1.一种基于杯[3]二氢吖啶的多功能电致变色单体化合物,其特征在于,其结构式如式(I)所示:
2.一种基于杯[3]二氢吖啶的多功能电致变色聚合物,其特征在于,其结构式如式(V)所示:
式(V)中,n表示平均聚合度,n取100~2000。
3.如权利要求1所述的基于杯[3]二氢吖啶的多功能电致变色单体化合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将9,10‑二氢‑9,9‑二甲基吖啶、对溴碘苯、碘化亚铜、叔丁醇钠、1,2‑二氨基环己烷、1,4‑二氧六环依次加入两颈烧瓶中,在氮气氛围下回流3~12小时,后处理得到DMAC‑Ph‑Br(II),所述DMAC‑Ph‑Br结构式如下:所述9,10‑二氢‑9,9‑二甲基吖啶、对溴碘苯、碘化亚铜、叔丁醇钠、1,2‑二氨基环己烷的投料摩尔比为1:(1~1.2):(0.01~0.03):(1.8~2.2):(0.08~0.12);所述无水1,4‑二氧六环的加入体积以9,10‑二氢‑9,9‑二甲基吖啶的质量计为7~13mL/g;
(2)将DMAC‑Ph‑Br(II)、多聚甲醛、二氯甲烷依次加入单口烧瓶中,搅拌10分钟后,加入六水三氯化铁,然后在室温下反应3~24小时,后处理得到杯[3]二氢吖啶大环3DMAC‑Ph‑Br(III),所述3DMAC‑Ph‑Br结构式如下:所述DMAC‑Ph‑Br、多聚甲醛、六水三氯化铁的投料摩尔比为1:(3~3.2):(0.1~0.12);
所述二氯甲烷的加入体积以单体II的质量计为200~300mL/g;
(3)EDOT与三丁基氯化锡发生取代反应,得到锡化的EDOT衍生物EDOT‑Sn(IV),所述EDOT‑Sn结构式如下:(4)3DMAC‑Ph‑Br(III)与EDOT‑Sn(IV)在钯催化剂的催化下发生Stille偶联反应,得到目标产物(I)。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述步骤(3)具体为:在氮气保护下,将EDOT溶于四氢呋喃中,然后在‑78℃下加入正丁基锂,搅拌1小时后加入三丁基氯化锡,恢复至室温搅拌24小时,后处理得到化合物EDOT‑Sn(IV);所述EDOT、正丁基锂、三丁基氯化锡投料摩尔比为1:(1~1.2):(1~1.6);所述四氢呋喃的加入体积以EDOT的质量计为15~25mL/g。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述步骤(4)具体为:在氮气保护下,将单体3DMAC‑Ph‑Br(III)、EDOT‑Sn(IV)、钯催化剂依次加入两颈烧瓶中,然后加入DMF,搅拌回流48小时,后处理得到目标产物(I)。
6.权利要求1所述单体化合物在制备电致变色材料中的应用,所述应用为:将式(I)所示的化合物溶于二氯甲烷和乙腈的混合色谱级溶液中,加入四丁基高氯酸铵作为电解质,经循环伏安法电化学聚合成膜,制备得到电致变色材料。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,
所述二氯甲烷与乙腈的体积比为(3~5):1;式(I)所示的化合物浓度为0.5~1mmol/L;
所述四丁基高氯酸铵浓度为0.05~0.1mol/L。