[发明专利]一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用

说明书

一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用，涉及一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用。本发明是要解决现有的电致变色材料性能单一的技术问题。本发明的含三芳胺和芴单元的共轭聚合物的结构式如下：其中n为正整数。本发明的含三芳胺和芴单元的共轭聚合物的制备方法如下：一、合成三芳胺单体；二、铃木反应。本发明的含三芳胺和芴单元的共轭聚合物应用于作为电致变色材料，电致发光性能材料、电阻记忆材料或传感器功能材料。本发明扩展了电致变色材料的应用范围，建立的芴‑三芳胺体系充分结合三芳胺和芴单元的优点并克服二者缺点，具有更强的空穴传输能力和增强器件的发射效率。

技术领域

本发明涉及一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用

背景技术

随着科技的发展，人类对于材料的要求也越来越高。单纯的电致变色材料越来越不能完全满足日益增长的需要，人们期望电致变色材料还具有更多的功能，如电致发光性能、电阻记忆、传感器功能等来达到器件集成的目标。由于三芳胺具有独特的共轭结构，和很特别的给电子性，能够在电场作用下很容易地形成胺正离子自由基，具有较高的空穴迁移率，所以是一种优异的电致变色材料。然而所报道的大多数基于三芳胺的电致变色材料大多是以N原子为中心连接三个苯环。而基于联苯的芳香化合物具有高度极化的p电子体系，在有机发光二极管、染料和颜料的应用中发挥着重要作用，然而却很少被应用于电致变色领域。聚芴是共轭聚合物研究中的一个活跃种类，特别是可用于显示应用领域。它们以其良好的加工性能、高的发光效率和良好的载流子迁移率而受到学术界和工业界研究人员的广泛关注。然而，仍有一些问题急待解决。一方面，聚芴倾向于在固态形成受激准分子和/或聚集体。另一方面，聚芴的电离电位高达5.8eV，从而产生高的驱动电压。

发明内容

本发明是要解决现有的电致变色材料性能单一的技术问题，而提供一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用。

本发明的含三芳胺和芴单元的共轭聚合物的结构式如下：

其中n为正整数。

本发明的含三芳胺和芴单元的共轭聚合物的制备方法如下：

一、合成三芳胺单体：

①、在N₂氛围下，在三颈瓶中依次加入咔唑，氢化钠和无水N,N-二甲基甲酰胺，搅拌均匀后滴加对氟硝基苯，然后油浴加热至115℃～120℃，在温度为115℃～120℃的条件下继续进行反应至咔唑反应完即停止加热，在N₂氛围下自然冷却，将冷却后的反应液置于蒸馏水中，在搅拌的条件下加入氯化钠至析出固体，静置沉降12h～14h，抽滤，洗涤，50℃真空烘箱烘干，然后在乙醇中重结晶，抽滤，洗涤，50℃真空烘箱烘干，得到黄色固体；所述的咔唑和氢化钠的物质的量的比为1:(1.8～2)；所述的咔唑的物质的量和无水N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1mol:(6.26L～6.3L)；所述的咔唑和对氟硝基苯的物质的量的比为1:(1.2～1.5)；所述的无水N,N-二甲基甲酰胺和蒸馏水的体积比为1:(5～5.5)；

反应式如下：

所述的咔唑反应完的判断方法为：以薄层色谱法判断反应进程。

②、在N₂氛围下，在三颈瓶中依次加入无水乙醇、钯碳和步骤一①制备的黄色固体，在搅拌状态下滴加水合肼，升温至80℃回流24h，停止加热，立即进行抽滤，将滤液倒入蒸馏水中，在搅拌的条件下加入氯化钠至析出固体，抽滤，用乙醇洗涤，真空干燥得白色固体；所述的钯碳中钯的质量分数为10％；所述的钯碳的质量和无水乙醇的体积比为1g:(187mL～190mL)；所述的钯碳和步骤一①制备的黄色固体的质量比为1:(3.3～3.5)；所述水合肼和无水乙醇的体积比为1:(12～15)；

反应式如下：