[发明专利]一种CPDT基U形分子及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种CPDT基U形分子，其特征在于，分子结构呈U形，结构通式如下：

其中：R₁、R₂为氢或具有1到8个碳原子的直链、支链、环状烷基链或其烷氧基；

为苯基；

为以下结构中的任意一种：

2.如权利要求1所述的一种CPDT基U形分子的制备方法，其特征在于，具体制备路线如下：

制备过程为：

1)将化合物1投入到烧瓶中密封，抽真空和鼓氮气3次，在氮气保护下将干燥有机溶剂打入烧瓶，80-90℃条件下将化合物2注射到烧瓶中密封反应即得化合物3；

2)将化合物4、联硼酸频那醇酯、有机钯催化剂、碱投入到烧瓶中密封，抽真空和鼓氮气3次，在氮气保护下将干燥有机溶剂打入到烧瓶中，100-110℃下进行反应，得到化合物5；

3)将化合物3、化合物5、有机钯催化剂投入到烧瓶中密封，抽真空和鼓氮气3次，在氮气保护下将有机溶剂、碱液打入到烧瓶中，90-100℃下进行反应，得到I-shape A2型合成子；

4)将I-shape A2型合成子和化合物6投入到烧瓶中，加入酸催化剂、干燥有机溶剂后室温反应，碱液淬灭反应即可得到CPDT基U形分子。

3.如权利要求2所述的一种CPDT基U形分子的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所用有机溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯、乙醚中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的一种CPDT基U形分子的制备方法，其特征在于，步骤1)中，80-90℃条件下反应时间为15-20h。

5.如权利要求2所述的一种CPDT基U形分子的制备方法，其特征在于，步骤2)-3)中，所用有机钯催化剂选自Pd(dppf)Cl₂、四(三苯基膦)钯、醋酸钯中的一种或多种；所用碱选自碳酸钾、醋酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、氟化钾中的一种或多种；有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃、1，4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或多种。

6.如权利要求2所述的一种CPDT基U形分子的制备方法，其特征在于，步骤2)中，100-110℃下反应的时间为5-10h；步骤3)中，碱液浓度为2.0-2.5M、体积为有机溶剂的0.25-0.30倍，90-100℃下反应时间为3-5h；步骤4)中，室温反应时间为0.5-2h。

7.基于权利要求1所述的一种CPDT基U形分子制备的电化学执行器，整个制备过程在超净实验室中进行，其特征在于，具体的制备步骤如下：

(1)将PEDOT:PSS、CPDT基U形分子材料溶于有机溶剂中，加热或超声使其充分溶解；

(2)将PVDF/EMI-BF4基底依次经过丙酮、乙醇、超纯水三步超声清洗处理并烘干；

(3)将步骤(1)中制备好的溶液分别旋涂于步骤(2)清洗后的基底的两面，将旋涂好的基片在干燥箱中干燥，除去溶剂；

(4)利用热压工艺将步骤(3)中制备好的半成品制成电化学执行器。

8.如权利要求7所述的基于一种CPDT基U形分子制备的电化学执行器，其特征在于，步骤(1)中所用有机溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、丙酮、四氢呋喃中的一种或多种。

9.如权利要求7所述的基于一种CPDT基U形分子制备的执行器，其特征在于，步骤(1)中制备的混合溶液中CPDT基U形分子材料的质量占比在5-6％。