[发明专利]一种含三苯胺-噻吩结构的聚离子液体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种如式(I‑I)、(I‑II)所示的含三苯胺‑噻吩结构的聚离子液体及其制备方法，所述的聚离子液体中的不同阴离子可通过电化学聚合过程中电解质阴离子的选择而改变；本发明合成了新的含不同种类阴离子的具有电致变色性质的离子液体，通过电化学聚合得到了相应的聚合物薄膜，且该聚离子液体阴离子种类仅与电解质阴离子种类有关，具有离子可控的特点，可作为通用型原材料在只需调整电解质种类的情况下制备含不同阴离子的聚离子液体应用于电致变色等有机光电功能材料的制备。

技术领域

本发明涉及一种含三苯胺-噻吩结构的聚离子液体及其制备方法，以及将该材料应用于新型光电功能材料领域。

背景技术

近年来，电致变色材料作为一种新型的光电功能材料引起了人们的广泛关注。这类材料可以在外加电压的作用下发生颜色可逆的变化，并且颜色种类丰富、易于加工。有机电致变色材料更是由于其结构种类的多样性，在实际应用上具有相当大的潜力。

与此同时，离子液体凭借其较高的离子电导率、较宽的电化学窗口、优异的电化学稳定性广泛应用于电致变色材料中的电解质部分。然而，通过分子设计，离子液体将不仅含有电解质的属性，具有变色单元结构的离子液体同时也能作为电致变色材料。兼具变色和电解质功能的离子液体材料可以优化电致变色器件的设计结构，减少组装步骤，降低经济成本。然而，传统的聚离子液体制备需要单体材料本身就含有不同的阴离子，大大增加了原材料制备的复杂性。

发明内容

为了解决该问题，本发明利用材料离子置换的特性，设计一类经电化学聚合后，离子液体本身的阴离子会被电解质中的阴离子取代的材料。

本发明的目的是设计合成一种含三苯胺-噻吩结构的聚离子液体及其制备方法，通过改变电解质的种类，可以制备含不同阴离子的聚离子液体，以及将该材料应用于新型光电功能材料领域。

本发明的技术方案如下：

一种如式(I-I)或(I-II)所示的含三苯胺-噻吩结构的聚离子液体PTTPAC₂IL-BF₄；

本发明所述式(I-I)或(I-II)所示的含三苯胺-噻吩结构的聚离子液体的制备方法具体按照如下步骤进行制备：

(1)将式(V)所示的中间产物、4-二甲氨基吡啶溶(4-DMAP)、 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)、2-溴-1-已醇溶于二氯甲烷溶液中，于20～40℃下反应12～16h，反应结束后，得到反应液A经后处理，得到式(VI)所示的中间产物；所述式(V)所示的中间产物、4-二甲氨基吡啶溶、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、2-溴-1-已醇的投料物质的量之比为1：0.5～0.75：2～3：1.5～2；

(2)将式(VI)所示的中间产物、1-甲基咪唑溶于乙腈或二氯甲烷溶液中，于60～80℃下反应30～36h，反应结束后，得到反应液B，经后处理得到式(VII)所示的中间产物；所述式(VI)所示的中间产物、1-甲基咪唑的投料物质的量之比为1：1.25～1.5；