Abstract

DUARTE-RUIZ, A. et al. Sínteses e caracterização de monoadutos de C₆₀ e C₇₀ com acetilacetona e estudo das suas propriedades fotoquímicas para a sua possível aplicação em células solares. Rev.Colomb.Quim. [online]. 2021, vol.50, n.1, pp.86-97.  Epub Apr 14, 2021. ISSN 0120-2804.  https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v50n1.88545.

Reportamos a sínteses de monoadutos de C60 e C70 a temperatura ambiente através da reação de Bingel, utilizando acetilacetona como ligando, na presença de DBU (1,8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno), tetrabromuro de carbono (CBr4) e o-diclorobenzeno. Foram obtidos monoadutos de diacetilmetano-[C60-IJ-fulereno-[5,6] e diacetilmetano-[C70-D5J-fulereno-[5,6] com rendimentos de 69% e 44%, respectivamente. Os produtos se purificaram por cromatografia em coluna (CC, usando sílica gel, hexano, dissulfeto de carbono e clorofórmio como fase móvel à temperatura ambiente ) e se caracterizaram por ressonância magnética nuclear OH e 13C), infra-vermelho com transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia UV-Visível, espectrometria de massas, ionização e dessorção a laser assistida por matriz-tempo de voo (MALDI-TOF), voltametria cíclica (CV) e voltametria de onda quadrada de Osteryoung (OSWV). Ambos compostos mostraram picos de redução irreversíveis controlados por difusão, com níveis de energia LUMO de -3,09 eV, -3,13 eV para os monoadutos C60 e C70, respectivamente. Estos valores são comparáveis com -3,99 eV de PC61BM. Os adutos sintetizados se incorporaram nas células solares de perovskita de tipo inversa e se usaram como materiais de transporte de eletrões (ETM) obtendo eficiências de conversão de energia (PCE) de 8,5% e 14,0% para os monoadutos C60 e C70, respectivamente. Quando o C60 se substitui por um fulereno menos simétrico como o C70, se observa uma absorção de luz melhorado na região visível.

Keywords : fulerenos; reação Bingel; acetilacetona; perovskita, células solares.

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