[發明專利]一種硅-苯基-二聯噻吩衍生物及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810878397.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN108997405A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 張誠;羅菲菲;李維軍;歐陽密
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08;C09K9/02;C25B3/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發明提供了一種如式1所示的一種硅?苯基?二聯噻吩衍生物及其制備方法與應用衍生物及其制備方法，以及作為單體在電化學聚合制備電致變色材料薄膜中的應用；本發明以較高的產率(60％)合成了一類硅?苯基?二聯噻吩衍生物，用本發明的硅?苯基?二聯噻吩衍生物作為單體經電化學聚合制得的薄膜表現出一定的響應速度，合理的光學對比度，在電致變色領域有潛在的應用價值。

(一)技術領域

本發明涉及一種硅-苯基-二聯噻吩結構衍生物及其制備方法及其作為電致變色材料的應用。

(二)背景技術

能源危機、環境污染使得我們的生存環境接受空前的挑戰，因此如何有效利用風能、太陽能等可再生能源是目前的研究熱點。太陽能材料按功能來說主要分為光化學能轉變材料、光熱轉變材料、光電轉變材料和光能調控變色材料。其中，光能調控變色材料又包括熱致變色材料、光致變色材料和電致變色材料。而電致變色因其廣闊的應用前景，研究的最為廣泛。EC材料可應用于智能窗、生物傳感器、顯示屏、汽車無眩光反光鏡以及國防軍事偽裝等方面。在眾多的電致變色材料中，聚噻吩類電致變色材料具有諸多明顯的優勢，如穩定的電致變色性能，較高的色彩對比度，快速的響應時間，較高的導電率，合成與改性方法簡單，可通過分子優化得到多色彩顯示等。因而聚噻吩類電致變色共軛聚合物是研究最為廣泛的電致變色共軛聚合物之一。但無取代的聚噻吩由于主鏈的剛性較大，在有機溶劑中的溶解性很差，因此限制了它的實際應用。此后，研究者們采用了多種方式對噻吩分子進行修飾，如在單個噻吩環上引入不同的取代基，將噻吩環與其他雜環結合或將噻吩與其他單體共聚等，通過以上方法所得到的聚噻吩類衍生物在改善聚噻吩的溶解性和電致變色性質方面都取得了顯著成效。通過分子結構的設計得到聚合物具有共軛結構，引起了電致變色領域研究者的興趣。此外，共軛結構的導電聚合物薄膜可能具有孔隙結構，這有利于電致變色過程中離子嵌入與脫出，從而有望加快電致變色的響應速度。

(三)發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的之一在于提供一種硅-苯基-二聯噻吩衍生物及其制備方法。

下面對本發明的技術方案做具體說明。

本發明提供了一種式1所示的硅-苯基-二聯噻吩衍生物：

本發明所述的式1所示的硅-苯基-二聯噻吩衍生物的制備方法具體按照如下步驟進行：

(1)將式Ⅰ所示的2,2'-聯噻吩與正丁基鋰、三丁基氯化錫混合，以四氫呋喃為溶劑，在-78℃下反應完全，得到反應混合液A，經后處理得到中間產物式Ⅱ所示5-(三丁基錫)-2,2’-聯噻吩；所述的式Ⅰ所示的2,2'-聯噻吩與正丁基鋰、三丁基氯化錫的物質的量之比為1:1:1.3；所述的四氫呋喃加入量以恰好溶解所加入的固體為準；

(2)將式Ⅲ所示的1,4-二溴苯、正丁基鋰、二氯二苯基硅溶于乙醚中，在-78℃氮氣保護下反應完全，得到反應混合液B，經后處理得到中間產物式Ⅳ所示的雙-(4-溴苯基)-二苯基硅；所述式Ⅲ所示的1,4-二溴苯與正丁基鋰、二氯二苯基硅的物質的量之比為2：2：1；所述的乙醚的加入量以恰好溶解所加入的固體為準；

(3)將式Ⅳ所示的雙-(4-溴苯基)-二苯基硅與5-(三丁基錫)-2,2’-聯噻吩溶于DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在四三苯基膦鈀的催化下，在回流溫度下進行反應，反應完全后得到反應混合液C，經后處理得到式1所示的目標產物硅-苯基-二聯噻吩衍生物；所述式Ⅳ所示的雙-(4-溴苯基)-二苯基硅與5-(三丁基錫)-2,2’-聯噻吩、四三苯基膦鈀的物質的量之比為1:4:0.007；所述的DMF加入量以恰好溶解所加入的固體物質為準；

進一步，步驟(1)中，所述的反應混合液A的后處理方法為：待反應結束冷卻后，將所述的反應混合液A用二氯甲烷溶解，用三氧化二鋁填料層析過柱后濃縮，得到的濃縮液旋干得到式Ⅱ所示5-(三丁基錫)-2,2’-聯噻吩。