TW201605825A

TW201605825A - 電致變色材料、及包含該電致變色材料之電致變色顆粒及電致變色裝置

Info

Publication number: TW201605825A
Application number: TW104119400A
Authority: TW
Inventors: 李時雨; 韓尚旻; 朱泯暾; 金鍾亨; 崔榮和; 李京奎; 池尚賱
Original assignee: 艾瑞多斯公司
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2016-02-16
Also published as: KR20150144455A; KR101979007B1; WO2015193301A1

Abstract

揭露了新型紫精化合物，包含該紫精化合物之電致變色顆粒，以及包含該電致變色顆粒之電致變色裝置。

Description

電致變色材料、及包含該電致變色材料之電致變色顆粒及電致變色裝置

本申請案要求於2014年6月16日提交的韓國專利申請案號10-2014-0073150之優先權，出於所有目的將該申請案之全部內容藉由引用結合在此。

本發明涉及特定結構的電致變色材料。本發明還涉及包含這種電致變色材料和導電奈米顆粒之電致變色顆粒。本發明進一步涉及包含這種電致變色材料或電致變色顆粒之電致變色裝置。

電致變色裝置(ECD)係至少包含電致變色材料的電化學電池，該等電致變色材料的化學反應由於例如在施加電時在一個或多個電極處的電化學反應能夠使顏色進行改變或調整。顏色的改變或調整包括透明度改變。電致變色裝置由於其可控的透射、吸收和/或反射而具有商業價值，並且由此已經提出並用於各種應用，如智慧窗、汽車鏡、顯示器等。

典型的ECD結構包括沈積於第一襯底(例如，玻璃或塑膠)上的一第一透明電極和沈積於另一襯底上的一第二透明電極，該第二電極與該第一透明電極並排相對，以及包含電致變色材料的電致變色層、電解質層(液體、固體或凝膠)和任選的對電極層，該等層全部夾在上述兩個電極之間。

美國專利申請公開案號US 2014/0118814 A1揭露了特定類型的顯示裝置，連同分散於這種裝置內的電解質中的核-殼電致變色顆粒，以及該裝置作為施加電壓時運行的顏色轉換元件之用途，該核-殼電致變色顆粒包含導電核材料(例如，氧化銦錫(ITO)奈米顆粒)和藉由連接物(例如，3-胺丙基三乙氧基矽烷)化學連接至核材料的殼層(例如，如WO₃和紫精(viologen)衍生物的電致變色材料)。

本發明之目的係提供一新型電致變色材料，其可適合於在電致變色裝置(ECD)應用中使用。另一個目的係提供電致變色材料，其能與可有利地用於電致變色裝置中(尤其是電致變色顯示器中)的導電奈米顆粒有效地結合。

事實上，本發明發明人已經出人意料地發現，根據本發明之紫精基化合物具有有利的化學/物理特性，它們可用作優異的電致變色材料，並且它們可適合在利用電致變色原理的應用中使用，尤其是電致變色裝置中，特別是電致變色顯示器應用中。還已經發現的是，具有根據本發明結構之紫精基化合物可實現優越的著色效果，和/或有效地附接於下面的導電支撐材料上。

[本發明之優點]

根據本發明之紫精基化合物可以獲得優越的著色效果，和/或有效地附接於下面的導電支撐材料上，並且因此，可適合於在電致變色裝置中使用。

在本發明中，“烷基”應理解為具體表示通常具有從1至20個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烴基。烷基實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、戊基、新戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基、以及環己基。

在本發明中，“伸烷基”應理解為具體表示從烷基衍生出的二價基團。伸烷基的代表性實例包括-(CH₂)_m-基團(m為從1至20，較佳的是為1至10)，例如亞甲基(-CH₂-)、伸乙基(-CH₂-CH₂-)和伸丙基(-CH₂-CH₂-CH₂-)。

在本發明中，“芳基”應理解為具體表示從芳香環衍生出的任何官能基或取代基。具體而言，芳基可具有5至20個碳原子(較佳的是6至12個，由於其易於在低成本下合成)，其中芳基的一些或全部氫原子可以或可以不被其他基團，尤其是烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、硫代烷氧基、雜環、胺基或羥基取代。該等芳基較佳的是任選地被取代的苯基、萘基、蒽基和菲基。

在本發明中，“伸芳基”應理解為具體表示從芳基衍生出的二價基團。伸芳基的代表性實例係伸苯基(-C₆H₄-)。

在本發明中，“雜環”應理解為具體表示具有至少一個雜原子作為其一個或多個環的成員的環狀化合物。在環上的常見的雜原子包括硫、氧和氮。該等雜環可以是飽和的亦或不飽和的，並且可以是3元、4元、5元、6元或7元環。該等雜環可以進一步與一種或多種環系統稠合。該等雜環的實例包括吡咯啶、氧戊環、硫戊環、吡咯、呋喃、噻吩、哌啶、環氧乙烷、環硫乙烷、吡啶、哌喃、吡唑、咪唑以及噻喃，以及它們的衍生物。該等雜環可以進一步被其他基團取代，例如以上所定義的烷基、烷氧基、芳基、硫代烷氧基、胺基或芳氧基。

在本發明中，“鹵代”應理解為具體表示以下化學基團的至少一個氫原子已經被鹵原子取代，該鹵原子較佳的是選自氟和氯，更較佳的是氟。如果所有氫原子已經被鹵原子取代，則該鹵代化學基團係全鹵代的。例如，“鹵代烷基”包括(全)氟代烷基，例如(全)氟代甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級-丁基或三級-丁基；以及例如-CF₃、-C₂F₅、七氟異丙基(-CF(CF₃)₂)、六氟異丙基(-CH(CF₃)₂)或-CF₂(CF₂)₄CF₃。

在本發明中，“錨定基團”應理解成具體表示將促進電致變色材料附接到本發明中的導電奈米顆粒的表面上的基團。合適的錨定基團係例如選自，但不限於，由以下各項組成之群組：-COOH、-P(O)(OR’)₂(其中R’獨立地選自由氫和烷基組成之群組)、-P(=O)(Ra)(OH)(其中Ra選自由任選地支鏈的C1-C18烷基和任選地被取代的C5-C12芳基以及其鹵代衍生物組成之群組)、-PO₄(R’)₂、-PO₂HRb(其中Rb選自烷基或芳基)、-SO₃H、-CONHOH、-NO₂、乙醯丙酮化物、丙烯酸衍生物、丙二酸衍生物、玫瑰寧-3-乙酸、丙酸、水楊酸、甲酸酐、以上基團的去質子化形式、所述去質子化形式的鹽以及具有π-傳導特性的螯合基團。在本發明中特別較佳的錨定基團係-P(O)(OR’)₂，尤其是-P(O)(OH)₂。丙烯酸衍生物可以例如選自具有式-CH=C(Rc)-COOH的基團，其中Rc選自H、CN、-COOH及任選地鹵代的烷基，較佳的是選自H、CN、-COOH以及CF₃。適宜作為錨定基團的丙二酸衍生物可選自，例如，具有式-CRd=C(COOH)₂的基團，其中Rd選自H以及任選地鹵代的烷基，尤其是H以及任選地氟代的烷基。

在本發明中，“紫精結構”應理解成具體表示包含4,4’-聯吡啶的聯吡啶鎓雙陽離子的化學化合物，其因為在化合物還原和氧化時可逆地改變其顏色的能力而可用於電致變色系統。

本發明的一方面涉及電致變色化合物，其包含至少一個包含三種紫精結構之化學主鏈、至少一個包含錨定基團之第一官能基(“FG1”)以及至少一個包含芳基之第二官能基(“FG2”)。第一官能基和第二官能基通常位於分子中的每種紫精結構的末端。換句話說，該化合物通常藉由第一官能基亦或第二官能基封端。

在本發明中，包含三種紫精結構的化學主鏈較佳的是為三聚紫精化合物。三聚紫精化合物的實例包括在日本專利申請案Kokai Showa 54-106083中揭露的那些，但是本發明並不限於此。例如，三聚紫精結構的特定實例可以是如下：

其中R’獨立地選自任何取代基。R’可以是如以下定義的FG1和FG2。

可替代地，根據本發明的電致變色化合物除三聚紫精結構外還可包含一種或多種紫精結構。根據本發明之電致變色化合物中紫精結構的總數可為3、5、7、9以及13。在本發明中特別較佳的是包含7種紫精結構的化學結構。其實例如下：

其中R’獨立地為任何取代基。R’可以是如以下定義的FG1和FG2。

已發現包含7種紫精結構的化合物作為電致變色材料是特別有用的。不希望受到任何理論的約束，與常規的三聚紫精結構相比，該等化合物可允許更寬範圍的顏色控制，因為它們具有更多的端基。在另一方面，當過多紫精部分被引入一分子結構中時，其溶解度可能不是令人滿意的。本發明包含7種紫精結構之化合物可具有令人滿意的溶解度以及相對大量的端基二者。因此，本發明的一個方面涉及包含7種紫精結構，尤其是以上化學結構的電致變色化合物，以及其在電致變色裝置中之用途。在本發明中，第一官能基和第二官能基各自較佳的是直接附接到紫精結構的N-位上，或藉由至少一個連接基團(例如，下文中進一步說明的連接基團Q)間接地連接到紫精結構的N-位上。

在本發明中，三種紫精結構的每個N-位可附接到核結構上，該核結構通常為芳香族材料，例如苯核結構，以形成三聚紫精結構。

根據本發明之電致變色材料較佳的是具有下式(I)：

其中每個R獨立地選自由氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、以及具有下式(II)的化合物組成之群組，條件係至少三個R係具有下式(II)之化合物：

X^-表示一反陰離子。該反陰離子的實例包括AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、TaF₆ ^-、ClO₄ ^-、CH₃SO₃ ^-、CF₃SO₃ ^-、C₄F₉SO₃ ^-、AlO₄ ^-、AlCl₄ ^-，鹵根，例如Cl^-、Br^-，以及I^-、C(SO₂CF₃)₃ ^-、磷酸鹽基陰離子，例如PF₆ ^-、PF₃(CF₃)₃ ^-以及PF₄(C₂O₄)^-、硼酸鹽基陰離子，例如BF₄ ^-、B(C₂O₄)₂ ^-、BF₂(C₂O₄)^-、B(C₂O₄)(C₃O₄)^-、(C₂F₅BF₃)^-、B₁₀Cl₁₀ ^2-、B(C₆H₅)₄ ^-、以及B₁₂F₁₂ ^2-以及磺醯基醯亞胺基陰離子，例如N(CF₃SO₂)₂ ^-、N(SO₂F)₂ ^-、N(C₂F₅SO₂)₂ ^-、以及N(i-C₃F₇SO₂)₂ ^-，較佳的是鹵根，例如Cl^-以及Br^-。在本發明中，鹵根，例如Cl^-以及Br^-係特別較佳的。

A表示由式(II)表示的紫精部分與芳香族核結構之間的連接基團。在本發明中，A可選自由伸烷基、鹵代伸烷基、伸芳基、鹵代伸芳基、雜原子、雜環基團、鹵代雜環基團、以及它們的任何組合組成之群組。在本發明中，伸烷基，例如亞甲基、伸乙基、和伸丙基，以及伸芳基係較佳的連接基團A。更較佳的是，A係伸烷基。

Q表示另一個連接基團，其連接紫精結構與第一官能基亦或第二官能基。在本發明中，Q之存在係任選的。換句話說，Z(第一或第二官能基)可不藉由Q直接附接到式(II)中紫精結構的N-位上，或Z可藉由Q連接到式(II)中紫精結構的N-位上。因此，n可為0或1。在本發明中，Q可選自由伸烷基、鹵代伸烷基、伸芳基、鹵代伸芳基、雜原子、雜環基團、鹵代雜環基團、紫精部分的基團、以及其任何組合組成之群組。

在本發明中可為Q的組合之特定實例包括：-伸烷基-伸芳基-，-伸烷基-伸芳基-紫精-，-伸芳基-紫精-，-伸芳基-伸烷基-紫精-，以及-伸烷基-伸芳基-伸烷基-紫精-。

可為Q的組合之其他特定實例包括以下結構，但本發明並不限於此：

其中X^-係反陰離子，尤其是鹵根，例如Cl^-以及Br^-。

附加地，Q的實例包括以下結構：

Z獨立地選自由包含錨定基團的第一官能基以及包含芳基的第二官能基組成之群組。較佳的是，Z中一者為第一官能基，而剩餘的Z為第二官能基。

在本發明中，式(I)中1,3,5-位上的三個R分別較佳的是獨立地選自具有式(II)之化合物。剩餘的R較佳的是獨立地選自氫和烷基，例如甲基和乙基。

不希望受任何理論的約束，據信本發明中的第一官能基大大促進電致變色材料附接於下面的導電支撐材料的表面上，從而在其間產生足夠穩定的鍵合。此類導電支撐材料的實例包括任何導電金屬氧化物化合物或其混合物。導電金屬氧化物化合物可呈顆粒或包含奈米顆粒的薄層的形式。

在本發明中，第一官能基較佳的是藉由任何連接基團連接到紫精結構的N-位。例如，第一官能基可藉由Q連接到式(II)中紫精結構的N-位。在這種情況下，Q較佳的是為伸烷基或伸芳基，更較佳的是為伸烷基。

不希望受任何理論的約束，據信本發明中的第二官能基會引起在施加電後電致變色材料可表現出的顏色的偏移。例如，藉由在電致變色材料中適當地引入第二官能基，其顏色轉換可以為紅移。儘管如此，應理解的是這種顏色改變僅為示例性的，並且可在本發明範圍內進行多種變化。

在本發明中，第二官能基較佳的是包含苯部分。

在本發明中，第二官能基可藉由或不藉由連接基團連接到紫精結構的N-位。例如，第二官能基可藉由Q連接到式(II)中紫精結構的N-位，或第二官能基可直接連接到N-位。

在本發明中較佳的是當Z為第一官能基時，n為1且Q為伸烷基或伸芳基，並且當Z為第二官能基時，n為 0。在這種情況下，包含錨定基團的第一官能基藉由連接基團連接到紫精結構的N-位，而包含芳基的第二官能基不藉由任何連接基團直接附接到紫精結構的N-位。考慮到獲得令人希望的色移，此實施方式在本發明中是特別較佳的。

本發明之第二官能基的非常具體的實例包括以下結構：

其中每個R1獨立地選自由氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、芳基、鹵代芳基、雜原子、雜環、鹵代雜環、以及它們的任何組合組成之群組。此外，R1可為其他取代基。此類取代基的實例包括官能基，例如-CN、-SH及-NO₂，但本發明並不限於此。

包含FG1的式(II)的具體實例包括以下結構，但本發明並不限於此：

包含FG2的式(II)的具體實例包括以下結構，但本發明並不限於此：

根據本發明之電致變色化合物之具體實例包括以下結構，但本發明並不限於此：

根據本發明的電致變色材料可以沈積在導電支撐材料上，使得它可以在電致變色裝置中使用。

本發明的另一方面涉及電致變色顆粒，該電致變色顆粒包含導電奈米顆粒、以及根據本發明之電致變色材料，該電致變色材料附接到該導電奈米顆粒的表面上。此類電致變色顆粒經常以核殼結構存在，其中該核為導電奈米顆粒，並且該殼為電致變色材料。

可替代地，根據本發明之電致變色材料可以沈積在由導電奈米顆粒製成的薄層上。

在本發明中，導電奈米顆粒較佳的是選自金屬氧化物，特別是過渡金屬的氧化物或元素週期表第13至16族中的金屬元素(Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、Bi和Po)的氧化物。此類金屬氧化物可隨意地摻有其他元素，例如金屬氧化物中含有的金屬元素之外的金屬元素，以及鹵素元素，諸如氟。此外，塗覆有另一種金屬氧化物的金屬氧化物也可用作導電奈米顆粒。金屬氧化物的具體實例包括氧化銦錫(In₂O₃：Sn)(ITO)奈米顆粒，據信其展現出優異的透明度以及優越的導電性，以及二氧化鈦(TiO₂)奈米顆粒，其顯示出優異的表面特性，例如高比表面積，能夠實現與電致變色材料令人希望的連接。

在本發明中，導電奈米顆粒可具有從1nm到200nm，較佳的是為1nm到100nm，更較佳的是為5nm到50nm，還更較佳的是為10nm到20nm的粒徑。本發明中的粒徑可以根據X-射線衍射法測定。本發明中的導電奈米顆粒的比表面積可以選自如藉由BET法測量的從30m到200m²/g，較佳的是為100m到180m²/g，更較佳的是為120m到150m²/g的範圍內。在本發明中，導電奈米顆粒的比表面積可以選自如藉由BET法測量的從50m到90m²/g，較佳的是為65m到85m²/g的範圍內。

在本發明中，電致變色材料通常會被吸附到導電奈米顆粒的表面上。為免生疑問，應理解的是此類電致變色材料可以附接到導電奈米顆粒表面的僅一部分或基本上整個表面區域上。此類吸附可藉由以下步驟進行：首先在襯底上形成包含導電奈米顆粒的層，並且然後使該層的至少一個表面與包含電致變色材料的溶液相接觸。

電致變色顆粒可藉由包括使電致變色材料和導電奈米顆粒接觸的任何方法製備。例如，可將包含電致變色材料的溶液倒入包含導電奈米顆粒的另一種溶液中，或者反之亦然，或可將固體電致變色材料溶解在包含導電奈米顆粒的溶液中。可能需要幾個小時以上的時間來使這兩種化合物之間形成的連接穩定。任選地，一種或多種添加劑，例如分散劑可用於不同的目的，例如來增加在溶液中的可分散性。可以使用附加的機械力來幫助電致變色顆粒的有效形成。可調整每一種溶液的體積、濃度、和/或pH以實現電致變色顆粒的有效形成。

應該理解上述形成電致變色材料與導電奈米顆粒的締合的方法僅僅是示例性的並且熟習該項技術者已知的任何其他方法可以在本發明中適當地利用。例如，可替代地，為了實現電致變色材料與導電奈米顆粒之間的締合，可以首先將導電奈米顆粒的溶液沈積於電致變色裝置中的襯底中任一者的表面上以在電極中形成導電層，並且然後，可將包含電致變色材料的另一種溶液傾倒在其上以使得一種或多種電致變色材料吸附在導電奈米顆粒的表面的一部分上。此外，電致變色材料與導電奈米顆粒之間的締合可在電致變色裝置的電極中形成導電層時原位形成。與導電奈米顆粒的量相比，電致變色材料的量可為過量的莫耳量。

除了其令人滿意的電致變色特性，例如變色或遮光(light-shuttering)功能外，根據本發明如此形成的電致變色顆粒可實現優異的導電性和/或電致變色材料與導電奈米顆粒之充分附接，該等特性被認為在用於電致變色裝置時是實質上有益的，並且因此，該電致變色顆粒可有利地用於多種電致變色裝置，包括電致變色顯示器中。

因此，本發明的另一個方面涉及包含根據本發明的電致變色材料、或根據本發明的電致變色顆粒之電致變色裝置。根據本發明之電致變色材料和電致變色顆粒特別適合於在至少部分地利用電致變色原理的顯示裝置中使用。例如，本發明之電致變色材料或電致變色顆粒能夠以分散於夾在面向彼此的兩個電極之間的電解質層中的狀態使用，如美國專利申請公開案號US 2014/0118814 A1中所揭露的，但是本發明並不限於此。除顯示應用外，本發明之電致變色裝置可以適合用於智慧窗和汽車鏡應用中。電致變色裝置，其通常呈具有彈性的薄膜的形式，可附接到或嵌入到智慧窗、汽車鏡、或顯示裝置中。

本發明的還另一個方面涉及具有下式(III)之化合物：

其中X^-係反陰離子，尤其是鹵根，例如Cl^-以及Br^-，且每個R1獨立地選自由氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、芳基、鹵代芳基、雜原子、雜環、鹵代雜環、以及它們的任何組合組成之群組。此外，R1可為其他取代基。此類取代基的實例包括官能基，例如-CN、-SH以及-NO₂，但本發明並不限於此。

如果藉由引用結合在此的任何專利案、專利申請案、以及公開物的揭露內容與本申請案的說明發生衝突的程度到了可能導致術語不清楚，則本說明應該優先。

以下實例旨在更詳細地描述本發明而無意對其進行限制。

實例實例1：化合物1之合成

使9.2g的4,4’-聯吡啶和10.0g的1-氯-2,4-二硝基苯在50ml的乙腈中回流一天。隨後，過濾出微黃色殘餘物。然後，在200ml的丙酮中攪拌所得的黃色固體並過濾。重複以上程序3次。然後，過濾出沈澱物並使用丙酮沖洗數次。在烘箱中70℃下乾燥生成物以得到化合物1。產率為70%。

<反應方案1A>

實例2：化合物2之合成

使10.0g的所得化合物1和7.7g的4-苯氧基苯胺在40ml的乙醇中回流一天。隨後，去除溶劑以得到微黃色固體，然後在200ml的丙酮中攪拌該固體並過濾。重複以上程序3次。然後，過濾出沈澱物並使用丙酮沖洗數次。然後，在烘箱中70℃下乾燥生成物以得到化合物2。產率為82%。

<反應方案1B>

實例3：化合物3之合成

使10.0g的4,4’-聯吡啶和13.1g的2-溴乙基膦酸二乙酯在50ml的乙腈中回流三天。隨後，過濾出微黃色殘餘物。然後，在200ml的丙酮中攪拌所得的微黃色固體並過濾。重複以上程序3次。然後，過濾出沈澱物並使用丙酮沖洗數次。然後，在烘箱中70℃下乾燥生成物以得到化合物3。產率為44%。

<反應方案1C>

實例4：化合物4之合成

使10.0g的化合物3和26.7g的1,3,5-三(溴甲基)苯在150ml的乙腈中回流一天。隨後，過濾出微黃色殘餘物。然後，在500ml的丙酮中攪拌所得的微黃色固體並過濾。重複以上程序3次。然後，過濾出沈澱物並使用丙酮沖洗數次。然後，在烘箱中70℃下乾燥生成物以得到化合物4。產率為87%。

<反應方案1D>

實例5：化合物5之合成

使12.7g的化合物2和12.7g的化合物4在60ml的甲醇中回流一天。隨後，去除溶劑以得到棕色固體，然後進行乾燥。使所得化合物在100ml的37%的鹽酸中經受水解，並且然後去除溶劑。然後，將所得深棕色殘餘物溶解在甲醇中。然後，添加丙酮以使該化合物沈澱，然後過濾並使用丙酮沖洗數次。然後，在烘箱中60℃下乾燥生成物以得到化合物5。產率為55%。

<反應方案1E>

實例6：電致變色裝置製備

將表面塗覆有透明導電金屬氧化物ITO(藉由300rpm旋塗，ITO厚度-4μm)的玻璃襯底(50mm×50mm×0.5mm)在溶解有電致變色化合物的甲醇溶液中浸漬5分鐘。然後，取出浸漬的玻璃襯底。藉由將0.937g的LiBF4和0.47g的二茂鐵溶解在10ml的碳酸丙烯酯中製備一電解質溶液。藉由將具有60μm厚度的間隔件夾在浸漬的玻璃襯底與另一個ITO塗覆的玻璃襯底(未浸漬)之間，倒入該電解質溶液，並且然後，密封這兩個玻璃襯底以形成電致變色(EC)裝置。藉由使用以下所示的四種不同的電致變色(EC)化合物製備EC裝置。為了評估每種EC化合物的遮光功能，利用MCPD-3000設備(購自大塚電子株式會社(Otsuka Electronics Co.,Ltd.))測量並計算在施加1.7V驅動電壓(10秒)之前和之後的亮度差。將亮度差表示為△Y。測量結果總結於下面表1中：

實例7：化合物2A之合成

使20.0g的化合物1和48.3g的1,3,5-三(溴甲基)苯在250ml的二甲基甲醯胺中回流一天。隨後，過濾出微黃色殘餘物。然後，用二甲基甲醯胺和丙酮沖洗所得的微黃色固體數次。此後，在烘箱中70℃下乾燥生成物以得到化合物2A。產率為85%。

<反應方案2A>

實例8：化合物2B之合成

使51.20g的化合物2A和22.3g的4,4’-聯吡啶在200ml的甲醇中回流一天。然後，除去溶劑以得到一固體，然後在1000ml的丙酮中攪拌該固體並過濾。重複以上程序3次。然後，過濾出沈澱物並使用丙酮沖洗數次。然後，在真空烘箱中45℃下乾燥生成物以得到化合物2B。產率為92%。

<反應方案2B>

實例9：化合物2C之合成

使50.0g的化合物2B和22.6g的4-苯氧基苯胺在200ml的甲醇中回流一天。然後，除去溶劑以得到一固體，然後在500ml的丙酮中攪拌該固體並過濾。重複以上程序3次。然後，過濾出沈澱物並使用丙酮沖洗數次。然後，在真空烘箱中45℃下乾燥生成物以得到化合物2C。產率為79%。

<反應方案2C>

實例10：化合物2D之合成

使10.0g的化合物2C和2.9g的化合物4在80ml的甲醇中回流一天。隨後，除去溶劑以得到一深黑色固體，然後進行乾燥。使所得化合物在60ml的37%的鹽酸中水解，並且然後除去溶劑。隨後，將所得的深黑色殘餘物溶解在甲醇中。然後，添加丙酮以使該化合物沈澱，然後進行過濾並使用丙酮沖洗數次。然後，在真空烘箱中45℃下乾燥生成物以得到化合物2D。產率為47%。

<反應方案2D>

Claims

一種化合物，包含至少一個包含三種紫精結構之化學主鏈、至少一個包含錨定基團(ANC)之第一官能基(“FG1”)、以及至少一個包含芳基之第二官能基(“FG2”)。
如申請專利範圍第1項之化合物，具有下式(I)：其中每個R獨立地選自由氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、以及具有下式(II)的化合物所組成之群組，其條件係至少三個R係具有下式(II)之化合物：其中X^-係相對陰離子，尤其係鹵根，A獨立地選自由伸烷基、鹵代伸烷基、伸芳基、鹵代伸芳基、雜原子、雜環、鹵代雜環、以及彼之任何組合所組成之群組，n為0或1，Q獨立地選自由伸烷基、鹵代伸烷基、伸芳基、鹵代伸芳基、雜原子、雜環基團、鹵代雜環基團、紫精部分的基團、以及彼之任何組合所組成之群組，並且Z選自由包含錨定基團的該第一官能基和包含芳基的該第二官能基所組成之群組。
如申請專利範圍第2項之化合物，其中該式(I)中的1,3,5-位上的三個R獨立地為具有式(II)之化合物，而剩餘的R獨立地為氫或烷基。
如申請專利範圍第2項之化合物，其中A為伸烷基。
如申請專利範圍第1項之化合物，其中該錨定基團選自由以下各項所組成之群組：-COOH、-P(O)(OR’)₂(其中R’獨立地選自由氫和烷基所組成之群組)、-P(=O)(Ra)(OH)(其中Ra選自由任選支鏈的C1-C18烷基和任選被取代的C5-C12芳基以及彼之鹵代衍生物所組成之群組)、-PO₄(R’)₂、-PO₂HRb(其中Rb選自烷基或芳基)、-SO₃H、-CONHOH、-NO₂、乙醯丙酮化物、丙烯酸衍生物、丙二酸衍生物、玫瑰寧-3-乙酸、丙酸、水楊酸、甲酸酐、上述基團的去質子化形式、所述去質子化形式的鹽、以及具有π-傳導特性的螯合基團，尤其是-P(O)(OH)₂。
如申請專利範圍第1項之化合物，其中該第二官能基包含苯部分。
如申請專利範圍第1項之化合物，其中該第二官能基具有以下結構之一：其中每個R1獨立地選自由氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、芳基、鹵代芳基、雜原子、雜環、鹵代雜環、以及彼之任何組合所組成之群組。
如申請專利範圍第2項之化合物，其中當Z為該第一官能基時，n為1並且Q為伸烷基或伸芳基，而當Z為該第二官能基時，n為0。
如申請專利範圍第1項之化合物，該化合物表現出電致變色行為。
一種電致變色顆粒，包含一種導電奈米顆粒和如申請專利範圍第1至9項中任一項之化合物，該化合物係附接到該導電奈米顆粒表面上。
如申請專利範圍第10項之電致變色顆粒，其中該導電奈米顆粒選自金屬氧化物，較佳為過渡金屬之氧化物或元素週期表第13至16族中的金屬元素(Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、Bi和Po)之氧化物。
如申請專利範圍第10項之電致變色顆粒，其中該導電奈米顆粒之粒徑為從1nm至100nm，較佳為5nm至50nm。
一種電致變色裝置，包含如申請專利範圍第1至9項中任一項之化合物，或者如申請專利範圍第10至12 項中任一項之電致變色顆粒。
如申請專利範圍第13項之電致變色裝置，該電致變色裝置被嵌入一顯示裝置中。
一種具有下式(III)之化合物：其中X^-係相對陰離子，尤其是鹵根，並且每個R1獨立地選自由氫、鹵素、烷基、鹵代烷基、芳基、鹵代芳基、雜原子、雜環、鹵代雜環、以及彼之任何組合所組成之群組。