JP6226949B2 - 色素増感型太陽電池用の、フッ素化された対アニオンを有するキノリニウム色素 - Google Patents

色素増感型太陽電池用の、フッ素化された対アニオンを有するキノリニウム色素 Download PDF

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Description

本発明は、フッ素化された対アニオンを有するキノリニウム色素で増感された酸化物半導体微粒子から作製された多孔質フィルムを含む電極層に関する。更に、本発明は、前記電極層を含む光電変換デバイス、前記光電変換デバイスを含む色素増感型太陽電池ならびにフッ素化された対アニオンを有する新規のキノリニウム色素に関する。
色素増感型の光電変換エレメント(色素増感型太陽電池、DSC)は、近年において多くの注目を集めている。それらは、より低い製造コストおよび材料コストといったシリコンベースの太陽電池に比べて幾つかの利点を有する。それというのも、二酸化チタンなどの廉価な金属酸化物半導体を高純度にまで精製することなく使用できるからである。他の利点は、そのフレキシビリティ、透明性および軽量性を含む。光電変換デバイスの全体の性能は、開回路電圧(Voc)と、短絡電流(Jsc)と、曲線因子(FF)と、そこから得られるエネルギー変換効率(η)などの幾つかのパラメータによって特徴付けられている。このように、エネルギー変換効率を向上させる一つのアプローチは、光電変換デバイスの開回路電圧および/または短絡電流をDSC中で使用される色素の最適化によって高めることである。
前記色素は幾つかの要求を満たす必要がある。その要求は、なかでも安定性、生産コストおよび吸収特性であり、例えば前記色素は、高い吸収係数でより長い波長の入射光を吸収すべきである。DSCにおける増感剤として使用される見込みのある有機色素は、ドナーと、π共役スペーサーと、アクセプター/アンカリング基から構成されるドナー−π−アクセプター系である。しかしながら、これらの色素の性能は常に満足のいくものではない。
CN 1534021は、幾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。
WO 2011/026797およびWO 2011/120908は、色素増感型太陽電池(DSC)であって、該色素がピリジニウムアクセプター基を有するメチン色素である前記太陽電池に関する。
WO 2009/109499は、光電変換エレメントであって、色素がピリジニウム、キノリウムまたはイソキノリニウムのアクセプター基を有するメチン色素であり、ドナー基とアクセプター基をつなぐスペーサーが、電子吸引性基を有するエチレン基である前記エレメントに関する。
JP 2006-294360は、光電変換エレメントであって、色素が、式(1)
Figure 0006226949
[式中、mおよびnは、整数を表し、R1は、芳香族残基、脂肪族炭化水素残基またはアシル基を表し、R2、R3、A1およびA2は、芳香族残基、脂肪族炭化水素残基、ヒドロキシル基、リン酸基、シアノ基、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、カルバモイル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基またはアシル基を表す]のメチン色素である前記エレメントに関する。R2およびR3は、共に結合して環を形成しうる。Xは、O、S、Se、CH2、N−R4、CR56または−CR7=CR8−を表し、R4は、芳香族残基、脂肪族炭化水素残基またはアシル基を表し、R5、R6、R7およびR8は、芳香族残基、脂肪族炭化水素残基、ヒドロキシル基などを表し、かつYは、芳香族残基または有機金属錯体残基を表す。
EP 1 990 373は、メチン色素を含む光電変換デバイスであって、キノリニウムアクセプター基が、エチレン基に結合されていてよく、かつドナー基が、ジ(任意に置換されたフルオレニル)アミノフェニルである前記デバイスに関する。アニオン性対イオンは、とりわけビストリフルオロメチルスルホンイミド、C(SO2CF33 -、SbF6 -、BF4 -またはPF6 -である。
色素増感型の光電変換デバイスの性能、特にそのエネルギー変換効率ηを更に向上させることは、いまだ必要とされている。
従って、本発明の課題は、高められたエネルギー変換効率ηを有する色素で増感された電極層、光電変換デバイス、該デバイスを含む太陽電池ならびに新規色素を提供することである。
キノリニウムもしくはイソキノリニウムのアクセプター基およびフッ素化された対アニオンを有するメチン色素が特に好ましいことは驚くべきことであった。前記色素は優れた全体特性を有する。特に前記色素は、電極上での特に良好な色素吸収特性を有し、こうして高い長期DSC安定性、高い長期性能および高いエネルギー変換効率がもたらされる。
従って、第一の一態様においては、本発明は、式(I)
Figure 0006226949
[式中、
nは、1、2、3、4、5または6であり、
1およびR2は、互いに独立して、水素、C1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されている前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、およびC1〜C8−アルキルから選択される1、2もしくは3個の置換基を有するC6〜C20−アリールから選択されるか、または
1は、更に、式Dの基であってよく、
それぞれのDは、独立して、式D.1およびD.2
Figure 0006226949
の基から選択され、その際、
*は、式Iの化合物の残りの部分への結合を表し、
17およびR18は、互いに独立して、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
14は、水素、C1〜C20−アルキルもしくはC6〜C10−アリールであるか、または
17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成するか、または
17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成するか、または
17およびR22は、R17が結合される窒素原子と、R22およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成し、および/または
18およびR19は、R18が結合される窒素原子と、R19およびN−R18が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成し、
15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、互いに独立して、水素、NR2526、OR25、SR25、NR25−NR2627、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR2627、CO−R25、CO−OR25、CO−NR2526、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR2627、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR2526、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルからなる群から選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
25、R26およびR27は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルからなる群から選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
Aは、式A.1、A.2、A.3、A.4もしくはA.5
Figure 0006226949
の基であり、その際、
#は、式Iの化合物の残りの部分への結合を示し、
29、R30、R31、R32、R33、R34およびR35は、互いに独立して、基G、水素、ハロゲン、OR36、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルからなる群から選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
但し、基R29、R30、R31、R32、R33、R34およびR35の少なくとも1つは基Gであり、
36は、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリールであり、その際、アルキルは、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
Gは、−R28−COOH、−R28−COO-+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2-+、−R2−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2-+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-+2、−R28−P(=O)(OH)(O-+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-+2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OHおよび−R28−NR14−S(=O)2-+から選択され、
28は、直接結合、C1〜C20−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンもしくはC6〜C10−アリーレンであり、
+は、有機もしくは無機のカチオン等価物であり、
-は、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -もしくは基Y.1、Y.2、Y.3、Y.4、Y.5およびY.6
Figure 0006226949
から選択されるフッ素化された有機アニオンであり、
-は、S(=O)2-、O−S(=O)2-、COO-
Figure 0006226949
であり、
Rf1は、ハロゲン、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたハロアルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたハロアルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたハロアルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルであり、その際、アルキル、ハロアルキル、アルケニル、ハロアルケニル、アルキニル、ハロアルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
Rf2、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6は、独立して、ハロゲン、水素、NR2526、OR25、SR25、NR25−NR2627、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR2627、CO−R25、CO−OR25、CO−NR2526、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR2627、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR2526、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
但し、基Rf2、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6の少なくとも1つは、フッ素もしくはC1〜C20−フルオロアルキルであり、その際、フルオロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
1、X2およびX3は、互いに独立して、S(=O)2およびCOから選択され、
Rf7、Rf7*、Rf8、Rf8*およびRf9は、互いに独立して、非置換もしくは置換されたC1〜C20−フルオロアルキル、C6〜C20−フルオロアリールから選択され、その際、フルオロアルキルは、中断されていないか、もしくはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されているか、または
Rf7およびRf8は、一緒になってC3〜C6−フルオロアルキルであり、
Rf10、Rf11、Rf12およびRf13は、互いに独立して、フッ素、C1〜C20−フルオロアルキルおよびC6〜C20−フルオロアリールから選択され、
Rf14およびRf15は、一緒になって、非置換もしくはC1〜C6−フルオロアルキルによって置換されたC3〜C7−フルオロアルキルであり、
Rgは、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルコキシ、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリールもしくは非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール−O−であり、その際、アルキル、およびアルコキシ中のアルキル部は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
但し、R17およびR18が両者とも非置換もしくは置換されたフルオレンである場合に、Y-は、ビストリフルオロメチルスルホンイミド、C(SO2CF33 -、六フッ化アンチモネート、BF4 -もしくはPF6 -ではなく、かつ
但し、Aが式A.1.1c
Figure 0006226949
の基である場合に、Y-は、(Cn2n+1SO22-[式中、nは、1〜18の整数である]ではない]の色素で増感された酸化物半導体微粒子から構成された多孔質フィルムを含む電極層に関する。
本発明は、更に、前記定義の電極層を含む光電変換デバイスに関する。本発明の更なる一態様は、式Iのメチン色素(但し、式Iで示され、R17およびR18が両者とも非置換もしくは置換されたフルオレンである場合に、Y-がビストリフルオロメチルスルホンイミド、C(SO2CF33 -、六フッ化アンチモネート、BF4 -またはPF6 -ではない化合物を除き、かつAが式A.1.1c
Figure 0006226949
の基である場合に、Y-が(Cn2n+1SO22-[式中、nは、1〜18の整数である]ではない化合物を除く)である。
本発明は、また、式Iの化合物の、光電変換デバイスにおける使用に関する。
本発明の電極層およびデバイスは、幾つかの利点を伴う。例えば、フッ素化された対アニオンを有するキノリニウム色素は、高いVoc、Jscおよび高いFFを可能にし、それは、優れたエネルギー変換効率ηを特徴とし、かつ太陽電池に使用するのに非常に好適である。
ある記号(例えばDもしくはG)が1つの化合物中に1より多く(例えば2つ)存在する場合に、この記号は、特に記載がない限り、異なる基または同じ基であってよい。
用語「ハロゲン」は、それぞれの場合に、フッ素、臭素、塩素もしくはヨウ素、特にフッ素を示す。
接頭語Cn〜Cm−は、炭化水素単位中のその都度の炭素数を示す。
本発明の範囲では、用語「アルキル」は、通常1〜20個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基を含む。アルキル基の例は、特にメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシル、n−オクタデシルおよびn−エイコシルである。アルキルという表現は、特に記載がない限り、アルキル基であって、その炭素鎖が1つ以上の、例えば1、2、3、4、5もしくは6個の、−O−、−S−、−NR14−および/または−C(=O)−から選択される基によって中断されていてよい基も含む。R14は、好ましくは水素またはC1〜C20−アルキルである。−O−、−S−、−NR14−および/または−C(=O)−もしくはそれらの組み合わせによって中断されたアルキルは、少なくとも2つの炭素原子を含むと解されるべきである。
置換されたアルキル基は、アルキル鎖の長さに依存して、1つ以上の(例えば、1、2、3、4、5もしくは5より多く)同一もしくは異なる置換基を有してよい。好適な置換基は、例えば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、ヘテロシクリル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+であり、その際、R25、R26、Z+は、前記定義の通りである。
アルキルに関する前記特記事項は、アルコキシ中のアルキル部にも当てはまる。本願で使用される用語「C1〜C20−ハロアルキル」(「ハロゲン化されたC1〜C20−アルキル」とも表現される)は、直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基であって、これらの基中の水素原子の幾つかもしくは全てが上述のようにハロゲン原子によって置き換えられており、1〜2個の炭素原子を有する基(「C1〜C2−ハロアルキル」)、1〜4個の炭素原子を有する基(「C1〜C4−ハロアルキル」)、1〜6個の炭素原子を有する基(「C1〜C6−ハロアルキル」)、1〜8個の炭素原子を有する基(「C1〜C8−ハロアルキル」)、1〜10個の炭素原子を有する基(「C1〜C10−ハロアルキル」)、1〜12個の炭素原子を有する基(「C1〜C12−ハロアルキル」)、1〜20個の炭素原子を有する基(「C1〜C20−ハロアルキル」)(上述の通り)、特にC1〜C2−ハロアルキル、例えばクロロメチル、ブロモメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロフルオロメチル、ジクロロフルオロメチル、クロロジフルオロメチル、1−クロロエチル、1−ブロモエチル、1−フルオロエチル、2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2−クロロ−2−フルオロエチル、2−クロロ−2,2−ジフルオロエチル、2,2−ジクロロ−2−フルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、ペンタフルオロエチルまたは1,1,1−トリフルオロプロピ−2−イルである。
置換されたハロアルキル基は、ハロゲンとは異なる1つ以上の(例えば1、2、3、4、5もしくは5より多くの)置換基、特にハロゲンとは異なる1もしくは2つの置換基を有してよい。好適な置換基は、例えば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、ヘテロシクリル、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+であり、その際、R25、R26、Z+は、前記定義の通りである。
用語「C1〜C20−フルオロアルキル」は、上述のように通常は1〜4個の、1〜6個の、1〜8個の、1〜10個の、1〜12個のまたは1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であって、その水素原子が、部分的にもしくは完全にフッ素によって置き換えられた基である。例は、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、2−フルオロプロピル、3−フルオロプロピル、2,2−ジフルオロプロピル、2,3−ジフルオロプロピル、3,3,3−トリフルオロプロピル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、ヘプタフルオロプロピル、1−(フルオロメチル)−2−フルオロエチル、4−フルオロブチル、ノナフルオロブチル、2−(フルオロメチル)−ヘキシル、2,3−ジフルオロノニル、2,3,6−トリフルオロウンデシルなどである。置換されたフルオロアルキル基は、フッ素とは異なる1つ以上の(例えば1、2、3、4、5もしくは5より多くの)置換基、特にフッ素とは異なる1もしくは2つの置換基を有してよい。好適な置換基は、例えば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、ヘテロシクリル、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+であり、その際、R25、R26、Z+は、前記定義の通りである。
用語「アルケニル」は、2つ以上の炭素原子、例えば2〜4個の、2〜6個のまたは2〜12個のもしくは2〜20個の炭素原子を有し、かつ少なくとも1つの二重結合を、例えば1もしくは2個の、好ましくは1個の二重結合を任意の位置に有する、直鎖状もしくは分枝鎖状の炭化水素基を含む。例は、C2〜C6−アルケニル、例えばエテニル(ビニル)、1−プロペニル、2−プロペニル、1−メチルエテニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル、1−メチル−2−プロペニル、2−メチル−2−プロペニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−メチル−1−ブテニル、2−メチル−1−ブテニル、3−メチル−1−ブテニル、1−メチル−2−ブテニル、2−メチル−2−ブテニル、3−メチル−2−ブテニル、1−メチル−3−ブテニル、2−メチル−3−ブテニル、3−メチル−3−ブテニル、1,1−ジメチル−2−プロペニル、1,2−ジメチル−1−プロペニル、1,2−ジメチル−2−プロペニル、1−エチル−1−プロペニル、1−エチル−2−プロペニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、5−ヘキセニル、1−メチル−1−ペンテニル、2−メチル−1−ペンテニル、3−メチル−1−ペンテニル、4−メチル−1−ペンテニル、1−メチル−2−ペンテニル、2−メチル−2−ペンテニル、3−メチル−2−ペンテニル、4−メチル−2−ペンテニル、1−メチル−3−ペンテニル、2−メチル−3−ペンテニル、3−メチル−3−ペンテニル、4−メチル−3−ペンテニル、1−メチル−4−ペンテニル、2−メチル−4−ペンテニル、3−メチル−4−ペンテニル、4−メチル−4−ペンテニル、1,1−ジメチル−2−ブテニル、1,1−ジメチル−3−ブテニル、1,2−ジメチル−1−ブテニル、1,2−ジメチル−2−ブテニル、1,2−ジメチル−3−ブテニル、1,3−ジメチル−1−ブテニル、1,3−ジメチル−2−ブテニル、1,3−ジメチル−3−ブテニル、2,2−ジメチル−3−ブテニル、2,3−ジメチル−1−ブテニル、2,3−ジメチル−2−ブテニル、2,3−ジメチル−3−ブテニル、3,3−ジメチル−1−ブテニル、3,3−ジメチル−2−ブテニル、1−エチル−1−ブテニル、1−エチル−2−ブテニル、1−エチル−3−ブテニル、2−エチル−1−ブテニル、2−エチル−2−ブテニル、2−エチル−3−ブテニル、1,1,2−トリメチル−2−プロペニル、1−エチル−1−メチル−2−プロペニル、1−エチル−2−メチル−1−プロペニル、1−エチル−2−メチル−2−プロペニルである。アルケニルという表現は、特に記載がない限り、アルケニル基であって、その炭素鎖が1つ以上の、例えば1、2、3、4、5もしくは6個の、−O−、−S−、−NR14−および/または−C(=O)−から選択される基によって中断されていてよい基も含む。R14は、好ましくは水素またはC1〜C20−アルキルである。−O−、−S−、−NR14−および/または−C(=O)−もしくはそれらの組み合わせによって中断されたアルケニルは、少なくとも3つの炭素原子を含むと解されるべきである。置換されたアルケニル基は、アルケニル鎖の長さに依存して、1つ以上の(例えば、1、2、3、4、5もしくは5より多く)同一もしくは異なる置換基を有してよい。好適な置換基は、例えば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、ヘテロシクリル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+であり、その際、R25、R26、Z+は、前記定義の通りである。
用語「アルキニル」は、2つ以上の炭素原子、例えば2〜4個の、2〜6個のまたは2〜12個のもしくは2〜20個の炭素原子を有し、かつ少なくとも1個の三重結合、例えば1もしくは2個の、好ましくは1個の三重結合を任意の位置に有する、直鎖状もしくは分枝鎖状の炭化水素基、例えばC2〜C6−アルキニル、例えばエチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、1−メチル−2−ブチニル、1−メチル−3−ブチニル、2−メチル−3−ブチニル、3−メチル−1−ブチニル、1,1−ジメチル−2−プロピニル、1−エチル−2−プロピニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、3−ヘキシニル、4−ヘキシニル、5−ヘキシニル、1−メチル−2−ペンチニル、1−メチル−3−ペンチニル、1−メチル−4−ペンチニル、2−メチル−3−ペンチニル、2−メチル−4−ペンチニル、3−メチル−1−ペンチニル、3−メチル−4−ペンチニル、4−メチル−1−ペンチニル、4−メチル−2−ペンチニル、1,1−ジメチル−2−ブチニル、1,1−ジメチル−3−ブチニル、1,2−ジメチル−3−ブチニル、2,2−ジメチル−3−ブチニル、3,3−ジメチル−1−ブチニル、1−エチル−2−ブチニル、1−エチル−3−ブチニル、2−エチル−3−ブチニル、1−エチル−1−メチル−2−プロピニルを含む。アルキニルという表現は、特に記載がない限り、アルキニル基であって、その炭素鎖が1つ以上の、例えば1、2、3、4、5もしくは6個の、−O−、−S−、−NR14−および/または−C(=O)−から選択される基によって中断されていてよい基も含む。R14は、好ましくは水素またはC1〜C20−アルキルである。−O−、−S−、−NR14−および/または−C(=O)−もしくはそれらの組み合わせによって中断されたアルキニルは、少なくとも3つの炭素原子を含むと解されるべきである。置換されたアルキニル基は、アルキニル鎖の長さに依存して、1つ以上の(例えば、1、2、3、4、5もしくは5より多く)同一もしくは異なる置換基を有してよい。好適な置換基は、例えば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、ヘテロシクリル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+であり、その際、R25、R26、Z+は、前記定義の通りである。
用語「C1〜C20−アルキレン」(またはアルカンジイル)は、前記定義の通りの1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であって、該アルキル基の1つの水素原子が、1つの更なる結合部位によって置き換えられて、二価の基が形成された基を指す。水素原子は、結合部位を有する炭素原子からは取り除かれない。例は、メチレン、エチレン、プロピレン(トリメチレン)、イソプロピレン、n−ブチレン(テトラメチレン)、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(ペンタメチレン)、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を含む。
用語「C1〜C20−アルキリデン」は、前記定義の通りの1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であって、該アルキル基の1つの水素原子が、1つの更なる結合部位によって置き換えられて、二価の基が形成された基を指す。水素原子は、結合部位を有する炭素原子から取り除かれる。従って、遊離原子価は、二重結合の一部である。
本願で使用される用語「C2〜C4−アルケニレン」(またはアルケンジイル)は、それぞれの場合に、前記定義の通りの2〜4個の炭素原子を有する直鎖状または分枝鎖状のアルケニル基であって、前記炭素骨格の任意の位置にある1つの水素原子が、1つの更なる結合部位によって置き換えられて、二価の部が形成された基を示す。例は、ビニレン、プロペニレン、ブテ−1−エニレンまたはブテ−2−エニレンを含む。
用語「C6〜C10−アリーレン」は、以下の定義の通りのアリール基であって、該アリール基の任意の位置にある1つの水素原子が1つの更なる結合部位によって置き換えられて、二価の基が形成された基を指す。多環式アリーレンの場合に、結合部位は、同じ環または異なる環のいずれかに位置している。アリーレンの例は、フェニレン、例えば1,2−フェニレン、1,3−フェニレンもしくは1,4−フェニレンまたはナフチレンである。
用語「C7〜C20−アラルキル」は、アリール置換されたアルキルを指す。前記アラルキル基は、7〜20個の炭素原子を有し、その際、アリールは、以下に定義される通りであり、好ましくはフェニルもしくはナフチルであり、前記アリール部は、好ましくは前記定義の通りのC1〜C4−アルキルである。例は、1−ナフチルメチル、2−ナフチルメチル、ベンジル、ジフェニルメチル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、1−フェニルプロピル、2−フェニル−プロピル、3−フェニルプロピル、1−メチル−1−フェニル−エチル、4−フェニルブチル、2,2−ジメチル−2−フェニルエチル、特にベンジルである。
用語「C8〜C20−アラルケニル」は、アリール置換されたアルケニルを指す。前記アラルケニル基は、8〜20個の炭素原子を有し、その際、アリールは、以下に定義される通りであり、好ましくはフェニルもしくはナフチルであり、前記アルケニル部は、好ましくはC2〜C4−アルケニルである。例は、スチリル(2−フェニルビニル)、2,2−ジフェニルビニル、トリフェニルビニル、シンナミル、1−ナフチルビニル、2−ナフチルビニルおよびフルオレン−9−イリデンメチル、特に2,2−ジフェニルビニルおよびトリフェニルビニルである。
用語「フルオレン−9−イリデンメチル」は、
Figure 0006226949
[式中、#は、前記分子の残りの部分への結合点を意味する]である。
用語「C8〜C20−アラルキニル」は、アリール置換されたアルキニル部を指す。前記アラルキニル基は、8〜20個の炭素原子を有し、その際、アリールは、好ましくは、フェニルもしくはナフチルであり、その際、前記アルキニル部は、好ましくはC2〜C4−アルキニルであり、例えば2−フェニルエチニルである。
用語「シクロアルキル」は、単環式もしくは多環式の、例えば単環式の、二環式のもしくは三環式の、通常は5〜20個の、好ましくは5〜16個の、より好ましくは3〜12個のもしくは3〜8個の炭素原子を有する脂肪族基を指す。単環式の環の例は、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルまたはシクロオクチル、特にシクロペンチルおよびシクロヘキシルである。多環式の環の例は、ペルヒドロアントラシル、ペルヒドロナフチル、ペルヒドロフルオレニル、ペルヒドロクリセニル、ペルヒドロピセニル、アダマンチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[4.2.2]デシル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、ビシクロ[3.3.0]オクチル、ビシクロ[3.3.2]デシル、ビシクロ[4.4.0]デシル、ビシクロ[4.3.2]ウンデシル、ビシクロ[4.3.3]ドデシル、ビシクロ[3.3.3]ウンデシル、ビシクロ[4.3.1]デシル、ビシクロ[4.2.1]ノニル、ビシクロ[3.3.1]ノニル、ビシクロ[3.2.1]オクチルなどである。シクロアルキルは、1つ以上のCO基、通常は1もしくは2個の基によって中断されていてよい。1個のCO基によって中断されたシクロアルキルのための一例は、3−オキソビシクロ[2.2.1]ヘプチルである。置換されたシクロアルキル基は、1つ以上の(例えば1、2、3、4、5もしくは5より多くの)同一または異なる置換基を有してよい。好適な置換基は、例えばハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25、S(=O)2-+、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、ヘテロシクリル、C6〜C20−アリール、置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたマレイン酸無水物基および非置換もしくは置換されたマレイミジルであり、その際、R25、R26およびZ+は、前記定義の通りである。
用語「シクロアルケニル」は、単環式もしくは多環式の、例えば単環式の、二環式のもしくは三環式の、通常は5〜20個の、好ましくは5〜16個の、より好ましくは3〜12個のまたは3〜8個の炭素原子と、少なくとも1個の二重結合、好ましくは1個の二重結合を任意の位置に有する脂肪族基を指す。例は、シクロペンテニル、シクロヘキセニルなどを含む。シクロアルケニルは、1つ以上のCO基、例えば1もしくは2個のCO基によって中断されていてよい。置換されたシクロアルケニル基は、1つ以上の(例えば1、2、3、4、5もしくは5より多くの)同一または異なる置換基を有してよい。好適な置換基は、例えばハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25、S(=O)2-+、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、ヘテロシクリル、C6〜C20−アリール、置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたマレイン酸無水物基および非置換もしくは置換されたマレイミジルであり、その際、R25、R26およびZ+は、前記定義の通りである。
本願で使用される用語「ヘテロシクリル」(ヘテロシクロアルキルとも呼ぶ)は、一般に3員、4員、5員、6員、7員もしくは8員の、特に5員、6員、7員もしくは8員の単環式の複素環式の非芳香族基および8員、9員もしくは10員の二環式の複素環式の非芳香族基を含み、前記単環式のおよび二環式の非芳香族基は、飽和または不飽和であってよい。前記単環式のおよび二環式の複素環式の非芳香族基は、通常は、炭素原子環員の他に、N、OおよびSから選択される、1、2、3もしくは4個のヘテロ原子、特に1もしくは2個のヘテロ原子を環員として含み、その際、環員としての硫黄原子は、S、SOもしくはSO2として存在してよい。ヘテロシクロアルキルは、1つ以上のCO基、例えば1もしくは2個のCO基によって中断されていてよい。ヘテロシクリルが1つ以上の同一もしくは異なる基によって置換されている場合に、例えばそれは、一置換、二置換、三置換、四置換もしくは五置換である。好適な置換基は、例えばハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25、S(=O)2-+、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、ヘテロシクリル、C6〜C20−アリール、置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたマレイン酸無水物基および非置換もしくは置換されたマレイミジルであり、その際、R25、R26およびZ+は、前記定義の通りである。
飽和もしくは不飽和の3員、4員、5員、6員、7員もしくは8員の複素環式の基の例は、飽和もしくは不飽和の非芳香族の複素環式の環、例えばオキシラニル、オキセタニル、チエタニル、チエタニル−S−オキシド(S−オキソチエタニル)、チエタニル−S−ジオキシド(S−ジオキソチエタニル)、ピロリジニル、ピラゾリニル、イミダゾリニル、ピロリニル、ピラゾリニル、イミダゾリニル、テトラヒドロフラニル、ジヒドロフラニル、1,3−ジオキソラニル、ジオキソレニル、チオラニル、S−オキソチオラニル、S−ジオキソチオラニル、ジヒドロチエニル、S−オキソジヒドロチエニル、S−ジオキソジヒドロチエニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、オキサゾリニル、イソキサゾリニル、チアゾリニル、イソチアゾリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、オキサチオラニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピラニル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロピラニル、1,3−および1,4−ジオキサニル、チオピラニル、S−オキソチオピラニル、S−ジオキソチオピラニル、ジヒドロチオピラニル、S−オキソジヒドロチオピラニル、S−ジオキソジヒドロチオピラニル、テトラヒドロチオピラニル、S−オキソテトラヒドロチオピラニル、S−ジオキソテトラヒドロチオピラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、S−オキソチオモルホリニル、S−ジオキソチオモルホリニル、チアジニルなどを含む。縮合されたベンゼン環を含む5員ないし6員の複素環式の基の例は、ジヒドロインドリル、ジヒドロインドリジニル、ジヒドロイソインドリル、ジヒドロキノリニル、ジヒドロイソキノリニル、クロメニルおよびクロマニルを含む。1または2個のカルボニル基をも環員として含む複素環式の基のための例は、ピロリジン−2−オンイル、ピロリジン−2,5−ジオンイル、イミダゾリジン−2−オンイル、オキサゾリジン−2−オンイル、チアゾリジン−2−オンイル、3−オキソ−2−オキサ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタニルなどを含む。
用語「C6〜C20−アリール」は、6〜20個の炭素環員を有する単環式の、二環式のもしくは三環式の芳香族炭化水素、例えばフェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、フルオレニル、ピレニル、インデニルなど、特にフェニルを指す。同様に好ましくは、C6〜C20−アリールは、ナフチルまたはピレニルである。置換されたフェニルは、一置換、二置換、三置換、四置換もしくは五置換される。置換基は、同一もしくは異なってよい。二環式または三環式のアリールは、通常は、1、2、3、4、5、6、7もしくは8個の同一もしくは異なる置換基、好ましくは1、2、3もしくは4個の置換基によって置換されている。好適な置換基は、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、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、O−CO−R14''、NR1414'、CONR1414'、NR14−CO−R14'、S(=O)2OR14およびS(=O)2-+を含み、その際、R14'は、R14について示した意味の1つを有し、かつR14は、前記定義の通りであり、かつR14''は、1つ以上の、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10もしくは10個より多くの酸素原子によって中断されたC2〜C20−アルキルである。C2〜C20−アルキルが1つ以上の酸素原子によって中断されている場合に、1つ以上の酸素原子によって中断されたC2〜C20−アルキルの鎖員の総合計は、該鎖中に存在する炭素原子と酸素原子の数に等しい。
用語「C6〜C20−フルオロアリール」は、6〜20個の炭素環員を有する単環式の、二環式のもしくは三環式の芳香族炭化水素、例えばフェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、フルオレニル、ピレニル、インデニルなど、特にフェニルであって、これらの基中の水素原子の幾つかまたは全てが、フッ素によって置き換えられている基を指す。
用語「ヘテロアリール」(ヘタリールとも呼ぶ)は、一般に、5員もしくは6員の不飽和の単環式の複素環式の基および8員、9員もしくは10員の不飽和の二環式の複素環式の基であって、芳香族である基を含む。すなわちそれらは、ヒュッケル則(4n+2則)に従う。ヘタリールは、通常、環員としての炭素原子の他に、N、OおよびSから選択される1、2、3もしくは4個のヘテロ原子を環員として含む。5員もしくは6員の複素芳香族の基の例は、2−フリル、3−フリル、2−チエニル、3−チエニル、1−ピロリル、2−ピロリル、3−ピロリル、1−ピラゾリル、3−ピラゾリル、4−ピラゾリル、5−ピラゾリル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、3−イソキサゾリル、4−イソキサゾリルもしくは5−イソキサゾリル、3−イソチアゾリル、4−イソチアゾリルもしくは5−イソチアゾリル、1−イミダゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、2−もしくは5−[1,3,4]オキサジアゾリル、4−もしくは5−(1,2,3−オキサジアゾール)イル、3−もしくは5−(1,2,4−オキサジアゾール)イル、2−もしくは5−(1,3,4−チアジアゾール)イル、2−もしくは5−(1,3,4−チアジアゾール)イル、4−もしくは5−(1,2,3−チアジアゾール)イル、3−もしくは5−(1,2,4−チアジアゾール)イル、1H−、2H−もしくは3H−1,2,3−トリアゾール−4−イル、1,3,4−トリアゾール−2−イル、2H−トリアゾール−3−イル、1H−、2H−もしくは4H−1,2,4−トリアゾリル、1H−もしくは2H−テトラゾリル、2−ピリジニル、3−ピリジニル、4−ピリジニル、3−ピリダジニル、4−ピリダジニル、2−ピリミジニル、4−ピリミジニル、5−ピリミジニルおよび2−ピラジニルを含む。ヘテロアリールが1つ以上の同一もしくは異なる基によって置換されている場合に、例えばそれは、一置換、二置換、三置換、四置換もしくは五置換である。
用語「ヘテロアリール」はまた、環員として1、2もしくは3個の、N、OおよびSから選択されるヘテロ原子を含む二環式の8員ないし10員の複素芳香族基を含み、その際、5員もしくは6員の複素芳香族環は、フェニル環へと、または5員もしくは6員の複素芳香族基へと縮合されている。フェニル環または5員もしくは6員の複素芳香族基へと縮合された5員もしくは6員の複素芳香族環の例は、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、インドリル、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサチアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾオキサジニル、キノリニル、イソキノリニル、プリニル、1,8−ナフチリジル、プテリジル、ピリド[3,2−d]ピリミジルまたはピリドイミダゾリルなどを含む。これらの縮合されたヘテロアリール基は、分子の残りの部分へと、5員もしくは6員の複素芳香族環の任意の環原子を介して、または縮合されたフェニル部の炭素原子を介して結合されていてよい。
用語「有機もしくは無機のカチオン等価物」は、一価カチオンまたは単独の正電荷に相当する多価カチオンの部分を指す。カチオンZ+は、スルホネート基の負に荷電した置換基のバランスを保つための対カチオンとして作用するにすぎず、原則的に任意に選択できる。従って、アルカリ金属イオン、特にNa+、K+またはLi+イオン、アルカリ土類金属イオンの等価物、特にマグネシウムイオン等価物(1/2 Mg2+)またはカルシウムイオン等価物(1/2 Ca2+)またはオニウムイオン、例えばアンモニウム、モノアルキルアンモニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアルキルアンモニウム、テトラアルキルアンモニウム、ホスホニウム、テトラアルキルホスホニウムまたはテトラアリールホスホニウムイオンを使用することが好ましい。
用語「および/または」または「または/および」は、定義された選択肢(置換基)の1つだけが存在しうるのみならず、定義された選択肢(置換基)の幾つかも一緒に、つまり種々の選択肢(置換基)の混合物も存在しうることを意味する。
用語「少なくとも」は、1もしくは1より多く、例えば1、2、3、好ましくは1ないし2を定義することを意味する。
用語「1つ以上の同一もしくは異なる基」は、1、2、3、4、5、6、7、8もしくは8より多くの同一もしくは異なる基を定義することを意味する。
式Iの化合物の可変部(置換基)および係数の好ましい実施形態として以下になされる特記事項は、それら自身に対しても、同様に好ましくは互いに組み合わせても有効である。
前記可変部(置換基)および係数の好ましい実施形態に関して以下になされる特記事項は、更に、本発明による電極層、デバイスおよび式Iの化合物の使用に関しても有効である。
本発明の特定の一実施形態は、式Iで示される化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物ならびにその使用であって、式中、R17およびR18が、互いに独立して、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、またはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、その際、R14は、水素、C1〜C20−アルキルもしくはC6〜C10−アリールであるか、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、一緒になって非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成するものに関する。
本発明の好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、前記式Iの化合物において、Dは、式D.1およびD.2
Figure 0006226949
[式中、
*は、分子の残りの部分への結合点を示し、
17およびR18は、互いに独立して、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、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、および/または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、ヘテロシクリル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択される1つ以上の置換基を有してよく、かつ
アリール、アラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニルのアリール部、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、シクロアルキル、シクロアルケニルもしくはシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25、S(=O)2-+、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、ヘテロシクリル、C6〜C20−アリール、1つ以上のC1〜C20−アルキルおよびOR25から選択される置換基を有するC6〜C20−アリール、マレイン酸無水物基およびマレイミジルから選択される1つ以上の置換基を有してよく、その際、最後に挙げた2つの基は、非置換であるか、またはC1〜C20−アルキル、C6〜C20−アリールおよびフェニル−NR2526から選択される置換基を有してよいか、または
17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、5員、6員もしくは7員の、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい飽和または不飽和の複素環を形成でき、その際、前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx1を有してよく、
それぞれのRx1は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx2を有してよいC1〜C20−アルキル、および非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx3を有してよいフェニルから選択され、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx1は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環および芳香族環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx3を有し、および/または同じ炭素原子に存在する2つの基Rx1は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx2を有するC1〜C20−アルキリデンであってよく、その際、
x2は、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択され、
x3は、C1〜C10−アルキル、フルオレン−9−イリデンメチル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択されるか、または
17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい環を形成でき、その際、前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよいか、または
17およびR22は、R17が結合される窒素原子と、R22およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい環を形成でき、その際、前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよく、および/または
18およびR19は、R18が結合される窒素原子と、R19およびN−R18が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい環を形成でき、その際、前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよく、その際、
それぞれのRx4は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx5を有してよいC1〜C20−アルキル、および非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx6を有してよいフェニルから選択され、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx4は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環または芳香族環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx6を有してよく、および/または同じ炭素原子に存在する2つの基Rx4は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx5を有するC1〜C20−アルキリデンであってよく、その際、
それぞれのRx5は、Rx2について示した意味の1つを有し、かつ
それぞれのRx6は、Rx3について示した意味の1つを有し、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx6は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、ベンゼン環もしくはナフタレン環を形成でき、
15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立して、水素、NR2526、OR25、SR25、NR25−NR2627、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR2627、CO−R25、CO−OR25、CO−NR2526、CO−SR25、CO−NR25−NR2627、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR2526、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、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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−シクロアルケニルおよびC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキルは、中断されていないか、もしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、かつアルキル、アラルキルのアルキル部、アルケニル、アラルケニルのアルケニル部、アルキニルおよびアラルキニルのアルキニル部は、C4〜C20−シクロアルキル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR1414'、CONR1414'、NR14−CO−R14'、S(=O)2OR14およびS(=O)2-+から選択される置換基を有してよく、その際、
アリール、アラルキル、アラルケニルおよびアラルキニルのアリール部、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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、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、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR1414'、CONR1414'、NR14−CO−R14'、S(=O)2OR14およびS(=O)2-+から選択される置換基を有してよく、その際、R14'は、R14について示した意味の1つを有し、かつR14、R25、R26、R27およびZは、前記定義の通りである]の基であるものに関する。
この実施形態の特定の一態様によれば、Dは、式D.1およびD.2の基から選択された基であり、前記式中、
17およびR18は、独立して、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、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、および/または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、ヘテロシクリル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択される1つ以上の置換基を有してよく、かつ
アリール、アラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニルのアリール部、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、シクロアルキル、シクロアルケニルもしくはシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25、S(=O)2-+、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、ヘテロシクリル、C6〜C20−アリール、1つ以上のC1〜C20−アルキルおよびOR25から選択される置換基を有するC6〜C20−アリール、マレイン酸無水物基およびマレイミジルから選択される1つ以上の置換基を有してよく、その際、最後に挙げた2つの基は、非置換であるか、またはC1〜C20−アルキル、C6〜C20−アリールおよびフェニル−NR2526から選択される置換基を有してよいか、または
17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、5員、6員もしくは7員の、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい飽和または不飽和の複素環を形成でき、その際、前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx1を有してよく、
それぞれのRx1は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx2を有してよいC1〜C20−アルキル、および非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx3を有してよいフェニルから選択され、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx1は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環および芳香族環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx3を有し、および/または同じ炭素原子に存在する2つの基Rx1は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx2を有するC1〜C20−アルキリデンであってよく、その際、
x2は、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択され、
x3は、C1〜C10−アルキル、ハロゲン、フルオレン−9−イリデンメチル、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択されるか、または
17およびR22、R17およびR20および/またはR18およびR19は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい環を形成でき、その際、前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよく、その際、
それぞれのRx4は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx5を有してよいC1〜C20−アルキル、および非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx6を有してよいフェニルから選択され、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx4は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環または芳香族環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx6を有してよく、および/または同じ炭素原子に存在する2つの基Rx4は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx5を有するC1〜C20−アルキリデンであってよく、その際、
それぞれのRx5は、Rx2について示した意味の1つを有し、かつ
それぞれのRx6は、Rx3について示した意味の1つを有する。
この実施形態の特定の一態様によれば、D.1は、式D.1−a、D.1−b、D.1−c、D.1−d、D.1−e、D.1−f、D.1−g、D.1−h、D.1−i、D.1−k、D.1−l、D.1−m、D.1−n、D.1−o、D.1−p、D.1−q、D.1−rおよびD.1−s、好ましくはD.1−a
Figure 0006226949
[式中、
*は、前記分子の残りの部分への結合点であり、
15およびR21は、前記の意味の1つ、特に好ましい意味を有し、
17、R18、R19およびR20は、存在する場合には、前記の意味の1つ、特に好ましい意味を有し、
x4は、前記定義の通りであり、
x4aは、水素または、Rx4について示した意味の1つを有し、かつ
aは、0、1、2、3、4、5、6、7または8である]の基から選択される。
この実施形態の更なる特定の一態様によれば、D1は、式D.1−t、D.1−u、D.1−v、D.1−w、D.1−x、D.1−yおよびD.1−z
Figure 0006226949
[式中、
*は、前記分子の残りの部分への結合点であり、
15、R19、R20およびR21は、前記の意味の1つ、特に好ましい意味を有し、
x1は、前記定義の通りであり、
x1aは、水素または、Rx1について示した意味の1つを有し、かつ
bは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10である]の基から選択される。
この実施形態の特定の一態様によれば、D.2は、式D.2−a、D.2−b、D.2−c、D.2−d、D.2−e、D.2−f、D.2−g、D.2−h、D.2−i
Figure 0006226949
[式中、
16、R18、R23およびR24は、前記の意味の1つ、特に好ましい意味を有し、
x4は、前記定義の通りであり、
x4aは、水素または、Rx4について示した意味の1つを有し、かつ
aは、0、1、2、3、4、5または6である]の基から選択される。
この実施形態の更なる特定の一態様によれば、D.2は、式D.2−a、D.2−b、D.2−c、D.2−d、D.2−e、D.2−f、D.2−g、D.2−h、D.2−i、D.2−k、D.2−l、D.2−m、D.2−n、D.2−o、D.2−pおよびD.2−q
Figure 0006226949
[式中、
16、R22、R23およびR24は、前記の意味の1つ、特に好ましい意味を有し、
x1は、前記定義の通りであり、
x1aは、水素または、Rx1について示した意味の1つを有し、かつ
bは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10である]の基から選択される。
この実施形態の特定の一態様によれば、R17およびR18は、互いに独立して、C1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、C7〜C20−アラルキル、C8〜C20−アラルケニル、C8〜C10−アラルキニルおよびC5〜C12−シクロアルキルから選択され、その際、アルキルもしくはアルケニルは、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、NR1414'、CONR1414'およびNR14−CO−R14'から選択される1、2もしくは3個の置換基を有してよく、その際、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニルおよびアラルキニルのアリール部ならびにシクロアルキルは、非置換であるか、またはC1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニルおよびC8〜C20−アラルケニルから選択される置換基を有してよいか、または
17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、5員、6員または7員の飽和もしくは不飽和の複素環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1つの更なるヘテロ原子を有してよい前記複素環を形成でき、かつ前記複素環は、非置換であるか、またはC1〜C20−アルキルおよびフェニルから選択される1つ以上の置換基Rx4を有してよく、更に、
隣接炭素原子と結合された2つの基Rx4は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環および芳香族環は、非置換であるか、またはC1〜C6−アルキルおよびフルオレン−9−イリデンメチルから選択される1つ以上の置換基を有し、かつ/または同じ炭素原子上に存在する2つの基Rx4は、C1〜C20−アルキリデンであってよく、
15は、水素、NR2526、OR25、SR25、O−CO−R25およびNR25−CO−R26から選択され、かつ
19、R20およびR21は、水素であり、その際、R14'は、R14について示した意味の1つを有し、かつR14、R25、R26、R27およびZは、前記定義の通りである。
この実施形態のより具体的な一態様によれば、Dは、式D.1の基である。特に、Dは、基D.1であり、その際、
17およびR18は、互いに独立して、
1〜C8−アルキル、
非置換であるか、またはC1〜C6−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、2−フェニルビニル、2,2−ジフェニルビニルおよびトリフェニルビニルから選択される1もしくは2個の置換基を有するフェニル、
非置換であるか、またはC1〜C6−アルキルから選択される1、2もしくは3個の置換基を有する9H−フルオレン−2−イル、および
非置換であるか、またはC1〜C6−アルキルから選択される1もしくは2個の置換基を有するピレニル
から選択されるか、または
17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、モルホリニルであるか、または
17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、5員もしくは6員の、非置換もしくは2つの基Rx4を有する窒素複素環を形成でき、その際、2つの隣接炭素原子上の2つの基Rx4は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和環またはベンゼン環を形成し、
15は、水素、C1〜C20−アルキルもしくはOR25であり、その際、R25は、前記定義の通りであり、好ましくはR25は、C1〜C14−アルキルであり、かつ
19、R20およびR21は、それぞれ水素である。
この実施形態の更なるより具体的な一態様によれば、Dは、式D.1の基であり、その際、R17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピロリジニル、ピラゾリジニルまたはイミダゾリジニルである。
この実施形態の更により好ましい一態様によれば、Dは、式D.1の基であり、前記式中、R15、R19、R20およびR21は、それぞれ水素であり、かつR17およびR18は、互いに独立してC1〜C6−アルキルから選択される。
この実施形態の更なるより好ましい一態様によれば、Dは、式D.1−1およびD.1−2
Figure 0006226949
[式中、
*は、前記分子の残りの部分への結合点を示し、かつ
18は、2−フェニルビニルもしくは2,2−ジフェニルビニルによって置換されたフェニル、9H−フルオレン−2−イルまたは9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イルである]の基から選択される式D.1の基である。
特に、R18は、4位に2−フェニルビニルおよび2,2−ジフェニルビニルから選択される1つの基を有するフェニルであるか、またはR18は、9H−フルオレン−2−イル、9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル、9,9−ジエチル−9H−フルオレン−2−イル、9,9−ジ(n−プロピル)−9H−フルオレン−2−イルまたは9,9−ジ(n−ブチル)−9H−フルオレン−2−イルである。
好適なドナーDの例は、
Figure 0006226949
である。
更なる好適なドナーDは、
Figure 0006226949
である。
特に好ましいドナーDは、
Figure 0006226949
である。
本発明の好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物ならびにその使用であって、式Iの化合物において、Aが、式A.1.1a、A.1.1b、A.2、A.3、A.4およびA.5
Figure 0006226949
[式中、
#は、式Iの化合物の残りの部分への結合を示し、
-、R29、R30、R31、R32、R33、R34およびR35は、前記定義の通りである]の基から選択されるものに関する。
この実施形態の特定の一態様によれば、Aは、式A.1.1a、A.1.1b、A.2、A.3またはA.4の基であり、その際、
29は、基G、C1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、C7〜C20−アラルキル、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されたC6〜C20−アリールおよびC7〜C20−アラルキルから選択され、その際、アラルキルのアリール部は、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されており、
30は、基G、水素、C1〜C20−アルキルであってアルキルは中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、およびC6〜C20−アリールから選択され、その際、アラルキルのアリール部は、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されており、
31は、水素および式D*
Figure 0006226949
[式中、#*は、前記分子の残りの部分への結合点を示し、mは、1、2、3、4、5もしくは6であり、かつD、R1およびR2は、前記定義の通りである]の基から選択され、
32、R33、R34およびR35は、独立して、水素またはC1〜C20−アルキルであってアルキルは中断されていないかもしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、およびC6〜C20−アリールから選択され、その際、アラルキルのアリール部は、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されており、かつ
Gは、−R28−COOH、−R28−COO-+、−R28−SO3H、−R28−SO3 -+、−R28−OP(O)(O-+2、−R28−OP(O)(OH)2および−R28−OP(O)(OH)O-+から選択され、その際、R28は、直接結合、C1〜C20−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンまたはC6〜C10−アリーレンであり、かつZ+は、N(R144 +もしくはアルカリ金属カチオンであり、その際、R14は、前記定義の通りであり、かつ
-は、前記定義の通りである。
この実施形態の好ましい一態様によれば、R29は、基G、C1〜C8−アルキルまたはC1〜C8−アルキルであって1もしくは2個の、O、S、COおよびNR14から選択されるヘテロ原子もしくはヘテロ原子基によって中断された前記アルキルであり、
30は、水素、基G、C1〜C8−アルキルまたはC1〜C8−アルキルであって1もしくは2個の、O、S、COおよびNR14から選択されるヘテロ原子もしくはヘテロ原子基によって中断された前記アルキルであり、
31は、水素であり、
32、R33、R34およびR35は、互いに独立して、水素、C1〜C8−アルキルおよびC1〜C8−アルキルであって1もしくは2個の、O、SおよびNR14から選択されたヘテロ原子によって中断された前記アルキルから選択され、
Gは、−R28−COOHまたは−R28−COO-+であり、その際、R28は、直接結合、C1〜C10−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンまたはC6〜C10−アリーレンであり、かつZ+は、アルカリ金属カチオン、例えばNa+、K+、Li+もしくはRb+またはN(R144 +であり、その際、それぞれのR14は、互いに独立して、水素、フェニルおよびC1〜C20−アルキルから選択され、かつY-は、前記定義の通りであるか、または以下に示される好ましい意味の1つを有する。
この実施形態のより好ましい一態様によれば、Aは、式A.1.1aの基である。この実施形態の更により好ましい一態様によれば、Aは、A.1.1aの基であり、その式中、R30、R31、R32、R33、R34およびR35は、それぞれ水素であり、かつR29は、基Gである。
この実施形態の特に好ましい一態様によれば、Aは、式A.1.1a
Figure 0006226949
[式中、
#は、前記分子の残りの部分への結合点を示し、
29は、−R28−CONH−OHであり、その際、R28は、直接結合、C1〜C4−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンまたはフェニレンであり、
-は、前記定義の通りであり、かつ好ましい意味の好ましいものを有する]の基である。
この実施形態の更なる特に好ましい一態様によれば、Aは、式A.1.1a
Figure 0006226949
[式中、
#は、前記分子の残りの部分への結合点を示し、
29は、−R28−COOHまたは−R28−COO-+であり、その際、R28は、直接結合、C1〜C4−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンまたはフェニレンであり、かつZ+は、N(R144 +、Li+、Na+もしくはK+であり、
14は、水素またはC1〜C20−アルキルであり、かつ
-は、前記定義の通りであり、かつ好ましい意味の好ましいものを有する]の基である。
好ましいアクセプターの例は、
Figure 0006226949
[式中、
#は、前記分子の残りの部分への結合点を示し、かつY-は、前記定義の通りであり、かつ好ましくは好ましい意味の1つを有する]である。
特に、式A.1.1aの基において、R28は、C1〜C4−アルキレン、特に−CH2−または−CH2−CH2−である。R29は、特にR28−COOHであり、その際、R28は、C1〜C2−アルキレンであり、かつY-は、前記定義の通りであり、かつ好ましくは好ましい意味の1つを有する。
本発明の更なる好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、その式中、Y-がBF4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、好ましくはPF6 -であるものに関する。
本発明の更なる好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、その式中、Y-が、基Y.1、Y.2、Y.3、Y.4、Y.5およびY.6
Figure 0006226949
[式中、
-は、S(=O)2-、O−S(=O)2-、COO-であり、
Rf1は、フッ素、C1〜C20−アルキル、C1〜C20−ハロアルキルであり、最後に挙げた2つの基は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、かつ/または非置換であるか、もしくはハロゲン、OR25、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、CO−OR25およびCO−NR2526から選択される1つ以上の基によって置換されており、
Rf2、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6は、独立して、フッ素、水素、OR25、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、C1〜C20−フルオロアルキルから選択され、
1、X2およびX3は、独立して、S(=O)2およびCOから選択され、
Rf7、Rf7*、Rf8、Rf8*およびRf9は、独立して、C6〜C20−フルオロアリール、C1〜C20−フルオロアルキルおよびC1〜C20−フルオロアルキルであってO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断された前記フルオロアルキルから選択され、その際、C1〜C20−フルオロアルキルおよび中断されたC1〜C20−フルオロアルキルは、非置換であるか、もしくはOR25、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、CO−OR25およびCO−NR2526から選択される1つ以上の基によって置換されているか、またはRf7およびRf8は、一緒になってC3〜C6−フルオロアルキルであり、
Rf10、Rf11、Rf12およびRf13は、独立して、フッ素、C1〜C20−フルオロアルキルおよびC6〜C20−フルオロアリールから選択され、
Rf14およびRf15は、一緒になってC3〜C5−ペルフルオロアルキルであり、最後に挙げた基のフッ素原子は、C1〜C10−フルオロアルキルによって交換されていてよく、その際、
14、R25、R26およびR27は、前記定義の通りである]から選択されるフッ素化された有機アニオンであるものに関する。
例えば、Y-は、基Y.2であり、その際、Rf2、Rf3、Rf5およびRf6は、それぞれフッ素であり、かつRf4は、O−CO−R25であり、その際、R25は、C1〜C10−アルキルまたはC1〜C10−アルキルであってC1〜C8−アルキルカルボニルアミノから選択される1もしくは2個の置換基を有する前記アルキルである。
この実施形態の好ましい一態様によれば、Y-は、式Y.1の基である。より好ましくは、Y-は、式
Figure 0006226949
[式中、
Rf1は、フッ素、C1〜C10−フルオロアルキルまたはC1〜C10−フルオロアルキルであってOC(=O)−R25によって置換された前記フルオロアルキルであり、その際、R25は、前記定義の通りである]の基である。好ましくは、R25は、C1〜C20−アルキル、非置換であるかもしくは1つ以上の、例えば1、2もしくは3個のC1〜C20−アルコキシ基によって置換されたフェニルであり、その際、アルコキシのアルキル部は、1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10または10より多くの酸素原子によって中断されていてよいか、またはR25は、N、O、C(O)、S、SOおよびSO2から選択される1もしくは2個のヘテロ原子もしくはヘテロ原子基を環員として含む6員、7員、8員もしくは9員の飽和のヘテロシクリルであり、その際、ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1、2、3、4、5もしくは6個のC1〜C4−アルキル基を有してよい。より好ましくは、R25は、C1〜C20−アルキル、非置換であるかもしくは1もしくは2個のC1〜C20−アルコキシ基を有するフェニルであり、その際、アルコキシのアルキル部は、1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の酸素原子によって中断されていてよいか、またはR25は、OおよびCOから選択される1もしくは2個のヘテロ原子もしくはヘテロ原子基を環員として含む6員、7員、8員もしくは9員の飽和の、1、2、3もしくは4個のC1〜C4−アルキルによって置換されたヘテロシクリルであり、好ましくは、OおよびCOから選択される1もしくは2個のヘテロ原子もしくはヘテロ原子基を環員として含む6員、7員、8員もしくは9員の飽和の、1、2、3もしくは4個のC1〜C4−アルキルによって置換されたヘテロシクリルである。更により好ましくは、R25は、4,7,7−トリメチル−3−オキソ−2−オキサ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−1−イルである。同様に、更により好ましくは、R25は、C1〜C10−アルキルである。同様に、更により好ましくは、R25は、フェニル、または1もしくは2個のC1〜C20−アルコキシ基によって置換されたフェニルであり、その際、アルコキシのアルキル部は、1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の酸素原子によって中断されている。
例は、CF3C(=O)O-、CF3CF2C(O)O-、CF3(CF22C(O)O-、CF3S(O)2-、CF3CF2S(O)2-、CF3(CF22S(O)2-、CF3(CF23S(O)2-、CF3(CF24S(O)2-、CF3(CF25S(O)2-、CF3(CF26S(O)2-、CF3(CF27S(O)2-および
Figure 0006226949
である。
更なる例は、C1〜C10−アルキル−C(O)−O−CH2−CHF−CF2−S(O)2-、例えば
Figure 0006226949
である。
更なる例は、フェニル−C(O)−O−CH2−CHF−CF2−SO2-であり、その際、フェニルは、非置換であるか、または1もしくは2個のC1〜C8−アルコキシ基もしくはC2〜C20−アルコキシ基であってアルコキシのアルキル部が1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個の酸素原子によって中断された前記アルコキシ基であり、例えば
Figure 0006226949
である。
この実施形態の更なる好ましい一態様によれば、Y-は、式Y.2の基である。より好ましくは、Y-は、式Y.2a
Figure 0006226949
[式中、Rf4は、OC(O)R25である]の基である。R25は、前記定義の通りである。好ましくは、R25は、C1〜C10−アルキルである。
この実施形態の更なる好ましい一態様によれば、Y-は、式Y.3の基である。より好ましくは、Y-は、式Y.3a
Figure 0006226949
[式中、Rf7およびRf8は、互いに独立して、C1〜C6−フルオロアルキルから選択されるか、またはRf7およびRf8は、一緒になってC3〜C6−フルオロアルキル、好ましくはCF2−CF2−CF2である]の基である。
例は、
Figure 0006226949
である。
この実施形態の更なる好ましい一態様によれば、Y-は、式Y.4の基である。より好ましくは、Y-は、式Y.4a
Figure 0006226949
[式中、Rf7*、Rf8*およびRf9は、互いに独立して、C1〜C6−フルオロアルキル、好ましくはC1〜C3−フルオロアルキルから選択され、かつX1、X2およびX3は、それぞれSO2である]の基である。
例は、[(CF3SO2)]3-および[(CF3CF2SO2)]3-である。
この実施形態の更なる好ましい一態様によれば、Y-は、式Y.5の基である。より好ましくは、Y-は、式Y.5a
Figure 0006226949
[式中、Rf10、Rf11、Rf12およびRf13は、それぞれペンタフルオロフェニルである]の基である。
この実施形態の更なる好ましい一態様によれば、Y-は、式Y.6の基である。より好ましくは、Y-は、式Y.6a
Figure 0006226949
[式中、Rf14aは、C1〜C6−フルオロアルキルである]の基である。特に、Rf14は、CF3、CF3CF2またはCF3CF2CF2である。
-の特定の例は、PF6 -
Figure 0006226949
である。
-の更なる特定の例は、
Figure 0006226949
である。
本発明の好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、式Iの化合物において、
Aは、式A.1.1aの基であり、その際、R29は、CH2COOHであり、かつ
-は、BF4 -、B(C654 -、PF6 -、SbF6 -、Y.1a、Y.1b、Y.3a、Y.4aおよびY.6aから選択され、その際、Y.1a、Y.1b、Y.3a、Y.4aおよびY.6aは、前記定義の通りであるか、または
Aは、式A.1.1aの基であり、その際、R29は、CH2COOHであり、かつ
-は、Y.2aであり、その際、Y.2aは、前記定義の通りであるものに関する。
本発明の更なる好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、式Iの化合物において、R1およびR2は、独立して、水素、C1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、C6〜C20−アリールであって1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換された前記アリールから選択され、かつR1はまた式Dの基であってもよく、その際、R14は前記定義の通りであるものに関する。
この実施形態の好ましい一態様によれば、R2は、水素、C1〜C20−アルキルまたはC6〜C20−アリールである。より好ましくは、R2は、水素またはC1〜C10−アルキルもしくはフェニルである。R1は、R2について示された意味の1つを有するか、または式Dの基である。特に、R1およびR2は両者とも水素である。
本発明の更なる好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、式Iの化合物において、nが1もしくは2であるものに関する。この実施形態の好ましい一態様によれば、nは1である。
本発明の更なる好ましい一実施形態は、式Iの化合物で増感された電極層、前記電極層を含む光電変換エレメント、式Iの化合物およびその使用であって、式Iの化合物において、
nは、1であり、
1およびR2は、互いに独立して、水素またはC1〜C10−アルキルから選択され、
Dは、式D.1の基であり、その際、
15は、水素もしくはC1〜C20−アルコキシであり、
19、R20およびR21は、それぞれ水素であり、
17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピロリジニル、ピラゾリジニルまたはイミダゾリジニルであるか、または
17およびR18は、互いに独立して、C1〜C6−アルキル、9H−フルオレン−2−イル、9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イル、ピレニル、C1〜C6−アルキルにより置換されたピレニル、ならびに2−フェニルビニル、2,2−ジフェニルビニルもしくはトリフェニルビニルによって置換されたフェニルから選択されるか、または
Dは、式D.1−1もしくはD.1−2
Figure 0006226949
の基であり、その式中、
*は、前記分子の残りの部分への結合点を示し、かつ
18は、2−フェニルビニルもしくは2,2−ジフェニルビニルによって置換されたフェニル、9H−フルオレン−2−イルまたは9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イルであり、
Aは、式A.1.1a
Figure 0006226949
の基であり、その式中、
29は、−R28−COOHもしくは−R28−COO-+であり、その際、R28は、直接結合、C1〜C4−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンもしくはフェニレンであり、かつ
+は、N(R144 +、Li+、Na+もしくはK+であり、その際、R14は、水素もしくはC1〜C20−アルキルであり、かつ
-は、B(C654 -、PF6 -、[(C1〜C4−ペルフルオロアルキル)SO22-、[(C1〜C4−ペルフルオロアルキル)SO23-、C1〜C8−ペルフルオロアルキル−SO3 -
Figure 0006226949
から選択され、その際、R25は、C1〜C20−アルキル、非置換であるかもしくはC1〜C20−アルコキシによって置換されたフェニル、または1もしくは2個のO、C(O)から選択されるヘテロ原子もしくはヘテロ原子基を環員として含む6員、7員、8員もしくは9員の飽和のヘテロシクリルであり、その際、ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1、2、3、4、5もしくは6個のC1〜C4−アルキル基を有してよく、その際、C1〜C20−アルコキシは、1つ以上の、例えば2、3、4、5、6、7、8もしくは8より多くの酸素原子によって中断されていてよく、かつRf14aは、C1〜C3−ペルフルオロアルキルであるものに関する。
それとは別に、前記可変部R25、R26およびR27は、互いに独立して、好ましくは水素、C1〜C20−アルキルおよびC6〜C20−アリールから選択される。
式Iの化合物は、相応のカルボニル化合物とキノリニウムもしくはイソキノリニウム塩との縮合によって、以下にもしくは実験部に記載されるようにして製造することができる。
スキーム1は、式Iで示され、式中、nが0もしくは1である化合物の製造を概説している。
スキーム1:
Figure 0006226949
スキーム1において、D、A、R1、R2およびnは、前記定義の通りである。
例えば、第四級塩(III)とカルボニル化合物(II)もしくは(IIa)との縮合の反応条件は、ピペリジンもしくはピロリジンの存在下でのエタノール中での還流(例えばJ. Chem. Soc. 1961, 5074, Dyes & Pigments 2003, 58, 227を参照)または無水酢酸中での加熱(例えばIndian J. Chem. 1968, 6, 235.を参照)または酢酸中で酢酸アンモニウムの存在下での加熱である。
縮合反応の後に、フッ素化された対アニオンは、無機アニオン、例えば臭化物イオンから対アニオン交換反応を介して置き換えることができる。
縮合前に、前記基Gは、保護されていてよい。次いで、縮合反応の後に、保護基を取り除くことができる。COOHもしくはCOO-+を含む基Gは、例えばt−ブチル基によって保護されてよい。次いで縮合反応の後に、COO−t−ブチル基はCOOHもしくはCOO-+へと変換できる。
または式(I)の化合物は、相応のキノリンもしくはイソキノリン誘導体とカルボニル化合物との縮合と、それに引き続いて第四級化させて相応のピリジニウム塩、キノリニウム塩もしくはイソキノリニウム塩とすることによって製造することができる。
例えば、出発材料は、一部、商品であるか、または当該技術分野で公知の方法により得ることもできる。
酸化物半導体微粒子は、例えばTiO2、SnO2、WO3、ZnO、Nb25、Fe23、ZrO2、MgO、WO3、ZnO、CdS、ZnS、PbS、Bi23、CdSe、CdTeまたはそれらの組み合わせから構成されている。好ましくは、前記酸化物半導体微粒子は、TiO2から構成される。
本発明の特定の一態様によれば、前記電極層は、式(I)の色素または式(I)の色素の混合物を、唯一の色素として含む。
式(I)の色素および1種以上の更なる色素で増感された酸化物半導体微粒子から構成される多孔質フィルムが好ましい。
更なる色素の例は、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もしくはCu、より好ましくはRu、Osもしくは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(squaraine)、トリフェニルメタン、ペリレン、インジゴ、キサンテン、エオシン、ローダミンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される有機色素である。更なる色素の有機色素としては、メチン色素が好ましい。
更なる色素が存在するならば、その色素の、式(I)の色素に対するモル比は、通常は、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、前記色素は、添加剤、好ましくは補助吸着剤と一緒に吸着される。
かかる添加剤の例は、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もしくはそれらの組み合わせ)、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、ヒドロキサム酸、ヒドロキサム酸誘導体およびそれらの組み合わせ、特にヒドロキサム酸およびヒドロキサム酸誘導体からなる群から選択される補助吸着剤である。
かかる添加剤の、式(I)の色素に対するモル比は、通常は、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、かかる添加剤は、色素ではない。
本発明はまた、本願で定義される電極層を含む光電変換デバイスに関する。
かかる光電変換デバイスは、通常は、
(a)透明な導電性電極基材層と、
(b)酸化物半導体微粒子から構成される多孔質フィルムを含む電極層であって、
(c)式(I)の色素で増感された電極層と、
(d)対向電極層と、
(e)電解質層(例えば作用電極層(b)と対向電極層(d)との間に満たされる)と、
を含む。
前記成分(c)は、式(I)の色素と、1種以上の更なる色素との組み合わせであってもよい。
好ましくは、前記透明な導電性電極基材層(a)は、
(a−1)透明な絶縁層と、
(a−2)透明な導電性層と、
を含む(例えばからなる)。
透明な導電性層(a−2)は、通常は、透明な絶縁性層(a−1)と電極層(b)との間にある。
透明な絶縁層(a−1)の例は、ソーダガラス、融解石英ガラス、晶質石英ガラス、合成石英ガラスのガラス基材、耐熱性樹脂シート、例えばフレキシブルフィルム、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)から構成される透明なプラスチックシート、酸化チタンもしくはアルミナなどのセラミックの研磨プレートを含む。
透明な導電性層(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(フッ素ドープスズ酸化物)、ホウ素、ガリウムもしくはアルミニウムがドープされた亜鉛酸化物ならびにニオブドープされたチタン酸化物である。透明な導電性層(a−2)の厚さは、通常は0.1〜5μmである。表面抵抗は、通常は、40オーム/平方未満、好ましくは20オーム/平方未満である。
透明な導電性層(a−2)の導電性を向上させるために、例えば銀、白金、アルミニウム、ニッケルもしくはチタンから構成される金属ワイヤ層をその上に形成させることが可能である。金属ワイヤ層の面積比は、一般に、透明な導電性電極基材層(a)の透光率を大きく下げない範囲内にある。かかる金属ワイヤ層が使用される場合に、該金属ワイヤ層は、グリッド様、ストライプ様またはコーム様のパターンとして提供されうる。
前記電極層(b)は、通常は、透明な導電性電極基材層(a)と電解質層(e)との間にある。
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での高温加水分解によって製造できる。前記微粒子は、通常は、1nm〜1000nmの平均粒径を有する。異なるサイズを有する粒子を配合でき、かつ単層もしくは複層の多孔質フィルムのいずれかとして使用できる。酸化物半導体層(b)の多孔質フィルムは、通常は、0.5〜50μmの厚さを有する。
所望であれば、前記電極層(b)上に(通常は電極層(b)の表面と前記色素(c)との間に)および/または電極層(b)と透明な導電性電極基材層(a)との間に、電極層(b)の性能の向上のためにブロッキング層を形成することも可能である。ブロッキング層の形成の一例は、前記電極層(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、例えばチタン塩化物、スズ塩化物および亜鉛塩化物、窒化物および硫化物の溶液中に浸し、次いで該基材を乾燥もしくは焼結させることである。例えば、前記ブロッキング層は、金属酸化物(例えばTiO2、SiO2、Al23、ZrO2、MgO、SnO2、ZnO、Eu23およびNb25またはそれらの組み合わせ)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)もしくはポリ(メチルシロキサン))から構成されている。かかる層の製造の詳細は、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、不所望な反応を防ぐために適用できる。ブロッキング層は、通常は稠密かつ緻密であり、通常は電極層(b)よりも薄い。
好ましくは、対向電極層(d)は、
(d−1)導電性層と、
(d−2)絶縁層と、
を含む(例えばからなる)。
導電性層(d−1)は、通常は、絶縁層(d−2)と電解質層(e)との間にある。
例えば、導電性層(d−1)は、導電性カーボン(例えば黒鉛、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、カーボンファイバ、グラフェン(grapheme)もしく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(フッ素ドープされたスズ酸化物)、ホウ素、ガリウムもしくはアルミニウムでドープされた亜鉛酸化物ならびにニオブドープされたチタン酸化物またはそれらの混合物を含む。
更に、導電性層(d−1)は、白金、カーボンなどの層(一般に0.5〜2000nmの厚さを有する)を、導電性酸化物半導体、例えばITO、FTOなどの薄膜(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層であってよい。白金、カーボンなどの層は、通常は、電解質層(e)と絶縁層(d−2)の間にある。
絶縁層(d−2)の例は、ソーダガラス、融解石英ガラス、晶質石英ガラス、合成石英ガラスのガラス基材、耐熱性樹脂シート、例えばフレキシブルフィルム、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)から構成される透明なプラスチックシート、酸化チタンもしくはアルミナなどのセラミックの研磨プレートを含む。
前記色素(c)は、通常は、電解質層(e)に面した電極層(b)の表面上にある電極層(b)上に堆積される。
前記色素(c)を前記電極層(b)に吸着させるために、前記電極層(b)を、該色素の溶液または分散液中に浸してよい。前記色素溶液または分散液の濃度は、制限されるものではないが、1μM〜1Mであり、好ましくは10μM〜0.1Mである。前記色素吸着のための時間は、好ましくは、10秒から1000時間以下、より好ましくは1分から200時間以下、最も好ましくは1〜10時間である。前記色素吸着のための温度は、好ましくは室温から前記溶媒または分散液の沸点温度までである。その吸着は、浸漬、含浸または撹拌しながらの含浸で行うことができる。撹拌法としては、撹拌機、超音波分散、ボールミル、ペイントコンディショナー(paint conditioner)、サンドミルなどが使用されるが、その一方で、撹拌法はそれらに制限されるものではない。
前記色素(c)の溶解もしくは分散のための溶媒は、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、ヘテロ環式化合物、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、メチルヨージド、ヨードベンゼンおよびフルオロベンゼンならびに炭化水素溶媒、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を含む。これらは、単独で使用しても、または2種以上の溶媒を含む混合物の形で使用してもよい。溶媒として、超臨界溶媒、例えば超臨界二酸化炭素を使用してもよい。
色素(c)として、式(I)の色素を、電極層(b)に対して、単独でまたは1種以上の更なる色素と組み合わせて吸着させてよい。一緒に吸着される色素は、式(I)の色素に制限されない。2種以上の色素を、電極層(b)に対して、一つずつまたは全て一緒に、該色素を溶媒中に溶解させることによって吸着させることができる。広い範囲の光波長を吸収し、より高い電流を生成するために、異なる吸収ピークを異なる波長で有する色素を使用することが好ましい。電極層(b)上に吸着された2種以上の色素の比率は、制限されるものではないが、好ましくはそれぞれの色素は、10%より高いモル比を有する。
色素(c)の吸着のためには、添加剤を組み合わせて使用することができる。前記添加剤は、色素吸着の制御用の機能を有しうる剤のいずれか1つであってよい。該添加剤は、縮合剤、例えばチオールまたはヒドロキシル化合物ならびに補助吸着剤を含む。これらは、単独でまたはそれらの混合物で使用することもできる。該添加剤の前記色素に対するモル比の値は、好ましくは0.01〜1000、より好ましくは0.1〜100である。
例えば、色素吸着された電極層は、4−t−ブチルピリジンなどのアミンで処理してもよい。処理法としては、アセトニトリルもしくはエタノールなどの溶媒で希釈されていてよいアミン溶液中に色素増感された電極層を浸漬させることが使用できる。
上述のように、本発明の電極層を得ることができる。
前記電極層(e)が溶液、準固体または固体の形態である場合に、前記電解質層(e)は、通常は、
(e−1)電解質化合物と、
(e−2)溶媒および/またはイオン性液体と、好ましくは
(e−3)他の添加剤と、
を含有する。
電解質化合物(e−1)の例は、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み合わせ、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、ヨウ化ピリジウムもしくはヨウ化イミダゾリウムとヨウ素との組み合わせ、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、臭化セシウムもしくは臭化カルシウムと臭素との組み合わせ、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もしくは臭化ピリジニウムと臭素との組み合わせ、金属錯体、例えばフェロシアン酸塩−フェリシアン酸塩もしくはフェロセン−フェリシニウムイオン、硫黄化合物、例えばナトリウム多硫化物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−キノンならびにニトロキシドラジカル、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み合わせを含む。電解質化合物(e−1)は、部分的にニトロキシドラジカルをオキソアンモニウム塩へとインサイチューで酸化剤(例えばNOBF4)を添加することによって変換することで製造可能である。
前記電解質化合物(e−1)は、単独でまたは混合物の形で使用することができる。電解質化合物(e−1)としては、室温で溶融状態にある溶融塩を使用できる。かかる溶融塩が使用される場合に、特に溶媒を使用する必要はない。
電解質溶液中の電解質化合物(e−1)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、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、ヘテロ環式化合物、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、メチルヨージド、ヨードベンゼンおよびフルオロベンゼンならびに炭化水素溶媒、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上述の溶媒の組み合わせであり、前記イオン性液体は、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もしくはそれらの組み合わせであり、好ましくは前記塩のアニオンは、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[(CF3SO22-]、N(CN)2 -、C(CN)3 -、B(CN)4 -、SCN-、SeCN-、I-、IO3 -もしくはそれらの組み合わせである。
例えば、光電変換デバイスは、溶媒を含む(例えばイオン性液体を含まない)。例えば、光電変換デバイスは、イオン性液体を含む(例えば溶媒を含まない)。
更なる添加剤(e−3)の例は、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もしくはLi(CF3SO2)N);ピリジン類(特に0.005〜2.0M、好ましくは0.02〜0.7M)(例えばピリジン、t−ブチルピリジンもしくはポリビニルピリジン)、ゲル化剤(成分eの質量に対して特に0.1〜50質量%、好ましくは1.0〜10質量%)(例えばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−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(成分eの質量に対して特に0.1〜50質量%、好ましくは1.0〜10質量%)(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もしくはそれらの組み合わせ、カーボンファイバ、カーボンブラック、ポリアニリン−カーボンブラック複合材、TiO2、SiO2もしくはSnO2)である。
本発明においては、無機固体化合物、例えばCuI、CuSCN、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se2、CuGaSe2、Cu2O、CuS、CuGaS2、CuInS2、CuAlSe2、GaP、NiO、CoO、FeO、Bi23、MoO2、Cr23など、有機ホール輸送材料または電子輸送材料を、電解質層(e)の代わりに使用できる。有機正孔輸送材料の例は、ポリチオフェンおよびポリアリールアミンなどのポリマーをベースとするp型半導体または非晶質の可逆的に酸化可能なナノポリマー有機化合物、例えばスピロビフルオレンをベースとするp型半導体である。これらの固体p型半導体は、非ドープ形およびドープ形の両方で使用できる。これらの化合物は、単独でまたは2種以上の混合物で使用できる。
当該電極層、光電変換デバイスおよびDSCは、US 4,927,721、US 5,084,365、US 5,350,644およびUS 5,525,440に概説されるようにして、またはそれと同様にして製造できる。
本発明はまた、本願に記載の光電変換デバイスを含む色素増感型太陽電池に関する。
本発明はまた、本願で定義される式(I)の化合物の、色素増感型太陽電池における色素としての使用に関する。
本発明は、更に本願に定義される式(I)の化合物に関する。
本発明をここで、以下の実施例によって更に詳細に説明する。しかしながら、以下の実施例は説明を目的とするものであって、本発明を実施例に制限することを意図するものではない。
例D−1
D−1は、以下のスキームに従って製造される。
Figure 0006226949
キノリニウム塩(A)の製造:
4−メチルキノリン(7.17g、50.07ミリモル)、t−ブチルブロモアセテート(10.4ml、70.44ミリモル)および150mlのトルエンの混合物を、N2下で80℃で一晩撹拌した。沈殿物を濾過により回収し、トルエンにより洗浄し、乾燥させることで、ベージュ色の固体(A)(13.6g)が得られた。粗製物を更なる精製をせずに使用した。
キノリニウム塩(C)の製造:
アルデヒド(B)(1.0g、6.7ミリモル)、キノリニウム塩(A)(1.8g、7.0ミリモル)および10mlの無水酢酸の混合物を、N2下で80℃において2時間にわたり撹拌した。無水酢酸を、真空蒸発によって除去し、得られた固体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、DCM−メタノール(10→20%))によって精製することで、1.4gの(C)が得られた。
キノリニウム塩(D)の製造:
キノリニウム塩(C)(1.4g)および20mlのジクロロメタン/トリフルオロ酢酸の混合物(4:3)を、室温で2時間にわたり撹拌した。溶媒を、真空蒸発によって除去し、得られた固体をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、DCM−メタノール(5→20%))によって精製することで、1.1gの(D)が得られた。
D−1の製造
キノリニウム塩(D)(150mg、0.36ミリモル)、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(LiTFSI)(206mg、0.72ミリモル)およびジクロロメタン(5ml)/H2O(5ml)の混合物を、室温で17時間にわたり撹拌した。ジクロロメタンを真空蒸発によって除去することで、色素D−1の水懸濁液が得られた。前記色素を濾過により回収して、水により洗浄し、そして真空中で室温において一晩乾燥させることで、150mgのD−1が得られた。
前記合成例において記載した手順を使用して、出発化合物を適宜変更することにより更なる化合物D−2〜D−21を製造した。こうして得られた化合物を、以下の表Iにおいて物理化学的データと共に列記する。
例D−2〜D−4
色素D−2、D−3およびD−4は、前記手順と同様であるが、但しLiTFSIの代わりに、対アニオンの相応の塩を使用して製造した。
例D−5
Figure 0006226949
色素D−5は、前記手順と同様であるが、但し(B)の代わりに相応のアルデヒド(E)を使用して製造した。
例D−6〜D−9
色素D−6〜D−9は、D−5の手順と同様であるが、但しLiTFSIの代わりに、対アニオンの相応の塩を使用して製造した。
例D−10
色素D−10は、D−1の手順と同様であるが、但しLiTFSIの代わりに、対アニオンの相応の塩を使用して製造した。
例D−11〜D−13
色素D−11〜D−13は、D−5の手順と同様であるが、但しLiTFSIの代わりに、対アニオンの相応の塩を使用して製造した。
例D−14〜D−16
Figure 0006226949
色素D−14〜D−16は、前記手順と同様であるが、但しそれぞれ相応のアルデヒド(F)、(G)および(H)を使用して製造した。
色素D−17〜D−29は、前記手順と同様にして製造される。
表I
Figure 0006226949
Figure 0006226949
Figure 0006226949
Figure 0006226949
Figure 0006226949
Figure 0006226949
性能の結果
例A−1(DSCデバイスの製造)
FTO(フッ素ドープ酸化スズ)ガラス基板(12オーム/平方未満、A11DU80、AGC Fabritech Co., Ltdにより供給)をベース材料として使用し、それを連続的にガラス清浄剤のSemico Clean(フルウチ化学株式会社)、完全脱イオン水およびアセトンで、それぞれの場合に超音波浴中で5分にわたり処理し、次いでイソプロパノール中で10分にわたり焼き付けて、窒素流中で乾燥させた。
噴霧熱分解法を使用して、固体TiO2バッファー層を生成した。酸化チタンペースト(PST-18NR、Catalysts & Chemicals Ind. Co., Ltd.により供給)をFTOガラス基板上にスクリーン印刷法により塗布した。120℃で5分にわたり乾燥させた後に、1.6μmの厚さを有する作用電極層を、空気中で450℃で30分にわたり、かつ500℃で30分にわたり熱処理にかけることによって得た。得られた作用電極を、次いでM. Graetzel他によって記載されるようにして、例えばGraetzel M. et al., Adv. Mater. 2006, 18, 1202に記載されるようにしてTiCl4で処理する。焼結後に、サンプルを60〜80℃に冷やした。該サンプルを次いで以下に示される添加剤(E−1)で処理した(EP 10167649.2)。
Figure 0006226949
エタノール中5mMの(E−1)を調製し、中間体を17時間にわたり浸漬し、純粋なエタノール浴中で洗浄し、窒素流中で軽く乾燥させ、引き続き色素(D−1)をアセトニトリル+t−ブチルアルコールの混合溶媒(1:1)中に溶かした0.5mM溶液中に2時間にわたり浸漬させることで、前記色素を吸着させた。前記溶液から取り出した後に、試験片を引き続きアセトニトリル中で洗浄し、そして窒素流中で乾燥させた。
p型半導体溶液を次いでスピンコートした。このために、クロロベンゼン中の、0.165Mの2,2’,7,7’−テトラキス(N,N−ジ−p−メトキシフェニル−アミン)−9,9’−スピロビフルオレン(スピロ−MeOTAD)および20mMのLiN(SO2CF32(和光純薬工業株式会社)の溶液を使用した。前記試験片上にこの溶液20μL/cm2を塗布し、60秒にわたり作動させた。次いで上清溶液を、1分あたり2000回転で30秒にわたり回転させた。基板を周囲条件下で一晩貯蔵した。こうしてHTMが酸化され、そのため導電性が高まった。
金属背面電極として、Agを金属熱蒸着(thermal metal evaporation)によって真空中で0.5nm/sの速度で1×10-5ミリバールの圧力で蒸着させ、こうして約100nm厚のAg層が得られた。
前記光電変換デバイスの光電力変換効率ηを測定するために、それぞれの電流/電圧特性、例えば短絡電流密度Jsc、開回路電圧Vocおよび曲線因子FFを、Source Meter Model 2400(Keithley Instruments Inc.)を用いて、ソーラーシミュレーター(Peccell Technologies, Inc.)によって生成された人工太陽光(AM1.5、100mW/cm2強度)の照射下で得た。
例A−2〜A−4
例A−1に記載されるのと同様であるが、化合物(D−1)を化合物(D−2)〜(D−4)に置き換えて、DSCデバイスを製造し、かつ評価した。
比較例A−5〜A−6
例A−1に記載されるのと同様であるが、化合物(D−1)を以下に示される化合物(R−1)〜(R−2)に置き換えて、DSCデバイスを製造し、かつ評価した。化合物R−1およびR−2は、本発明によるものではなく、比較化合物としての役割を果たす。化合物R−1およびR−2は、対アニオンの点でのみ本発明による化合物と異なる。
第1表は結果を示す。
Figure 0006226949
第1表:固体DSC性能
Figure 0006226949
** CN1534021の特許請求の範囲に含まれるが、実施例には含まれない
第1表から理解できるように、フッ素化された対アニオンを有する化合物(A−1〜A−4)は、同じ発色団につき対アニオンとしてBr-およびC817SO3 -を有する比較化合物R−1およびR−2に比して、より高いJscおよびVocを示し、こうしてより高い変換効率が得られる。
例A−7〜A−18
例A−1に記載されるのと同様であるが、化合物(D−1)を化合物(D−5)から(D−9)および(D−23)〜(D−29)に置き換えて、DSCデバイスを製造し、かつ評価する。
比較例A−19
例A−1に記載されるのと同様であるが、化合物(D−1)を以下に示される化合物(R−3)に置き換えて、DSCデバイスを製造し、かつ評価する。化合物R−3は、対アニオンの点でのみ本発明による化合物と異なる。第2表は結果を示す。
Figure 0006226949
第2表:固体DSC性能
Figure 0006226949
第2表から理解できるように、フッ素化された対アニオンを有する化合物(A−7〜A−18)は、同じ発色団につき対アニオンとして臭素(A−19)を有する比較化合物R−3に比して、より高いJscおよびVocを示し、こうしてより高い変換効率が得られる。

Claims (25)

  1. 式(I)
    Figure 0006226949
    [式中、
    nは、1、2、3、4、5または6であり、
    1およびR2は、互いに独立して、水素、C1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されている前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、およびC1〜C8−アルキルから選択される1、2もしくは3個の置換基を有するC6〜C20−アリールから選択されるか、または
    1は、更に、式Dの基であってよく、
    それぞれのDは、独立して、式(D.1)および(D.2)
    Figure 0006226949
    の基から選択され、その際、
    *は、式(I)の化合物の残りの部分への結合を表し、
    17およびR18は、互いに独立して、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    14は、水素、C1〜C20−アルキルもしくはC6〜C10−アリールであるか、または
    17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成するか、または
    17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成するか、または
    17およびR22は、R17が結合される窒素原子と、R22およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成し、および/または
    18およびR19は、R18が結合される窒素原子と、R19およびN−R18が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環を形成し、
    15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、互いに独立して、水素、NR2526、OR25、SR25、NR25−NR2627、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR2627、CO−R25、CO−OR25、CO−NR2526、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR2627、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR2526、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルからなる群から選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    25、R26およびR27は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルからなる群から選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    Aは、式(A.1)、(A.2)、(A.3)、(A.4)もしくは(A.5)
    Figure 0006226949
    の基であり、その際、
    #は、式(I)の化合物の残りの部分への結合を示し、
    29、R30、R31、R32、R33、R34およびR35は、互いに独立して、基G、水素、ハロゲン、OR36、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルからなる群から選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    但し、基R29、R30、R31、R32、R33、R34およびR35の少なくとも1つは基Gであり、
    36は、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリールであり、その際、アルキルは、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    Gは、−R28−COOH、−R28−COO-+、−R28−CO(C=O)OH、−R28−CO(C=O)O-+、−R28−S(=O)2OH、−R28−S(=O)2-+、−R2−O−S(=O)2OH、−R28−O−S(=O)2-+、−R28−P(=O)(OH)2、−R28−P(=O)(O-+2、−R28−P(=O)(OH)(O-+)、−R28−O−P(=O)(OH)2、−R28−O−P(=O)(O-+2、−R28−O−P(=O)(OH)(O-+)、−R28−CO−NH−OH、−R28−S(=O)2NH−OH、−R28−NR14−S(=O)2OHおよび−R28−NR14−S(=O)2-+から選択され、
    28は、直接結合、C1〜C20−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンもしくはC6〜C10−アリーレンであり、
    +は、有機もしくは無機のカチオン等価物であり、
    -は、基(Y.1)、(Y.2)、(Y.4)、(Y.5)および(Y.6)
    Figure 0006226949
    から選択されるフッ素化された有機アニオンであり、
    -は、S(=O)2-、O−S(=O)2-、COO-
    Figure 0006226949
    であり、
    Rf1は、ハロゲン、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたハロアルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたハロアルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたハロアルキニル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルであり、その際、アルキル、ハロアルキル、アルケニル、ハロアルケニル、アルキニル、ハロアルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    Rf2、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6は、独立して、ハロゲン、水素、NR2526、OR25、SR25、NR25−NR2627、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR2627、CO−R25、CO−OR25、CO−NR2526、S−CO−R25、CO−SR25、CO−NR25−NR2627、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR2526、CO−NR25−CO−R26、CO−NR25−CO−OR26、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルケニル、非置換もしくは置換されたC2〜C20−アルキニル、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール、非置換もしくは置換されたヘテロアリール、非置換もしくは置換されたヘテロシクリル、非置換もしくは置換されたC7〜C20−アラルキル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルケニル、非置換もしくは置換されたC8〜C20−アラルキニル、非置換もしくは置換されたC4〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換されたC5〜C20−シクロアルケニルおよび非置換もしくは置換されたC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    但し、基Rf2、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6の少なくとも1つは、フッ素もしくはC1〜C20−フルオロアルキルであり、その際、フルオロアルキルは、中断されていないか、またはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    1、X2およびX3は、互いに独立して、S(=O)2およびCOから選択され、
    Rf7*、Rf8*およびRf9は、互いに独立して、非置換もしくは置換されたC1〜C20−フルオロアルキル、C6〜C20−フルオロアリールから選択され、その際、フルオロアルキルは、中断されていないか、もしくはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    Rf10、Rf11、Rf12およびRf13は、互いに独立して、C1〜C20−フルオロアルキルおよびC6〜C20−フルオロアリールから選択され、
    Rf14およびRf15は、一緒になって、非置換もしくはC1〜C6−フルオロアルキルによって置換されたC3〜C7−フルオロアルキルであり、
    Rgは、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルキル、非置換もしくは置換されたC1〜C20−アルコキシ、非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリールもしくは非置換もしくは置換されたC6〜C20−アリール−O−であり、その際、アルキル、およびアルコキシ中のアルキル部は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、
    但し、R17およびR18が両者とも非置換もしくは置換されたフルオレンである場合に、Y-は、ビストリフルオロメチルスルホンイミドもしくはC(SO2CF33 -ではない]
    の色素で増感された酸化物半導体微粒子から構成された多孔質フィルムを含む電極層。
  2. 請求項1に記載の電極層であって、式(D.1)および(D.2)の基において、
    17およびR18は、独立して、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、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニル中の脂肪族部は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、および/または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、ヘテロシクリル、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択される1つ以上の置換基を有してよく、かつ
    アリール、アラルキル、アラルケニルもしくはアラルキニルのアリール部、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、シクロアルキル、シクロアルケニルもしくはシクロアルキニルは、非置換であるか、またはハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25、S(=O)2-+、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、ヘテロシクリル、C6〜C20−アリール、1つ以上のC1〜C20−アルキルおよびOR25から選択される置換基を有するC6〜C20−アリール、マレイン酸無水物基およびマレイミジルから選択される1つ以上の置換基を有してよく、その際、最後に挙げた2つの基は、非置換であるか、またはC1〜C20−アルキル、C6〜C20−アリールおよびフェニル−NR2526から選択される置換基を有してよいか、または
    17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、5員、6員もしくは7員の、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい飽和または不飽和の複素環を形成でき、その際、 17 およびR 18 が形成する前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx1を有してよく、
    それぞれのRx1は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx2を有してよいC1〜C20−アルキル、および非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx3を有してよいフェニルから選択され、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx1は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環および芳香族環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx3を有し、および/または同じ炭素原子に存在する2つの基Rx1は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx2を有するC1〜C20−アルキリデンであってよく、その際、
    x2は、ハロゲン、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択され、
    x3は、C1〜C10−アルキル、ハロゲン、フルオレン−9−イリデンメチル、S−R25、O−R25、CO−OR25、O−CO−R25、NR2526、CONR2526、NR25−CO−R26、S(=O)2OR25およびS(=O)2-+から選択されるか、または
    17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい複素環を形成でき、その際、 17 およびR 20 が形成する前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよいか、または
    17およびR22は、R17が結合される窒素原子と、R22およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい複素環を形成でき、その際、 17 およびR 22 が形成する前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよく、および/または
    18およびR19は、R18が結合される窒素原子と、R19およびN−R18が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換された5員、6員もしくは7員の環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1もしくは2個の更なるヘテロ原子を有してよい複素環を形成でき、その際、 18 およびR 19 が形成する前記複素環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx4を有してよく、その際、
    それぞれのRx4は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx5を有してよいC1〜C20−アルキル、および非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx6を有するフェニルから選択され、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx4は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環または芳香族環は、非置換であるか、または1つ以上の置換基Rx6を有してよく、および/または同じ炭素原子に存在する2つの基Rx4は、非置換であるか、もしくは1つ以上の置換基Rx5を有するC1〜C20−アルキリデンであってよく、その際、
    それぞれのRx5は、Rx2について示した意味の1つを有し、かつ
    それぞれのRx6は、Rx3について示した意味の1つを有し、更に、隣接した炭素原子に結合された2つの基Rx6は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、ベンゼン環もしくはナフタレン環を形成でき、
    15、R16、R19、R20、R21、R22、R23およびR24は、独立して、水素、NR2526、OR25、SR25、NR25−NR2627、NR25−OR26、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、NR25−CO−R26、NR25−CO−OR26、NR25−CO−NR2627、CO−R25、CO−OR25、CO−NR2526、CO−SR25、CO−NR25−NR2627、CO−NR25−OR26、CO−O−CO−R25、CO−O−CO−OR25、CO−O−CO−NR2526、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、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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−シクロアルケニルおよびC6〜C20−シクロアルキニルから選択され、その際、アルキルは、中断されていないか、もしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断されており、かつアルキル、アラルキルのアルキル部、アルケニル、アラルケニルのアルケニル部、アルキニルおよびアラルキニルのアルキニル部は、C4〜C20−シクロアルキル、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR1414'、CONR1414'、NR14−CO−R14'、S(=O)2OR14およびS(=O)2-+から選択される置換基を有してよく、その際、
    アリール、アラルキル、アラルケニルおよびアラルキニルのアリール部、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、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、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、ハロゲン、S−R14、O−R14、CO−OR14、O−CO−R14、NR1414'、CONR1414'、NR14−CO−R14'、S(=O)2OR14およびS(=O)2-+から選択される置換基を有してよく、その際、R14'は、R14について示した意味の1つを有し、かつR14、R25、R26、R27およびZは、請求項1に定義される通りである前記電極層。
  3. 請求項2に記載の電極層であって、Dが式(D.1)の基であり、その式中、
    17およびR18は、互いに独立して、C1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、C7〜C20−アラルキル、C8〜C20−アラルケニル、C8〜C10−アラルキニルおよびC5〜C12−シクロアルキルから選択され、その際、アルキルもしくはアルケニルは、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、NR1414'、CONR1414'およびNR14−CO−R14'から選択される1、2もしくは3個の置換基を有してよく、その際、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アラルケニルおよびアラルキニルのアリール部ならびにシクロアルキルは、非置換であるか、またはC1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニルおよびC8〜C20−アラルケニルから選択される置換基を有してよいか、または
    17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、5員、6員または7員の飽和もしくは不飽和の複素環であって、環員としてO、SおよびNから選択される1個の更なるヘテロ原子を有してよい前記複素環を形成でき、かつ 17 およびR 20 が形成する前記複素環は、非置換であるか、またはC1〜C20−アルキルおよびフェニルから選択される1つ以上の置換基Rx4を有してよく、更に、
    隣接炭素原子と結合された2つの基Rx4は、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和もしくは不飽和の、ベンゼンおよび9H−フルオレンから選択される炭素環式環または芳香族環を形成でき、その際、前記炭素環式環および芳香族環は、非置換であるか、またはC1〜C6−アルキルおよびフルオレン−9−イリデンメチルから選択される1つ以上の置換基を有し、かつ/または同じ炭素原子上に存在する2つの基Rx4は、C1〜C20−アルキリデンであってよく、
    15は、水素、NR2526、OR25、SR25、O−CO−R25およびNR25−CO−R26から選択され、かつ
    19、R20およびR21は、水素であり、その際、R14'は、R14について示した意味の1つを有し、かつR14、R25、R26、R27およびZは、請求項1に定義される通りである前記電極層。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の電極層であって、Dが式(D.1)の基であり、その式中、
    17およびR18は、互いに独立して、
    1〜C8−アルキル、
    非置換であるか、もしくはC1〜C6−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、2−フェニルビニル、2,2−ジフェニルビニルおよびトリフェニルビニルから選択される1もしくは2個の置換基を有するフェニル、
    非置換であるか、もしくはC1〜C6−アルキルから選択される1、2もしくは3個の置換基を有する9H−フルオレン−2−イル、
    非置換であるか、もしくはC1〜C6−アルキルから選択される1もしくは2個の置換基を有するピレニル
    から選択されるか、または
    17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、モルホリニルであるか、または
    17およびR20は、R17が結合される窒素原子と、R20およびN−R17が結合されるベンゼン環の炭素原子と一緒になって、5員もしくは6員の、非置換もしくは2つの基Rxを有する窒素複素環を形成し、その際、2つの隣接炭素原子上の2つの基Rxは、それらが結合される炭素原子と一緒になって、4員、5員、6員もしくは7員の飽和環またはベンゼン環を形成し、
    15は、水素、C1〜C20−アルキルもしくはOR25であり、その際、R25は、請求項1に定義される通りであり、かつ
    19、R20およびR21は、水素である前記電極層。
  5. 請求項4に記載の電極層であって、
    Dが式(D.1)の基であり、その式中、
    15、R19、R20およびR21は、それぞれ水素であり、かつR17およびR18は、互いに独立して、C1〜C6−アルキル、9H−フルオレン−2−イルおよび9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イルから選択されるか、または
    Dが式(D.1−1)および(D.1−2)
    Figure 0006226949
    の基から選択される式(D.1)の基であり、その式中、
    *は、式(I)の化合物の残りの部分への結合点を示し、かつ
    18は、2−フェニルビニルもしくは2,2−ジフェニルビニルによって置換されたフェニル、9H−フルオレン−2−イルまたは9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イルである前記電極層。
  6. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の電極層であって、
    Aは、式(A.1.1a)、(A.1.1b)、(A.2)、(A.3)、(A.4)および(A.5)
    Figure 0006226949
    [式中、
    #は、式(I)の化合物の残りの部分への結合を示し、
    -、R29、R30、R31、R32、R33、R34およびR35は、請求項1に定義される通りである]の基から選択される前記電極層。
  7. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の電極層であって、
    Aは、式(A.1.1a)、(A.1.1b)、(A.2)、(A.3)および(A.4)の基から選択され、その式中、
    29は、基G、C1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、C7〜C20−アラルキル、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されたC6〜C20−アリールおよびC7〜C20−アラルキルから選択され、その際、アラルキルのアリール部は、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されており、
    30は、基G、水素、C1〜C20−アルキルであってアルキルは中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、およびC6〜C20−アリールから選択され、その際、前記アラルキルのアリール部は、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されており、
    31は、水素および式(D*)
    Figure 0006226949
    [式中、#*は、式(A.1.1a)、(A.1.1b)、(A.2)、(A.3)または(A.4)の基の残りの部分への結合点を示し、mは、1、2、3、4、5もしくは6であり、かつD、R1およびR2は、請求項1に定義される通りである]の基から選択され、
    32、R33、R34およびR35は、独立して、水素またはC1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、およびC6〜C20−アリールから選択され、その際、前記アラルキルのアリール部は、1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換されており、かつ
    Gは、−R28−COOH、−R28−COO-+、−R28−SO3H、−R28−SO3 -+、−R28−OP(O)(O-+2、−R28−OP(O)(OH)2および−R28−OP(O)(OH)O-+から選択され、その際、R28は、直接結合、C1〜C20−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンまたはC6〜C10−アリーレンであり、かつZ+は、N(R144 +もしくはアルカリ金属カチオンであり、その際、R14は、請求項1に定義される通りであり、かつ
    -は、請求項1に定義される通りである前記電極層。
  8. 請求項7に記載の電極層であって、
    Aは、式(A.1.1a)
    Figure 0006226949
    [式中、
    29は、−R28−COOHまたは−R28−COO-+であり、その際、R28は、直接結合、C1〜C4−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンまたはフェニレンであり、かつZ+は、N(R144 +、Li+、Na+もしくはK+であり、
    14は、水素またはC1〜C20−アルキルであり、かつ
    -は、請求項1に定義される通りである]の基である前記電極層。
  9. 請求項7または8に記載の電極層であって、
    -が、基(Y.1)、(Y.2)、(Y.4)、(Y.5)および(Y.6)から選択されるフッ素化された有機アニオンであり、前記基(Y.1)、(Y.2)、(Y.4)、(Y.5)および(Y.6)において、
    -は、S(=O)2-、O−S(=O)2-、COO-であり、
    Rf1は、フッ素、C1〜C20−アルキル、C1〜C20−ハロアルキルであり、最後に挙げた2つの基は、中断されていないか、もしくはO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断されており、かつ/または非置換であるか、もしくはハロゲン、OR25、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、CO−OR25およびCO−NR2526から選択される1つ以上の基によって置換されており、
    Rf2、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6は、独立して、フッ素、水素、OR25、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、C1〜C20−フルオロアルキルから選択され、
    1、X2およびX3は、独立して、S(=O)2およびCOから選択され、
    Rf7*、Rf8*およびRf9は、独立して、C6〜C20−フルオロアリール、C1〜C20−フルオロアルキルおよびC1〜C20−フルオロアルキルであってO、S、NR14、COもしくはそれらの組み合わせによって中断された前記フルオロアルキルから選択され、その際、C1〜C20−フルオロアルキルおよび中断されたC1〜C20−フルオロアルキルは、非置換であるか、もしくはOR25、O−CO−R25、O−CO−OR25、O−CO−NR2526、CO−OR25およびCO−NR2526から選択される1つ以上の基によって置換されており、
    Rf10、Rf11、Rf12およびRf13は、独立して、C1〜C20−フルオロアルキルおよびC6〜C20−フルオロアリールから選択され、
    Rf14およびRf15は、一緒になってC3〜C5−ペルフルオロアルキルであり、最後に挙げた基のフッ素原子は、C1〜C10−フルオロアルキルによって交換されていてよく、その際、
    14、R25、R26およびR27は、請求項1に定義される通りである前記電極層。
  10. 請求項9に記載の電極層であって、
    -が、基(Y.1a)、(Y.1b)、(Y.2a)、(Y.4a)、(Y.5a)および(Y.6a)
    Figure 0006226949
    [式中、
    Rf1は、フッ素、C1〜C10−フルオロアルキルまたはOC(=O)−R25によって置換されたC1〜C10−フルオロアルキルであり、その際、
    25は、C1〜C20−アルキル、
    非置換であるかもしくは1つ以上のC1〜C20−アルコキシによって置換されたフェニルであり、そのアルコキシのアルキル部が1つ以上の酸素原子によって中断されている前記フェニル、または
    N、O、C(O)、S、SOおよびSO2から選択される1もしくは2個のヘテロ原子もしくはヘテロ原子基を環員として含む6員、7員、8員もしくは9員の飽和のヘテロシクリルであり、その際、ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1、2、3、4、5もしくは6個のC1〜C4−アルキル基を有してよく、
    Rf4は、OC(O)−C1〜C10−アルキルであり、
    1、X2およびX3は、それぞれSO2であり、
    Rf7*、Rf8*およびRf9は、互いに独立して、C1〜C6−フルオロアルキルから選択され、
    Rf10、Rf11、Rf12およびRf13は、それぞれペンタフルオロフェニルであり、
    Rf14aは、C1〜C6−フルオロアルキルである]から選択される前記電極層。
  11. 請求項1から10までのいずれか1項に記載の電極層であって、Aが式(A.1.1a)の基であり、その式中、R29は、CH2COOHであり、かつY-は、B(C654 -、(Y.1a)、(Y.1b)、(Y.2a)、(Y.4a)および(Y.6a)から選択され、その際、(Y.1a)、(Y.1b)、(Y.2a)、(Y.4a)および(Y.6a)は、請求項10に定義される通りである前記電極層。
  12. 請求項1から11までのいずれか1項に記載の電極層であって、R1およびR2は、独立して、水素、C1〜C20−アルキルであって中断されていないかもしくはO、S、CO、NR14もしくはそれらの組み合わせによって中断された前記アルキル、C6〜C20−アリール、ヘテロアリール、C6〜C20−アリールであって1、2もしくは3個のC1〜C8−アルキルによって置換された前記アリールから選択され、かつR1はまた式Dの基であってもよく、その際、R14は、請求項1に定義される通りである前記電極層。
  13. 請求項11に記載の電極層であって、R2は、水素、C1〜C20−アルキルまたはC6〜C20−アリールであり、かつR1は、R2について示した意味の1つを有するか、または式Dの基である前記電極層。
  14. 請求項1から13までのいずれか1項に記載の電極層であって、R1およびR2が水素である前記電極層。
  15. 請求項1から14までのいずれか1項に記載の電極層であって、nが1または2である前記電極層。
  16. 請求項1から15までのいずれか1項に記載の電極層であって、
    nは、1であり、
    1およびR2は、互いに独立して、水素またはC1〜C10−アルキルから選択され、
    Dは、式(D.1)の基であり、その際、
    15は、水素もしくはC1〜C20−アルコキシであり、
    19、R20およびR21は、それぞれ水素であり、
    17およびR18は、それらが結合される窒素原子と一緒になって、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピロリジニル、ピラゾリジニルまたはイミダゾリジニルであるか、または
    17およびR18は、互いに独立して、C1〜C6−アルキル、9H−フルオレン−2−イル、9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イル、ピレニル、C1〜C6−アルキルにより置換されたピレニル、ならびに2−フェニルビニル、2,2−ジフェニルビニルもしくはトリフェニルビニルによって置換されたフェニルから選択されるか、または
    Dは、式(D.1−1)もしくは(D.1−2)
    Figure 0006226949
    の基であり、その式中、
    *は、式(I)の化合物の残りの部分への結合点を示し、かつ
    18は、2−フェニルビニルもしくは2,2−ジフェニルビニルによって置換されたフェニル、9H−フルオレン−2−イルまたは9,9−ジ(C1〜C8−アルキル)−9H−フルオレン−2−イルであり、
    Aは、式(A.1.1a)
    Figure 0006226949
    の基であり、その式中、
    29は、−R28−COOHもしくは−R28−COO-+であり、その際、R28は、直接結合、C1〜C4−アルキレン、C2〜C4−アルケニレンもしくはフェニレンであり、かつ
    +は、N(R144 +、Li+、Na+もしくはK+であり、その際、R14は、水素もしくはC1〜C20−アルキルであり、かつ
    -は、B(C654 -、[(C1〜C4−ペルフルオロアルキル)SO23-、C1〜C8−ペルフルオロアルキル−SO3 -
    Figure 0006226949
    から選択され、その際、R25は、C1〜C20−アルキル、非置換であるかもしくはC1〜C20−アルコキシによって置換されたフェニル、または1もしくは2個のO、C(O)から選択されるヘテロ原子もしくはヘテロ原子基を環員として含む6員、7員、8員もしくは9員の飽和のヘテロシクリルであり、その際、ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1、2、3、4、5もしくは6個のC1〜C4−アルキル基を有してよく、その際、C1〜C20−アルコキシは、1つ以上の酸素原子によって中断されていてよく、かつRf14aは、C1〜C3−ペルフルオロアルキルである前記電極層。
  17. 請求項1から16までのいずれか1項に記載の電極層であって、酸化物半導体微粒子は、TiO2、SnO2、WO3、ZnO、Nb25、Fe23、ZrO2、MgO、WO3、ZnO、CdS、ZnS、PbS、Bi23、CdSe、CdTeまたはそれらの組み合わせから構成されている前記電極層。
  18. 請求項1から17までのいずれか1項に記載の電極層であって、前記酸化物半導体微粒子から構成される多孔質フィルムは、式(I)の色素および1種以上の更なる色素で増感されている前記電極層。
  19. 請求項18に記載の電極層であって、更なる色素は、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、インジゴ、キサンテン、エオシン、ローダミンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される有機色素である前記電極層。
  20. 請求項1から19までのいずれか1項に記載の電極層であって、前記色素が、添加剤と一緒に吸着されている前記電極層。
  21. 請求項20に記載の電極層であって、前記添加剤が吸着剤である前記電極層。
  22. 請求項1から21までのいずれか1項に定義される電極層を含む光電変換デバイス。
  23. 請求項22に定義される光電変換デバイスを含む色素増感型太陽電池。
  24. 請求項1から16までのいずれか1項に定義される式(I)の化合物の、色素増感型太陽電池中の色素としての使用。
  25. 請求項1から16までのいずれか1項に定義される式(I)の化合物。
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