JPH0360848B2 - - Google Patents

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JPH0360848B2
JPH0360848B2 JP23625387A JP23625387A JPH0360848B2 JP H0360848 B2 JPH0360848 B2 JP H0360848B2 JP 23625387 A JP23625387 A JP 23625387A JP 23625387 A JP23625387 A JP 23625387A JP H0360848 B2 JPH0360848 B2 JP H0360848B2
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JP
Japan
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precursor
polymer
poly
carbon atoms
film
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JP23625387A
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Japanese (ja)
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JPS6479223A (en
Inventor
Kazumoto Murase
Toshihiro Oonishi
Masanobu Noguchi
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は共役系高分子のポリ−2,5−チエ
ニレンビニレンに変換できる高分子前駆体および
その製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a polymer precursor that can be converted into a conjugated polymer poly-2,5-thienylenevinylene and a method for producing the same.

<従来の技術> ポリ−2,5−チエニレンビニレンは直鎖状共
役高分子として知られ、その製造方法としてジホ
スホニウム塩とジアルデヒドとの反応による
Wittig反応法等により合成されることは公知であ
る(マクロモレキユラー・ヘミー131巻、15頁
(1970年)。また、ジスルホニウム塩を塩基で重合
して得られる高分子スルホニウム塩前駆体を熱処
理して上記高分子を得る方法も公知である(特開
昭61−148231号公報)。
<Prior art> Poly-2,5-thienylenevinylene is known as a linear conjugated polymer, and its production method involves a reaction between a diphosphonium salt and dialdehyde.
It is known that it can be synthesized by the Wittig reaction method etc. (Macromolecular Chemie Vol. 131, p. 15 (1970)).Also, polymer sulfonium salt precursors obtained by polymerizing disulfonium salts with bases are A method of obtaining the above-mentioned polymer by heat treatment is also known (Japanese Patent Application Laid-open No. 148231/1983).

<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、前者のポリ−2,5−チエニレ
ンビニレンは粉末状で生成し、また低重合物を除
いて高分子は不溶不融でありそのままではフイル
ム状もしくは繊維状に成形することは実質的に不
可能であり、特殊な粉末成形法を用いても有用な
成形物は得られていなかつた。また、後者のスル
ホニウム塩を側鎖に有する前駆体より得られるフ
イルム状ポリ−2,5−チエニレンビニレンが提
案されているが、それにドーピングした組成物の
電導度は最高15S/cmであり、導電性材料として
は充分な高導電性とは言えない。また中間体の安
定性は充分とは言えない。
<Problems to be Solved by the Invention> However, the former poly-2,5-thienylene vinylene is produced in the form of a powder, and the polymers except for low polymers are insoluble and infusible, and as it is, it is produced in the form of a film or It is virtually impossible to mold it into a fibrous form, and even with special powder molding methods, no useful molded product has been obtained. In addition, a film-like poly-2,5-thienylene vinylene obtained from the latter precursor having a sulfonium salt in the side chain has been proposed, but the conductivity of a composition doped with it is at most 15 S/cm, It cannot be said that the conductivity is sufficiently high as a conductive material. Moreover, the stability of the intermediate cannot be said to be sufficient.

本発明者らはより高導電性を与えるポリ−2,
5−チエニレンビニレンを得る方法を鋭意検討し
た結果、側鎖にエステル基を有する前駆体がエス
テル基の脱離処理により従来のポリ−2,5−チ
エニレンビニレンより高導電性を与えるポリ−
2,5−チエニレンビニレンに変換でき、前駆体
の有機溶媒への溶解性や安定性が優れ、均質なフ
イルム状成形体を与えることを見いだした。
The inventors have discovered that poly-2, which provides higher conductivity,
As a result of intensive studies on the method of obtaining 5-thienylene vinylene, we found that a precursor having an ester group in the side chain is a poly-2,5-thienylene vinylene that gives higher conductivity than conventional poly-2,5-thienylene vinylene by eliminating the ester group.
It has been found that the precursor can be converted to 2,5-thienylenevinylene, has excellent solubility and stability in organic solvents, and can give a homogeneous film-like molded product.

本発明の目的は高導電性を与えるポリ−2,5
−チエニレンビニレンを製造するための溶解性に
優れた前駆体高分子を提供することにある。
The object of the present invention is to provide poly-2,5 which provides high conductivity.
- To provide a precursor polymer with excellent solubility for producing thienylene vinylene.

<問題点を解決するための手段> すなわち、本発明は、一般式(1) R1:炭素数1〜10の炭化水素基 R2:水素または炭素数1〜10の炭化水素基 n、m:2以上の整数 n/m:0.05〜9 で示される構造よりなる側鎖にエステル基を有す
る高導電性高分子の前駆体およびその製造方法を
提供することにある。
<Means for solving the problems> That is, the present invention solves the problem by solving the general formula (1) R1: Hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms R2: Hydrogen or hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms n, m: An integer of 2 or more n/m: An ester group in the side chain having the structure shown by: 0.05 to 9 An object of the present invention is to provide a highly conductive polymer precursor having the following properties and a method for producing the same.

以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below.

本発明の前駆体は上記式(1)中でR1は炭素数1
〜10の炭化水素基、例えばメチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、n−ブチル、2−エチルヘ
キシル、フエニル、シクロヘキシル基等があげら
れるが、炭素数1〜6の炭化水素基が好ましい。
In the precursor of the present invention, R1 has 1 carbon number in the above formula (1).
-10 hydrocarbon groups, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, 2-ethylhexyl, phenyl, cyclohexyl groups, etc., but hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.

本発明の前駆体は上記式(1)中でR2は水素また
は炭素数1〜10の炭化水素基、例えばメチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、2
−エチルヘキシル、フエニル、シクロヘキシル基
等があげられるが、炭素数1〜6の炭化水素基、
特にメチル、エチル基が好ましい。
In the precursor of the present invention, in the above formula (1), R2 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, 2
- Hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, including ethylhexyl, phenyl, cyclohexyl groups, etc.
Particularly preferred are methyl and ethyl groups.

本発明の高分子前駆体の合成方法は特に限定は
ないが、以下に述べる高分子スルホニウム塩分解
法によるものが高導電性高分子を与えるので特に
好ましい。
Although the method for synthesizing the polymer precursor of the present invention is not particularly limited, a method using a polymer sulfonium salt decomposition method described below is particularly preferred since it provides a highly conductive polymer.

高分子スルホニウム塩分解法に用いるモノマー
は一般式(2) で示される2,5−チエニレンジメチレンビスス
ルホニウム塩であり、R3、R4は炭素数1〜10の
炭化水素基、例えばメチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、2−エチルヘキシ
ル、フエニル、シクロヘキシル、ベンジル基等が
あげられるが、炭素数1〜6の炭化水素基、特に
メチル、エチル基が好ましい。
The monomer used in the polymer sulfonium salt decomposition method has the general formula (2) 2,5-thienylene dimethylene bissulfonium salt represented by R3 and R4 are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl,
Examples include isopropyl, n-butyl, 2-ethylhexyl, phenyl, cyclohexyl, and benzyl groups, but hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, particularly methyl and ethyl groups, are preferred.

スルホニウム塩の対イオンA-は任意のものを
用いることができる。例えば、ハロゲン、水酸
基、4弗化ホウ素、過塩素酸、カルボン酸、スル
ホン酸イオン等を使用することができ、なかでも
塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン及び水酸基イ
オンが好ましい。
Any counter ion A of the sulfonium salt can be used. For example, halogen, hydroxyl, boron tetrafluoride, perchloric acid, carboxylic acid, sulfonate ions, etc. can be used, and among them, halogen and hydroxyl ions such as chlorine, bromine, and iodine are preferred.

縮合重合の溶媒としては水、アルコール単独、
ならびに水および/またはアルコールを含む混合
溶媒等が使用されるがアルカリの溶解度を上げる
ため水を含む溶媒が好ましい。
The solvent for condensation polymerization is water, alcohol alone,
A mixed solvent containing water and/or alcohol can also be used, but a solvent containing water is preferred in order to increase the solubility of the alkali.

縮合重合に用いるアルカリ溶液はPH11以上の強
い塩基性溶液であることが好ましく、アルカリと
して水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
カルシウム、第4級アンモニウム塩水酸化物、ス
ルホニウム塩水酸化物、強塩基性イオン交換樹脂
(OH型)等を用いることができるが、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、強塩基性イオン交換
樹脂が好適に使用できる。
The alkaline solution used for condensation polymerization is preferably a strongly basic solution with a pH of 11 or higher, and examples of the alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, quaternary ammonium salt hydroxide, sulfonium salt hydroxide, and strong bases. Ion exchange resins (OH type) and the like can be used, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, and strongly basic ion exchange resins are preferably used.

スルホニウム塩基が熱、光、紫外線、強い塩基
性条件等に敏感であり、重合後徐々に脱スルホニ
ウム塩化が起こり、エステル基への置換が有効に
行えなくなるので、縮合重合反応は比較的低温、
すなわち25℃以下、特に5℃以下の温度で反応を
実施することが好ましい。反応時間は重合温度に
より適宜決めればよく、特に限定されないが、通
常1分〜50時間の範囲内である。
Sulfonium bases are sensitive to heat, light, ultraviolet rays, and strong basic conditions, and desulfonium salts gradually occur after polymerization, making it impossible to effectively substitute ester groups. Therefore, condensation polymerization reactions are carried out at relatively low temperatures.
That is, it is preferable to carry out the reaction at a temperature of 25°C or lower, particularly 5°C or lower. The reaction time may be appropriately determined depending on the polymerization temperature and is not particularly limited, but is usually within the range of 1 minute to 50 hours.

本製造方法によれば、重合後、まず、高分子前
駆体はスルホニウム塩、すなわち、 を側鎖に有する高分子量の高分子電解質(高分子
スルホニウム塩)として生成するが、スルホニウ
ム塩側鎖が溶媒中に添加した有機酸イオン
(R1COO-)と反応し、有機酸よりのエステル基
〔式(1)中のOCOR1に該当する〕が側鎖となる。
According to this production method, after polymerization, first, the polymer precursor is a sulfonium salt, that is, The sulfonium salt side chain reacts with the organic acid ion (R 1 COO - ) added to the solvent, forming an ester from the organic acid. The group [corresponding to OCOR 1 in formula (1)] becomes a side chain.

したがつて用いる溶媒中には上記のR1COO-
対応する有機酸イオンを添加することが必須であ
る。これらの有機カルボン酸イオンは重合中また
は重合後に重合液に有機カルボン酸またはそのア
ルカリ金属塩を添加して用いるが、重合後添加す
るのが高分子量の重合体を得るので好ましい。用
いる有機カルボン酸イオン量はスルホニウム塩基
に対して0.1から50倍等量用いるのが好ましく、
1〜20倍等量がより好ましい。用いる有機カルボ
ン酸のR1は炭素数1〜10のアルキル基、例えば
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−
ブチル、2−エチルヘキシル、フエニル、シクロ
ヘキシル基等が挙げられるが、炭素数1〜6の炭
化水素基が好ましい。スルホニウム塩側鎖は重合
や透析処理に用いる水またはアルコール
(R2OH)溶媒と反応し、水酸基またはアルコキ
シ基を側鎖とする前駆体を与えるのでエステル基
との置換反応を妨げる。水酸基への置換反応に比
べアルコキシ基置換反応の方がエステル基への置
換反応をより強く阻害するのでエステル基置換を
効率よく行うには溶媒は水を含有することが好ま
しく、水または水/アルコール混合溶媒を使用す
るのが効果的であり、水含有量が多い方がエステ
ル基への置換により効果的である。
Therefore, it is essential to add an organic acid ion corresponding to the above R 1 COO - to the solvent used. These organic carboxylic acid ions are used by adding an organic carboxylic acid or an alkali metal salt thereof to the polymerization solution during or after the polymerization, but it is preferable to add the organic carboxylic acid or an alkali metal salt thereof after the polymerization because a high molecular weight polymer can be obtained. The amount of organic carboxylic acid ion used is preferably 0.1 to 50 times equivalent to the sulfonium base.
1 to 20 times the equivalent amount is more preferable. R 1 of the organic carboxylic acid used is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-
Examples include butyl, 2-ethylhexyl, phenyl, and cyclohexyl groups, but hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred. The sulfonium salt side chain reacts with water or alcohol (R 2 OH) solvent used in polymerization or dialysis treatment to provide a precursor having a hydroxyl group or an alkoxy group as a side chain, thereby hindering the substitution reaction with an ester group. The alkoxy group substitution reaction inhibits the ester group substitution reaction more strongly than the hydroxyl group substitution reaction, so in order to efficiently perform the ester group substitution, it is preferable that the solvent contains water, and water or water/alcohol It is effective to use a mixed solvent, and the higher the water content, the more effective the substitution with ester groups.

エステル基との置換反応では反応速度の観点か
ら0℃から50℃が好ましく、より好ましくは0〜
25℃である。エステル基を側鎖に有する高分子は
一般的に用いた混合溶媒に不溶であるので反応の
進行とともに沈澱する。従つて反応時間は沈澱が
充分生ずるまで行うのが効果的であり、好ましく
は15分以上、より好ましくは1時間以上が例示さ
れる。
In the substitution reaction with an ester group, the temperature is preferably 0°C to 50°C, more preferably 0°C to 50°C from the viewpoint of reaction rate.
It is 25℃. Since polymers having ester groups in their side chains are generally insoluble in the mixed solvent used, they precipitate as the reaction progresses. Therefore, it is effective to carry out the reaction until sufficient precipitation occurs, preferably 15 minutes or more, more preferably 1 hour or more.

この様にして得られた高分子前駆体は、沈澱生
成物を濾過することにより分離される。この高分
子前駆体は側鎖にエステル基を有するが、エステ
ル基の含有率は簡便にはH−NMR測定により知
ることが出来る。得られた沈澱を重水素置換ジメ
チルスルホキシドに溶解した場合、4.8と4.5ppm
にアルコキシ基と水酸基が置換したメチン基のシ
グナルが見られるが、エステル基では6.0と
5.8ppm付近にシグナルが見られる。このシグナ
ル強度比より含有率を調べることができる。4.8
と4.5ppmのシグナル強度の和(B)と6.0と5.8ppmの
シグナル強度の和(A)の比(A/B)が溶解性、安
定性に効果的であるのは0.05以上であり、また、
完全な置換は工業的でないので9以下であり、よ
り好ましくは0.1〜4である。
The polymer precursor thus obtained is separated by filtering the precipitated product. This polymer precursor has an ester group in its side chain, and the content of the ester group can be easily determined by H-NMR measurement. When the obtained precipitate was dissolved in deuterium-substituted dimethyl sulfoxide, 4.8 and 4.5 ppm
The signal of methine group substituted with alkoxy group and hydroxyl group can be seen in , but the signal of ester group is 6.0.
A signal can be seen around 5.8ppm. The content can be determined from this signal intensity ratio. 4.8
The ratio (A/B) of the sum of the signal intensities of and 4.5 ppm (B) and the sum of the signal intensities of 6.0 and 5.8 ppm (A) is 0.05 or more, which is effective for solubility and stability. ,
Since complete substitution is not industrial, the number is 9 or less, more preferably 0.1 to 4.

高導電性を与える高分子前駆体を得るためには
分子量が充分大きいことが好ましく、少なくとも
一般式()の高分子前駆体のn+mが4以上、
好ましくは10ないし50000、例えば分画分子量
3500以上の透析膜による透析処理で透析されない
分子量を有するようなものが効果的に用いられ
る。
In order to obtain a polymer precursor that provides high conductivity, it is preferable that the molecular weight is sufficiently large, and at least n+m of the polymer precursor of general formula () is 4 or more,
Preferably 10 to 50000, e.g. molecular weight cutoff
Those having a molecular weight that cannot be dialyzed by dialysis treatment using a dialysis membrane of 3500 or more are effectively used.

本発明の特徴はエステル基を側鎖に有する高分
子前駆体は水に不溶であり、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスホキシ
ド、ジオキサン、クロロホルム等の有機溶媒に可
溶であることであり、また該溶液から任意の形状
の成形物を作ることができ、しかもエステル基の
脱離反応後に生成するポリ−2,5−チエニレン
ビニレンがドーピングにより高導電性を示す組成
物を与えることである。高分子成形物を得るには
任意の方法が用いられる。またその形態に関して
は例えばフイルム、繊維、塗布膜、その他任意の
成形物を選ぶことができる。特に有用な成形方法
は高分子前駆体溶液を用いる方法であり、これか
らのキヤストによるフイルム化または溶液紡糸に
よる繊維化、基質への溶液塗布を行う方法であ
る。このとき予め透析処理あるいは再沈澱処理な
どにより低分子量物もしくは未反応物を除いた高
分子前駆体溶液を用いることが好ましい。
A feature of the present invention is that the polymer precursor having an ester group in its side chain is insoluble in water, but soluble in organic solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, and chloroform; The object of the present invention is to provide a composition in which a molded article of any shape can be made from the solution, and in which poly-2,5-thienylenevinylene produced after the elimination reaction of the ester group exhibits high conductivity by doping. Any method can be used to obtain the polymer molded article. Regarding its form, for example, a film, fiber, coating film, or any other molded product can be selected. A particularly useful molding method is a method using a polymer precursor solution, which is then formed into a film by casting or into fibers by solution spinning, and a method in which the solution is applied to a substrate. At this time, it is preferable to use a polymer precursor solution from which low molecular weight substances or unreacted substances have been removed by dialysis treatment or reprecipitation treatment.

本発明の高分子前駆体の側鎖であるエステル基
ならびに水酸基または/およびアルコキシ基を脱
離処理することによりポリ−2,5−チエニレン
ビニレンが製造できる。該側鎖の脱離処理は熱、
光、紫外線などの条件を適用するこにより行うこ
とができるが、加熱処理が好ましい。また高分子
前駆体の側鎖の脱離処理は不活性雰囲気で行うこ
とが好ましい。ここでいう不活性雰囲気とは、処
理中に高分子の酸化等の変質を起こさない雰囲気
をいい、一般には窒素、アルゴン、ヘリウムなど
の不活性ガスを用いて行われるが、真空下あるい
は不活性媒体中でこれを行つても良い。
Poly-2,5-thienylenevinylene can be produced by removing the ester groups and hydroxyl groups and/or alkoxy groups that are side chains of the polymer precursor of the present invention. The side chain elimination treatment involves heat,
This can be carried out by applying conditions such as light and ultraviolet rays, but heat treatment is preferred. Further, it is preferable that the removal treatment of the side chain of the polymer precursor is performed in an inert atmosphere. The inert atmosphere here refers to an atmosphere that does not cause oxidation or other changes in the polymer during processing, and is generally carried out using an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc. This can also be done in the medium.

熱により側鎖の脱離処理を行う場合、余りの高
温での熱処理は生成するポリ−2,5−チエニレ
ンビニレンの分解をもたらし、一方低温では生成
反応が遅く実際的でないので、通常処理温度は0
℃〜400℃、好ましくは50℃〜350℃が適する。さ
らに好ましくは100℃〜320℃が適する。また、処
理時間は処理温度のかねあいで適宜時間を選ぶこ
とができるが、1分〜10時間の範囲が工業上実際
的である。
When performing side chain elimination treatment by heat, heat treatment at too high a temperature will result in decomposition of the poly-2,5-thienylene vinylene produced, while at low temperatures the formation reaction is slow and impractical, so the normal treatment temperature is is 0
Temperatures between 50°C and 350°C are suitable. More preferably, the temperature is 100°C to 320°C. Further, the treatment time can be appropriately selected depending on the treatment temperature, but a range of 1 minute to 10 hours is industrially practical.

また高分子前駆体の成形物を延伸配向させて熱
処理することも出来る。これらの延伸配向処理は
側鎖の脱離処理を行う前、もしくは同時に行うこ
とができる。
It is also possible to heat-treat a molded product of a polymer precursor by stretching and orienting it. These stretching and orientation treatments can be performed before or simultaneously with the side chain elimination treatment.

配向は成形方法を工夫することで、たとえば高
い剪断力による押し出しなどでもできるが、高分
子前駆体溶液から高分子前駆体成形物を加熱延伸
処理することにより高い配向性を付与することが
できる。
Orientation can be achieved by devising a molding method, such as extrusion using a high shear force, but high orientation can be imparted by heating and stretching a polymer precursor molded product from a polymer precursor solution.

<発明の効果> 以上説明したように、本発明の新規な高分子前
駆体は可溶性に富み、賦形性に優れており、かつ
この前駆体から得られたポリ−2,5−チエニレ
ンビニレンは従来のポリ−2,5−チエニレンビ
ニレンに比較して高導電性のドーピングした組成
物を与え、また本発明により電気、電子材料への
応用が可能な種々の形状を有するポリ−2,5−
チエニレンビニレンの前駆体が提供される。
<Effects of the Invention> As explained above, the novel polymer precursor of the present invention has high solubility and excellent shapeability, and poly-2,5-thienylene vinylene obtained from this precursor provides doped compositions with higher conductivity than conventional poly-2,5-thienylenevinylene, and the present invention also provides poly-2, 5-
A precursor of thienylene vinylene is provided.

<実施例> 以上本発明を実施例によつてさらに詳細に説明
するが本発明はこれら実施例によつて何ら限定さ
れるものではない 実施例 1 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スホニウムブロミド)4.0gをイオン交換水100ml
に溶解せしめた後、1規定のNaOH10mlとイオ
ン交換水30mlとの混合溶液を0〜5℃で30分かけ
て滴下し、滴下後0〜5℃で30分間攪拌を続け
た。この反応液に酢酸カリウム16gをイオン交換
水50gに溶解せしめた液を添加し、0〜5℃で酢
酸イオンとの反応を行つた。一日放置したところ
黄色の沈澱が生じた。この沈澱物はジメチルホル
ムアミドに100%溶解した。溶液よりキヤストし、
窒素気流下で乾燥し前駆体フイルムを得た。
<Example> The present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsphonium Bromide) 4.0g in 100ml of ion-exchanged water
A mixed solution of 10 ml of 1N NaOH and 30 ml of ion-exchanged water was added dropwise at 0 to 5°C over 30 minutes, and stirring was continued at 0 to 5°C for 30 minutes after the dropwise addition. A solution prepared by dissolving 16 g of potassium acetate in 50 g of ion-exchanged water was added to this reaction solution, and a reaction with acetate ions was carried out at 0 to 5°C. When left for one day, a yellow precipitate formed. This precipitate was 100% dissolved in dimethylformamide. Cast from solution,
A precursor film was obtained by drying under a nitrogen stream.

一方、得られた沈澱を重水素置換ジメチルスル
ホキシドに溶解し、H−NMRを測定したとこ
ろ、6.0ppm、4.8ppm付近にプロトンのシグナル
が見られた。比較例2で述べるように4.8ppmの
シグナルは水酸基置換を反映したものである。新
たに出現した6.0ppmのシグナルはアセチル基に
置換した構造を反映したものと考えられる。
4.8ppmのシグナル強度と6.0ppmのシグナル強度
の比は約2:1であり、アセチル基は約33%置換
している。また、得られた前駆体の赤外吸収スペ
クトルでは1740cm-1にエステル結合の吸収が見ら
れた。これらの分析結果より前駆体高分子は水酸
基に加えてアセチル基を側鎖に有していることを
確認した。また、ジメチルホルムアミドを溶媒と
してゲルパーミエーシヨン・クロマトグラフによ
り重合度を測定したところポリスチレン換算の数
平均分子量から求めた重合度は1200であつた。
On the other hand, when the obtained precipitate was dissolved in deuterium-substituted dimethyl sulfoxide and H-NMR was measured, proton signals were observed at around 6.0 ppm and 4.8 ppm. As described in Comparative Example 2, the signal at 4.8 ppm reflects hydroxyl group substitution. The newly appeared signal at 6.0 ppm is considered to reflect the structure substituted with an acetyl group.
The ratio of the signal intensity of 4.8 ppm to the signal intensity of 6.0 ppm is about 2:1, and the acetyl groups are substituted by about 33%. Furthermore, in the infrared absorption spectrum of the obtained precursor, absorption of ester bond was observed at 1740 cm -1 . These analysis results confirmed that the precursor polymer had an acetyl group in its side chain in addition to a hydroxyl group. Further, the degree of polymerization was measured by gel permeation chromatography using dimethylformamide as a solvent, and the degree of polymerization determined from the number average molecular weight in terms of polystyrene was 1200.

参考例 1 実施例1で得たフイルム(長さ2cm、幅2cm)
を窒素雰囲気下で、横型管状炉を用いて200℃、
30分間で静置加熱処理を行い、金属光沢を有する
黒色ポリ−2,5−チエニレンビニレンフイルム
を得た。この構造は元素分析値ならびに赤外吸収
スペクトルの特性吸収がWittig法で得られた標品
と特性吸収が一致することから確認した。
Reference example 1 Film obtained in Example 1 (length 2 cm, width 2 cm)
under a nitrogen atmosphere at 200℃ using a horizontal tube furnace.
A stationary heat treatment was performed for 30 minutes to obtain a black poly-2,5-thienylene vinylene film with metallic luster. This structure was confirmed because the elemental analysis values and the characteristic absorption in the infrared absorption spectrum matched those of the specimen obtained by the Wittig method.

さらにこのフイルムに電子受容体化合物である
ヨウ素を使用し、常法により室温で気相からのド
ーピングを行つたところ、4時間で26S/cmの電
導度を示した。なお電導度の測定は四端子法で行
つた。
Furthermore, when this film was doped with iodine, which is an electron acceptor compound, from the gas phase at room temperature by a conventional method, it showed an electrical conductivity of 26 S/cm in 4 hours. The electrical conductivity was measured using the four-terminal method.

比較例 1 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スホニウムブロミド)4.0gをイオン交換水100ml
に溶解せしめた後、1規定のNaOH10mlとイオ
ン交換水30mlとの混合溶液を0〜5℃で30分かけ
て滴下し、滴下後0〜5℃で30分間攪拌を続け
た。この反応液を一日放置したところ黄色の沈澱
が生じた。この沈澱物はジメチルホルムアミドに
30%溶解した。得られた溶液よりキヤストし、窒
素気流下で乾燥し前駆体フイルムを得た。
Comparative Example 1 4.0g of 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsphonium bromide) was added to 100ml of ion-exchanged water.
A mixed solution of 10 ml of 1N NaOH and 30 ml of ion-exchanged water was added dropwise at 0 to 5°C over 30 minutes, and stirring was continued at 0 to 5°C for 30 minutes after the dropwise addition. When this reaction solution was allowed to stand for one day, a yellow precipitate was formed. This precipitate is converted into dimethylformamide.
30% dissolved. The resulting solution was cast and dried under a nitrogen stream to obtain a precursor film.

一方、得られた沈澱を重水素置換ジメチルスル
ホキシドに溶解し、H−NMRを測定したとこ
ろ、水酸基が置換したメチン基のシグナルである
4.8ppm付近にプロトンのシグナルが見られた。
On the other hand, when the obtained precipitate was dissolved in deuterium-substituted dimethyl sulfoxide and H-NMR was measured, it was found that the signal was a methine group substituted with a hydroxyl group.
A proton signal was seen around 4.8 ppm.

得られたフイルム(長さ2cm、幅2cm)を窒素
雰囲気下で、横型管状炉を用いて200℃、30分間
で静置加熱処理を行い、金属光沢を有する黒色ポ
リ−2,5−チエニレンビニレンフイルムを得
た。
The obtained film (length 2 cm, width 2 cm) was subjected to static heat treatment in a horizontal tube furnace at 200°C for 30 minutes in a nitrogen atmosphere to produce black poly-2,5-thienylene with metallic luster. A vinylene film was obtained.

このフイルムに電子受容体化合物であるヨウ素
を使用し、常法により室温で気相からのドーピン
グを行つたところ、5時間で21S/cmの電導度を
示した。
When this film was doped with iodine, which is an electron acceptor compound, from the gas phase at room temperature by a conventional method, it showed an electrical conductivity of 21 S/cm in 5 hours.

実施例 2 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スホニウムブロミド)4.0gをイオン交換水とメ
タノール混合溶媒(容量比1:1)100mlに溶解
せしめた後、1規定のNaOH10mlとメタノール
30mlとの混合溶液を−30℃で30分かけて滴下し、
滴下後、−30℃で1時間攪拌を続けた。この反応
液をHBrで中和した。この液に酢酸カリウム20
gをイオン交換水50gに溶解せしめた液を添加
し、0〜5℃で酢酸イオンとの反応を行つた。一
日放置したところ黄色の沈澱が生じた。この沈澱
物はジメチルホルムアミドに約100%溶解した。
溶液よりキヤストし、窒素気流下で乾燥し前駆体
フイルムを得た。
Example 2 After dissolving 4.0 g of 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsphonium bromide) in 100 ml of a mixed solvent of ion-exchanged water and methanol (volume ratio 1:1), 10 ml of 1N NaOH and methanol were dissolved.
30ml of the mixed solution was added dropwise at -30℃ over 30 minutes,
After the dropwise addition, stirring was continued for 1 hour at -30°C. This reaction solution was neutralized with HBr. Add 20% potassium acetate to this solution.
A solution prepared by dissolving 50 g of ion-exchanged water was added thereto, and the mixture was reacted with acetate ions at 0 to 5°C. When left for one day, a yellow precipitate formed. This precipitate was approximately 100% dissolved in dimethylformamide.
A precursor film was obtained by casting from the solution and drying under a nitrogen stream.

一方、得られた沈澱を重水素置換ジメチルスル
ホキシドに溶解し、H−NMRを測定したとこ
ろ、6.0ppm、5.8ppm、4.8ppm、4.5ppm付近に
プロトンのシグナルが見られた。比較例2で述べ
るように4.8と4.5ppmのシグナルはアルコキシ基
と水酸基によるものである。新たに出現した6.0
と5.8ppmのシグナルはアセチル基に置換した構
造を反映したものと考えられる。4.8と4.5ppmの
シグナル強度と6.0と5.8ppmのシグナル強度の比
は約3:1であり、アセチル基は約25%置換して
いる。また、得られた前駆体の赤外吸収スペクト
ルでは1740cm-1にエステル結合の吸収が見られ
た。これらの分析結果より前駆体高分子はアルコ
キシ基、水酸基に加えてアセチル基を側鎖に有し
ていることを確認した。
On the other hand, when the obtained precipitate was dissolved in deuterium-substituted dimethyl sulfoxide and H-NMR was measured, proton signals were observed at around 6.0 ppm, 5.8 ppm, 4.8 ppm, and 4.5 ppm. As described in Comparative Example 2, the signals at 4.8 and 4.5 ppm are due to alkoxy groups and hydroxyl groups. The new 6.0
The signal at 5.8 ppm is thought to reflect the structure in which the acetyl group is substituted. The ratio of the signal intensities of 4.8 and 4.5 ppm to the signal intensities of 6.0 and 5.8 ppm is about 3:1, and the acetyl groups are substituted by about 25%. Furthermore, in the infrared absorption spectrum of the obtained precursor, absorption of ester bond was observed at 1740 cm -1 . From these analysis results, it was confirmed that the precursor polymer had an acetyl group in its side chain in addition to an alkoxy group and a hydroxyl group.

参考例 2 実施例2で得たフイルム(長さ2cm、幅2cm)
を窒素雰囲気下で、横型管状炉を用いて200℃、
30分間で静置加熱処理を行い、金属光沢を有する
黒色ポリ−2,5−チエニレンビニレンフイルム
を得た。この構造は元素分析値ならびに赤外吸収
スペクトルの特性吸収がWittig法で得られた標品
と特性吸収が一致することから確認した。さらに
このフイルムに電子受容体化合物であるヨウ素を
使用し、常法により室温で気相からのドーピング
を行つたところ、6時間で23S/cmの電導度を示
した。
Reference example 2 Film obtained in Example 2 (length 2 cm, width 2 cm)
under a nitrogen atmosphere at 200℃ using a horizontal tube furnace.
A stationary heat treatment was performed for 30 minutes to obtain a black poly-2,5-thienylene vinylene film with metallic luster. This structure was confirmed because the elemental analysis values and the characteristic absorption in the infrared absorption spectrum matched those of the specimen obtained by the Wittig method. Furthermore, when this film was doped with iodine, which is an electron acceptor compound, from the gas phase at room temperature using a conventional method, it showed an electrical conductivity of 23 S/cm in 6 hours.

比較例 2 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スホニウムブロミド)7.8gをイオン交換水とメ
タノール混合溶媒(容量比1:1)200mlに溶解
せしめた後、1規定のNaOH20mlとメタノール
80mlとの混合溶液を−30℃で30分かけて滴下し、
滴下後、−30℃で30分間攪拌を続けた。この反応
液を素早く透析膜(セロチユーブ 、分子量分画
8000、ユニオンカーバイド社製)に入れ、0℃に
冷却した水−メタノール混合溶媒(1:1)に浸
して1日間透析処理を行つたところ、透析膜内に
黄色の沈澱が生じた。この沈澱物はジメチルホル
ムアミドに約80%溶解した。得られた溶液をキヤ
ストし、窒素気流下で乾燥し、前駆体フイルムを
得た。
Comparative Example 2 After dissolving 7.8 g of 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsphonium bromide) in 200 ml of a mixed solvent of ion-exchanged water and methanol (volume ratio 1:1), 20 ml of 1N NaOH and methanol were dissolved.
80ml of the mixed solution was added dropwise over 30 minutes at -30℃,
After the dropwise addition, stirring was continued for 30 minutes at -30°C. This reaction solution is quickly passed through a dialysis membrane (cellotube, molecular weight fractionator).
8000 (manufactured by Union Carbide) and dialysis for one day by immersing it in a water-methanol mixed solvent (1:1) cooled to 0°C, a yellow precipitate was formed within the dialysis membrane. This precipitate was approximately 80% dissolved in dimethylformamide. The resulting solution was cast and dried under a nitrogen stream to obtain a precursor film.

一方、得られた沈澱物を重水素置換ジメチルス
ルホキシドに溶解し、H−NMRではアルコキシ
基あるいは水酸基が置換した部位のメチン基のシ
グナルである4.8ppm、4.5ppm付近にプロトンの
シグナルが見られたが、水や溶媒の為に他のシグ
ナルは不明であつた。得られた前駆体の赤外吸収
スペクトルでは1100cm-1にエーテル結合の吸収が
見られた。これらの分析結果より前駆体高分子は
メトキシ基を側鎖に有していることを確認した。
On the other hand, the obtained precipitate was dissolved in deuterium-substituted dimethyl sulfoxide, and H-NMR showed proton signals near 4.8 ppm and 4.5 ppm, which are signals of methine groups at sites substituted with alkoxy groups or hydroxyl groups. However, other signals were unclear due to water and solvent. In the infrared absorption spectrum of the obtained precursor, absorption of ether bond was observed at 1100 cm -1 . From these analysis results, it was confirmed that the precursor polymer had a methoxy group in its side chain.

実施例 3 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スホニウムブロミド)4.0gをイオン交換水とメ
タノール混合溶媒50mlに溶解せしめた後、−30℃
に冷却した。ついであらかじめスルホニウム塩に
対し2倍量に相当するOH型に変換された強塩基
性イオン交換樹脂(Amberlite IRA−401、
ローム・アンド・ハース社製)を10分間かけて
徐々に加え、−30℃で50分攪拌を続けた。
Example 3 After dissolving 4.0 g of 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsphonium bromide) in 50 ml of a mixed solvent of ion-exchanged water and methanol, the solution was heated to -30°C.
It was cooled to Next, a strongly basic ion exchange resin (Amberlite IRA-401,
(manufactured by Rohm and Haas) was gradually added over 10 minutes, and stirring was continued at -30°C for 50 minutes.

反応後、反応液をイオン交換樹脂と分離し、ろ
液を0℃まで昇温し、n−酪酸ナトリウム20gを
イオン交換水50gに溶解せしめた液を加え、0℃
で10時間放置したところ、黄色の沈澱が生じた。
この沈澱をジメチルホルムアミドの溶解後、水で
再沈澱させた。得られた沈澱物をジメチルホルム
アミドに溶解し、キヤストフイルムを得た。この
前駆体フイルムを重水素置換ジメチルスルホキシ
ドを溶媒としてH−NMRスペクトルを測定した
ところ、6.0、5.8、4.8、4.5ppmにプロトンのシ
グナルが見られた。また、ジメチルホルムアミド
を溶媒としてゲルパーミエーシヨン・クロマトグ
ラフにより重合度を測定したところポリスチレン
換算の数平均分子量から求めた重合度は830であ
つた。
After the reaction, the reaction solution was separated from the ion exchange resin, the filtrate was heated to 0°C, a solution of 20g of sodium n-butyrate dissolved in 50g of ion-exchanged water was added, and the temperature was raised to 0°C.
When the mixture was left for 10 hours, a yellow precipitate formed.
This precipitate was dissolved in dimethylformamide and reprecipitated with water. The obtained precipitate was dissolved in dimethylformamide to obtain a cast film. When the H-NMR spectrum of this precursor film was measured using deuterium-substituted dimethyl sulfoxide as a solvent, proton signals were observed at 6.0, 5.8, 4.8, and 4.5 ppm. Further, the degree of polymerization was measured by gel permeation chromatography using dimethylformamide as a solvent, and the degree of polymerization determined from the number average molecular weight in terms of polystyrene was 830.

参考例 3 実施例3で得られた高分子前駆体フイルムを窒
素流通下、200℃迄に加熱延伸処理を行い、5倍
に延伸されたポリ−2,5−チエニレンビニレン
延伸フイルムを得た。このフイルムの赤外吸収ス
ペクトルの特性吸収は実施例1で得られたものに
一致し、かつ、赤外二色性を示し、配向化してい
ることがわかつた。
Reference Example 3 The polymer precursor film obtained in Example 3 was heated and stretched at up to 200°C under nitrogen flow to obtain a poly-2,5-thienylene vinylene stretched film stretched five times. . The characteristic absorption of the infrared absorption spectrum of this film matched that obtained in Example 1, and it was found that it exhibited infrared dichroism and was oriented.

ついで常法に従いヨウ素でドーピングを行つた
ところ1140S/cmの電導度を示した。
Then, when doping was performed with iodine according to a conventional method, the conductivity was found to be 1140 S/cm.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 R1:炭素数1〜10の炭化水素基 R2:水素または炭素数1〜10の炭化水素基 n、m:2以上の整数 n/m:0.05〜9 で示されるポリ−2,5−チエニレンビニレン前
駆体。 2 一般式 R3、R4:炭素数1〜10の炭化水素基 A−:対イオン で表されるスルホニウム塩モノマーをアルカリで
重合し、ついで該重合体と有機酸イオン類を反応
せしめることを特徴とする一般式 R1:炭素数1〜10の炭化水素基 R2:水素または炭素数1〜10の炭化水素基 n、m:2以上の整数 n/m:0.05〜9 で示されるポリ−2,5−チエニレンビニレン前
駆体の製造方法。
[Claims] 1. General formula R1: Hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms R2: Hydrogen or hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms n, m: An integer of 2 or more n/m: Poly-2,5-thienylene represented by 0.05 to 9 vinylene precursor. 2 General formula R3, R4: Hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms A-: A general formula characterized by polymerizing a sulfonium salt monomer represented by a counter ion with an alkali, and then reacting the polymer with organic acid ions. R1: Hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms R2: Hydrogen or hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms n, m: An integer of 2 or more n/m: Poly-2,5-thienylene represented by 0.05 to 9 Method for producing vinylene precursor.
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