[發明專利]一種有機電致變色隱身材料及其應用

有效

• 申請號: 201310362020.9
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103450226A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 孟鴻;張小濤;苑曉;閆麗佳
• 申請（專利權）人: 南京友斯貝特光電材料有限公司
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;C09K9/02;G02F1/15
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發明涉及一種有機電致變色材料及其應用。

背景技術

進入信息時代，隱身技術成為了提高武器系統生存、突防，尤其是縱深打擊能力的有效手段，已經成為集陸、海、空、天、電、磁六維一體的立體化現代戰爭中最重要、最有效的突防戰術技術手段，并受到世界各國的高度重視。

智能隱身材料是伴隨著智能材料的發展和裝備隱身需求而發展起來的一種功能材料。電致變色材料是指材料的光學屬性（反射率、透過率、吸收率等）在外加電場的作用下發生穩定、可逆的顏色變化的現象，在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化，是智能隱身材料的熱點之一。有機電致變色材料因為有機分子材料以其可在微觀體系即分子水平上對材料進行設計、通過化學鍵、氫鍵等組裝而成具，有多種智能特性，以及材料易得，結構易調控，成本低廉，柔性及大面積制備等優勢而成為智能隱身領域的一個重要發展方向。

戰場環境多變，智能隱身材料的需求也越來越高，山地、雪地、沙漠、海洋等對顏色需求各不相同，顏色多樣化愈發重要。如今，有機電致變色材料已經出現了紅、綠、藍、紫等多種顏色相互轉變，并通過調控出現顏色深淺的變化。但是，直接能夠呈現土色，在落葉、沙漠等環境中實現隱身的材料尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種有機電致變色材料及其應用。

本發明所提供的有機電致變色材料，其結構式如式I所示，

式I中，Ar₁和Ar₂獨立地代表未取代或含有取代基的下述基團中的任意一種：苯基、噻吩基、含氟苯基、含氟噻吩基和含氮雜環基；

Ar₁和/或Ar₂中的取代基獨立地為含有碳原子數為12～18的直鏈烷基、含有碳原子數為12～18的支鏈烷基、含有碳原子數為12～18的烷氧基鏈或含有碳原子數為12～18的含氟烷基；

本發明提供的聚合物中，Ar₁具體可為十二烷氧基取代的苯基或十二烷基取代的噻吩基；

Ar₂具體可為3,4-乙撐二氧噻吩基。

本發明還提供了式I所示聚合物在電致變色器件中的應用。

本發明提供的應用中，在-1.2V～1.2V的循環交替直流電的作用下，所述電致變色器件在綠色、透明和土色之間進行可逆變化，如在-0.8V～0.8V和-1.0V～1.0V的循環交替直流電的作用下，所述電致變色器件具有明顯的可逆的顏色變化。

本發明還提供了一種電致變色器件，它的電致變色層為式I所示聚合物。

本發明提供的式I所示聚合物的制備方法，包括如下步驟：

（1）式II所示苯并噻二唑化合物經硼氫化鈉還原得到式III所示化合物；

（2）式IV所示化合物經格式反應得到的產物與草酰氯反應得到式V所示二酮化合物；

式IV和式V中，Ar₁代表未取代或含有取代基的下述基團中的任意一種：苯基、噻吩基、含氟苯基、含氟噻吩基和含氮雜環基；

Ar₁的取代基為含有碳原子數為6～18的直鏈烷基、含有碳原子數為6～18的支鏈烷基、含有碳原子數為6～18的烷氧基鏈或含有碳原子數為6～18的含氟烷基；

（3）式III所示化合物與式V所示二酮化合物經酰胺化反應得到式VI所示化合物；

式VI中Ar₁的定義同式IV；

（4）式VII所示化合物經有機錫反應，得到式VIII所示化合物；式VIII所示化合物與式VI經Stille偶聯反應即式I所示化合物；

式VII和式VIII中，Ar₂的定義同式IV。

上述的制備方法中，步驟（1）中，式II所示苯并噻二唑化合物與硼氫化鈉的摩爾比可為1：5～30。

上述的制備方法中，步驟（2）中，式IV所示化合物與草酰氯的摩爾比可為1：0.1～0.5，具體可為1：0.4。

上述的制備方法中，步驟（3）中，式Ⅲ所示化合物與式V所示二酮化合物的摩爾比可為1：1。

上述的制備方法中，步驟（4）中，所述Stille偶聯反應的溶劑可為正己烷、四氫呋喃或乙醚；所述Stille偶聯反應的催化劑可為四(三苯基膦)鈀、[1,1'-雙(二苯基磷)二茂鐵]二氯化鈀、雙三苯基磷二氯化鈀或二(三苯基膦)二乙酸鈀。