用于電化學裝置和/或光電裝置的化合物的制作方法

技術特征：
1.一種光電化學和/或光電裝置，包括一種化合物，所述化合物是被取代的16π-電子環體系，其中所述被取代的16π-電子環體系包括四個鄰近稠合的環、至少一個氮雜原子和至少一個取代基，所述至少一個取代基包括適合于將所述化合物錨固到半導體的表面上的錨固基團。2.如權利要求1所述的裝置，其中在所述化合物中，所述四個鄰近稠合的環中的兩個各自具有與所述四個鄰近稠合的環中的兩個其它環中的每個共有的鍵和/或兩個原子，所述兩個其它環各自具有與所述四個鄰近稠合的環中的其它三個環中的每個共有的鍵和/或兩個原子。3.如權利要求1所述的裝置，其中所述被取代的16π-電子環體系包括至少一個供體取代基，所述供體取代基包括供電子基團，使得所述供體取代基能夠將電子轉移到所述被取代的16π-電子環體系。4.如權利要求1所述的裝置，其中所述被取代的16π-電子環體系包括至少一個受體取代基，所述受體取代基包括電子接受基團，使得所述受體取代基能夠從所述被取代的16π-電子環體系吸收電子。5.如權利要求1所述的裝置，所述裝置選自光電池、發光裝置、電致變色裝置、光電致變色裝置、電化學傳感器、生物傳感器和電化學顯示器。6.如權利要求1所述的裝置，所述裝置是染料敏化太陽能電池。7.如權利要求1所述的裝置，包括對電極、電荷轉移材料和半導體材料，其中所述被取代的16π-電子環體系被吸附在所述半導體材料的表面上，且其中所述電荷轉移材料與所述對電極接觸并且與所述半導體材料的所述表面接觸。8.如權利要求1所述的裝置，其中所述化合物包括根據以下式(I)至式(VIII)中任一個的結構：其中原子X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9在存在的情況下，在式(I)、式(II)、式(IV)、式(VII)或式(VIII)中全部是碳原子，或者在式(I)至式(VIII)中，原子X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9中的一個原子獨立地是氮并且其它原子是碳；如果任何一個X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9在存在的情況下，是氮，則相應的取代基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9不存在；Y獨立地選自O、S、Se、SiR10R11和NR10；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9在存在的情況下，獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類，以及包括1至20個雜原子的C0至C40烴類；條件是R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9中的至少一個包括錨固基團；并且，R10和R11獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類。9.如權利要求1或8所述的裝置，其中所述錨固基團選自-COOH、-PO3H2、-PO4H2、-PO2HR12、-SO3H2、-SO4H2、-CONHOH-、1,2羥基苯、1-羥基-2-羧基苯、乙酰丙酮化物、前述基團的去質子化形式，以及具有π-傳導特征的螯合錨固基團，其中R12是包括1至50個碳和0至25個雜原子的烴。10.如權利要求8所述的裝置，其中所述式(I)；式(II)；式(IV)；式(VII)；式(VIII)的化合物分別選自以下式(IX)至(XI)；式(XII)至(XIV)；式(XV)；式(XVI)和式(XVII)的化合物:其中R1至R10中的任一個在存在的情況下，獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類，以及包括1至20個雜原子的C0至C40烴類；條件是R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10中的至少一個包括錨固基團；并且Y獨立地選自O、S、Se、SiR11R12和NR11，R11和R12獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類。11.如權利要求8所述的裝置，其中所述取代基R1至R9中的一個或多個在存在的情況下，獨立地選自以下式(XVIII)的取代基：其中U，與n無關地，選自≡即亞乙炔基、以及以下式(XIX)的1,2-亞乙基部分即被取代的和未被取代的1,2-亞乙烯基：其中n選自0、以及1至10的整數；其中式(XVIII)和式(XIX)中的虛線代表至所述被取代的16π-電子環體系的外周原子中的一個的單鍵，或者至以π-共軛的方式連接所述式(XVIII)的取代基與所述被取代的16π-電子環體系的連接體部分；R1選自以下式(XX)、(XXI)和(XXII)的部分：以及另外的-OR8、-SR8、-SeR8、-NR8R9，其中R8和R9獨立地選自H以及包括0至20個雜原子的C1至C40烴類；其中式(XX)至(XXII)的結構中的虛線代表單鍵，取代基R1通過所述單鍵被連接到部分U的相應的碳，或者，如果n是0，則連接到所述被取代的16π-電子環體系的所述外周原子中的一個，或連接到將所述式(XVIII)的取代基連接到所述被取代的16π-電子環體系的π-傳導連接體部分；其中Z選自O、S、Se、NR8、SiR8R9；其中，R3、R4、R5、R6、R7在存在的情況下，獨立地選自H、R8、R9、-OR8、-SR8、-SeR8、-NR8R9，其中R3至R7中的任一個可以與取代基R3至R7中的另一個連接以形成分別稠合至所述式(XX)、(XXI)或(XXII)的部分的環或環體系，并且如果R3、R4、R5、R6和R7中的任一個選自-OR8、-SR8、-SeR8、-NR8R9，則所述R8和/或R9，如果不是H，可以獨立地與R3至R7中的任何其它一個相連接以形成分別稠合至所述式(XX)、(XXI)或(XXII)的部分的環或環體系，且其中如果R3、R4、R5、R6和R7中的任一個選自-NR8R9，則所述R8和R9可彼此連接，使得R3至R7的相應取代基是分別被結合到所述式(XX)、(XXI)或(XXII)的部分的含N的雜環或環體系；其中R2和R10獨立地選自H和如對R1所定義的取代基。12.如權利要求11所述的裝置，其中n選自0、1、2和3。13.如權利要求8所述的裝置，其中所述取代基R1至R9中的一個或多個在存在的情況下，包括選自-CN、-CF3、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、酰胺部分、-COOH、-COOR29、-C(O)R29,-C(O))H和選自以下式(XXX)至(XXXVIII)的部分的取代基或部分：其中所述酰胺部分選自以下式(XL)至(XLIV)的部分：其中式(XXX)至(XXXVIII)和式(XL)至(XLIV)的結構中的虛線代表連接所述結構與所述被取代的16π-電子環體系的外周原子中的一個的單鍵，或者連接所述結構與所述被取代的16π-電子環體系的π-傳導連接體部分的單鍵；其中R29是包括0至20個雜原子的C1至C40烴；其中R20至R25在存在的情況下，獨立地選自H、包括0至20個雜原子的C1至C40烴類、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-OH、-SH和-NH2；其中R30和R31獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類；并且其中在所述式(XXX)至(XXXVIII)和(XL)至(XLIV)中的一個上，在相鄰原子上的取代基和/或被一個或多個原子分隔的原子上的取代基可彼此連接以形成稠合至所述式(XXX)至(XXXVIII)和(XL)至(XLIV)中的任一個的環。14.如權利要求13所述的裝置，其中在所述式(XLIV)的部分中，取代基R20和R30彼此連接以通過以下部分(L)形成所述式(XLIV)的部分的環：其中被連接到式(L)的結構中的硫原子的虛線代表式(XLIV)的結構中的R20的單鍵，且其中被連接到式(L)的結構中的碳原子的虛線代表式(XLIV)的結構中的R30的單鍵，使得式(XLIV)和式(L)的結構形成含S和N的五元雜環；其中B選自O、S和CR27R28，其中R27和R28獨立地選自H和包括0至15個雜原子的C0至C20烴類，且其中R27和R28可彼此連接以形成被取代的或未被取代的環。15.如權利要求13所述的裝置，其中在所述式(XL)和(XLII)的部分中，取代基R20和R30彼此連接以根據以下部分(LI)形成所述式(XL)和(XLII)的部分的環：其中R21、R22和R23在存在的情況下，獨立地選自H、包括0至20個雜原子的C1至C40烴類、-F、-Cl、-Br、-I、-NO2、-OH、-SH和-NH2；其中R31獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類。16.一種化合物，所述化合物是根據以下式(I)至式(VIII)中的任一個的化合物：其中原子X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9在存在的情況下，全部是碳原子，或者一個原子獨立地是氮并且其它原子是碳；如果任何一個X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9在存在的情況下，是氮，則相應的取代基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9不存在；Y獨立地選自O、S、Se、SiR10R11和NR10；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9在存在的情況下，獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類，以及包括1至20個雜原子的C0至C40烴類；條件是R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9中的至少一個包括錨固基團；并且，R10和R11獨立地選自H和包括0至20個雜原子的C1至C40烴類；并且其中所述錨固基團選自-COOH、-PO3H2、-PO4H2、-PO2HR12、-SO3H2、-SO4H2、-CONHOH-、1,2羥基苯、1-羥基-2-羧基苯、乙酰丙酮化物、前述基團的去質子化形式，以及具有π-傳導特征的螯合錨固基團，其中R12是包括1至50個碳和0至25個雜原子的烴。