[发明专利]用于染料敏化太阳能电池的具有氟化抗衡阴离子的喹啉*染料

权利要求书

1.一种包含多孔膜的电极层，所述多孔膜由用式(I)的染料敏化的氧化物半导体细颗粒制成：

其中：

n为1、2、3、4、5或6；

R¹和R²彼此独立地选自氢；C₁-C₂₀烷基，其中烷基未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；C₆-C₂₀芳基；杂芳基和带有1、2或3个选自C₁-C₈烷基的取代基的C₆-C₂₀芳基；或者

R¹可额外为式D的基团；

D各自独立地选自式D.1和D.2的基团：

其中：

＊表示与式I化合物的其余部分的键；

R¹⁷和R¹⁸彼此独立地选自未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族结构部分未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合，其中R¹⁴为氢、C₁-C₂₀烷基或C₆-C₁₀芳基；

或者

R¹⁷和R¹⁸与其所连接的氮原子一起形成未取代或取代的5、6或7员环，

或者

R¹⁷和R²⁰与R¹⁷所连接的氮原子以及与R²⁰和N-R¹⁷所连接的苯环的碳原子一起形成未取代或取代的5、6或7员环；

或者

R¹⁷和R²²与R¹⁷所连接的氮原子以及与R²²和N-R¹⁷所连接的苯环的碳原子一起形成未取代或取代的5、6或7员环；

和/或

R¹⁸和R¹⁹与R¹⁸所连接的氮原子以及与R¹⁹和N-R¹⁸所连接的苯环的碳原子一起形成未取代或取代的5、6或7员环；

R¹⁵、R¹⁶、R¹⁹、R²⁰、R²¹、R²²、R²³和R²⁴彼此独立地选自氢、NR²⁵R²⁶、OR²⁵、SR²⁵、NR²⁵-NR²⁶R²⁷、NR²⁵-OR²⁶、O-CO-R²⁵、O-CO-OR²⁵、O-CO-NR²⁵R²⁶、NR²⁵-CO-R²⁶、NR²⁵-CO-OR²⁶、NR²⁵-CO-NR²⁶R²⁷、CO-R²⁵、CO-OR²⁵、CO-NR²⁵R²⁶、S-CO-R²⁵、CO-SR²⁵、CO-NR²⁵-NR²⁶R²⁷、CO-NR²⁵-OR²⁶、CO-O-CO-R²⁵、CO-O-CO-OR²⁵、CO-O-CO-NR²⁵R²⁶、CO-NR²⁵-CO-R²⁶、CO-NR²⁵-CO-OR²⁶、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族结构部分未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；

R²⁵、R²⁶和R²⁷彼此独立地选自氢、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族结构部分未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；

A为式A.1、A.2、A.3、A.4或A.5的基团：

其中：

#表示与式I化合物的其余部分的键，

R²⁹、R³⁰、R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵彼此独立地选自基团G、氢、卤素、OR³⁶、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族结构部分未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；条件是至少一个基团R²⁹、R³⁰、R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵为基团G，其中：

R³⁶为未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基，其中烷基未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；

G选自-R²⁸-COOH、-R²⁸-COO^-Z⁺、-R²⁸-CO(C＝O)OH、-R²⁸-CO(C＝O)O^-Z⁺、-R²⁸-S(＝O)₂OH、-R²⁸-S(＝O)₂O^-Z⁺、-R²-O-S(＝O)₂OH、-R²⁸-O-S(＝O)₂O^-Z⁺、-R²⁸-P(＝O)(OH)₂、-R²⁸-P(＝O)(O^-Z⁺)₂、-R²⁸-P(＝O)(OH)(O^-Z⁺)、-R²⁸-O-P(＝O)(OH)₂、-R²⁸-O-P(＝O)(O^-Z⁺)₂、-R²⁸-O-P(＝O)(OH)(O^-Z⁺)、-R²⁸-CO-NH-OH、-R²⁸-S(＝O)₂NH-OH、-R²⁸-NR¹⁴-S(＝O)₂OH和-R²⁸-NR¹⁴-S(＝O)₂O^-Z⁺；

其中：

R²⁸为直接键、C₁-C₂₀亚烷基、C₂-C₄亚链烯基或C₆-C₁₀亚芳基；

Z⁺为有机或无机当量阳离子；

Y^-为BF₄^-、PF₆^-、SbF₆^-、AsF₆^-或选自Y.1、Y.2、Y.3、Y.4、Y.5和Y.6的氟化有机阴离子：

其中：

X为S(＝O)₂O^-、O-S(＝O)₂O^-、COO^-，

Rf¹为卤素、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的卤代烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的卤代链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的卤代炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，其中烷基，卤代烷基，链烯基，卤代链烯基，炔基，卤代炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族结构部分未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；

Rf²、Rf³、Rf⁴、Rf⁵和Rf⁶独立地选自卤素、氢、NR²⁵R²⁶、OR²⁵、SR²⁵、NR²⁵-NR²⁶R²⁷、NR²⁵-OR²⁶、O-CO-R²⁵、O-CO-OR²⁵、O-CO-NR²⁵R²⁶、NR²⁵-CO-R²⁶、NR²⁵-CO-OR²⁶、NR²⁵-CO-NR²⁶R²⁷、CO-R²⁵、CO-OR²⁵、CO-NR²⁵R²⁶、S-CO-R²⁵、CO-SR²⁵、CO-NR²⁵-NR²⁶R²⁷、CO-NR²⁵-OR²⁶、CO-O-CO-R²⁵、CO-O-CO-OR²⁵、CO-O-CO-NR²⁵R²⁶、CO-NR²⁵-CO-R²⁶、CO-NR²⁵-CO-OR²⁶、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族结构部分未间隔或间隔有O、S、CO、NR¹⁴或其组合；

条件是至少一个基团Rf²、Rf³、Rf⁴、Rf⁵和Rf⁶为氟或C₁-C₂₀氟代烷基，其中氟代烷基未间隔或间隔有O、S、NR¹⁴、CO或其组合；

X¹、X²和X³彼此独立地选自S(＝O)₂和CO；

Rf⁷、Rf^7＊、Rf⁸、Rf^8＊和Rf⁹彼此独立地选自未取代或取代的C₁-C₂₀氟代烷基、C₆-C₂₀氟代芳基，其中氟代烷基未间隔或间隔有O、S、NR¹⁴、CO或其组合；或者

Rf⁷和Rf⁸一起为C₃-C₆氟代烷基；

Rf¹⁰、Rf¹¹、Rf¹²和Rf¹³彼此独立地选自氟、C₁-C₂₀氟代烷基和C₆-C₂₀氟代芳基；

Rf¹⁴和Rf¹⁵一起为未取代的或被C₁-C₆氟代烷基取代的C₃-C₇氟代烷基；

Rg为未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₁-C₂₀烷氧基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基或未取代或取代的C₆-C₂₀芳基-O-，其中烷基和烷氧基中的烷基结构部分未间隔或间隔有O、S、NR¹⁴、CO或其组合；

条件是如果R¹⁷和R¹⁸二者为未取代或取代的芴，则Y^-不为双三氟甲基磺酰亚胺根、C(SO₂CF₃)₃^-、六氟锑酸根、BF₄^-或PF₆^-；和

条件是如果A为式A.1.1c的基团，则Y^-不为(C_nF_2n+1SO₂)₂N^-，其中n为1-18的整数