계광열 주동규 2008-02 6055 https://aurora.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/6024 학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :분자과학기술학과,2008. 2 광유도 전하이동(photoinduced electrontransfer)현상을 연구하기 위하여 산화 환원 전위가 각각 다른 서브프탈로시아닌(subphthalocyanine, SubPc), 트리페닐아민(triphenylamine, TPA), 그리고 아연 포피린(zinc-porphyrin, Zn-Por)으로 구성된 트리오드(triad) SubPc - TPA - Zn-Por 화합물 1을 합성하였으며, 전하이동 메커니즘을 규명하기 위하여, 전자주개(electron donor) 성분만으로 이루어진 TPA - Zn-Por 다이오드(dyad) 2 그리고 Zn-Por 3을 합성하였다. 이렇게 합성된 화합물에 대하여 ^(1)H-NMR, 13C-NMR, MALDI-TOF Mass 등의 방법을 통하여 구조를 규명하였고, UV/Vis 분광법, Emission 분광법을 이용해 화합물들의 분광학적 특성과 분자 내 전하 이동 현상을 규명하였다. Part A. 새로운 염료감응 태양전지용 포피린 유도체의 합성과 특성연구 = 1 I. 서론 = 2 II. 결과 및 고찰 = 10 1. 2-Cyano-4-benzyl-7-(N-[4,4'-bis(4-((10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)stillbenyl)]amino)acrylic acid (1)의 합성 = 10 1) 합성계획 = 10 2) 4-(N-Diphenylamino)benzaldehyde (3)의 합성 = 12 3) 4-(N-[4,4'-Bis(Iodophenyl)]amino)benzaldehyde (4)의 합성 = 13 4) 5-Methylbenzoate-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (5)의 합성 = 14 5) 5-Benzylalcohol-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (6)의 합성 = 16 6) 5-Benzaldehyde-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (7)의 합성 = 17 7) 5-Ethenylbenzene-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (8)의 합성 = 18 8) 4-(N-[4,4'-Bis(4-(10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)stillbenyl)]amino)benzaldehyde (9)의 합성 = 19 9) 2-Cyano-4-benzyl-7-(N-[4,4'-bis(4-(10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)stillbenyl)]amino)acrylic acid (10)의 합성 = 20 10) 2-Cyano-4-benzyl-7-(N-[4,4'-bis(4-((10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)stillbenyl)]amino)acrylic acid (1)의 합성 = 21 2. Cis-di(thiocyanato)(4,4′-dicarboxy-2,2′-bipyridine)(4,4′-bis((5-ethenyl- benzene-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)-2,2′-bipyridine) ruthenium(II) (2)의 합성 = 23 1) 합성계획 = 23 2) 4,4′-Dicarboxy-2,2′-bipyridine (12)의 합성 = 25 3) 4,4′-Diethoxycarbonyl-2,2′-bipyridine (13)의 합성 = 26 4) 4,4′-Bis(hydroxymethyl)-2,2′-bipyridine (14)의 합성 = 27 5) 4,4′-Bis(boromomethyl)-2,2′-bipyridine (15)의 합성 = 28 6) 4,4′-Bis(diethylmethylphosphonate)-2,2′-bipyridine (16) = 29 7) (5-Benzaldehyde-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (17)의 합성 = 30 8) 4,4′-Bis((5-ethenylbenzene-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)-2,2′-bipyridine(18)의 합성 = 31 9) Cis-di(thiocyanato)(4,4′-dicarboxy-2,2′-bipyridine)(4,4′-bis((5-ethenyl-benzene-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)-2,2′-bipyridine) ruthenium(II) (2)의 합성 = 32 3. 목표 화합물 1의 UV/Vis 스펙트럼에 대한 고찰 = 33 4. 목표화합물 1을 이용한 염료감응 태양전지의 제작 = 34 1) 작업 전극(Working electrode)의 제작 = 34 2) 상대 전극(Counter electrode)의 제작 = 34 3) Sandwich cell 제작 = 35 4) Photocurrent-voltage 측정 = 35 5. 목표화합물 1을 이용한 염료감응 태양전지의 효율에 대한 고찰 = 36 III. 합성과정 = 80 1. 4[N-(4-((10,15,20-Trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)phenyl)-N-phenylamino]-phenoxy[subphthalocyaninato]boron (1)의 합성 = 80 1) N-(4-Methoxyphenyl)diphenylamine (4)의 합성 = 80 2) 4-(N-(4-Methoxyphenyl)-N-phenylamino)benzaldehyde (5)의 합성 = 80 3) 5-(4-(N-(4-Methoxyphenyl)-N-phenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (6)의 합성 = 81 4) 5-(4-(N-(4-Hydoxyphenyl)-N-phenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (7)의 합성 = 82 5) Chloro[subphthalocyaninato]boron(III) (8)의 합성 = 82 6) 4-(N-(5-(4-Benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H -porphinyl)-N-phenylamino)phenoxy[subphthalocyaninato]-boron(III) (9)의 합성 = 83 7) 4-(N-((5-(4-Benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphinyl)zinc)-N-phenylamino)phenoxy[subphthalocyaninato]-boron(III) (1)의 합성 = 83 2. (5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (2)의 합성 = 84 1) 4-(N-Diphenylamino)benzaldehyde (10)의 합성 = 84 2) 5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (11)의 합성 = 85 3) (5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (2)의 합성 = 86 3. (5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine)zinc (3)의 합성 = 86 1) 5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine (12)의 합성 = 86 2) (5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine)zinc (3)의 합성 = 87 IV. 참고문헌 = 88 Part B. 새로운 서브프탈로시아닌 - 트리페닐아민 - 아연(II)포피린 트리오드 화합물의 합성과 특성연구 = 52 I. 서론 = 53 II. 결과 및 고찰 = 56 1. 4[N-(4-((10,15,20-Trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)phenyl)-N-phenylamino]-phenoxy[subphthalocyaninato]boron (1)의 합성 = 56 1) 합성 계획 = 56 2) N-(4-Methoxyphenyl)diphenylamine (4)의 합성 = 57 3) 4-(N-(4-Methoxyphenyl)-N-phenylamino)benzaldehyde (5)의 합성 = 58 4) 5-(4-(N-(4-Methoxyphenyl)-N-phenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (6)의 합성 = 59 5) 5-(4-(N-(4-Hydoxyphenyl)-N-phenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (7)의 합성 = 61 6) Chloro[subphthalocyaninato]boron(III) (8)의 합성 = 62 7) 4-(N-(5-(4-Benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H -porphinyl)-N-phenylamino)phenoxy[subphthalocyaninato]-boron(III) (9)의 합성 = 63 8) 4-(N-((5-(4-Benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphinyl)zinc)-N-phenylamino)phenoxy[subphthalocyaninato]-boron(III) (1)의 합성 = 64 2. (5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (2)의 합성 = 66 1) 합성계획 = 66 2) 4-(N-Diphenylamino)benzaldehyde (10)의 합성 = 67 3) 5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (11)의 합성 = 68 4) (5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (2)의 합성 = 69 3. (5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine)zinc (3)의 합성 = 70 1) 합성계획 = 70 2) 5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine (12)의 합성 = 71 3) (5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine)zinc (3)의 합성 = 72 4. 목표화합물 1과 비교 화합물 2, 3의 1H-NMR 스펙트럼에 대한 고찰 = 73 5. 목표화합물 1과 비교 화합물 2, 3의 UV/Vis 스펙트럼에 대한 고찰 = 75 6. 목표화합물 1과 비교 화합물 2, 3의 Emission 스펙트럼에 대한 고찰 = 78 III. 합성과정(experimental procedures) = 80 1. 4[N-(4-((10,15,20-Trishexyl-21H,23H-porphine)zinc)phenyl)-N-phenylamino]-phenoxy[subphthalocyaninato]boron (1)의 합성 = 80 1) N-(4-Methoxyphenyl)diphenylamine (4)의 합성 = 80 2) 4-(N-(4-Methoxyphenyl)-N-phenylamino)benzaldehyde (5)의 합성 = 80 3) 5-(4-(N-(4-Methoxyphenyl)-N-phenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (6)의 합성 = 81 4) 5-(4-(N-(4-Hydoxyphenyl)-N-phenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (7)의 합성 = 82 5) Chloro[subphthalocyaninato]boron(III) (8)의 합성 = 82 6) 4-(N-(5-(4-Benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H -porphinyl)-N-phenylamino)phenoxy[subphthalocyaninato]-boron(III) (9)의 합성 = 83 7) 4-(N-((5-(4-Benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphinyl)zinc)-N-phenylamino)phenoxy[subphthalocyaninato]-boron(III) (1)의 합성 = 83 2. (5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (2)의 합성 = 84 1) 4-(N-Diphenylamino)benzaldehyde (10)의 합성 = 84 2) 5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine (11)의 합성 = 85 3) (5-(4-(N-Diphenylamino)benzyl)-10,15,20-trishexyl-21H,23H-porphine)zinc (2)의 합성 = 86 3. (5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine)zinc (3)의 합성 = 86 1) 5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine (12)의 합성 = 86 2) (5,10,15,20-Tetrakishexyl-21H,23H-porphine)zinc (3)의 합성 = 87 IV. 참고문헌 = 88 kor The Graduate School, Ajou University 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. 새로운 염료감응 태양전지용 포피린 유도체의 합성과 특성연구 Ju, Dong Kyu Thesis 아주대학교 일반대학원 Ju, Dong Kyu 일반대학원 분자과학기술학과 2008. 2 Master http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000006055 포피린 염료감응태양전지 유기합성 태양전지