[发明专利]N-连接的主链偶氮苯聚合物及其薄膜制备方法

说明书

本发明提供了一种N‑连接的主链偶氮苯聚合物的制备方法，N‑连接的主链偶氮苯聚合物包括N‑连接的主链偶氮苯聚合物Ⅰ，该方法包括：将二硝基苯胺Ⅲ溶解在第一溶剂中，获得第一溶液；向第一溶液中加入溶解有还原剂的溶液或悬浮液，获得混合溶液；将混合溶液在预设温度下搅拌预设时间；向搅拌后的混合溶液中加入水，使沉淀析出；过滤混合溶液获得沉淀，对沉淀进行干燥后，得到红色的N‑连接的主链偶氮苯聚合物I。得到的N‑连接的主链偶氮苯聚合物I与路易斯酸反应可以获得绿色的N‑连接的主链偶氮苯聚合物II，再与路易斯碱反应可以变回红色。本发明提供的N‑连接的主链偶氮苯聚合物能够在酸碱环境切换中快速、明显的变色、且制备工艺简单，成本低。

技术领域

本发明材料领域，特别是涉及一种N-连接的主链偶氮苯聚合物的制备方法，以及一种N-连接的主链偶氮苯聚合物薄膜材料的制备方法。

背景技术

偶氮苯聚合物具有独特的生色团及优越的光响应性能，在信息存储、液晶、光电子器件等领域有着广泛的应用前景。

目前，大多数报道的偶氮聚合物中，偶氮生色团均在侧链，但是偶氮苯生色团位于聚合物侧链时，其聚合物的热稳定性较差，成膜性能较差，膜制备方法复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备工艺简单、成本低廉的N-连接的主链偶氮苯聚合物的制备方法，以及N-连接的主链偶氮苯聚合物膜材料的制备方法，使得制备得到的N-连接的主链偶氮苯聚合物及其膜材料能够在具有良好的热稳定性，并且能够对酸碱环境快速变色响应。

为了解决上述问题，本发明公开了一种N-连接的主链偶氮苯聚合物的制备方法，所述N-连接的主链偶氮苯聚合物包括N-连接的主链偶氮苯聚合物Ⅰ，该方法可以包括：

将结构式III所示的二硝基苯胺Ⅲ溶解在第一溶剂中，获得第一溶液。

向所述第一溶液中加入溶解有还原剂的溶液或悬浮液，获得混合溶液。

将所述混合溶液在预设温度下搅拌预设时间。

向搅拌后的所述混合溶液中加入水，使沉淀析出。

过滤所述混合溶液获得所述沉淀，对所述沉淀进行干燥后，得到结构式I所示的N-连接的主链偶氮苯聚合物I；所述N-连接的主链偶氮苯聚合物I为红色。

可选地，所述N-连接的主链偶氮苯聚合物还包括N-连接的主链偶氮苯聚合物Ⅱ，该方法还可以包括：

将所述N-连接的主链偶氮苯聚合物I溶于有机溶剂，并与路易斯酸反应，过滤沉淀物获得N-连接的主链偶氮苯聚合物II；所述N-连接的主链偶氮苯聚合物II为绿色。

将所述N-连接的主链偶氮苯聚合物II溶于有机溶剂，并与路易斯碱反应，过滤沉淀物获得所述N-连接的主链偶氮苯聚合物I。

可选地，所述路易斯酸包括：

浓盐酸、发烟硝酸、浓硫酸、草酰氯，三甲基氯硅烷、甲基三氯硅烷、四氯化钛、四氯化硅、对甲苯磺酸中的至少一种。

可选地，所述路易斯碱包括：

三乙胺、氨水、羟胺水溶液、水合肼、吡啶、3-溴吡啶、二甲胺、N,N-二异丙基乙胺中的至少一种。

可选地，所述第一溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、二氧六环、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

可选地，所述还原剂包括硼氢化钠、硼氢化钾、锌粉-氢氧化钠、镁粉、氢化钠、双(2-甲氧乙氧基)氢化铝钠中的至少一种。

所述还原剂与所述二硝基苯胺Ⅲ的摩尔比为3-20:1。