[發明專利]聚苯胺衍生物以及它的還原聚希夫堿的制備方法和它的應用

有效

• 申請號: 201210013705.8
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102585218A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 牛海軍;馬麗娜;才繼偉;拓立彬
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;C09K9/02;C09K11/06;G02F1/15;G02F1/361;G01N21/64
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及聚苯胺材料及其的制備方法和應用。

背景技術

進入信息時代，有機電子學作為一門新興的學科取得了迅猛的發展。有機電子學與有機化學、材料科學等學科相結合誕生出一批具有卓越光電性能的新型材料，涵蓋了包括顯示器材料、軍事偽裝材料、信息存儲材料、傳感材料以及智能材料等諸多領域。具有電致變色性能的聚苯胺及其衍生物在顯示和傳感領域均表現出突出的優越性和廣闊的開發應用前景。現有的聚苯胺在有機溶劑中溶解性較低，難以用溶液法成膜，并且苯環與苯環間多是以N原子相連，結構品種有限，功能單一。

發明內容

本發明是要解決現有的聚苯胺結構與功能單一、在有機溶劑中溶解性低，難以加工成膜的技術問題，而提供聚苯胺衍生物以及它的還原聚希夫堿的制備方法和它的應用。

本發明的聚苯胺衍生物的結構式如下：

式中n為正整數，R為或其中R″為(CH₂)_pCH₃，p為0～8，R′為H或CH₃，m為1～8。

上述的聚苯胺衍生物的還原聚希夫堿的制備方法按以下步驟進行：

一、按共軛型聚希夫堿與溶劑的質量體積比為1g∶5～30mL、共軛型聚希夫堿中C＝N鍵與硼氫化鈉的摩爾為1∶3～10稱取共軛型聚希夫堿、溶劑與硼氫化鈉；

二、先將步驟一稱取的共軛型聚希夫堿與溶劑加入具有回流裝置的三口瓶中，再將步驟一稱取的硼氫化鈉加入到三口瓶中，升溫至10～70℃攪拌回流10～72h，冷卻后倒入甲醇中，過濾后，將得到的固相物真空干燥，得到聚苯胺衍生物。

其中步驟一中所述的溶劑為四氫呋喃、N，N′-二甲基乙酰胺、N，N′-二甲基甲酰胺、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、甲苯和二甲苯中的一種或其中幾種的組合；

步驟一中的共軛型聚希夫堿的結構式為其中的n為正整數，R為其中R″為(CH₂)_pCH₃，p為0～8，R′為H或CH₃，m為1～8。

上述的聚苯胺衍生物的應用，是聚苯胺衍生物作為光電材料的應用。

所述的光電材料為電致變色材料、熒光傳感材料、酸致傳感材料、空穴傳輸材料、三階非線性材料、防偽材料、偽裝材料、汽車后視鏡材料或顯示材料。

聚苯胺衍生物作為電致變色顯示材料的制備方法：將聚苯胺衍生物溶于有機溶劑中，得到聚苯胺衍生物溶液，然后將聚苯胺衍生物溶液在導電玻璃上進行涂膜，再以涂膜的導電玻璃為工作電極，以鉑絲為對電極，以銀-氯化銀電極為參比電極，以濃度為0.05～0.5mol/L高氯酸鋰的乙腈溶液作為電解質，得到電致變色顯示材料；其中的有機溶劑為四氫呋喃、氯仿、N，N′-二甲基乙酰胺、N，N′-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

上述的聚苯胺衍生物的應用，是聚苯胺衍生物作為質子檢測的應用。

聚苯胺衍生物作為質子檢測的應用方法為：將聚苯胺衍生物溶于含有質子的有機溶劑中，得到聚苯胺衍生物溶液，然后將聚苯胺衍生物溶液在導電玻璃上進行涂膜，得到固體膜，利用固體膜熒光強度的變化來檢測質子濃度。

本發明的共軛聚希夫堿的還原的化學反應式為：

由于聚希夫堿中C＝NH雙鍵的還原生成CH₂-NH鍵，是還原后的胺的溶解性提高，并且含有CH₂-NH結構的聚苯胺衍生物不僅具有電致變色性能，并且具有熒光檢測性能。

本發明制備的聚苯胺衍生物是利用原料聚希夫堿中C＝NH雙鍵的還原生成CH₂-NH鍵，使還原后的胺的溶解性提高，并且含有CH₂-NH結構的聚苯胺衍生物不僅具有電致變色性能，并且具有熒光檢測性能。