸苯基)，7.69(d,J=7.7Hz,1H，苯并三唑)，7.46(d,J=7.7Hz,1H，苯并三唑)，7.30(m,4H,Ph),7.19(m,6H，對伸苯基及Ph),7.08(t,J=7.3Hz,2H,Ph)。
步驟2：合成實例20-4-(N,N-二苯胺基)苯基-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在2小時內以小份添加硼氫化鈉(256毫克，8.0毫莫耳)至4-溴-7-(N,N-二苯胺基)苯基-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(200毫克，0.38毫莫耳)及氯化亞銅(99毫克，1.0毫莫耳)於二氯甲烷/甲醇(1：1，20毫升)中之經攪拌溶液中。在攪拌另外2小時之後，用5N HCl酸化混合物且攪拌30分鐘，將反應混合物傾入水(100毫升)中，用5N NaOH中和，且用二氯甲烷(2×100毫升)萃取。經無水碳酸鈉乾燥萃取物，蒸發溶劑，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)殘餘物，以得到4-(N,N-二苯胺基)苯基-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(實例20，100毫克，60%)之黃色晶體。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,2H，吡啶)，8.30(m,2H，吡啶)，8.05(d,J=8.4Hz,2H，對伸苯基)，7.83(dd,J=8.4以及1.1Hz,1H，苯并三唑)，7.59(dd,J=7.3及1.1Hz,1H，苯并三唑)，7.51(dd,J=8.4及7.0Hz,1H，苯并三唑)，7.30(m,4H,Ph),7.20(m,6H，對伸苯基及Ph),7.08(t,J=7.3Hz,2H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=400奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ 最大=577奈米。
實例21
在100℃下在氬氣下加熱中間物E(90%，400毫克，0.41毫莫耳)、碳酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)之水(5毫升)溶液、4-(二苯胺基)苯基硼酸(1.00公克，2.26毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(10毫升)的混合物4小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，攪拌1小時，且分離二氯甲烷層。用二氯甲烷(100毫升)洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，經無水硫酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯1：1)且由乙醇再結晶來純化，以得到2,7-雙(7-(4-(二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀(實例21)，橙色晶體，350毫克(71%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(m,4H，吡啶)，8.37(m,4H，吡啶)，8.21(d,J=1.1Hz,2H，茀)，8.14(dd,J=8.1及1.5Hz,2H，茀)，8.09(d,J=8.8Hz,4H, 對伸苯基)，7.94(d,J=8.0Hz,2H，茀)，7.81(d,J=7.3Hz,2H，苯并三唑)，7.74(d,J=7.3Hz,2H，苯并三唑)，7.30-7.34(m,8H,Ph),7.25(d,J=8.8Hz,4H，對伸苯基)，7.21(m,8H,Ph),7.09(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph),2.19(m,4H，己基)，1.12(m,12H，己基)，0.95(m,4H，己基)，0.73(t,J=6.6Hz,6H，己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=449奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=585奈米。
實例22
以兩步驟製程合成實例22。
步驟1：合成4-溴-7-(4-(芘-1-基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在110℃下在氬氣下加熱中間物A(1.41公克，4毫莫耳)、芘-1-硼酸(0.49公克，2.0毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之水(10毫升)溶液、正丁醇(30毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物5小時。將反應混合物傾入水(200 毫升)中，用5N NaOH(20毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(2×200毫升)萃取。經無水碳酸鈉乾燥萃取物，且在減壓下移除揮發物。層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃9：10)殘餘物，以得到呈黃色晶體狀之4-溴-7-(4-(芘-1-基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(純度90%，650毫克，產率53%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.72(m,2H，吡啶)，8.31(d,J=7.7Hz,1H，芘)，8.24(dd,J=7.7及1.1Hz,1H，芘)，8.16-8.20(m,6H，芘及吡啶)，8.04(t,J=7.7Hz,1H，芘)，8.00(m,2H，芘)，7.86(d,J=7.7Hz,1H，苯并三唑)，7.86(d,J=7.3Hz,1H，苯并三唑)。
步驟2：合成實例22-2,7-雙(7-(芘-1-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀。
在110℃下在氬氣下加熱4-溴-7-(4-(芘-1-基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(90%，460毫克，0.87毫莫耳)、9,9-二己基茀-2,7-二硼酸(169毫克，0.40毫莫耳)、碳酸鈉(530毫克，5毫莫耳)之水(3毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(250毫克，0.21毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物20小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，攪拌1小時，且分離二氯甲烷層。用二氯甲烷(100毫升)洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯75：25)並由甲苯再結晶來純化，以得到2,7-雙(7-(芘-1- 基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀(實例22)，黃色晶體，232毫克(52%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.73(m,4H，吡啶)，8.36(d,J=7.7Hz,2H),8.33(d,J=1.1Hz,2H),8.30(d,J=7.7Hz,2H),8.23-8.28(m,8H),8.16-8.22(m,8H),8.02-8.07(m,6H),7.98(d,J=6.9Hz,2H),7.82(d,J=7.3Hz,2H),2.26(m,4H),1.25(m,4H),1.18(m,8H),1.02(m,4H),0.77(t,J=6.7Hz,6H)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=419奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=525奈米。
實例23
在100℃下在氬氣下加熱中間物E(70%，370毫克，0.29毫莫耳)、碳酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)之水(5毫升)溶液、4-苯氧基苯基硼酸(428毫克，2.00毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物16小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌1小時，且用二氯甲烷 (100毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯75：25)殘餘物。使所獲得之產物由二氯甲烷/乙醇再結晶，以得到2,7-雙(7-(4-苯氧基苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀(實例23)，黃色晶體，182毫克(59%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.83(m,4H,吡啶),8.37(m,4H,吡啶),8.21(s,2H,茀),8.14(m,6H,茀及對伸苯基),7.95(d,J=8.0Hz,2H,茀),7.82(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.74(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.41(m,4H,Ph),7.12-7.23(m,10H,Ph及對伸苯基),2.20(m,4H,己基),1.18(m,4H,己基),1.13(m,8H,己基),0.95(m,4H,己基),0.73(t,J=6.8Hz,6H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=417奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=508奈米。
實例24
在110℃下在氬氣下加熱中間物E(90%，488毫克，0.50毫莫耳)、苯并[b]噻吩-2-基硼酸(356毫克，2.00毫 莫耳)、碳酸鈉(530毫克，5毫莫耳)之水(4毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(240毫克，0.20毫莫耳)、正丁醇(15毫升)以及甲苯(15毫升)的混合物24小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5N NaOH(25毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(3×200毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃9：1)殘餘物。用乙酸乙酯洗滌所獲得之產物，且在真空烘箱中乾燥，以得到2,7-雙(7-(苯并[b]噻吩-2-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀(實例24)，橙色晶體，430毫克(87%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.89(m,4H,吡啶),8.56(s,2H,苯并噻吩),8.44(m,4H,吡啶),8.21(s,2H,茀),8.14(d,2H,J=8.8Hz，茀),7.88-7.98(m,8H,苯并噻吩、茀及苯并三唑),7.79(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.41(m,4H,苯并噻吩),2.20(m,4H,己基),1.20(m,4H,己基),1.14(m,8H,己基),0.95(m,4H,己基),0.74(t,J=6.5Hz,6H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=440奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=515奈米。
實例25
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物E(90%，488毫克，0.50毫莫耳)、二苯并[b,d]噻吩-4-基硼酸(456毫克，2.00毫莫耳)、碳酸鈉(530毫克，5毫莫耳)之水(4毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(240毫克，0.20毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物48小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5N NaOH(25毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(3×200毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃9：1)殘餘物。使所獲得之產物由丙酮再結晶，以得到2,7-雙(7-(二苯并[b,d]噻吩-1-基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀(實例25)，黃綠色晶體，465毫克(85%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,4H,吡啶),8.33(m,4H,吡啶),8.30(dd,J=7.7Hz,2H,二苯并噻吩),8.27(s,2H,茀),8.25(m,2H,二苯并噻吩),8.22(dd,J=8.1及2.4Hz,2H,茀),8.10(d,J=7.7Hz,2H,苯并三唑),8.04(dd,J=7.3及0.7Hz,2H,二苯并噻吩),8.01(d,J=8.1Hz,2H,茀),7.92(d,J=7.4Hz,2H,苯并三唑),7.86(m,2H,二苯并噻吩),7.51(m,4H,二苯并噻 吩),2.23(m,4H,己基),1.21(m,4H,己基),1.15(m,8H,己基),0.97(m,4H,己基),0.75(t,J=7.0Hz,6H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=411奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=496奈米。
實例26、實例27以及實例28
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物A(3.52公克，10毫莫耳)、9,9-二己基茀-2,7-二硼酸(1.90公克，4.5毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之水(10毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(1.00公克，0.86毫莫耳)、正丁醇(80毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物。在48小時之後，相繼添加1-溴-4-丁基苯(3.0毫升，17毫莫耳)及碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之水(10毫升)溶液以及四(三苯 膦)鈀(0)(1.00公克，0.86毫莫耳)，且繼續加熱另外20小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，且用乙酸乙酯萃取。經無水硫酸鈉乾燥萃取物，在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯3：1)殘餘物。第一溶離份得到中間物E(414毫克，10%)。
使來自第二溶離份之物質由乙醇再結晶，以得到呈黃綠色晶體狀之2,7-雙(2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基茀(實例26)(335毫克，10%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(m,4H,吡啶),8.33(m,4H,吡啶),8.16(d,J=1.1Hz,2H,茀),8.09(dd,J=8.0及1.4Hz,2H,茀),7.93(m,4H,苯并三唑及茀),7.73(dd,J=8.0及0.8Hz,2H,苯并三唑),7.59(dd,J=8.4及8.0Hz,2H,苯并三唑),2.16(m,4H,己基),1.11-1.14(m,12H,己基),0.89(m,4H,己基),0.73(t,J=6.8Hz,6H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=385奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=480奈米。
第三溶離份得到呈黃色晶體狀之染料實例27(480毫克，12%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.84(m,6H,吡啶),8.39(m,2H,吡啶),8.34(m,4H,吡啶),8.23(s,2H,茀),8.15-8.18(m,4H),8.11(dd,J=7.7及1.5Hz,2H),7.91-7.98(m,8H),7.88(s,2H,苯并三唑),7.75(d,J=7.0Hz,2H,苯并三唑),7.60(dd,J=8.4及7.0Hz,2H,苯并三唑),2.20(m,8H,己基),1.13-1.24(m,24H,己基),0.95(m,8H,己基),0.74(t,J=6.6Hz,12H,己基)。UV-可見光譜 (二氯甲烷)：λ最大=421奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=512奈米。
第四溶離份得到染料實例28，黃色晶體(75毫克，2%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ8.85(m,8H,吡啶),8.41(m,4H,吡啶),8.34(m,4H,吡啶),8.24(m,4H),8.15-8.19(m,6H),8.11(dd,J=7.6及1.5Hz,2H),7.91-8.00(m,8H),7.89(s,4H,苯并三唑),7.75(d,J=7.0Hz,2H,苯并三唑),7.60(dd,J=8.4及7.0Hz,2H,苯并三唑),2.20(m,12H,己基),1.14-1.21(m,36H,己基),0.98(m,12H,己基),0.74(t,J=6.6Hz,18H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=430奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=513奈米。
實例29
在110℃下在氬氣下加熱中間物F(80%，300毫克，0.38毫莫耳)、碳酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)之水(5毫升)溶液、4-(二苯胺基)苯基硼酸(1.00公克，2.26毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物20小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5N NaOH(20毫 升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(5×300毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃4：1)殘餘物。用熱乙醇(30毫升)濕磨所獲得之產物，冷卻並濾出，以得到1,4-雙(7-(4-N,N-二苯胺基苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)苯(實例29)，深紅色晶體，250毫克(69%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.84(m,4H,吡啶),8.40(m,4H,吡啶),8.35(s,4H,苯),8.09(d,J=8.8Hz,4H,對伸苯基),7.84(d,J=7.7Hz,2H,苯并三唑),7.74(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.30(m,8H,Ph),7.22(m,12H,對伸苯基及Ph),7.09(tt,J=7.3及2.2Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=451奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=587奈米。
實例30
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物F(80%，182毫克，0.29毫莫耳)、碳酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)之水(5毫升)溶液、(2,4-二甲氧基苯基)硼酸(364毫克，2.00毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物20小時。 將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5N NaOH(20毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(2×100毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃1：1)殘餘物。用熱乙醇(20毫升)濕磨所獲得之產物，冷卻並濾出，以得到1,4-雙(7-(2,4-二甲氧基苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)苯(實例30)，黃色晶體，90毫克(42%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,4H,吡啶),8.32-8-36(m,8H,吡啶及苯),7.80(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.74(d,J=8.1Hz,2H,2,4-二甲氧基苯基),7.73(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),6.71(dd,J=8.1及2.5Hz,2H,2,4-二甲氧基苯基),6.70(bs,2H,2,4-二甲氧基苯基),3.93(s,6H,甲醇),3.88(s,6H,甲醇)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=403奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=506奈米。
實例31
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物F(純度80%， 703毫克，0.4毫莫耳)、碳酸鈉(530毫克，5毫莫耳)之水(3毫升)溶液、4-(二苯胺基)苯基硼酸(463毫克，1.6毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(240毫克，0.2毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物48小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5N NaOH(20毫升)處理，攪拌30分鐘，且用氯仿(2×100毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且使殘餘物經管柱層析(使用矽膠及以二氯甲烷/四氫呋喃(3：1)作為溶離劑)。所獲得之產物藉由丙酮再結晶來進一步純化以得到實例31，黃色晶體，420毫克(60%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.83(m,6H,吡啶),8.37-8.41(m,6H,吡啶),8.23(s,2H,茀),8.22(s,2H,茀),8.16(m,4H,茀),8.09(d,J=8.4Hz,4H,對伸苯基),7.88(s,2H,苯并三唑),7.82(d,J=7.6Hz,2H,苯并三唑),7.75(d,J=7.6Hz,2H,苯并三唑),7.30(m,8H,Ph),7.22(m,12H,對伸苯基及Ph),7.10(t,J=7.3及,4H,Ph),2.20(m,8H,己基),1.14-1.21(m,24H,己基),0.96(m,8H,己基),0.73(t,J=6.6Hz,12H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=452奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=590奈米。
實例32
在100℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物F(純度60%，1.40公克，0.6毫莫耳)、芘-1-硼酸(0.98公克，4.0毫莫耳)、碳酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)之水(5毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(0.48公克，0.4毫莫耳)、正丁醇(30毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物48小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5N NaOH(20毫升)處理，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，攪拌1小時，且用氯仿(2×200毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且使殘餘物經管柱層析(使用矽膠及以二氯甲烷/乙酸乙酯/三乙胺/甲醇(50：43：5：2)作為溶離液)。所獲得之產物藉由甲苯/乙酸乙酯(10毫升+10毫升)再結晶來進一步純化以得到實例32，橙色晶體，580毫克(58%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.86(m,2H,吡啶),8.73(m,4H,吡啶),8.41(m,2H,吡啶),8.35(d,J=8.1Hz,2H),8.31(m,2H),8.29(d,J=7.7Hz,2H),8.16-8.27(m,10H),8.00-8.07(m,8H),7.98(d,J=6.9Hz,2H),7.91(s,2H,苯并三唑),7.82(d,J=7.3 Hz,2H,苯并三唑),2.24(m,8H,己基),1.23(m,8H,己基),1.17(m,16H,己基),1.01(m,8H,己基),0.77(t,J=6.6Hz,12H,己基)。
中間物H
以兩步驟製程合成共同中間物H。
步驟1：合成2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在130℃下在氬氣下攪拌並加熱4-氯硝基苯(55.0公克，349毫莫耳)、苯并三唑(50.0公克，420毫莫耳)、碳酸鉀(200公克，500毫莫耳)以及NMP(毫升)之混合物5小時。藉由薄層層析監測反應進展。將反應混合物傾於碎冰(2公斤)上。在所有冰均融化之後，濾出固體且用水(200毫升)洗滌。將產物懸浮於甲醇(1.5公升)中且攪拌30分鐘。濾出晶體且在真空烘箱中乾燥。使用矽膠及以乙酸乙酯(1%)於甲苯中之熱溶液作為溶離液來管柱層析所獲得之物質，以得到2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(24.24公克，產率30%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.57(d,J=9.2Hz,2H,4-硝基苯基),8.44(d,J= 9.2Hz,2H,4-硝基苯基),7.93(m,2H,苯并三唑),7.47(m,2H,苯并三唑)。
步驟2：合成4,7-二溴-2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物H)。
在連接有HBr捕集器之回流冷凝器存在下於130℃下加熱2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(7.70公克，31.2毫莫耳)、溴(4.8毫升，94毫莫耳)以及48% HBr(120毫升)之混合物20小時。將反應混合物傾於碎冰(800公克)上，用Na2SO3之5%溶液脫色，且保留於室溫下2小時。濾出沈澱物，相繼用水(200毫升)及2% NaHCO3(200毫升)以及再次用水(200毫升)洗滌。在真空烘箱中乾燥物質，以得到純度90%之4,7-二溴-2-(4-硝基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物H，13.47公克)。產率97%。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.65(m,2H,4-硝基苯基),8.44(m,2H,4-硝基苯基),7.54(s,2H,苯并三唑)。
中間物I
使用以下反應流程合成中間物I。
在氬氣下攪拌並在100℃下加熱中間物H(3.98公 克，10.0毫莫耳)、4-異丁氧基苯基硼酸(5.00公克，25.7毫莫耳)、碳酸鈉(5.30公克，50毫莫耳)之水(40毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(2.00公克)、正丁醇(60毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物4小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌30分鐘，且用甲苯(500毫升)萃取。用水(200毫升)洗滌萃取物，濃縮至體積為100毫升且用二氯甲烷(200毫升)及甲醇(200毫升)稀釋。在50磅/平方吋下經10% Pd/C(2公克)氫化所獲得之溶液20分鐘，經由矽藻土(Celite)層過濾，且在減壓下移除溶劑。層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯35：50：5)殘餘物，以得到4,7-雙(4-異丁氧基苯基)-2-(4-胺基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物I)(3.80公克，75%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.22(d,J=8.4Hz,2H,4-胺基苯基),8.09(d,J=8.7Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.57(s,2H,苯并三唑),7.06(d,J=8.7Hz,4H,4-i-BuOC6H4),6.79(d,J=8.5Hz,2H,4-胺基苯基),3.90(bs,2H,NH2),3.81(d,J=6.6Hz,4H,i-BuO),2.14(m,2H,i-BuO),1.06(d,J=7.0Hz,12H,i-BuO)。
中間物J
使用以下反應流程合成中間物J。
以中間物H及4-N,N-二苯胺基苯基硼酸為起始物並應用與上文類似之程序，獲得產率74%之4,7-雙(4-N,N-二苯胺基苯基)-2-(4-胺基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物J)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.21(d,J=8.8,2H,4-胺基苯基),8.09(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.62(s,2H,苯并三唑),7.28(m,8H,Ph),7.22(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.19(m,8H,Ph),7.05(tt,4H,J=7.3及1.1Hz,Ph),6.78(d,J=8.8Hz,2H,4-胺基苯基),3.90(bs,2H,NH2)。
實例33
根據以下反應流程合成實例的化合物33。
在120℃下在氬氣下加熱中間物I(506毫克，1.0毫 莫耳)、戊酸酐(0.79毫升，4.0毫莫耳)以及甲苯(10毫升)之混合物1小時。層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯，37：60：3)反應混合物，且使所分離之產物由乙醇再結晶，以得到純N-(4-(4,7-雙-4-異丁氧基苯基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)戊醯胺(化合物33)，黃色晶體，350毫克(59%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.40(d,J=9.1Hz,2H,4-胺基苯基),8.09(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.72(d,J=9.1Hz,2H,4-胺基苯基),7.60(s,2H,苯并三唑),7.07(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),3.82(d,J=6.3Hz,4H,i-BuO),2.41(t,J=7.3Hz,2H,n-BuCO),2.14(m,2H,i-BuO),1.75(五重峰,J=7.7Hz,2H,n-BuCO),1.43(六重峰,J=7.3Hz,2H,n-BuCO),1.06(d,J=7.0Hz,12H,i-BuO),0.97(t,J=7.3Hz,3H,n-BuCO)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=394奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=468奈米。
實例34
根據以下反應流程合成實例的化合物34。
在80℃下在回流冷凝器存在下加熱中間物I(0.92公 克，1.82毫莫耳)、3,3-二甲基戊二酸酐(284毫克，2.0毫莫耳)於1,2-二氯乙烷(20毫升)中之溶液20小時。冷卻至室溫之後，添加乙醯氯(0.28毫升，4.0毫莫耳)，且在80℃下加熱混合物1小時。用二氯甲烷(200毫升)稀釋反應混合物且用飽和NaHCO3(100毫升)洗滌。經MgSO4乾燥溶液，且在減壓下移除揮發物。藉由管柱層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯，37：60：3)並由乙醇結晶來純化粗產物，以得到呈黃色細針狀之1-(4-(4,7-雙(4-異丁氧基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)-4,4-二甲基哌啶-2,6-二酮(化合物34，551毫克，產率48%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.53(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),8.08(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.61(s,2H,苯并三唑),7.26(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),7.07(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),3.82(d,J=6.6Hz,4H,i-BuO),2.72(s,4H,4,4-二甲基哌啶-2,6-二酮),2.14(m,2H,i-BuO),1.24(s,6H,4,4-二甲基哌啶-2,6-二酮),1.06(d,J=7.0Hz,12H,i-BuO)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=388奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=478奈米。
實例35
根據以下反應流程合成實例的化合物35。
在130℃下在氬氣下加熱中間物I(1.13公克，2.0毫莫耳)、1,2-環己烷二甲酸酐(339毫克，2.2毫莫耳)以及無水氯苯(20毫升)之混合物4小時。冷卻之後，用二氯甲烷/己烷(2：1，75毫升)稀釋混合物，且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯，37：60：3)混合物。用熱丙酮(20毫升)濕磨所分離之物質並冷卻，產生2-(4-(4,7-雙(4-異丁氧基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)六氫-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮(化合物35，632毫克，產率49%)之黃色晶體。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.55(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),8.08(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.61(s,2H,苯并三唑),7.53(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),7.08(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),3.82(d,J=6.3Hz,4H,i-BuO),3.08(m,2H,六氫-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮),2.14(m,2H,i-BuO),1.94(m,4H,六氫-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮),1.51(m,4H,六氫-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮),1.06(d,J=6.6Hz,12H,i-BuO)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=390奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=475奈米。
實例36
根據以下反應流程合成實例的化合物36。
在120℃下在氬氣下加熱中間物I(506毫克，1.0毫莫耳)、鄰苯二甲酸酐(339毫克，2.2毫莫耳)以及乙酸(10毫升)之混合物16小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，攪拌且用5N NaOH處理至pH 10。在30分鐘攪拌之後，分離二氯甲烷層，且用二氯甲烷洗滌水層。經無水硫酸鈉乾燥合併之二氯甲烷溶液，濃縮且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯，35：60：5)。用熱丙酮(20毫升)濕磨所分離之物質並冷卻，產生2-(4-(4,7-雙(4-異丁氧基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮(化合物36，296毫克，產率46%)之黃色晶體。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.60(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),8.10(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.99(m,2H,鄰苯二甲醯亞胺),7.83(m,2H,鄰苯二甲醯亞胺),7.69(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),7.62(s,2H,苯并三唑),7.08(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),3.82(d,J=6.2Hz,4H,i-BuO),2.14(m,2H,i-BuO),1.06(d,J=6.6Hz,12H,i-BuO)。UV-可見光譜 (PVB)：λ最大=389奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=476奈米。
實例37
根據以下反應流程合成實例的化合物37。
在20℃下攪拌中間物J(430毫克，0.59毫莫耳)、己醯氯(0.50毫升，3.58毫莫耳)以及吡啶(1.0毫升，12.4毫莫耳)於二氯甲烷(15毫升)中之溶液20小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用5% NaHCO3處理至pH 8，攪拌30分鐘，且用二氯甲烷(2×100毫升)萃取。用10%氯化銨(50毫升)洗滌萃取物，經無水硫酸鎂乾燥，且蒸發溶劑。層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯，48：50：2)殘餘物。用熱乙醇(10毫升)濕磨所獲得之產物且保留懸浮液於室溫下1小時。濾出橙色晶體，且在真空烘箱中乾燥，以得到N-(4-(4,7-雙(4-二苯胺基)苯基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)己醯胺(化合物37，395毫克，產率84%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.38(d,J=8.8,2H,4-醯胺基苯基),8.08(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.71(d,J=8.8Hz,2H,4-胺基苯基),7.64(s,2H,苯并三 唑),7.28(m,8H,Ph),7.22(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.19(m,8H,Ph),7.06(tt,J=7.5及1.1Hz,4H,Ph),2.39(t,J=7.4Hz,2H,己醯基),1.75(m,2H,己醯基),1.37(m,4H,己醯基),0.92(t,J=7.0Hz,3H,己醯基)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=436奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=521奈米。
實例38及實例39
根據以下反應流程合成實例的化合物38及化合物39。
在氬氣下攪拌並在100℃下加熱中間物J(1.39公克，2.0毫莫耳)、戊二醯氯(0.32毫升，2.5毫莫耳)以及吡啶(10毫升)之混合物16小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中，用5% NaHCO3(100毫升)處理，加熱至80℃，且攪拌30分鐘。濾出所獲得之沈澱物，相繼用水(50毫升)及甲醇(50毫升)洗滌且在真空烘箱中乾燥。層析(矽膠， 二氯甲烷/乙酸乙酯，9：1)粗產物，以第一溶離份得到1-(4-(4,7-雙(4-二苯胺基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)哌啶-2,6-二酮(化合物38，201毫克，產率25%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.53(d,J=8.8,2H,4-亞胺基苯基),8.08(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.65(s,2H,苯并三唑),7.28(m,8H,Ph),7.18-7.32(m,14H),7.06(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph),2.86(t,J=6.4Hz,4H,哌啶-2,6-二酮),2.14(m,2H,哌啶-2,6-二酮)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=440奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=529奈米。
來自層析之第二溶離份得到發色團化合物39(770毫克，產率52%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.39(d,J=8.7Hz,4H,4-醯胺基苯基),8.07(d,J=8.8Hz,8H,4-Ph2NC6H4),7.90(bs,2H,NH),7.73(d,J=9.2Hz,4H,4-醯胺基苯基),7.63(s,4H,苯并三唑),7.28(m,16H,Ph),7.21(d,J=8.8Hz,8H,4-Ph2NC6H4),7.18(m,16H,Ph),7.05(t,J=7.3Hz,8H,Ph),2.58(t,J=6.6Hz,4H,戊二醯基),2.17(m,2H,戊二醯基)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=435奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=527奈米。
實例40及實例41
根據以下反應流程合成實例的化合物40及化合物41。
在120℃下在氬氣下加熱中間物J(700毫克，1.0毫莫耳)、丁二酸酐(110毫克，1.1毫莫耳)以及乙酸(10毫升)之混合物24小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中並攪拌30分鐘。濾出沈澱物，在真空烘箱中乾燥，且使其經管柱層析。用熱乙醇(10毫升)濕磨由第一溶離份所獲得之物質，保留懸浮液於室溫下2小時，並濾出晶體且在真空烘箱中乾燥，以得到1-(4-(4,7-雙(4-二苯胺基苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯基)吡咯啶-2,5-二酮(化合物40，98毫克，產率13%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.56(d,J=9.3,2H,4-亞胺基苯基),8.07(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.66(s,2H,苯并三唑),7.51(d,J=8.8Hz,2H,4-亞胺基苯基),7.30(m,8H,Ph),7.22(d,J=8.8Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.19(m,8H,pH),7.06(tt,J=7.5及1.1Hz,4H,Ph),2.94(s,4H,吡咯啶-2,5-二酮)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=441奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=532奈米。
來自層析之第二溶離份得到發色團化合物41(85毫 克，產率12%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.39(d,J=9.1,4H,4-醯胺基苯基),8.08(d,J=8.8Hz,8H,4-Ph2NC6H4),7.69(d,J=8.8Hz,4H,4-胺基苯基),7.64(s,4H,苯并三唑),7.29(m,16H,Ph),7.22(d,J=8.8Hz,8H,4-Ph2NC6H4),7.19(m,16H,Ph),7.06(tt,J=7.5及1.1Hz,8H,Ph),2.22(s,4H,丁二醯基).UV-可見光譜(PVB)：λ最大=436奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=527奈米。
中間物K
根據以下流程合成共同中間物K。
步驟1：2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在40℃下在氬氣下攪拌並加熱苯并三唑(11.91公克，100毫莫耳)、1-碘-2-甲基丙烷(13.8毫升，120毫莫耳)、碳酸鉀(41.46公克，300毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(200毫升)之混合物2天。將反應混合物傾入冰/水(1公升)中且用甲苯/己烷(2：1，2×500毫升)萃取。相繼用1N HCl(2×200毫升)及鹽水(100毫升)洗滌萃取物，經無水硫酸鎂乾燥，且在減壓下移除溶劑。用己烷(200毫升)濕磨殘餘物且保留於室溫下2小時。分離並捨棄沈澱物，且經由矽膠層(200公克)過濾溶液。用己烷/二氯 甲烷/乙酸乙酯(37：50：3，2公升)洗滌矽膠。合併濾液及洗滌液，且在減壓下移除溶劑，以得到呈油狀產物之2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(8.81公克，產率50%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.86(m,2H,苯并三唑),7.37(m,2H,苯并三唑),4.53(d,J=7.3Hz,2H,i-Bu),2.52(m,1H,i-Bu),0.97(d,J=7.0Hz,6H,i-Bu)。
步驟2：4,7-二溴-2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物K)。
在連接有HBr捕集器之回流冷凝器存在下在130℃下加熱2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(8.80公克，50毫莫耳)、溴(7.7毫升，150毫莫耳)以及48% HBr(50毫升)之混合物24小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，用5N NaOH(100毫升)處理，且用二氯甲烷(2×200毫升)萃取。經無水硫酸鎂乾燥萃取物，且在減壓下移除溶劑。經由矽膠層過濾殘餘物於己烷/二氯甲烷(1：1，200毫升)中之溶液，且濃縮以得到呈油狀之4,7-二溴-2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，中間物K(11.14公克，產率63%)，其在室溫下儲存後緩慢固化。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.44(s,2H,苯并三唑),4.58(d,J=7.3Hz,2H,i-Bu),2.58(m,1H,i-Bu),0.98(d,J=6.6Hz,6H,i-Bu)。
中間物L
根據以下反應流程合成共同中間物L。
步驟1：2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑。
在1小時內以小份添加氫化鈉(60%於油中，4.00公克，100毫莫耳)至苯并三唑(14.3公克，120毫莫耳)及1-碘辛烷(25公克，104毫莫耳)於無水二甲基甲醯胺(100毫升)中之溶液中，且在室溫下在氬氣下攪拌。添加之後，繼續攪拌3天。將反應混合物傾入冰/水(100毫升)中，用2N NaOH(100毫升)處理，且用己烷/乙醚(1：1，3×200毫升)萃取。用水(200毫升)洗滌萃取物，經無水碳酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。使用矽膠(500公克)及使用己烷/二氯甲烷(1：1)作為溶離液來層析殘餘物。第一溶離份得到呈油狀產物之2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(8.16公克，3產率5%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.85(m,2H,苯并三唑),7.37(m,2H,苯并三唑),4.71(t,J=7.3Hz,2H,辛基),2.10(m,2H,辛基),1.32(m,4H,辛基),1.23(m,6H,辛基),0.85(t,J=7.3Hz,3H,辛基)。
步驟2：4,7-二溴-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物L)。
在連接有HBr捕集器之回流冷凝器存在下在125℃下 加熱2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(8.16公克，35.3毫莫耳)、溴(7.17毫升，140毫莫耳)以及48% HBr(30毫升)之混合物48小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，用5N NaOH(100毫升)處理，且用二氯甲烷(2×200毫升)萃取。經無水硫酸鎂乾燥萃取物，在減壓下移除溶劑，且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷，3：1)殘餘物，以得到呈油狀之4,7-二溴-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，中間物L(7.83公克，產率57%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.43(s,2H,苯并三唑),4.76(t,J=7.3Hz,2H,辛基),2.13(m,2H,辛基),1.34(m,4H,辛基),1.25(m,6H,辛基),0.85(t,J=7.3Hz,3H,辛基)。
實例42
根據以下反應流程合成實例的化合物42。
在100℃下在氬氣下劇烈攪拌並加熱中間物K(1.32公克，4.0毫莫耳)、4-異丁氧基苯基硼酸(1.94公克，10.0毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(1.00公克，0.86毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)於水(15毫升)中之溶液、丁醇(50毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物16小時。 將反應混合物傾入水(300毫升)中，攪拌30分鐘且用甲苯/乙酸乙酯/己烷(5：3：2，500毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷1：1)殘餘物。使所分離之產物由乙醇再結晶，以得到純4,7-雙(4-異丁氧基苯基)-2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，化合物42(1.57公克，產率83%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.99(d,J=8.7Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.55(s,2H,苯并三唑),7.04(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),4.58(d,J=7.3Hz,2H,i-Bu),3.79(d,J=6.6Hz,4H,4-i-BuOC6H4),2.59(m,1H,i-Bu),2.13(m,2H,4-i-BuOC6H4),1.04(d,J=6.6Hz,12H,4-i-BuOC6H4),1.00(d,J=6.6Hz,6H,i-Bu)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=359奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=434奈米。
實例43
根據以下反應流程合成實例的化合物43。
在100℃下在氬氣下劇烈攪拌並加熱中間物K(666毫克，2.0毫莫耳)、4-異丙氧基苯基硼酸(1.00公克，5.5毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、碳 酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)於水(8毫升)中之溶液、丁醇(30毫升)以及甲苯(20毫升)的混合物20小時。將反應混合物傾入水(300毫升)中，攪拌30分鐘且用甲苯/乙酸乙酯(1：1，300毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷1：1)殘餘物。使所分離之產物由乙醇再結晶，以得到純4,7-雙(4-異丙氧基苯基)-2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，化合物43(655毫克，產率74%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.00(d,J=8.7Hz,4H,4-i-PrOC6H4),7.55(s,2H,苯并三唑),7.02(d,J=8.8Hz,4H,4-i-PrOC6H4),4.64(七重峰,J=6.2Hz,2H,4-i-PrOC6H4),4.59(d,J=7.7Hz,2H,i-Bu),2.61(m,1H,i-Bu),1.38(d,J=6.2Hz,12H,4-i-PrOC6H4),1.01(d,J=6.6Hz,6H,i-Bu)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=360奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=435奈米。
實例44
根據以下反應流程合成實例的化合物44。
在105℃下在氬氣下劇烈攪拌並加熱中間物K(1.66公克，5.0毫莫耳)、4-(二苯胺基)苯基硼酸(3.47公克， 12毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(1.00公克，0.86毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)於水(15毫升)中之溶液、丁醇(50毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物16小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌30分鐘，且用甲苯/乙酸乙酯(3：1，400毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷1：1)殘餘物。使所分離之產物由丙酮再結晶，以得到純4,7-雙(4-N,N-二苯胺基苯基)-2-異丁基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，化合物44(2.81公克，產率85%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.99(d,J=8.4Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.59(s,2H,苯并三唑),7.28(t,J=7.3Hz,8H,Ph),7.18(m,12H,4-Ph2NC6H4及Ph),7.04(t,J=7.4Hz,4H,Ph),4.58(d,J=7.3Hz,2H,i-Bu),2.58(m,1H,i-Bu),0.98(d,J=6.9Hz,6H,i-Bu)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=409奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=473奈米。
實例45
根據以下反應流程合成實例的化合物45。
在105℃下在氬氣下劇烈攪拌並加熱中間物L(778毫克，2.0毫莫耳)、4-異丁氧基苯基硼酸(970毫克，5.0毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(500毫克，0.43毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)於水(15毫升)中之溶液、丁醇(50毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物16小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌30分鐘，且用甲苯/乙酸乙酯/己烷(2：1：1，400毫升)萃取。經硫酸鎂乾燥萃取物，在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷，1：1)殘餘物。由乙腈結晶所分離之產物，以得到純4,7-雙(4-異丁氧基苯基)-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，化合物45(1.57公克，產率62%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.99(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),7.54(s,2H,苯并三唑),7.04(d,J=8.8Hz,4H,4-i-BuOC6H4),4.76(t,J=7.0Hz,2H,辛基),3.79(d,J=6.2Hz,4H,4-i-BuOC6H4),2.13(m,4H,辛基),1.28(m,2H,辛基),1.25(m,6H,辛基),1.04(d,J=6.6Hz,12H,4-i-BuOC6H4),0.86(t,J=6.6Hz,3H,辛基)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=359奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=431奈米。
實例46
根據以下反應流程合成實例的化合物46。
以中間物L(1.95公克，5毫莫耳)及4-(二苯胺基)-苯基硼酸(3.47公克，12毫莫耳)為起始物，應用類似於實例3中之反應程序、處理(work-up)以及純化的反應程序、處理以及純化。用丙酮濕磨所分離之產物，以得到純4,7-雙(4-N,N-二苯胺基苯基)-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，化合物46(2.81公克，產率85%)之黃色晶體。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.98(d,J=8.7Hz,4H,4-Ph2NC6H4),7.59(s,2H,苯并三唑),7.28(t,J=7.3Hz,8H,Ph),7.18(m,12H,4-Ph2NC6H4及Ph),7.04(t,J=7.3Hz,4H,Ph),4.76(t,J=7.3Hz,2H,辛基),2.14(m,4H,辛基),1.36(m,2H,辛基),1.23(m,6H,辛基),0.83(t,J=6.6Hz,3H,辛基)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=408奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=474奈米。
實例47
根據以下反應流程合成實例的化合物47。
用1M氯化鋅之乙醚溶液(10毫升，10毫莫耳)處理發色團化合物44(662毫克，1.0毫莫耳)及環己烷羰氯(0.80毫升，6毫莫耳)於無水二氯甲烷(20毫升)中之溶液，且在室溫下在氬氣下攪拌16小時。薄層層析指示無起始物質留下。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用1M碳酸鈉(50毫升)處理，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，且攪拌30分鐘。分離二氯甲烷層且經無水硫酸鎂乾燥二氯甲烷層。在減壓下移除溶劑，且使殘餘物經管柱層析(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯，37：60：3)。使所獲得之產物由乙醇再結晶，以得到純化合物47(550毫克，產率62%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.06(d,J=8.8Hz,4H),7.83(d,J=9.2Hz,4H),7.63(s,2H,苯并三唑),7.34(t,J=7.3Hz,4H,Ph),7.27(d,J=8.8Hz,4H),7.23(m,4H,Ph),7.16(t,J=7.4Hz,2H,Ph),7.10(d,J=8.8Hz,4H),4.59(d,J=7.3Hz,2H,i-Bu),3.20(tt,J=11.3及3.1Hz,2H,環己基),2.60(m,1H,i-Bu),1.86(m,8H,環己基),1.20-1.73(m,12H,環己基),1.00(d,J=7.0Hz,6H,i-Bu)。UV-可見光譜(PVB)：λ最大=405奈米。螢光測定法(PVB)：λ最大=468奈米。
實例48及實例49
以兩步驟製程合成實例48及實例49。
步驟1：合成中間物M-4,7-雙[(N,N-二苯胺基)苯基)]苯并[2,1,3]噻二唑
在氬氣下攪拌並在100℃下加熱4,7-二溴苯并[2,1,3]噻二唑(13.2公克，45毫莫耳)、4-(N,N-二苯胺基)苯基硼酸(30.0公克，104毫莫耳)、碳酸鈉(21.2公克，200毫莫耳)於水(80毫升)中之溶液、四(三苯膦)鈀(0)(5.0公克，4.3毫莫耳)、正丁醇(800毫升)以及甲苯(400毫升)的混合物20小時。冷卻至室溫之後，用水(600毫升)稀釋混合物且攪拌2小時。最後，用甲苯(2公升)萃取反應混合物，且在減壓下移除揮發物。使用矽膠及使用己烷/二氯甲烷(1：1)作為溶離液來層析殘餘物，以得 到26.96公克(43.3毫莫耳，96%)4,7-雙[(N,N-二苯胺基)苯基)]苯并[2,1,3]噻二唑(中間物M)。
步驟2：合成實例48及實例49
以小份添加4-第三丁基苯甲醯氯(97.4毫升，500毫莫耳)及氯化鋅於乙醚中之1M溶液(700毫升，700毫莫耳)至在氬氣下攪拌且冷卻於冰/水浴中之4,7-雙[(N,N-二苯胺基)苯基)]苯并[2,1,3]噻二唑(22.0公克，35.3毫莫耳)於二氯甲烷(800毫升)中的溶液中。在44℃下攪拌並加熱所獲得之混合物68小時。將反應混合物傾於碎冰(2公斤)上，攪拌，用飽和碳酸鈉處理至pH 8，用二氯甲烷(2公升)稀釋且在大氣壓下經由燒結玻璃漏斗(frit-glass funnel)過濾。分離二氯甲烷層，經硫酸鎂乾燥，且蒸發溶劑。管柱層析殘餘物(矽膠，己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯48：50：2)，隨後使第一溶離份由乙醇再結晶，以得到純發色團實例48，7.72公克(產率28%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.95(d,2H,J=8.8Hz),7.88(d,2H,J=8.7Hz),7.76(m,2H),7.74(d,4H,J=8.4Hz),7.48(d,2H,J=8.4Hz),7.36(dd,2H,J=7.3及8.0Hz),7.29(m,8H),7.20(m,7H),7.14(d,2H,J=8.8Hz),7.07(t,2H,J=1.1及7.3Hz),1.36(s,9H)。UV-可見光譜：λ最大=448奈米(二氯甲烷)，456奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=618奈米(二氯甲烷)，582奈米(PVB膜)。
第二溶離份得到發色團實例49，12.35公克(產率)37%。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.95(d,4H,J=8.4Hz), 7.79-7.73(m,10H),7.48(d,4H,J=7.7Hz),7.36(t,4H,J=7.7Hz),7.31(d,4H,J=8.4Hz),7.25(d,4H,J=7.7Hz),7.18(t,J=7.3,2H,Ph),7.14(d,4H,J=8.8Hz),1.35(s,18H)。UV-可見光譜：λ最大=437奈米(二氯甲烷)，441奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=607奈米(二氯甲烷)，547奈米(PVB膜)。
實例50及實例51
以四步驟製程合成實例50及實例51。
步驟1：合成2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑
在130℃下在氬氣下攪拌並加熱鹽酸4-氯吡啶鎓(25.0公克，166毫莫耳)、苯并三唑(29.6公克，249毫莫耳)、碳酸鉀(69.1公克，500毫莫耳)以及二甲基甲醯胺(DMF)(500毫升)之混合物3天。冷卻之後，濾出固體，且在減壓下蒸發溶劑。用二氯甲烷(200毫升)處理殘餘物，過濾且進行使用填充有矽膠(500毫升)及作為溶離液之己烷/乙酸乙酯(1：1)之管柱層析。合併含有所要產物之溶離份，且蒸餾出溶劑。用乙醇濕磨殘餘物，濾出固體且在真空烘箱中乾燥，以得到2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，6.45公克，20%。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,2H,吡啶),8.26(m,2H,吡啶),7.93(m,2H,苯并三唑),7.46(m,2H,苯并三唑)。
步驟2：合成中間物N-4,7-二溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑
在120℃下加熱2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(6.42公克，32.7毫莫耳)、溴(5.20毫升，100毫莫耳)以及48% HBr(50毫升)之混合物40小時。將反應混合物傾入冰/水(500毫升)中，用5N NaOH處理至pH 8，且藉由添加1M硫代硫酸鈉移除過量溴(用KI/澱粉紙測試)。攪拌30分鐘之後，濾出固體，用水洗滌且在真空烘箱中乾燥。藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)且用乙酸乙酯(50毫升)洗滌來純化粗產物，以得到4,7-二溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物N)，5.00公克(43%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.85(m,2H,吡 啶),8.33(m,2H,吡啶),7.53(s,2H,苯并三唑)。
步驟3：合成中間物O-4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑
在110℃下在氬氣下加熱中間物N(純度90%，1.95公克，5毫莫耳)、碳酸鈉(2.69公克，25毫莫耳)、4-(二苯胺基)苯基硼酸(3.47公克，12毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.58公克，0.5毫莫耳)、水(20毫升)、二噁烷(80毫升)以及甲苯(10毫升)之混合物48小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，用2N NaOH(50毫升)處理，攪拌1小時，且分離二氯甲烷層。用二氯甲烷(200毫升)洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，經無水硫酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析並由乙酸乙酯/乙醇(1：1)再結晶來純化，以得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物O)，橙色晶體，1.71公克(50%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,2H,吡啶),8.34(m,2H,吡啶),8.06(d,J=8.7Hz,4H,對伸苯基),7.67(s,2H,苯并三唑),7.31(m,8H,Ph),7.21(m,12H,對伸苯基及Ph),7.08(tt,J=7.3及2.2Hz,4H,Ph)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=451奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=593奈米。UV-可見光譜：λ最大=437奈米(二氯甲烷)，455奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=607奈米(二氯甲烷)，547奈米(PVB膜)。
步驟4：合成實例50及實例51
相繼添加1M氯化鋅之乙醚溶液(10毫升)及己醯氯(0.56毫升，4.0毫莫耳)至在氬氣下攪拌之中間物O(580毫克，0.85毫莫耳)於無水二氯甲烷(40毫升)中的溶液中。在40℃下攪拌並加熱所獲得之混合物16小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，用5N氫氧化鈉處理至pH 12，且攪拌1小時。分離有機層，且用二氯甲烷(50毫升)洗滌水層。用飽和碳酸氫鈉(100毫升)洗滌合併之二氯甲烷溶液，經無水碳酸鈉乾燥，且蒸發溶劑。層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)殘餘物。使第一溶離份由乙醇再結晶，以得到發色團實例50(445毫克，產率59%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.80(m,2H),8.34(m,2H),8.11(d,4H,J=8.8Hz),7.85(d,4H,J=8.8Hz),7.71(s,2H),7.37(t,4H,J=7.7Hz),7.30(d,4H,J=8.4Hz),7.23(m,4H),7.19(t,2H,J=7.7Hz),7.12(d,4H,J=8.8Hz),2.89(t,4H,J=7.5Hz),1.73(m,4H),1.35(m,8H),0.90(t,6H,J=7.0Hz)。UV-可見光譜：λ最大=432奈米(二氯甲烷)，442奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=572奈米(二氯甲烷)，535奈米(PVB膜)。
第二溶離份得到發色團實例51(320毫克，41%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.79(m,2H),8.33(m,2H),8.10(d,2H,J=8.8Hz),8.07(m,2H),7.85(d,2H,J=8.8Hz),7.69(s,2H),7.35(m,3H),7.29(m,3H,J=8.4Hz),7.23(m,8H),7.18(m,2H),7.11(m,5H),2.89(t,2H,J=7.4Hz), 1.72(m,2H),1.36(m,4H),0.90(t,3H,J=7.0Hz).UV-可見光譜：λ最大=445奈米(二氯甲烷)，448奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=594奈米(二氯甲烷)，550奈米(PVB膜)。
實例52
以四步驟製程合成實例52。
步驟1：合成4,7-二溴-2H-苯并[d][1,2,3]三唑
在120℃下加熱苯并三唑(5.96公克，50毫莫耳)、溴(7.7毫升，150毫莫耳)以及48% HBr(30毫升)之混合物24小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，用5N NaOH中和，且藉由添加1M硫代硫酸鈉移除過量溴(用KI/澱粉紙測試)。攪拌30分鐘之後，濾出固體，用水洗滌且在真空烘箱中乾燥。藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯75：25)並用乙酸乙酯(50毫升)洗滌來 純化粗產物，以得到4,7-二溴-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，2.65公克(19%)。
步驟2：合成中間物P-4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑
在120℃下在氬氣下攪拌並加熱4,7-二溴-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(1.37公克，5.5毫莫耳)、4-(二苯胺基)苯基硼酸(3.47公克，12毫莫耳)、碳酸鈉(5.30公克，50毫莫耳)之水(10毫升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(1.15公克，1.0毫莫耳)、正丁醇(80毫升)以及甲苯(10毫升)的混合物4天。將反應混合物傾入水(300毫升)中，攪拌15分鐘，且用二氯甲烷(2×300毫升)萃取。經無水硫酸鈉乾燥溶液，在減壓下移除溶劑，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯95：5)殘餘物，以得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(中間物P)，1.85公克(56%)。
步驟3：合成4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(6-氰基吡啶-3-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑
添加氫化鈉(60%，120毫克，3毫莫耳)至中間物P(1.21公克，2.0毫莫耳)及5-氟-2-吡啶甲腈(0.61公克，5.0毫莫耳)於無水二甲基甲醯胺(20毫升)中之溶液中，在氬氣下攪拌，且在80℃下加熱所獲得之混合物16小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，且用二氯甲烷(200毫升)萃取。經硫酸鈉乾燥萃取物，且蒸發溶劑。用氯苯(50毫升)稀釋殘餘物，且在高真空下移除揮發物。藉由 層析(二氯甲烷/己烷2：1)來純化粗產物，以得到4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(6-氰基吡啶-3-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑，暗紅色晶體，1.20公克(85%)。
步驟4：合成實例52
在40℃下攪拌並加熱4,7-雙(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-2-(6-氰基吡啶-3-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(708毫克，1.0毫莫耳)、月桂醯氯(2.3毫升，10毫莫耳)以及1M氯化鋅之乙醚溶液(15毫升)於二氯甲烷(30毫升)中的溶液48小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，攪拌且用1M碳酸鈉處理至pH 8。分離有機層，用鹽水(100毫升)洗滌，且在減壓下蒸發溶劑及揮發物。層析(矽膠，二氯甲烷/己烷/乙酸乙酯48：50：2)殘餘物，以得到作為第一溶離份的粗發色團實例52，紅色油狀物。緩慢添加此油狀物於丙酮中之溶液至乙醇中，產生結晶的實例52，284毫克(26%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.81(d,1H,J=2.6Hz),8.85(dd,1H,J=2.7及8.8Hz),8.08(d,4H,J=8.8Hz),7.89(d,1H,J=8.4Hz),7.86(d,4H,J=8.8Hz),7.73(s,2H),7.37(t,4H,J=7.9Hz)7.16-7.23(m,16H,對伸苯基及Ph),7.07(t,J=7.3,4H,Ph),7.02(bs,1H,N-H).1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 9.81(d,1H,J=2.6Hz),8.85(dd,1H,J=2.7及8.8Hz),8.08(d,4H,J=8.8Hz),7.89(d,1H,J=8.4Hz),7.86(d,4H,J=8.8Hz),7.73(s,2H),7.37(t,4H,J=7.9Hz),7.30(d,4H,J=8.8Hz),7.24(m,4H),7.20(t,2H,J=7.3 Hz),7.13(d,4H,J=8.8Hz),2.90(t,4H,J=7.5Hz),1.72(m,4H),1.26(m,32H),0.87(t,6H,J=7.0Hz)。UV-可見光譜：λ最大=447奈米(二氯甲烷)，458奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=610奈米(二氯甲烷)，559奈米(PVB膜)。
實例53
以三步驟製程合成實例53。
步驟1：合成中間物Q-2,7-雙(7-溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基茀
在110℃下在氬氣下攪拌並加熱中間物N(90%，13.77公克，35毫莫耳)、9,9-二己基茀-2,7-二硼酸(5.06公克，12毫莫耳)、碳酸鈉(4.24公克，40毫莫耳)之水(25毫 升)溶液、四(三苯膦)鈀(0)(2.00公克，1.72毫莫耳)、正丁醇(60毫升)以及甲苯(80毫升)的混合物48小時。將反應混合物傾入水(300毫升)中，用5N NaOH(30毫升)處理，攪拌1小時，且用二氯甲烷(4×400毫升)萃取。在減壓下移除揮發物，且層析(矽膠，二氯甲烷/四氫呋喃9：1)殘餘物。第一溶離份得到回收之起始物質中間物N(5.00公克，36%)。
用丙酮(20毫升)洗滌來自第二溶離份之物質，且在真空烘箱中乾燥，以得到2,7-雙(7-溴-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基茀(中間物Q)，黃色晶體，4.52公克(純度90%，產率39%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：8.84(m,4H,吡啶),8.36(m,4H,吡啶),8.10(s,2H,茀),8.06(d,2H,苯并三唑),7.93(d,J=8.0Hz,2H,苯并三唑),7.77(d,J=7.7Hz,2H,茀),7.59(d,J=7.7Hz,2H,茀),2.15(m,4H,己基),1.13-1.15(m,12H,己基),0.89(m,4H,己基),0.72(t,J=6.6Hz,6H,己基)。
步驟2：合成中間物R-2,7-雙(7-(4-(二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀
在100℃下在氬氣下加熱中間物Q(90%，400毫克，0.41毫莫耳)、碳酸鈉(1.06公克，10毫莫耳)之水(5毫升)溶液、4-(二苯胺基)苯基硼酸(1.00公克，2.26毫莫耳)、四(三苯膦)鈀(0)(0.50公克，0.43毫莫耳)、正丁醇(20毫升)以及甲苯(10毫升)的混合物4小時。將反 應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，攪拌1小時，且分離二氯甲烷層。用二氯甲烷(100毫升)洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，經無水硫酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯1：1)且由乙醇再結晶來純化，以得到2,7-雙(7-(4-(二苯胺基)苯基)-2-(吡啶-4-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-4-基)-9,9-二己基-9H-茀(中間物R)，橙色晶體，350毫克(71%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.82(m,4H,吡啶),8.37(m,4H,吡啶),8.21(d,J=1.1Hz,2H,茀),8.14(dd,J=8.1及1.5Hz,2H,茀),8.09(d,J=8.8Hz,4H,對伸苯基),7.94(d,J=8.0Hz,2H,茀),7.81(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.74(d,J=7.3Hz,2H,苯并三唑),7.30-7.34(m,8H,Ph),7.25(d,J=8.8Hz,4H,對伸苯基),7.21(m,8H,Ph),7.09(tt,J=7.3及1.1Hz,4H,Ph),2.19(m,4H,己基),1.12(m,12H,己基),0.95(m,4H,己基),0.73(t,J=6.6Hz,6H,己基)。UV-可見光譜(二氯甲烷)：λ最大=449奈米。螢光測定法(二氯甲烷)：λ最大=585奈米。
步驟3：合成實例53
在氬氣下攪拌並在40℃下加熱中間物R(1.07公克，0.88毫莫耳)、己醯氯(2.2毫升，16毫莫耳)以及1M氯化鋅之乙醚溶液(30毫升，30毫莫耳)於二氯甲烷(40毫升)中的溶液6小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，用二氯甲烷(200毫升)稀釋，用5N氫氧化鈉(20毫升)處理，且攪拌30分鐘。分離有機相，且用二氯甲烷 (100毫升)洗滌水相。用2%碳酸氫鈉(100毫升)洗滌合併之二氯甲烷溶液，經硫酸鈉乾燥，且在減壓下移除溶劑。粗產物藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯，2：1)並由乙酸乙酯再結晶來純化，以得到發色團實例53(770毫克，62%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.83(m,4H),8.37(m,4H),8.21(s,2H),8.15(m,2H),8.14(d,4H,J=8.4Hz),7.95(d,2H,J=8.1Hz),7.86(d,4H,J=8.4Hz),7.83(d,2H,J=7.7Hz),7.77(d,2H,J=7.7Hz),7.38(t,4H,J=7.9Hz),7.32(d,4H,J=8.5Hz),7.25(d,4H,J=8.1Hz),7.20(t,2H,J=7.3Hz),7.14(d,4H,J=8.5Hz),2.90(t,4H,J=7.5Hz),2.19(m,4H),1.74(m,4H),1.36(m,8H),1.19(m,4H),1.13(m,8H),1.07(m,10H),0.73(t,6H,J=7.0Hz).UV-可見光譜：λ最大=442奈米(二氯甲烷)，459奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=585奈米(二氯甲烷)，530奈米(PVB膜)。
實例54及實例55
以三步驟製程合成實例54及實例55。
步驟1：合成中間物S
在40℃下在氬氣下加熱中間物M(2.48公克，4毫莫耳)、POCl3(3.60毫升，40毫莫耳)、二甲基甲醯胺(4.62毫升，60毫莫耳)以及二氯甲烷(100毫升)之混合物20小時。將反應混合物傾入冰/水(200毫升)中，用飽和碳酸氫鈉處理至pH 8，且攪拌1小時。用二氯甲烷(2×200毫升)萃取所獲得之混合物。經硫酸鈉乾燥萃取物，蒸發溶劑，且在高真空下移除剩餘揮發物。藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷/己烷/乙酸乙酯60：37：3)來純化粗產物，以得到純二醛(中間物S)，橙色晶體，2.35公克(產率86%)。
步驟2：合成中間物T
添加中間物S(2.35公克，3.5毫莫耳)至Ag2O(8.06公克，35毫莫耳)及NaOH(5.60公克，140毫莫耳)於乙醇(200毫升)中之懸浮液中，且在40℃下劇烈攪拌並加熱所獲得之混合物16小時。將反應混合物傾入冰/水(800毫升)中，用濃鹽酸酸化至pH 2，攪拌30分鐘，且用乙酸乙酯/甲苯(2：1，2×400毫升)萃取。經硫酸鈉乾燥萃取物，且在減壓下移除溶劑，以得到二酸，即中間物T(2.06公克，產率83%)。
步驟3a：合成實例54
添加亞硫醯氯(0.29毫升，4毫莫耳)至中間物H(0.71公克，1.0毫莫耳)及苯并三唑(0.24公克，2毫莫耳)於甲苯/二氯甲烷(1：1，20毫升)中之懸浮液中，且在40℃下在氬氣下加熱所獲得之混合物1小時。隨後添加2-乙基己醇，且在室溫下攪拌混合物3天。將反應混合物傾入水(100毫升)中，用飽和碳酸氫鈉中和，攪拌30分鐘且用二氯甲烷(2×100毫升)萃取。經硫酸鎂乾燥萃取物，在減壓下移除揮發物且層析(矽膠，己烷/二氯甲烷1：2)殘餘物。合併含有螢光物質之溶離份，蒸發溶劑且在真空烘箱中乾燥殘餘物，以得到呈橙色玻璃狀泡沫狀之發色團實例54(661毫克，產率71%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.93(d,4H,J=8.8Hz),7.90(d,4H,J=8.8Hz),7.78(s,2H),7.35(dd,4H,J=7.3及8.4Hz),7.28(d,4H,J=8.5Hz),7.22(dd,4H,J=1.5及8.8Hz),7.16(tt,2H,J=7.4及1.1Hz),7.12(d,4H,J=8.5Hz),4.20(m,4H),1.69(m,2H), 1.44-1.30(m,16H),0.94(t,6H,J=7.3Hz),0.89(t,6H,J=7.3Hz)。UV-可見光譜：λ最大=442奈米(二氯甲烷)，446奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=606奈米(二氯甲烷)，558奈米(PVB膜)。
步驟3b：合成實例55
用亞硫醯氯(0.50毫升，6.9毫莫耳)處理中間物T(0.50公克，0.70毫莫耳)及吡啶(1.0毫升)於氯仿(30毫升)中之溶液，且在室溫下在氬氣下攪拌1小時。添加己胺(2.0毫升，15毫莫耳)，且攪拌所獲得之混合物16小時。將反應混合物傾入水(100毫升)中，用二氯甲烷(100毫升)稀釋，用1M碳酸鈉處理至pH 10，且攪拌1小時。分離二氯甲烷相且用二氯甲烷洗滌水相。合併兩個二氯甲烷溶液，用水(100毫升)洗滌且經硫酸鎂乾燥。在減壓下移除溶劑，且層析(矽膠，二氯甲烷/乙酸乙酯9：1)殘餘物。使粗產物由乙醇再結晶，以得到發色團實例55，紅色晶體(0.60公克，產率98%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 7.91(d,4H,J=8.8Hz),7.77(s,2H),7.64(d,4H,J=8.8Hz),7.33(dd,4H,J=7.4及8.5Hz),7.25(d,4H,J=8.8Hz),7.20(dd,4H,J=1.1及8.4Hz),7.15(d,4H,J=8.4Hz),7.14(tt,2H,J=7.4及1.1Hz),6.02(t,2H,J=5.5Hz),3.43(m,4H),1.59(m,4H),1.32(m,12H),0.89(t,6H,J=7.3Hz)。UV-可見光譜：λ最大=446奈米(二氯甲烷)，455奈米(PVB膜)。螢光測定法：λ最大=611奈米(二氯甲烷)，569奈米(PVB膜)。
實例56及實例57
以兩步驟製程合成實例56及實例57。
步驟1：合成中間物U
在氮氣下攪拌並在40℃下加熱4,7-二溴苯并噻二唑(1.17公克，4毫莫耳)、2-(三丁基錫烷基)呋喃(5毫升，15.9毫莫耳)以及雙(三苯膦)二氯化鈀(0.70公克，1.0毫莫耳)於無水二甲基甲醯胺(20毫升)中之溶液2小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中，攪拌30分鐘，且用二氯甲烷(2×200毫升)萃取。在減壓下濃縮萃取物，用氯苯(100毫升)稀釋殘餘物，且在高真空下移除揮發物。使用矽膠及使用己烷/二氯甲烷2：1作為溶離液來層析最終殘餘物。使所獲得之產物由乙醇再結晶，以得到純中間物U(0.84公克，78%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.04(s,2H),7.68(dd,2H,J=3.3及0.7Hz),7.58(dd,2H,J=1.8及0.7Hz),6.63(dd,2H,J=3.6及1.8Hz)。
步驟2：合成實例56及實例57
在氬氣下攪拌並在80℃下加熱中間物U(500毫克，1.86毫莫耳)、乙基4-溴丙苯酮(846毫克，4毫莫耳)、乙酸鉀(588毫克，6毫莫耳)以及乙酸鈀(112毫克，0.5毫莫耳)於二甲基甲醯胺(10毫升)中之溶液4小時。將反應混合物傾入水(200毫升)中並攪拌30分鐘。濾出沈澱物，用甲醇(20毫升)洗滌，且在真空烘箱中乾燥。使用矽膠及使用己烷/二氯甲烷/乙酸乙酯(37：60：3)來管柱層析此物質，以第一溶離份得到粗發色團實例56。使此產物由丙酮再結晶，以得到純實例56,79毫克(產率20%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.15(d,1H,J=7.6Hz),8.06(d,1H,J=7.6Hz),8.03(d,2H,J=8.7Hz),7.86(d,2H,J=8.7Hz),7.80(d,1H,J=3.6Hz),7.70(d,1H,J=3.3Hz),7.60(d,1H,J=1.1Hz),7.02(d,1H,J=3.7Hz),6.64(dd,1H,J=3.3及1.9Hz),3.03(q,2H,J=6.9Hz)，及1.25(t,3H,J=7.4Hz)。
使來自第二溶離份之物質由丙酮再結晶，以得到發色團實例57，45毫克(產率8%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 8.19(s,2H),8.04(d,4H,J=8.4Hz),7.87(d,4H,J=8.4Hz),7.82(d,2H,J=3.6Hz),7.03(d,2H,J=3.7Hz),3.03(q,4H,J=7.2Hz),1.26(t,6H,J=7.2Hz)。
實例58
以兩步驟製程合成實例58。
步驟1：合成中間物V
在回流冷凝器存在下在120℃下攪拌並加熱苯并噻二唑(5.00公克，36.7毫莫耳)、48% HBr(50毫升)以及溴(4.1毫升，80毫莫耳)之混合物16小時。將熱反應混合物緩慢傾入裝於4公升燒杯中之碎冰(1公斤)與碳酸氫鈉(0.2公斤)的混合物中，攪拌1小時且用20%THF/DCM(2×500毫升)萃取。經硫酸鎂乾燥萃取物，且在減壓下移除溶劑。用熱乙醇(100毫升)濕磨殘餘物且將其保留於室溫下2小時。濾出晶體並乾燥，以得到4,7-二溴苯并噻二唑(9.65公克，產率89%)。
步驟2：合成實例58
在氬氣下攪拌並在100℃下加熱4,7-二溴苯并噻二唑(1.47公克，5毫莫耳)、苯基硼酸(1.22公克，10毫莫耳)、碳酸鈉(2.12公克，20毫莫耳)之飽和水溶液、鈀催化劑(0.50公克，0.43毫莫耳)、丁醇(30毫升)以及甲苯(30毫升)的混合物16小時。用甲苯(200毫升)稀釋反應混 合物，將其傾入水(200毫升)中且攪拌30分鐘。分離有機層，且在減壓下移除揮發物。藉由使用矽膠及己烷/DCM(4：1→1：1)之管柱層析來純化粗產物。使所獲得之物質由乙醇(100毫升)再結晶，以得到純發色團實例58(1.17公克，81%)。
實例59
根據以下反應流程合成實例59。
使用4-氟苯基硼酸並應用與實例58程序類似之程序，獲得產率82%之發色團實例59。
發光介質實例
已發現，如本文中所揭露之發色團衍生物可與聚合物基質組合形成有機下移發光介質，其當塗佈於光入射表面或在製造期間封裝於光伏打裝置或太陽能電池中時，對光電轉換效率之促進率可達大於0.2%、大於0.5%、大於1.0%、大於2.0%、大於5.0%、或大於10.0%。與使用無機下移介質之裝置相比，此產生更低成本之裝置，其中所述裝置亦滿足太陽能電池工業的壽命標準。
進一步藉由以下實例來描述這些益處，這些實例意欲說明本發明之實施例，但並不意欲以任何方式限制範疇或基本原理。
發光介質實例1： 製備薄膜有機波長轉換發光介質
藉由以下步驟製造薄膜有機波長轉換發光介質(包括光學透明聚合物基質材料及至少一種發光染料)：(i)藉由將PVB粉末(來自奧德里奇(Aldrich)且按原樣使用)以20重量%之預定比率溶解於環戊酮(來自奧德里奇且按原樣使用)中來製備聚乙烯醇縮丁醛(PVB)聚合物溶液；(ii)藉由將PVB聚合物溶液與合成之實例6的化合物以0.5：99.5之重量比(實例6的化合物/PVB)混合以獲得含染料之聚合物溶液來製備含有PVB基質的發光染料；(iii)藉由將含染料之聚合物溶液直接澆鑄於玻璃基板上、隨後在2小時內自室溫直至100℃對基板進行熱處理、藉由在130℃下進一步真空加熱隔夜來完全移除剩餘溶劑，從而形成染料/聚合物薄膜；以及(iv)在以下實驗中使用之前在水存在下剝落染料/聚合物薄膜，且隨後乾燥獨立的聚合物膜；(v)膜厚度為250微米，其藉由改變染料/聚合物溶液濃度及蒸發速度來獲得。
量測效率促進率
藉由紐波特300W全光譜太陽能模擬器系統來量測太陽能電池光電轉換效率。藉由2x2公分經校準之參考單晶矽太陽能電池調整光強度至一個太陽(one sun)(AM1.5G)。隨後在相同照射下進行CdS/CdTe太陽能電池之I-V表徵，且其效率藉由安裝於模擬器中之紐波特軟體程式來計算。用於此研究中之CdS/CdTe太陽能電池具有11.3%之效率(η電池)，其類似於大多數市售CdS/CdTe電 池中達成之效率水準。在測定電池之單機效率之後，如圖1中所繪示將如上文製造之發光介質實例1之薄膜有機波長轉換發光介質(被切割至與CdS/CdTe電池之光入射活動窗(light incident active window)相同的形狀及尺寸)附著於CdS/CdTe電池之光入射前玻璃基板，使用折射率匹配液(n=1.500)填充於發光膜與CdS/CdTe太陽能電池之光入射玻璃表面之間。在相同一個太陽曝光下再次量測具有發光膜之太陽能電池效率(η電池+發光膜)。使用以下方程來確定CdS/CdTe太陽能電池因附著有發光膜所致的效率促進率：效率促進率=(η電池+發光膜-η電池)/η電池*100%
測定發光介質實例1之效率促進率為6.0%。
發光介質實例2
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例1相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例2之效率促進率為6.7%。
發光介質實例3
除了所用發光染料為實例26的化合物以外，以與發光介質實例1相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例3之效率促進率為2.4%。
發光介質實例4
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池 以外，以與發光介質實例3相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例4之效率促進率為6.1%。
發光介質實例5
除了所用發光染料為實例28的化合物以外，以與發光介質實例1相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例5之效率促進率為12.2%。
發光介質實例6
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例5相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例6之效率促進率為10.6%。
發光介質實例7
除了所用發光染料為實例33的化合物且將膜塗佈於結晶矽太陽能電池以外，以與發光介質實例1相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例7之效率促進率為1.2%。
發光介質實例8
除了使用實例的化合物34替代化合物33以外，以與發光介質實例7相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例8之效率促進率為1.4%。
發光介質實例9
除了所用發光染料為實例42的化合物且將膜塗佈於結晶矽太陽能電池以外，以與發光介質實例1相同之方式 獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例9之效率促進率為0.9%。
發光介質實例10
除了使用實例的化合物44替代化合物42以外，以與發光介質實例9相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例10之效率促進率為0.4%。
發光介質實例11
除了使用實例的化合物45替代化合物42以外，以與發光介質實例9相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例11之效率促進率為0.8%。
發光介質實例12
除了使用實例的化合物46替代化合物42以外，以與發光介質實例9相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例12之效率促進率為0.4%。
發光介質實例13
除了使用實例的化合物48替代化合物1以外，以與發光介質實例1相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例13之效率促進率為14.9%。
發光介質實例14
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例14相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例14之效率促進率為11.6%。
發光介質實例15
除了所用發光染料為實例49的化合物以外，以與發光介質實例13相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例15之效率促進率為15.0%。
發光介質實例16
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例15相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例16之效率促進率為12.0%。
發光介質實例17
除了所用發光染料為實例52的化合物以外，以與發光介質實例13相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例17之效率促進率為13.6%。
發光介質實例18
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例17相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例18之效率促進率為7.3%。
發光介質實例19
除了所用發光染料為實例54的化合物以外，以與發光介質實例13相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例19之效率促進率為15.2%。
發光介質實例20
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例19相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例20之效率促進率為6.0%。
發光介質實例21
除了所用發光染料為實例55的化合物以外，以與發光介質實例13相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例21之效率促進率為14.4%。
發光介質實例22
除了太陽能電池為效率(η電池)為14.0%(比各種市售CIGS電池中達成之效率水準更高)之薄膜CIGS電池以外，以與發光介質實例21相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例22之效率促進率為6.6%。
發光介質實例23
除了所用發光染料為實例58的化合物且將膜塗佈於結晶矽太陽能電池以外，以與發光介質實例1相同之方式獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例23之效率促進率為0.9%。
發光介質實例24
除了所用發光染料為實例59的化合物且將膜塗佈於結晶矽太陽能電池以外，以與發光介質實例1相同之方式 獲得薄膜有機波長轉換發光介質。測定發光介質實例24之效率促進率為0.9%。
下文表1展示各實例發光介質之所測得的效率促進率。
如表1中所繪示，CdS/CdTe太陽能電池及CIGS太陽能電池之太陽光電轉換效率因為塗佈如本文中所揭露之薄膜有機波長轉換發光介質於太陽能電池而得到促進。使用本文中所揭露之介質的所有製備之實例均顯示，關於結晶矽太陽能電池，效率促進率為大於0.4%，且關於CdS/CdTe太陽能電池及CIGS太陽能電池，效率促進率為大於2%。
結晶矽太陽能電池之太陽光電轉換效率因為塗佈薄膜有機波長轉換發光介質而被促進，促進率大於0.4%。由於矽太陽能電池之成本高，因此即使在效率方面有較小改良亦可提供在由這些裝置產生之每瓦特電的價格方面的顯著改良。這些結果亦說明，視所用矽太陽能電池裝置而定，進一步最佳化本文中所揭露之介質的發色團及膜組分可潛在地提供大於1.0%或大於1.5%或大於2%改良率之更大效率促進率。
CdS/CdTe太陽能電池及CIGS太陽能電池之太陽光電轉換效率因為塗佈薄膜有機波長轉換發光介質於太陽能電池而被促進，促進率大於2%。介質5、介質6、介質13至介質17、介質19以及介質20提供大於10%之效率促進率，其中數種這些介質提供大於14%之效率促進率。這些結果亦說明，視所用光伏打裝置而定，進一步最佳化本文中所揭露之介質的發色團及膜組分可潛在地提供CdS/CdTe太陽能電池及CIGS太陽能電池之大於20%或大於25%改良率之更大效率促進率。
儘管前文描述已展示、描述以及指出了本發明教示之 基本新穎特徵，但應瞭解，可由本領域之技術人員在不偏離本發明教示之範疇的情況下對如所說明之本發明細節以及其用途形式作出各種省略、替代以及改變。因此，本發明教示之範疇不應限於前文論述，但應由隨附申請專利範圍所界定。本文中所提及之所有專利、專利公開案以及其他文獻據此均以全文引用之方式併入本文中。
100‧‧‧發光膜
101‧‧‧折射率匹配液或光學黏著劑
102‧‧‧光入射表面
103‧‧‧光伏打裝置或太陽能電池
104‧‧‧前覆蓋基板
圖1繪示一種光伏打裝置或太陽能電池，其中發光膜直接附著於裝置之光入射表面。
圖2繪示一種光伏打模組或太陽能模組，其中發光膜以模組之光學透明光入射表面與光伏打裝置或太陽能電池之間的封裝層形式直接裝配於模組中。
100‧‧‧發光膜
101‧‧‧折射率匹配液或光學黏著劑
102‧‧‧光入射表面
103‧‧‧光伏打裝置或太陽能電池

Claims (25)

  1. 一種發色團，由式I-a或式I-b表示： 其中：i為0至100範圍內之整數；A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之雜烷基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、視情況經取代之醯胺基、視情況經取代之環醯胺基、視情況經取代之環醯亞胺基、視情況經取代之烷氧基及視情況經取代之羧基以及視情況經取代之羰基；A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、 視情況經取代之伸雜芳基、酮、酯以及其中Ar為視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基；R1是由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；且R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、酮以及酯；或R1及R2可連接在一起形成環； D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基、視情況經取代之烷基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之胺基、醯胺基、環醯胺基以及環醯亞胺基，限制條件為D1及D2不均為氫，其中當D1及D2為視情況經取代之雜芳基的情況時，所述雜芳基選自由苯并噻唑基、苯并噁唑基、喹唑啉基、喹啉基、異喹啉基、喹喏啉基、吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯基、噁唑基、吲哚基、苯并呋喃基、呋喃基、二氫噻吩并二氧雜環己烯基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基所構成的族群；以及Li獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸炔基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中：A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之雜芳基、視情況經取代之環醯亞胺基、視情況經取代之C1-8烷基以及視情況經取代之C1-8烯基；其中視情況經取代之雜芳基之取代基是由以下所構成的族群中選出：烷基、芳基以及鹵素；以及A2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸 芳基、視情況經取代之伸雜芳基以及
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中D1及 D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基以及胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發色團，其中視情況經取代之芳基以及視情況經取代之雜芳基之取代基是由以下所構成的族群中選出：烷氧基、芳氧基、芳基、雜芳基以及胺基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中Li是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸雜芳基及視情況經取代之伸芳基。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中：D1及D2各自獨立地為視情況經烷氧基或胺基取代之苯基。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中：A0及Ai各為視情況經取代之雜芳基或視情況經取代之環醯亞胺基；其中視情況經取代之雜芳基及視情況經取代之環醯亞胺基之取代基是由以下所構成的族群中選出：烷基、芳基以及鹵素；以及D1及D2各自獨立地由以下所構成的族群中選出：氫、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基以及二苯胺基，限制條件為D1及D2不均為氫。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發色團，其中A0及Ai中之至少一者是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之吡啶基、視情況經取代之噠嗪基、視情況經取代之 嘧啶基、視情況經取代之吡嗪基、視情況經取代之三嗪基、視情況經取代之喹啉基、視情況經取代之異喹啉基、視情況經取代之喹唑啉基、視情況經取代之酞嗪基、視情況經取代之喹喏啉基、視情況經取代之萘啶基以及視情況經取代之嘌呤基。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中D1及D2各自獨立地由以下選出：氫、視情況經取代之苯并呋喃基、視情況經取代之呋喃基、二氫噻吩并二氧雜環己烯基(dihydrothienodioxinyl)、視情況經取代之苯并噻吩基以及視情況經取代之二苯并噻吩基，限制條件為D1及D2不均為氫。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中A0及Ai各為視情況經取代之烷基；且D1及D2各自獨立地為視情況經取代之芳基。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，其中所述A0及Ai中之至少一者是由以下所構成的族群中選出： 以及其中R為視情況經取代之烷基。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，更由式(II-a)或式(II-b)表示： 其中：i為0至100範圍內之整數；Ar為視情況經取代之雜芳基； R4為或視情況經取代之環醯亞胺基；R1各自獨立地由以下所構成的族群中選出：H、烷基、烯基、芳基、雜芳基、芳烷基、烷芳基；R3各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之芳基、視情況經取代之雜芳基；或R'及R"可連接在一起形成環；R2是由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之伸烷基、視情況經取代之伸烯基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基；以及D1、D2以及Li如申請專利範圍第1項所定義。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發色團，其中R4為由以下所構成的族群中選出的視情況經取代之環醯亞胺基： 以及；且其中R'各為視情況經取代之烷基或視情況經取代之芳基；且X為視情況經取代之雜烷基。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之發色團，更由式(III-a)或式(III-b)表示： 其中i為0至100範圍內之整數；A0及Ai各自獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之雜烷基、視情況經取代之醯胺基、視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之羰基以及視情況經取代之羧基；各R5獨立地由以下所構成的族群中選出：視情況經取代之烷氧基、視情況經取代之芳氧基、視情況經取代之醯氧基以及胺基；以及A2及L1如申請專利範圍第1項所定義。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發色團，其中A0及Ai各自獨立地為視情況經由以下所構成的族群中選出之部分取代的烷基：-NRR"、-OR、-COOR、-COR、-CONHR、-CONRR"以及-CN；其中R為C1-C20烷基，且R"為氫或C1-C20烷基。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之發色團，其中A0及Ai各自獨立地為C1-C40烷基或C1-C20鹵烷基。
  17. 一種波長轉換發光介質，包括光學透明聚合物基質及至少一種包括如申請專利範圍第1項所述之發色團之 發光染料。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之波長轉換發光介質，其中所述聚合物基質包括由以下所構成的族群中選出之物質：聚對苯二甲酸伸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇縮丁醛、乙烯乙酸乙烯酯、伸乙基四氟乙烯(ethylene tetrafluoroethylene)、聚醯亞胺、非晶形聚碳酸酯、聚苯乙烯、矽氧烷溶膠-凝膠、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯以及其組合。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之波長轉換發光介質，其中所述聚合物基質之材料的折射率在1.4至1.7範圍內。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之波長轉換發光介質，其中所述發光染料以0.01重量%至3重量%範圍內之量存在於所述聚合物基質中。
  21. 一種光伏打模組，包括至少一個光伏打裝置或太陽能電池及如申請專利範圍第17項所述之波長轉換發光介質，其中安置所述波長轉換發光介質以使得入射光在到達所述光伏打裝置或太陽能電池之前通過所述波長轉換發光介質。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之光伏打模組，其中所述波長轉換發光介質為厚度在0.1微米至1毫米範圍內之膜。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之光伏打模組，其中所述光伏打裝置或太陽能電池包括至少一個由以下所構成 的族群中選出之裝置：硫化鎘/碲化鎘太陽能電池、二硒化銅銦鎵太陽能電池、非晶矽太陽能電池、微晶矽太陽能電池或結晶矽太陽能電池。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之光伏打模組，更包括折射率匹配液或光學黏著劑，其用來將所述波長轉換發光介質附著於所述光伏打裝置或太陽能電池之光入射表面。
  25. 一種改良光伏打裝置或太陽能電池之效能的方法，所述方法包括：將如申請專利範圍第17項所述之波長轉換發光介質直接塗佈於所述光伏打裝置或太陽能電池之光入射側上，或將所述波長轉換發光介質封裝於所述光伏打裝置或太陽能電池中。
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