[发明专利]基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料及其制备方法与应用；该制备方法先制备3,6‑二溴‑9‑(4‑硝基苯基)咔唑，利用其制备3,6‑二溴‑9‑(4‑氨基苯基)咔唑，并进一步得到1‑(2,4‑二硝基苯基)‑4,4’‑联吡啶盐和1‑苄基‑1’‑(2,4‑二硝基苯基)‑4,4’‑联吡啶盐，将3,6‑二溴‑9‑(4‑氨基苯基)咔唑和所得1‑苄基‑1’‑(2,4‑二硝基苯基)‑4,4’‑联吡啶盐溶解，在惰性气氛下加热回流，提纯得到初产品，加入六氟膦酸铵，制得目标产物。本发明通过引入溴化苄和3,6‑二溴咔唑基团实现了黄色绿色的转变。制作的电致变色器件驱动电压低、响应时间短且循环稳定性好。

技术领域

本发明涉及电致变色材料，具体涉及一基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料及其制备方法与应用，属于光电材料的技术领域。

背景技术

电致变色材料是指在外加电压下可以发生可逆的颜色变化的一类材料。这些材料可以被应用于电致变色装置(例如：节能智能窗户、防眩后视镜、低功耗显示器、军事伪装材料等)。电致变色技术是一种新兴的产业化技术，其应用领域广泛，具有巨大的市场应用前景。

电致变色技术的核心是其中起到变色作用的是电致变色材料。紫精是众多电致变色材料中的一种，属于有机电致变色材料。基于紫精衍生物构成的电致变色材料具有低驱动电压、高对比度以及电致变色装置的组装方便等优点，因此紫精衍生物在电致变色领域受到了广泛的关注。在黄色和绿色之间实现快速、稳定和可逆的切换对于电致变色材料来说是一项挑战。这主要是由于在一种材料中实现黄色和绿色之间的电致变色切换需要电致变色材料在两个不同的波长的位置均具有吸收峰。

中国发明专利申请201910834430.6公开了一种由黄到绿的快速响应电致变色薄膜的制备方法及应用。该发明利用氧化钨薄膜或氧化钼薄膜的变色效果复合黄色背底，通过复合显色原理实现黄色绿色的转变。该技术通过沉积金膜来得到黄色背底，增加了电致变色器件的成本；且该技术涉及到的电致变色器件需要用到碳酸丙烯酯电解液，而电解液在弯曲状态下将会发生电解液泄露，这意味该技术无法应用在柔性器件中。这就限制了材料在伪装领域的应用。

中国发明专利申请201910460297.2公开了紫精衍生物的电致变色材料及其制备方法。该发明通过在联吡啶上接入供电子基团吡咯和咔唑，改善了紫精化合物核心基团4,4’-联吡啶的缺电子状态，降低了其电致变色驱动电压，并且解决了溶液型电致变色器件的电解液容易泄露的问题；然而，由于该技术所提供的电致变色材料属于对称结构，材料仅仅在700nm附近具有单一的吸收峰，使得该技术所提供的电致变色材料无法实现黄绿颜色变化，这就限制了材料在伪装领域的应用，同时该技术提供的电致变色材料具有较高的驱动电压(1.4V)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供了一种可以实现具有黄绿颜色变化、快速响应且具有良好稳定性的可被应用于伪装材料的基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料及其制备方法。

本发明另一目的在于提供所述基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料在制备伪装材料中的应用。

本发明目的通过如下技术方案实现：

基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料，其特征在于，具有如下的分子结构式(A)：

所述的基于紫精衍生物的由黄到绿的紫精电致变色材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将3,6-二溴咔唑、对氟硝基苯、碳酸钾溶解在DMSO中，室温搅拌后在120℃～140℃下加热回流；反应结束后经过提纯工艺得到3,6-二溴-9-(4-硝基苯基)咔唑；

(2)将3,6-二溴-9-(4-硝基苯基)咔唑、氯化亚锡与乙醇混合均匀，在70～80℃下回流20～30小时；反应结束后经过提纯工艺得到3,6-二溴-9-(4-氨基苯基)咔唑；