专利名称：一种紫精化合物电致变色材料及其电致变色器件的制作方法
技术领域：
本发明属于功能材料技术领域，具体涉及了一种紫精化合物电致变色材料及其电致变色器件。
背景技术：
电致变色是指材料的光学属性(如透过率、颜色等)在外加电场下发生可逆的颜色变化，而具有这种性质的材料我们称之为电 致变色材料，而具有这种功能的器件则是电致变色器件。基于此性能，该器件可应用于电致变色智能调光玻璃窗、电致变色显示器以及汽车自动防眩目后视镜。电致变色窗(ECW)是一个有效的太阳能控制器，它能够调节可见和部分近红外光的射入，而仅仅f3V的电压即可实现该功能。与传统的遮阳和太阳能控制装置相比，它有许多优点普通的百叶窗或窗帘将窗外风景完全遮蔽，而ECW则克服了此缺点，提供了便捷舒适的眩光控制和热管理；ECW驱动本身很省电(甚至可以光伏驱动)，也可以纳入中央电器管理，它具有几乎无限的色彩选择，并且可以阻断太阳光的直射和漫散射辐照，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季保持凉爽和冬季保持温暖所消耗的大量能源；同时，能耗低，尤其当其处于恒定着色或褪色状态时消耗几乎为零。
发明内容
为了拓展电致器件的应用，增加电致器件的循环寿命，本发明的目的在于提供一种紫精化合物电致变色材料。本发明的另一目的是提供含一种电致变色器件。为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下一种紫精化合物电致变色材料，其为化合物二氯化I-(咔唑-N-己基)-I’-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐，其结构式如下
O2.
N'*·O一种制备紫精化合物电致变色材料的方法，其包括如下步骤(可参考图I)(I)溴化1-(膦酸二乙酯-2-乙基)-4，4’联吡啶盐的合成按比例称取4，4’ -联吡啶和2-溴二乙基膦酸二乙酯，溶于有机溶剂中后，在5(T80°C下回流2(Γ30小时，得到固体溴化I-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐；(2) 二溴化1_(溴己基)_1’ _(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的合成
将步骤(I)所得的溴化1_(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐放于有机溶剂中加热至10(Tl50°C回流，随后向其中滴加1，6-二溴己烷，反应12 48小时后，得二溴化
1-(溴己基)_1，_(勝酸二乙酯~2~乙基)-4, 4，联批唳盐；(3) 二氯化1_(咔唑-N-己基)_1’ _(膦酸-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的合成将氢氧化钠置于二甲基亚砜(DMSO)中搅拌，加入咔唑和二溴化1_(溴己基)_1’ _(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐，室温下搅拌5飞小时；过滤，减压蒸馏除去DMSO ;将上述混合物溶于甲醇中，加入盐酸使膦酸酯脱酯化；分别在水、乙酸乙酯中洗涤，得到纯净的二氯化1_(咔唑-N-己基)_1，_(膦酸-2-乙基)_4，4’联吡啶盐(CV)。优选的，步骤(I)还包括后处理步骤将回流后的混合物减压蒸馏除去溶剂，并用低极性有机溶剂(乙醚或石油醚)洗涤沉淀，得到苍黄色固体溴化I-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐。 优选的，步骤(I)中所述4，4’ -联吡啶、2-溴二乙基膦酸二乙酯和有机溶剂的物质的量和体积比为l:0.8 1.2:f5mOl/mOl/L。更优选的，步骤(I)中所述4，4’ -联吡啶、
2-溴二乙基膦酸二乙酯摩尔比为1:1。步骤(I)中所述有机溶剂优选为乙腈，乙酸乙酯等。优选的，步骤(2)还包括后处理步骤将混合物减压蒸馏除去有机溶剂，并用低极性有机溶剂(乙醚或石油醚)洗涤沉淀，得到二溴化1-(溴己基)-1’ -(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐。优选的，步骤(2)中所述有机溶剂为甲醇、水或其混合物等。优选的，步骤(2)中所述1，6_ 二溴己烷与溴化1_(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的摩尔比为1:0. 7 I. 2。优选的，步骤(3)中所述氢氧化钠与二甲基亚砜(DMSO)的质量体积比为lg:10 20mL。优选的，步骤(3)中所述咔唑和二溴化1_(溴己基)_1’ _(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐和DMSO的比例为2 5mol:lmol:5 10L。本发明还提供了一种电致变色器件，其包括第一电极(即工作电极)和与该第一电极相对的第二电极(对电极)；在所述第一电极或第二电极的任一个上的电致变色层；和设置在所述第一电极和第二电极之间的电介质层；其中所述电致变色层包括上述电致变色材料。优选的，所述第一电极包括第一透明导电衬底，置于第一透明导电衬底表面的多孔半导体薄膜，和吸附于多孔导电半导体薄膜表面的上述电致变色材料，所述电致变色材料与电介质层相接触。优选的，所述第二电极包括第二透明导电衬底，置于第二透明导电衬底表面的多孔半导体薄膜，和吸附于多孔导电半导体薄膜表面的三苯胺物质，所述三苯胺物质与电介质层接触。优选的，所述三苯胺物质为(4-联苯胺)苯甲基膦酸(TPA)，其结构式如下所示
权利要求
1.一种紫精化合物电致变色材料，其为化合物二氯化1-(咔唑-N-己基)-1’ -(膦酸-2-乙基)_4，4’联吡啶盐，其结构式如下
2.一种制备权利要求I所述紫精化合物电致变色材料的方法，其包括如下步骤 (O溴化I-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的合成 按比例称取4，4’ -联吡啶和2-溴二乙基膦酸二乙酯，溶于有机溶剂中后，在5(T80°C下回流2(Γ30小时，得到固体溴化I-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐； (2)二溴化1_(溴己基)_1’ _(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的合成 将步骤(I)所得的溴化I-(膦酸二乙酯-2-乙基)-4，4’联吡啶盐放于有机溶剂中加热至10(Tl5(TC回流，随后向其中滴加1，6’ - 二溴己烷，反应12 48小时后，得二溴化1_(溴己基)_1 ’ _ (勝酸二乙酯_2_乙基)-4，4’联卩比卩定盐； (3)二氯化1-(咔唑-N-己基)-1’ _(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的合成 将氢氧化钠溶于二甲基亚砜中搅拌，加入咔唑和二溴化1_(溴己基)_1’ _(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐，室温下搅拌5飞小时；过滤，减压蒸馏除去DMSO ;将上述混合物溶于甲醇中，加入盐酸使膦酸脱酯化；分别在水、乙酸乙酯中洗涤，得到纯净的二氯化1-(咔唑-N-己基)_1，_(膦酸-2-乙基)_4，4’联吡啶盐。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(I)和/或步骤(2)还包括后处理步骤将回流后的混合物减压蒸馏除去溶剂，并用低极性有机溶剂洗涤沉淀。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(I)中所述4，4’-联吡啶、2-溴二乙基膦酸二乙酯和有机溶剂的物质的量和体积比为1:0. 8^1. 2:10(T500mOl/mOl/mL。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述1，6’- 二溴己烷与溴化I-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4’联吡啶盐的摩尔比为1:0. 7 I. 2。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述咔唑和二溴化1_(溴己基)-I，-(膦酸二乙酯-2-乙基)_4，4，联吡啶盐的物质的量比为2 5:1。
7.—种电致变色器件,其包括第一电极和与该第一电极相对的第二电极；在所述第一电极或第二电极的任一个上的电致变色层；和设置在所述第一电极和第二电极之间的电介质层；其中所述电致变色层包括权利要求I所述电致变色材料。
8.如权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，所述第一电极包括第一透明导电衬底，置于第一透明导电衬底表面的多孔半导体薄膜，和吸附于多孔导电半导体薄膜表面的权利要求I所述电致变色材料，所述电致变色材料与电介质层相接触。
9.如权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，所述第二电极包括第二透明导电衬底，置于第二透明导电衬底表面的多孔半导体薄膜，和吸附于多孔导电半导体薄膜表面的三苯胺物质，所述三苯胺物质与电介质层接触。
10.如权利要求9所述的电致变色器件，其特征在于，所述三苯胺物质为(4-联苯胺)苯甲基膦酸。
全文摘要
本发明提供了一种紫精化合物电致变色材料，其为化合物二氯化1-(咔唑-N-己基)-1’-(膦酸二乙酯-2-乙基)-4,4’联吡啶盐。本发明还提供了一种含有所述紫精化合物电致变色材料的电致变色器件。本发明合成的新型电致变色材料，利用新匹配方法，并将其制备成相互匹配的电致变色电极，组装获得的电致变色器件变色时间短，透过率差高，且性能稳定，制备技术可大量推广，适于实际生产及广泛应用。
文档编号C07F9/6558GK102965096SQ201210475279
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者徐春叶, 李梅, 郑建明 申请人:中国科学技术大学