[发明专利]一类具有电荷存储能力的芳香胺材料的开发与应用

权利要求书

1.一类具有电荷存储能力的芳香胺材料，其特征在于，材料的化学结构式为

结构中Ar₁为以下芳香单元的一种：

结构中Ar₂为以下芳香单元的一种：

结构中n为1~16烷基直链，X = Cl, OCH₃ 或者OC₂H₅。

2.根据权利要求1所述的芳香胺材料，其特征在于，Ar₁为，Ar₂为，n为3，X为OC₂H₅，材料为PyPN，结构式为。

3.根据权利要求2所述的芳香胺材料，其特征在于，PyPN的合成路线为：

其合成步骤为：

(1) 化合物N-烯丙基苯胺的合成：在250 ml 三口烧瓶中加入100 ml的N,N-二甲基甲酰胺、33.8 g的碳酸钾与20 ml的苯胺，在N₂气氛下冷却至0 ℃并搅拌30分钟；向其中缓慢加入19 ml 的3-溴丙烯，室温下反应6 h后将该反应液倒入500 ml的冰水中；用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，分别用水和饱和食盐水洗涤，加入无水MgSO₄干燥后，用石油醚与乙酸乙酯通过层析柱分离提纯，得到淡黄色油状物，产率为48%；

(2) 化合物N-烯丙基-N-(3-吡啶基)苯胺的合成：将2.1 g的化合物N-烯丙基苯胺、1.91 g的3-溴吡啶、1.75 g的叔丁醇钠与20 ml干燥的甲苯加到Schlenk反应瓶中，用N₂置换空气后，加入14 mg的三叔丁基膦四氟硼酸盐与35 mg的双（二亚芐基丙酮）钯；将体系加热到100 ℃反应4 h，冷却到室温，过滤收集母液；蒸掉溶剂后用石油醚与乙酸乙酯混合溶液进行柱分离提纯，得到产物2.34 g，产率为92%；

(3) PyPN的合成：在Schlenk反应瓶中，加入0.42 g的化合物N-烯丙基-N-(3-吡啶基)苯胺、0.49 g的三乙氧基硅烷与2 mg 的Karstedt催化剂，用N₂置换空气后，在95 ℃加热搅拌下12 h；冷却到室温，旋转蒸馏后，用石油醚与乙酸乙酯混合溶液进行柱分离提纯，得到淡黄色油状液体，产率为50%。

4.根据权利要求2所述的芳香胺材料，其特征在于，材料PyPN在SiO₂表面形成电荷存储层的方法：

(1) SiO₂/Si衬底依次在丙酮、乙醇、去离子水超声5 min后，在烘箱里100 ℃干燥，用氧等离子体处理10 min；

(2) 将处理好的SiO₂/Si浸泡到浓度为3 mM的PyPN的无水甲苯溶液里，在80℃维持60h；从溶液中取出，用甲苯充分冲洗，转移到烘箱里，在110℃维持30 min。

5.根据权利要求1所述一类具有电荷存储能力的芳香胺材料在非易失性有机场效应晶体管存储器中的应用。