[發明專利]一種含EDOT單元的聚合物及制備和作為電致變色材料的應用

在審

• 申請號: 201911307345.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111040136A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 汪成;徐浩然;馬東閣;侯艷君;代巖峰;張洪巖;王淑紅;虢德超;孫治堯;白續鐸;韓曉寧
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;黑龍江大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C09K9/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于電致變色材料領域，公開了一種含EDOT單元的聚合物及制備和作為電致變色材料的應用。所述含EDOT單元的聚合物具有如下式(I)所示的結構。其制備方法為：將EDOT、四丁基溴化銨和堿溶于有機溶劑中，室溫攪拌混合均勻，然后加入2,6?二溴?9,10?二聯苯蒽和乙酸鈀，氮氣保護及130?140℃溫度下攪拌反應22?24h，反應產物經分離純化，得到含EDOT單元的聚合物。本發明將EDOT與大共軛芳香化合物一起引入聚合物結構中，使得聚合物的電致變色性能得到改善。

技術領域

本發明屬于電致變色材料領域，具體涉及一種含EDOT單元的聚合物及制備和作為電致變色材料的應用。

背景技術

隨著科技的發展，人類對于材料的要求也越來越高，其中電致變色材料作為一種新興智能材料而受到公眾的廣泛關注。電致變色通常被定義為某些聚合物材料具有能夠通過其氧化還原狀態的改變而使自身發生可逆的顏色變化的獨特性質。聚合物電致變色材料由于具有分子設計多樣性、變色范圍寬廣和容易加工等特點，受到人們的重視。

目前，人們研究較多的導電聚合物高分子材料以聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯等為主。聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)是一種較為常用的導電聚合物，但相較于其他電致變色材料，循環壽命較短，顏色單一，在實際應用中受到了很大的制約。而大共軛芳香化合物具有高度極化的電子體系，在有機發光二極管、染料和顏料的應用中發揮著重要作用，然而卻很少被應用于電致變色領域。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種含EDOT單元的聚合物。本發明將EDOT與大共軛芳香化合物一起引入聚合物結構中，會使聚合物性質得到改善。

本發明的另一目的在于提供上述含EDOT單元的聚合物的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述含EDOT單元的聚合物作為電致變色材料的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種含EDOT單元的聚合物，具有如下式(I)所示的結構：

式中，n為10-20的整數。

上述含EDOT單元的聚合物的制備方法，包括如下步驟：

將3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)、四丁基溴化銨(TBAB)和堿溶于有機溶劑中，室溫攪拌混合均勻，然后加入2,6-二溴-9,10-二聯苯蒽和乙酸鈀(Pd(AcO)₂)，氮氣保護及130-140℃溫度下攪拌反應22-24h，反應產物經分離純化，得到含EDOT單元的聚合物，具體反應式如下：

優選地，所述堿為乙酸鉀或碳酸鉀。

優選地，所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。

優選地，所述EDOT與2,6-二溴-9,10-二聯苯蒽的物質的量之比為1:(1～1.2)。

優選地，所述EDOT與四丁基溴化銨的物質的量之比為1:(2～2.4)。

優選地，所述EDOT與乙酸鉀的物質的量之比為1:(2～2.4)。

優選地，所述乙酸鈀的加入量為EDOT摩爾量的3％～6％。

優選地，所述EDOT的物質的量與有機溶劑的摩爾體積比為1:(80～120)mol/L。

優選地，所述分離純化步驟為：反應結束后將混合物冷卻并倒入冷甲醇中沉淀，過濾沉淀，以甲醇、己烷和氯仿為溶劑，用索氏提取法進行純化得到暗紅色固體產物。

上述含EDOT單元的聚合物作為電致變色材料的應用。