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专利号: 2020104570673
申请人: 西北师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含甲基供电子基团锌卟啉化合物,其结构如下:

其中,R为或。2.如权利要求1所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,包括以下工艺步骤:(1)5-(4-吡啶基)-二吡咯甲烷的合成:将4-吡啶甲醛分散于吡咯中,在Ar气保护下,于85~95℃加热回流反应15~20h,冷却,减压蒸馏除去吡咯后,用二氯甲烷溶解,中性氧化铝柱层析,正己烷和乙酸乙酯重结晶,得淡黄色粉末状固体产物;(2)5-(4-甲酸甲酯)苯基-二吡咯甲烷的合成:将吡咯滴加于稀盐酸中,于室温下避光搅拌15~20  min,得到吡咯的盐酸溶液;将对甲酰基苯甲酸甲酯溶于甲醇中,并将其滴加于吡咯的盐酸溶液中,于室温下反应10~15min;加入氨水调节pH至7~9,抽滤,水洗,正己烷冲洗,抽干,得白色粉末状固体产物;(3)5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸甲酯基)苯基卟啉的合成:将5-(4-吡啶基)-二吡咯甲烷、对叔丁基苯甲醛/对甲基苯甲醛、5-(4-甲酸甲酯)苯基-二吡咯甲烷溶解在二氯甲烷中,在氩气保护下室温反应10~15min,再加入催化剂三氟乙酸,继续反应3~5h,然后加入氧化剂二氯二氰基苯醌,撤去氩气保护,室温反应1~2  h,加入三乙胺终止反应,旋蒸得粗产物,用柱层析分离,干燥,得紫色粉末状产物;(4)5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸甲酯基)苯基锌卟啉的合成:将5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸甲酯基)苯基卟啉和醋酸锌加入到氯仿和甲醇的混合溶液中,氩气保护下,于60~70℃反应6~8h;反应完成后,除去溶剂,粗产物柱层析分离即得;(5)5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸)苯基锌卟啉的合成:将5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸甲酯基)苯基锌卟啉和NaOH水溶液加入到氯仿和THF的混合溶液中,氩气保护下,于60~70℃反应6~8h;反应完成后,用稀盐酸调节至中性,再用二氯甲烷萃取,减压除去溶剂,粗产物柱层析分离,得目标产物含甲基供电子基团锌卟啉化合物。3.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述4-吡啶甲醛与吡咯的体积比为1:8~1:10。4.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(2)中,所述吡咯与对甲酰基苯甲酸甲酯的摩尔比为6:1~7:1;所述的稀盐酸浓度为1~5%。5.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(3)中,5-(4-吡啶基)-二吡咯甲烷、对叔丁基苯甲醛/对甲基苯甲醛、对甲酰基苯甲酸甲酯的摩尔比为1:2:1~1.5:2:1。6.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(3)中,催化剂三氟乙酸的用量为5-(4-吡啶基)-二吡咯甲烷2.5~3倍;氧化剂二氯二氰基苯醌的用量为5-(4-吡啶基)-二吡咯甲烷摩尔量的3~3.5倍。7.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(4)中,5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸甲酯基)苯基卟啉和醋酸锌的摩尔比1:10~1:20;所述氯仿和甲醇的混合溶液中,氯仿和甲醇的体积比为4:1~4:2。8.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(5)中,5  ,15-二(4-叔丁基/甲基)苯基-10-(4-吡啶基)-  20-(4-甲酸甲酯基)苯基锌卟啉与NaOH水溶液的质量体积比为10~14mg/mL;所述NaOH水溶液的质量浓度为40%~45%。9.如权利要求2所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物的合成方法,其特征在于:步骤(5)中,所述氯仿和THF的混合溶液中,氯仿和THF  的体积比为4:1~4:2。10.如权利要求1所述含甲基供电子基团锌卟啉化合物作为染料敏化剂在制备染料敏化太阳能电池中的应用。