[发明专利]希夫碱共轭Zn卟啉及其制备和应用

权利要求书

1.一种希夫碱共轭Zn卟啉化合物，其结构式如下：

      或   

                                                                          。

2.如权利要求1所述希夫碱共轭Zn卟啉化合物的合成方法，包括以下工艺步骤：

（1）硝基苯基卟啉的合成

以硝基苯为溶剂，在与硝基苯甲醛摩尔比为1:1~1:1.5的L-乳酸催化下，将硝基苯甲醛与吡咯以1:1~1:2的摩尔比，于140~180℃回流反应1~2h，冷却到室温；加入甲醇，搅拌0.3~0.5h使卟啉析出，于-16~0℃静置8~12h后过滤，滤饼用甲醇和丙酮依次清洗，得硝基苯基卟啉；

（2）氨基苯基卟啉的合成

将硝基苯基卟啉溶于浓盐酸中，在氩气保护下，加入与硝基苯基卟啉摩尔量2~4倍的氯化亚锡，先于60~70℃反应0.5~1h，再于0~5℃下反应0.3~0.5h，然后用氨水中和至pH 8~9，过滤，粗产物柱层析分离，得氨基苯基卟啉；

（3）氨基苯基锌卟啉的合成

将氨基苯基卟啉与醋酸锌以1:4~1:8的摩尔比加入到氯仿和甲醇的混合溶液中，在氩气保护下，于60~70℃反应3~4h；反应完成后，除去溶剂，粗产物以氯仿为洗脱剂，柱层析分离，得氨基苯基锌卟啉；

（4）希夫碱基锌卟啉的合成

将氨基苯基锌卟啉与2-吡啶甲醛或水杨醛以1:8~1:10的摩尔比溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，在氩气保护下，于60~80℃反应24~36h；反应结束后冷却到室温，加水过滤，得到粗产物，依次用水、甲醇洗涤滤饼，干燥，得到相应希夫碱基锌卟啉。

3.如权利要求1所述希夫碱共轭Zn卟啉化合物的合成方法，其特征在于：步骤（1）所述L-乳酸的加入量为硝基苯甲醛摩尔量的1~1.5倍。

4.如权利要求1所述希夫碱共轭Zn卟啉化合物的合成方法，其特征在于：步骤（3）所述氯仿和甲醇的混合溶液中，氯仿和甲醇的体积比为2:1~3:1。

5.如权利要求1所述希夫碱共轭Zn卟啉化合物作为光敏剂在制备染料敏化太阳能电池电极中的应用。

6.如权利要求5所述希夫碱共轭Zn卟啉化合物作为光敏剂在制备染料敏化太阳能电池电极中的应用，其特征在于：将TiO₂纳米结构双层膜电极在流动空气的条件下，在500±1℃热处理30±1 min，冷却至80~ 90℃；浸入浓度为0.3~2mM的4-[(吡啶基-4-甲基)氨基]苯甲酸的DMF溶液中1~24h ；取出，用相应的溶剂冲洗，吹干；然后浸入浓度1.5~2.5mM希夫碱共轭锌卟啉的DMF溶液中浸泡1~24h；冲洗，吹干，希夫碱共轭锌卟啉分子就吸附在电极上，并保证90%以上的覆盖率。

7.如权利要求5所述希夫碱共轭Zn卟啉化合物作为光敏剂在制备染料敏化太阳能电池电极中的应用，其特征在于：TiO₂纳米结构双层膜电极在流动空气的条件下，在500±1℃热处理30±1 min，冷却至80~ 90℃；浸入浓度0.3~2mM的4-吡啶甲酸的DMF溶液中浸泡1~24h，冲洗，吹干后，交替在浓度1~2 mM ZnCl₂的乙醇溶液和浓度为1.5~2.5mM希夫碱共轭锌卟啉的DMF溶液中浸泡1~24h，取出，冲洗，吹干，使希夫碱共轭锌卟啉染料分子吸附在电极上，并保证90%以上的覆盖率。