PL237521B1 - Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania - Google Patents

Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania Download PDF

Info

Publication number
PL237521B1
PL237521B1 PL429041A PL42904119A PL237521B1 PL 237521 B1 PL237521 B1 PL 237521B1 PL 429041 A PL429041 A PL 429041A PL 42904119 A PL42904119 A PL 42904119A PL 237521 B1 PL237521 B1 PL 237521B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
precipitate
core
bithiophene
imines
Prior art date
Application number
PL429041A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429041A1 (pl
Inventor
Krzysztof Artur Bogdanowicz
Agnieszka Iwan
Original Assignee
Wojskowy Inst Techniki Inzynieryjnej Im Profesora Jozefa Kosackiego
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wojskowy Inst Techniki Inzynieryjnej Im Profesora Jozefa Kosackiego filed Critical Wojskowy Inst Techniki Inzynieryjnej Im Profesora Jozefa Kosackiego
Priority to PL429041A priority Critical patent/PL237521B1/pl
Publication of PL429041A1 publication Critical patent/PL429041A1/pl
Publication of PL237521B1 publication Critical patent/PL237521B1/pl

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku są niesymetryczne iminy o wzorze 1 z rdzeniem 2,2'-bitiofenowym, w którym jako ugrupowania boczne (R) zawierają pochodne fenylowe lub benzotizowe, znajdujące zastosowanie w wytwarzaniu urządzeń fotowoltaicznych, w szczególności, w ogniwach słonecznych, w postaci warstwy zawierającej te związki. Zgłoszenie obejmuje także sposób otrzymywania niesymetrycznych imin o wzorze 1, z rdzeniem 2,2'-bitiofenowym, w którym jako ugrupowania boczne (R) zawierają pochodne fenylowe lub benzotizowe. Sposób charakteryzuje się tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 2,2'-bitiofen-5-, korzystnie w postaci aldehydu, do związku o wzorze R, korzystnie w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140 ÷ 200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidzie. Powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem i acetonem, a następnie osad ten poddaje się suszeniu.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2'-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania, znajdujące zastosowanie w urządzeniach fotowoltaicznych, w ogniwie słonecznym zawierającym te związki.
Związki zawierające ugrupowanie iminowe, których właściwości sprawiły, że ta grupa związków znalazła zastosowanie w budowie organicznych ogniw fotowoltaicznych. Podstawą poszukiwania nowych związków tego typu jest rosnące zainteresowanie organicznymi ogniwami słonecznymi jako alternatywy do obecnie stosowanych ogniw słonecznych na bazie krzemu, głównie ze względu na niższą cenę ich wytwarzania.
Dotychczas znana technologia wytwarzania organicznych i polimerowych ogniw słonecznych zakłada zazwyczaj konstrukcję ogniw poprzez nakładanie w postaci cienkich warstw, w tym polimerów i kopolimerów blokowych, jako warstwa przewodząca lub półprzewodząca, np. poly(3-hexylthiophene2,5-diyl), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) domieszkowany poly(styrene sulfonate) czy poly(3,4-ethylenedioxythiophene). Warstwy te mogą być wzbogacane innymi związkami małocząsteczkowymi jak np. fulerenami i ich pochodnymi.
Znane są z publikacji C. Wang et al. Macromolecules 1996, 29, 3147-3156; N. Kiriy et al. Chem. Mater. 2004, 16, 4765-4771 sposoby otrzymywania imin symetrycznych lub polimerowych układów, zawierających ugrupowania z 4-6 jednostek tiofenowch jako rdzeń iminy lub ugrupowanie tertiofenowe jako element kopolimeru. Znane są również polimery i kopolimery o łańcuch głównym zawierającym ugrupowania tiofenowe Grucela-Zając i inni Journal of Physical Chemistry C 2014, 118, 13070-13086; US2012077949 A1 (L.B. Lin, H.K. Min, SJ. Ham, L.S. Yoon, J.E. Joeng i inni.; 2012); EP2730633 A1 (Lanxess Deutschland GMBH, 2014); H. Kong i inni Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry 2011,49, 2886-2898; T. Jaroch, rozprawa doktorska: Badanie samoorganizacji oligomerów wybranych alkilowych pochodnych tiofenu na powierzchni monokryształu grafitu metodą skaningowej mikroskopii tunelowej, NrF-B 483/16 Instytut Chemii Fizycznej PAN, Warszawa, Polska, 2015; CN107658383 A (Suzhou Beilong Optoelectronics Tech Co LTD., 2018). Tylko dla związków, gdzie ugrupowanie tiofenowe stanowi element polimeru lub ugrupowanie boczne podkreśla się ich zastosowanie w urządzeniach fotowoltaicznych.
W literaturze, dostępnej twórcom, nie są znane niesymetryczne iminy zawierające ugrupowanie bitiofenowe jako rdzeń.
Istotą wynalazku są niesymetryczne iminy, w których rdzeń stanowi ugrupowanie 2,2’-bitiofenowe, a jako ugrupowanie boczne (R) zawierają grupy 2-benzotiazolilową, 4-(tiofen-3-ylo)fenylową lub 4-[4-(4-ftuorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]felylową, o wzorze 1.
Sposób otrzymywania niesymetrycznych imin, według wynalazku polega na tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 2,2’-bitiofen-5-karboksyaldehydu do związku o wzorze R, w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasu p-tolurenosulfonowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140:200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidzie. Powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem, acetonem, a następnie osad ten poddaje się suszeniu.
Korzystnym skutkiem zastosowania sposobu według wynalazku jest jednoetapowa bezrozpuszczalnikowa reakcja otrzymywania niesymetrycznych imin, skalowalność syntezy, krótki czas prowadzenia reakcji oraz prosty sposób oczyszczania, co obniża koszt ich otrzymywania. Zaletą sposobu według wynalazku jest otrzymywanie niesymetrycznych imin o właściwościach warstwo-twórczych. Zaletą jest również uproszczony proces produkcji ogniw słonecznych poprzez to, że niesymetryczne iminy nanoszone są bezpośrednio z roztworu.
Wynalazek ilustrują następujące przykłady wykonania.
P r z y k ł a d 1
W atmosferze argonu dodano 2,2’-bitiofen-5-karboksyaldehydu w ilości 0,002 mola, do 2-aminobenzotaizolu w ilości 0,0025 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 185°C przez 24 godziny. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w 12 cm3 dimetylacetamidu. Otrzymaną mieszaninę wlano do 100 cm3 wody. Powstały osad odfiltrowano i przemyto 40 cm3 etanolu, a następnie 20 cm3 acetonu. W kolejnym etapie osad suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
PL 237 521 Β1
Przykład 2
W atmosferze argonu dodano 2,2’-bitiofen-5-karboksyaldehydu w ilości 0,002 mola, do 4-(tiofen-3-yl)aniliny w ilości 0,0025 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 175°C przez 50 godziny. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w 12 cm3 dimetylacetamidu. Otrzymaną mieszaninę wlano do 100 cm3 wody. Powstały osad odfiltrowano i przemyto 40 cm3 etanolu, a następnie 20 cm3 acetonu. W kolejnym etapie osad suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
Przykład 3
W atmosferze argonu dodano 2,2’-bitiofen-5-karboksyaldehydu w ilości 0,002 mola, do 4-[4-(4-fluorofenyl)-1,3-tiazol-2-yl]aniliny w ilości 0,0025 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 185°C przez 24 godziny. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w 12 cm3 dimetylacetamidu. Otrzymaną mieszaninę wlano do 100 cm3 wody. Powstały osad odfiltrowano i przemyto 40 cm3 etanolu, a następnie 20 cm3 acetonu. W kolejnym etapie osad suszono przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
Wzór sumaryczny, masa cząsteczkowa i wydajność reakcji dla otrzymanych niesymetrycznych imin z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym, które jako ugrupowanie boczne (R) zawierają grupy 2-benzotiazolilową, 4-(tiofen-3-ylo)fenylową lub 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]felylową, o wzorze 1, przedstawione są w tabeli 1.
Przykładowe sygnały 1H NMR dla niesymetrycznych imin z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym o wzorze 1, które jako ugrupowanie boczne (R) zawierają grupy 2-benzotiazolilową, 4-(tiofen-3-ylo)fenylową lub 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]felylową, o wzorze 1 zostały przedstawione w tabeli 2.
Tabela 1
Oznaczenie Rdzeń R Wydaj -ność [%] Wzór sumaryczny (m. cz.)
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5- 2-benzotiazolilo 36 C20H12N2S4 408,58
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5- 4-(tiofen-3ylo)fenyl 43 C25H15NS4 433,63
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5- 4-(4-(4fluorofenylo)-1,3tiazol-2-i!o]fenyl 32 C28H17FN2S4 528,71
Tabela 2
Oznaczenie Rdzeń R Sygnały ’H NMR [δ, ppm]
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5- 2-benzotiazolilo 8,62 (IH,d, -HON-); 7,657,55 (4H, m, benzotiazol); 7,47,0 (7 H, m, arom, tiofen)
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5- 4-(tiofen-3ylo)fcnyl 8,54 (lH,d, -HON-); 7,65- 7,55 (4H, m, arom. -Ph-); 7,47,0 (10 H, arom, tiofen)
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5- 4-(4-(4fluorofenylo)l,3-tiazol-2ilolfenyl 8,62 (lH,d, -HON-); 7,657,55 (6H, m, arom. -Ph-); 7,47,0 (10 H, arom.-Ph-, tiofen, tiazol)
Zastrzeżenia patentowe

Claims (2)

1. Przedmiotem wynalazku są niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym, które jako ugrupowanie boczne (R) zawierają grupy 2-benzotiazolilową, 4-(tiofen-3-ylo]fenylową lub 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3-tiazol-2-ilo]felylową, o wzorze 1.
PL 237 521 Β1
2. Sposób otrzymywania niesymetrycznych imin o wzorze 1, znamienny tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 2,2’-bitiofen-5-karboksyaldehydu do związku o wzorze R, w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasu p-toluenosulfonowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140h-200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin, następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidzie, po czym powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem, acetonem, a następnie osad ten poddaje się suszeniu.
PL429041A 2019-02-25 2019-02-25 Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania PL237521B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429041A PL237521B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429041A PL237521B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429041A1 PL429041A1 (pl) 2020-09-07
PL237521B1 true PL237521B1 (pl) 2021-04-19

Family

ID=72291394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429041A PL237521B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237521B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429041A1 (pl) 2020-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5624020B2 (ja) 縮合チオフェンおよびその製造方法と使用方法
RU2010139427A (ru) Сополимер полиимид-полибензоксазол, способ его получения и газоразделительная мембрана, включающая этот сополимер
JP7159586B2 (ja) 芳香族化合物、有機半導体層、及び有機薄膜トランジスタ
KR20140031946A (ko) 유기 반도체 물질
Chen et al. A new bio-based thermosetting with amorphous state, sub-zero softening point and high curing efficiency
WO2018181462A1 (ja) 芳香族化合物、有機半導体層、及び有機薄膜トランジスタ
CN110511394B (zh) 一种超支化聚硫醚多胺盐酸盐及其制备方法
Huang et al. Aggregate engineering in supramolecular polymers via extensive non-covalent networks
Yuan et al. Effect of a furan π-bridge on polymer coplanarity and performance in organic field effect transistors
KR20020010578A (ko) 결정성 열가소성 중합체용 핵생성제
JP7494456B2 (ja) ビフェニレン誘導体、有機半導体層、及び有機薄膜トランジスタ
PL237520B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania
KR101956970B1 (ko) 티에노[2,3­c]피롤-디온 유도체 및 유기 반도체에 대한 이들의 용도
KR102564943B1 (ko) 유기 화합물, 유기 박막 및 전자 소자
PL237522B1 (pl) Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania
KR102711500B1 (ko) 화합물, 유기 박막, 박막 트랜지스터 및 전자 소자
EP4116304A1 (en) Aromatic compound, organic semiconductor layer and organic thin film transistor
PL237523B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania
PL237524B1 (pl) Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania
CN108431076B (zh) 二噻吩噻二唑半导体和相关器件
JP4994347B2 (ja) チアゾール系有機半導体化合物及びこれを用いた有機薄膜トランジスタ
CN113880719A (zh) 基于卤代芳胺类的新型空穴传输材料及其制备方法与应用
PL239293B1 (pl) Symetryczne iminy i sposób ich otrzymywania
CN118047959A (zh) 一种聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法与应用
CN117209737B (zh) 一种四臂星型聚乳酸及其制备方法