JPH0770326A - ケイ素系高分子化合物及びその製造方法 - Google Patents
ケイ素系高分子化合物及びその製造方法Info
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- JPH0770326A JPH0770326A JP22105193A JP22105193A JPH0770326A JP H0770326 A JPH0770326 A JP H0770326A JP 22105193 A JP22105193 A JP 22105193A JP 22105193 A JP22105193 A JP 22105193A JP H0770326 A JPH0770326 A JP H0770326A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐熱性に優れたケイ素系高分子化合物を提供す
る。 【構成】一般式(1)及び(2)で表される単位を含有
することを特徴とするケイ素系高分子化合物。
る。 【構成】一般式(1)及び(2)で表される単位を含有
することを特徴とするケイ素系高分子化合物。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性、光反応性及び
耐熱性などに優れた機能材料として有用なケイ素系高分
子化合物及びその製造方法に関する。
耐熱性などに優れた機能材料として有用なケイ素系高分
子化合物及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、耐熱性に優れた機能性材料と
して多数のケイ素系高分子化合物が提案されてきた。
して多数のケイ素系高分子化合物が提案されてきた。
【0003】例えば、芳香環とアセチレン(C−C三重
結合)ユニット含む高分子化合物は、ジエチニルシラン
と芳香族ジハライドとの触媒重縮合によって合成される
ことが報告されている [J. Polym. Sci. Part C: Poly
m. Lett.vol.28, 431 (1990)]。一方、フェロセン含有
ケイ素系高分子については、Rosenberg らが、ジシクロ
ペンタジフェニルシランと無水塩化鉄(II)との反応によ
りシラン−フェロセン共重合体を合成する方法を提案し
ている(U.S.Pat.3,060,215)。また、フェロセンとエチ
レン(C−C二重結合)ユニットを含む高分子は、ジエ
チニルシランとジシリルフェロセンからヒドロシリル化
反応により合成されることが報告されている [J. Poly
m. Sci. Polym. Chem. Ed. vol.21, 2529 (1983)]。
結合)ユニット含む高分子化合物は、ジエチニルシラン
と芳香族ジハライドとの触媒重縮合によって合成される
ことが報告されている [J. Polym. Sci. Part C: Poly
m. Lett.vol.28, 431 (1990)]。一方、フェロセン含有
ケイ素系高分子については、Rosenberg らが、ジシクロ
ペンタジフェニルシランと無水塩化鉄(II)との反応によ
りシラン−フェロセン共重合体を合成する方法を提案し
ている(U.S.Pat.3,060,215)。また、フェロセンとエチ
レン(C−C二重結合)ユニットを含む高分子は、ジエ
チニルシランとジシリルフェロセンからヒドロシリル化
反応により合成されることが報告されている [J. Poly
m. Sci. Polym. Chem. Ed. vol.21, 2529 (1983)]。
【0004】しかしながら、上記高分子化合物は、いず
れも耐熱性が十分ではなかった。
れも耐熱性が十分ではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑み、耐熱性に優れたケイ素系高分子化合物及びその製
造方法を提供することを目的とする。
鑑み、耐熱性に優れたケイ素系高分子化合物及びその製
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】本発明のケイ素系高分子
化合物は、一般式(1)及び(2)で表される単位を含
有するフェロセン含有ケイ素系ネットワーク型高分子で
ある。
化合物は、一般式(1)及び(2)で表される単位を含
有するフェロセン含有ケイ素系ネットワーク型高分子で
ある。
【0007】
【化11】
【0008】
【化12】
【0009】一般式(1)及び(2)において、Q1 は
置換基R2 、R3 R4 R5 Si又はR6 R7 R8 Snを
示し、R1 〜R8 は水素、アルキル基又はアリール基を
示す。
置換基R2 、R3 R4 R5 Si又はR6 R7 R8 Snを
示し、R1 〜R8 は水素、アルキル基又はアリール基を
示す。
【0010】上記アルキル基の炭素数は、多くなると結
合が切れ易くなって得られるケイ素系高分子化合物の耐
熱性が低下するため、1〜20に限定される。また、上
記アリール基の炭素数は、多くなると溶剤に対する溶解
性が低下するので、1〜20に限定される。
合が切れ易くなって得られるケイ素系高分子化合物の耐
熱性が低下するため、1〜20に限定される。また、上
記アリール基の炭素数は、多くなると溶剤に対する溶解
性が低下するので、1〜20に限定される。
【0011】上記アリール基としては、例えば、フェニ
ル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチ
ル基等が挙げられる。
ル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチ
ル基等が挙げられる。
【0012】次に、本発明2のケイ素系高分子化合物の
製造方法について説明する。本発明2は本発明のケイ素
系高分子化合物の製造方法であり、一般式(3)で表さ
れる1,1' −ジハロフェロセン誘導体と、一般式
(4)で表されるトリエチニルシラン誘導体とを重縮合
することにより得られる。
製造方法について説明する。本発明2は本発明のケイ素
系高分子化合物の製造方法であり、一般式(3)で表さ
れる1,1' −ジハロフェロセン誘導体と、一般式
(4)で表されるトリエチニルシラン誘導体とを重縮合
することにより得られる。
【0013】
【化13】
【0014】
【化14】
【0015】一般式(3)及び(4)において、Q2 は
置換基R12、R13R14R15Si又はR16R17R18Snを
示し、R11〜R18は水素原子、アルキル基又はアリール
基を示し、X1 はハロゲン原子を示す上記アルキル基及
びアリール基の炭素数は、本発明と同様な理由により1
〜20に限定される。上記アリール基としては、例え
ば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル
基、ナフチル基等が挙げられる。
置換基R12、R13R14R15Si又はR16R17R18Snを
示し、R11〜R18は水素原子、アルキル基又はアリール
基を示し、X1 はハロゲン原子を示す上記アルキル基及
びアリール基の炭素数は、本発明と同様な理由により1
〜20に限定される。上記アリール基としては、例え
ば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル
基、ナフチル基等が挙げられる。
【0016】上記トリエチニルシラン(4)は、種々の
方法によって合成可能であるが、例えば、一般式R41S
iCl3 (式中、R41は、水素、炭素数1〜20のアル
キル基、シリル基又はアリール基を示す)で表されるト
リクロロシランとエチニルマグネシウムブロマイドから
調製するのが好ましい。
方法によって合成可能であるが、例えば、一般式R41S
iCl3 (式中、R41は、水素、炭素数1〜20のアル
キル基、シリル基又はアリール基を示す)で表されるト
リクロロシランとエチニルマグネシウムブロマイドから
調製するのが好ましい。
【0017】また、上記1,1' −ジハロフェロセン誘
導体(3)は、種々の方法によって合成可能であるが、
例えば、フェロセンとn−ブチルリチウムとから一般式
(11)で表されるジリチオフェロセンを調製した後、一
般式CF2 X3 CF2 X3 (式中、X3 はハロゲン原子
を示す)で表されるハロゲン化剤の1,2−ジハロ−
1,1,2,2−テトラフルオロエタンと反応させるこ
とにより合成するのが好ましい。上記ハロゲン化剤の代
わりに、ハロゲンを用いても合成可能である(Organome
t. Chem. Synth.,vol.1, 173, 1970)。また、上記ジハ
ロフェロセン誘導体のハロゲンとしては、特に限定され
ないが、好ましくはヨウ素である。
導体(3)は、種々の方法によって合成可能であるが、
例えば、フェロセンとn−ブチルリチウムとから一般式
(11)で表されるジリチオフェロセンを調製した後、一
般式CF2 X3 CF2 X3 (式中、X3 はハロゲン原子
を示す)で表されるハロゲン化剤の1,2−ジハロ−
1,1,2,2−テトラフルオロエタンと反応させるこ
とにより合成するのが好ましい。上記ハロゲン化剤の代
わりに、ハロゲンを用いても合成可能である(Organome
t. Chem. Synth.,vol.1, 173, 1970)。また、上記ジハ
ロフェロセン誘導体のハロゲンとしては、特に限定され
ないが、好ましくはヨウ素である。
【0018】
【化15】
【0019】一般式(11)において、Q5 は置換基
R52、R53R54R55Si又はR56R57R 58Snを示し、
R52〜R58は水素原子、アルキル基又はアリール基を示
す。上記アルキル基及びアリール基の炭素数は、本発明
と同様な理由により1〜20が好ましい。また、上記ア
リール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キ
シリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等が挙げられ
る。
R52、R53R54R55Si又はR56R57R 58Snを示し、
R52〜R58は水素原子、アルキル基又はアリール基を示
す。上記アルキル基及びアリール基の炭素数は、本発明
と同様な理由により1〜20が好ましい。また、上記ア
リール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キ
シリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等が挙げられ
る。
【0020】上記トリエチニルシラン誘導体(4)の使
用割合は、1,1−ジハロフェロセン誘導体(3)のモ
ル数に対して0.3〜1.5倍のモル数が好ましく、よ
り好ましくは0.5〜1倍のモル数である。
用割合は、1,1−ジハロフェロセン誘導体(3)のモ
ル数に対して0.3〜1.5倍のモル数が好ましく、よ
り好ましくは0.5〜1倍のモル数である。
【0021】本発明2のケイ素系高分子化合物の製造方
法としては、遷移金属触媒下で反応する方法又は有機金
属化合物を用いる反応方法が挙げられる。
法としては、遷移金属触媒下で反応する方法又は有機金
属化合物を用いる反応方法が挙げられる。
【0022】まず、遷移金属触媒下での反応する方法に
ついて説明する。この方法は、トリエチニルシラン誘導
体(4)と1,1−ジハロフェロセン誘導体(3)を遷
移金属触媒下で重縮合する。遷移金属触媒としては、テ
トラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム [Pd
(PPh3)4](Phはフェニル基を示す)、ビス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウムクロライド [ (PPh
3)PdCl2](Phはフェニル基を示す)等が好適に使
用される。
ついて説明する。この方法は、トリエチニルシラン誘導
体(4)と1,1−ジハロフェロセン誘導体(3)を遷
移金属触媒下で重縮合する。遷移金属触媒としては、テ
トラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム [Pd
(PPh3)4](Phはフェニル基を示す)、ビス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウムクロライド [ (PPh
3)PdCl2](Phはフェニル基を示す)等が好適に使
用される。
【0023】上記遷移金属触媒の使用割合は、少なくな
ると触媒の効果が発揮されず、多くなると生成物の精製
に手間がかかったり、生成物中に取り込まれるので、
1,1−ジハロフェロセン誘導体(3)のモル数に対し
て0.0001〜1倍のモル数が好ましく、より好まし
くは0.001〜0.1倍のモル数である。
ると触媒の効果が発揮されず、多くなると生成物の精製
に手間がかかったり、生成物中に取り込まれるので、
1,1−ジハロフェロセン誘導体(3)のモル数に対し
て0.0001〜1倍のモル数が好ましく、より好まし
くは0.001〜0.1倍のモル数である。
【0024】上記触媒には、反応時間を短縮し生成物の
収率を向上するために、助触媒が添加されてもよい。助
触媒としては、ヨウ化銅(I)、トリフェニルホスフィ
ン等が好適に使用される。助触媒の使用割合は、ジハロ
フェロセン誘導体のモル数に対して0.001〜1倍の
モル数が好ましく、より好ましくは0.01〜0.1倍
のモル数である。
収率を向上するために、助触媒が添加されてもよい。助
触媒としては、ヨウ化銅(I)、トリフェニルホスフィ
ン等が好適に使用される。助触媒の使用割合は、ジハロ
フェロセン誘導体のモル数に対して0.001〜1倍の
モル数が好ましく、より好ましくは0.01〜0.1倍
のモル数である。
【0025】また、上記触媒の他に、反応系中で発生す
るハロゲン化水素を補足するために、ジイソプロピルア
ミン、トリエチルアミン等のアミン化合物が添加剤とし
て添加されてもよい。
るハロゲン化水素を補足するために、ジイソプロピルア
ミン、トリエチルアミン等のアミン化合物が添加剤とし
て添加されてもよい。
【0026】上記重縮合反応で使用される溶媒として
は、極性又は無極性のいずれの有機溶媒でもよいが、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシ
レン、ジイソプロピルアミン等の非プロトン系溶媒が好
ましく、より好ましくはトルエンである。
は、極性又は無極性のいずれの有機溶媒でもよいが、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシ
レン、ジイソプロピルアミン等の非プロトン系溶媒が好
ましく、より好ましくはトルエンである。
【0027】上記重縮合反応の反応温度は、特に限定さ
れないが、−150℃〜用いられる溶媒の沸点との間の
温度が好ましい。例えば、溶媒としてトルエンを使用す
る場合は、50℃からトルエンの沸点である111℃の
間の温度が好ましい。
れないが、−150℃〜用いられる溶媒の沸点との間の
温度が好ましい。例えば、溶媒としてトルエンを使用す
る場合は、50℃からトルエンの沸点である111℃の
間の温度が好ましい。
【0028】上記重縮合反応は、空気又は不活性ガス雰
囲気下のいずれでも進行するが、アルゴン又は窒素の雰
囲気下で行うのが好ましい。
囲気下のいずれでも進行するが、アルゴン又は窒素の雰
囲気下で行うのが好ましい。
【0029】上記重縮合反応により得られるケイ素系高
分子化合物の精製方法としては、例えば、各種溶媒によ
る再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマトグラフを
用いて分離する方法等が挙げられるが、好ましくは水、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘ
キサン、石油エーテル等の貧溶媒又はこれらの混合溶媒
による再沈殿法が挙げられ、より好ましくはイソプロピ
ルアルコールによる再沈殿法である。
分子化合物の精製方法としては、例えば、各種溶媒によ
る再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマトグラフを
用いて分離する方法等が挙げられるが、好ましくは水、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘ
キサン、石油エーテル等の貧溶媒又はこれらの混合溶媒
による再沈殿法が挙げられ、より好ましくはイソプロピ
ルアルコールによる再沈殿法である。
【0030】次いで、有機金属化合物を用いる反応方法
について説明する。有機金属化合物を用いる反応は、ト
リエチニルシラン誘導体(4)を有機金属化合物と反応
させ、一般式(12)で表される化合物を調製した後、
1,1’−ジハロフェロセン誘導体(3)と反応させる
方法である。
について説明する。有機金属化合物を用いる反応は、ト
リエチニルシラン誘導体(4)を有機金属化合物と反応
させ、一般式(12)で表される化合物を調製した後、
1,1’−ジハロフェロセン誘導体(3)と反応させる
方法である。
【0031】
【化16】
【0032】一般式(12)において、R61は水素原子、
アルキル基又はアリール基を示し、M1 はLi、Na、
Kなどのアルカリ金属あるいはMgX4 、CaX4 (X
4 はハロゲン原子を示す)などで示されるアルカリ土類
金属ハライドを示す。
アルキル基又はアリール基を示し、M1 はLi、Na、
Kなどのアルカリ金属あるいはMgX4 、CaX4 (X
4 はハロゲン原子を示す)などで示されるアルカリ土類
金属ハライドを示す。
【0033】上記有機金属化合物としては、一般式R62
M2 〔式中、R62はアルキル基又はアリール基を示し、
M2 はLi、Na、Kなどのアルカリ金属あるいはMg
X5、CaX5 (X5 はハロゲン原子を示す)などで示
されるアルカリ土類金属ハライドを示す〕で表される化
合物であり、好ましくはn−ブチルリチウムなどの有機
リチウム化合物が挙げられる。
M2 〔式中、R62はアルキル基又はアリール基を示し、
M2 はLi、Na、Kなどのアルカリ金属あるいはMg
X5、CaX5 (X5 はハロゲン原子を示す)などで示
されるアルカリ土類金属ハライドを示す〕で表される化
合物であり、好ましくはn−ブチルリチウムなどの有機
リチウム化合物が挙げられる。
【0034】上記一般式(12)及びR62M2 において、
R61及びR62で表されるアルキル基及びアリール基とし
ては1〜20が好ましい。また、上記アリール基として
は、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフ
ェニリル基、ナフチル基等が挙げられる。
R61及びR62で表されるアルキル基及びアリール基とし
ては1〜20が好ましい。また、上記アリール基として
は、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフ
ェニリル基、ナフチル基等が挙げられる。
【0035】上記有機金属化合物とトリエチニルシラン
誘導体(4)の反応において、使用する溶媒としては極
性又は無極性のいずれの有機溶媒でもよいが、テトラヒ
ドロフラン、ジエチルエーテル等の非プロトン系溶媒が
好ましい。また、反応温度としては、特に限定されない
が、−150℃〜用いる溶媒の沸点との間の温度が好ま
しい。この反応は、空気又は不活性ガス雰囲気下のいず
れでも進行するが、アルゴン又は窒素の雰囲気下で行う
のが好ましい。
誘導体(4)の反応において、使用する溶媒としては極
性又は無極性のいずれの有機溶媒でもよいが、テトラヒ
ドロフラン、ジエチルエーテル等の非プロトン系溶媒が
好ましい。また、反応温度としては、特に限定されない
が、−150℃〜用いる溶媒の沸点との間の温度が好ま
しい。この反応は、空気又は不活性ガス雰囲気下のいず
れでも進行するが、アルゴン又は窒素の雰囲気下で行う
のが好ましい。
【0036】一般式(12)で表される化合物と1,1’
−ジハロフェロセン誘導体(3)との反応は、該化合物
の調製後引き続いて行われるが、使用される溶媒、反応
温度及び反応が行われる雰囲気としては、上記有機金属
化合物とトリエチニルシラン誘導体(4)の反応で用い
られるのと同様な溶媒ならびに反応条件(温度、雰囲
気)が好ましい。反応終了後、目的とするケイ素系高分
子化合物を、再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマ
トグラフを用いて分離する。
−ジハロフェロセン誘導体(3)との反応は、該化合物
の調製後引き続いて行われるが、使用される溶媒、反応
温度及び反応が行われる雰囲気としては、上記有機金属
化合物とトリエチニルシラン誘導体(4)の反応で用い
られるのと同様な溶媒ならびに反応条件(温度、雰囲
気)が好ましい。反応終了後、目的とするケイ素系高分
子化合物を、再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマ
トグラフを用いて分離する。
【0037】次に、本発明3のケイ素系高分子化合物に
ついて説明する。本発明3のケイ素系高分子化合物は、
一般式(5)、(6)及び(7)で表される単位を含有
するフェロセン含有ケイ素系部分架橋型高分子化合物で
ある。
ついて説明する。本発明3のケイ素系高分子化合物は、
一般式(5)、(6)及び(7)で表される単位を含有
するフェロセン含有ケイ素系部分架橋型高分子化合物で
ある。
【0038】
【化17】
【0039】
【化18】
【0040】
【化19】
【0041】一般式(5)、(6)及び(7)におい
て、Q3 は置換基R24、R25R26R27Si又はR28R29
R30Snを示し、R21〜R30は水素、アルキル基又はア
リール基を示す。上記アルキル基及びアリール基の炭素
数は、本発明と同様な理由により、1〜20に限定され
る。また、上記アリール基としては、例えば、フェニル
基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル
基等が挙げられる。
て、Q3 は置換基R24、R25R26R27Si又はR28R29
R30Snを示し、R21〜R30は水素、アルキル基又はア
リール基を示す。上記アルキル基及びアリール基の炭素
数は、本発明と同様な理由により、1〜20に限定され
る。また、上記アリール基としては、例えば、フェニル
基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル
基等が挙げられる。
【0042】次に、本発明4のケイ素系高分子化合物の
製造方法について説明する。本発明4は本発明3のケイ
素系高分子化合物の製造方法であり、一般式(8)で表
される1,1' −ジハロフェロセン誘導体と、一般式
(9)で表されるトリエチニルシラン誘導体と、一般式
(10)で表されるジエチニルシラン誘導体とを重縮合す
る。
製造方法について説明する。本発明4は本発明3のケイ
素系高分子化合物の製造方法であり、一般式(8)で表
される1,1' −ジハロフェロセン誘導体と、一般式
(9)で表されるトリエチニルシラン誘導体と、一般式
(10)で表されるジエチニルシラン誘導体とを重縮合す
る。
【0043】
【化20】
【0044】
【化21】
【0045】
【化22】
【0046】一般式(8)、(9)及び(10)におい
て、Q4 は置換基R34、R35R36R37Si又はR38R39
R40Snを示し、R31〜R40は水素、アルキル基又はア
リール基を示す。上記アルキル基及びアリール基の炭素
数は、本発明と同様な理由により、1〜20に限定され
る。また、上記アリール基としては、例えば、フェニル
基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル
基等が挙げられる。
て、Q4 は置換基R34、R35R36R37Si又はR38R39
R40Snを示し、R31〜R40は水素、アルキル基又はア
リール基を示す。上記アルキル基及びアリール基の炭素
数は、本発明と同様な理由により、1〜20に限定され
る。また、上記アリール基としては、例えば、フェニル
基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル
基等が挙げられる。
【0047】上記1,1' −ジハロフェロセン誘導体
(8)は、本発明2と同様な方法によって合成されるの
が好ましい。
(8)は、本発明2と同様な方法によって合成されるの
が好ましい。
【0048】上記トリエチニルシラン誘導体(9)は、
種々の方法によって合成されるが、本発明2と同様な方
法によって合成されるのが好ましい。
種々の方法によって合成されるが、本発明2と同様な方
法によって合成されるのが好ましい。
【0049】また、上記ジエチニルシラン誘導体(10)
は、トリエチニルシラン誘導体(9)と同様な方法によ
って合成されるのが好ましい。
は、トリエチニルシラン誘導体(9)と同様な方法によ
って合成されるのが好ましい。
【0050】上記トリエチニルシラン誘導体(9)及び
ジエチニルシラン誘導体(10)の使用量は、1,1' −
ジハロフェロセン(8)のモル数に対して、エチニル基
の総数が1〜4倍のモル数となるのが好ましく、より好
ましくはエチニル基の総数が1.5〜3倍のモル数であ
る。
ジエチニルシラン誘導体(10)の使用量は、1,1' −
ジハロフェロセン(8)のモル数に対して、エチニル基
の総数が1〜4倍のモル数となるのが好ましく、より好
ましくはエチニル基の総数が1.5〜3倍のモル数であ
る。
【0051】本発明4のケイ素系高分子化合物の製造方
法としては、遷移金属触媒下で反応する方法又は有機金
属化合物を用いる反応方法が挙げられる。
法としては、遷移金属触媒下で反応する方法又は有機金
属化合物を用いる反応方法が挙げられる。
【0052】まず、遷移金属触媒下での反応する方法に
ついて説明する。この方法は、1,1' −ジハロセン誘
導体(8)と、トリエチニルシラン誘導体(9)と、ジ
エチニルシラン誘導体(10)を遷移金属触媒下で重縮合
する。
ついて説明する。この方法は、1,1' −ジハロセン誘
導体(8)と、トリエチニルシラン誘導体(9)と、ジ
エチニルシラン誘導体(10)を遷移金属触媒下で重縮合
する。
【0053】上記遷移金属触媒としては、特に限定され
ないが、本発明2で使用される遷移金属触媒が好適に使
用される。
ないが、本発明2で使用される遷移金属触媒が好適に使
用される。
【0054】上記遷移金属触媒の使用割合は、少なくな
ると触媒の効果が発揮されず、多くなると生成物の精製
に手間がかかったり、生成物中に取り込まれるので、
1,1 ' −ジハロフェロセン誘導体(8)のモル数に対
して0.0001〜1倍のモル数が好ましく、より好ま
しくは0.001〜0.1倍のモル数である。
ると触媒の効果が発揮されず、多くなると生成物の精製
に手間がかかったり、生成物中に取り込まれるので、
1,1 ' −ジハロフェロセン誘導体(8)のモル数に対
して0.0001〜1倍のモル数が好ましく、より好ま
しくは0.001〜0.1倍のモル数である。
【0055】上記触媒には、反応時間を短縮し生成物の
収率を向上するために、助触媒が添加されてもよい。助
触媒としては、ヨウ化銅(I)、トリフェニルホスフィ
ン等が好適に使用される。助触媒の使用割合は、1,1
' −ジハロフェロセン誘導体(8)のモル数に対して
0.001〜1倍のモル数が好ましく、より好ましくは
0.01〜0.1倍のモル数である。
収率を向上するために、助触媒が添加されてもよい。助
触媒としては、ヨウ化銅(I)、トリフェニルホスフィ
ン等が好適に使用される。助触媒の使用割合は、1,1
' −ジハロフェロセン誘導体(8)のモル数に対して
0.001〜1倍のモル数が好ましく、より好ましくは
0.01〜0.1倍のモル数である。
【0056】また、上記触媒の他に、反応系中で発生す
るハロゲン化水素を補足するために、ジイソプロピルア
ミン、トリエチルアミン等のアミン類が添加剤として添
加されてもよい。
るハロゲン化水素を補足するために、ジイソプロピルア
ミン、トリエチルアミン等のアミン類が添加剤として添
加されてもよい。
【0057】上記重縮合反応で使用される溶媒として
は、極性又は無極性のいずれの有機溶媒でもよいが、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシ
レン等の非プロトン系溶媒が好ましく、より好ましくは
トルエンである。
は、極性又は無極性のいずれの有機溶媒でもよいが、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシ
レン等の非プロトン系溶媒が好ましく、より好ましくは
トルエンである。
【0058】上記重縮合反応の反応温度は、特に限定さ
れないが、−150℃〜用いられる溶媒の沸点との間の
温度が好ましい。例えば、溶媒としてトルエンを使用す
る場合は、50℃からトルエンの沸点である111℃の
間の温度が好ましい。
れないが、−150℃〜用いられる溶媒の沸点との間の
温度が好ましい。例えば、溶媒としてトルエンを使用す
る場合は、50℃からトルエンの沸点である111℃の
間の温度が好ましい。
【0059】上記重縮合反応は、空気又は不活性ガス雰
囲気下のいずれでも進行するが、アルゴン又は窒素の雰
囲気下で行うのが好ましい。
囲気下のいずれでも進行するが、アルゴン又は窒素の雰
囲気下で行うのが好ましい。
【0060】上記重縮合反応により得られるケイ素系高
分子化合物の精製方法としては、本発明2と同様、各種
溶媒による再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマト
グラフを用いて分離する方法等が挙げられる。
分子化合物の精製方法としては、本発明2と同様、各種
溶媒による再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマト
グラフを用いて分離する方法等が挙げられる。
【0061】次いで、有機金属化合物を用いる反応方法
について説明する。有機金属化合物を用いる反応は、ト
リエチニルシラン誘導体(9)及びジエチニルシラン誘
導体(10)を有機金属化合物と反応させ、一般式(14)
及び(15)で表される化合物を調製した後、1,1' −
ジハロフェロセン誘導体(8)と反応させる方法であ
る。
について説明する。有機金属化合物を用いる反応は、ト
リエチニルシラン誘導体(9)及びジエチニルシラン誘
導体(10)を有機金属化合物と反応させ、一般式(14)
及び(15)で表される化合物を調製した後、1,1' −
ジハロフェロセン誘導体(8)と反応させる方法であ
る。
【0062】
【化23】
【0063】
【化24】
【0064】一般式(14)及び(15)において、R71〜
R73は水素原子、アルキル基、シリル基又はアリール基
を示し、M3 及び M4 はLi、Na、Kなどのアルカ
リ金属あるいはMgX6 、CaX6 (X6 はハロゲン原
子を示す)などで示されるアルカリ土類金属ハライドを
示す。
R73は水素原子、アルキル基、シリル基又はアリール基
を示し、M3 及び M4 はLi、Na、Kなどのアルカ
リ金属あるいはMgX6 、CaX6 (X6 はハロゲン原
子を示す)などで示されるアルカリ土類金属ハライドを
示す。
【0065】上記有機金属化合物としては、一般式R74
M5 〔式中、R74はアルキル基又はアリール基を示し、
M5 はLi、Na、Kなどのアルカリ金属あるいはMg
X7、CaX7 (X7 はハロゲン原子を示す)などで示
されるアルカリ土類金属ハライドを示す〕で表される化
合物であり、好ましくはn−ブチルリチウムなどの有機
リチウム化合物が挙げられる。
M5 〔式中、R74はアルキル基又はアリール基を示し、
M5 はLi、Na、Kなどのアルカリ金属あるいはMg
X7、CaX7 (X7 はハロゲン原子を示す)などで示
されるアルカリ土類金属ハライドを示す〕で表される化
合物であり、好ましくはn−ブチルリチウムなどの有機
リチウム化合物が挙げられる。
【0066】上記一般式(14)及び(15)ならびに一般
式R74M5 において、R71〜R74で表されるアルキル基
及びアリール基としては1〜20が好ましい。また、上
記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル
基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等が挙げ
られる。
式R74M5 において、R71〜R74で表されるアルキル基
及びアリール基としては1〜20が好ましい。また、上
記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル
基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基等が挙げ
られる。
【0067】上記有機金属化合物と、トリエチニルシラ
ン誘導体(9)と、ジエチニルシラン誘導体(10)との反
応に用いられる溶媒としては、極性又は無極性のいずれ
の有機溶媒でもよいが、テトラヒドロフラン、ジエチル
エーテル等の非プロトン系溶媒が好ましく、反応温度
は、特に限定されないが、−150℃〜用いられる溶媒
の沸点との間の温度が好ましい。また、この反応は空気
又は不活性ガス雰囲気下のいずれでも進行するが、アル
ゴン又は窒素の雰囲気下で行うのが好ましい。
ン誘導体(9)と、ジエチニルシラン誘導体(10)との反
応に用いられる溶媒としては、極性又は無極性のいずれ
の有機溶媒でもよいが、テトラヒドロフラン、ジエチル
エーテル等の非プロトン系溶媒が好ましく、反応温度
は、特に限定されないが、−150℃〜用いられる溶媒
の沸点との間の温度が好ましい。また、この反応は空気
又は不活性ガス雰囲気下のいずれでも進行するが、アル
ゴン又は窒素の雰囲気下で行うのが好ましい。
【0068】一般式(14)及び(15)で表される化合物
と1,1’−ジハロフェロセン誘導体(8)との反応
は、該化合物(14)及び(15)の調製後引き続いて行わ
れるが、使用される溶媒、反応温度及び反応が行われる
雰囲気としては、上記有機金属化合物とトリエチニルシ
ラン誘導体(9)の反応で用いられるのと同様な溶媒な
らびに反応条件(温度、雰囲気)が好ましい。
と1,1’−ジハロフェロセン誘導体(8)との反応
は、該化合物(14)及び(15)の調製後引き続いて行わ
れるが、使用される溶媒、反応温度及び反応が行われる
雰囲気としては、上記有機金属化合物とトリエチニルシ
ラン誘導体(9)の反応で用いられるのと同様な溶媒な
らびに反応条件(温度、雰囲気)が好ましい。
【0069】上記反応により得られるケイ素系高分子化
合物の精製方法としては、本発明2と同様、各種溶媒に
よる再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマトグラフ
を用いて分離する方法等が挙げられる。
合物の精製方法としては、本発明2と同様、各種溶媒に
よる再沈殿法、分取ゲルパーミエションクロマトグラフ
を用いて分離する方法等が挙げられる。
【0070】上記反応において、トリエチニルシラン誘
導体とジエチニルシラン誘導体との混合比を任意に変え
ることにより、架橋密度を任意に設定することができ
る。
導体とジエチニルシラン誘導体との混合比を任意に変え
ることにより、架橋密度を任意に設定することができ
る。
【0071】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)攪拌装置及び還流冷却管付50ミリリット
ルの2つ口フラスコに1,1’−ジヨードフェロセン
1.0g、フェニルトリエチニルシラン0.39g、ビ
ス(トリフェニルホスフィン)パラジウムクロライド
0.023g、ヨウ化銅(I)0.084g及びトリフ
ェニルホスフィン0.084gを入れ、アルゴン置換し
た後、ジイソプロピルアミン7.5ミリリットル及びト
ルエン7.5ミリリットルを加えて、温度90℃で16
時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過
し、得られた濾過物をテトラヒドロフランと水の混合溶
液で洗浄した後、減圧乾燥することにより精製し、黒褐
色の粉体としてケイ素系高分子化合物0.47g(収率
49%)を得た。
ルの2つ口フラスコに1,1’−ジヨードフェロセン
1.0g、フェニルトリエチニルシラン0.39g、ビ
ス(トリフェニルホスフィン)パラジウムクロライド
0.023g、ヨウ化銅(I)0.084g及びトリフ
ェニルホスフィン0.084gを入れ、アルゴン置換し
た後、ジイソプロピルアミン7.5ミリリットル及びト
ルエン7.5ミリリットルを加えて、温度90℃で16
時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過
し、得られた濾過物をテトラヒドロフランと水の混合溶
液で洗浄した後、減圧乾燥することにより精製し、黒褐
色の粉体としてケイ素系高分子化合物0.47g(収率
49%)を得た。
【0072】得られたケイ素系高分子化合物について、
赤外線吸収スペクトル(日立製作所製「270−3
0」)を測定した結果、図1に示すように、2160c
m-1にエチニレン基のC−C三重結合に由来する鋭い吸
収が確認された。また、1120cm-1の吸収からSi
−Ph結合の存在が確認された。
赤外線吸収スペクトル(日立製作所製「270−3
0」)を測定した結果、図1に示すように、2160c
m-1にエチニレン基のC−C三重結合に由来する鋭い吸
収が確認された。また、1120cm-1の吸収からSi
−Ph結合の存在が確認された。
【0073】さらに、得られたケイ素系高分子化合物の
熱重量分析(セイコー電子社製「SSC5200」)を
測定したところ、窒素中における5重量%減少温度は3
96℃、10重量%減少温度は471℃、800℃での
重量残存率は73重量%であった。また、空気中での5
重量%減少温度は238℃、10重量%減少温度は33
0℃、800℃での重量残存率は28重量%であった。
熱重量分析(セイコー電子社製「SSC5200」)を
測定したところ、窒素中における5重量%減少温度は3
96℃、10重量%減少温度は471℃、800℃での
重量残存率は73重量%であった。また、空気中での5
重量%減少温度は238℃、10重量%減少温度は33
0℃、800℃での重量残存率は28重量%であった。
【0074】(実施例2)攪拌装置及び還流冷却管付5
0ミリリットルの2つ口フラスコに1,1’−ジヨード
フェロセン1.0g、フェニルトリエチニルシラン0.
19g、ジフェニルジエチニルシラン0.37g、ビス
(トリフェニルホスフィン)パラジウムクロライド0.
023g、ヨウ化銅(I)0.084g及びトリフェニ
ルホスフィン0.084gを入れ、アルゴン置換した
後、ジイソプロピルアミン7.5ミリリットル及びトル
エン7.5ミリリットルを加えて、温度90℃で16時
間攪拌して反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過
し、得られた濾過物をテトラヒドロフランと水の混合溶
液で洗浄した後、減圧乾燥することにより精製し、黒褐
色の粉体としてケイ素系高分子化合物の不溶成分0.3
4g(収率29%)を得た。
0ミリリットルの2つ口フラスコに1,1’−ジヨード
フェロセン1.0g、フェニルトリエチニルシラン0.
19g、ジフェニルジエチニルシラン0.37g、ビス
(トリフェニルホスフィン)パラジウムクロライド0.
023g、ヨウ化銅(I)0.084g及びトリフェニ
ルホスフィン0.084gを入れ、アルゴン置換した
後、ジイソプロピルアミン7.5ミリリットル及びトル
エン7.5ミリリットルを加えて、温度90℃で16時
間攪拌して反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過
し、得られた濾過物をテトラヒドロフランと水の混合溶
液で洗浄した後、減圧乾燥することにより精製し、黒褐
色の粉体としてケイ素系高分子化合物の不溶成分0.3
4g(収率29%)を得た。
【0075】また、上記濾液と洗浄液を混合し、テトラ
ヒドロフランとジエチルエーテルの混合溶媒で抽出し
て、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、有機溶媒
を減圧蒸留した。得られた残存物にテトラヒドロフラン
5ミリリットルを加え、80ミリリットルのイソプロピ
ルアルコールで再沈澱により精製し、黒褐色の粉体とし
てケイ素系高分子化合物の可溶成分0.24g(収率2
0%)を得た。
ヒドロフランとジエチルエーテルの混合溶媒で抽出し
て、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、有機溶媒
を減圧蒸留した。得られた残存物にテトラヒドロフラン
5ミリリットルを加え、80ミリリットルのイソプロピ
ルアルコールで再沈澱により精製し、黒褐色の粉体とし
てケイ素系高分子化合物の可溶成分0.24g(収率2
0%)を得た。
【0076】上記不溶成分及び可溶成分について、実施
例1と同様に赤外線吸収スペクトル(日立製作所製「2
70−30」)を測定した結果、図2及び図3に示すよ
うに、2160cm-1にエチニレン基のC−C三重結合
に由来する鋭い吸収が確認された。また、1120cm
-1の吸収からSi−Ph結合の存在が確認された。可溶
成分と不溶成分の溶解度の差は分子量、結晶化度の差に
より生じるものと考えられる。
例1と同様に赤外線吸収スペクトル(日立製作所製「2
70−30」)を測定した結果、図2及び図3に示すよ
うに、2160cm-1にエチニレン基のC−C三重結合
に由来する鋭い吸収が確認された。また、1120cm
-1の吸収からSi−Ph結合の存在が確認された。可溶
成分と不溶成分の溶解度の差は分子量、結晶化度の差に
より生じるものと考えられる。
【0077】また、上記可溶成分につき、 1H核磁気共
鳴スペクトル(日本電子社製「JNM−GX270」)
を測定した結果、図4に示すように、7−8ppm付近
にフェニルプロトンに由来するピークと、3.5−4.
5ppm付近のシクロペンタジエニルプロトンに由来す
るピークの存在が確認され、その比が約10:9である
ことから、フェニルシリリンユニットとジフェニルシリ
レンユニットの含有比が5:1であることがわかる。
鳴スペクトル(日本電子社製「JNM−GX270」)
を測定した結果、図4に示すように、7−8ppm付近
にフェニルプロトンに由来するピークと、3.5−4.
5ppm付近のシクロペンタジエニルプロトンに由来す
るピークの存在が確認され、その比が約10:9である
ことから、フェニルシリリンユニットとジフェニルシリ
レンユニットの含有比が5:1であることがわかる。
【0078】さらに、上記で得られた不溶成分の熱重量
分析(セイコー電子社製「SSC5200」)を測定し
たところ、窒素中における5重量%減少温度は403
℃、10重量%減少温度は482℃、800℃での重量
残存率は74重量%であった。また、空気中での5重量
%減少温度は294℃、10重量%減少温度は315
℃、800℃での重量残存率は30重量%であった。
分析(セイコー電子社製「SSC5200」)を測定し
たところ、窒素中における5重量%減少温度は403
℃、10重量%減少温度は482℃、800℃での重量
残存率は74重量%であった。また、空気中での5重量
%減少温度は294℃、10重量%減少温度は315
℃、800℃での重量残存率は30重量%であった。
【0079】さらに、上記で得られた可溶成分の熱重量
分析(セイコー電子社製「SSC5200」)を測定し
たところ、窒素中における5重量%減少温度は281
℃、10重量%減少温度は346℃、800℃での重量
残存率は63重量%であった。また、空気中での5重量
%減少温度は217℃、10重量%減少温度は246
℃、800℃での重量残存率は30重量%であった。
分析(セイコー電子社製「SSC5200」)を測定し
たところ、窒素中における5重量%減少温度は281
℃、10重量%減少温度は346℃、800℃での重量
残存率は63重量%であった。また、空気中での5重量
%減少温度は217℃、10重量%減少温度は246
℃、800℃での重量残存率は30重量%であった。
【0080】さらに、上記で得られた可溶成分の重量平
均分子量をゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製
「GPC−8000」)で測定したところ、3,000
であった。
均分子量をゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製
「GPC−8000」)で測定したところ、3,000
であった。
【0081】
【発明の効果】本発明のケイ素系高分子化合物の構成
は、上述の通りであるから、耐熱性に優れており、航空
宇宙材料、建築材料等に好適に用いられる。
は、上述の通りであるから、耐熱性に優れており、航空
宇宙材料、建築材料等に好適に用いられる。
【図1】実施例1で得られたケイ素系高分子化合物の赤
外線吸収スペクトル図である。
外線吸収スペクトル図である。
【図2】実施例2で得られたケイ素系高分子化合物の不
溶成分の赤外線吸収スペクトル図である。
溶成分の赤外線吸収スペクトル図である。
【図3】実施例2で得られたケイ素系高分子化合物の可
溶成分の赤外線吸収スペクトル図である。
溶成分の赤外線吸収スペクトル図である。
【図4】実施例2で得られたケイ素系高分子化合物の可
溶成分のH1-NMRスペクトル図である。
溶成分のH1-NMRスペクトル図である。
Claims (4)
- 【請求項1】一般式(1)及び(2)で表される単位を
含有するケイ素系高分子化合物。 【化1】 【化2】 (式中、Q1 は置換基R2 、R3 R4 R5 Si又はR6
R7 R8 Snを示し、R 1 〜R8 は水素原子、炭素数1
〜20のアルキル基又はアリール基を示す) - 【請求項2】一般式(3)で表される1,1' −ジハロ
フェロセン誘導体と、一般式(4)で表されるトリエチ
ニルシラン誘導体とを重縮合することを特徴とする請求
項1記載のケイ素系高分子化合物の製造方法。 【化3】 【化4】 (式中、Q2 は置換基R12、R13R14R15Si又はR16
R17R18Snを示し、R 11〜R18は水素原子、炭素数1
〜20のアルキル基又はアリール基を示し、X1はハロ
ゲン原子を示す) - 【請求項3】一般式(5)、(6)及び(7)で表され
る単位を含有するケイ素系高分子化合物。 【化5】 【化6】 【化7】 (式中、Q3 は置換基R24、R25R26R27Si又はR28
R29R30Snを示し、R 21〜R30は水素原子、炭素数1
〜20のアルキル基又はアリール基を示す) - 【請求項4】一般式(8)で表される1,1' −ジハロ
フェロセン誘導体と、一般式(9)で表されるトリエチ
ニルシラン誘導体及び一般式(10)で表されるジエチニ
ルシラン誘導体とを重縮合することを特徴とする請求項
3記載のケイ素系高分子化合物の製造方法。 【化8】 【化9】 【化10】 (式中、Q4 は置換基R34、R35R36R37Si又はR38
R39R40Snを示し、R 31〜R40は水素原子、炭素数1
〜20のアルキル基又はアリール基を示し、X2はハロ
ゲン原子を示す)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22105193A JPH0770326A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ケイ素系高分子化合物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22105193A JPH0770326A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ケイ素系高分子化合物及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0770326A true JPH0770326A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16760730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22105193A Pending JPH0770326A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ケイ素系高分子化合物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770326A (ja) |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22105193A patent/JPH0770326A/ja active Pending
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