一种三苯胺喹喔啉共轭聚合物的电化学聚合制备及应用制造技术

一种以三苯胺为电子给体，喹喔啉为电子受体的4，4

【技术实现步骤摘要】
一种三苯胺喹喔啉共轭聚合物的电化学聚合制备及应用


[0001]本专利技术涉及一种聚4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)共轭聚合物及其单体、制备方法和其在电致变色领域中的应用。

技术介绍

[0002]电致变色材料在外加电压的作用下能够发生显著的可逆颜色变化，由于其在光学显示器、智能窗、防眩光后视镜等许多领域的潜在应用而受到了广泛的关注。在过去的几十年里，人们将大量的研究努力致力于开发高效的电致变色材料，这在电致变色器件中发挥着关键的作用，目的是低成本、高光学对比度、长期稳定性和定制的颜色变化。到目前为止，已经报道了各种电致变色材料，涉及金属氧化物、紫罗精、共轭导电聚合物和金属配合配合物。
[0003]有机电致变色材料具有开关时间短、调色方便、着色效率高的等优点。聚芳胺衍生物由于其独特的可逆氧化还原行为，已被证明是一种活性电致氧化材料，可通过电氧化过程着色。为了提高聚芳胺基电致变色材料的性能，分子设计中的一个有效策略是将共轭骨干中引入受电子部分。目前最先进的线性型配置提高了稳定性、开关速度和着色效率。然而，电子给体
‑
电子受体(D
‑
A)型共轭聚合物固有的强分子内电荷转移跃迁导致了可见区域的广泛和高吸收，降低了它们在中性态的透射率，限制了其在智能变色窗的应用。另一方面，在合成D
‑
A型共轭化合物的过程中，频繁使用贵金属催化作用进行供体和受体部分之间的耦合反应，也增加了其生产成本。虽然共轭的切割可以获得无色电致变色材料，但它将导致颜色调控的局限性和器件性能恶化。因此，无色、彩色可调共轭D
‑
A型电致色材料的发展仍然是一个挑战。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种以三苯胺为电子给体，喹喔啉为电子受体的4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)有机小分子及其制备方法，提供4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)聚合物薄膜的电化学聚合制备方法。该薄膜可作为电致变色材料，在可见光区表现出高光学对比度(～80％)和良好的循环稳定性，提供所述聚4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)聚合物薄膜作为电致变色材料的应用。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)单体，其结构式如式(II)所示：
[0007][0008]一种4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)单体的制备方法，所述单体按如下方法制备：
[0009]一、合成1，2
‑
二(4
‑
二苯胺)苯基
‑
1，2
‑
二酮
[0010]在温度为0℃氮气保护下，将三苯胺2.96g(12mmol)溶于无水二氯甲烷(40mL)中，加入无水氯化铝1.60g(12mmol)后搅拌溶液。将反应体系温度保持在0℃以下逐滴滴加草酰氯0.64g(5mmol)。在室温下搅拌12小时，用分液漏斗分离有机层，然后依次用水和二氯甲烷对得到的有机层进行萃取提纯，得到有机相，向有机相中加入无水硫酸镁进行干燥，将干燥的有机相通过减压蒸馏除去溶剂，得到白色粉末状的产物。
[0011]二、合成4，4
′‑
(苯并[c][1，2，5]噻二唑
‑
4，7
‑
二酰基)双(N，N
‑
二苯基苯胺)
[0012]将1g(3.4mmol)4，7
‑
二溴苯并[c][1，2，5]噻二唑溶解在30mL 1，4
‑
二氧六环中，加入2.36g(8.16mmol)三苯胺硼酸，3mL碳酸钾水溶液(2mol/L)，112mg(0.1mmol)四(三苯基膦)钯，在氮气保护且室温下均匀搅拌，然后加热回流，反应过夜。待反应结束后冷却至室温。旋干溶剂后，在残渣中加入水，二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水清洗，收集有机相，加入无水硫酸钠干燥后，减压除去有机溶剂，将所得固体分离提纯，真空干燥，得到橙色固体。
[0013][0014]三、合成4，4
′‑
双(二苯胺)
‑
[1，1
′
：4
′
，1
′‑
三苯基]‑2′
，3
′‑
二氯化铵
[0015]将1g(1.6mmol)步骤二所得的4，4
′‑
(苯并[c][1，2，5]噻二唑
‑
4，7
‑
二酰基)双(N，N
‑
二苯基苯胺)溶解到乙醇(20mL)中，再加入0.5g(7.1mmol)锌粉，然后缓慢滴加5mL浓盐酸，在氮气保护且室温下均匀搅拌，然后加热回流，反应过夜。待反应结束后冷却至室温。过滤，滤液经减压浓缩，加入水，二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水清洗，收集有机相，加入无水硫酸钠干燥后，减压除去有机溶剂，加入氯化氢的二氯甲烷溶液搅拌成盐，真空干燥，得到白色固体。
[0016][0017]四、合成4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)
[0018]将515mg(0.77mmol)步骤三所制备的4，4
′‑
双(二苯胺)
‑
[1，1
′
：4
′
，1
′‑
三苯基]‑2′
，3
′‑
二氯化铵和462mg(0.85mmol)步骤一所制备的1，2
‑
二(4
‑
二苯胺)苯基
‑
1，2
‑
二酮溶解在20mL乙酸中，在氮气保护下回流6小时。待反应结束后冷却至室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4，4
′
，4
″
，4
″′‑
(喹啉
‑
2，3，5，8
‑
四酰基)四(N，N
‑
二苯基苯胺)作为单体的电化学制备聚合物薄膜的方法，其特征在于，所述聚合物膜具有如有如(I)的化学结构式：所述聚合物薄膜按如下方法制备：将4，4
′
，4
″
，4

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，汪文源，陈洪进，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：