[发明专利]一种D-A-D’非对称结构聚合物膜PSWE及其制备方法与应用

摘要

本发明提供了一种D‑A‑D’非对称结构的聚合物膜PSWE及其制备方法与应用：将式1所示的2,7‑二溴代‑9芴酮，在给电子基团的作用下，偶联反应形成不对称DAD’结构单体，将所述的非对称DAD’结构单体在三电极电解池中，在室温下采用循环伏安聚合法进行聚合反应，得到沉积在工作电极上的不对称DAD’结构聚合物薄膜。本发明所述的方法操作简单，单体产率及聚合膜的纯度较高，且制得的产物具有更加突出的多色显示和优异的电致变色性能，该材料可应用于电致变色器件中。

主权项

1.一种D‑A‑D’非对称结构聚合物膜PSWE，其特征在于：所述的D‑A‑D’非对称结构聚合膜PSWE具体按照如下方法进行制备：(1)将式1所示的2,7‑二溴代‑9芴酮与2‑噻吩硼酸、四(三)苯基磷钯混合，在碱性物质A的作用下，在氮气保护的情况下溶解于有机溶剂A中，在回流温度下反应8‑12小时，得反应混合液B，经后处理得到式2所示的产物2‑噻吩‑7‑溴代‑9‑芴酮；所述的式1所示的2,7‑二溴代‑9芴酮与2‑噻吩硼酸、四(三)苯基磷钯的物质的量之比为1：0.5～1：0.001～0.005；所述的有机溶剂A的加入量以所述的式1所示的2,7‑二溴代‑9芴酮的物质的量计为10～100mL/mmol；所述的碱性物质A的加入量以所述的有机溶剂A的体积计为2～4mol/L，所述的碱性物质A以水溶液的形式加入，所述水的加入量以恰好溶解碱性物质A为准；(2)将式2所示的2‑噻吩‑7‑溴代‑9‑芴酮与三丁基(2,3‑二氢噻吩并[3,4‑b]‑[1,4]二恶英‑5‑基)锡烷、双三苯基磷二氯化钯，在碱性物质B的作用下，在氮气保护的情况下溶解于有机溶剂B中，在回流温度下反应24‑36小时，得反应混合液C，经后处理得到式3所示的D‑A‑D’非对称结构单体SWE；所述的2‑噻吩‑7‑溴代‑9‑芴酮与三丁基(2,3‑二氢噻吩并[3,4‑b]‑[1,4]二恶英‑5‑基)锡烷、双三苯基磷二氯化钯的物质的量之比为1：1～2：0.001～0.005；所述的有机溶剂B的加入量以所述的式2所示的2‑噻吩‑7‑溴代‑9‑芴酮的物质的量计为10～100mL/mmol，所述的碱性物质B的加入量以所述的有机溶剂B的体积计为2～4mol/L；所述的碱性物质B以水溶液的形式加入，所述水的加入量以恰好溶解碱性物质B为准；(3)将步骤(2)所得式3所示的D‑A‑D’非对称结构单体SWE、支撑电解质溶于电解溶剂中得到电解液，将所述的电解液加入到三电极电解池体系中，将所述的三电极电解池体系接入电化学工作站，采用循环伏安阳极氧化聚合法，在聚合电压范围0～1.4V vs.Ag/AgCl，聚合段数为4～38的条件下，进行沉积反应，反应完全后，得到沉积在工作电极上的聚合物薄膜，经有机溶剂清洗、干燥得到式4所示的聚合物薄膜PSWE；所述的支撑电解质为铵盐、锂盐或1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐；所述的电解池溶剂为体积比为1：0.1～10的乙腈与二氯甲烷的混合溶剂；所述的式3所示的D‑A‑D’非对称结构单体SWE或支撑电解质的加入量均以所述的电解溶剂的体积来计，所述的式3所示的D‑A‑D’非对称结构单体SWE的初始终浓度为0.1～10mmol/L电解溶剂，所述的支持电解质的初始终浓度为0.01～1mol/L电解溶剂；所述的三电极体系由电解池、工作电极、辅助电极及参比电极构成，所述的工作电极为氧化铟锡导电玻璃、FTO或者PET导电薄膜电极，所述的辅助电极为铂电极或者铂碳电极，所述的参比电极为Ag/AgCl以3mol/L的氯化钾水溶液为第一液接，以所述的电解液为第二液接；