[发明专利]三苯胺衍生物共轭聚合物材料的电化学聚合制备及应用

说明书

一种具有三苯胺‑萘杂环结构的2,3,8,9,14,15‑六(4‑二苯胺基苯基)‑六氮杂萘(DTPA‑HATN)有机小分子及其制备方法，提供聚[2,3,8,9,14,15‑六(4‑二苯胺基苯基)‑六氮杂萘]聚合物薄膜的电化学聚合制备方法，该薄膜具有较高的对比度(～60％)和良好的循环稳定性；提供一种聚[2,3,8,9,14,15‑六(4‑二苯胺基苯基)‑六氮杂萘]聚合物薄膜作为电致变色材料的应用。本发明实现了电化学聚合制备，实现了在电致变色领域的应用。

技术领域

本发明涉及一种聚[2,3,8,9,14,15-六(4-二苯胺基苯基)-六氮杂萘]共轭聚合物材料及其单体、制备方法和其在电致变色领域中的应用。

背景技术

电致变色现象是指在外加电场的作用下，由于电化学氧化还原反应中电荷的注入或者脱出，材料的光学性质(吸收率、透射率和反射率等)在可见光波长范围内发生可逆转换，其宏观表现为材料颜色随外加电场的可逆转换。

电致变色材料作为一种新型节能环保材料，目前最常见的应用包括智能窗、防眩目后视镜、电子纸和军事伪装材料。电致变色材料可以分为无机和有机两个大类，无机电致变色材料以无机金属氧化物(WO₃、V₂O₅、普鲁士蓝体系等)为主，具有良好的光化学稳定性，但也存在如着色效率低、颜色变化单体等缺点，限制了其在生产生活中的大规模应用；而有机电致变色材料(有机小分子和导电聚合物基电致变色材料)具有颜色范围广、着色效率高、响应速度快、易加工且成本低廉等优点可以弥补无机电致变色材料的不足，已经成为电致变色研究领域的热点。聚三苯胺衍生物体系由于其三苯胺单元具有可逆的氧化还原可逆性和良好的空穴传输能力，在太阳能电池，OLED等领域已有广泛的应用。然而其三苯胺二聚体在氧化还原中，会形成非常稳定的离域现象，导致很难去进一步电化学聚合制备，从而限制了其在电致变色领域的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有三苯胺-萘杂环结构的 2,3,8,9,14,15-六(4-二苯胺基苯基)-六氮杂萘(DTPA-HATN)有机小分子及其制备方法，提供聚[2,3,8,9,14,15-六(4-二苯胺基苯基)-六氮杂萘]聚合物薄膜的电化学聚合制备方法该薄膜具有较高的对比度(～60％)和良好的循环稳定性；，提供所述聚[2,3,8,9,14,15-六(4-二苯胺基苯基)-六氮杂萘]聚合物薄膜作为电致变色材料的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种2,3,8,9,14,15-六(4-二苯胺基苯基)-六氮杂萘单体，其结构如式(Ⅱ)所示：

一种2,3,8,9,14,15-六(4-二苯胺基苯基)-六氮杂萘单体的制备方法，所述单体按如下方法制备：

(1)由4-硼酸三苯胺和4,5-二溴邻苯二胺经Suzuki偶联反应制得(III)

4,5-二(N,N-二苯基苯)-1,2-二氨基苯：

作为优选，所述的Suzuki偶联反应按如下反应：将4-硼酸三苯胺和4,5-二溴邻苯二胺、Pd(PPh₃)₂Cl₂、K₂CO₃在氮气保护下加入去离子水，溶剂采用甲苯，在80℃条件下反应20-24h，待反应结束后处理得到4,5-二(N,N-二苯基苯)-1,2- 二氨基苯。

作为进一步优选，所述4,5-二溴邻苯二胺与4-硼酸三苯胺的摩尔比为1:2～3, 更进一步优选为2.5。

作为进一步的优选，所述Pd(PPh₃)₂Cl₂的用量为反应物的5～8％，更进一步优选为6％。