PL237522B1 - Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania - Google Patents

Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania Download PDF

Info

Publication number
PL237522B1
PL237522B1 PL429042A PL42904219A PL237522B1 PL 237522 B1 PL237522 B1 PL 237522B1 PL 429042 A PL429042 A PL 429042A PL 42904219 A PL42904219 A PL 42904219A PL 237522 B1 PL237522 B1 PL 237522B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
terthiophene
hours
core
precipitate
Prior art date
Application number
PL429042A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429042A1 (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 PL429042A priority Critical patent/PL237522B1/pl
Publication of PL429042A1 publication Critical patent/PL429042A1/pl
Publication of PL237522B1 publication Critical patent/PL237522B1/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

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku są symetryczne iminy z rdzeniem tertiofenowym o wzorze 1, 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 symetrycznych imin z rdzeniem tertiofenowym o wzorze 1, charakteryzujący się tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 2,2': 5',2"-tertiofen-5,5"-, korzystnie w postaci dialdehydu, 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. Otrzymany osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidu. Powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się kolejno etanolem i acetonem. Następnie osad ten poddaje się procesowi suszenia.

Description

Przedmiotem wynalazku są symetryczne iminy z rdzeniem 2,2,:5’,2-tertiofenowym 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 (semiconductors), np. poly(3-hexylthiophene-2,5-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 H. Kong Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry i inni Journal of Physical Chemistry C 2011, 49, 2886-2898; DE 10002424 A1 (Simens AG.; 2001); S. Kotocznia Journal of Luminescence 2017,192, 452-462; US2018013069 A1 (Raynergy Tek Inc.; 2018). Tylko dla związków, gdzie ugrupowanie trójfenyloaminowe stanowi element polimeru lub ugrupowanie boczne podkreśla się ich zastosowanie w urządzeniach fotowoltaicznych.
W literaturze, dostępnej twórcom, nie są znane symetryczne iminy zawierające ugrupowanie tertiofenowe jako rdzeń.
Istotą wynalazku są symetryczne iminy, w których rdzeń stanowi ugrupowanie 2,2’:5’,2”-tertiofenowe, a 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.
Sposób otrzymywania symetrycznych imin, według wynalazku polega na tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 2,2’:5’,2”-tertiofen-5,5”-dikarboksyaldehydu do związku o wzorze R, w postaci aminy, w obecności katalizatora kwasu p-toluenosulfonowego i prowadzi się reakcję w przedziale temperatur (140:200)°C, w okresie od 24 godzin do 168 godzin. Następnie osad poreakcyjny rozpuszcza się w dimetylacetamidu. Powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się etanolem, a następnie acetonem. Osad ten w kolejnym etapie suszy się przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
Korzystnym skutkiem zastosowania sposobu według wynalazku jest jednoetapowa reakcja otrzymywania symetrycznych imin, skalowalność syntezy, krótki czas prowadzenia reakcji oraz prosty sposób oczyszczania, co obniża koszt ich otrzymywania. Zaletą sposobu według wynalazku jest otrzymywanie symetrycznych imin o właściwościach warstwo-twórczych. Zaletą jest również uproszczony proces produkcji ogniw słonecznych poprzez to, że symetryczne 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’:5’,2”-tertiofen-5,5”-dikarboksyaldehydu w ilości 0,002 mola, do 2-aminobenzotaizolu w ilości 0,005 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.
P r z y k ł a d 2
W atmosferze argonu dodano 2,2’:5’,2”-tertiofen-5,5”-dikarboksyaldehydu w ilości 0,002 mola, do 4-(tiofen-3-yl)aniliny w ilości 0,005 mola i 10% molowych kwasu p-toluenosulfonowego. Reakcję prowadzono w temperaturze 175°C przez 50 godziny.
PL 237 522 Β1
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’:5’,2”-tertiofen-5,5”-dikarboksyaldehydu w ilości 0,002 mola, do 4-[4-(4-fluorofenyl)-1,3-tiazol-2-yl]aniliny w ilości 0,005 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 symetrycznych imin z rdzeniem 2,2’:5,2”-tertiofenowym, 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 symetrycznych imin z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym, 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 (ni. cz.)
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5.5- 2-benzotiazolilo 83 C28H16N4S5 568,78
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5,5”- 4-(tiofen-3-ylo)fenyl 74 C34H22N2S5 618,88
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5,5”- 4-[4-(4-fluorofenylo)-1,3 tiaz ol-2-i lo ] fenyl 86 C44H26F2N4S 809,03
Tabela 2
Oznaczenie Rdzeń R Sygnały’H NMR [δ, ppm]
Wzór 1 2,2’:5',2”tertiofen-5.5”- 2benzotiazolilo 8,62 (2H, d, -HON-); 7,65-7,55 (8H, m, benzotiazoi}; 7,4-7,0 (6 H, m, arom, tiofen)
Wzór 1 2,2’:5’,2”tcrtiofen-5,5”- 4-(tiofen-3ylo)fenyl 8,54 (2H, d, -HC=N-); 7,65-7,55 (8H, m, arom. -Ph-); 7,4-7,0 (12 H, arom, tiofen)
Wzór 1 2,2’:5’,2”tertiofen-5,5”- 4-[4-(4fluorofenylo)l,3-tiazol-2ilo] fenyl 8,56 (2H, d, -HC=N-); 7,65-7,55 (12H, m, arom. -Ph-); 7,4-7,0 (12 H, arom, tiofen, tiazol)
Zastrzeżenia patentowe

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Przedmiotem wynalazku są symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5,2”-tertiofenowym, który 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.
  2. 2. Sposób otrzymywania symetrycznych imin o wzorze 1, znamienny tym, że w atmosferze gazu inertnego, korzystnie azotu lub argonu, dodaje się związku 2,2’:5’,2”-tertiofen-5,5”-dikarobksyaldehydu 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 dimetylacetamidu, po czym powstałą mieszaninę wlewa się do wody, a otrzymany surowy osad przemywa się etanolem, a następnie acetonem, a następnie osad ten w kolejnym etapie suszy się przez 24 godziny w temperaturze 60°C.
PL429042A 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania PL237522B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429042A PL237522B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429042A PL237522B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429042A1 PL429042A1 (pl) 2020-09-07
PL237522B1 true PL237522B1 (pl) 2021-04-19

Family

ID=72291404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429042A PL237522B1 (pl) 2019-02-25 2019-02-25 Symetryczne iminy z rdzeniem 2,2’:5’,2”-tertiofenowym i sposób ich otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237522B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429042A1 (pl) 2020-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6797019B2 (ja) 共役ポリマーおよびそれを組み込んでいるデバイス
US20160322575A1 (en) Polymer/fullerene formations and their use in electronic/photonic devices
JP2017534695A (ja) テルチオフェンをベースとする共役ポリマーおよびそれらの応用
KR20170032495A (ko) 융합 티오펜, 이의 제품 및 이의 방법
US4513137A (en) Iodonium salts
US10090423B2 (en) Polymer containing 1,2,5-benzoselenadiazole-N-R1-5,6-dicarboxylic acid imide and preparation method and use thereof
Yuan et al. Effect of a furan π-bridge on polymer coplanarity and performance in organic field effect transistors
US20200140605A1 (en) Conjugated polymer and application thereof
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
KR101707028B1 (ko) 신규한 벤조티아디아졸기를 포함한 유기 반도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 채용한 유기 반도체 소자
BR112019001061B1 (pt) Copolímeros aleatórios assimétricos à base de benzotiadiazol
Wang et al. A comparative study of the effect of fluorine substitution on the photovoltaic performance of benzothiadiazole-based copolymers
PL237523B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania
PL237521B1 (pl) Niesymetryczne iminy z rdzeniem 2,2’-bitiofenowym i sposób ich otrzymywania
PL239293B1 (pl) Symetryczne iminy i sposób ich otrzymywania
PL237524B1 (pl) Symetryczne iminy z rdzeniem trójfenyloaminowym i sposób ich otrzymywania
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
CN109053735B (zh) 一种基于并吡咯核芳香胺类有机半导体材料及其应用
KR20100113670A (ko) 플러렌 유도체와 이의 제조방법
KR101678415B1 (ko) 신규한 유기 반도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
CN116425960B (zh) 一种基于硫烷链取代的二噻吩基噻唑并噻唑聚合物及其制备方法与应用
CN100387636C (zh) 含脂环族侧基的聚二苯并噻唑-脲及其制备方法
CN104974174B (zh) 一种有机小分子半导体材料
KR102525529B1 (ko) 위치규칙성 고분자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기전자소자