在太陽能電池的應用中,二苯并吩嗪作為純有機敏化染料
中的輔助受體,有著更高的分子內電荷轉移效率,捕獲及利
用更多太陽光,提高電池的光電轉換效率。在 D-π-A 型敏化太陽能電池染料中,萘并吩嗪
作為 π 共軛的輔助受體,在結合完成后,捕獲太陽光能力增
強,電路的光電流密度、開路光電壓和光電交換效率等關于光
電池性能參數也得到明顯改善。SZCL-3A 數顯智能控溫磁力攪拌器,鞏義市予華儀
器有限責任公司; JEOL JNM-ECZ400S 核磁共振波譜儀,日本
JEOL 公司。對于二苯并吩嗪和二萘并 吩嗪來說,由于苯環和萘環的取代,造成吩嗪其中一側出現很
大的位阻效應。甲基計算得到的半徑為 2. 60 ?,以二萘
并吩嗪為例,其 16-和 18-位質子之間的距離為
2. 32 ?,也就是說,甲基無法通過兩個萘環之間的 “通道”,
進攻該側的 N 原子,使得取代吩嗪的反應活性降低。
吩嗪類化合物的甲基化反應是典 型的親核取代反應,吩嗪分子上具有孤獨電子的 N 原子親核進 攻硫酸二甲酯的甲基,吩嗪分子上氮原子的電子云密度越大, 越有利于反應的發生。從計算的電子密度分布結果來看,吩嗪 中氮原子所在芳環的電荷密度為 0. 06,而二苯并吩嗪中 該芳環的電荷密度增加至 0. 32,在二萘并吩嗪 中為 0. 25,與吩嗪相比,電荷密度增加了 4~ 5 倍,N 原子上電 子密度大大降低,所以 N 原子的反應活性降低。這是由于芳環 擴大以后,N 原子上的孤對電子離域范圍增加,導致其電子密 度降低,對 N 甲基化反應進行不利,在反應中無法獲得相應的 反應產物。