[发明专利]含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯化合物及制备方法和利用其制备的聚合物及制备方法和应用

摘要

含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯化合物及制备方法和利用其制备的聚合物及制备方法和应用，它涉及吡咯化合物及制备方法和利用其制备的聚合物及聚合物的制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有存在的电致变色聚合物成膜性差、变色单一的问题。化合物的结构式为将1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮、N‑(4‑氨基苯基)‑N‑对甲基苯基‑1,4‑苯二胺和对甲苯磺酸加入到甲苯中，再进行加热回流，再旋蒸，得到化合物。聚合物的结构式为化合物进行聚合，得到聚合物。含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯聚合物作为多功能有机聚合物在电致变色材料、光电子器件或生物传感器中应用。本发明可获得含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯聚合物。

主权项

含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯化合物的制备方法，其特征在于含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯化合物的制备方法是按照以下步骤制备的：一、合成1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮单体：①、将三氯化铝分散到无水二氯甲烷中，得到三氯化铝和无水二氯甲烷的悬浊液；步骤一①中所述的三氯化铝的物质的量与无水二氯甲烷的体积比为(0.06mol～0.1mol):30mL；②、将噻吩和丁二酰氯/二氯甲烷的混合溶液分别以20滴/min～30滴/min的滴加速度滴加到步骤一①中得到的三氯化铝和无水二氯甲烷的悬浊液中，再在搅拌速度为600r/min～700r/min下搅拌反应7h～9h，再加入冰和质量分数为35％～37％的盐酸，所述的质量分数为35％～37％的盐酸与噻吩的体积比为5:(4.8～5)，再在搅拌速度为800r/min～900r/min下搅拌1.5h～3h，再使用分液漏斗分离出有机层和水层，弃去水层，依次使用质量分数为35％～37％的盐酸和NaHCO3对有机层进行萃取，再使用硫酸镁进行干燥，再使用旋转蒸发仪进行旋蒸，得到固体物质A；依次使用无水乙醇和乙醚分别对固体A物质进行清洗3次～5次，再将固体物质A溶解到二氯甲烷中，再使用柱层析提纯方法对固体物质A进行提纯，再使用无水乙醇进行重结晶，得到1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮单体；步骤一②中所述的噻吩与三氯化铝和无水二氯甲烷的悬浊液的体积比为(4.8～5):30；步骤一②中所述的丁二酰氯/二氯甲烷的混合溶液由丁二酰氯与二氯甲烷混合而成，且丁二酰氯与二氯甲烷的体积比为(2.7～3.0):30；步骤一②中所述的丁二酰氯/二氯甲烷的混合溶液与三氯化铝和无水二氯甲烷的悬浊液的体积比为(2.5～3):30；步骤一②中所述的冰的质量与噻吩的体积比为50g:(4.8mL～5mL)；步骤一②中所述的柱层析提纯方法以二氯甲烷和石油醚的混合液作为洗脱剂；且所述的二氯甲烷和石油醚的混合液中二氯甲烷与石油醚的体积比为1:1；二、制备N‑(4‑氨基苯基)‑N‑对甲基苯基‑1,4‑苯二胺：①、制备二(4‑硝基苯)对甲基苯胺：在氮气气氛下将对甲基苯胺溶解到二甲基亚砜中，再加入对氟硝基苯和氢化钠，再在温度为100℃和搅拌速度为800r/min～900r/min下反应20h～24h，再倒入0℃～5℃的蒸馏水中沉出黄色沉淀物质；对黄色沉淀物质进行抽滤，得到抽滤后的黄色沉淀物质；使用乙腈对抽滤后的黄色沉淀物质进行重结晶，再在温度为40℃～50℃下干燥10h～12h，得到二(4‑硝基苯)对甲基苯胺；步骤二①中所述的对甲基苯胺的质量与二甲基亚砜的体积比为(3g～3.5g):70mL；步骤二①中所述的对氟硝基苯的质量与二甲基亚砜的体积比为(3g～9.0g):70mL；步骤二①中所述的氢化钠的质量与二甲基亚砜的体积比为(0.3g～1g):70mL；②、还原：将二(4‑硝基苯)对甲基苯胺溶解到N,N′‑二甲基甲酰胺溶剂中，再加入Pd/C催化剂，再在氢气气氛、压力为8MPa～10MPa、温度为70℃和搅拌速度为120r/min～200r/min下搅拌反应35h～40h，再倒入到温度为0℃～5℃的蒸馏水沉出白色沉淀物质；对白色沉淀物质进行抽滤，得到抽滤后的白色沉淀物质；使用甲苯对抽滤后的白色沉淀物质进行重结晶，再在温度为40℃～50℃下干燥10h～12h，得到N‑(4‑氨基苯基)‑N‑对甲基苯基‑1,4‑苯二胺；步骤二②中所述的二(4‑硝基苯)对甲基苯胺的质量与N,N′‑二甲基甲酰胺溶剂的体积比为(3g～3.5g):200mL；步骤二②中所述的Pd/C催化剂中Pd的质量分数为10％；步骤二②中所述的Pd/C催化剂的质量与N,N′‑二甲基甲酰胺溶剂的体积比为(1g～1.5g):200mL；三、将1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮单体、N‑(4‑氨基苯基)‑N‑对甲基苯基‑1,4‑苯二胺和对甲苯磺酸加入到甲苯中，再在温度为110℃～120℃下加热回流3天～4天，再冷却至室温，再进行旋蒸，得到固体物质B；再将固体物质B溶解到二氯甲烷中，再进行过滤，再进行旋蒸，得到固体物质C；将固体物质C溶解到二氯甲烷中，再使用柱层析提纯方法对固体物质C进行提纯，得到黄色固体物质即为含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯化合物；步骤三中所述的柱层析提纯方法以二氯甲烷和石油醚的混合液作为洗脱剂；且所述的二氯甲烷和石油醚的混合液中二氯甲烷与石油醚的体积比为1:5；步骤三中所述的1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮单体与N‑(4‑氨基苯基)‑N‑对甲基苯基‑1,4‑苯二胺的摩尔比为0.002:(0.0009～0.003)；步骤三中所述的1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮单体与对甲苯磺酸的摩尔比为0.002:(0.001～0.002)；步骤三中所述的1,4‑二(2‑噻吩)‑1,4‑丁二酮单体的物质的量与甲苯的体积比为(0.0015mol～0.002mol):100mL；步骤三中所述的含甲基的三苯胺基双噻吩基吡咯化合物的结构式为