1.一种吩噻嗪类共敏化剂,其特征在于,所述共敏化剂具有2D-π-2A结构,以双长碳链修饰的吩噻嗪作为电子供体端,以喹喔啉为π桥,以双羧基作为电子受体端并同时作为锚固基团;所述共敏化剂的分子结构如下:其中-C8H17为正辛基。
2.一种根据权利要求1所述的吩噻嗪类共敏化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)化合物1的合成:室温下,将吩噻嗪、溶剂加入反应容器中形成混合液,将所述混合液温度降到0~10℃,分批均匀加入碱,室温搅拌0.5~1小时;然后滴加正溴辛烷,室温反应
6~8小时,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,用冰水淬灭并用萃取剂萃取,有机相用干燥剂干燥,过滤后减压旋蒸,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:室温下,将化合物1与溶剂加入反应容器中,接着一次性加入N-溴代丁二酰亚胺,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,加冰水淬灭并用萃取剂萃取,有机相用干燥剂干燥,过滤后减压旋蒸,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:室温下,将化合物2、联硼酸频那醇酯、无水乙酸钾加入到反应容器中,接着加入溶剂,通入氮气进行气体置换并在氮气氛围下加入催化剂,80~100℃下反应,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,冷却到室温后,加水淬灭并用萃取剂萃取,有机相用干燥剂干燥,过滤后减压旋蒸,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:室温下,将化合物3、4,4'-二溴苯偶酰、无机碱、水加入到反应容器中,接着加入溶剂,通入氮气进行气体置换,并在氮气氛围下加入催化剂,80~100℃下反应,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,冷却到室温,减压旋蒸除去溶剂,然后加水并用萃取剂萃取,有机相用干燥剂干燥,过滤后减压旋蒸,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:室温下,将化合物4、3,6-二溴-1,2-苯二胺加入到反应容器中,加入冰醋酸,通入氮气进行气体置换,并在氮气氛围、110-120℃下进行反应,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,冷却至室温,加冰水淬灭,然后进行过滤,将得到的滤饼进行干燥、重结晶得到纯净化合物5;
(6)化合物6的合成:室温下,将化合物5、4-甲氧羰基苯硼酸、无机碱、水加入反应容器中,加入溶剂,通氮气进行气体置换,并在氮气氛围下加入催化剂,70-90℃下进行催化反应,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,冷却至室温,加水淬灭并用萃取剂萃取,有机相用干燥剂干燥,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)共敏化剂化合物7的合成:室温下,将化合物6用溶剂溶解后加入到盛有乙醇和水的容器中,接着加入碱,90-100℃下反应,薄层色谱跟踪反应至反应物浓度基本不变则结束反应,减压旋蒸除去溶剂,用酸酸化过滤,将过滤所得的滤饼进行重结晶,得到终产物化合物7即所述吩噻嗪类共敏化剂。
3.根据权利要求2所述的一种吩噻嗪类共敏化剂的制备方法,步骤(1)~(4)、(6)~(7)中所述溶剂为1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的一种;
步骤(3)、(4)、(6)中所述催化剂为Pd(PPh3)4、Pd(dppf)Cl2中的一种;
步骤(1)~(4)、(6)中所述萃取剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷中的一种,所述干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁中的一种;
步骤(1)、(7)中所述碱为钠氢、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种;步骤(4)、(6)中所述无机碱为碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾中的一种;
步骤(5)、(7)重结晶所用溶剂为甲醇/乙醇、甲醇/二氯甲烷、甲醇/乙酸乙酯中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种吩噻嗪类共敏化剂的制备方法,其特征在于,所述柱层析选用具砂板层析柱,填料为200-300目的硅胶,洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯;步骤(1)~(3)所用石油醚/乙酸乙酯体积比为100/1~1/10;步骤(4)所用石油醚/乙酸乙酯体积比为20/1~
1/10;步骤(6)所用石油醚/乙酸乙酯体积比为10/1~1/10。
5.根据权利要求4所述的一种吩噻嗪类共敏化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)~(3)所用石油醚/乙酸乙酯体积比为100/1;步骤(4)所用石油醚/乙酸乙酯体积比为20/1;步骤(6)所用石油醚/乙酸乙酯体积比为4/1。
6.根据权利要求2所述的一种吩噻嗪类共敏化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述吩噻嗪、碱、正溴辛烷的摩尔比为1:(2~3):(1.5~2),所述溶剂的用量为吩噻嗪体积的10~20倍;
步骤(2)中所述化合物1与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:(0.9~1.0),所述溶剂的用量为化合物1体积的20~30倍;
步骤(3)中所述化合物2、联硼酸频那醇酯、无水乙酸钾、催化剂的摩尔比为1:(1~2):(3~5):(0.05~0.1);
步骤(4)中所述化合物3、4,4'-二溴苯偶酰、无机碱、催化剂的摩尔比为1:(0.3~0.5):(3~5):(0.05~0.1),所述水的用量为化合物1的2~6倍质量;
步骤(5)中所述化合物4与3,6-二溴-1,2-苯二胺的摩尔比为1:(0.9~1.0);
步骤(6)中所述化合物5、4-甲氧羰基苯硼酸、无机碱、催化剂的摩尔比为1:(2~3):(4~5):(0.05~0.1),所述水的用量为化合物1的2~6倍质量;
步骤(7)中所述化合物6与碱的摩尔比为1:(10~100)。
7.一种根据权利要求1所述的吩噻嗪类共敏化剂在太阳能电池中的应用,所述应用须将所述共敏化剂与卟啉染料YD2-O-C8共同作用于二氧化钛上。