CN102911209A - 一种紫精化合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种紫精化合物的制备方法，属于电致变色材料领域。其步骤为：（1）将4,4’-联吡啶溶于过量乙腈；将2-溴丁基膦酸二乙酯溶于过量乙腈中，再将其滴入所述4,4’-联吡啶溶液中反应24h，洗涤过滤并干燥，得[1-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]溴化物固体；（2）将制得的固体溶于甲醇，并加入α,α′—二溴对二甲苯，恒温搅拌，洗涤过滤，真空干燥，得1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物固体；（3）将步骤（2）制得物溶于甲醇，加入浓盐酸，恒温搅拌，洗涤过滤并干燥，得1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸)-4,4'-吡啶]四氯化物。本发明制得的紫精化合物可实现电致变色材料颜色的迅速转变。

Description

一种紫精化合物的制备方法

技术领域

本发明属于电致变色材料领域，更具体地说，涉及一种紫精化合物的制备方法。

背景技术

电致变色是指在外加电压的驱动下，材料的光学性能（透射率或反射率等）在可见光范围内产生稳定的可逆变化的现象。在外观上，电致变色材料通常表现为颜色及透明度的可逆变化。目前已有多种应用电致变色材料的产品面市，如：用于减弱眩光的汽车后视镜，根据光线变化调节反射或吸收阳光能力的智能窗等。

有机电致变色材料是通过其发生的氧化还原反应来实现着色和褪色的可逆变化。它的优点在于：变色速度快，视角大，着色和褪色的对比度高，通过改变外加电场易于控制灰度。有机电致变色材料种类繁多，而且可通过对分子的基团进行设计、修饰，改变其变色范围、稳定性等性能。

紫精化合物属于常见的有机电致变色材料，它有三个氧化还原态，在其氧化还原过程中，取代基会通过π键结构分散部分体系电荷。紫精的颜色变化依赖于它的取代基，通过对它的取代基的筛选可以实现对其颜色变化的选择。

中国专利申请号：200410046246.9 申请日：2004-06-04的专利文件公开了一种作为电致变色材料的化合物以及电致变色组件，该化合物具有还原变色的功能，特别适合作为电致变色材料的还原变色材料。使用这种化合物作为电致变色材料的还原变色材料时，在未添加紫外线吸收剂的情况下，可避免电致变色材料因紫外线照射而遭到破坏，可使所形成的电致变色组件维持优异的防眩效果；该电致变色组件包括第一透明基材与第二透明基材，第一与第二透明基材的至少一种是在彼此面对侧形成有导电薄膜，第一与第二透明基材之间配置有电致变色材料，可用于制作汽车使用的自动防眩后视镜及自动遮光板。该发明的电致变色材料的不足之处在于，该电致变色材料响应时间较慢。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有技术中存在的电致变色材料响应时间较慢的问题，本发明提供了一种紫精化合物的制备方法，它可以实现电致变色材料颜色的迅速转变。

技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种紫精化合物的制备方法，其步骤为：

（1）将4,4’-联吡啶溶于过量乙腈中，得4,4’-联吡啶溶液，于50℃恒温搅拌；另将2-溴丁基膦酸二乙酯溶于过量乙腈中，混合均匀后，缓慢将其滴入所述的4,4’-联吡啶溶液中，最终溶液中4,4’-联吡啶与2-溴丁基膦酸二乙酯的摩尔量比为1:1，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到浅黄色[1-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]溴化物固体，反应式如下：

（2）将步骤（1）中制得的固体产物溶于甲醇，并加入α,α′—二溴对二甲苯，所述的[1-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]溴化物与所述的α,α′—二溴对二甲苯的摩尔量比为2:1，于70℃恒温搅拌，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到棕黄色1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物固体，反应式如下：

（3）将步骤（2）制得的1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物溶于甲醇，加入过量浓盐酸，于70℃恒温搅拌，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到棕黄色1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸)-4,4'-吡啶]四氯化物固体，反应式如下： 

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有益效果

相比于现有技术，本发明的技术方案的优点在于：

（1）本发明的技术方案中，紫精化合物采用了特殊的R基团（即磷酸类取代基），改变了紫精化合物的禁带宽度，其制得的电致变色材料，着色和褪色时颜色变化明显； 

（2）本发明的技术方案中，整个紫精化合物形成共轭结构，电导率大幅降低，使得紫精化合物的颜色变化响应时间较短；

（3）实验研究表明，本发明的技术方案制备的紫精化合物，采用很小的驱动电压即可使得该紫精化合物在氧化态与还原态之间转化，实现紫精化合物在着色、褪色之间循环变换，节约能源。

附图说明

图1为采用实施例1合成的紫精化合物制作的电致变色器件电荷储存量随时间的变化图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明的技术方案作详细描述。

实施例1

本实施例1的一种紫精化合物的制备方法，其步骤为：

（1）将0.05mol的4,4’-联吡啶溶于50ml的乙腈中，得4,4’-联吡啶溶液，于50℃恒温搅拌；另将0.05mol的2-溴丁基膦酸二乙酯溶于70ml乙腈中，混合均匀后，缓慢将其滴入所述的4,4’-联吡啶溶液中，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到浅黄色[1-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]溴化物固体，反应式如下：

（2）取步骤（1）中制得的固体产物0.03mol溶于50ml甲醇，并加入0.015mol的α,α′—二溴对二甲苯，于70℃恒温搅拌，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到棕黄色1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物固体，反应式如下：

（3）取0.02mol的步骤（2）制得的1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物溶于50ml甲醇，加入15ml浓盐酸，于70℃恒温搅拌，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到棕黄色1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸)-4,4'-吡啶]四氯化物固体，反应式如下： 

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本实施例1制得的1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸)-4,4'-吡啶]四氯化物作为工作电极的电致变色材料，制成电致变色器件，其充、放电情况如图1所示，图1表明，器件完全的充电与放电时间都比较短，只需几秒，实际观测到器件颜色有明显变化的时间更短（1s以内），该器件能较快地完成变色，有着较短的响应时间。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的实施情况并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的方法步骤及实施例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (1)

1.一种紫精化合物的制备方法，其步骤为：

（1）将4,4’-联吡啶溶于过量乙腈中，得4,4’-联吡啶溶液，于50℃恒温搅拌；另将2-溴丁基膦酸二乙酯溶于过量乙腈中，混合均匀后，缓慢将其滴入所述的4,4’-联吡啶溶液中，最终溶液中4,4’-联吡啶与2-溴丁基膦酸二乙酯的摩尔量比为1:1，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到浅黄色[1-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]溴化物固体，反应式如下：

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（2）将步骤（1）中制得的固体产物溶于甲醇，并加入α,α′—二溴对二甲苯，所述的[1-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]溴化物与所述的α,α′—二溴对二甲苯的摩尔量比为2:1，于70℃恒温搅拌，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到棕黄色1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物固体，反应式如下：

；

（3）将步骤（2）制得的1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸二乙酯基)-4,4'-吡啶]四溴化物溶于甲醇，加入过量浓盐酸，于70℃恒温搅拌，反应24h，用无水乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到棕黄色1,1'-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双[1'-(2-丁基膦酸)-4,4'-吡啶]四氯化物固体，反应式如下： 

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