[發明專利]一種EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201910162068.2
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110066287A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 呂曉靜;畢茜;歐陽密;錢亮;徐欣佳;查麗霞
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;C09K9/02;C25D13/08
• 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

本發明涉及一種EDOT?喹喔啉?EDOT衍生物及其制備方法以及將其電化學聚合成膜作為新型光電功能材料在電致變色等領域的應用。所制備的聚合膜具有從中性態綠色到氧化態淺色的可逆顏色變化，快速響應、高對比度顯示、優秀的高循環穩定性，是潛在的電致變色材料。

(一)技術領域

本發明涉及一種EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物及其制備方法，以及將其電化學聚合成膜作為新型光電功能材料在電致變色等領域的應用。

(二)背景技術

電致變色材料作為一種綠色節能環保的新型功能材料，在智能窗、變色鏡、汽車防炫目后視鏡、電子顯示器以及軍事隱身等領域表現出廣闊的應用前景。電致變色材料主要包括無機化合物(過渡金屬氧化物、金屬酞菁等)、有機小分子、導電聚合物等，與無機電致變色材料相比，有機電致變色材料具有顏色范圍廣、著色效率高、響應速度快、易加工且成本低廉等優點，已經成為電致變色研究領域的熱點，被認為是下一代電致變色材料的發展方向。

目前，已研究和開發的聚合物基電致變色材料的中性態顏色顯示多以紅色與藍色為主，該類材料的吸收光譜在可見光區通常分別只有一個特征吸收峰，且吸收峰的波長較短，光學禁帶值較大。因而，迫切需要獲得具有低禁帶的中性態綠色聚合物材料，從而通過紅綠藍(RGB)三原色的疊加實現黑色或全色顯示功能。然而想要得到中性態綠色到氧化態透明的聚合物薄膜，要求聚合物必須在可見光譜的紅色(400nm左右)和藍色區域(700nm左右)有兩個明顯分開的特征吸收峰，并且兩個吸收峰在摻雜過程中能夠同時衰減或消失。因此，雖然已有研究者成功合成了中性態綠色電致變色材料，但是關于具有高度透明氧化態的綠色膜的報道依舊稀缺，特別是想要實現RGB色彩空間中三種基色的充分顯示，綠色聚合物膜的研制仍然是該領域研究的熱點。

在設計和合成的聚合物研究中，運用芳香族化合物(作為受體單元)和噻吩衍生物(作為供體單元)相結合的D-A結構一直備受研究者們的青睞。最為熟知的受體單元是喹喔啉單元，其作為芳香族化合物，是一種缺電子體系，含喹喔啉衍生物作為有機受體單元的聚合物由于具有喹喔啉稠環，可以提高聚合物主鏈的共平面性，還可以在很大程度上延長π共軛體系的長度，增大π-π密堆積的強度?？芍酆衔镏麈溕贤檠趸鶑姽╇娮踊鶊F的引入，不但可以提高聚合物的可加工性，還可以改變共軛聚合物的光電性質，包括：氧化電壓、光學禁帶以及聚合物氧化態的穩定性?；谝陨戏治?，本發明通過D-A結構設計，以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)為供體，喹喔啉衍生物為受體，設計合成了一種新型基于EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物的單體，并通過電化學聚合法制備成聚合物薄膜，并研究其在電致變色方面的應用。

(三)發明內容

本發明的目的是設計合成一種基于EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物及其制備方法，并將所述EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物通過電化學聚合成膜應用于電致變色領域，實現了從中性態綠色到氧化態淺色的可逆顏色變化，且具有快速響應、高對比度、優秀的循環穩定性。

本發明的技術方案如下：

一種如式(I)所示的基于EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物(BOPEQ)：

本發明所述式(I)所示的EDOT-喹喔啉-EDOT衍生物的制備方法具體按照如下方法進行制備：

a將式(II)所示的化合物與7-(溴甲基)十五烷、碳酸鉀、四丁基溴化銨溶于N，N-二甲基甲酰胺中，于60℃-80℃下加熱0.5-1h后升溫至100℃-120℃回流24-28h，反應結束后，得到反應液A，經后處理得到式(III)所示的化合物；所述式(II)所示的化合物與7-(溴甲基)十五烷、碳酸鉀、四丁基溴化銨的投料物質的量之比為4：4-6:0.1:2；