[发明专利]一种具有多重响应的水溶性紫精类化合物、水凝胶及器件

权利要求书

1.一种具有多重响应的水溶性紫精类化合物，其特征在于，该水溶性紫精类化合物的结构式为：

其中，R为C_kH_2kSO₃^-或C_mH_2mN(C_nH_2n+1)₃⁺，k＝2-7，m＝1-10，n＝1-4；

X^-为Br^-、Cl^-、ClO₄^-、BF₄^-、PF₆^-中的一种；

Ar为噻吩衍生物基团。

2.根据权利要求1所述的一种具有多重响应的水溶性紫精类化合物，其特征在于，当R为C_kH_2kSO₃^-时，所述的水溶性紫精类化合物的结构式为：

当R为C_mH_2mN(C_nH_2n+1)₃⁺时，所述的水溶性紫精类化合物的结构式为：

3.根据权利要求1所述的一种具有多重响应的水溶性紫精类化合物，其特征在于，Ar选自以下基团中的一种：

其中，R₁至R₅分别独立地选自氢、烷基、烷氧基或芳烃基。

4.一种如权利要求2所述的具有多重响应的水溶性紫精类化合物的制备方法，其特征在于，当R为C_kH_2kSO₃^-时，所述的制备方法为：以化合物a为原料，与磺酸内酯在有机溶剂中反应，后经分离纯化，即得到所述的水溶性紫精类化合物；

所述的化合物a的结构式为：

5.一种如权利要求2所述的具有多重响应的水溶性紫精类化合物的制备方法，其特征在于，当R为C_mH_2mN(C_nH_2n+1)₃⁺且X^-为Br^-时，所述的制备方法为：以化合物a为原料，与溴烷基溴化铵在有机溶剂中反应，后经分离纯化，即得到所述的水溶性紫精类化合物；

所述的化合物a的结构式为：

6.一种如权利要求2所述的具有多重响应的水溶性紫精类化合物的制备方法，其特征在于，当R为C_mH_2mN(C_nH_2n+1)₃⁺且X^-为Cl^-、ClO₄^-、BF₄^-、PF₆^-中的一种时，所述的制备方法为：以化合物a为原料，与溴烷基溴化铵在有机溶剂中反应，经分离纯化后，与Cl^-、ClO₄^-、BF₄^-或PF₆^-的阴离子盐进行阴离子交换反应，再次分离纯化后，即得到所述的水溶性紫精类化合物；

所述的化合物a的结构式为：

7.一种具有多重响应的水凝胶，基于如权利要求1至3任一项所述的水溶性紫精类化合物，其特征在于，所述的水凝胶以聚丙烯酰胺类水凝胶为母体，以所述的水溶性紫精类化合物为多重响应材料。