[发明专利]低聚噻吩衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机高分子光、电材料技术领域，具体涉及低聚噻吩衍生物；本发明还涉及低聚噻吩衍生物的制备方法。 

背景技术

聚合度及聚合位置可以被控制的、具有确定分子量的高纯度低聚噻吩，不仅是研究聚噻吩的“模型”化合物，自身也是一种具有优异光、电性能的电子系共轭化合物。由于其优异的光、电性能，近年来，被作为功能性有机材料进行研究和开发。到目前为止，按照低聚噻吩作为光电信息功能性有机材料的研究开发目标，设计、合成了各种低聚噻吩衍生物。这些衍生物主要被用于以下几个方面的研究：(1)通过电化学掺杂，研究所得到的离子自由基盐的导电率同共轭长度的关系；(2)研究开发低聚噻吩作为光电转换材料的光电特性，研究显示，低聚噻吩及其衍生物是非常优异的p型半导体材料；(3)研究低聚噻吩作为有机电致发光材料的发光特性；(4)研究低聚噻吩作为有机电致变色材料的应用。 

为了研究和开发新型低聚噻吩衍生物的新功能，扩展其应用领域，提高其光电性能，本发明提供一种低聚噻吩衍生物及其制备方法。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有有机电致变色材料在施加电压时，颜色变化不稳定的情况，本发明提供一种颜色变化稳定的低聚噻吩衍生物。 

本发明的目的还在于提供低聚噻吩衍生物的制备方法。 

本发明所述低聚噻吩衍生物是1,3,5-三[5′,2-(3,4-二氧乙撑-噻吩基)-2′-噻吩基]苯（3TB-3EDOT），其具有如下的分子结构： 

本发明所述低聚噻吩衍生物的制备方法包括如下步骤： 

第一步于锥形瓶中加入1,3,5-三(2′-噻吩基)-苯（3TB），用二氯甲烷将其溶解，磁力搅拌下加入N-溴代丁二酰亚胺(NBS),室温下反应18-24小时。除去溶剂得到1,3,5-三(5′-溴-2′-噻吩基)苯（3TB-3Br）的粗产物。以石油醚作为冲洗液，用色谱柱进行分离得到较纯的3TB-3Br，然后重结晶得到纯的3TB-3Br。 

第二步在氮气的保护下，于三口烧瓶中加入3,4-二氧乙撑噻吩(EDOT)和无水四氢呋喃，将反应温度控制在-78℃。待温度稳定后，缓慢滴加正丁基锂，滴加完后升至室温，并继续反应1-3小时。然后再将反应温度降到-78℃，滴加三丁基氯化锡，滴加完后升至室温，反应过夜。反应结束后用水洗，然后用二氯甲烷萃取若干次，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，除去溶剂，得到EDOT锡试剂。 

第三步在氮气保护下，于三口烧瓶中加入无水甲苯，再加入上述二步反应得到的3TB-3Br和EDOT锡试剂以及钯催化剂，控制温度在115℃-120℃下回流反应24-40小时。反应结束后，反应液用饱和NaCl水溶液洗涤，二氯甲烷萃取若干次，合并有机相并用无水硫酸钠干燥。过滤，除去溶剂，得到棕色3TB-3EDOT粗产物。以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂作为冲洗液，用色谱柱进行分离得到纯的3TB-3EDOT。 

第一步中所述重结晶是：先用热的二氯甲烷将较纯1,3,5-三(5′-溴-2′-噻吩基)苯溶解，然后滴加石油醚，再将其移至低温冷却结晶。 

本发明所述低聚噻吩衍生物的反应过程可表达如下： 

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果： 

一般的有机电致变色材料在电化学掺杂时所形成的阳离子（或阴离子）自由 基不稳定，本发明所提供的低聚噻吩衍生物（3TB-3EDOT），其在电化学掺杂时所形成的阳离子（或阴离子）自由基是稳定的，有望作为新型有机电致变色材料。 

具体实施方式

下面结合实例，对本发明做进一步的详细说明 

实施例1:1,3,5-三[5′,2-(3,4-二氧乙撑-噻吩基)-2′-噻吩基]苯（3TB-3EDOT）的制备 

第一步于锥形瓶中加入1,3,5-三(2′-噻吩基)-苯（3TB），用二氯甲烷将其溶解，磁力搅拌下加入N-溴代丁二酰亚胺(NBS),室温下反应20小时。除去溶剂得到1,3,5-三(5′-溴-2′-噻吩基)苯（3TB-3Br）的粗产物。以石油醚作为冲洗液，用色谱柱进行分离得到较纯的3TB-3Br，然后重结晶得到纯的3TB-3Br。