有机锌试剂新型反应的研究有机染料分子的设计与合成

论文摘要

本论文主要有两部分构成,前半部分主要工作是对有机锌试剂新反应的研究,考察有机锌试剂在这些反应中的适用性,以扩展有机锌试剂在有机合成中的应用范围。有机锌试剂是一类优良的有机金属试剂,由于反应活性较低,很多活性官能团都可以存在于这类金属试剂中。后半部分主要的工作是新型米氏酮类有机染料分子的设计与合成。在第一章中对官能团化的有机锌试剂的发展做了简要的介绍,然后对主要的就官能团化的有机锌试剂的制备以及在有机合成中的应用选择了一些有应用价值和理论意义的制备方法和反应类型做了详细的综述。在第二章中,我们开发了一种新的有机锌试剂对β-羰基酯化合物进行扩环或者碳链增长反应的方法.有机锌试剂（Et2Zn）在CF3COOH的存在下,然后跟CH2I2反应,制备出CF3COOZnCH2I,该试剂可与β-羰基酯化合物进行反应得到中等产率到高产率的γ-羰基酯化合物。通过这些研究,我们扩展了有机锌试剂的应用范围,提供了高产率的合成γ-羰基酯化合物的有效方法在第三章中,我们研究了有机锌试剂在Baylis-Hillman类型反应中的应用。有机锌试剂CF3COOZnEt可以与各种类型的α,β-炔酮及亚胺发生偶联反应,高产率的得到β-取代的Morita-Baylis-Hillman反应加合物,这类反应不需要任何的催化剂,产物具有立体单一型,完全是Z式结构。我们发展了一种新型的Morita-Baylis-Hillman类型反应,,利用这种反应高产率合成了立体单一的多官能团化的烯烃。在第四章中首先概述了染料敏化太阳能电池（DSC）的最新研究进展,并对其的结构和工作基本原理进行介绍,目前,有机染料分子大部分都是D-π-A结构,我们按照这样的结构设计和合成出六种新型米氏酮-氰基类有机染料分子,该类染料是由米氏酮衍生而来的,合成步骤短,工艺简单。本染料分子具有两个含氮基团,即双供电基团的结构特点,易发生氧化和还原反应,有更强的给电子能力和更快从电解质中捕获电子的能力,因此我们提供了一类新型高效光敏化剂的有机染料分子的合成路线和合成方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 有机锌试剂的制备及其在有机合成中的应用
• 1.1 引言
• 1.2 官能团化的有机锌试剂的制备
• 1.2.1 金属锌的直接插入法
• 1.2.2 碘锌交换反应
• 2ZnI试剂的插入制备有机锌试剂'>1.2.3 用ICH₂ZnI试剂的插入制备有机锌试剂
• 1.2.4 锌锂交换反应
• 1.2.5 硼锌交换反应
• 1.2.6 汞锌交换反应
• 1.2.7 电化学还原法制备有机锌试剂
• 1.3 有机锌试剂的反应
• 1.3.1 非催化的反应
• 1.3.2 有机锌试剂进行的开环反应和Ferrier重排反应
• 1.3.3 Cu（I）催化的反应
• 1.3.4 其它的金属盐或者络合物的催化反应
• 1.4 结语
• 参考文献
• 第二章 有机锌试剂在合成γ-羰基酯反应中的应用
• 2.1 引言
• 2.1.1 自由基对β-羰基酯的扩环反应
• 2.1.2 其它试剂对β-羰基酯的扩环反应
• 2.2 结果与讨论
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 试剂和溶剂
• 2.3.2 分析仪器
• 2.3.3 原料制备
• 2.3.4 实验步骤以及化合物的数据
• 参考文献
• 第三章 有机锌在Bayllis-Hillman类型反应中的应用
• 3.1 引言
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 试剂和溶剂
• 3.3.2 分析仪器
• 3.3.3 原料制备
• 3.3.4 实验步骤以及数据
• 参考文献
• 第四章 有机染料分子的设计与合成
• 4.1 引言
• 4.2 有机太阳能电池分类
• 4.3 染料敏化太阳电池的工作原理
• 4.3.1 电池的性能参数和基本概念
• 4.3.2 染料敏化纳米晶太阳电池的结构及工作原理
• 4.3.2.1 染料敏化纳米晶太阳能电池的结构
• 4.3.2.2 工作原理
• 4.4 染料敏化剂的发展
• 4.4.1 无机染料
• 4.4.2 有机染料敏化剂
• 4.5 本课题提出的意义以及研究的内容
• 4.6 合成路线
• 4.7 原料试剂纯化和仪器
• 4.7.1 原料试剂
• 4.7.2 溶剂的纯化
• 4.7.3 分析仪器
• 4.8 实验部分
• 4.8.1 中间体的合成
• 4.8.2 醛中间体的合成
• 4.8.3 目标产物的合成
• 4.9 新型米氏酮-氰基类有机染料敏化太阳能电池性质测试
• 2电极（光电极）的制备'>4.9.1 新型米氏酮-氰基类有机染料敏化的TiO₂电极（光电极）的制备
• 4.9.2 DSC的组装
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文
• 致谢