JPH04306235A - ポリシラン共重合体及びその製造方法 - Google Patents

ポリシラン共重合体及びその製造方法

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JPH04306235A
JPH04306235A JP3286992A JP28699291A JPH04306235A JP H04306235 A JPH04306235 A JP H04306235A JP 3286992 A JP3286992 A JP 3286992A JP 28699291 A JP28699291 A JP 28699291A JP H04306235 A JPH04306235 A JP H04306235A
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吉隆 濱田
Uesuto Robaato
ロバート ウエスト
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G77/60—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なポリシラン共重
合体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリシ
ランは、その特異な構造から興味深い物理的、化学的性
質が期待され、現在多くの研究がなされているが、この
ポリシランの問題点の1つはその合成法にある。即ち、
ポリシランの合成法としては、従来アルカリ金属による
ウルツカップリング反応を利用しているが、この方法は
反応温度も約110℃と高く、極めて激しい反応条件を
必要とする。このため、ポリシランに導入できる置換基
が限られてしまうという問題がある。また、他の公知の
方法は、高分子量のポリシランが得にくく、また前駆体
の合成が困難であるなどの問題点がある。
【0003】一方、ポリシランの共重合体に関しては、
ポリシランとポリチオフェンやポリフェニレンとの共重
合体の例が報告されているが、高分子量を得るには至っ
ていない。また、ポリシランとエチレン、アセチレン又
はフェニレンとの共重合体には、ウルツカップリング反
応やリチウムアセチリドを利用するものが多く、激しい
反応条件を必要とする。
【0004】従来、開環反応による穏やかな条件で高分
子量のポリマーを得る方法としては、椎名らのベンゾシ
ランシクロブテンを用いる方法、Westらのテトラシ
ラシクロオクタ−1,5−ジインを用いる方法が知られ
ている。しかし、これらの方法はポリシラン鎖が2と限
られており、このためポリシラン本来の性質を発現しに
くいという問題がある。従って、ポリシランの性質をよ
り有効に発現させるため、長鎖のポリシランを共重合体
中に導入することが望まれる。
【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
緩やかな条件で高分子量に合成でき、これまで困難とさ
れてきた官能基の導入が可能で、しかも、長鎖のポリシ
ランが導入されてポリシラン本来の特性が発現できる新
規なポリシラン共重合体及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、下記一
般式(2)で示されるシラン化合物と下記一般式(3)
で示されるジアセチレン化合物とを反応させることによ
り、比較的緩やかな条件において、長鎖ポリシランが導
入可能な下記一般式(1)で示される新規なポリシラン
共重合体が高分子量で得られることを知見した。
【0007】
【化3】 (但し、式中R1,R2はそれぞれ炭素数1〜6のアル
キル基又は炭素数6〜12のアリール基、nは1以上の
整数である。)           HC≡C−X−C≡CH    
                      …(3
)(但し、Xは炭素数1〜6のアルキレン基、炭素数6
〜12のアリーレン基又は珪素原子数が1〜6のシラニ
レン基である。)
【0008】
【化4】 (但し、式中R1,R2,X及びnは上記と同様の意味
を示し、mは1以上の整数である。)
【0009】即ち、上記ポリシラン共重合体の製造方法
は、式(2)で示される比較的長鎖の両末端水素官能性
ポリシランオリゴマー又はα,ω−ジヒドロオリゴシラ
ンを使用し、かかるシラン化合物を式(3)で示される
α,ω−ジアセチレン化合物にヒドロシリル化反応で付
加反応させるものである。
【0010】従って、式(2)で示されるシラン化合物
は両末端水素置換のポリシランオリゴマーであればどん
な鎖長のものでも応用可能であるため、ポリシラン鎖を
長くすることができ、ポリシラン本来の性質を有効に発
現したポリシラン共重合体の合成が可能となる。この場
合、特にポリシラン鎖が長鎖になるほどポリシランの特
性の発現に有利となる。例えばペンタシラン単位やヘキ
サシラン単位をもつポリシラン共重合体はこの点で非常
に有利である。また、上記反応はヒドロシリル化反応と
いう比較的緩やかな反応条件で合成することができるの
で、ポリシラン本来の特性を生かし易い上、これまで困
難とされてきた官能基の導入が行い易く、しかも高分子
量のポリシラン共重合体を得ることができる。
【0011】また、上記反応によって得られる式(1)
のポリシラン共重合体は単位中に2つのビニル基を有す
るので、さまざまな官能基を付加することができる。従
って、式(1)で示されるポリシラン共重合体は電気材
料、光導電性材料、非線形光学材料、酸素富化膜などに
好適に用いることができる。
【0012】従って、本発明は、上記一般式(1)で示
されるポリシラン共重合体、及び上記一般式(2)で示
されるシラン化合物と上記一般式(3)で示されるジア
セチレン化合物とを反応させることを特徴とする上記一
般式(1)で示されるポリシラン共重合体の製造方法を
提供する。
【0013】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明の新規なポリシラン共重合体は、下記一般式
(1)で示されるものである。
【0014】
【化5】
【0015】式(1)中、R1とR2は互に同一でも異
なっていてもよく、各々メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜
6のアルキル基又はフェニル基等の炭素数6〜12のア
リール基、また、nは1以上の整数、好ましくは2〜6
、より好ましくは5〜6である。
【0016】Xは、メチレン基、エチレン基、プロピレ
ン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等の炭
素数1〜6のアルキレン基、フェニレン基,ジメチルフ
ェニレン基等の炭素数6〜12のアリーレン基、又は下
記式(4)で示される珪素原子数1〜6、好ましくは2
〜6のシラニレン基である。
【0017】
【化6】 (但し、式中R1とR2は上記と同様の意味を示し、k
は1〜6、好ましくは2〜6の整数である。)
【001
8】なお、mは1以上の整数、好ましくは100以上の
整数である。
【0019】式(1)で示されるポリシラン共重合体は
下記一般式(2)で示されるシラン化合物と下記一般式
(3)で示されるジアセチレン化合物とを付加反応させ
ることにより合成することができる。
【0020】
【化7】           HC≡C−X−C≡CH    
                      …(3
)(但し、式中R1,R2,n及びXは上記と同様の意
味を示す。)
【0021】上記反応は無溶媒でも進行するが、高分子
量のポリシラン共重合体を得るためには、アプロティッ
クソルベントを使用することが望ましい。このアプロテ
ィックソルベントとしては、例えばテトラヒドロフラン
(THF)、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン
等が挙げられる。
【0022】また、式(2)で示されるシラン化合物と
式(3)で示されるジアセチレン化合物とのモル比は0
.9:1.1〜1.1:0.9の範囲とすることができ
るが、高分子量の共重合体を得るためには1:1に近い
方が望ましい。
【0023】上記反応においては触媒を使用することが
好ましい。この触媒としては白金又は塩化白金酸等の白
金化合物のようなヒドロシリル化に用いられる公知の触
媒を使用することができ、その使用量はヒドロシリル化
反応における触媒量であるが、好ましくは反応系全体の
重量の0.05〜1%の範囲が良い。
【0024】反応温度は一般的に−80℃〜130℃、
特に10〜110℃の範囲が好ましく、最も普通には室
温から溶媒の還流温度である。反応はSi−Hとアセチ
レン性プロトンが消失し、相当する量のビニルプロトン
が現れるまで行うことができる。反応時間は通常約10
分から約10時間である。
【0025】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に示す
が、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【0026】〔実施例1〕1,6−ジヒドロドデカメチ
ルヘキサシラン700mg(2ミリモル)と2,5−ジ
メチル−1,4−ジエチニルベンゼン308mg(2ミ
リモル)とをテトラヒドロフラン10ml中に溶解し、
塩化白金酸0.04mg相当のテトラヒドロフラン溶液
を加え、テトラヒドロフラン還流下に反応を行った。反
応液は直ちに発熱し、溶液は茶色を呈した。3時間反応
後、冷却し、溶媒を留去した。
【0027】残存物をポリスチレンを用いるゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー(GPC)により分子量
を測定したところ、65,000の重合物であった。プ
ロトンNMRによりSi−H、HC≡Cのシグナルが消
失し、ブロードなHC=Cの生成を確認した。生成した
ポリマーは下記構造であることが確認された。
【0028】
【化8】 (但し、mは分子量65,000を与える数である。)
【0029】〔実施例2〕ジフェニルシラン368mg
(2ミリモル)と1,4−ジエチニルベンゼン252m
g(2ミリモル)をトルエン10ml中に溶解し、塩化
白金酸0.04mg相当のイソプロピルアルコール溶液
を加え、トルエン還流下反応を行った。溶液は直ちに発
熱し、茶色を呈した。一晩還流の後、溶液を冷却し、溶
媒を留去した。残存物をGPCにより分子量を測定した
ところ、25,000であった。得られたポリマーは下
記構造であることが確認された。
【0030】
【化9】 (但し、mは分子量25,000を与える数である。)
【0031】〔実施例3〕1,2−ジフェニル−1,2
−ジメチルジシラン484mg(2ミリモル)と1,2
−ジエチニル−1,2−ジフェニル−1,2−ジメチル
ジシラン580mg(2ミリモル)とを用いた以外は実
施例2と同様にしてポリマーを得た。得られたポリマー
は下記構造の分子量約1,200のものであることが確
認された。
【0032】
【化10】 (但し、mは分子量約1,200を与える数である。)
【0033】〔実施例4〕1,5−ジヒドロデカプロピ
ルペンタシランと2,5−ジメチル−1,4−ジエチニ
ルベンゼンを用いた以外は実施例1と同様の方法により
ポリマーを得た。得られたポリマーは下記構造の分子量
約1,200のものであることが確認された。
【0034】
【化11】 (但し、mは分子量約1,200を与える数である。)
【0035】〔実施例5〕1,5−ジヒドロデカプロピ
ルペンタシランと1,4−ジエチニルベンゼンを用いた
以外は実施例1と同様の方法によりポリマーを得た。得
られたポリマーは下記構造の分子量約2,500のもの
であることが確認された。
【0036】
【化12】 (但し、mは分子量約2,500を与える数である。)
【0037】実施例2〜5で得られたポリマーは、全て
1H−NMRによりSi−Hとアセチレン性プロトンが
消失し、ビニルプロトンが生成したことが確認された。
【0038】〔実施例6〕1,6−ジヒドロドデカメチ
ルヘキサシランと1,4−ジエチニルベンゼンを用い、
及び反応温度を室温で行った以外は実施例1と同様の操
作を行った。発熱反応は約10分で終了し、ポリマー化
が実質的に終了したことを示した。溶媒を留去した残り
のポリマーは有機溶媒に不溶であった。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の新規なポ
リシラン共重合体は、種々の官能基導入が可能であると
共に、長鎖のポリシランを導入することができるので、
ポリシラン本来の特性を発現でき、しかも単位中に2つ
のビニル基を有するので、さまざまな官能基を付加する
ことができるものである。特にX成分としてポリシラン
鎖又は芳香族環やポリエンを導入した場合は有機導電体
として使用できる。また、本発明の製造方法によれば、
かかるポリシラン共重合体を緩和な条件で効率よく高重
合度で製造できるものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  下記一般式(1)で示されるポリシラ
    ン共重合体。 【化1】 (但し、式中R1,R2はそれぞれ炭素数1〜6のアル
    キル基又は炭素数6〜12のアリール基、Xは炭素数1
    〜6のアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基又
    は珪素原子数が1〜6のシラニレン基、nは1以上の整
    数、mは1以上の整数である。)
  2. 【請求項2】  下記一般式(2)で示されるシラン化
    合物 【化2】 (但し、式中R1,R2はそれぞれ炭素数1〜6のアル
    キル基又は炭素数6〜12のアリール基、nは1以上の
    整数である。)と下記一般式(3)で示されるジアセチ
    レン化合物           HC≡C−X−C≡CH    
                          …(3
    )(但し、Xは炭素数1〜6のアルキレン基、炭素数6
    〜12のアリーレン基又は珪素原子数が1〜6のシラニ
    レン基である。)とを反応させることを特徴とする請求
    項1記載のポリシラン共重合体の製造方法。
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