[发明专利]聚苯胺衍生物以及它的还原聚希夫碱的制备方法和它的应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚苯胺材料及其的制备方法和应用。

背景技术

进入信息时代，有机电子学作为一门新兴的学科取得了迅猛的发展。有机电子学与有机化学、材料科学等学科相结合诞生出一批具有卓越光电性能的新型材料，涵盖了包括显示器材料、军事伪装材料、信息存储材料、传感材料以及智能材料等诸多领域。具有电致变色性能的聚苯胺及其衍生物在显示和传感领域均表现出突出的优越性和广阔的开发应用前景。现有的聚苯胺在有机溶剂中溶解性较低，难以用溶液法成膜，并且苯环与苯环间多是以N原子相连，结构品种有限，功能单一。

发明内容

本发明是要解决现有的聚苯胺结构与功能单一、在有机溶剂中溶解性低，难以加工成膜的技术问题，而提供聚苯胺衍生物以及它的还原聚希夫碱的制备方法和它的应用。

本发明的聚苯胺衍生物的结构式如下：

式中n为正整数，R为或其中R″为(CH₂)_pCH₃，p为0～8，R′为H或CH₃，m为1～8。

上述的聚苯胺衍生物的还原聚希夫碱的制备方法按以下步骤进行：

一、按共轭型聚希夫碱与溶剂的质量体积比为1g∶5～30mL、共轭型聚希夫碱中C＝N键与硼氢化钠的摩尔为1∶3～10称取共轭型聚希夫碱、溶剂与硼氢化钠；

二、先将步骤一称取的共轭型聚希夫碱与溶剂加入具有回流装置的三口瓶中，再将步骤一称取的硼氢化钠加入到三口瓶中，升温至10～70℃搅拌回流10～72h，冷却后倒入甲醇中，过滤后，将得到的固相物真空干燥，得到聚苯胺衍生物。

其中步骤一中所述的溶剂为四氢呋喃、N，N′-二甲基乙酰胺、N，N′-二甲基甲酰胺、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、甲苯和二甲苯中的一种或其中几种的组合；

步骤一中的共轭型聚希夫碱的结构式为其中的n为正整数，R为其中R″为(CH₂)_pCH₃，p为0～8，R′为H或CH₃，m为1～8。

上述的聚苯胺衍生物的应用，是聚苯胺衍生物作为光电材料的应用。

所述的光电材料为电致变色材料、荧光传感材料、酸致传感材料、空穴传输材料、三阶非线性材料、防伪材料、伪装材料、汽车后视镜材料或显示材料。

聚苯胺衍生物作为电致变色显示材料的制备方法：将聚苯胺衍生物溶于有机溶剂中，得到聚苯胺衍生物溶液，然后将聚苯胺衍生物溶液在导电玻璃上进行涂膜，再以涂膜的导电玻璃为工作电极，以铂丝为对电极，以银-氯化银电极为参比电极，以浓度为0.05～0.5mol/L高氯酸锂的乙腈溶液作为电解质，得到电致变色显示材料；其中的有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、N，N′-二甲基乙酰胺、N，N′-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

上述的聚苯胺衍生物的应用，是聚苯胺衍生物作为质子检测的应用。

聚苯胺衍生物作为质子检测的应用方法为：将聚苯胺衍生物溶于含有质子的有机溶剂中，得到聚苯胺衍生物溶液，然后将聚苯胺衍生物溶液在导电玻璃上进行涂膜，得到固体膜，利用固体膜荧光强度的变化来检测质子浓度。

本发明的共轭聚希夫碱的还原的化学反应式为：

由于聚希夫碱中C＝NH双键的还原生成CH₂-NH键，是还原后的胺的溶解性提高，并且含有CH₂-NH结构的聚苯胺衍生物不仅具有电致变色性能，并且具有荧光检测性能。

本发明制备的聚苯胺衍生物是利用原料聚希夫碱中C＝NH双键的还原生成CH₂-NH键，使还原后的胺的溶解性提高，并且含有CH₂-NH结构的聚苯胺衍生物不仅具有电致变色性能，并且具有荧光检测性能。