[发明专利]含4-二甲基胺取代的四苯基-对苯二胺结构的二胺单体的应用

说明书

本发明提供了一种含有4‑二甲基胺取代的四苯基‑对苯二胺结构的二胺单体在制备具有电致变色性能的聚合物中的应用，属于有机化合物制备技术领域。本发明的二胺单体的特有结构使得制得的聚合物具有良好热性能，在近红外区有光学变化并具有多重电致变色性能，在光电导体、空穴传输、电致变色等领域有着巨大的应用潜力。

本申请是申请日为2016年06月20日、申请号为201610440252.5、发明名称为《含4-二甲基胺取代的四苯基-对苯二胺结构的二胺单体、制备方法及其应用》的分案申请，申请人为吉林大学。

技术领域

本发明属于有机化合物技术领域，具体涉及一种含有4-二甲基胺取代的四苯基-对苯二胺结构的二胺单体在制备具有电致变色性能的聚合物中的应用。

背景技术

电致变色现象通常是指在外加电场的作用下，物质发生氧化还原反应而表现出颜色的变化，能发生电致变色现象的材料因此就被称为电致变色材料。电致变色材料按照化学属性主要分为无机变色材料和有机变色材料两大类，随着有机电致变色材料的可加工性强、制作成本低廉、可实现多种颜色变化等优点的突出，有机电致变色材料的应用越来用广泛。

传统上来说，电致变色材料的研究一直是集中在可见光区的光学变化。近年来，越来越多的研究者们将注意力转移到了近红外区光学变化的电致变色材料上来，近红外区的电致变色材料可用于建筑上的环境控制(如热收益或损失)。目前研究较多的近红外电致变色材料主要有过渡金属氧化物、含醌的有机材料以及有机金属络合物等。对于有机材料来说，除了共轭聚合物，含四苯基-对苯二胺结构的聚合物因其在氧化状态下分子内的电荷转移作用而被广泛用于近红外应用领域。而在四苯基-对苯二胺的对位上引入二甲基胺基团，还可以使制备的聚合物材料具有多重变色的现象，使得此种材料在电致变色等领域有了巨大的发展前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的含有4-二甲基胺取代的四苯基-对苯二胺结构的二胺单体在电致变色方面的应用。

本发明所述的含有4-二甲基胺取代的四苯基-对苯二胺结构的二胺单体，其结构式如下所示：

本发明所述的含有4-二甲基胺取代的四苯基-对苯二胺结构的二胺单体制备方法，其具体步骤如下：

1)以摩尔比为1：1：1～3的对氟硝基苯、三乙胺、N,N-二甲基-1,4-苯二胺为原料，加入二甲基亚砜作为溶剂，反应体系的总固含量为10％～40％，在搅拌、氮气保护下，于80～100℃反应10～20h；冷却后出料于冰水中并充分搅拌，粗产物用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇进行重结晶，得到橙色的4-二甲基胺-4'-硝基二苯胺；

2)以邻二氯苯作为溶剂，以摩尔比为1：2～3：2～3：2～3：0.1～0.3的1,4-二碘苯、步骤1)得到的4-二甲基胺-4'-硝基二苯胺、铜粉、碳酸钾、18-冠醚-6为原料，反应体系的总固含量为20％～30％，在搅拌、氮气保护下，于160～180℃反应15～20h；反应结束后趁热过滤除去不溶物，将滤液加乙醇析出固体粉末，得到暗红色的N,N'-二(4-硝基苯)-N,N'-二(4-二甲基胺)-1,4-苯二胺；

3)以摩尔比为1：6～10的步骤2)得到的N,N'-二(4-硝基苯)-N,N'-二(4-二甲基胺)-1,4-苯二胺、二水合氯化亚锡为原料，以体积比为2：1的质量分数35～37％的浓盐酸与N,N-二甲基甲酰胺的混合液作为溶剂，反应体系的总固含量为10％～20％，在搅拌状态下于回流温度下反应15～24h；冷却后用质量分数为10～20％的氢氧化钠溶液调pH为12～14，过滤得到粗产物；在氮气保护下，粗产物用N,N-二甲基甲酰胺溶解并过滤以除去不溶的锡盐，将滤液出料在水中，即得到淡蓝色的N,N'-二(4-氨基苯)-N,N'-二(4-二甲基胺)-1,4-苯二胺固体，所得化合物结构经过核磁共振以及红外振动光谱分析，均能证明结构的正确性。

合成反应式如下所示：