一种蓝色电致变色材料及其制备方法与组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一类蓝色噻吩类聚合物电致变色材料，所述材料为3，4-（2，2-二（2-氧代-3-苯基丙基））丙撑二氧噻吩，3，4-（2，2-二（2-氧代-3-苯基丁基））丙撑二氧噻吩和3，4-（2，2-二（2-氧代-3-苯基戊基））丙撑二氧噻吩，其色彩可以在蓝色和透明之间转化，可以电聚合在ITO玻璃表面成膜，其特点为驱动电压低（±1V以内），响应时间较快，着色态和消色态的透过率差较大（达77.5%），可用于电致变色窗，后视镜，变色显示器等装置，具有广阔的应用前景。
【专利说明】一种蓝色电致变色材料及其制备方法与组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及电致变色材料领域，特别涉及一种蓝色电致变色材料及其制备方法与组件。
【背景技术】
[0002]电致变色材料是近年来材料科学研究的热点之一。与无机、有机小分子电致变色材料相比，聚合物电致变色材料优势在于较好的颜色效率；快速的电致变色响应；良好的化学稳定性；易于制备；较高的循环寿命；色彩记忆功能；颜色深浅可以调节等优势[I]。德国拜耳公司在1991年首先合成出了聚噻吩的衍生物聚乙撑二氧噻吩，即PED0T，它是一种蓝色至透明的噻吩类电致变色聚合物。在此之后一系列的蓝色聚噻吩类电致变色聚合物被开发出来，但已有的蓝色聚噻吩类电致变色材料普遍具有透过率差的缺陷，并且没有研发出来能够大量生产蓝色聚噻吩类电致变色材料的方法，限制了其推广及应用。
[0003]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0004]本发明的第一目的在于提供一种新型的蓝色电致变色材料，所述材料颜色可以在蓝色和透明之间转化，循环寿命大于五千次，可用于电致变色窗，后视镜，变色显示器等装置，可以电聚合在ITO玻璃表面成膜，其特点为驱动电压低(± IV以内)，响应时间较快，着色态和消色态的透过率差 较大(达77.5%)可用于电致变色窗、变色显示器等器件。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种如式I所示的蓝色噻吩电致变色材料，
[0007]
【权利要求】
1.一种如式I所示的蓝色噻吩电致变色材料，.0ο"
2.如权利要求1所述的蓝色噻吩电致变色材料，其特征在于，所述材料为如式II所示的3，4- (2，2- — (2-氧代_3-苯基丙基))丙撑—氧睡吩:
3.权利要求1或2所述蓝色噻吩电致变色材料的制备方法，包括: 步骤1:将噻吩与溴素在加热条件下发生卤代反应得到四溴噻吩； 步骤2:四溴噻吩和锌粉在乙酸的作用下发生还原反应得到3，4- 二溴噻吩； 步骤3:3，4- 二溴噻吩与甲醇钠在催化剂作用下发生醚化反应得3，4- 二甲氧基噻吩； 步骤4:3，4- 二甲氧基噻吩与二溴新戊二醇在催化剂的催化作用下发生醚交换反应得3.4-(2，2-二溴甲基)丙撑二氧噻吩； 步骤5:3，4- (2，2_ 二溴甲基)丙撑二氧噻吩分别与苯甲醇、苯乙醇及苯丙醇在NaH的存在下加热发生醚化反应，分别得到3，4-(2，2- 二(2-氧代-3-苯基丙基))丙撑二氧噻吩、3.4-(2,2- 二 (2-氧代-3-苯基丁基))丙撑二氧唾吩和3,4_ (2,2- 二 (2-氧代-3-苯基戊基))丙撑二氧噻吩。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述步骤I中噻吩与溴素的用量比为1:4~1: 6，反应溶剂为三氯甲烷或二氯甲烷、反应温度为60~80°C，反应时间为24~48h。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述步骤2中四溴噻吩和锌粉的用量比为1:5~1:8、反应溶剂为乙酸水溶液,其中乙酸和水的比例为2:1~3: 1、反应条件为室温反应12~24h。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述步骤3中3，4-二溴噻吩与甲醇钠的用量比为1:3~1:5，催化剂为Cul，反应溶剂为甲醇，催化剂的用量为3，4-二溴噻吩的物质的量的10%~25%，反应温度为60~80°C，反应时间为48~72h。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述步骤4中3，4-二甲氧基噻吩与二溴新戊二醇的用量比为1:1.5~1:3，催化剂为对甲苯磺酸，反应溶剂为三氯甲烷或甲苯，催化剂的用量为3，4- 二甲氧基噻吩的物质的量的10%~15%，反应温度为100~130°C，反应时间为18~24h。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述步骤5中3，4-(2，2_ 二溴甲基)丙撑二氧噻吩与苯甲醇、苯乙醇或苯丙醇的用量比为1:2~1:4，3，4_ (2，2_ 二溴甲基)丙撑二氧噻吩与NaH的用量比为1:4~1:8 ;反应溶剂为无水DMF，反应条件为90~95°C下反应16~24h。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述步骤5中3，4-(2，2_ 二溴甲基)丙撑二氧噻吩:苯甲醇、苯乙醇或苯丙醇:NaH的用量为1:2~4:4~8。
10.权利要求1或2所述蓝色噻吩电致变色材料在制造电致变色装置中的应用。
11.含有权利要求1或2所述蓝色噻吩电致变色材料的组件。
12.根据权利要求11所述的组`件，其特征在于:所述的组件为电致变色薄膜。
【文档编号】C09K9/02GK103666445SQ201310695498
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】徐春叶, 米赛, 郑建明 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 中国科学技术大学