[发明专利]一种染料敏化电池、含有氮环化苊并苝结构的有机染料及其制备方法

权利要求书

1.一种有机染料，具有式I结构：

式I中，所述R₁选自H、C₁～C₃₆烃基或C₁～C₃₆烷氧基烃基；

所述R₂和R₃独立地选自H、C₁～C₃₆烃基、C₁～C₃₆烷基取代的苯基或C₁～C₃₆烷氧基取代的苯基；

所述R₄选自H、C₁～C₃₆烃基、C₁～C₃₆烷基取代的苯基或C₁～C₃₆烷氧基取代的苯基；

所述X选自式101～式102所示结构中的任意一种：

式101中，所述R₇选自式103～式105所示结构中的任意一种：

所述a和b独立地选自0或1。

2.根据权利要求1所述的有机染料，其特征在于，所述R₁选自H、C₂～C₁₈烷基或C₂～C₁₈烷氧基烃基；

所述R₄选自H、C₂～C₁₈烃基、C₂～C₁₈烷基取代的苯基或C₂～C₁₈烷氧基取代的苯基。

3.根据权利要求1所述的有机染料，其特征在于，所述R₂和R₃独立地选自H、C₂～C₁₈烷基、C₂～C₁₈烷基取代的苯基或C₂～C₁₈烷氧基取代的苯基。

4.根据权利要求1所述的有机染料，其特征在于，所述X为式101所示结构；

所述R₅和R₆均为H。

5.根据权利要求1所述的有机染料，其特征在于，所述R₇为式103所示结构；

所述a为1，b为0。

6.根据权利要求1所述的有机染料，其特征在于，所述有机染料具有式II或式III结构：

7.一种权利要求1～6任意一项所述有机染料的制备方法，包括以下步骤：

将具有式IV结构的电子给体化合物和化合物进行偶联反应，得到染料前体酯；

所述化合物具有式V结构或具有式VI结构：

将所述染料前体酯在碱性物质下反应，得到具有式I结构的有机染料。

8.一种权利要求1～6任意一项所述有机染料的制备方法，包括以下步骤：

将具有式IV结构的电子给体化合物进行甲酰基化反应，得到具有式VII结构的染料前体醛；

将所述染料前体醛和氰基丙烯酸缩合反应，得到具有式I结构的有机染料。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述具有式IV结构的电子给体化合物的制备方法包括以下步骤：

将具有式VIII结构的化合物依次进行琼斯试剂的氧化反应和酯化反应，得到具有式IX结构的化合物；

式IX中，所述R₈选自C₂～C₁₀烷基；

将所述具有式IX结构的化合物和具有式X结构的化合物进行交叉偶联反应，得到的羧酸酯在格氏试剂作用下进行烷基化反应，得到具有式XI结构的化合物；

将所述具有式XI结构的化合物在酸性催化剂下进行分子内环化反应，得到具有式IV结构的电子给体化合物。

10.一种染料敏化太阳电池，其特征在于，所述染料敏化太阳电池的染料层由权利要求1～6任意一项所述的有机染料或由权利要求7～9任意一项所述制备方法制得的有机染料制成。