[发明专利]一种苯并咪唑衍生物与8-羟基喹啉衍生物合镉配合物染料敏化剂及其制备方法与用途

权利要求书

1.一种苯并咪唑与8-羟基喹啉衍生物合镉配合物染料敏化剂BDTT-bi-Cd，其结构式如下：

2.根据权利要求1所述的一种苯并咪唑与8-羟基喹啉衍生物合镉配合物染料敏化剂BDTT-bi-Cd的制备方法：

(1).2-氰基-3-(8-羟基喹啉-5-基)丙烯酸的合成：将5-甲酰-8-羟基喹啉和氰基乙酸放入三口烧瓶中，加入乙腈溶剂，搅拌至溶解，再加入冰醋酸，最后滴入哌啶，加热至85℃，反应24h以上，停止反应，等到反应液冷却至室温时，将反应混合物倒入单口烧瓶旋转蒸发至近饱和，于0℃下冷却12h以上，使产物沉淀析出，过滤，干燥，得粗产物，粗产物用25％的乙醇重结晶三次以上，得橘黄色目标产物；

(2).5-氯甲基水杨醛的合成：将多聚甲醛放于三口瓶中，缓慢加入浓盐酸，充分搅拌均匀后，缓慢滴加水杨醛，在室温下搅拌48h以上，过滤并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤至弱碱性，然后用蒸馏水反复洗至中性，干燥得到白色粗产物，用石油醚重结晶，得到白色针状固体；

(3).5-乙烯基水杨醛的合成：取5-氯甲基水杨醛和三苯基膦于圆底烧瓶中，加溶剂苯将其溶解，回流反应1h以上，冷却，过滤并将粗产物用少量乙醚分三次洗涤，得白色粉末状固体，m.p.253-254℃，上述膦盐干燥后直接进行Witting反应，取膦盐于三口瓶中，加入37％的甲醛水溶液，在剧烈搅拌下，缓慢滴入NaOH溶液，边滴加需控制反应体系温度不超过40℃，常温搅拌4h以上，反应后，用氯仿萃取三次以上，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，旋去溶剂得粗产物，用石油醚/乙酸乙酯＝20:1-10:1为洗脱剂进行硅胶过柱纯化，得到淡黄色固体；

(4).2-(1H-苯并咪唑-2-基)-4-乙烯基苯酚的合成：取邻苯二胺，焦亚硫酸钠，5-乙烯基水杨醛，一并加入三口烧瓶中，加入溶剂DMF，使其溶解，将混合物加热至90℃左右回流24h以上，关闭反应，降温至25℃左右，将反应液倒入0℃的去离子水中，用乙酸乙酯萃取三次以上，有机层水洗，无水Na₂SO₄干燥过夜，旋去溶剂得粗产物，用乙酸乙酯/正己烷＝1:10-1:5为洗脱剂进行柱层析法纯化，得到莹绿色固体；

(5).含Cd配合物bi-Cd的合成：分别称取配体2-(1H-苯并咪唑-2-基)-4-乙烯基苯酚和2-氰基-3-(8-羟基喹啉-5-基)丙烯酸辅助配体，加入到三口圆底烧瓶中，量取四氢呋喃THF溶剂加入到反应釜中，搅拌至溶解，将溶解有Cd(CH₃COO)₂·2H₂O的的无水甲醇溶液通过恒压滴液漏斗将其缓慢滴加到反应体系中，滴加完成后升温回流反应12h以上，冷却至室温，将粗产物过滤，先后用去离子水和无水乙醇将粗产物洗涤3次以上，用无水甲醇CH₃OH重结晶两次，在真空条件下干燥后得到卡其色固体产物；

(6).偶联金属配合物BDTT-bi-Cd的合成：偶联金属配合物BDTT-bi-Cd通过Heck偶联反应获得，称取镉配合物bi-Cd和给体苯并二噻吩联二噻吩衍生物BDTT，三(2-甲苯基)膦以及催化剂醋酸钯Pd(CH₃COO)₂，加入精制的DMF溶剂与干燥过的三乙胺，在惰性环境下，缓慢将温度升高到90℃后反应48h以上，关闭反应，将反应体系冷却到室温，过滤，并用无水甲醇充分洗涤并干燥得到的棕黄色固体产物。

3.根据权利要求1所述的一种苯并咪唑衍生物与8-羟基喹啉衍生物合镉配合物染料敏化剂BDTT-bi-Cd的用途：在染料敏化太阳能电池中用作染料敏化剂。