JP2013527560A - 色素増感太陽電池 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ある特定のメチン色素で増感させた酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層に関する。さらに、本発明は、該電極層を含む光電変換デバイス、該光電変換デバイスを含む色素増感太陽電池、および新規メチン色素に関する。
Description
本発明は、ある特定のメチン色素で増感させた酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層に関する。さらに、本発明は、該電極層を含む光電変換デバイス、該光電変換デバイスを含む色素増感太陽電池、および新規メチン色素に関する。
CN−C−1253436、JP−A−2005/082678およびJP−A−2007/149570は、いくつかのメチン色素を含む光電変換デバイスを開示している。
US−A−2004/0260093およびWO−A−2006/097334は、ある特定のメチン色素、特にクマリン色素を、特にタンパク質用の、光学マーカーとして記載している。
本発明の知見は、ある特定のメチン色素、即ち、ピリジニウム受容基(該受容基は2つの固定基を有し、そのうちの1つがピリジニウム窒素に結合している)を有するメチン色素、で増感させた光電変換デバイスが優れた全般的特性を有しえ、特に、それらがTiO2電極への著しく良好な色素吸着特性を有しえ、高い長期DSC電池安定性および高い長期性能を与えうることである。2つの固定基を担持する2−ピリジニウム受容基を有するメチン色素は、特に有利と考えられる。
本発明は、式(I):
[式中、
mは、0または1、好ましくは0であり;
nは、0、1、2、3、4または5、好ましくは0または1、最も好ましくは0であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、フッ素化C1〜C8アルキル、式(II):
の基、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、またはC6〜C20シクロアルキニルであり、ここで、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、R1およびR2、またはR3およびR4は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、mが0である場合、R1およびR15、R1およびR16、R2およびR15、またはR2およびR16は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、mが0である場合、R2およびR15は、共に、非置換または置換複素芳香族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、基:
に対してオルト位のAの置換基R30〜R33、およびnが0の場合R2、またはnが1の場合R4は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、R1はDであり;
但し、R1〜R4の少なくとも1つがフッ素化C1〜C8アルキル、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、または式(II):
の基である場合、Aは式(VI)または(VII)の基であるものとし;
R5は、NR8、N−OR8、N−NR8R9、OまたはSであり;
R6は、CO−SR7、CO−NR7−NR10R11、CO−NR7−OR10、CO−O−CO−R7、CO−NR7−CO−R10、CO−NR7−CO−OR10、CO−NR7−CO−NR10R11、NR7R10、OR7、SR7、NR7−NR10R11、NR7−OR10、O−CO−R7、O−CO−OR7、O−CO−NR7R10、NR7−CO−R10、NR7−CO−OR10、NR7−CO−NR10R11、CO−R7、CO−OR7、CO−NR7R10、NR12−C(=NR13)R7、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R8およびR9は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R7、R10およびR11は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C3〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
または、R7またはR10は、該R7またはR10を含むR1〜R4の基と同じ二重結合に結合しているR1〜R4の基と共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;または、R7またはR10が、R2の一部である(nが0の場合)かまたはR4の一部である(nが1の場合)場合、それは、基:
に対してオルト位のAの置換基R30〜R33と共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成することができ;
R12およびR13は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成し;
R14は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり;
Dは、独立に、式(III)または(IV):
の基であり;
R17およびR18は、独立に、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、R17およびR18、R17およびR22、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成し;
R15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立に、H、NR25R26、OR25、SR25、NR25−NR26R27、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR25R26、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR26R27、CO−R25、CO−OR25、CO−NR25R26、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR26R27、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR25R26、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R25、R26およびR27は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
Aは、式(V)、(VI)または(VII):
の基であり;
Y-は、無機または有機アニオン、好ましくは、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはカルボキシレート、スルホネート、スルフェート、ホスフェート、ホスホネート、−CO(C=O)O-および−NR14−S(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2O-Z+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-Z+)2、−R28−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-Z+)2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OH、または−R28−NR14−S(=O)2O-Z+であり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるアンモニウムカチオンであり;
R28は、直接結合、または非置換または置換C1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C9ヘテロアリーレン、C7〜C11アラルキレン、C8〜C11アラルケニレン、C8〜C11アラルキニレン、C6〜C11ヘテロアラルキレン、C7〜C11ヘテロアラルケニレン、C7〜C11ヘテロアラルキニレン、C5〜C6シクロアルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレン、−O−C1〜C20アルキレン、−O−C2〜C20アルケニレン、−O−C2〜C20アルキニレン、−O−C6〜C20アリーレン、−O−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C7〜C11アラルキレン、−O−C8〜C11アラルケニレン、−O−C8〜C11アラルキニレン、−O−C6〜C11ヘテロアラルキレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルケニレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルキニレン、−O−C5〜C6シクロアルキレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、または−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレンであり;
R30、R31、R32およびR33は、独立に、G’、H、ハロゲン、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、
であり;
または、R30〜R33の2個のビシナル基が、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
但し、R30〜R33の少なくとも1つがG’であるものとし;
R101、R102、R103およびR104は、独立に、H、ハロゲン、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
または、R102またはR104は、Dであり;
または、R101およびR102および/またはR103およびR104は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、R101およびR15、またはR101およびR16は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成する]の色素で増感された酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層に関する。
mは、0または1、好ましくは0であり;
nは、0、1、2、3、4または5、好ましくは0または1、最も好ましくは0であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、フッ素化C1〜C8アルキル、式(II):
または、mが0である場合、R1およびR15、R1およびR16、R2およびR15、またはR2およびR16は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、mが0である場合、R2およびR15は、共に、非置換または置換複素芳香族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、基:
または、R1はDであり;
但し、R1〜R4の少なくとも1つがフッ素化C1〜C8アルキル、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、または式(II):
R5は、NR8、N−OR8、N−NR8R9、OまたはSであり;
R6は、CO−SR7、CO−NR7−NR10R11、CO−NR7−OR10、CO−O−CO−R7、CO−NR7−CO−R10、CO−NR7−CO−OR10、CO−NR7−CO−NR10R11、NR7R10、OR7、SR7、NR7−NR10R11、NR7−OR10、O−CO−R7、O−CO−OR7、O−CO−NR7R10、NR7−CO−R10、NR7−CO−OR10、NR7−CO−NR10R11、CO−R7、CO−OR7、CO−NR7R10、NR12−C(=NR13)R7、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R8およびR9は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R7、R10およびR11は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C3〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
または、R7またはR10は、該R7またはR10を含むR1〜R4の基と同じ二重結合に結合しているR1〜R4の基と共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;または、R7またはR10が、R2の一部である(nが0の場合)かまたはR4の一部である(nが1の場合)場合、それは、基:
R12およびR13は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成し;
R14は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり;
Dは、独立に、式(III)または(IV):
R17およびR18は、独立に、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、R17およびR18、R17およびR22、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成し;
R15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立に、H、NR25R26、OR25、SR25、NR25−NR26R27、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR25R26、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR26R27、CO−R25、CO−OR25、CO−NR25R26、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR26R27、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR25R26、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R25、R26およびR27は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
Aは、式(V)、(VI)または(VII):
Y-は、無機または有機アニオン、好ましくは、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはカルボキシレート、スルホネート、スルフェート、ホスフェート、ホスホネート、−CO(C=O)O-および−NR14−S(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2O-Z+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-Z+)2、−R28−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-Z+)2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OH、または−R28−NR14−S(=O)2O-Z+であり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるアンモニウムカチオンであり;
R28は、直接結合、または非置換または置換C1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C9ヘテロアリーレン、C7〜C11アラルキレン、C8〜C11アラルケニレン、C8〜C11アラルキニレン、C6〜C11ヘテロアラルキレン、C7〜C11ヘテロアラルケニレン、C7〜C11ヘテロアラルキニレン、C5〜C6シクロアルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレン、−O−C1〜C20アルキレン、−O−C2〜C20アルケニレン、−O−C2〜C20アルキニレン、−O−C6〜C20アリーレン、−O−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C7〜C11アラルキレン、−O−C8〜C11アラルケニレン、−O−C8〜C11アラルキニレン、−O−C6〜C11ヘテロアラルキレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルケニレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルキニレン、−O−C5〜C6シクロアルキレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、または−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレンであり;
R30、R31、R32およびR33は、独立に、G’、H、ハロゲン、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、
または、R30〜R33の2個のビシナル基が、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
但し、R30〜R33の少なくとも1つがG’であるものとし;
R101、R102、R103およびR104は、独立に、H、ハロゲン、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
または、R102またはR104は、Dであり;
または、R101およびR102および/またはR103およびR104は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、R101およびR15、またはR101およびR16は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成する]の色素で増感された酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層に関する。
例えば、R28は、直鎖基である。
例えば、nは、0または1、特に0であり;
例えば、R1は、HまたはDであり;
例えば、R2は、H、C1〜C12アルキル(例えば、C1〜C8アルキル)またはC6アリールであり;
例えば、R3およびR4は、Hであり;
例えば、mが0でありnが0である場合、R1はHであり、R2はH、C1〜C12アルキル(例えば、C1〜C8アルキル)またはC6アリールであり;
例えば、mが0でありnが1である場合、R1はDであり、R2、R3およびR4はHであり;
例えば、mが1でありnが0である場合、R1およびR2はHであり;
例えば、Dは、式(III)の基であり;
例えば、R21は、Hであり;
例えば、Aは、式(V)または(VII)の基、特に式(VII)の基であり;
例えば、Y-は、Br-、I-またはC1〜C8アルキル−C6アリール−S(=O)2O-であるか、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、−O−S(=O)2O-、COO-およびS(=O)2O-から成る群から選択され、特にY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、S(=O)2O-であり;
例えば、Gは、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OH、または−R28−S(=O)2NH−OH、特に−R28−S(=O)2O-Z+であり;
例えば、G’は、−O−S(=O)2O-Z+、−COOHまたはC1〜C8アルキレン−COOH、特に−COOHまたは−CH2−COOH、とりわけ−COOHであり;
例えば、Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
であり;
例えば、R28は、C1〜C8アルキレン、C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C8アルキレンまたは−O−C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、特に、C1〜C4アルキレン、C1アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C4アルキレンまたは−O−C1アルキレン−C6アリーレン、とりわけC1〜C4アルキレン、例えばC3〜C4アルキレン、例えばC3アルキレンであり;
例えば、R30は、G’であり;
例えば、R31、R32およびR33は、Hであり;
例えば、mが1でありnが0である場合、R101およびR15は、共に、2個のC1〜C8アルキルによって置換されているメチレンを形成し、R102、R103およびR104はHであり;
または、例えば、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
である。
例えば、R1は、HまたはDであり;
例えば、R2は、H、C1〜C12アルキル(例えば、C1〜C8アルキル)またはC6アリールであり;
例えば、R3およびR4は、Hであり;
例えば、mが0でありnが0である場合、R1はHであり、R2はH、C1〜C12アルキル(例えば、C1〜C8アルキル)またはC6アリールであり;
例えば、mが0でありnが1である場合、R1はDであり、R2、R3およびR4はHであり;
例えば、mが1でありnが0である場合、R1およびR2はHであり;
例えば、Dは、式(III)の基であり;
例えば、R21は、Hであり;
例えば、Aは、式(V)または(VII)の基、特に式(VII)の基であり;
例えば、Y-は、Br-、I-またはC1〜C8アルキル−C6アリール−S(=O)2O-であるか、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、−O−S(=O)2O-、COO-およびS(=O)2O-から成る群から選択され、特にY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、S(=O)2O-であり;
例えば、Gは、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OH、または−R28−S(=O)2NH−OH、特に−R28−S(=O)2O-Z+であり;
例えば、G’は、−O−S(=O)2O-Z+、−COOHまたはC1〜C8アルキレン−COOH、特に−COOHまたは−CH2−COOH、とりわけ−COOHであり;
例えば、Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
例えば、R28は、C1〜C8アルキレン、C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C8アルキレンまたは−O−C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、特に、C1〜C4アルキレン、C1アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C4アルキレンまたは−O−C1アルキレン−C6アリーレン、とりわけC1〜C4アルキレン、例えばC3〜C4アルキレン、例えばC3アルキレンであり;
例えば、R30は、G’であり;
例えば、R31、R32およびR33は、Hであり;
例えば、mが1でありnが0である場合、R101およびR15は、共に、2個のC1〜C8アルキルによって置換されているメチレンを形成し、R102、R103およびR104はHであり;
または、例えば、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
例えば、mは、0または1であり;
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、フッ素化C1〜C8アルキル、式(II)の基、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R1は、Dであり;
または、mが0である場合、R1およびR15、またはR1およびR16は、共に、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、メチレン−O、O−メチレン、エチレン−O、O−エチレン、トリメチレン−O、O−トリメチレン、メチレン−NR14、NR14−メチレン、エチレン−NR14、NR14−エチレン、トリメチレン−NR14またはNR14−トリメチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族5−、6−または7員環を形成し;
または、mが0である場合、R2およびR15は、共に、−O−、−S−、−C(O)−または−NR14−を形成することができ;
または、mが0であり、Dが式(IV)の基である場合、R1およびR18は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
を形成することができ、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、フェニルまたはそれらの組合せによって置き換えることができ、該基のそれぞれにおいて、2個のジェミナルH原子をC1〜C20アルキリデンによって置き換えることができ、かつ/または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾ、トリメチレンまたはテトラメチレンによって置き換えることができ;
但し、R1〜R4の少なくとも1つがフッ素化C1〜C8アルキル、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、または式(II):
の基である場合、Aは式(VI)または(VII)の基であるものとし;
R5は、NR8、N−OR8、N−NR8R9、OまたはSであり;
R6は、NR7R10、OR7、SR7、NR7−NR10R11、NR7−OR10、O−CO−R7、O−CO−OR7、O−CO−NR7R10、NR7−CO−R10、NR7−CO−OR10、NR7−CO−NR10R11、CO−R7、CO−OR7、CO−NR7R10、C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R8およびR9は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R7、R10およびR11は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C3〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、フッ素化O−C1〜C20アルキル、−CN、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R2の一部であるR7またはR10は、R1と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成し、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、R4の一部であるR7またはR10は、R3と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成し、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、mが0であり、R7またはR10がR2の一部である場合、それは、R15またはR16と共に、直接結合またはメチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族6−または7−員環を形成し;
または、R7またはR10がR2の一部である(nが0の場合)かまたはR4の一部である(nが1の場合)場合、それは、基:
に対してオルト位のAの置換基R30〜R33と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
R14、R14’は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり;
Dは、独立に、式(III)または(IV)の基であり;
R17およびR18は、独立に、フルオレニル、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該フルオレニル、アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはテトラヒドロフラニル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該フルオレニル、アリールおよびヘテロアリールは、無水マレイン酸基(maleic anhydridyl)、マレイミド基(maleimidyl)、インデニル、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、該無水マレイン酸基およびマレイミド基は、非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、フェニル−NR14R14’またはそれらの組合せによって置換され;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、イミダゾリジニルまたはピロリジニルを形成し、それらはそれぞれ非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、ベンゾ、トリメチレン、テトラメチレンまたはそれらの組合せによって置換され、それらは非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され;
または、R17およびR22、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
を形成し、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、フェニル、CO−OR14、CONR14R14’またはそれらの組合せによって置き換えることができ、該基のそれぞれにおいて、2個のジェミナルH原子をC1〜C20アルキリデンによって置き換えることができ、かつ/または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾ、トリメチレンまたはテトラメチレンによって置き換えることができ、該ベンゾは非置換であるかまたはメチル(フルオレン−9−イリデン)によって置換され;
R15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立に、H、NR25R26、OR25、SR25、NR25−NR26R27、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR25R26、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR26R27、CO−R25、CO−OR25、CO−NR25R26、CO−SR25、CO−NR25−NR26R27、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR25R26、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R25、R26およびR27は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはピリジニウム*Y-、無水マレイン酸基、マレイミド基、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、該ピリジニウム、無水マレイン酸基、マレイミド基は、非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C6〜C20アリール−O−R14、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニル、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され;
Aは、式(V)、(VI)または(VII)の基であり;
Y-は、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはC1〜C20アルキル−COO-、C6〜C20アリール−COO-、C1〜C20アルキル−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−O−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−P(=O)2O-、C6〜C20アリール−P(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−P(=O)2O-およびC6〜C20アリール−O−P(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり、該アリールは非置換であるかまたは1〜4個のC1〜C20アルキルによって置換され、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、S(=O)2O-、O−S(=O)2O-、P(=O)(O-)(O-Z+)、P(=O)(OH)(O-)、O−P(=O)(O-)(O-Z+)、O−P(=O)(OH)(O-)、−CO(C=O)O-および−NR14−S(=O)2O-から成る群から選択され;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2O-Z+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-Z+)2、−R28−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-Z+)2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OHまたは−R28−NR14−S(=O)2O-Z+であり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
であり;
R28は、直接結合、またはC1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C9ヘテロアリーレン、C7〜C11アラルキレン、C8〜C11アラルケニレン、C8〜C11アラルキニレン、C6〜C11ヘテロアラルキレン、C7〜C11ヘテロアラルケニレン、C7〜C11ヘテロアラルキニレン、C5〜C6シクロアルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレン、−O−C1〜C20アルキレン、−O−C2〜C20アルケニレン、−O−C2〜C20アルキニレン、−O−C6〜C20アリーレン、−O−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C7〜C11アラルキレン、−O−C8〜C11アラルケニレン、−O−C8〜C11アラルキニレン、−O−C6〜C11ヘテロアラルキレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルケニレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルキニレン、−O−C5〜C6シクロアルキレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレンであり、該基はそれぞれ、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリーレンおよびヘテロアリーレンは、1〜4個のC1〜C20アルキルによってさらに置換することができ;
R30、R31、R32またはR33は、独立に、G’、H、ハロゲン、ピリジニウム*Y-、キノリニウム*Y-、イソキノリニウム*Y-、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該ピリジニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、1〜4個のC1〜C20アルキルによってさらに置換することができ、該ピリジニウム、キノリニウムおよびイソキノリニウムは、G’、C1〜C20アルキルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;または
であり;
または、R30〜R33の2個のビシナル基が、共に、トリメチレン、テトラメチレンまたはペンタメチレンを形成し、それらはそれぞれ非置換であるか、またはG’、ベンゾ、R14またはそれらの組合せによって置換され;
但し、R30〜R33の少なくとも1つがG’であるものとし;
R101、R102、R103およびR104は、独立に、H、ハロゲン、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R102またはR104は、Dであり;
または、R101およびR15、またはR101およびR16は、共に、メチレン、エチレン、エテニレンまたはトリメチレンを形成し、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、フェニルまたはそれらの組合せによって置き換えることができ、該基のそれぞれにおいて、2個のジェミナルH原子をC1〜C20アルキリデンによって置き換えることができ、かつ/または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾ、トリメチレンまたはテトラメチレンによって置き換えることができ;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R18は、
であり、またはR20は、
であり、またはR21は、
であり;
R18’は、R37であり;
R20’およびR21’は、R37、O−R37−O、S−R37−S、NR14−R37−NR14’、CO−R37−CO、CO−O−R37−O−CO、CO−NR14−R37−NR14’−CO、CO−S−R37−S−CO、O−CO−R37−CO−O、NR14−CO−R37−CO−NR14’またはS−CO−R37−CO−Sであり;
R37は、C1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C20ヘテロアリーレン、C7〜C20アラルキレン、C8〜C20アラルケニレン、C8〜C20アラルキニレン、C4〜C20シクロアルキレン、C1〜C8アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C8アルキレン(例えば、
)、C5〜C20シクロアルケニレンまたはC6〜C20シクロアルキニレンであり、該アルキレンおよびシクロアルキレンは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アラルキレン、アラルケニレン、アラルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン−アリーレン−アルキレン、シクロアルケニレンおよびシクロアルキニレンは非置換であるかまたはフッ素によって置換され、該アリーレン、ヘテロアリーレンおよびアリールはC1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、置換基の残りは前記に定義した通りである。
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、フッ素化C1〜C8アルキル、式(II)の基、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R1は、Dであり;
または、mが0である場合、R1およびR15、またはR1およびR16は、共に、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、メチレン−O、O−メチレン、エチレン−O、O−エチレン、トリメチレン−O、O−トリメチレン、メチレン−NR14、NR14−メチレン、エチレン−NR14、NR14−エチレン、トリメチレン−NR14またはNR14−トリメチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族5−、6−または7員環を形成し;
または、mが0である場合、R2およびR15は、共に、−O−、−S−、−C(O)−または−NR14−を形成することができ;
または、mが0であり、Dが式(IV)の基である場合、R1およびR18は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
但し、R1〜R4の少なくとも1つがフッ素化C1〜C8アルキル、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、または式(II):
R5は、NR8、N−OR8、N−NR8R9、OまたはSであり;
R6は、NR7R10、OR7、SR7、NR7−NR10R11、NR7−OR10、O−CO−R7、O−CO−OR7、O−CO−NR7R10、NR7−CO−R10、NR7−CO−OR10、NR7−CO−NR10R11、CO−R7、CO−OR7、CO−NR7R10、C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R8およびR9は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R7、R10およびR11は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C3〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、フッ素化O−C1〜C20アルキル、−CN、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R2の一部であるR7またはR10は、R1と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成し、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、R4の一部であるR7またはR10は、R3と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成し、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、mが0であり、R7またはR10がR2の一部である場合、それは、R15またはR16と共に、直接結合またはメチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族6−または7−員環を形成し;
または、R7またはR10がR2の一部である(nが0の場合)かまたはR4の一部である(nが1の場合)場合、それは、基:
R14、R14’は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり;
Dは、独立に、式(III)または(IV)の基であり;
R17およびR18は、独立に、フルオレニル、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該フルオレニル、アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはテトラヒドロフラニル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該フルオレニル、アリールおよびヘテロアリールは、無水マレイン酸基(maleic anhydridyl)、マレイミド基(maleimidyl)、インデニル、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、該無水マレイン酸基およびマレイミド基は、非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、フェニル−NR14R14’またはそれらの組合せによって置換され;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、イミダゾリジニルまたはピロリジニルを形成し、それらはそれぞれ非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、ベンゾ、トリメチレン、テトラメチレンまたはそれらの組合せによって置換され、それらは非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され;
または、R17およびR22、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立に、H、NR25R26、OR25、SR25、NR25−NR26R27、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR25R26、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR26R27、CO−R25、CO−OR25、CO−NR25R26、CO−SR25、CO−NR25−NR26R27、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR25R26、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R25、R26およびR27は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはピリジニウム*Y-、無水マレイン酸基、マレイミド基、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、該ピリジニウム、無水マレイン酸基、マレイミド基は、非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C6〜C20アリール−O−R14、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニル、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され;
Aは、式(V)、(VI)または(VII)の基であり;
Y-は、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはC1〜C20アルキル−COO-、C6〜C20アリール−COO-、C1〜C20アルキル−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−O−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−P(=O)2O-、C6〜C20アリール−P(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−P(=O)2O-およびC6〜C20アリール−O−P(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり、該アリールは非置換であるかまたは1〜4個のC1〜C20アルキルによって置換され、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、S(=O)2O-、O−S(=O)2O-、P(=O)(O-)(O-Z+)、P(=O)(OH)(O-)、O−P(=O)(O-)(O-Z+)、O−P(=O)(OH)(O-)、−CO(C=O)O-および−NR14−S(=O)2O-から成る群から選択され;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2O-Z+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-Z+)2、−R28−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-Z+)2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OHまたは−R28−NR14−S(=O)2O-Z+であり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、直接結合、またはC1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C9ヘテロアリーレン、C7〜C11アラルキレン、C8〜C11アラルケニレン、C8〜C11アラルキニレン、C6〜C11ヘテロアラルキレン、C7〜C11ヘテロアラルケニレン、C7〜C11ヘテロアラルキニレン、C5〜C6シクロアルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレン、−O−C1〜C20アルキレン、−O−C2〜C20アルケニレン、−O−C2〜C20アルキニレン、−O−C6〜C20アリーレン、−O−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C7〜C11アラルキレン、−O−C8〜C11アラルケニレン、−O−C8〜C11アラルキニレン、−O−C6〜C11ヘテロアラルキレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルケニレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルキニレン、−O−C5〜C6シクロアルキレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレンであり、該基はそれぞれ、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリーレンおよびヘテロアリーレンは、1〜4個のC1〜C20アルキルによってさらに置換することができ;
R30、R31、R32またはR33は、独立に、G’、H、ハロゲン、ピリジニウム*Y-、キノリニウム*Y-、イソキノリニウム*Y-、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該ピリジニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、1〜4個のC1〜C20アルキルによってさらに置換することができ、該ピリジニウム、キノリニウムおよびイソキノリニウムは、G’、C1〜C20アルキルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;または
または、R30〜R33の2個のビシナル基が、共に、トリメチレン、テトラメチレンまたはペンタメチレンを形成し、それらはそれぞれ非置換であるか、またはG’、ベンゾ、R14またはそれらの組合せによって置換され;
但し、R30〜R33の少なくとも1つがG’であるものとし;
R101、R102、R103およびR104は、独立に、H、ハロゲン、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R102またはR104は、Dであり;
または、R101およびR15、またはR101およびR16は、共に、メチレン、エチレン、エテニレンまたはトリメチレンを形成し、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、フェニルまたはそれらの組合せによって置き換えることができ、該基のそれぞれにおいて、2個のジェミナルH原子をC1〜C20アルキリデンによって置き換えることができ、かつ/または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾ、トリメチレンまたはテトラメチレンによって置き換えることができ;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R18は、
R18’は、R37であり;
R20’およびR21’は、R37、O−R37−O、S−R37−S、NR14−R37−NR14’、CO−R37−CO、CO−O−R37−O−CO、CO−NR14−R37−NR14’−CO、CO−S−R37−S−CO、O−CO−R37−CO−O、NR14−CO−R37−CO−NR14’またはS−CO−R37−CO−Sであり;
R37は、C1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C20ヘテロアリーレン、C7〜C20アラルキレン、C8〜C20アラルケニレン、C8〜C20アラルキニレン、C4〜C20シクロアルキレン、C1〜C8アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C8アルキレン(例えば、
例えば、mは、0または1であり;
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、C1〜C20アルキルまたはC6〜C20アリールであり;
または、R1は、Dであり;
R14、R14’は、独立に、H、C1〜C14アルキル、C6アリールまたはC7〜C10アラルキルであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C10アラルキニルまたはC5〜C12シクロアルキルであり、該アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニルおよびシクロアルキルは、非置換であるか、またはテトラヒドロフラニル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニルまたはC8〜C20アラルケニルによってさらに置換することができ;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、モルホリニルを形成し;
または、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
を形成し、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、CO−OR14、CONR14R14’またはそれらの組合せによって置き換えることができ、該基のそれぞれにおいて、2個のジェミナルH原子をC1〜C20アルキリデンによって置き換えることができ、かつ/または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾ、トリメチレンまたはテトラメチレンによって置き換えることができ、該ベンゾは非置換であるかまたはメチル(フルオレン−9−イリデン)によって置換され;
R15は、H、NR25R26、OR25、SR25、O−CO−R25またはNR25−CO−R26であり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
R25およびR26は、独立に、H、C1〜C14アルキル、C6アリールまたはC7〜C10アラルキルであり、該アルキル、アリールおよびアラルキルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され;
Aは、式(V)または(VII)の基であり;
Y-は、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはC1〜C20アルキル−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−O−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−P(=O)2O-、C6〜C20アリール−P(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−P(=O)2O-およびC6〜C20アリール−O−P(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり、該アリールは非置換であるかまたは1〜4個のC1〜C20アルキルによって置換され、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、CO(C=O)O-、S(=O)2O-またはOS(=O)2O-から成る群から選択され;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−OS(=O)2OH、−R28−OS(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OHまたは−R28−S(=O)2NH−OHであり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
であり;
R28は、直接結合、またはC1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hであり;
R101およびR15は、共に、1個または2個のC1〜C20アルキルによって置換されているメチレンを形成し;
R102、R103およびR104は、Hであり;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
であり;
R21’は、O−C1〜C20アルキレン−Oであり;置換基の残りは前記に定義した通りである。
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、C1〜C20アルキルまたはC6〜C20アリールであり;
または、R1は、Dであり;
R14、R14’は、独立に、H、C1〜C14アルキル、C6アリールまたはC7〜C10アラルキルであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C10アラルキニルまたはC5〜C12シクロアルキルであり、該アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニルおよびシクロアルキルは、非置換であるか、またはテトラヒドロフラニル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニルまたはC8〜C20アラルケニルによってさらに置換することができ;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、モルホリニルを形成し;
または、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15は、H、NR25R26、OR25、SR25、O−CO−R25またはNR25−CO−R26であり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
R25およびR26は、独立に、H、C1〜C14アルキル、C6アリールまたはC7〜C10アラルキルであり、該アルキル、アリールおよびアラルキルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され;
Aは、式(V)または(VII)の基であり;
Y-は、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはC1〜C20アルキル−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−O−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−P(=O)2O-、C6〜C20アリール−P(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−P(=O)2O-およびC6〜C20アリール−O−P(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり、該アリールは非置換であるかまたは1〜4個のC1〜C20アルキルによって置換され、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、CO(C=O)O-、S(=O)2O-またはOS(=O)2O-から成る群から選択され;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−OS(=O)2OH、−R28−OS(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OHまたは−R28−S(=O)2NH−OHであり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、直接結合、またはC1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hであり;
R101およびR15は、共に、1個または2個のC1〜C20アルキルによって置換されているメチレンを形成し;
R102、R103およびR104は、Hであり;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
R21’は、O−C1〜C20アルキレン−Oであり;置換基の残りは前記に定義した通りである。
例えば、mは、0または1であり;
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、C1〜C12アルキルまたはC6アリールであり;
または、R1はDであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C6アリール、C4〜C30ヘテロアリールであり、該アリールはC8〜C20アラルケニルによって置換され;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、モルホリニルを形成し;
または、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
を形成し、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C8アルキル、CON(C1〜C12アルキル)2によって置き換えることができ、または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾまたはトリメチレンによって置き換えることができ;
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、Br-、I-またはC1〜C8アルキル−C6アリール−S(=O)2O-であるか、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、OS(=O)2O-およびS(=O)2O-から成る群から選択され;
Gは、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OHまたは−R28−S(=O)2NH−OHであり;
G’は、−COOH、−CO−COOH、−CH2−COOHまたは−OS(=O)2O-Z+であり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
であり;
R28は、C1〜C8アルキレン、C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C8アルキレンまたは−O−C1〜C3アルキレン−C6アリーレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hであり;
R101およびR15は、共に、2個のC1〜C12アルキルによって置換されているメチレンを形成し;
R102、R103およびR104は、Hであり;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
であり;
R21’は、O−C1〜C8アルキレン−Oであり;置換基の残りは前記に定義した通りである。
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、C1〜C12アルキルまたはC6アリールであり;
または、R1はDであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C6アリール、C4〜C30ヘテロアリールであり、該アリールはC8〜C20アラルケニルによって置換され;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、モルホリニルを形成し;
または、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、Br-、I-またはC1〜C8アルキル−C6アリール−S(=O)2O-であるか、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、OS(=O)2O-およびS(=O)2O-から成る群から選択され;
Gは、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OHまたは−R28−S(=O)2NH−OHであり;
G’は、−COOH、−CO−COOH、−CH2−COOHまたは−OS(=O)2O-Z+であり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、C1〜C8アルキレン、C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C8アルキレンまたは−O−C1〜C3アルキレン−C6アリーレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hであり;
R101およびR15は、共に、2個のC1〜C12アルキルによって置換されているメチレンを形成し;
R102、R103およびR104は、Hであり;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
R21’は、O−C1〜C8アルキレン−Oであり;置換基の残りは前記に定義した通りである。
好ましくは、mは、0であり;
nは、0であり;
R1およびR2は、Hであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C6アリール、C4〜C30ヘテロアリールであり、該アリールはC8〜C20アラルケニルによって置換され;
または、R17およびR20は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
を形成し、該基において、2個のビシナルH原子をテトラメチレンまたはトリメチレンによって置き換えることができ、該テトラメチレンはシクロヘキサノニルによって置換することができ、該トリメチレンにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾによって置き換えることができ;
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-およびS(=O)2O-から成る群から選択され;
Gは、−R28−COOHまたは−R28−S(=O)2O-Z+であり;
G’は、−COOHまたは−COO-Z+であり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
であり;
R28は、C1〜C8アルキレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hである。
nは、0であり;
R1およびR2は、Hであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C6アリール、C4〜C30ヘテロアリールであり、該アリールはC8〜C20アラルケニルによって置換され;
または、R17およびR20は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-およびS(=O)2O-から成る群から選択され;
Gは、−R28−COOHまたは−R28−S(=O)2O-Z+であり;
G’は、−COOHまたは−COO-Z+であり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、C1〜C8アルキレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hである。
例えば、mは、0であり;
nは、0であり;
R1およびR2は、Hであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキルまたはC4〜C30ヘテロアリールであり;
または、R18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
を形成し;
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、S(=O)2O-であり;
Gは、−R28−S(=O)2O-Z+であり;
G’は、−COOHであり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
であり;
R28は、C1〜C8アルキレン、好ましくはC1〜C5アルキレン、特にC3アルキレン、とりわけn−C3アルキレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hである。
nは、0であり;
R1およびR2は、Hであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキルまたはC4〜C30ヘテロアリールであり;
または、R18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、S(=O)2O-であり;
Gは、−R28−S(=O)2O-Z+であり;
G’は、−COOHであり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、C1〜C8アルキレン、好ましくはC1〜C5アルキレン、特にC3アルキレン、とりわけn−C3アルキレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hである。
式(I):
の化合物において、Dはドナー成分であり、Aはアクセプター成分であり、
は、スペーサー成分である。従って、式(I)の化合物は、ドナー、スペーサーおよびアクセプターを含有する。
*は、自由原子価を示す。
*は、自由原子価を示す。
酸化物半導体微粒子は、例えば、TiO2、SnO2、WO3、ZnO、Nb2O5、Fe2O3、ZrO2、MgO、WO3、ZnO、CdS、ZnS、PbS、Bi2S3、CdSe、CdTeまたはそれらの組合せから製造され、好ましくはTiO2から製造される。
例えば、電極層は、式(I)の色素、または式(I)の色素の混合物を、単一色素として含む。
式(I)の色素および1つ以上の付加的色素で増感されている酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムが好ましい。
付加的色素の例は、金属錯体色素(好ましくは、金属は、Ru、Pt、Ir、Rh、Re、Os、Fe、W、Cr、Mo、Ni、Co、Mn、ZnまたはCu、より好ましくは、Ru、OsまたはFe、最も好ましくはRuである)、および/またはインドリン、クマリン、シアニン、メロシアニン、ヘミシアニン、メチン、アゾ、キノン、キノンイミン、ジケトピロロピロール、キナクリドン、スクアライン、トリフェニルメタン、ペリレン、インディゴ、キサンテン、エオシン、ローダミンおよびそれらの組合せから成る群から選択される有機色素である。付加的色素として、有機色素、特にメチン色素が好ましい。例えば、付加的色素は、式(I)の色素と異なる。
例えば、付加的色素/式(I)の色素のモル比は、1:19〜19:1、好ましくは、1:9〜9:1、より好ましくは1:5〜5:1、最も好ましくは1:3〜3:1である。
例えば、色素は、添加剤、好ましくは共吸着剤と共に吸着される。
そのような添加剤の例は、下記から成る群から選択される共吸着剤である:ステロイド(好ましくは、デオキシコール酸、デヒドロデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、コール酸メチルエステル、コール酸ナトリウム塩またはそれらの組合せ)、スルホネート、カルボン酸、ホスフィン酸、クラウンエーテル、シクロデキストリン、カリックスアレーン、ポリエチレンオキシドおよびそれらの組合せ、特に、ケノデオキシコール酸のようなステロイド。
例えば、そのような添加剤/式(I)の色素のモル比は、1000:1〜1:100、好ましくは100:1〜1:10、最も好ましくは10:1〜1:2である。
例えば、そのような添加剤は色素でない。
本発明は、さらに、本明細書に記載されている電極層を含む光電変換デバイスに関する。
そのような光電変換デバイスは、通例、下記を含む:
(a)透明導電性電極基板層;
(b)下記の色素で増感された酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層;
(c)式(I)の色素;
(d)対電極層;および
(e)電解質層(例えば、作用電極層bと対電極層dの間に充填される)。
(a)透明導電性電極基板層;
(b)下記の色素で増感された酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層;
(c)式(I)の色素;
(d)対電極層;および
(e)電解質層(例えば、作用電極層bと対電極層dの間に充填される)。
構成要素(c)は、式(I)の色素と1つ以上の付加的色素との組合せであることもできる。
好ましくは、透明導電性電極基板層(a)は、下記を含有する(例えば、下記から成る):
(a−1)透明絶縁層;および
(a−2)透明導電層。
(a−1)透明絶縁層;および
(a−2)透明導電層。
透明導電層(a−2)は、通例、透明絶縁層(a−1)と電極層(b)との間に存在する。
透明絶縁層(a−1)の例は下記を包含する:ソーダガラス、溶融石英ガラス、結晶質石英ガラス、合成石英ガラスのガラス基板;耐熱性樹脂シート、例えば軟質フィルム;金属シート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルホン(PES)から製造された透明プラスチックシート;酸化チタンまたはアルミナのようなセラミックの磨き板。
透明導電層(a−2)の例は、導電性金属酸化物、例えば、ITO(インジウム・スズ配合酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛配合酸化物)、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)、ホウ素、ガリウムまたはアルミニウムでドープされた酸化亜鉛、およびニオビウムドープ酸化チタンである。透明導電層(a−2)の厚さは、通例、0.1〜5μmである。表面抵抗率は、通例、40ohms/sq未満、好ましくは20ohms/sq未満である。
透明導電層(a−2)の導電率を高めるために、例えば、銀、白金、アルミニウム、ニッケルまたはチタンから製造された金属配線層を、その上に形成することができる。金属配線層の面積比は、一般に、透明導電性電極基板層(a)の光透過率を有意に減少させない範囲である。そのような金属配線層が使用される場合、金属配線層は、格子状、帯状または櫛状パターンとして与えうる。
電極層(b)は、通例、透明導電性電極基板層(a)と電解質層(e)との間に存在する。
電極層(b)の酸化物半導体微粒子の多孔質フィルムは、水熱法、ゾル/ゲル法、または気相における高温加水分解によって製造することができる。微粒子は、通例、1nm〜1000nmの平均粒径を有する。異なるサイズの粒子をブレンドすることができ、単層または多層多孔質フィルムとして使用することができる。酸化物半導体層(b)の多孔質フィルムは、通例、0.5〜50μmの厚さを有する。
所望であれば、電極層(b)の性能を向上させるために、ブロッキング層を、電極層(b)の上(通例、電極層(b)の表面と色素(c)との間)、および/または電極層(b)と透明導電性電極基板層(a)との間に形成することができる。ブロッキング層の形成の例は、電極層(b)を、金属アルコキシド、例えば、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシドおよびチタンブトキシド、塩化物、例えば、塩化チタン、塩化スズおよび塩化亜鉛、窒化物および硫化物の溶液に浸漬し、基板を乾燥または焼結させる。例えば、ブロッキング層は、金属酸化物(例えば、TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、MgO、SnO2、ZnO、Eu2O3、Nb2O5またはそれらの組合せ)、またはポリマー(例えば、ポリ(フェニレンオキシド−コ−2−アリルフェニレンオキシド)またはポリ(メチルシロキサン))から製造される。そのような層の製造についての詳細は、例えば、Electrochimica Acta,1995,40,643;J.Phys.Chem.B,2003,107,14394;J.Am.Chem.Soc.,2003,125,475;Chem.Lett,2006,35,252;J.Phys.Chem.B,2006,110,19191;J.Phys.Chem.B,2001,105,1422に記載されている。ブロッキング層は、所望されない反応を防止するために適用しうる。ブロッキング層は、通例、高密度かつ緻密であり、通例、電極層(b)より薄い。
好ましくは、対電極層(d)は、下記を含有する(例えば、下記から成る):
(d−1)導電層;および
(d−2)絶縁層。
(d−1)導電層;および
(d−2)絶縁層。
導電層(d−1)は、通例、絶縁層(d−2)と電解質層(e)との間に存在する。
例えば、導電層(d−1)は、下記を含有する:導電性カーボン(例えば、グラファイト、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー、グラフィームまたはカーボンブラック)、導電性金属(例えば、金または白金)、金属酸化物(例えば、ITO(インジウム・スズ配合酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛配合酸化物)、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)、ホウ素、ガリウムまたはアルミニウムでドープされた酸化亜鉛、およびニオビウムドープ酸化チタン)またはそれらの混合物。
さらに、導電層(d−1)は、白金、カーボン等の層(一般に、0.5〜2,000nmの厚さを有する)を、導電性酸化物半導体、例えば、ITO、FTO等の薄膜(一般に、0.1〜5μmの厚さを有する)上に、形成することによって得られる導電層であってよい。白金、カーボン等の層は、通例、電解質層(e)と絶縁層(d−2)との間に存在する。
絶縁層(d−2)の例は下記を包含する:ソーダガラス、溶融石英ガラス、結晶質石英ガラス、合成石英ガラスのガラス基板;耐熱性樹脂シート、例えば軟質フィルム;金属シート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルホン(PES)から製造された透明プラスチックシート;酸化チタンまたはアルミナのようなセラミックの磨き板。
色素(c)は、通例、電解質層(e)と向き合う電極層(b)の表面において、電極層(b)上に配置される。
電極層(b)への色素(c)の吸着のために、電極層(b)を、色素の溶液または分散液に浸漬してもよい。色素溶液または色素分散液の濃度は、限定されないが、好ましくは1μM〜1Mであり、好ましくは10μM〜0.1Mである。色素吸着のための時間は、好ましくは10秒〜1000時間、より好ましくは1分〜200時間、最も好ましくは1〜10時間である。色素吸着のための温度は、好ましくは、室温〜溶媒または分散液の沸騰温度である。吸着は、ディッピング、浸漬、または撹拌下の浸漬によって行ないうる。撹拌方法として、撹拌機、超音速分散、ボールミル、ペイントコンディショナー、サンドミル等が使用されるが、撹拌方法はそれらに限定されない。
色素(c)を溶解または分散させるための溶媒は下記を包含する:水、アルコール溶媒、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコール、エチレングリコールおよびプロピレングリコール、エーテル溶媒、例えば、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、t−ブチルメチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールメチルエーテル、ケトン溶媒、例えばアセトン、アミド溶媒、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドおよびN−メチルピロリドン、ニトリル溶媒、例えば、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリルおよびベンゾニトリル、カーボネート溶媒、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートおよびジエチルカーボネート、複素環式化合物、例えば、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホランおよびγ−ブチロラクトン、ハロゲン化炭化水素溶媒、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、1−クロロナフタレン、ブロモホルム、ブロモベンゼン、ヨウ化メチル、ヨードベンゼンおよびフルオロベンゼン、および炭化水素溶媒、例えば、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、クメン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、1,5−ヘキサジエンおよびシクロヘキサジエン。これらは、単独で、または2つ以上の溶媒を含有する混合物の形態で、使用しうる。超臨界溶媒、例えば超臨界二酸化炭素を、溶媒として使用しうる。
色素(c)として、式(I)の色素を、単独で、または1つ以上の付加的色素と組み合わせて、電極層(b)に吸着させうる。共に吸着される色素は、式(I)の色素に限定されない。2つ以上の色素を、1つずつ、または溶媒に色素を溶解させることによって一緒に、電極層(b)に吸着させられる。広範囲の光波長を吸収し、より高い電流を発生させるために、異なる波長において異なる吸収ピークを有する色素を使用するのが好ましい。電極層(b)に吸着される2つ以上の色素の比率は限定されないが、好ましくは、各色素が10%より高いモル比を有する。
色素(c)の吸着のために、添加剤を組み合わせて使用しうる。添加剤は、色素吸着を制御すると推定される機能を有するどのような物質であってもよい。添加剤は、チオールまたはヒドロキシル化合物のような縮合剤、および共吸着剤を包含する。これらは、単独で、またはそれらの混合物として、使用しうる。添加剤/色素のモル比は、好ましくは0.01〜1,000、より好ましくは0.1〜100である。
例えば、色素吸着電極層を、アミン、例えば4−t−ブチルピリジンで処理しうる。処理方法としては、アセトニトリルまたはエタノールのような溶媒で希釈しうるアミン溶液への、色素増感電極層の浸漬を使用することができる。
前記のようにして、本発明の電極層が得られる。
電解質層(e)が溶液または擬似固体の形態である場合、電解質層(e)は一般に下記を含有する:
(e−1)電解質化合物;
(e−2)溶媒および/またはイオン液体;および
好ましくは、(e−3)他の添加剤。
(e−1)電解質化合物;
(e−2)溶媒および/またはイオン液体;および
好ましくは、(e−3)他の添加剤。
電解質化合物(e−1)の例は下記を包含する:金属ヨウ化物、例えば、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウムまたはヨウ化カルシウムと、ヨウ素との組合せ;第四級アンモニウムヨウ化物、例えば、ヨウ化テトラアルキルアンモニウム、ヨウ化ピリジウムまたはヨウ化イミダゾリウムと、ヨウ素との組合せ;金属臭化物、例えば、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化セシウムまたは臭化カルシウムと、臭素との組合せ;第四級アンモニウム臭化物、例えば、臭化テトラアルキルアンモニウムまたは臭化ピリジニウムと、臭素との組合せ;金属錯体、例えば、フェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩、またはフェロセン−フェリシニウムイオン;硫黄化合物、例えば、多硫化ナトリウムおよびアルキルチオールアルキルジスルフィド;ビオロゲン色素;ヒドロキノン−キノン;および、窒素酸化物基、例えば2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(TEMPO)と、オキソアンモニウム塩との組合せ。酸化剤(例えば、NOBF4)を添加することによって、in situで窒素酸化物基をオキソアンモニウム塩に部分的に変換し、電解質化合物(e−1)を製造することができる。
前記電解質化合物(e−1)は、単独で、または混合物の形態で、使用しうる。電解質化合物(e−1)として、室温で溶融状態の溶融塩を使用しうる。そのような溶融塩を使用する場合、特に、溶媒を使用する必要がない。電解質溶液中の電解質化合物(e−1)の濃度は、好ましくは0.05〜20M、より好ましくは0.1〜15Mである。
例えば、溶媒(e−2)は、下記の溶媒:ニトリル溶媒、例えば、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、プロピオニトリルおよびベンゾニトリル;カーボネート溶媒、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートおよびジエチルカーボネート;アルコール溶媒、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコール、エチレングリコールおよびプロピレングリコール;エーテル溶媒、例えば、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、t−ブチルメチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールメチルエーテル;水;ケトン溶媒、例えばアセトン;アミド溶媒、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドおよびN−メチルピロリドン;複素環式化合物、例えば、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホランおよびγ−ブチロラクトン;ハロゲン化炭化水素溶媒、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、1−クロロナフタレン、ブロモホルム、ブロモベンゼン、ヨウ化メチル、ヨードベンゼンおよびフルオロベンゼン;および、炭化水素溶媒、例えば、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、クメン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、1,5−ヘキサジエンおよびシクロヘキサジエン;または前記溶媒の組合せであり;イオン液体は、第四級イミダゾリウム塩、第四級ピリジニウム塩、第四級アンモニウム塩、またはそれらの組合せであり、好ましくは、塩のアニオンは、BF4 -、PF6 -、F(HF)2 -、F(HF)3 -、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド[(CF3SO2)2N-]、N(CN)2 -、C(CN)3 -、B(CN)4 -、SCN-、SeCN-、I-、IO3 -またはそれらの組合せである。
例えば、光電変換デバイスは、溶媒を含む(例えば、イオン液体不含)。例えば、光電変換デバイスは、イオン液体を含む(例えば、溶媒不含)。
付加的添加剤(e−3)の例は、下記の物質である:リチウム塩(特に0.05〜2.0M、好ましくは0.1〜0.7M)(例えば、LiClO4、LiSO3CF3またはLi(CF3SO2)N);ピリジン(特に0.005〜2.0M、好ましくは0.02〜0.7M)(例えば、ピリジン、t−ブチルピリジンまたはポリビニルピリジン);ゲル化剤(特に0.1〜50wt%、好ましくは1.0〜10wt%(成分eの質量に基づく))(例えば、フッ化ポリビニリデン、フッ化ポリビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ポリエチレンオキシド誘導体、ポリアクリロニトリル誘導体またはアミノ酸誘導体)、ナノ粒子(特に0.1〜50wt%、好ましくは1.0〜10wt%(成分eの質量に基づく))(例えば導電性ナノ粒子、特に、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブまたはそれらの組合せ、カーボンファイバー、カーボンブラック、ポリアニリン・カーボンブラック複合体、TiO2、SiO2またはSnO2);およびそれらの組合せ。
本発明において、無機固体化合物、例えば、ヨウ化銅、チオシアン化銅等、有機正孔輸送材料または電子輸送材料を、電解質層(e)の代わりに使用することができる。
本発明の電極層、光電変換デバイスおよびDSCは、US4927721、US5084365、US5350644およびUS5525440、またはそれらの類似物に概説されているように製造することができる。
本発明は、さらに、本明細書に記載されている光電変換デバイスを含む色素増感太陽電池に関する。
本発明は、さらに、色素増感太陽電池における色素としての、本明細書に定義されている式(I)の化合物の使用に関する。
本発明は、さらに、本明細書に定義されている式(I)の化合物に関し、但し、R2およびR15、および/またはR2およびR16は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成しないものとする。
式(I)の化合物は、当該技術分野において既知の方法に従って製造することができる。
nが2〜5の化合物を適宜製造することができる。
例えば、カルボニル化合物は、対応するアミノフェニル誘導体から、ビルスマイヤー反応(例えば、Tetrahedron letters,46,3913−3916,2005参照)により、またはTiCl4の存在下にジクロロメチルメチルエーテルと反応させ(例えば、J.Org.Chem,57(25),6847−6852,1992参照)て、所望のカルボニル中間体を得、製造することができる。
例えば、ビフェニルカルボニル中間体(m=1)は、下記の鈴木カップリング反応によって得られる(例えば、Bioorganic & Medicinal Chemistry,16(16),7715−7727,2008参照);
例えば、第四級塩とカルボニル化合物との縮合の反応条件は、ピペリジンまたはピロリジンの存在下のエタノール中での還流(例えば、J.Chem.Soc.1961,5074,Dyes & Pigments 2003,58,227参照)、または無水酢酸中での加熱(例えば、Indian J.Chem.1968,6,235参照)、または酢酸アンモニウムの存在下の酢酸中での加熱である。
縮合前に、基GおよびG’を保護しうる。次に、縮合反応後、保護基を除去することができる。COOHまたはCOO-Z+を含む基GまたはG’は、例えばt−ブチル基によって保護することができる。次に、縮合反応後、COO−t−ブチル基を、COOHまたはCOO-Z+に変換することができる。例えば、カルボン酸を、N,N’−カルボキシルジイミダゾールおよびDBUの存在下に、DMF中で、t−ブタノールと反応させる(例えば、Synthesis,communications,1982,833−834参照)。
または、式(I)の化合物は、対応するピリジン誘導体とカルボニル化合物との縮合、次に、対応するピリジニウムへの四級化によって、製造することができる。
例えば、出発物質は、部分的に市販品であるか、または当該技術分野において既知の方法に従って得られる。
記号(例えば、D、G’、R3−R28)が化合物中に2回以上(例えば、2回)現れる場合、この記号は、別段の記載がないかぎり、異なる基または同じ基であってよい。
O、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断されているアルキルおよびアルキレンは、少なくとも2個の炭素原子を有し、組合せの場合は、少なくとも3個の炭素原子を有するものと理解すべきである。
定義において、アルキルという用語は、炭素原子数の所定の範囲内において、例えば下記の基を含む:メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、2−エチルブチル、n−ペンチル、イソペンチル、1−メチルペンチル、1,3−ジメチルブチル、n−ヘキシル、1−メチルヘキシル、n−ヘプチル、2−メチルヘプチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、1−メチルヘプチル、3−メチルヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、1,1,3−トリメチルヘキシル、1,1,3,3−テトラメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、1−メチルウンデシルまたはドデシル。
アルケニルの例は、炭素原子数の所定の範囲内において、ビニル、アリル、1−メチルエテニル、ならびに、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニルおよびドデセニルの分岐鎖および非分岐鎖異性体である。アルケニルという用語は、共役または非共役であってよい2個以上の二重結合を有する残基も含み、例えば、1個の二重結合を有しうる。
アルキニルの例は、炭素原子数の所定の範囲内において、エチニル、プロパルギル、1−メチルエチニル、ならびに、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、デシニル、ウンデシニルおよびドデシニルの分岐鎖および非分岐鎖異性体である。アルキニルという用語は、2個以上の三重結合を有する残基、ならびに三重結合および二重結合を有する残基も含み、それらは全て共役または非共役であってよい。例えば、アルキニルは1個の三重結合を有する。
アリールは、例えば、フェニル、ビフェニル、ナフタリニル、アントラセニル、フェナントレニルまたはピレニル、特にフェニルまたはピレニル、特にフェニルである。
「アリール/アリーレンは・・・・によって(さらに)置換することができる」は、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、アラルキレン、アラルケニレンおよびアラルキニレンのアリールを包含するものと理解すべきである。
ヘテロアリールは、O、SおよびN、特にSおよびN、とりわけNから成る群から選択されるのが好ましい1個以上(例えば1〜4個、特に1〜3個、とりわけ1〜2個、例えば1個)のヘテロ原子を有しうる。ヘテロアリールの例は、チオフェニル、フェニルチオフェニル、ジフェニルチオフェニル、トリフェニルチオフェニル、ビチオフェニル、テルチオフェニル、テトラチオフェニル、フラニル、ビフラニル、テルフラニル、ピロリル、カルバゾリル、フェニルカルバゾリル、ジフェニルカルバゾリル、トリフェニルカルバゾリル、テトラフェニルカルバゾリル、テルフェニルカルバゾリル、インドリル、ピペリジニル、9H−プリニル、プテリジニル、キノリニル、イソキニル、アクリジニル、フェナジニル、
であり、好ましい例は、チオフェニル、フェニルチオフェニル、ジフェニルチオフェニル、トリフェニルチオフェニル、カルバゾリル、フェニルカルバゾリル、ジフェニルカルバゾリル、トリフェニルカルバゾリル、テトラフェニルカルバゾリル、テルフェニルカルバゾリル、
であり、より好ましい例は、チオフェニル、トリフェニルチオフェニル、カルバゾリル、フェニルカルバゾリル、
であり、特に好ましい例は、テルフェニルカルバゾリルまたはフェニルカルバゾリルである。
アラルキルは、例えば、ベンジルまたはα,α−ジメチルベンジル、特にベンジルである。
アラルキニルの例は、2−フェニルエチニルである。
シクロアルキルのいくつかの例は、
、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシルおよびジメチルシクロヘキシル、例えばシクロヘキシルである。
シクロアルケニルのいくつかの例は、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、メチルシクロペンテニル、ジメチルシクロペンテニルおよびメチルシクロヘキセニルである。シクロアルケニルは、共役または非共役であってよい2個以上の二重結合を有してよく、例えば、1個の二重結合を有してよい。
シクロアルキニルのいくつかの例は、シクロヘキシニルおよびメチルシクロヘキセニルである。
ハロゲンという用語は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を含んでよく;例えば、ハロゲンはフッ素である。
定義において、アルキレンという用語は、炭素原子数の所定の範囲内において、例えば、下記の基を含む:メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、s−ブチレン、イソブチレン、t−ブチレン、2−エチルブチレン、n−ペンチレン、イソペンチレン、1−メチルペンチレン、1,3−ジメチルブチレン、n−ヘキシレン、1−メチルヘキシレン、n−ヘプチレン、2−メチルヘプチレン、1,1,3,3−テトラメチルブチレン、1−メチルヘプチレン、3−メチルヘプチレン、n−オクチレン、2−エチルヘキシレン、1,1,3−トリメチルヘキシレン、1,1,3,3−テトラメチルペンチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、1−メチルウンデシレンまたはドデシレン。
アルケニレンの例は、炭素原子数の所定の範囲内において、ビニレン、アリレン、1−メチルエテニレン、ならびに、ブテニレン、ペンテニレン、ヘキセニレン、ヘプテニレン、オクテニレン、ノネニレン、デセニレン、ウンデセニレンおよびドデセニレンの分岐鎖および非分岐鎖異性体である。アルケニレンという用語は、共役または非共役であってよい2個以上の二重結合を有する残基も含み、例えば、1個の二重結合を有しうる。
アルキニレンの例は、炭素原子数の所定の範囲内において、エチニレン、プロパルギレン、1−メチルエチニレン、ならびに、ブチニレン、ペンチニレン、ヘキシニレン、ヘプチニレン、オクチニレン、ノニニレン、デシニレン、ウンデシニレンおよびドデシニレンの分岐鎖および非分岐鎖異性体である。アルキニレンという用語は、2個以上の三重結合を有する残基、ならびに三重結合および二重結合を有する残基も含み、それらは全て共役または非共役であってよい。例えば、アルキニレンは、1個の三重結合を有する。
アリーレンは、例えば、フェニレン、ビフェニレン、ナフタリニレン、アントラセニレン、フェナントレニレンまたはピレニレン、特にフェニレンである。
ヘテロアリーレンは、O、SおよびN、特にSおよびN、とりわけNから成る群から選択されるのが好ましい1個以上(例えば1〜4個、特に1〜3個、とりわけ1〜2個、例えば1個)のヘテロ原子を有しうる。ヘテロアリーレンの例は、チオフェニレン、ビチオフェニレン、テルチオフェニレン、テトラチオフェニレン、フラニレン、ビフラニレン、テルフラニレン、ピロリレン、カルバゾリレン、インドリレン、ピペリジニレン、9H−プリニレン、プテリジニレン、キノリニレン、イソキニレン、アクリジニレン、フェナジニレンおよび
である。
アラルキレンは、例えば、フェニルメチレン、フェニルエチレンまたはフェニルジメチルメチレンである。
アラルケニルは、例えば、フェニルエテニレンを包含する。
アラルキニレンの例は、フェニルエチニレンである。
シクロアルキレンのいくつかの例は、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロヘプチレン、シクロオクチレン、メチルシクロペンチレン、ジメチルシクロペンチレン、メチルシクロヘキシレンおよびジメチルシクロヘキシレン、例えばシクロヘキシレンである。
シクロアルケニレンのいくつかの例は、シクロペンテニレン、シクロヘキセニレン、メチルシクロペンテニレン、ジメチルシクロペンテニレンおよびメチルシクロヘキセニレンである。シクロアルケニレンは、共役または非共役であってよい2個以上の二重結合を有してよく、例えば、1個の二重結合を有してよい。
シクロアルキニレンのいくつかの例は、シクロヘキシニレンおよびメチルシクロヘキシニレンである。
ヘテロアラルキレンの例は、チオフェニルメチレン、チオフェニルエチレン、ビチオフェニルメチレン、ビチオフェニルエチレン、フラニルメチレン、フラニルエチレン、ビフラニルメチレン、ビフラニルエチレン、ピロリルメチレン、ピロリルエチレン、インドリルメチレン、インドリルエチレン、キノリニルメチレン、キノリニルエチレン、イソキノリニルメチレンおよびイソキノリニルエチレンである。
ヘテロアラルケニレンの例は、チオフェニルエテニレン、ビチオフェニルエテニレン、フラニルエテニレン、ビフラニルエテニレン、ピロリルエテニレン、インドリルエテニレン、キノリニルエテニレンおよびイソキノリニルエテニレンである。
ヘテロアラルキニレンの例は、チオフェニルエチニレン、ビチオフェニルエチニレン、フラニルエチニレン、ビフラニルエチニレン、ピロリルエチニレン、インドリルエチニレン、キノリニルエチニレンおよびイソキノリニルエチニレンである。
例えば、フッ素化アルキルは、1個以上のフッ素によって置換されているアルキルである。フッ素化アルキルの例は、−CF3、−CF2CF3、−CF2CF2CF3、−CF(CF3)2、−(CF2)3CF3、−(CF2)CF2Hおよび−C(CF3)3、特に−CF3である。好ましくは、フッ素化アルキルは、過フッ素化されている。
本明細書に概説されている選択物は、本発明の全ての実施態様に適用される。
比率および%は、別段の記載がないかぎり、質量比および質量%である。
略語
DSC 色素増感太陽電池
DSC 色素増感太陽電池
(A)の製造;
0.5g(3.3mmol)のメチル−6−メチルニコチオネートおよび1.6g(13.2mmol)のプロパンスルトンを、8mLのアセトニトリルに溶解させ、溶液を90℃で15時間撹拌する。室温に冷ました後、反応混合物を減圧濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、1.06gの黄色固形物(A)を得る(収率80%)。
0.5g(3.3mmol)のメチル−6−メチルニコチオネートおよび1.6g(13.2mmol)のプロパンスルトンを、8mLのアセトニトリルに溶解させ、溶液を90℃で15時間撹拌する。室温に冷ました後、反応混合物を減圧濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、1.06gの黄色固形物(A)を得る(収率80%)。
(B)の製造;
150mg(0.37mmol)の(A)、143mg(0.37mmol)の(D)、0.32mg(0.0037mmol)のピペリジンおよび0.22mg(0.0037mmol)の酢酸を、7mLのトルエンに溶解させ、溶液を110℃で15時間撹拌する。室温に冷ました後、反応混合物を減圧濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、132mgのワインレッド固形物(B)を得る(収率55%)。
150mg(0.37mmol)の(A)、143mg(0.37mmol)の(D)、0.32mg(0.0037mmol)のピペリジンおよび0.22mg(0.0037mmol)の酢酸を、7mLのトルエンに溶解させ、溶液を110℃で15時間撹拌する。室温に冷ました後、反応混合物を減圧濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、132mgのワインレッド固形物(B)を得る(収率55%)。
C−1の製造;
5mLのピリジンに、132mg(0.21mmol)のピリジニウム塩(B)および112mg(0.84mmol)のヨウ化リチウムを添加する。混合物を110℃で18時間撹拌する。室温に冷ました後、反応混合物を減圧濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、108mgの濃紫色固形物C−1を得る(収率82%)。
5mLのピリジンに、132mg(0.21mmol)のピリジニウム塩(B)および112mg(0.84mmol)のヨウ化リチウムを添加する。混合物を110℃で18時間撹拌する。室温に冷ました後、反応混合物を減圧濃縮する。粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、108mgの濃紫色固形物C−1を得る(収率82%)。
実施例2
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1と同様の手順で、C−2を製造する。
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1と同様の手順で、C−2を製造する。
実施例3
(A)の代わりに対応するピリジニウム塩を使用する以外は実施例1と同様に、C−6を製造する。
(A)の代わりに対応するピリジニウム塩を使用する以外は実施例1と同様に、C−6を製造する。
適用例
実施例4
酸化チタンペースト(PST−18NR、Catalysts&Chemicals Ind.Co.,Ltd.により市販)を、スクリーン印刷法によってスライドガラス基板上に塗布する。120℃で5分間乾燥させた後、空気中熱処理を450℃で30分間および500℃で30分間実施し、厚さ1.5μmのTiO2の層を有する基板を得る。0.02gの色素(C−1)を、25mLのアセトニトリル+t−ブチルアルコール+エタノール(1:2:1)の混合溶液に溶解させる。色素を吸着させるために、前記のように製造した基板を、その溶液に室温で2時間浸漬する。
TiO2上の色素C−1の量を、UV−Visスペクトロメータ(U−3300、Hitachi High−Tech Fielding Corporation)で測定される前記基板の透過スペクトルから推定する。次に、前記基板を、2mLのガンマ−ブチロラクトン(GBL)に暗所で3日間浸漬し、再び、TiO2上に残留する色素C−1の量を透過スペクトルから推定する。色素吸着率は、浸漬後にTiO2上に残留する色素の比率から推定される。GBL中に3日間浸漬後、97%の化合物C−1がTiO2電極上に残留している。
実施例4
酸化チタンペースト(PST−18NR、Catalysts&Chemicals Ind.Co.,Ltd.により市販)を、スクリーン印刷法によってスライドガラス基板上に塗布する。120℃で5分間乾燥させた後、空気中熱処理を450℃で30分間および500℃で30分間実施し、厚さ1.5μmのTiO2の層を有する基板を得る。0.02gの色素(C−1)を、25mLのアセトニトリル+t−ブチルアルコール+エタノール(1:2:1)の混合溶液に溶解させる。色素を吸着させるために、前記のように製造した基板を、その溶液に室温で2時間浸漬する。
TiO2上の色素C−1の量を、UV−Visスペクトロメータ(U−3300、Hitachi High−Tech Fielding Corporation)で測定される前記基板の透過スペクトルから推定する。次に、前記基板を、2mLのガンマ−ブチロラクトン(GBL)に暗所で3日間浸漬し、再び、TiO2上に残留する色素C−1の量を透過スペクトルから推定する。色素吸着率は、浸漬後にTiO2上に残留する色素の比率から推定される。GBL中に3日間浸漬後、97%の化合物C−1がTiO2電極上に残留している。
実施例5〜8
アセトニトリルをプロピレンカーボネート(PC)、アセトニトリル(MeCN)、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムヨージド(MPImI)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヨージド(HMImI)で置き換える以外は実施例4に記載したのと同じ方法で、色素C−1の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
アセトニトリルをプロピレンカーボネート(PC)、アセトニトリル(MeCN)、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムヨージド(MPImI)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヨージド(HMImI)で置き換える以外は実施例4に記載したのと同じ方法で、色素C−1の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
実施例9〜18
色素を化合物C−2またはC−6で置き換える以外は実施例4〜8に記載したのと同じ方法で、化合物C−2およびC−6の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
色素を化合物C−2またはC−6で置き換える以外は実施例4〜8に記載したのと同じ方法で、化合物C−2およびC−6の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
比較例19〜23
色素を下記に示されているR−1で置き換える以外は実施例4〜8に記載したのと同じ方法で、R−1の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
色素を下記に示されているR−1で置き換える以外は実施例4〜8に記載したのと同じ方法で、R−1の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
先行技術化合物R−1(CN−C−1253436の色素2)
実施例24〜28
色素を化合物C−39で置き換える以外は実施例4〜8に記載したのと同じ方法で、化合物C−39の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
色素を化合物C−39で置き換える以外は実施例4〜8に記載したのと同じ方法で、化合物C−39の吸着率を推定する。データを第1表に要約する。
第1表に示されているように、本発明の色素は、DSCデバイスに使用される実際的溶媒中において、先行技術化合物(R−1)より高い吸着率を示し、安定したDSC性能を与える。
他の製造例
実施例29
前駆物質(A’)、および(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1の手順と同様に、C−4を製造する。
実施例29
前駆物質(A’)、および(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1の手順と同様に、C−4を製造する。
実施例30
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−39を製造する。
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−39を製造する。
実施例31
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−40を製造する。
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−40を製造する。
2Hシグナルは、約3.3ppmにおいてH2Oシグナルによって隠れている。
実施例32
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−41を製造する。
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−41を製造する。
実施例33
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−42を製造する。
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−42を製造する。
3Hシグナルは、約3.3ppmにおいてH2Oシグナルによって隠れている。
実施例34
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−43を製造する。
(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例29の手順と同様に、C−43を製造する。
実施例35
前駆物質(A’’)、および(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1の手順と同様に、C−44を製造する。
前駆物質(A’’)、および(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1の手順と同様に、C−44を製造する。
2Hシグナルは、約3.3ppmにおいてH2Oシグナルによって隠れている。
実施例36
前駆物質(A’’’)、および(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1の手順と同様に、C−45を製造する。
前駆物質(A’’’)、および(D)の代わりに対応するアルデヒドを使用する以外は実施例1の手順と同様に、C−45を製造する。
Claims (13)
- 式(I):
mは、0または1であり;
nは、0、1、2、3、4または5であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、フッ素化C1〜C8アルキル、式(II):
または、mが0である場合、R1およびR15、R1およびR16、R2およびR15、またはR2およびR16は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、mが0である場合、R2およびR15は、共に、非置換または置換複素芳香族5−、6−または7−員環を形成することができ;
または、基:
または、R1はDであり;
但し、R1〜R4の少なくとも1つがフッ素化C1〜C8アルキル、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、または式(II):
R5は、NR8、N−OR8、N−NR8R9、OまたはSであり;
R6は、CO−SR7、CO−NR7−NR10R11、CO−NR7−OR10、CO−O−CO−R7、CO−NR7−CO−R10、CO−NR7−CO−OR10、CO−NR7−CO−NR10R11、NR7R10、OR7、SR7、NR7−NR10R11、NR7−OR10、O−CO−R7、O−CO−OR7、O−CO−NR7R10、NR7−CO−R10、NR7−CO−OR10、NR7−CO−NR10R11、CO−R7、CO−OR7、CO−NR7R10、NR12−C(=NR13)R7、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R8およびR9は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R7、R10およびR11は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C3〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
または、R7またはR10は、該R7またはR10を含むR1〜R4の基と同じ二重結合に結合しているR1〜R4の基と共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;または、R7またはR10が、R2の一部である(nが0の場合)かまたはR4の一部である(nが1の場合)場合、それは、基:
R12およびR13は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成し;
R14は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり;
Dは、独立に、式(III)または(IV):
R17およびR18は、独立に、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、R17およびR18、R17およびR22、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成し;
R15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立に、H、NR25R26、OR25、SR25、NR25−NR26R27、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR25R26、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR26R27、CO−R25、CO−OR25、CO−NR25R26、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR26R27、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR25R26、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
R25、R26およびR27は、独立に、H、または非置換または置換C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
Aは、式(V)、(VI)または(VII):
Y-は、無機または有機アニオン、好ましくは、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはカルボキシレート、スルホネート、スルフェート、ホスフェート、ホスホネート、−CO(C=O)O-および−NR14−S(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2O-Z+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-Z+)2、−R28−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-Z+)2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OHまたは−R28−NR14−S(=O)2O-Z+であり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるアンモニウムカチオンであり;
R28は、直接結合、または非置換または置換C1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C9ヘテロアリーレン、C7〜C11アラルキレン、C8〜C11アラルケニレン、C8〜C11アラルキニレン、C6〜C11ヘテロアラルキレン、C7〜C11ヘテロアラルケニレン、C7〜C11ヘテロアラルキニレン、C5〜C6シクロアルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレン、−O−C1〜C20アルキレン、−O−C2〜C20アルケニレン、−O−C2〜C20アルキニレン、−O−C6〜C20アリーレン、−O−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C7〜C11アラルキレン、−O−C8〜C11アラルケニレン、−O−C8〜C11アラルキニレン、−O−C6〜C11ヘテロアラルキレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルケニレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルキニレン、−O−C5〜C6シクロアルキレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレンであり;
R30、R31、R32およびR33は、独立に、G’、H、ハロゲン、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;または、
または、R30〜R33の2個のビシナル基が、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
但し、R30〜R33の少なくとも1つがG’であるものとし;
R101、R102、R103およびR104は、独立に、H、ハロゲン、非置換または置換C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;
または、R102またはR104は、Dであり;
または、R101およびR102、および/またはR103およびR104は、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、R101およびR15、またはR101およびR16は、共に、非置換または置換5−、6−または7−員環を形成する]の色素で増感された酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムを含む電極層。 - 下記のように定義される請求項1に記載の電極層:
mは、0または1であり;
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、フッ素化C1〜C8アルキル、式(II)の基、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R1は、Dであり;
または、mが0である場合、R1およびR15、またはR1およびR16は、共に、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、メチレン−O、O−メチレン、エチレン−O、O−エチレン、トリメチレン−O、O−トリメチレン、メチレン−NR14、NR14−メチレン、エチレン−NR14、NR14−エチレン、トリメチレン−NR14またはNR14−トリメチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族5−、6−または7員環を形成し;
または、mが0である場合、R2およびR15は、共に、−O−、−S−、−C(O)−または−NR14−を形成することができ;
または、mが0であり、Dが式(IV)の基である場合、R1およびR18は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
但し、R1〜R4の少なくとも1つがフッ素化C1〜C8アルキル、−S(=O)2OR7、−S(=O)2R7、−S(=O)R7、−S(=O)OR7、または式(II):
R5は、NR8、N−OR8、N−NR8R9、OまたはSであり;
R6は、NR7R10、OR7、SR7、NR7−NR10R11、NR7−OR10、O−CO−R7、O−CO−OR7、O−CO−NR7R10、NR7−CO−R10、NR7−CO−OR10、NR7−CO−NR10R11、CO−R7、CO−OR7、CO−NR7R10、C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R8およびR9は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R7、R10およびR11は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C3〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキル、フッ素化O−C1〜C20アルキル、−CN、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R2の一部であるR7またはR10は、R1と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成し、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、R4の一部であるR7またはR10は、R3と共に、直接結合、メチレンまたはエチレンを形成し、そのようにして脂肪族5−、6−または7−員環を形成し;
または、mが0であり、R7またはR10がR2の一部である場合、それは、R15またはR16と共に、直接結合またはメチレンを形成することができ、そのようにして脂肪族6−または7−員環を形成し;
または、R7またはR10がR2の一部である(nが0の場合)かまたはR4の一部である(nが1の場合)場合、それは、基:
R14、R14’は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり;
Dは、独立に、式(III)または(IV)の基であり;
R17およびR18は、独立に、フルオレニル、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該フルオレニル、アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはテトラヒドロフラニル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該フルオレニル、アリールおよびヘテロアリールは、無水マレイン酸基、マレイミド基、インデニル、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、該無水マレイン酸基およびマレイミド基は、非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、フェニル−NR14R14’またはそれらの組合せによって置換され;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、イミダゾリジニルまたはピロリジニルを形成し、それらはそれぞれ非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、ベンゾ、トリメチレン、テトラメチレンまたはそれらの組合せによって置換され、それらは非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され;
または、R17およびR22、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立に、H、NR25R26、OR25、SR25、NR25−NR26R27、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR25R26、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR26R27、CO−R25、CO−OR25、CO−NR25R26、CO−SR25、CO−NR25−NR26R27、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR25R26、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
R25、R26およびR27は、独立に、H、C1〜C20アルキル、C6〜C20アリール、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され;該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはピリジニウム*Y-、無水マレイン酸基、マレイミド基、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、該ピリジニウム、無水マレイン酸基、マレイミド基は、非置換であるか、またはC1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C6〜C20アリール−O−R14、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニル、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され;
Aは、式(V)、(VI)または(VII)の基であり;
Y-は、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはC1〜C20アルキル−COO-、C6〜C20アリール−COO-、C1〜C20アルキル−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−O−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−P(=O)2O-、C6〜C20アリール−P(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−P(=O)2O-およびC6〜C20アリール−O−P(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり、該アリールは非置換であるかまたは1〜4個のC1〜C20アルキルによって置換され、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、S(=O)2O-、O−S(=O)2O-、P(=O)(O-)(O-Z+)、P(=O)(OH)(O-)、O−P(=O)(O-)(O-Z+)、O−P(=O)(OH)(O-)、−CO(C=O)O-および−NR14−S(=O)2O-から成る群から選択され;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2O-Z+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-Z+)2、−R28−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-Z+)2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-Z+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OHまたは−R28−NR14−S(=O)2O-Z+であり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、直接結合、またはC1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C9ヘテロアリーレン、C7〜C11アラルキレン、C8〜C11アラルケニレン、C8〜C11アラルキニレン、C6〜C11ヘテロアラルキレン、C7〜C11ヘテロアラルケニレン、C7〜C11ヘテロアラルキニレン、C5〜C6シクロアルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレン、−O−C1〜C20アルキレン、−O−C2〜C20アルケニレン、−O−C2〜C20アルキニレン、−O−C6〜C20アリーレン、−O−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C7〜C11アラルキレン、−O−C8〜C11アラルケニレン、−O−C8〜C11アラルキニレン、−O−C6〜C11ヘテロアラルキレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルケニレン、−O−C7〜C11ヘテロアラルキニレン、−O−C5〜C6シクロアルキレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン、−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C4〜C9ヘテロアリーレン−C1〜C20アルキレンであり、該基はそれぞれ、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリーレンおよびヘテロアリーレンは、1〜4個のC1〜C20アルキルによってさらに置換することができ;
R30、R31、R32またはR33は、独立に、G’、H、ハロゲン、ピリジニウム*Y-、キノリニウム*Y-、イソキノリニウム*Y-、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該ピリジニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、1〜4個のC1〜C20アルキルによってさらに置換することができ、該ピリジニウム、キノリニウムおよびイソキノリニウムは、G’、C1〜C20アルキルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;または
または、R30〜R33の2個のビシナル基が、共に、トリメチレン、テトラメチレンまたはペンタメチレンを形成し、それらはそれぞれ非置換であるか、またはG’、ベンゾ、R14またはそれらの組合せによって置換され;
但し、R30〜R33の少なくとも1つがG’であるものとし;
R101、R102、R103およびR104は、独立に、H、ハロゲン、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C6〜C20アリール、C4〜C20ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C5〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニルまたはC6〜C20シクロアルキニルであり、該アルキルおよびシクロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’、S(=O)2OR14、S(=O)2O-Z+またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20アルキニル、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C20アラルキニル、C4〜C20シクロアルキル、C5〜C20シクロアルケニル、C6〜C20シクロアルキニルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ;
または、R102またはR104は、Dであり;
または、R101およびR15、またはR101およびR16は、共に、メチレン、エチレン、エテニレンまたはトリメチレンを形成し、該基のそれぞれにおいて、1個以上のH原子をC1〜C20アルキル、C1〜C20アルキリデン、フェニルまたはそれらの組合せによって置き換えることができ、該基のそれぞれにおいて、2個のジェミナルH原子をC1〜C20アルキリデンによって置き換えることができ、かつ/または該基のそれぞれにおいて、2個のビシナルH原子をベンゾ、トリメチレンまたはテトラメチレンによって置き換えることができ;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R18は、
R18’は、R37であり;
R20’およびR21’は、R37、O−R37−O、S−R37−S、NR14−R37−NR14’、CO−R37−CO、CO−O−R37−O−CO、CO−NR14−R37−NR14’−CO、CO−S−R37−S−CO、O−CO−R37−CO−O、NR14−CO−R37−CO−NR14’またはS−CO−R37−CO−Sであり;
R37は、C1〜C20アルキレン、C2〜C20アルケニレン、C2〜C20アルキニレン、C6〜C20アリーレン、C4〜C20ヘテロアリーレン、C7〜C20アラルキレン、C8〜C20アラルケニレン、C8〜C20アラルキニレン、C4〜C20シクロアルキレン、C1〜C8アルキレン−C6〜C20アリーレン−C1〜C8アルキレン、C5〜C20シクロアルケニレンまたはC6〜C20シクロアルキニレンであり、該アルキレンおよびシクロアルキレンは、中断されていないか、またはO、S、C(=O)、NR14またはそれらの組合せによって中断され、該アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、アラルキレン、アラルケニレン、アラルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン−アリーレン−アルキレン、シクロアルケニレンおよびシクロアルキニレンは非置換であるかまたはフッ素によって置換され、該アリーレン、ヘテロアリーレンおよびアリールはC1〜C20アルキル、フッ素化C1〜C20アルキルまたはそれらの組合せによってさらに置換することができ、置換基の残りは前記に定義した通りである。 - 下記のように定義される請求項2に記載の電極層:
mは、0または1であり;
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、C1〜C20アルキルまたはC6〜C20アリールであり;
または、R1は、Dであり;
R14、R14’は、独立に、H、C1〜C14アルキル、C6アリールまたはC7〜C10アラルキルであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C2〜C8アルケニル、C6〜C20アリール、C4〜C36ヘテロアリール、C7〜C20アラルキル、C8〜C20アラルケニル、C8〜C10アラルキニルまたはC5〜C12シクロアルキルであり、該アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニルおよびシクロアルキルは、非置換であるか、またはテトラヒドロフラニル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され、該アリールおよびヘテロアリールは、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニルまたはC8〜C20アラルケニルによってさらに置換することができ;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、モルホリニルを形成し;
または、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15は、H、NR25R26、OR25、SR25、O−CO−R25またはNR25−CO−R26であり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
R25およびR26は、独立に、H、C1〜C14アルキル、C6アリールまたはC7〜C10アラルキルであり、該アルキル、アリールおよびアラルキルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR14R14’、CONR14R14’、NR14−CO−R14’またはそれらの組合せによって置換され;
Aは、式(V)または(VII)の基であり;
Y-は、Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、SbF6 -、AsF6 -であるか、またはC1〜C20アルキル−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−S(=O)2O-、C6〜C20アリール−O−S(=O)2O-、C1〜C20アルキル−P(=O)2O-、C6〜C20アリール−P(=O)2O-、C1〜C20アルキル−O−P(=O)2O-およびC6〜C20アリール−O−P(=O)2O-から成る群から選択される有機アニオンであり、該アリールは非置換であるかまたは1〜4個のC1〜C20アルキルによって置換され、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、CO(C=O)O-、S(=O)2O-またはOS(=O)2O-から成る群から選択され;
GおよびG’は、独立に、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−OS(=O)2OH、−R28−OS(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OHまたは−R28−S(=O)2NH−OHであり;
Z+は、N(R14)4 +、Li+、Na+またはK+であるか、または基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、直接結合、またはC1〜C20アルキレン、C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレン、−O−C1〜C20アルキレンまたは−O−C1〜C20アルキレン−C6〜C20アリーレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hであり;
R101およびR15は、共にメチレンを形成し、それは1個または2個のC1〜C20アルキルによって置換され;
R102、R103およびR104は、Hであり;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
R21’は、O−C1〜C20アルキレン−Oであり;置換基の残りは前記に定義した通りである。 - 下記のように定義される請求項3に記載の電極層:
mは、0または1であり;
nは、0または1であり;
R1、R2、R3およびR4は、独立に、H、C1〜C12アルキルまたはC6アリールであり;
または、R1はDであり;
Dは、式(III)の基であり;
R17およびR18は、独立に、C1〜C14アルキル、C6アリール、C4〜C30ヘテロアリールであり、該アリールはC8〜C20アラルケニルによって置換され;
または、R17およびR18は、それらが結合しているNと共に、モルホリニルを形成し;
または、R17およびR20、および/またはR18およびR19は、R17およびR18が結合しているN原子と共に、
R15は、HまたはO−C1〜C14アルキルであり;
R19、R20およびR21は、Hであり;
Aは、式(VII)の基であり;
Y-は、Br-、I-またはC1〜C8アルキル−C6アリール−S(=O)2O-であるか、またはY-は、式(I)の化合物の一部であるアニオン基であって、COO-、OS(=O)2O-およびS(=O)2O-から成る群から選択され;
Gは、−R28−COOH、−R28−COO-Z+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2O-Z+、−R28−CO−NH−OHまたは−R28−S(=O)2NH−OHであり;
G’は、−COOH、−CO−COOH、−CH2−COOHまたは−OS(=O)2O-Z+であり;
Z+は、基Aの一部として式(I)の化合物の一部であるカチオン基:
R28は、C1〜C8アルキレン、C1〜C3アルキレン−C6アリーレン、−O−C1〜C8アルキレンまたは−O−C1〜C3アルキレン−C6アリーレンであり;
R30は、G’であり;
R31、R32およびR33は、Hであり;
R101およびR15は、共に、2個のC1〜C12アルキルによって置換されているメチレンを形成し;
R102、R103およびR104は、Hであり;
または、式(I)の化合物は二量体であり、R21は、
R21’は、O−C1〜C8アルキレン−Oであり;置換基の残りは前記に定義した通りである。 - 酸化物半導体微粒子が、TiO2、SnO2、WO3、ZnO、Nb2O5、Fe2O3、ZrO2、MgO、WO3、ZnO、CdS、ZnS、PbS、Bi2S3、CdSe、CdTeまたはそれらの組合せから製造される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極層。
- 酸化物半導体微粒子から製造された多孔質フィルムが、式(I)の色素、および1つ以上の付加的色素で増感されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電極層。
- 付加的色素が、金属錯体色素、および/またはインドリン、クマリン、シアニン、メロシアニン、ヘミシアニン、メチン、アゾ、キノン、キノンイミン、ジケトピロロピロール、キナクリドン、スクアライン、トリフェニルメタン、ペリレン、インディゴ、キサンテン、エオシン、ローダミンおよびそれらの組合せから成る群から選択される有機色素である、請求項6に記載の電極層。
- 色素が、添加剤と共に吸着される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電極層。
- 添加剤が、共吸着剤、好ましくは、ステロイド、スルホネート、カルボン酸、ホスフィン酸、クラウンエーテル、シクロデキストリン、カリックスアレーン、ポリエチレンオキシドまたはそれらの組合せである、請求項8に記載の電極層。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の電極層を含む、光電変換デバイス。
- 請求項10に記載の光電変換デバイスを含む、色素増感太陽電池。
- 色素増感太陽電池における色素としての、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物の使用。
- R2およびR15、および/またはR2およびR16が、共に、非置換または置換脂肪族5−、6−または7−員環を形成しないことを条件とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の式(I)の化合物。
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