[发明专利]D-A-π-A型立体化吩噻嗪类染料敏化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种D-A-π-A型立体化吩噻嗪类染料敏化剂，其特征在于：所述染料敏化剂的结构如下式A所示：

2.根据权利要求1所述的D-A-π-A型立体化吩噻嗪类染料敏化剂，其特征在于：所述染料敏化剂以吩噻嗪作为电子供体端，采用螺双芴进行立体化修饰用于抑制电荷复合与染料聚集行为，苯并噻二唑作为电荷阱用于改善染料的光子捕获能力。

3.一种如权利要求1所述的D-A-π-A型立体化吩噻嗪类染料敏化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)化合物1的合成：

将吩噻嗪加入到反应容器中，加入溶剂，进行冰浴，加入强碱，在室温下搅拌混合，然后滴加正溴辛烷，在室温下反应，反应完成后用冰水淬灭并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到化合物1；

(2)化合物2的合成：

将化合物1加入到反应容器中，加入溶剂及N-溴代丁二酰亚胺，室温搅拌反应，反应完成后向反应液中加水并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到化合物2；

(3)化合物3的合成：

将化合物2、2-硼酸酯-9,9'-螺二芴、无机碱加入反应容器中，加入溶剂，在惰性气体保护下加入催化剂，将反应液加热至80-100℃进行催化反应，反应完成后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，然后向剩余物中加水并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到化合物3；

(4)化合物4的合成：

将化合物3、联硼酸频那醇酯、乙酸钾加入反应容器中，加入溶剂，在惰性气体保护下加入催化剂，将反应液加热至80-100℃进行催化反应，反应完成后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，然后向剩余物中加水并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到化合物4；

(5)化合物5的合成：

将化合物4、4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑、无机碱加入反应容器中，加入溶剂，在惰性气体保护下加入催化剂，将反应液加热至90-100℃进行催化反应，反应完成后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，然后向剩余物中加水并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到化合物5；

(6)化合物6的合成：

将化合物5、5-醛基-2-噻吩硼酸、无机碱加入反应容器中，加入溶剂，在惰性气体保护下加入催化剂，将反应液加热至90-100℃进行催化反应，反应完成后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，然后向剩余物中加水并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到化合物6；

(7)终产物染料敏化剂的合成：

将化合物6、氰基乙酸加入反应容器中，加入溶剂，在惰性气体保护下加入弱碱，将反应液加热回流反应，反应完成后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，然后向剩余物中加水并用萃取剂萃取，对有机相干燥，进行过滤减压旋蒸，剩余物用柱层析进行纯化得到终产物染料敏化剂。

4.根据权利要求3所述的D-A-π-A型立体化吩噻嗪类染料敏化剂的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气和/氩气，所述萃取剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的D-A-π-A型立体化吩噻嗪类染料敏化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中和步骤(2)中所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和/或四氢呋喃，步骤(1)中所述强碱选自钠氢、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或几种，步骤(1)和步骤(2)中的柱层析方法为：选用具砂板层析柱，填料为200-300目的硅胶，选用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯体积比：100/1-1/10。