[发明专利]聚希夫碱、以芳香二胺单体为原料的聚希夫碱的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚希夫碱的制备方法及应用。

背景技术

进入信息时代，有机电子学作为一门新兴的学科取得了迅猛的发展。有机电子学与有机化学、材料科学等学科相结合诞生出一批具有卓越光电性能的新型材料，涵盖了包括显示器材料、军事伪装材料、信息存储材料、传感材料以及智能材料等诸多领域。具有酸致变色和电致变色性能的聚希夫碱一经引入显示和传感领域必将焕发出蓬勃的生命力，在显示和传感领域均表现出突出的优越性和广阔的开发应用前景。现有的聚希夫碱在有机溶剂中溶解性较低，难于成膜加工，以螺旋桨式的三芳胺为单体可以有效地减少聚合物分子链之间的强烈作用力，增加聚合物的溶解性。三芳胺易于形成阳离子自由基呈现出不同于中性态的颜色，并且由于第二单体的加入，共同作用使聚希夫碱具备颜色可调性；另一方面，通常的发光或变色聚合物的合成需要昂贵的原料，苛刻的合成条件，而本发明通过加入第二单体，可以极为简便地合成出聚希夫碱，并可调控聚希夫碱的变色范围，这是其他材料用此方法难于实现的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的聚希夫碱在有机溶剂中溶解性低，难于加工，并且通常发光显示类聚合物需要昂贵的原料和苛刻繁琐的合成路线以及具有颜色变化不容易调控的问题，提供了一种聚希夫碱、以芳香二胺单体为原料的聚希夫碱的制备方法及应用。

本发明聚希夫碱的结构式如下：

式中n为正整数，R为

其中R″为(CH₂)_pCH₃，p为0～8，

或其中R′为H或OCH₃，m为1～8。

上述以芳香二胺单体为原料的聚希夫碱的制备方法如下：一、将二醛基化合物溶于有机溶剂中，得到混合液，二醛基化合物与有机溶剂的比例为0.1g～0.5g∶10ml；二、将N，N′-二苯基-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺与有机溶剂按照0.1g～0.5g∶10ml的比例加入到反应器内，再加入氯化锂，然后将步骤一得到的混合液均分成3份后分3次加入，反应器内二醛基化合物与N，N′-二苯基-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺的摩尔比为0.98～1.1∶1，氯化锂的加入量为二醛基化合物和N，N′-二苯基-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺总质量的0～50％，然后在50℃～170℃、氮气保护的条件下回流10小时，然后用冷甲醇沉出聚合物，抽滤，索氏提取10～36小时，烘干，即得聚希夫碱，其结构式如下：

式中n为正整数，R为

其中R″为(CH₂)_pCH₃，p为0～8，

或其中R′为H或OCH₃，m为1～8；步骤一中所述的二醛基化合物为

其中R″为(CH₂)_pCH₃，p为0～8，或

其中R′为H或OCH₃，m为1～8；步骤一和步骤二中所述的有机溶剂由N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮与甲苯按照3～10∶1的体积比组成；或者步骤一和步骤二中所述的有机溶剂由N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮与二甲苯按照3～10∶1的体积比组成；或者步骤一和步骤二中所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺或N-甲基吡咯烷酮与六甲基磷酰三胺按照3～10∶1的体积比组成。

所述的聚希夫碱用作电致变色材料、光致变色材料、酸致变色材料、酸致传感材料、空穴传输材料、三阶非线性光学材料、防伪材料、伪装材料、汽车后视镜材料或显示材料。

现有的聚希夫碱在有机溶剂中溶解性较低，难于成膜加工，以螺旋桨式的三芳胺为单体可以有效地减少聚合物分子链之间的强烈作用力，增加聚合物的溶解性，三芳胺易于形成阳离子自由基呈现出不同于中性态的颜色，并且由于第二单体的加入，共同作用使聚希夫碱具备颜色可调性；另一方面，通常的发光或变色聚合物的合成需要昂贵的原料，苛刻的合成条件，而本发明通过加入第二单体，可以极为简便地合成聚希夫碱并调控聚希夫碱的变色范围，这是其他材料用此方法难于实现的。