[发明专利]一种基于9-苯基-咔唑的噻吩类导电聚合物双功能电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种以9-苯基-咔唑为中心核、3,4-乙烯二氧噻吩为外围聚合基团的导电聚合物，其结构如式(I)所示：

式(I)中，n代表平均聚合度，n取100～2000。

2.如权利要求1所述的导电聚合物的制备方法，其特征在于所述方法包括：将式(II)所示的基于9-苯基-咔唑的噻吩类衍生物单体溶解在二氯甲烷溶剂中，加入四丁基六氟磷酸铵作为支持电解质，经恒电位电化学聚合成膜，所得薄膜经过清洗、干燥，得到式(I)所示以9-苯基-咔唑为中心核、3,4-乙烯二氧噻吩为外围聚合基团的噻吩类导电聚合物薄膜；

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述恒电位电化学聚合的电压为1.2V，聚合电量为0.02C。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述式(II)所示的基于9-苯基-咔唑的噻吩类衍生物单体的浓度为0.5～1mmol/L，所述四丁基六氟磷酸铵浓度为0.05～0.1mol/L。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述式(II)所示的基于9-苯基-咔唑的噻吩类衍生物单体按如下方法制备得到：

(1)如式(III)所示的9-(4-溴苯基)-咔唑与N-溴代丁二酰亚胺进行溴化反应，得到如式(IV)所示的化合物TCB-3Br；

(2)式(IV)所示的化合物TCB-3Br与式(V)所示的2-三丁基甲锡烷基3,4-乙烯二氧噻吩经stille偶联反应，制得式(II)所示的化合物TCB-3EDOT，即所述的式(II)所示的基于9-苯基-咔唑的噻吩类衍生物单体；

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，9-(4-溴苯基)-咔唑和N-溴代丁二酰亚胺的物质的量之比为1:6～10；

所述步骤(1)中，反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；

反应温度为0～5℃。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)按以下步骤进行：将9-(4-溴苯基)-咔唑、N-溴代丁二酰亚胺和N,N-二甲基甲酰胺在冰水混合浴中，搅拌反应6～8个小时，反应结束后，反应液后处理得到如式(IV)所示的化合物TCB-3Br。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，式(IV)所示的化合物TCB-3Br与式(V)所示的2-三丁基甲锡烷基3,4-乙烯二氧噻吩的物质的量之比为1:9～10；

所述步骤(2)中，反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；

所述步骤(2)的反应在氮气保护下进行；

所述步骤(2)中，以二(三苯基膦)二氯化钯为催化剂；

所述步骤(2)的stille偶联反应是加热至回流进行反应。

9.如权利要求5或8所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)按以下步骤进行：在氮气保护下，式(IV)所示的化合物TCB-3Br、式(V)所示的2-三丁基甲锡烷基3,4-乙烯二氧噻吩、二(三苯基膦)二氯化钯和N,N-二甲基甲酰胺加热到120℃，回流30～36小时，反应结束后，反应液经分离纯化得到式(II)所示的基于9-苯基-咔唑的噻吩类衍生物单体。

10.如权利要求1所述的以9-苯基-咔唑为中心核、3,4-乙烯二氧噻吩为外围聚合基团的导电聚合物在制备电致变色超级电容器中的应用。