CN117186080A - 发色团化合物、其制备方法、及发色团化合物的应用 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种发色团化合物，发色团化合物的结构为其中，D为可提供电子的原子；A为电子受体基团；B为电子桥基团；Z、L1及L2分别为至少能形成两个化学键的原子或有机基团；X1为第一可交联基团；X2为可与第一可交联基团发生交联的第二可交联基团；n、m、p及q分别为大于或等于1的整数。本申请还提供该发色团化合物的制备方法、应用该发色团化合物的电光材料、薄膜、电光玻璃、电光器件及电子设备。发色团化合物通过引入供电能力强的类似四氢喹啉结构的单给体基团，同时引入了相互之间能发生交联的第一可交联基团和第二可交联基团，形成的一元自反应型发色团体系兼具较高的一阶超极化率、电光系数及玻璃化转变温度。

Description

发色团化合物、其制备方法、及发色团化合物的应用
技术领域
本申请涉及有机光学材料领域，具体涉及一种发色团化合物及其制备方法、含有该发色团化合物的电光材料、含有该电光材料的薄膜和电光玻璃、应用该薄膜或该电光玻璃的电光器件及应用该电光器件的电子设备。
背景技术
随着云计算、5G通讯、高清网络视频、物联网等技术的迅猛发展以及信息需求的快速增长，数据中心网络等中短距离通信系统对超大容量的光纤通信需求越来越大。对于中短距离光通信系统，如何在光电子器件带宽受限的情况下实现超高速率(单波长400Gb/s以上)信号传输将面临巨大的挑战。电光调制器是实现光电信息转换的核心器件，也是突破带宽和信号传输速率这两个重大技术挑战的关键环节。
电光材料是电光调制器的关键组成部分。早期对电光材料的研究主要集中在无机晶体和半导体材料，如铌酸锂和砷化镓，然而，这些材料的电光系数(r33值)通常不高，限制了电光调制器的最小驱动电压。有机/聚合物非线性电光材料是另一种被广泛研究的电光材料，有机/聚合物非线性电光材料具有许多优点，例如高电光系数和高带宽，这对研究大带宽、小尺寸、低功耗及低驱动压的电光调制器(例如有机物混合MZM电光调制器)非常有意义，而且有机/聚合物非线性电光材料还在光信息储存以及太赫兹等领域有巨大应用。
然而，现有的有机非线性电光材料在商业化应用过程中仍面临着许多挑战。虽然有机电光发色团相较于无机光电材料具有较大的电光系数，但电光系数仍有很大的提升空间；而且，有机发色团分子的玻璃化转变温度(Tg)较低，导致电光材料的光热稳定性和极化取向稳定性较差，在高温下极化取向容易发生衰减(即电光系数衰减)。因此，如何获得兼具大的电光系数、光热稳定性和极化取向稳定性的有机非线性电光材料一直是该领域的技术瓶颈。
发明内容
本申请实施例第一方面提供了一种发色团化合物，所述发色团化合物具有如下式(I)的结构：
其中，D为可提供电子的原子；
A为电子受体基团；
B为电子桥基团；
Z为至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
L1和L2分别独立地选自至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
X1为第一可交联基团；
X2为可与所述第一可交联基团发生交联反应的第二可交联基团；
n和m分别为大于或等于1的整数；
p和q分别为大于或等于1的整数。
本申请在发色团化合物的分子中引入含有苯环和杂环组成的类似四氢喹啉结构的单电子给体基团，由于这类结构电子给体基团的给电能力较大多数给电体要强，发色团化合物的一阶超极化率和电光系数相较于传统的含苯胺给电体的发色团都有很大的提升；由于本申请的电子给体基团中含有刚性的苯环结构，能够提高发色团化合物自身的玻璃化转变温度(Tg)。通过在发色团化合物的电子给体基团和电子桥基团上分别连接具有交联功能的第一可交联基团和第二可交联基团，可以提高发色团化合物宏观的电光活性，而且，第一可交联基团和第二可交联基团的引入可以增加发色团化合物分子间的距离，减弱分子间的静电相互作用，有助于提高发色团化合物的极化效率；另外，第一可交联基团和第二可交联基团为发色团化合物提供多个交联位点，发色团化合物之间便可发生交联，交联过程无需单独引入交联剂，提高了电光材料中发色团化合物的含量，进一步提高了电光材料的电光系数，同时交联能进一步提高电光材料的玻璃化转变温度(Tg)，进而提高电光材料的光热稳定性和极化取向稳定性；另外，第一可交联基团和第二可交联基团能发生交联反应，便于形成一元自反应型单分子结构的交联发色团体系，即电光材料中含有一种发色团化合物便可以实现分子之间的自交联反应，因此，更有利于发色团化合物的大规模工业化生产及应用。
在一些实施例中，所述式(I)中的D为氧原子、氮原子或硫原子。
氧原子、氮原子或硫原子的给电子能力较强，能增强电子给体基团的给电能力。
在一些实施例中，所述式(I)中的Z为硫原子、氧原子或烷基。
通过在电子桥基团上引入硫原子、氧原子或烷基，可以提高发色团化合物分子结构的稳定性。
在一些实施例中，所述式(I)中的L1和L2分别独立地选自烷基、酯基、芳基以及杂芳基中的至少一种。
通过引入L1和L2可以调整发色团化合物侧链的长度，有利于后续发色团化合物之间或发色团化合物与聚合物之间发生交联反应，同时还可以通过引入不同类型的基团改变发色团化合物的柔顺性。
在一些实施例中，所述式(I)中的n和m为1，2或3；所述式(I)中的p和q分别为1或2。
通过限定所述式(I)中的n和m为1，2或3，可以提高电子给体基团、电子桥基团以及电子受体基团之间的共轭效应。通过限定所述式(I)中的p和q分别为1或2，即第一可交联基团和第二可交联基团分别可以接入一个或两个，从而控制后续发色团化合物之间发生交联反应的程度，另外，第一可交联基团和第二可交联基团不能太多，太多会增加反应位阻。
在一些实施例中，第一可交联基团和第二可交联基团均为可发生点击化学成反应、热交联反应、光交联反应、耦合反应或聚合反应的基团。
在一些实施例中，第一可交联基团和第二可交联基团选自以下基团组合中的任意一种：叠氮基团和炔基、羟基和异氰酸酯基、蒽基和丙烯酸酯基、蒽基和马来酰亚胺基团、呋喃基团和马来酰亚胺基团、巯基和烯烃、香豆素基团和香豆素基团、二氟烯烃基团和二氟烯烃基团、以及苯乙烯基团和苯乙烯基团等。可以理解的，当第一可交联基团和第二可交联基团不同时，第一可交联基团可以是一基团组合中的任意一个基团，则第二可交联基团为该基团组合的另一个基团。以下列举了第一可交联基团和第二可交联基团的一些典型的交联反应，例如，点击化学反应包括叠氮-炔基的Husigen环加成反应；热交联反应包括：羟基和异氰酸酯基、蒽基和丙烯酸酯基、蒽基和马来酰亚胺基团、呋喃基团和马来酰亚胺基团；光交联反应包括：巯基和烯烃，香豆素和香豆素；二氟烯烃基团的耦合反应以及苯乙烯基团的聚合反应等。
在一些实施例中，所述发色团化合物具有如下式(II)或式(III)的结构：
本申请第二方面还提供了一种发色团化合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
在含有第一反应基团的电子给体分子上连接含有第二反应基团的电子桥分子，得到含有所述第一反应基团和所述第二反应基团的电子给体基团-电子桥基团化合物；以及
在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述第一反应基团和所述第二反应基团上分别连接至少一个第一可交联基团和至少一个第二可交联基团，并在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述电子桥基团上连接电子受体基团，从而获得所述发色团化合物，
其中，所述发色团化合物具有如下式(I)的结构：
其中，D为可提供电子的原子；
A为所述电子受体基团；
B为所述电子桥基团；
Z为至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
L1和L2分别独立地选自至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
X1为所述第一可交联基团；
X2为所述第二可交联基团，所述第二可交联基团可与所述第一可交联基团发生交联反应；
n和m分别为大于或等于1的整数；
p和q分别为大于或等于1的整数。
本申请电子给体分子和电子桥分子上分别含有第一反应基团和第二反应基团，能提供活性连接位点，便于第一可交联基团和第二可交联基团的引入，无需增加在电子给体分子和电子桥分子上引入活性连接位点的步骤，使发色团化合物的合成更容易；而且，在同一个发色团化合物分子中引入的第一可交联基团和第二可交联基团之间可发生交联反应，能直接形成一元自反应型单分子结构的交联发色团体系，相较于传统的多元交联发色团体系，本申请只需要合成一种分子结构的发色团化合物，便可实现发色团之间的交联反应，无需合成多种发色团化合物，合成难度降低，减小了相关分子的测试和表征工作量。因此，该制备方法易于实现，降低了合成难度，且发色团化合物能够溶解于大多数有机溶剂中，有利于大规模工业化生产和商业化应用。
在一些实施例中，所述电子给体分子具有如下式(IV)的结构：
其中，R为所述第一反应基团。
在一些实施例中，所述第一反应基团和所述第二反应基团分别独立地选自羟基、叠氮基团、炔基、巯基、异氰酸酯基以及氨基等基团中的任一种。
在一些实施例中，在所述电子给体分子上连接所述电子桥分子之前，所述制备方法还包括步骤：
在所述第一反应基团上连接第一保护基团；
在所述电子给体分子上连接所述电子桥分子之后，所述制备方法还包括步骤：
在所述第二反应基团上连接第二保护基团；
在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述第一反应基团和所述第二反应基团上分别连接至少一个所述第一可交联基团和至少一个所述第二可交联基团之前，所述制备方法还包括步骤：
分别去除所述第一保护基团和所述第二保护基团。
通过在第一反应基团和第二反应基团上分别连接第一保护基团和第二保护基团，相应反应完成后再分别去除第一保护基团和第二保护基团，可以在反应过程中保护第一反应基团和第二反应基团不受影响，且可以实现在同一个分子中分步引入两种不同的可交联基团。
在一些实施例中，所述电子桥分子包括异佛尔酮、噻吩桥以及吡咯桥中的任一种。
在一些实施例中，所述第一保护基团衍生自叔丁基二甲基氯硅烷或其衍生物、或二氢吡喃类衍生物，所述第二保护基团衍生自叔丁基二苯基氯硅烷或其衍生物。或者，所述第一保护基团衍生自叔丁基二苯基氯硅烷或其衍生物，所述第二保护基团衍生自叔丁基二甲基氯硅烷或其衍生物、或二氢吡喃类衍生物。
在一些实施例中，所述电子给体分子为结构为的第一化合物，所述电子桥分子为异佛尔酮，所述电子受体分子为2-(3-氰基-4-甲基-5-苯基-5-(三氟甲基)呋喃-2(5H)-亚乙基)丙二腈，所述制备方法包括以下步骤：
在所述第一化合物的羟基上连接四氢吡喃基，得到结构为的第二化合物；
将所述第二化合物与异佛尔酮在乙醇钠和2-巯基乙醇中进行knoevenagel缩合反应得到结构为的第三化合物；
在所述第三化合物的羟基上连接叔丁基二苯基硅基，得到结构为的第四化合物；
所述第四化合物与磷酸二乙酯通过Wittig-Hornor反应，得到结构为的第五化合物；
通过二异丁基氢化铝将所述第五化合物中的腈基还原，得到结构为的第六化合物；
去除所述第六化合物上的所述叔丁基二苯基硅基，得到结构为第七化合物；
通过亲核取代或Steglich酯化作用在所述第七化合物的羟基上分别连接结构为的第二可交联基团，得到结构为/>的第八化合物或结构为/>的第九化合物；
去除所述第八化合物或所述第九化合物上的所述第一保护基团，得到结构为的第十化合物或结构为/>的第十一化合物；
通过亲核取代或Steglich酯化作用在所述第十化合物上连接结构为的第一可交联基团，或在所述第十一化合物的羟基上连接结构为/>的第一可交联基团，得到结构为/>的第十二化合物或结构为的第十三化合物；
所述第十二化合物或所述第十三化合物与所述电子受体分子缩合后制得结构为的所述发色团化合物。
通过引入含有羟基的四氢喹啉单电子给体基团以及含有羟基的电子桥结构，并通过在两个羟基上分别连接相应的保护基团并分步去除的方式，避免在引入第一可交联基团和第二可交联基团之前，两个羟基受影响，且分步去除相应保护基团可实现两种不同的可交联基团的分步引入；引入的第一可交联基团和第二可交联基团可以发生交联反应，仅需合成一种单分子的发色团化合物便可以形成一元自反应型交联发色团体系，无需合成多种发色团化合物，合成难度降低，简化了合成步骤，减小了相关分子的测试和表征工作量，且发色团化合物能够溶解于大多数有机溶剂中，有利于大规模工业化生产和商业化应用。
本申请第三方面提供了一种电光材料，该电光材料包括如上所述的发色团化合物。
本申请提供的电光材料中的发色团化合物的分子中引入含有苯环和杂环组成的类似四氢喹啉结构的单电子给体基团，由于这类结构电子给体基团的给电能力较大多数给电体要强，发色团化合物的一阶超极化率和电光系数相较于传统的含苯胺给电体的发色团都有很大的提升；而且，由于本申请的电子给体基团中含有刚性的苯环结构，能够提高发色团化合物自身的玻璃化转变温度(Tg)。通过在同一个发色团化合物分子上引入第一可交联基团和第二可交联基团，可以提高发色团化合物宏观的电光活性，同时还可以增加发色团化合物分子间的距离，减弱分子间的静电相互作用，有助于提高发色团化合物的极化效率；而且，第一可交联基团和第二可交联基团的引入，使发色团化合物具有多个交联位点，电光材料交联过程无需单独引入交联剂，提高了电光材料中发色团化合物的含量，能进一步提高电光材料的电光系数；另外由于第一可交联基团和第二可交联基团可以相互发生交联反应，因此，形成的电光材料中最少可以仅含有一种单分子的发色团化合物便可以发生自交联反应，以形成一元自反应型单分子结构的交联发色团体系，该一元体系中分子结构单一，电光材料无需引入多种发色团化合物，合成难度降低，减小了相关分子的测试和表征工作量，也无需研究电光材料中多种发色团化合物之间的混合比例，降低了电光材料的制备难度，同时也降低了电光材料在交联和极化过程的温度控制难度。另外，发色团化合物之间在一定温度下发生交联，能进一步显著提高电光材料的玻璃化转变温度(Tg)，进而能提高电光材料的光热稳定性和极化取向稳定性。本申请发色团化合物形成的一元自反应型单分子结构的交联发色团体系兼具高的电光系数和高的玻璃化转变温度，极化效率至少为2.42±0.10nm2/V2，电光系数至少为300m/V，且，电光材料的玻璃化转变温度(Tg)至少为180℃，是目前综合性能最好的电光材料之一。
本申请第四方面提供了另一种电光材料，该电光材料包括如上所述的发色团化合物和聚合物，所述发色团化合物用于与所述聚合物发生交联反应。
本申请的发色团化合物上含有第一可交联基团和第二可交联基团，发色团化合物与聚合物能够在一定条件下发生交联反应，进而形成电光聚合物，而且发色团化合物具有较高的电光系数和玻璃化转变温度，有利于提升电光聚合物的电光系数和玻璃化转变温度。
本申请第五方面提供了一种薄膜，该薄膜是由如上所述的电光材料制成。
本申请第六方面提供了一种电光玻璃，该电光玻璃包括玻璃基板和位于玻璃基板上的如上所述的薄膜。
本申请第七方面提供了一种电光器件，该电光器件包含如上所述的薄膜，或包含如上所述的电光玻璃。
本申请提供的极化后的电光薄膜具有较高的电光系数(至少为300pv/m)，有利于提高电光器件(例如光电调制器)的性能；另外，由于极化后的电光薄膜具有交联结构，从而提高了电光薄膜的玻璃化转变温度(至少为180℃)，进而提高了电光器件的工作温度。
本申请第八方面提供了一种电子设备，该电子设备包含如上所述的电光器件。
附图说明
图1是采用传统有机电光材料制备的器件的极化过程示意图。
图2是采用本申请一实施例提供的一元自反应单分子结构的交联发色团体系QLD3制备的器件的极化过程示意图。
图3是本申请一实施例提供的薄膜的示意图。
图4是本申请一实施例提供的电光玻璃的示意图。
图5是本申请一实施例提供的电光器件的示意图。
图6是本申请一实施例提供的电子设备的示意图。
图7是本申请实施例提供的QLD3的热失重曲线图。
图8是本申请实施例提供的QLD3的DSC曲线图。
图9是本申请实施例提供的QLD3在氯仿中的紫外-可见分光光谱。
图10是本申请实施例提供的QLD3在不同溶剂中的紫外可见分光光谱。
图11是本申请实施例提供的QLD3(CN)膜以及QLD3(X-link)膜的紫外-可见分光光谱。
图12a与图12b是本申请实施例提供的QLD3(CN)膜以及QLD3(X-link)膜组装成电光器件后的极化效率曲线图。
主要元件符号说明
薄膜 100
电光玻璃 200
玻璃基板 210
电光器件 300
电子设备 400
壳体 310,410
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。本申请中涉及的数据范围如无特别说明均应包括端值。
常用的有机电光材料的发色团化合物分子的微观一阶超极化率(β值)转换为宏观电光系数(r33值)的效率较低，具有较低的电光系数。另外，发色团化合物分子的玻璃化转变温度(Tg)较低，在极化过程中，发色团化合物分子被极化取向，但，当温度超过发色团分子的玻璃化转变温度(Tg)后，发色团化合物分子的热运动变得剧烈，原本在电场中被极化取向的发色团化合物分子因为热运动和分子间的静电相互作用，反平行堆积被破坏，发生驰豫，如图1所示，导致有机电光材料的光热稳定性以及极化取向稳定性较差，电光系数易发生衰减，进而降低器件的极化温度和工作温度。
本申请提供一种兼具大的电光系数(r33值)及良好的光热稳定性和极化取向稳定性的发色团化合物。该发色团化合物可应用于电光器件中，例如电光调制器，但不以此为限，合成该发色团化合物经过优化选型，使所述发色团化合物在兼具大的电光系数(r33值)和较高的玻璃化转变温度(Tg)。
本申请实施例提供的所述发色团化合物包含电子给体基团、电子桥基团和电子受体基团，电子给体基团通过电子桥基团与电子受体基团电子共轭。所述发色团化合物具有如下式(I)的结构：
其中，D为可提供电子的原子，A为电子受体基团，B为电子桥基团，Z为至少能形成两个化学键的原子或有机基团，L1和L2分别独立地选自至少能形成两个化学键的原子或有机基团，X1为第一可交联基团，X2为可第一可交联基团发生交联反应的第二可交联基团，n和m分别为大于或等于1的整数，p和q分别为大于或等于1的整数。
上述式(I)中，所述电子给体基团的结构为电子给体基团衍生自电子给体分子，电子给体分子采用的是含有第一反应基团(例如醇羟基)的类似四氢喹啉结构的单电子给体。通过电子给体基团自带的第一反应基团可方便引入第一可交联基团(例如蒽基团或丙烯酸酯基团等)。一些实施例中，电子给体基团中的D可以是氧原子、氮原子或硫原子，氧原子、氮原子或硫原子的给电子能力较强，能增强电子给体基团的给电能力。可以理解的，还可以是其他能够提供电子(例如π电子)的原子。具体地，电子给体基团可衍生自含醇羟基的四氢喹啉。
电子桥基团中的Z为硫原子、氧原子或烷基。通过在电子桥基团上引入硫原子、氧原子或烷基，可以提高发色团化合物分子结构的稳定性，尤其是当Z为硫原子或氧原子时，发色团化合物的稳定性显著提高。一些实施例中，电子桥基团可衍生自电子桥分子，电子桥分子可以是异佛尔酮、噻吩桥以及吡咯桥等这类高性能电子桥中的一种。具体地，电子桥基团衍生自异氟尔酮，异氟尔酮含有醇羟基，方便第二可交联基团的引入。
第一可交联基团和第二可交联基团均是能够发生点击化学反应(Clickchemistry)(例如环加成反应)、热交联反应、光交联反应、耦合反应或聚合反应的官能团，即第一可交联基团和第二可交联基团能够相互反应使两个发色团化合物分子连接在一起。由于第一可交联基团和第二可交联基团相互之间可发生交联反应，则第一可交联基团和第二可交联基团可以选自以下基团组合中的任意一种：叠氮基团和炔基、羟基和异氰酸酯基、蒽基和丙烯酸酯基、蒽基和马来酰亚胺基团、呋喃基团和马来酰亚胺基团、巯基和烯烃、香豆素基团和香豆素基团、二氟烯烃基团和二氟烯烃基团、以及苯乙烯基团和苯乙烯基团等。可以理解的，当第一可交联基团和第二可交联基团不同时，第一可交联基团可以是以上一基团组合中的任意一个基团，第二可交联基团则为该基团组合中的另一个基团。通过在发色团化合物的分子中引入相互间能发生交联反应的第一可交联基团和第二可交联基团，可以仅通过合成一种单一分子结构的发色团化合物，便可以形成一元自反应型单分子结构的交联发色团体系，即电光材料中只含有一种单一分子结构的发色团化合物便可以实现分子之间的交联，因此，更有利于发色团化合物的大规模工业化生产及应用。
一些实施例中，式(I)中的n和m为1，2或3；式(I)中的p和q分别为1或2。通过限定式(I)中的n和m为1，2或3，可以提高电子给体基团、电子桥基团以及电子受体基团之间的共轭效应。通过限定式(I)中的p和q分别为1或2，即第一可交联基团和第二可交联基团分别可以接入一个或两个，从而控制后续发色团化合物之间发生交联反应的程度，另外，第一可交联基团和第二可交联基团不能太多，太多会增加反应位阻。
一些实施例中，电子受体基团可以衍生自2-(3-氰基-4-甲基-5-苯基-5-(三氟甲基)呋喃-2(5H)-亚乙基)丙二腈，或2-(3-氰基-4,5,5-三甲基呋喃-2(5H)-亚乙基)丙二腈等吸电子基团，具体地，本实施例采用的电子受体分子为2-(3-氰基-4-甲基-5-苯基-5-(三氟甲基)呋喃-2(5H)-亚乙基)丙二腈。可以理解的，电子受体基团还可以衍生自其他现有的常规电子受体分子。
本申请在发色团化合物的分子中引入含有苯环和杂环组成的类似四氢喹啉的单给体结构由于这类结构电子给体基团的给电能力较大多数给电体要强，发色团化合物的一阶超极化率和电光系数相较于传统的含苯胺给电体的发色团都有很大的提升；而且，由于本申请的电子给体基团中含有刚性的苯环结构，能够提高发色团化合物自身的玻璃化转变温度(Tg)。发色团化合物通过在电子给体基团和电子桥基团上分别连接具有交联功能的第一可交联基团(X1)和第二可交联基团(X2)，可以控制发色团化合物的电子的几何结构和离域化，能够使发色团化合物之间的相互作用最小化，因此，可以更好地将一阶超极化率(β)值转化为电光系数(r33)值，从而提高发色团化合物宏观的电光活性；而且，第一可交联基团和第二可交联基团的引入可以增加发色团化合物分子间的距离，减弱分子间的静电相互作用，有助于提高发色团化合物的极化效率；另外，第一可交联基团(X1)和第二可交联基团(X2)具有可交联功能，使发色团化合物具有多个交联位点，发色团化合物之间或发色团化合物与聚合物易于发生交联，交联过程无需单独引入交联剂，提高了电光材料中发色团化合物的含量，进一步提高了电光材料的电光系数，同时发色团化合物交联后能进一步提高电光材料的玻璃化转变温度(Tg)，进而提高电光材料的光热稳定性和极化取向稳定性。另外，第一可交联基团和第二可交联基团相互之间能发生交联反应，便于形成一元自反应单分子结构的交联发色团体系，即电光材料中含有一种发色团化合物便可以实现分子之间的自交联反应，因此，更有利于发色团化合物的大规模工业化生产及应用。
根据发色团化合物中连接的第一可交联基团和第二可交联基团类型的不同，且第一可交联基团和第二可交联基团可发生交联反应，本申请实施例提供了两种单一分子结构的发色团化合物，一种发色团化合物的电子给体基团上连接蒽基团，电子桥基团上连接丙烯酸酯基团，该发色团化合物具有如下式(II)的结构；另一发色团化合物的电子给体基团上连接丙烯酸酯基团，电子桥基团上连接蒽基团，该发色团化合物具有式(III)的结构：
以上两种发色团化合物中，式(II)和式(III)的发色团化合物均采用的是蒽基团和丙烯酸酯基团，只是蒽基团和丙烯酸酯基团连接的位置不同，为便于后续描述，将式(II)和式(III)的发色团化合物分别以QLD3和QLD4代表。
可以理解的，在其他实施例中，当电子桥分子为噻吩桥或吡咯桥时，得到的发色团化合物的结构为/>
本实施例提供的基于四氢喹啉类单给体结构的有机光学非线性发色团化合物(QLD3或QLD4)，在发色团化合物的分子式中引入类似四氢喹啉的单给体结构，由于四氢喹啉类单给体的给电能力较大多数常规给电体要强很多，发色团化合物的一阶超极化率和电光系数相较于传统的含苯胺给电体的发色团都有很大的提升，且四氢喹啉类结构能提高发色团化合物的玻璃化转变温度(Tg)。另外，四氢喹啉类给体含有醇羟基，能够为给体端的进一步修饰提供连接位点，更容易引入所需要的第一可交联基团，使第一可交联基团能够直接以共价键的方式连接在发色团化合物的电子给体基团上，而且，由于电子桥分子中也含有醇羟基，能够在电子桥基团上引入第二可交联基团，从而设计出自身具有多个交联点的树枝状发色团化合物，便于发色团化合物之间或发色团化合物与聚合物的交联，交联过程无需单独引入交联剂，提高了电光材料中发色团化合物的含量(采用本申请的发色团化合物(QLD3或QLD4)可以形成95wt％以上的纯发色团电光薄膜)，因此，能进一步提高了电光材料的电光系数。同时，给电体基团和电子桥基团上分别连接能够发生交联反应的第一可交联基团和第二可交联基团，能够形成一元自反应型单分子结构的交联发色团体系，即电光材料中仅含有单一分子结构的发色团化合物时便可以实现分子之间的交联，发色团体系发生交联反应后，能进一步显著提高电光材料的玻璃化转变温度(Tg)，进而提高了电光材料体系的光热稳定性和极化取向稳定性。本申请通过采用类似四氢喹啉的电子给体结构作为二阶非线性光学发色团的电子给体基团，同时在电子给体基团和电子桥基团中分别引入两种不同的可交联基团，继而可以形成自带交联基团的一元自反应单分子结构的交联电光材料体系，从而获得兼具大电光系数、高光热稳定性和高极化取向稳定性的光材料体系。
本申请实施例还提供了所述发色团化合物(式I)的制备方法，具体包括以下步骤。
步骤S10，在含有第一反应基团的电子给体分子上连接含有第二反应基团的电子桥分子，得到含有所述第一反应基团和所述第二反应基团的电子给体基团-电子桥基团化合物。
具体地，该电子给体分子的结构为其中，D和L1具体结构类型请参见前述式(I)的描述，R为第一反应基团。
一些实施例中，电子给体分子结构中的D为氮原子，即电子给体分子为四氢喹啉单给体。由于四氢喹啉单给体的给电能力强于大多现有的电子给体，且四氢喹啉中的苯环进一步增加了给电能力。另外，四氢喹啉结构由于其自身的结构特征，能够提高发色团化合物的玻璃化转变温度(Tg)。
一些实施例中，所述第一反应基团和第二反应基团分别独立地选自羟基、叠氮基团、炔基、巯基、异氰酸酯基以及氨基等基团中的任一种。本实施例中，第一反应基团和第二反应基团均为羟基，具体地，电子给体分子为含有醇羟基的四氢喹啉，电子桥分子为含有醇羟基的异氟尔酮。
具体地，在实现步骤S10得到电子给体基团-电子桥基团化合物的过程中，在电子给体分子上连接电子桥分子之前，还需要在第一反应基团上连接第一保护基团。在电子给体分子上连接电子桥分子之后，还需要在第二反应基团上连接第二保护基团。
由于第一反应基团和第二反应基团的反应活性较大，通过在电子给体分子的第一反应基团以及电子桥分子的第二反应基团上分别连接第一保护基团和第二保护基团，相应反应完成后再根据引入第一可交联基团和第二可交联基团的顺序分步去除第一保护基团和第二保护基团，可以在反应过程中保护第一反应基团和第二反应基团不受影响。
一些实施例中，第一保护基团衍生自叔丁基二甲基氯硅烷或其衍生物、或二氢吡喃类衍生物，第二保护基团衍生自叔丁基二苯基氯硅烷或其衍生物。或者，第一保护基团衍生自叔丁基二苯基氯硅烷或其衍生物，第二保护基团衍生自叔丁基二甲基氯硅烷或其衍生物、或二氢吡喃类衍生物。可以理解的，能够实现羟基的保护和去保护的物质均可以用于形成第一保护基团和第二保护基团，另外，根据第一保护基团和第二包括基团去除顺序的不同，可以选择不同的保护基团，进而采取不同的条件去除，避免将两种保护基团同时去除。
步骤S20，在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述第一反应基团和所述第二反应基团上分别连接至少一个第一可交联基团和至少一个第二可交联基团，并在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述电子桥基团上连接电子受体基团，从而获得如前述式(I)所示的发色团化合物。
一些实施例中，在电子给体基团-电子桥基团化合物中的电子给体基团和电子桥基团上分别连接第一可交联基团和第二可交联基团之前，还需要分步去除第一保护基团和第二保护基团。可以理解的，当引入的第一可交联基团和第二可交联基团不同时，需要分步去除第一保护基团和第二保护基团，当引入的第一可交联基团和第二可交联基团相同时，可以同时去除第一保护基团和第二保护基团。
本申请结构为的电子给体分子具有类似四氢喹啉的结构，能够提高发色团化合物的供电能力和玻璃化转变温度(Tg)，同时，电子给体分子自身含有第一反应基团，能提供活性连接位点，便于第一可交联基团的引入，另外，电子桥分子上含有第二反应基团，便于第二可交联基团的引入，无需增加在电子给体分子和电子桥分子上引入活性连接位点的步骤，使发色团化合物的合成更容易。另外，由于发色团化合物分子同时引入可发生交联的第一可交联基团和第二可交联基团，能直接形成一元交联发色团体系，相较于传统的二元或多元交联发色团体系，本申请合成一种分子结构的发色团化合物便可实现发色团交联反应，无需合成多种发色团化合物，合成难度降低，减小了相关分子的测试和表征工作量。因此，该制备方法易于实现，简化了合成步骤，中间产物和最终产物的产率高，且发色团化合物能够溶解于大多数有机溶剂中，有利于大规模生产和商业化应用。
以下给出了前述式(II)的发色团化合物(QLD3)和式(III)的发色团化合物(QLD4)的具体合成方法，其中，所述电子给体分子为结构为的第一化合物，所述电子桥分子为异佛尔酮，所述电子受体分子为2-(3-氰基-4-甲基-5-苯基-5-(三氟甲基)呋喃-2(5H)-亚乙基)丙二腈或其他常规受体分子。/>
发色团化合物(QLD3和QLD4)的具体制备方法包括以下步骤：
步骤S1，在所述第一化合物的醇羟基上连接四氢吡喃基，得到结构为的第二化合物。首先将四氢喹啉上的醇羟基通过连接保护基团进行保护，以免后续反应破坏醇羟基。
步骤S2，将所述第二化合物与异佛尔酮在乙醇钠和2-巯基乙醇中进行knoevenagel缩合反应得到结构为的第三化合物。
在所述第三化合物的羟基上连接叔丁基二苯基硅基，得到结构为的第四化合物。由于引入的电子桥分子同样含有醇羟基，也需要对其进行保护。
步骤S3，所述第四化合物与磷酸二乙酯通过Wittig-Hornor反应，得到结构为的第五化合物。
步骤S4，通过二异丁基氢化铝将所述第五化合物中的腈基还原，得到结构为的第六化合物。
步骤S5，去除所述第六化合物上的所述叔丁基二苯基硅基，得到结构为第七化合物。由于电子桥分子的酮基经由步骤S4和步骤S5反应后实现扩链，后续需要分别连接第一可交联基团和第二可交联基团，根据实际需要选择分别将电子给体基团或电子桥基团上的醇羟基连接的保护基团去除，以逐一还原醇羟基。本实施例中，先在电子桥基团上的引入第二可交联基团，因此，优先去除电子桥基团上连接的第二保护基团。/>
步骤S6，通过亲核取代或Steglich酯化作用在所述第七化合物的醇羟基上分别连接结构为的第二可交联基团，得到结构为/>的第八化合物或结构为/>的第九化合物。
步骤S7，去除所述第八化合物或所述第九化合物上的四氢吡喃基，得到结构为的第十化合物或结构为/>的第十一化合物。
步骤S8，通过亲核取代或Steglich酯化作用在所述第十化合物上连接结构为的第一可交联基团，或在所述第十一化合物的醇羟基上连接结构为/>的第一可交联基团，得到结构为/>的第十二化合物或结构为的第十三化合物。
步骤S9，所述第十二化合物或所述第十三化合物与所述电子受体分子缩合后制得前述式(II)的发色团化合物(QLD3)或式(III)的发色团化合物(QLD4)。
上述合成方法，通过引入含有醇羟基的四氢喹啉单给体结构以及含有醇羟基的电子桥结构，并通过在两个醇羟基上分别连接不同的第一保护基团和第二保护基团，再分步去除第一保护基团和第二保护基团，以分别引入不同结构的第一可交联基团和第二可交联基团，避免在引入第一可交联基团和第二可交联基团之前，醇羟基受影响，且分步去除相应保护基团可实现两种不同的可交联基团的分步引入。引入的第一可交联基团和第二可交联基团可以发生交联反应，仅需合成一种单一分子结构的发色团化合物便可以形成一元自反应型交联发色团体系，相较于传统的二元或多元交联发色团体系，无需合成多种发色团化合物，合成难度降低，简化了合成步骤，减小了相关分子的测试和表征工作量，且发色团化合物能够溶解于大多数有机溶剂中，有利于大规模工业化生产和商业化应用。
本申请实施例还提供一种电光材料，该电光材料包括如上所述的发色团化合物。
一些实施例中，该电光材料为包含一种发色团化合物的一元自反应型单分子结构的交联发色团体系。该发色团化合物连接的第一可交联基团和第二可交联基团可以选自以上基团组合，具体地，第一可交联基团和第二可交联基团分别为蒽基团和丙烯酸酯基团，该发色团化合物为如上所述的发色团化合物QLD3。结合图2所示，发色团化合物QLD3在极化过程中可以发生自交联反应，即多个QLD3分子之间的蒽基团和丙烯酸酯基团发生交联反应，形成交联结构，形成交联结构后的电光材料玻璃化转变温度升高，交联结构在升温过程中不会发生弛豫现象进而发生解链，从而提高了电光材料的光热稳定性以及极化取向稳定性，提高了电光系数，进而有利于提高形成器件的极化温度和工作温度。
值得注意的是，由于位阻等的影响，同一个QLD3分子上的第一可交联基团和第二可交联基团几乎是无法发生交联反应的。
可以理解的，该发色团化合物连接的所述第一可交联基团和所述第二可交联基团还可以分别为丙烯酸酯基团和蒽基团，即如上所述的发色团化合物QLD4。
本申请提供的电光材料中的发色团化合物的分子式中引入结构为的单给体结构，由于这类结构中包含苯环和杂环结构，给电能力较大多数常规给电体要强很多，发色团化合物的一阶超极化率和电光系数相较于传统的含苯胺给电体的发色团都有很大的提升，而且还能提升发色团化合物的玻璃化转变温度(Tg)。由于本申请的发色团化合物中连接有第一可交联基团和第二可交联基团，可以进一步提高发色团化合物宏观的电光活性，同时还可以增加发色团化合物分子间的距离，减弱分子间的静电相互作用，有助于提高发色团化合物的极化效率。
由于本申请的发色团化合物中的第一可交联基团和第二可交联基团相互之间可以发生交联反应，因此，形成的电光材料中最少可以仅含有一种单一分子结构的发色团化合物便可以发生自交联反应，形成一种一元自反应单分子结构的交联发色团体系。相较于传统的二元发色团体系，该一元体系中仅含有单一分子结构发色团化合物，无需合成多种发色团化合物，降低了合成多种发色团化合物的难度，减小了相关分子的测试和表征工作量，而且也无需研究多种发色团化合物之间的混合比例，降低了电光材料的制备难度；另外，本申请的电光材料只存在一个玻璃化温度，电光材料的玻璃化转变温度的提升易于实现，同时也降低了电光材料在交联和极化过程的温度控制难度，更有利于本申请电光材料的大规模工业化生产及商业化应用。
本申请的电光材料可发生自交联反应，交联过程无需单独引入交联剂，提高了电光材料中发色团化合物的含量(采用本申请的发色团化合物QLD3或QLD4单分子结构体系可以形成95wt％以上的纯发色团电光薄膜)，能进一步提高电光材料的电光系数。同时，体系中发色团化合物之间在一定温度下发生交联，能进一步显著提高电光材料的玻璃化转变温度(Tg)，进而能提高电光材料的光热稳定性和极化取向稳定性。尤其是，本申请实施例中提供的一元自反应单分子结构的交联发色团体系兼具高的电光系数和高的玻璃化转变温度，极化效率至少为2.42±0.10nm2/V2，电光系数至少为300m/V，且，电光材料的玻璃化转变温度(Tg)至少为180℃，是目前综合性能最好的电光材料之一。
本申请实施例还提供了另一种电光材料，该电光材料包括如上所述的发色团化合物和聚合物，所述发色团化合物用于与所述聚合物发生交联反应。具体地，当发色团化合物与聚合物的主链进行交联反应时，可以形成主链型电光聚合物，当发色团化合物与聚合物的侧链进行交联反应时，可以形成侧链型电光聚合物。该聚合物可以采用主链型电光聚合物或侧链型电光聚合物常用的聚合物类型。本申请的发色团化合物在电子给体基团和电子桥集团上分别含有第一可交联基团和第二可交联基团，发色团化合物与聚合物能够在一定条件下发生交联反应，进而形成电光聚合物，而且发色团化合物具有较高的电光系数和玻璃化转变温度，有利于提升电光聚合物的电光系数和玻璃化转变温度。
请参阅图3，本申请实施例还提供一种电光薄膜100，所述电光薄膜100是由如上任一种电光材料制成。由于该发色团化合物溶于有机溶剂，因此，电光材料的成膜性较好。
请参阅图4，本申请实施例还提供一种电光玻璃200，该电光玻璃200包括玻璃基板210和位于玻璃基板210表面的上述电光薄膜100。该玻璃基板210可以是氧化铟(ITO)玻璃。
电光玻璃的具体制备方法为：将前述电光材料溶解在有机溶剂(例如二溴甲烷)中，在通过0.2mm的PTFE过滤器过滤后，将过滤溶液旋转涂覆于氧化铟(ITO)玻璃基板的表面，并在50℃真空条件下加热过夜，以去除溶剂，得到附着在玻璃基板210上的电光薄膜100。可以理解的，还可以通过喷涂或其他涂覆方式将电光材料溶液涂覆于玻璃基板210上。
请参阅图5，本申请实施例还提供一种电光器件300，该电光器件300包含一壳体310和位于该壳体310上的如上所述的薄膜100或如上所述的电光玻璃200。
该电光器件300可以是光电调制器，例如马赫曾德尔调制器(Mach-ZehnderModulator,MZM)，光电调制器微环；还可以封装成光模块，例如光电合封(co-packagedoptics,CPO)的光收发单元的光电调制器，板载光学(on board optics,OBO)的光收发单元的光电调制器；还可以是相控激光雷达的相控模块等。
本申请提供的极化后的电光薄膜100具有较高的电光系数(至少为300pv/m)，有利于提高电光器件300的性能；另外，由于极化后的电光薄膜100具有交联的网络结构，从而提高了电光薄膜100的玻璃化转变温度(至少为180℃)，进而提高了电光器件300的工作温度。
请参阅图6，本申请实施例还提供一种电子设备400，该电子设备400包含一壳体410和位于该壳体410上的如上所述的电光器件300。
下面通过具体合成例和实施例对本申请实施例进行进一步的说明。
下面以QLD3为例具体说明发色团化合物的合成过程。
合成例1
一种基于单给体结构的有机光学非线性发色团化合物QLD3，该发色团化合物QLD3具有上述式(II)的结构。
发色团化合物QLD3在普通有机溶剂(如三氯乙烷等)中表现出良好的溶解性，其合成方法包括以下步骤：
S1、在氮气环境中，将4-甲基苯磺酸吡啶(0.73g，2.90mmol)、对甲基苯磺酸一水合物(0.55g，2.90mmol)和化合物1(15.15g，58.00mmol)溶解于23mL四氢呋喃中，然后向混合溶液中添加3,4-二氢-2H-吡喃(5.85g，69.60mmol)，于室温下搅拌3h。经旋转蒸发除去溶剂后，以石油醚和乙酸乙酯(8:1～3:1)为洗脱液，用硅胶柱层析法纯化粗品，得到黄色油状化合物K2，得率96.6％(19.35g，56.00mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C21H31NO3):calcd:345.48；found:345.51。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ9.98(s,1H,CHO),7.57(d,J＝1.4Hz,1H,ArH),6.48(d,J＝14.2Hz,1H,ArH),4.64–4.62(m,1H,OCH),3.95–3.80(m,2H,OCH2),3.73–3.58(m,2H,NCH2),3.57–3.45(m,2H,OCH2),2.95–2.81(m,1H,CH),2.58(s,3H,CH3),1.87–1.84(m,1H,CH2),1.80–1.72(m,2H,CH2),1.63–1.60(m,2H,CH2),1.58–1.54(m,2H,CH2),1.52(d,J＝13.0Hz,1H,CH2),1.39–1.32(m,6H,CH3),1.23(s,3H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ190.13,149.49,140.91,130.23,125.02,122.97,113.53,99.36,65.60,62.46,55.26,46.05,44.62,30.61,29.73,26.64,25.38,19.76。
S2、在氮气环境中，将金属钠(1.75g，75.92mmol)溶解于0℃的140mL乙醇中，再向溶液中加入2-巯基乙醇(5.3mL，75.92mmol)。室温搅拌20min后，加入化合物a(17.54g，113.88mmol)。室温搅拌1h后，加入化合物K2(26.23g，75.92mmol)。然后在65℃搅拌过夜。然后，用乙酸乙酯萃取混合物，并在真空中浓缩有机层。以石油醚和乙酸乙酯(10:1～1:1)为洗脱液，采用柱层析法对粗品进行纯化，得到化合物K3为红色油状液体，得率80.0％(32.90g，60.72mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C32H47NO4S):calcd:541.79；found:541.76。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.85(d,J＝15.9Hz,1H,CH),7.47(d,J＝1.4Hz,1H,ArH),7.28(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),6.45(d,J＝12.8Hz,1H,CH),4.59–4.57(m,1H,OCH),3.85–3.76(m,2H,OCH2),3.63–3.54(m,2H,NCH2),3.52–3.48(m,4H,OCH2),2.79–2.74(m,2H,SCH2),2.72(t,J＝5.9Hz,1H,CH),2.60(s,2H,CH2),2.36(d,J＝10.0Hz,6H,CH2),2.26(d,J＝45.3Hz,2H,CH2),1.72–1.68(m,2H,CH2),1.30(d,J＝13.0Hz,6H,CH3),1.15(d,J＝1.6Hz,3H,CH3),1.03(s,6H,CH3),0.96(s,3H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ197.16,160.65,146.51,136.89,136.06,126.58,124.51,123.55,122.34,113.29,99.24,62.32,60.35,54.73,51.63,47.98,41.25,38.48,32.28,30.58,28.38,28.04,25.38,20.20,19.49。
S3、在氮气环境中，将咪唑(8.26g，121.45mmol)、叔丁基二苯基氯硅烷(31.6mL，121.45mmol)和化合物K3(32.90g，60.72mmol)溶解于60mL DMF中。室温下搅拌3h后，经旋转蒸发除去溶剂，然后以石油醚和乙酸乙酯(50:1～4:1)为洗脱液，用硅胶柱层析法纯化粗品，得化合物K4为红色油状液体，得率75.3％(35.67g，45.72mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C48H65NO4SSi):calcd:780.20；found:780.23。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.87(d,J＝16.0Hz,1H,CH),7.64–7.63(m,4H,ArH),7.49(t,J＝1.4Hz,1H,ArH),7.42–7.37(m,2H,ArH),7.35–7.33(m,4H,ArH),7.26(d,J＝16.1Hz,1H,ArH),6.53(d,J＝12.4Hz,1H,CH),4.68–4.66(m,1H,OCH),3.98–3.84(m,2H,OCH2),3.81–3.75(m,2H,OCH2),3.68(d,J＝2.6Hz,2H,OCH2),3.60–3.43(m,2H,NCH2),2.99–2.97(m,2H,SCH2),2.91–2.86(m,1H,CH),2.58(s,2H,CH2),2.42(s,3H,CH3),2.37(s,2H,CH2),1.93–1.76(m,4H,CH2),1.65–1.54(m,4H,CH2),1.39–1.30(m,6H,CH3),1.22(d,J＝1.6Hz,3H,CH3),1.05(d,J＝12.2Hz,15H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ195.69,157.95,135.52,134.66,133.67,129.56,127.88,127.64,124.26,113.29,99.36,65.92,63.85,62.46,54.63,51.97,41.28,36.09,32.26,30.67,29.86,28.38,26.85,25.45,20.26,19.65,19.17。
S4、在氮气环境中，将60％的NaH(3.18g，79.51mmol)和50mL THF的溶液添加到双颈烧瓶中。然后在0℃下将氰甲基膦酸二乙酯(12.85mL，79.51mmol)缓慢添加到上述混合物中。逐渐澄清后加入化合物(4)(13.64g，19.88mmol)。混合物在68℃回流过夜。用乙酸乙酯萃取后，在真空中浓缩。粗品以石油醚和乙酸乙酯(50:1～10:1)为洗脱液，经柱层析法纯化，得化合物(5)为红色油状液体，产率72.7％(10.25g，14.45mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C41H68N2O2SSi2):calcd:709.24；found:709.32。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.79(d,J＝16.0Hz,1H,CH),7.44(s,1H,ArH),7.08(d,J＝16.0Hz,1H,CH),6.43(s,1H,ArH),6.22(s,1H,CH),3.76–3.68(m,2H,NCH2),3.63–3.61(m,4H,OCH2),2.75–2.67(m,1H,CH),2.62–2.60(m,2H,SCH2),2.50(s,2H,CH2),2.36(s,2H,CH2),2.19(s,3H,CH3),1.75–1.73(m,2H,CH2),1.28(d,J＝6.6Hz,3H,CH3),1.24(s,3H,CH3),1.17(s,3H,CH3),1.14(s,6H,CH3),0.94(s,18H,CH3),0.09(s,12H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ158.65(s),149.24(s),145.73(s),135.99(s),132.38(s),128.36(s),125.98(s),125.04(s),124.09(s),123.10(s),119.37(s),113.13(s),62.59(s),61.34(s),54.49(s),54.13(s),47.12(s),46.53(s),43.49(s),41.66(s),37.64(s),30.21(s),29.80(s),28.10(s),26.87(s),25.97(s),24.84(s),20.14(s),18.43(s),-5.18,-5.28。
S5、在氮气环境中，将60％的NaH(5.40g，134.97mmol)和110mL THF的溶液添加到双颈烧瓶中。然后在0℃下将氰甲基膦酸二乙酯(21.8mL，134.97mmol)缓慢添加到上述混合物中。逐渐澄清后加入化合物K4(17.55g，24.49mmol)。混合物在68℃回流过夜。用乙酸乙酯萃取后，在真空中浓缩。粗品以石油醚和乙酸乙酯(50:1～10:1)为洗脱液，经柱层析法纯化，得化合物K5为红色油状液体，得率64.7％(12.72g，15.84mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C50H66N2O3SSi):calcd:803.23；found:803.20。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.83(d,J＝16.1Hz,1H,CH),7.67–7.66(m,4H,ArH),7.46(d,J＝7.7Hz,1H,ArH),7.45–7.42(m,2H,ArH),7.40–7.37(m,4H,ArH),7.12(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),6.56(d,J＝12.2Hz,1H,CH),6.25(s,1H,CH),4.71–4.69(m,1H,OCH),4.01–3.86(m,2H,OCH2),3.78(t,J＝7.1Hz,2H,OCH2),3.73–3.64(m,2H,OCH2),3.62–3.43(m,2H,NCH2),2.91(d,J＝6.5Hz,1H,CH),2.77(t,J＝7.0Hz,2H,SCH2),2.53(s,2H,CH2),2.46(s,2H,CH2),2.43(s,3H,CH3),1.99–1.70(m,4H,CH2),1.66–1.55(m,4H,CH2),1.35(d,J＝6.6Hz,6H,CH3),1.24(d,J＝1.8Hz,3H,CH3),1.09(s,9H,CH3),1.02(d,J＝1.8Hz,6H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ158.61,149.32,135.53,133.44,129.79,127.77,125.75,124.93,99.35,94.45,63.36,62.45,54.65,43.46,41.59,37.38,30.71,30.17,28.13,26.89,25.50,20.30,19.64,19.20。
S6、在氮气环境中，将化合物K5(12.72g，15.84mmol)溶解于35mL二氯甲烷，然后在-78℃下缓慢加入1M二异丁基氢化铝(己烷)(17.2mL，25.75mmol)。-78℃下搅拌3h后，加入70mL二氯甲烷和水的混合物，在0℃反应1h，用二氯甲烷萃取，有机层在真空中浓缩。以石油醚和乙酸乙酯(50:3～10:1)为洗脱液，采用柱层析法纯化粗品，得化合物K6为红色油状液体，得率76.04％(9.49g，11.77mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C50H67NO4SSi):calcd:806.23；found:806.25。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.14(d,J＝8.0Hz,1H,CHO),7.92(d,J＝16.0Hz,1H,CH),7.63(t,J＝1.5Hz,4H,ArH),7.47(d,J＝1.3Hz,1H,ArH),7.43–7.39(m,2H,ArH),7.36–7.32(m,4H,ArH),7.12(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),7.00(d,J＝8.0Hz,1H,CH),6.55(d,J＝12.3Hz,1H,CH),4.69(d,J＝3.8Hz,1H,OCH),3.99–3.85(m,2H,OCH2),3.82–3.76(m,2H,OCH2),3.73–3.63(m,2H,OCH2),3.60–3.44(m,2H,NCH2),2.92–2.85(m,1H,CH),2.81–2.78(m,2H,SCH2),2.70–2.64(m,2H,CH2),2.47(s,2H,CH2),2.42(s,3H,CH3),1.98–1.75(m,4H,CH2),1.65–1.54(m,4H,CH2),1.38(d,J＝3.1Hz,6H,CH3),1.23(d,J＝1.8Hz,3H,CH3),1.08–1.00(m,15H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ191.52,150.35,135.51,133.55,129.66,127.70,126.75,125.64,99.35,63.63,62.45,54.65,41.60,39.89,37.05,30.70,30.06,28.32,26.87,25.48,20.30,19.66,19.19。
S7、在氮气环境下，将化合物K6(22.80g，28.28mmol)溶解于60mL四氢呋喃中，然后向溶液中加入四丁基氟化铵(28.3mL，28.28mmol)。然后将混合物在室温下搅拌2h，用二氯甲烷萃取。粗品经真空浓缩后，以石油醚和乙酸乙酯(8:1～1:4)为洗脱液，经柱层析法纯化，得到红色固体化合物K7，得率90.7％(14.56g，25.64mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C34H49NO4S):calcd:567.83；found:567.84。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.13(d,J＝8.1Hz,1H,CHO),7.94(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),7.51(d,J＝1.5Hz,1H,CH),7.16(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),7.01(d,J＝8.1Hz,1H,CH),6.50(d,J＝12.0Hz,1H,CH),4.65(d,J＝4.6Hz,1H,OCH),3.95–3.80(m,2H,OCH2),3.69–3.60(m,4H,OCH2),3.56–3.39(m,2H,NCH2),2.92(d,J＝6.8Hz,1H,CH),2.79(d,J＝1.4Hz,2H,SCH2),2.76–2.75(m,2H,CH2),2.54(s,2H,CH2),2.39(s,3H,CH3),1.90–1.63(m,4H,CH2),1.55(s,4H,CH2),1.38(d,J＝6.6Hz,3H,CH3),1.35(d,J＝2.6Hz,3H,CH3),1.20(d,J＝1.8Hz,3H,CH3),1.06(s,6H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ191.61,151.12,132.87,126.56,125.13,99.31,65.92,62.42,61.32,54.59,41.71,39.96,38.08,30.64,30.12,28.34,26.92,25.43,20.21,19.57。
S8、在氮气环境中，将化合物c(3.32g，12.68mmol)、DMAP(0.26g，2.11mmol)、EDCI(4.05g，21.14mmol)于0℃下溶于40mL二氯甲烷中。溶液变浑浊，搅拌45min后澄清，澄清后加入化合物K7(6.00g，10.57mmol)和60mL二氯甲烷。在0℃下搅拌2h后，将其移至室温，并使溶液再回流15h。用二氯甲烷萃取。粗品经真空浓缩后，以石油醚和乙酸乙酯(25:1～2:1)为洗脱液，经柱层析法纯化，得到红色油状化合物K8，得率39.9％(3.44g，4.22mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C47H57NO9S):calcd:812.03；found:812.07。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.16(d,J＝8.0Hz,1H,CHO),7.92(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),7.66(d,J＝2.2Hz,2H,ArH),7.47(d,J＝1.4Hz,1H,ArH),7.29–7.23(m,1H,ArH),7.12(d,J＝16.0Hz,1H,CH),7.01(s,1H,CH),6.64(d,J＝1.1Hz,2H,CH2),6.49(d,J＝12.0Hz,1H,CH),6.31(d,J＝6.8Hz,2H,CH),6.07(d,J＝1.1Hz,2H,CH2),4.66–4.64(m,1H,OCH),4.46–4.39(m,2H,OCH2),3.96–3.81(m,2H,OCH2),3.70–3.59(m,2H,OCH2),3.57–3.39(m,2H,NCH2),2.96(t,J＝7.0Hz,2H,SCH2),2.92–2.85(m,1H,CH),2.76(s,2H,CH2),2.50(s,2H,CH2),2.38(s,3H,CH3),1.91–1.75(m,4H,CH2),1.61–1.52(m,4H,CH2),1.38–1.33(m,6H,CH3),1.21(d,J＝1.6Hz,3H,CH3),1.06(d,J＝3.1Hz,6H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ191.49,164.44,163.77,151.08,150.82,133.38,132.90,132.06,127.38,127.08,126.75,125.11,120.31,120.16,99.35,65.93,64.57,62.46,54.59,41.66,39.93,33.15,30.66,30.12,28.32,26.88,25.44,20.21,19.60。
步骤S9、将化合物K8(2.89g，3.56mmol)溶解于35mL丙酮中，然后向溶液中加入7.2mL 1M HCl。然后将混合物在室温下搅拌2h，用二氯甲烷萃取。粗品经真空浓缩后，以石油醚和乙酸乙酯(8:1～1:1)为洗脱液，经柱层析法纯化，得到红色固体化合物K9，得率52.9％(1.35g，1.85mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C42H49NO8S):calcd:727.91；found:727.88。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.15(d,J＝8.1Hz,1H,CHO),7.92(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),7.66(d,J＝2.2Hz,2H,ArH),7.45(d,J＝1.1Hz,1H,ArH),7.25(t,J＝2.2Hz,1H,ArH),7.11(d,J＝16.0Hz,1H,CH),7.01(d,J＝8.0Hz,1H,CH),6.64(d,J＝1.1Hz,1H,CH2),6.46(s,1H,CH),6.31(d,J＝6.8Hz,1H,CH),6.07(d,J＝1.1Hz,1H,CH2),4.42–4.40(m,2H,OCH2),3.81–3.76(m,2H,OCH2),3.61–3.58(m,1H,NCH2),3.39–3.35(m,1H,OCH2),2.96(t,J＝7.0Hz,2H,SCH2),2.88(d,J＝6.5Hz,1H,CH),2.76(s,2H,CH2),2.50(s,2H,CH2),2.37(s,3H,CH3),1.80–1.77(m,1H,CH2),1.54(t,J＝12.9Hz,1H,CH2),1.37–1.32(m,6H,CH3),1.21(s,3H,CH3),1.06(d,J＝3.3Hz,6H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ191.60,163.81,150.81,133.45,127.35,120.30,113.48,64.53,60.69,54.82,46.69,41.65,39.93,33.16,30.13,29.68,28.39,26.98,24.93,20.26,20.04。
步骤S10、在氮气环境中，将化合物b(0.36g，1.45mmol)、DMAP(0.029g，0.24mmol)、EDCI(0.46g，2.42mmol)于0℃下溶于10mL二氯甲烷中。溶液变浑浊，搅拌45min后澄清，澄清后加入化合物K9(0.88g，1.21mmol)和15mL二氯甲烷。在0℃下搅拌2h后，将其移至室温，并使溶液再回流15h。用二氯甲烷萃取。粗品经真空浓缩后，以石油醚和乙酸乙酯(8:1～2:1)为洗脱液，经柱层析法纯化，得到红色油状化合物K10，得率58.5％(0.68g，0.71mmol)。
产物表征：
MS(MALDI)(M+,C59H61NO9S):calcd:960.20；found:960.24。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.17(d,J＝8.0Hz,1H,CHO),8.41(s,1H,ArH),8.33–8.26(m,2H,ArH),8.04(d,J＝1.2Hz,2H,ArH),7.94(d,J＝16.0Hz,1H,ArH),7.67(d,J＝2.2Hz,2H,ArH),7.57–7.55(m,2H,ArH),7.51–7.48(m,3H,ArH),7.25(t,J＝2.2Hz,1H,ArH),7.13(d,J＝16.1Hz,1H,CH),7.02(d,J＝8.1Hz,1H,CH),6.64–6.61(m,2H,CH2),6.51(s,1H,CH),6.31(d,J＝6.9Hz,2H,CH),6.06(d,J＝1.1Hz,2H,CH2),4.42–4.40(m,2H,OCH2),4.33–4.20(m,2H,OCH2),4.05–4.00(m,2H,NCH2),3.56(t,J＝6.1Hz,1H,SCH2),3.35–3.30(m,1H,SCH2),2.96(t,J＝7.1Hz,2H,CH2),2.89(d,J＝13.1Hz,1H,CH),2.87–2.83(m,2H,CH2),2.77(s,2H,CH2),2.51(s,2H,CH2),2.41(s,3H,CH3),1.78(d,J＝8.3Hz,1H,CH2),1.57(t,J＝12.9Hz,1H,CH2),1.39–1.32(m,6H,CH3),1.20(s,3H,CH3),1.07(d,J＝3.0Hz,6H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ191.53,173.05,164.45,163.78,150.82,133.39,131.62,129.52,127.38,126.51,126.01,124.99,123.89,120.32,64.55,54.75,35.27,33.15,30.14,29.66,26.89,23.30,20.26。
步骤S11、在氮气环境下将化合物K10(0.38g，0.40mmol)和化合物d(0.14g，0.44mmol)溶于6mL无水乙醇中。然后在65℃回流6h，有机相经真空浓缩后，以二氯甲烷和乙酸乙酯(80:1～40:1)为洗脱液，经柱层析纯化，得绿色固体发色团QLD3，得率为59.6％(0.30g，0.24mmol)。
产物表征：
HRMS(ESI)(M+,C75H67F3N4O9S):calcd:1257.4659；found:1257.4655。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.41(s,1H,ArH),8.29(d,J＝8.9Hz,2H,ArH),8.05(d,J＝8.4Hz,2H,ArH),7.65(d,J＝2.2Hz,2H,ArH),7.58–7.44(m,12H,ArH),7.32–7.24(m,3H,CH),6.63(d,J＝17.3Hz,2H,CH),6.54(s,1H,CH),6.47(d,J＝14.6Hz,1H,CH),6.33–6.29(m,2H,CH),6.08(d,J＝10.5Hz,2H,CH),4.39(d,J＝6.6Hz,2H,OCH2),4.32–4.20(m,2H,OCH2),4.07–3.99(m,2H,NCH2),3.60–3.33(m,2H,SCH2),2.96(t,J＝6.9Hz,2H,CH2),2.91(s,1H,CH),2.88(s,2H,CH2),2.58–2.50(m,2H,CH2),2.43(s,3H,CH3),2.37–2.24(m,2H,CH2),1.81–1.78(m,1H,CH2),1.66(s,3H,CH3),1.57(t,J＝13.0Hz,1H,CH2),1.38(d,J＝6.6Hz,3H,CH3),1.36(s,3H,CH3),1.21(s,3H,CH3),1.02(d,J＝2.0Hz,3H,CH3)。
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ175.75,173.04,164.10,150.88,146.66,137.82,135.68,133.58,132.11,131.85,131.62,131.31,130.10,129.66,129.47,128.25,127.29,126.82,126.55,126.02,125.14,125.00,123.86,123.54,120.37,120.27,117.04,113.45,111.39,110.88,64.25,62.10,55.18,46.22,43.11,41.76,41.16,35.25,33.96,30.45,29.60,28.60,27.87,26.82,25.08,23.28,20.28,20.00,14.22,1.05。
结合具体的化合物结构式，以下给出了发色团化合物QLD3的合成过程：
实施例1
将合成例1得到的100wt％的QLD3溶于有机溶剂(例如三氯乙烷等)中，得到QLD3溶液，再将QLD3溶液成膜，得到QLD3未交联的电光薄膜(表示为QLD3(NC))。
实施例2
将实施例1得到未交联的QLD3(NC)的电光薄膜，于100～160℃进行5～10min的交联处理得到交联QLD3的电光薄膜(表示为QLD3(X-link))。
本实施例中，分别将未交联的QLD3(NC)的电光薄膜升温至110℃保温5min，升温至120℃保温5min，升温至130℃保温5min，升温至140℃保温5min，升温至150℃保温10min，最后升温至160℃保温10min，得到不同交联程度的交联QLD3(X-link)的电光薄膜。
以上实施例1和实施例2中得到的电光薄膜的厚度保持一致。
下面对以上实施例1和实施例2进行了表征说明。
(1)热稳定性分析
为了了解发色团化合物QLD3在高温下的分解情况，我们在氮气环境下，以10℃/min的加热速率，运用热重分析仪(TGA)对发色团化合物QLD3进行了测试，所得的结果如图7所示。QLD3展现了良好的热稳定性，分解温度(Td，5％失重)高于270℃，完全符合探索极化工艺和双块晶体电光(electro-optic,EO)器件制造的条件。
玻璃化转变温度(Tg)是表征发色团化合物热稳定性的重要指标，发色团化合物的玻璃化转变温度(Tg)的高低直接影响了有机电光材料的极化取向稳定性。结合参阅图1，为传统的电光材料的极化过程示意图，其中传统的发色团化合物分散在聚合物基质中，在极化过程中，发色团化合物分子被极化取向，但，当温度超过电光材料的玻璃化转变温度(Tg)后，发色团化合物分子的热运动变得剧烈，原本在电场中被极化取向的发色团化合物分子因为热运动和分子间的静电相互作用，反平行堆积被破坏，电光系数因此而衰减，进而降低器件的极化温度和工作温度。如图8所示，为发色团化合物QLD3的差示扫描量热仪(DSC)曲线图，通过DSC对发色团化合物QLD3的玻璃化转变温度(Tg)进行了测试。如图8所示，结合参阅图2，QLD3的玻璃化转变温度(Tg)为77℃，加热极化的过程中，不同QLD3分子上的蒽基团和丙烯酸酯基团会发生交联反应，小分子从而变成大的交联聚合物，交联后的QLD3(X-link)的玻璃化转变温度(Tg)提升至184℃，交联后的电光材料玻璃化转变温度(Tg)得到了显著的提高，交联结构在升温过程中不会发生解链，从而提高了电光材料的光热稳定性以及极化取向稳定性，提高了电光系数，进而有利于提高形成器件的极化温度和工作温度。
(2)光谱数据分析
发色团化合物的吸收光谱表征了电子给体对发色团化电荷转移能力大小。为了了解四氢喹啉单给体对发色团化合物电荷转移能力的影响，本申请测试了发色团化合物QLD3在氯仿中的紫外-可见吸收光谱。
发色团化合物QLD3的光谱吸收参数如表1所示。
表1
如图9所示，为发色团化合物QLD3的紫外-可见分光光谱。结合图9和表1可以看出，发色团化合物QLD3在氯仿中的最大吸收波长为798nm，相对于以传统苯胺衍生物为电子给体的发色团(一般为740nm左右)，发色团化合物QLD3的最大吸收波长红移了约50nm，这说明了四氢喹啉单给体有着比传统的苯胺给体更强的给电子能力，此外四氢喹啉的六元环结构也能增强给电子能力，使发色团化合物的基态能级上升，导致电荷更容易跃迁，从而导致红移，而更大的紫外吸收波长也意味着发色团化合物可能有更大的一阶超极化率。
为了进一步比较不同的溶剂对发色团电荷转移能力的影响，发明还结合溶剂化效应以研究发色团的极性，测试了发色团化合物QLD3在丙酮(acetone)、二氯甲烷(dichloromethane)、1,4-二氧六环(1,4-dioxane)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、乙腈(acetonitrile)及氯仿(chloroform)等六种不同极性的溶剂中的最大吸收波长，吸收谱图如图10所示。结合图10和表1可以看出，发色团化合物QLD3在1,4-二氧六环(1,4-dioxane)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、乙腈(acetonitrile)及氯仿(chloroform)中分别显示出74nm的红移。
如图11所示，为发色团化合物QLD3在成膜后的紫外-可见分光光谱。为了确定QLD3交联的效果，我们测试了QLD3在QLD3(NC)薄膜以及QLD3(X-link)薄膜中的紫外吸收谱图。如图11所示，可以看到发色团QLD3在薄膜中的最大吸收波长在800nm左右，与前述纯QLD3的紫外-可见分光光谱结果一致，同时在1000nm左右出现了肩峰，此处的肩峰表明发色团的含量较高，当发色团含量较高且发生聚集的时候就会出现1000nm左右的肩峰。特别的，图11中，将图谱中320nm～400nm的紫外吸收区间进行放大，这一区域主要是蒽基团的吸收峰所在的区间，我们看到相较于未交联QLD3(NC)薄膜，交联QLD3(X-link)薄膜中蒽基团的吸收峰出现了明显的下降，这证明了蒽基团和丙烯酸酯基团的交联反应确实发生了。
(3)将实施例1和实施例2的电光薄膜组装成电光器件后，测试了发色团化合物的极化效率及电光系数(r33)。
其中，极化效率是发色团化合物微观超极化率转换为宏观电光系数的效率。
先得到实施例1和实施例2的电光薄膜，并将实施例1和实施例2的电光薄膜组装成电光器件，苯并环丁烯通常在电光材料极化期间使用，以减少泄漏电流。接触极化过程在电光材料玻璃化转变温度(Tg)以上进行，具体在5～10℃的温度下进行。采用Teng-Man简单反射法计算了极化薄膜在1310nm波长下的电光系数(r33)，该方法使用低反射率和良好透明度的薄ITO玻璃基板作为电极，以最小化多次反射。
不同电光薄膜的极化效率和电光系数的性能指标如表2所示。
表2
如前所述，在发色团化合物中引入第一可交联基团和第二可交联基团还可以控制电子的几何结构和离域化，能够使发色团化合物之间的相互作用最小化，因此，可以更好地将一阶超极化率(β)值转化为电光系数(r33)值，从而提高发色团化合物宏观的电光活性。如果忽略分子间的静电相互作用，则电光系数(r33)随发色团化合物数密度(N)、一阶超极化率(β)和极化电场强度(Ep)的增加而增加。然而，随着发色团化合物数密度的增加，发色团化合物分子间强烈的偶极-偶极相互作用会阻碍发色团化合物的极化过程，降低极化效率。第一可交联基团和第二可交联基团的引入可以增加发色团化合物分子间的距离，减弱分子间的静电相互作用，有助于提高发色团化合物的极化效率。
如图12a与图12b和表2所示，结合参阅图2，本申请测试了QLD3组成的一元体系成膜后组装成器件的电光系数，因QLD3具有较大的一阶超极化率，100wt％的QLD3(NC)薄膜的极化效率高达2.92±0.10nm2/V2，在100V/μm作用的极化场下，QLD3(NC)薄膜的电光系数达到了242pm/V。另外，本申请还测试了QLD3发生自交联后的薄膜的电光系数，采用阶梯升温极化的方式(例如110℃保温5min，升温至120℃保温5min，升温至130℃保温5min，升温至140℃保温5min，升温至150℃保温10min，最后升温至160℃保温10min)，使QLD3发生自交联反应，交联可以提高电光薄膜的极化取向稳定性，但是确实也会因为形成了聚合物网络结构在一定程度上抑制了极化效率的提升，交联后的QLD3(X-link)的极化效率相较于未交联的QLD3(NC)有所下降，极化效率为2.42±0.10nm2/V2，不过电光系数还是高达311m/V，是无机物铌酸锂(30pm/V)的10倍左右。
值得指出的是交自联的QLD3(X-link)电光薄膜具有311pm/V的电光系数和184℃的玻璃化转变温度(Tg)，是兼具较高的电光系数和较高的玻璃化转变温度(Tg)的电光材料，是目前世界上综合性能最好的电光材料之一。
需要说明的是，以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种发色团化合物，其特征在于，所述发色团化合物具有如下式(I)的结构：
其中，D为可提供电子的原子；
A为电子受体基团；
B为电子桥基团；
Z为至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
L1和L2分别独立地选自至少能够形成两个化学键的原子或有机基团；
X1为第一可交联基团；
X2为第二可交联基团，所述第二可交联基团可与所述第一可交联基团发生交联反应；
n和m分别为大于或等于1的整数；
p和q分别为大于或等于1的整数。
2.如权利要求1所述的发色团化合物，其特征在于，所述式(I)中的D为氧原子、氮原子或硫原子。
3.如权利要求1所述的发色团化合物，其特征在于，所述式(I)中的Z为硫原子、氧原子或烷基。
4.如权利要求1所述的发色团化合物，其特征在于，所述式(I)中的L1和L2分别独立地选自烷基、酯基、芳基以及杂芳基中的至少一种。
5.如权利要求4所述的发色团化合物，其特征在于，所述式(I)中的n和m分别为1，2或3；所述式(I)中的p和q分别为1，2，3或4。
6.如权利要求4所述的发色团化合物，其特征在于，所述第一可交联基团和所述第二可交联基团均为可发生点击化学反应、热交联反应、光交联反应、耦合反应或聚合反应的基团。
7.如权利要求6所述的发色团化合物，其特征在于，所述第一可交联基团和所述第二可交联基团选自以下基团组合中的任意一种：叠氮基团和炔基、羟基和异氰酸酯基、蒽基和丙烯酸酯基、蒽基和马来酰亚胺基团、呋喃基团和马来酰亚胺基团、巯基和烯烃、香豆素基团和香豆素基团、二氟烯烃基团和二氟烯烃基团、以及苯乙烯基团和苯乙烯基团。
8.如权利要求7所述的发色团化合物，其特征在于，所述发色团化合物具有如下式(II)或时(III)的结构：
9.一种发色团化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在含有第一反应基团的电子给体分子上连接含有第二反应基团的电子桥分子，得到含有所述第一反应基团和所述第二反应基团的电子给体基团-电子桥基团化合物；以及
在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述第一反应基团和所述第二反应基团上分别连接至少一个第一可交联基团和至少一个第二可交联基团，并在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述电子桥基团上连接电子受体基团，从而获得所述发色团化合物，
其中，所述发色团化合物具有如下式(I)的结构：
其中，D为可提供电子的原子；
A为所述电子受体基团；
B为所述电子桥基团；
Z为至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
L1和L2分别独立地选自至少能形成两个化学键的原子或有机基团；
X1为所述第一可交联基团；
X2为所述第二可交联基团，所述第二可交联基团可与所述第一可交联基团发生交联反应；
n和m分别为大于或等于1的整数；
p和q分别为大于或等于1的整数。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述电子给体分子具有如下式(IV)的结构：
其中，R为所述第一反应基团。
11.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第一反应基团和所述第二反应基团分别独立地选自羟基、叠氮基团、炔基、巯基、异氰酸酯基以及氨基中的任一种。
12.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述电子给体分子上连接所述电子桥分子之前，所述制备方法还包括步骤：
在所述第一反应基团上连接第一保护基团；
在所述电子给体分子上连接所述电子桥分子之后，所述制备方法还包括步骤：
在所述第二反应基团上连接第二保护基团；
在所述电子给体基团-电子桥基团化合物的所述第一反应基团和所述第二反应基团上分别连接至少一个所述第一可交联基团和至少一个所述第二可交联基团之前，所述制备方法还包括步骤：
分步去除所述第一保护基团和所述第二保护基团。
13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述电子桥分子包括异佛尔酮、噻吩桥以及吡咯桥中的任意一种。
14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述第一保护基团衍生自叔丁基二甲基氯硅烷或其衍生物、或二氢吡喃类衍生物，所述第二保护基团衍生自叔丁基二苯基氯硅烷或其衍生物；
或者，所述第一保护基团衍生自叔丁基二苯基氯硅烷或其衍生物，所述第二保护基团衍生自叔丁基二甲基氯硅烷或其衍生物、或二氢吡喃类衍生物。
15.如权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述电子给体分子为结构为的第一化合物，所述电子桥分子为异佛尔酮，所述电子受体分子为2-(3-氰基-4-甲基-5-苯基-5-(三氟甲基)呋喃-2(5H)-亚乙基)丙二腈，所述制备方法包括以下步骤：
在所述第一化合物的羟基上连接四氢吡喃基，得到结构为的第二化合物；
将所述第二化合物与异佛尔酮在乙醇钠和2-巯基乙醇中进行knoevenagel缩合反应得到结构为的第三化合物；
在所述第三化合物的羟基上连接叔丁基二苯基硅基，得到结构为的第四化合物；
所述第四化合物与磷酸二乙酯通过Wittig-Hornor反应，得到结构为的第五化合物；
通过二异丁基氢化铝将所述第五化合物中的腈基还原，得到结构为的第六化合物；
去除所述第六化合物上的所述叔丁基二苯基硅基，得到结构为第七化合物；
通过亲核取代或Steglich酯化作用在所述第七化合物的羟基上分别连接结构为的第二可交联基团，得到结构为/>的第八化合物或结构为/>的第九化合物；
去除所述第八化合物或所述第九化合物上的所述第一保护基团，得到结构为的第十化合物或结构为/>的第十一化合物；
通过亲核取代或Steglich酯化作用在所述第十化合物上连接结构为的第一可交联基团，或在所述第十一化合物的羟基上连接结构为/>的第一可交联基团，得到结构为/>的第十二化合物或结构为/>的第十三化合物；
所述第十二化合物或所述第十三化合物与所述电子受体分子缩合后制得结构为的所述发色团化合物。
16.一种电光材料，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的发色团化合物。
17.一种电光材料，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的发色团化合物和聚合物，所述发色团化合物用于与所述聚合物发生交联反应。
18.一种薄膜，其特征在于，所述薄膜是由如权利要求16或17所述的电光材料制成。
19.一种电光玻璃，其特征在于，包括玻璃基板和位于所述玻璃基板上的薄膜，所述薄膜为如权利要求18所述的薄膜。
20.一种电光器件，其特征在于，包含如权利要求18所述的薄膜，或包含如权利要求19所述的电光玻璃。
21.一种电子设备，其特征在于，包含如权利要求20所述的电光器件。
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