[发明专利]一种含不对称荧光团结构的二酚单体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种具有式Ⅰ所示结构的含不对称荧光团结构的二酚单体，以其为单体制备的聚芳酯具有优异的电致变色和电控荧光性能；对苯二胺结构在赋予聚芳酯双重变色的同时降低了材料的起始氧化电位，确保单阳离子自由基的稳定性；不对称的荧光团结构能有效减弱聚合物分子链的堆积作用，可显著改善溶解性能、增强固态荧光强度并加快响应时间。根据实施例的记载，本发明提供的由含不对称荧光团结构的二酚单体制备的聚芳酯的电致变色和电控荧光性能显著提高。

技术领域

本发明涉及电致变色和电控荧光技术领域，尤其涉及一种含不对称荧光团结构的二酚单体及其制备方法和应用。

背景技术

聚芳酯因具有高度的光学透过性、杰出的机械性能和高度的热稳定性被广泛的应用在汽车、航空和电子工业中。然而，聚芳酯较差的溶解性和较高的玻璃化转变温度限制了其应用范围。在聚芳酯骨架中引入大体积、螺旋桨结构的三苯胺是一种有效的解决方法，可以在改善聚合物溶解性和加工性的同时，赋予其光电性能。

电致变色是指材料的光学属性在外加电场的作用下发生可逆的颜色变化的现象，被广泛的应用在后视镜、智能窗和电子纸等领域。相较电致变色材料而言，电控荧光材料因不稳定的电活性和低的荧光对比度发展的更为缓慢。为了满足商业化需求，制备具有高稳定性、高对比度、快速响应时间和易加工的双功能调控的电致变色和电控荧光材料变得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备具有优异的电致变色和电控荧光性能的聚芳酯的含不对称荧光团结构的二酚单体。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含不对称荧光团结构的二酚单体，具有式Ⅰ所示结构：

式Ⅰ中，R₁为

R₂为

优选的，所述含不对称荧光团结构的二酚单体包括N,N-双(4-羟基苯基)-N'-4-甲基苯基-N'-1-芘基-1,4-苯二胺或N,N-双(4-羟基苯基)-N'-2-蒽基-N'-9-蒽基-1,4-苯二胺。

本发明提供了所述含不对称荧光团结构的二酚单体的制备方法，包括以下步骤：

将4-氟硝基苯、R₂-NH₂、三乙基胺和二甲基亚砜混合，发生亲核取代反应，得到具有式Ⅱ所示结构的化合物；

将具有式Ⅱ所示结构的化合物、铜粉、碳酸钾、18-冠醚-6、R₁-X和邻二氯苯混合，发生乌尔曼反应Ⅰ，得到具有式Ⅲ所示结构的化合物；所述R₁-X中X为Cl、Br或I；

将具有式Ⅲ所示结构的化合物、Pd/C、水合肼和二氧六环混合，发生还原反应，得到具有式Ⅳ所示结构的化合物；

将具有式Ⅳ所示结构的化合物、对碘苯甲醚、铜粉、18-冠醚-6、碳酸钾和邻二氯苯混合，发生乌尔曼反应Ⅱ，得到具有式Ⅴ所示结构的化合物；

将具有式Ⅴ所示结构的化合物的二氯甲烷溶液、BBr₃的二氯甲烷溶液和甲醇混合，发生脱甲基反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；

优选的，所述亲核取代反应的温度为80～100℃，所述亲核取代反应的时间为30～45h。

优选的，所述乌尔曼反应Ⅰ的温度为140～180℃，所述乌尔曼反应Ⅰ的时间为12～20h。

优选的，所述还原反应的温度为70～90℃，所述还原反应的时间为1～24h。

优选的，所述乌尔曼反应Ⅱ的温度为140～180℃，所述乌尔曼反应Ⅱ的时间为15～35h。