JPS5845968B2 - フェロセンポリマ−の製造方法 - Google Patents
フェロセンポリマ−の製造方法Info
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- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフェロセンポリマーの製造方法の改良に関し、
その目的とするところはフェロセンとアルデヒドもしく
はケトン(以下、アルデヒドもしくはケトンをカルボニ
ル体と呼ぶ)を極性有機溶媒中、ルイス酸触媒の存在下
で重縮合し、フェロセンポリマーを製造するにあたり、
カルボニル体を一方の系でフェロセンおよびルイス酸触
媒を別の系でそれぞれ極性有機溶媒に溶解せしめ、加熱
攪拌された一方の系の溶液に他方の系の溶液を滴下させ
、重縮合させる事により、ルイス酸触媒とカルボニル体
との直接的な熱時接触をさけ、カルボニル自己縮合ポリ
マーの生成等の副反応をなくすと共にフェロセンとルイ
ス酸触媒を同一の系で極性有機溶媒下に溶解せしめ、フ
ェロセンの活性化を計る事により重縮合反応に際し、フ
ェロセンモノポリマーフェロセンとカルボニル化合物の
ランダム縮合ポリマー及びフェロセンポリマーの架橋反
応物等の副反応物をなくした収率の高いフェロセンポリ
マー製造法を提供するところにある。
その目的とするところはフェロセンとアルデヒドもしく
はケトン(以下、アルデヒドもしくはケトンをカルボニ
ル体と呼ぶ)を極性有機溶媒中、ルイス酸触媒の存在下
で重縮合し、フェロセンポリマーを製造するにあたり、
カルボニル体を一方の系でフェロセンおよびルイス酸触
媒を別の系でそれぞれ極性有機溶媒に溶解せしめ、加熱
攪拌された一方の系の溶液に他方の系の溶液を滴下させ
、重縮合させる事により、ルイス酸触媒とカルボニル体
との直接的な熱時接触をさけ、カルボニル自己縮合ポリ
マーの生成等の副反応をなくすと共にフェロセンとルイ
ス酸触媒を同一の系で極性有機溶媒下に溶解せしめ、フ
ェロセンの活性化を計る事により重縮合反応に際し、フ
ェロセンモノポリマーフェロセンとカルボニル化合物の
ランダム縮合ポリマー及びフェロセンポリマーの架橋反
応物等の副反応物をなくした収率の高いフェロセンポリ
マー製造法を提供するところにある。
従来フェロセンポリマーの製造方法としては例えばフェ
ロセンとカルボニル体を極性有機溶媒中、ルイス酸触媒
の存在下同一容器内で一緒に加熱攪拌し、重縮合させる
方法が公知である。
ロセンとカルボニル体を極性有機溶媒中、ルイス酸触媒
の存在下同一容器内で一緒に加熱攪拌し、重縮合させる
方法が公知である。
ところがかかる方法では、ルイス酸触媒はフェロセンと
カルボニル体との脱水縮合反応により生じる水と直接に
反応し、変質又は失活する為良好な収率でフェロセンポ
リマーを得るには必要量以上のルイス酸触媒が必要であ
る。
カルボニル体との脱水縮合反応により生じる水と直接に
反応し、変質又は失活する為良好な収率でフェロセンポ
リマーを得るには必要量以上のルイス酸触媒が必要であ
る。
またルイス酸触媒とフェロセンとカルボニル体の直接的
な接触により、タール状物質、たとえばフェロセンとカ
ルボニル化合物のランダム縮合ポリマー、カルボニル自
己縮合ポリマーやフェロセンモノポリマー及びフェロセ
ンポリマーの分岐状架橋反応物等が副反応生成物として
生じる為収率良く目的のフェロセンポリマーを得るには
重縮合反応の温度を出来る丈低温域でとどめざるを得す
、ために反応速度が遅くなるという難点があった。
な接触により、タール状物質、たとえばフェロセンとカ
ルボニル化合物のランダム縮合ポリマー、カルボニル自
己縮合ポリマーやフェロセンモノポリマー及びフェロセ
ンポリマーの分岐状架橋反応物等が副反応生成物として
生じる為収率良く目的のフェロセンポリマーを得るには
重縮合反応の温度を出来る丈低温域でとどめざるを得す
、ために反応速度が遅くなるという難点があった。
しかるに本発明者等は上記難点に鑑み研究を重ねた結果
、フェロセンとカルボニル体を極性有機溶媒中、ルイス
酸触媒の存在下で重縮合し、フェロセンポリマーを製造
するにあたり、ルイス酸触媒とカルボニル体の直接的な
接触をさげるためカルボニル体を一方の系でフェロセン
およびルイス酸触媒を別の系でそれぞれ極性有機溶媒に
溶解せしめ、加熱攪拌された一方の系の溶液に他方の系
の溶液を滴下させ、重縮合させる事により、カルボニル
自己縮合ポリマーの副反応生成を防ぎ、かつフェロセン
とルイス酸を同一の系で極性有機溶媒に溶解せしめ、フ
ェロセンの活性を高めて、フエロセンモノポリマー、フ
ェロセンとカルボニル化合物のランダム縮合ポリマー及
びフェロセンポリマーの架橋反応物等の副反応生成物を
抑えつつ高温度域で開始可能な重縮合反応による高収率
フェロセンポリマーの製造方法を見い出し本発明を完成
した。
、フェロセンとカルボニル体を極性有機溶媒中、ルイス
酸触媒の存在下で重縮合し、フェロセンポリマーを製造
するにあたり、ルイス酸触媒とカルボニル体の直接的な
接触をさげるためカルボニル体を一方の系でフェロセン
およびルイス酸触媒を別の系でそれぞれ極性有機溶媒に
溶解せしめ、加熱攪拌された一方の系の溶液に他方の系
の溶液を滴下させ、重縮合させる事により、カルボニル
自己縮合ポリマーの副反応生成を防ぎ、かつフェロセン
とルイス酸を同一の系で極性有機溶媒に溶解せしめ、フ
ェロセンの活性を高めて、フエロセンモノポリマー、フ
ェロセンとカルボニル化合物のランダム縮合ポリマー及
びフェロセンポリマーの架橋反応物等の副反応生成物を
抑えつつ高温度域で開始可能な重縮合反応による高収率
フェロセンポリマーの製造方法を見い出し本発明を完成
した。
本発明の方法によって提供されるフェロセンポリマーは
次式に示されるごとく、フェロセン骨格を主鎖に含む1
:1交互直鎖状構造を有するもので、 (式中、RおよびR1は水素原子アルキル基、アルケニ
ル基、アルキル基、アリール基であり、またR−C−R
1のC原子と共に環を構成していてもよい。
次式に示されるごとく、フェロセン骨格を主鎖に含む1
:1交互直鎖状構造を有するもので、 (式中、RおよびR1は水素原子アルキル基、アルケニ
ル基、アルキル基、アリール基であり、またR−C−R
1のC原子と共に環を構成していてもよい。
またnは5〜1000の範囲にある。)フェロセン核の
置換位置は1・2−1・3−または1・1′−もしくは
それらの混合物である。
置換位置は1・2−1・3−または1・1′−もしくは
それらの混合物である。
本発明の方法を実施するにあたり、フェロセンと重縮合
反応を行なわせるべきアルデヒド類はつぎの=般式で表
わすことができる。
反応を行なわせるべきアルデヒド類はつぎの=般式で表
わすことができる。
(式中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、ア
ルアルキル基、アリール基である。
ルアルキル基、アリール基である。
)これらアルデヒド類の代表例を示せば、1−ナフチル
アルデヒド、2−ナフチルアルデヒド、p−)リルアル
デヒド、2−フェナンスリルアルデヒド、α・β−ジフ
ェニルプロピオンアルデヒド、o−フェニルベンズアル
デヒド、p−フェニルベンズアルデヒド、フェニルアセ
トアルデヒド、2・6−シメチルペンズアルデヒト、β
−フェニルフロピオンアルデヒド、1−アニスリルアル
デヒドなどの芳香族または芳香族置換アルデヒド、ある
いはn−ノニルアルデヒド、n−デカンアルデヒド、n
−テトラデカアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、
ジエチルアセトアルデヒド、3・3−ジメチルブチルア
ルデヒドなどの直鎖脂肪族アルデヒド、分岐脂肪族アル
デヒドまたは脂環式アルデヒドなど、アクロレイン、ク
ロトンアルデヒド、β−メチルクロトンアルデヒド、γ
−メチルクロトンアルデヒド、メタクロレイン、n−ヘ
キセンアルデヒド、2−メチル−2−ヘキセンアルデヒ
ド、オクテンアルデヒドなどの不飽和脂肪族アルデヒド
、クマリン−3−アルデヒド、フルフラール、3−フル
フリルアルデヒド、5−メチルフルフラールなどのへテ
ロ環置換アルデヒド、2−シクロヘキセンアルデヒド、
2−シクロペンテンアルデヒド、3−シクロオクテンア
ルデヒドなどの脂環式不飽和アルデヒド、あるいはケイ
皮アルデヒド、α−フェニルケイ皮アルデヒド、α−メ
チルケイ皮アルデヒドなどの芳香族置換不飽和アルデヒ
ド誘導体、および0−アニスアルデヒド、p−アニスア
ルデヒド、m−アニスアルデヒド、サリチルアルデヒド
、p−ジメチルアミノベンズアルデヒド、 エトキシ
ベンズアルデヒド、O− エトキシベンズアルデヒド、3・4−ジェトキシベンズ
アルデヒド、m−ペンソイルベンズアルデヒド、レゾル
シルアルデヒドなどのアミノ基、水酸基、アルコキシ基
置換の芳香族アルデヒド、ヒドロキシビルビックアルデ
ヒド、グリコールアルデヒド、d−ヒドロキシプロピオ
ンアルデヒド、メトキシアセトアルデヒドなどの水酸基
、アルコキシ基を含む脂肪族アルデヒド誘導体があげら
れる。
アルデヒド、2−ナフチルアルデヒド、p−)リルアル
デヒド、2−フェナンスリルアルデヒド、α・β−ジフ
ェニルプロピオンアルデヒド、o−フェニルベンズアル
デヒド、p−フェニルベンズアルデヒド、フェニルアセ
トアルデヒド、2・6−シメチルペンズアルデヒト、β
−フェニルフロピオンアルデヒド、1−アニスリルアル
デヒドなどの芳香族または芳香族置換アルデヒド、ある
いはn−ノニルアルデヒド、n−デカンアルデヒド、n
−テトラデカアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、
ジエチルアセトアルデヒド、3・3−ジメチルブチルア
ルデヒドなどの直鎖脂肪族アルデヒド、分岐脂肪族アル
デヒドまたは脂環式アルデヒドなど、アクロレイン、ク
ロトンアルデヒド、β−メチルクロトンアルデヒド、γ
−メチルクロトンアルデヒド、メタクロレイン、n−ヘ
キセンアルデヒド、2−メチル−2−ヘキセンアルデヒ
ド、オクテンアルデヒドなどの不飽和脂肪族アルデヒド
、クマリン−3−アルデヒド、フルフラール、3−フル
フリルアルデヒド、5−メチルフルフラールなどのへテ
ロ環置換アルデヒド、2−シクロヘキセンアルデヒド、
2−シクロペンテンアルデヒド、3−シクロオクテンア
ルデヒドなどの脂環式不飽和アルデヒド、あるいはケイ
皮アルデヒド、α−フェニルケイ皮アルデヒド、α−メ
チルケイ皮アルデヒドなどの芳香族置換不飽和アルデヒ
ド誘導体、および0−アニスアルデヒド、p−アニスア
ルデヒド、m−アニスアルデヒド、サリチルアルデヒド
、p−ジメチルアミノベンズアルデヒド、 エトキシ
ベンズアルデヒド、O− エトキシベンズアルデヒド、3・4−ジェトキシベンズ
アルデヒド、m−ペンソイルベンズアルデヒド、レゾル
シルアルデヒドなどのアミノ基、水酸基、アルコキシ基
置換の芳香族アルデヒド、ヒドロキシビルビックアルデ
ヒド、グリコールアルデヒド、d−ヒドロキシプロピオ
ンアルデヒド、メトキシアセトアルデヒドなどの水酸基
、アルコキシ基を含む脂肪族アルデヒド誘導体があげら
れる。
さらにアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、イソ
ブチルアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレロアルデヒ
ド、イソブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、エチル
ベンズアルデヒド、シクロプロピルアルデヒドなどの脂
肪族、芳香族、脂環式脂肪族アルデヒドなども有効であ
る。
ブチルアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレロアルデヒ
ド、イソブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、エチル
ベンズアルデヒド、シクロプロピルアルデヒドなどの脂
肪族、芳香族、脂環式脂肪族アルデヒドなども有効であ
る。
また、本発明の方法を実施するに当り、フェロセンと反
応させるべきケトン類としては、たとえばアセトン、メ
チルエチルケトン、メチル−nプロピルケトン、メチル
−n−ブチルケトン、メチルイソブチリルケトン、メチ
ル−8−ブチルケトン、3−メチル−2−ヘキサノン、
3−エチル2−ペンタノン、ジイソプロピルケトン、エ
チルインブチルケトン、4−メチル−2−オクタノン、
ジ−n−ブチルケトン、ジ−t−ブチルケトン、メチル
−n−オクチルケトン、5yn−テトラエチルアセトン
、メチル−n−オクチルケトン、3−メチル−3−エチ
ル−2−ヘキサノン、エチル−n−へブチルケトン、−
)−n−ノニルケトンジ−n−オクチルケトン、メチル
ビニルケトン、メチルプロペニルケトン、エチルビニル
ケトンメチルイソプロペニルケトン、アリルアセトン、
メシチルオキサイド、2・3−ジメチル−6−へブテン
−6−オン、3−7”ロピルー3−ヘキセン2−オン、
アセトフェノン、メチルベンジルケトン、フェニルエチ
ルケ;・ン、O−メチルアセトフェノン、m−メチルア
セトフェノン、2・4−ジメチルアセトフェノン、フェ
ニル−n−ブチルケトン、フェニル−t−7”チルケト
ン、2−フェニルシクロペンタノン、2−フェニルシク
ロヘキサノン、メチル−α−ナフチルケトン、9−アセ
チルアンスラセン、アセチルビフェニル、アンスロン、
フルオレノン、1−インダノン、2−インダノン エチ
ルベンジルケトン、ベンジルアセトン、β−テトラロン
、5−フェニル−3−ペンタノン、3−メチル−1−テ
トラロン、ベンジルビナコロン、フリルケトン、クロロ
エチルメチルケトン、メトキシメチルメチルケトン、メ
トキシプロピルメチルケトン、インプロポキシメチルケ
トン、α−メトキシビナコロン、1−メトキシエチルイ
ソブチルケトン、α−メトキシアセトフェノン、β−ナ
フトキシアセトン、m−メトキシベンゾフェノン、p−
フェノキシベンゾフェノン、n−プロポキシメチルフェ
ニルケトン、p−プロピオンフェノール、アセチルフェ
ニルメチルカルビノール、o−クロロベンゾフェノン、
フェニルα−クロロベンジルケトジシクロプロピルケト
ン、シクロヘキシルアセトン、シクロペンチルメチルケ
トン、4−エトキシシクロヘキシルイソプロピルケトン
、4−メトキシシクロへキシル−オクチルケトン、4−
ヒドロキシシクロへキシルメチルケトン、シクロペンタ
ノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオ
クタノン、シクロヘキセノン、シクロヘプテノン、シク
ロオフテノンおよびこれらのヒドロキシ、アミノ、シア
ノ、ハロ、アルコキシ置換体、2−ヒドロキシアセチル
フラン、2−クロロアセチルフラン、4−キノリルクロ
ロメチルケトン、フルフラールアセトン、フルフラール
アセトフラン、フルフラールアセトフェノン、α−フリ
ルアセトン、エチル−2−フリルケトン、2−アセチル
−5−メチルフラン、エチル−2−チェニルケトン、メ
チル−3ピリジルケトン、2−アセチルジベンゾフラン
、メチル−2−ベンゾフリルケトンなどがあげられる。
応させるべきケトン類としては、たとえばアセトン、メ
チルエチルケトン、メチル−nプロピルケトン、メチル
−n−ブチルケトン、メチルイソブチリルケトン、メチ
ル−8−ブチルケトン、3−メチル−2−ヘキサノン、
3−エチル2−ペンタノン、ジイソプロピルケトン、エ
チルインブチルケトン、4−メチル−2−オクタノン、
ジ−n−ブチルケトン、ジ−t−ブチルケトン、メチル
−n−オクチルケトン、5yn−テトラエチルアセトン
、メチル−n−オクチルケトン、3−メチル−3−エチ
ル−2−ヘキサノン、エチル−n−へブチルケトン、−
)−n−ノニルケトンジ−n−オクチルケトン、メチル
ビニルケトン、メチルプロペニルケトン、エチルビニル
ケトンメチルイソプロペニルケトン、アリルアセトン、
メシチルオキサイド、2・3−ジメチル−6−へブテン
−6−オン、3−7”ロピルー3−ヘキセン2−オン、
アセトフェノン、メチルベンジルケトン、フェニルエチ
ルケ;・ン、O−メチルアセトフェノン、m−メチルア
セトフェノン、2・4−ジメチルアセトフェノン、フェ
ニル−n−ブチルケトン、フェニル−t−7”チルケト
ン、2−フェニルシクロペンタノン、2−フェニルシク
ロヘキサノン、メチル−α−ナフチルケトン、9−アセ
チルアンスラセン、アセチルビフェニル、アンスロン、
フルオレノン、1−インダノン、2−インダノン エチ
ルベンジルケトン、ベンジルアセトン、β−テトラロン
、5−フェニル−3−ペンタノン、3−メチル−1−テ
トラロン、ベンジルビナコロン、フリルケトン、クロロ
エチルメチルケトン、メトキシメチルメチルケトン、メ
トキシプロピルメチルケトン、インプロポキシメチルケ
トン、α−メトキシビナコロン、1−メトキシエチルイ
ソブチルケトン、α−メトキシアセトフェノン、β−ナ
フトキシアセトン、m−メトキシベンゾフェノン、p−
フェノキシベンゾフェノン、n−プロポキシメチルフェ
ニルケトン、p−プロピオンフェノール、アセチルフェ
ニルメチルカルビノール、o−クロロベンゾフェノン、
フェニルα−クロロベンジルケトジシクロプロピルケト
ン、シクロヘキシルアセトン、シクロペンチルメチルケ
トン、4−エトキシシクロヘキシルイソプロピルケトン
、4−メトキシシクロへキシル−オクチルケトン、4−
ヒドロキシシクロへキシルメチルケトン、シクロペンタ
ノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオ
クタノン、シクロヘキセノン、シクロヘプテノン、シク
ロオフテノンおよびこれらのヒドロキシ、アミノ、シア
ノ、ハロ、アルコキシ置換体、2−ヒドロキシアセチル
フラン、2−クロロアセチルフラン、4−キノリルクロ
ロメチルケトン、フルフラールアセトン、フルフラール
アセトフラン、フルフラールアセトフェノン、α−フリ
ルアセトン、エチル−2−フリルケトン、2−アセチル
−5−メチルフラン、エチル−2−チェニルケトン、メ
チル−3ピリジルケトン、2−アセチルジベンゾフラン
、メチル−2−ベンゾフリルケトンなどがあげられる。
一方ルイス酸としてはたとえばFeCl3゜5nC12
、AlCl3、ZnCl2、T i C14、BF3−
0Et2、BF3、B(CH3)3、FeBr3、Al
Br3、■2、Br2.5nC14などがあげられるが
、なかでもFeCl3.5nC12の場合は特に顕著な
効果かえられるので推奨される。
、AlCl3、ZnCl2、T i C14、BF3−
0Et2、BF3、B(CH3)3、FeBr3、Al
Br3、■2、Br2.5nC14などがあげられるが
、なかでもFeCl3.5nC12の場合は特に顕著な
効果かえられるので推奨される。
また本発明で採用する有機極性溶媒としては、ルイス酸
触媒に対しても充分な溶解力を示し、それゆえ反応系を
均一にし、また生成する水を偏在化せしめないよう水と
いかなる割合でも混じり合う性質を有し、かつ所望の反
応温度を保つに必要な沸点を示す非プロトン性極性溶媒
であることが適当である。
触媒に対しても充分な溶解力を示し、それゆえ反応系を
均一にし、また生成する水を偏在化せしめないよう水と
いかなる割合でも混じり合う性質を有し、かつ所望の反
応温度を保つに必要な沸点を示す非プロトン性極性溶媒
であることが適当である。
極性を示す一つの尺度として双極子モーメントがあるが
、本発明で採用する極性溶媒の双極子モーメントは、0
.5デバイから6.0デバイの範囲にある。
、本発明で採用する極性溶媒の双極子モーメントは、0
.5デバイから6.0デバイの範囲にある。
このような諸条件を満足する非プロトン性極性溶媒を例
示すれば、たとえばN・N−ジメチルホルムアミド、N
−N−ジメチルアセトアミド、2−N−メチル−2−ピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスフ
ォル、アミド、アセトニトリル、ポリリン酸などがあげ
られるが、なかでも前3者は価格、取扱いやすさ、沸点
などの諸点から好ましい。
示すれば、たとえばN・N−ジメチルホルムアミド、N
−N−ジメチルアセトアミド、2−N−メチル−2−ピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスフ
ォル、アミド、アセトニトリル、ポリリン酸などがあげ
られるが、なかでも前3者は価格、取扱いやすさ、沸点
などの諸点から好ましい。
しかして、カルボニル体を極性有機溶媒に溶解させる系
において、カルボニル体と極性有機溶媒との仕込割合は
、前者100部(重量部、以下同様)当り後者50〜1
000部、好ましくは100部〜500部の範囲で選び
。
において、カルボニル体と極性有機溶媒との仕込割合は
、前者100部(重量部、以下同様)当り後者50〜1
000部、好ましくは100部〜500部の範囲で選び
。
他方フェロセンとルイス酸を極性有機溶媒に溶解させる
系においてはフェロセン100部に対して、ルイス酸0
.1部〜20部、好ましくは0.5部〜10部、および
極性有機溶媒50〜1000部、好ましくは100部〜
500部の範囲で選ぶのが適当である。
系においてはフェロセン100部に対して、ルイス酸0
.1部〜20部、好ましくは0.5部〜10部、および
極性有機溶媒50〜1000部、好ましくは100部〜
500部の範囲で選ぶのが適当である。
さらに、本発明において、フェロセンとカルボニル体の
仕込み割合は、理論上は当モル反応であるが、フェロセ
ン1モル当りアルデヒドもしくはケトン類0.80〜1
.2モルの範囲に選ぶのが好ましい。
仕込み割合は、理論上は当モル反応であるが、フェロセ
ン1モル当りアルデヒドもしくはケトン類0.80〜1
.2モルの範囲に選ぶのが好ましい。
上記両者の系のうちいずれか一方の系の溶液を加熱攪拌
し、他方の系の溶液を滴下させ、重縮合させるにあたり
、一方の系の溶液の加熱温度としては60℃以上、なか
でも80〜180℃程度の範囲から選ぶのが適当であっ
て、たとえば室温付近の低温で他方の系の溶液の滴下を
行なうときは反応速度、重合度のいずれも満足すべき結
果かえられないという難点があり、一方180℃以上の
高温とするときには他方の系の溶液の滴下暗黒褐色の脆
弱なポリマーの生成が顕著になるという問題が生ずる。
し、他方の系の溶液を滴下させ、重縮合させるにあたり
、一方の系の溶液の加熱温度としては60℃以上、なか
でも80〜180℃程度の範囲から選ぶのが適当であっ
て、たとえば室温付近の低温で他方の系の溶液の滴下を
行なうときは反応速度、重合度のいずれも満足すべき結
果かえられないという難点があり、一方180℃以上の
高温とするときには他方の系の溶液の滴下暗黒褐色の脆
弱なポリマーの生成が顕著になるという問題が生ずる。
また反応時間は、反応温度、触媒や極性溶媒の種類およ
び使用量によってそれぞれ適当な範囲を定めるべきであ
るが、通常0.5〜6時間程度とするのが適当である。
び使用量によってそれぞれ適当な範囲を定めるべきであ
るが、通常0.5〜6時間程度とするのが適当である。
この場合、滴下時間は0.3〜4時間程度とするのが好
ましい。
ましい。
しかして、本発明では、カルボニル体を一方の系でフェ
ロセンとルイス酸触媒とを別の系でそれぞれ極性有機溶
媒に溶解させている為、カルボニル体とルイス酸触媒と
が直接反応することによるカルボニル自己縮合ポリマー
の副生を排除し得、かつフェロセンとルイス酸触媒を同
一の系で極性有機溶媒に溶解させる事により、フェロセ
ンの活性化が計りうるため他方の系との重縮合反応にお
いて、フェロセンモノポリマー、フェロセンとカルボニ
ル化合物のランダム縮合ポリマー及ヒフエロセンポリマ
ーの架橋反応物等の副生物の生成を排除し得るため、重
縮合反応が高温域から開始可能となり、フェロセンポリ
マーを高収率で得ることが出来る。
ロセンとルイス酸触媒とを別の系でそれぞれ極性有機溶
媒に溶解させている為、カルボニル体とルイス酸触媒と
が直接反応することによるカルボニル自己縮合ポリマー
の副生を排除し得、かつフェロセンとルイス酸触媒を同
一の系で極性有機溶媒に溶解させる事により、フェロセ
ンの活性化が計りうるため他方の系との重縮合反応にお
いて、フェロセンモノポリマー、フェロセンとカルボニ
ル化合物のランダム縮合ポリマー及ヒフエロセンポリマ
ーの架橋反応物等の副生物の生成を排除し得るため、重
縮合反応が高温域から開始可能となり、フェロセンポリ
マーを高収率で得ることが出来る。
重縮合の反応方式としては、バッチ式、追加仕込式、さ
らには連続方式などの各種方式が何れも採用可能であり
、また加圧重合も可能である。
らには連続方式などの各種方式が何れも採用可能であり
、また加圧重合も可能である。
かくしてえられるフェロセンポリマーは、分子量約15
00〜200000程度の淡黄色ないし淡褐色の固体で
あり、多(のものがN−N−ジメチルホルムアミド、ア
セトン、クロロホルムなどの溶剤類に可溶である。
00〜200000程度の淡黄色ないし淡褐色の固体で
あり、多(のものがN−N−ジメチルホルムアミド、ア
セトン、クロロホルムなどの溶剤類に可溶である。
しかして該ポリマーは、すぐれた耐熱性、耐酸化性を有
していると共に、それ自体半導電性を有しており、塗料
、帯電防止剤、反応触媒、硬化剤、安定剤、老化防止剤
(抗酸化剤)などの用途にきわめて有用である。
していると共に、それ自体半導電性を有しており、塗料
、帯電防止剤、反応触媒、硬化剤、安定剤、老化防止剤
(抗酸化剤)などの用途にきわめて有用である。
しかも、前述のごとく可撓性がすぐれており、かつシー
トに形成することもできるので半導電層、半導電シート
、電気機器材料などの用途にも有用である。
トに形成することもできるので半導電層、半導電シート
、電気機器材料などの用途にも有用である。
つぎに実施例をあげて本発明の詳細な説明する。
実施例 1
無水塩化第2鉄(FeC13)5部(重量部、以下同じ
)フェロセン50部および300部のジメチルホルムア
ミド(DMF)から成る溶液を500就丸底4径フラス
コに仕込み、窒素雰囲気中で140℃に加熱、攪拌する
。
)フェロセン50部および300部のジメチルホルムア
ミド(DMF)から成る溶液を500就丸底4径フラス
コに仕込み、窒素雰囲気中で140℃に加熱、攪拌する
。
この溶液にベンズアルデヒド451を100部のDMF
に溶解せしめた溶液を滴下Ptから約5m1i分の滴下
速度で添加する。
に溶解せしめた溶液を滴下Ptから約5m1i分の滴下
速度で添加する。
滴下開始と同時に発熱反応が起り、反応混合物は褐色に
変化する。
変化する。
全量滴下終了までこの温度で加熱攪拌を続ける。
滴下が終了して後、さらにこの温度で1時間保ったのち
、室温まで放冷して相当量の固体部を含む粘稠な液体を
得た。
、室温まで放冷して相当量の固体部を含む粘稠な液体を
得た。
これを重刑し、固体部を蒸溜水で数回洗浄乾燥した後、
石油エーテル、ベンゼンの順でソックスレー抽出を行な
い、未反応原料を除き、精製茶色ポリマーを得た。
石油エーテル、ベンゼンの順でソックスレー抽出を行な
い、未反応原料を除き、精製茶色ポリマーを得た。
沢液部についても、これを蒸溜水に稀釈したところ、ポ
リマーが沈澱として析出した。
リマーが沈澱として析出した。
これを重刑して上述の方法で洗浄精製したのち、先のポ
リマーと併合した。
リマーと併合した。
ここに得られたポリマーは軟化点160〜175℃の茶
色ポリマーで、120℃、5 kg /cntの条件で
プレスする事により、シート状に加工することが出来た
。
色ポリマーで、120℃、5 kg /cntの条件で
プレスする事により、シート状に加工することが出来た
。
なおポリマーの収率は98%、赤外線吸収スペクトルに
はカルボニル基をはじめ原料の残存を示す吸収はなく、
1600.1240.110011080.10101
970,950.800および690aニ1 に特性吸
収が認められた。
はカルボニル基をはじめ原料の残存を示す吸収はなく、
1600.1240.110011080.10101
970,950.800および690aニ1 に特性吸
収が認められた。
さらにここで得られたポリマーはその体積抵抗率が2×
105oh105ohというきわめて高い導電性を示す
のも大きな特長といえよう。
105oh105ohというきわめて高い導電性を示す
のも大きな特長といえよう。
比較例 1
フェロセン50部、ベンズアルデヒド45部FeCl3
5部およびDMF 400部を50011Ll丸底フラ
スコに仕込み激しく攪拌しつつ、N2中で加熱した。
5部およびDMF 400部を50011Ll丸底フラ
スコに仕込み激しく攪拌しつつ、N2中で加熱した。
所定の温度(140℃)に達するまでに約40分を要し
た。
た。
反応系の温度が140℃に達すると原料フェロセンが昇
華し、反応容器の器壁に付着する。
華し、反応容器の器壁に付着する。
この未反応フェロセンは、激しく攪拌されている溶媒に
より適宜洗われ、反応に消費されるが昇華したフェロセ
ンが見られなくなるまでには反応開始後、約5時間を必
要とした。
より適宜洗われ、反応に消費されるが昇華したフェロセ
ンが見られなくなるまでには反応開始後、約5時間を必
要とした。
反応混合物は濃褐色を呈し、反応は攪拌開始層6時間で
打切り、室温まで放冷すると極めて少量の固型部を含む
粘稠な黒褐色粗生成物を得た。
打切り、室温まで放冷すると極めて少量の固型部を含む
粘稠な黒褐色粗生成物を得た。
これを実施例1と全(同じ後処理、精製により目的のポ
リマーを得たが、収率は70%程度にとどまり、かつ未
反応原料、特にアルデヒド成分は回収されなかったこと
から、この反応条件下ではフェロセンと反応しなかった
ベンズアルデヒドは構造不明の生成物に変化してしまう
と考えられる、なお、得られたポリマーの緒特性につい
ては実施例1で得られたポリマーのそれと変るところは
なかった。
リマーを得たが、収率は70%程度にとどまり、かつ未
反応原料、特にアルデヒド成分は回収されなかったこと
から、この反応条件下ではフェロセンと反応しなかった
ベンズアルデヒドは構造不明の生成物に変化してしまう
と考えられる、なお、得られたポリマーの緒特性につい
ては実施例1で得られたポリマーのそれと変るところは
なかった。
実施例 2
ベンズアルデヒドの代りに、p−Jリルアルデヒド45
部を用いた点においてのみ実施例1と異なる反応を行な
ったところ、柔らかい銅色のポリマーが得られ、これを
蒸溜水、石油エーテル、ベンゼンで順次それぞれ数回洗
浄して120℃、5kg/cvrでプレス成型可能な精
製ポリマーを得た。
部を用いた点においてのみ実施例1と異なる反応を行な
ったところ、柔らかい銅色のポリマーが得られ、これを
蒸溜水、石油エーテル、ベンゼンで順次それぞれ数回洗
浄して120℃、5kg/cvrでプレス成型可能な精
製ポリマーを得た。
収率は90%であり、体積抵抗率は8X10’ohmw
孤であった。
孤であった。
実施例 3
ベンズアルデヒドの代りに、p−アニスアルデヒド45
部を、またDMFの代りにN−N−ジメチルアセトアミ
ドを極性溶媒として用いた点においてのみ実施例1と異
なる反応を行なった。
部を、またDMFの代りにN−N−ジメチルアセトアミ
ドを極性溶媒として用いた点においてのみ実施例1と異
なる反応を行なった。
その結果淡褐色ポリマーが生成し、これを実施例1とま
ったく同様に後処理、精製したところアセトンに可溶の
ポリマーが97%というほぼ定量的収率で得られた。
ったく同様に後処理、精製したところアセトンに可溶の
ポリマーが97%というほぼ定量的収率で得られた。
このポリマーもシートに成型可能であり、体積抵抗率は
5X105ohm−αであった。
5X105ohm−αであった。
比較例 2
ベンズアルデヒドの代りに、p−アニスアルデヒド45
部を、またDMFO代りにN−N−ジメチルアセトアミ
ドを極性溶媒として用いた点においてのみ比較例2と異
なる反応を行なった。
部を、またDMFO代りにN−N−ジメチルアセトアミ
ドを極性溶媒として用いた点においてのみ比較例2と異
なる反応を行なった。
その結晶、淡黄色ポリマーが生成したが、収率は78%
にとどまった。
にとどまった。
また構造不明の黒色タール成分が副生成物として5%収
率で単離された。
率で単離された。
なお、得られたポリマーの緒特性は実施例3のそれを変
るところはなかった。
るところはなかった。
比較例 3
p−アニスアルデヒド45部とN−N−ジメチルアセト
アミド100部およびFeCl35部からなる溶液を激
しく攪拌し、140℃に加熱し、これにフェロセンのN
−N−ジメチルアセトアミド溶液を加える反応を行おう
としたところ、フェロセンの滴下開始前に加熱されたア
ルデヒドF eC1a溶液の黒褐色化がはじまり、次い
で粘稠となり加熱約30分で殆ど原料アルデヒドの臭気
が失われた。
アミド100部およびFeCl35部からなる溶液を激
しく攪拌し、140℃に加熱し、これにフェロセンのN
−N−ジメチルアセトアミド溶液を加える反応を行おう
としたところ、フェロセンの滴下開始前に加熱されたア
ルデヒドF eC1a溶液の黒褐色化がはじまり、次い
で粘稠となり加熱約30分で殆ど原料アルデヒドの臭気
が失われた。
反応を中止し、内容物を室温まで放冷したところ、黒色
樹脂状物質が得られ、その赤外スペクトルなどからこの
ものはアルデヒドの単独縮合生成物であると推定された
。
樹脂状物質が得られ、その赤外スペクトルなどからこの
ものはアルデヒドの単独縮合生成物であると推定された
。
この場合、原料アルデヒドの回収は10%に満たなかっ
た。
た。
実施例 4
ベンズアルデヒドの代りに、ケイ皮アルデヒド45部を
、FeCl3の代りに無水塩化アルミニウム(以下Al
Cl3という)5部を、またDMFO代りにDMAcを
極性溶媒として用いた点においてのみ実施例1と異なる
反応を行なった。
、FeCl3の代りに無水塩化アルミニウム(以下Al
Cl3という)5部を、またDMFO代りにDMAcを
極性溶媒として用いた点においてのみ実施例1と異なる
反応を行なった。
この場合、触媒として用いたAlCl3は使用直前に不
活性雰囲気中、乾燥状態にて充分細砕したうえで反応に
供した。
活性雰囲気中、乾燥状態にて充分細砕したうえで反応に
供した。
実施例1とまったく同様の後処理、精製法によって97
%という殆ど定量的な収率で目的のポリマーを得た。
%という殆ど定量的な収率で目的のポリマーを得た。
体積抵抗率は6X106ohm−CrrLであり、また
、118011155゜1090.1040.970.
740および720備−1に赤外吸収スペクトルが認め
られた。
、118011155゜1090.1040.970.
740および720備−1に赤外吸収スペクトルが認め
られた。
実施例 5
ベンズアルデヒドに代り、クロトンアルデヒドFeCl
3に代り塩化スズ(SnC12)、DMFに代りN〜メ
チルピロリドンをそれぞれ所定の量用い、反応温度域を
100〜110℃とした以外は実施例1と同様の条件、
方法にて反応を行ない、収率95%で目的のポリマーを
得た。
3に代り塩化スズ(SnC12)、DMFに代りN〜メ
チルピロリドンをそれぞれ所定の量用い、反応温度域を
100〜110℃とした以外は実施例1と同様の条件、
方法にて反応を行ない、収率95%で目的のポリマーを
得た。
体積抵抗率は7 X 103ohm−CrfLであり、
ポリマーの外観は茶色弾性体であった。
ポリマーの外観は茶色弾性体であった。
実施例 6
ベンズアルデヒドの代りに、フルフラール36部、DM
FO代りに極性溶媒としてヘキサメチルホスフォルアミ
ド(HMPA)を用いた点においてのみ実施例1と異な
る反応を行なった。
FO代りに極性溶媒としてヘキサメチルホスフォルアミ
ド(HMPA)を用いた点においてのみ実施例1と異な
る反応を行なった。
反応の様相は実施例1と異なるところはないが得られた
ポリマーは茶色海綿状であり、空気中で軟化点(180
℃)以上に加熱した後では、脆弱になった。
ポリマーは茶色海綿状であり、空気中で軟化点(180
℃)以上に加熱した後では、脆弱になった。
精製ポリマーの体積抵抗率は2×107ohm六流であ
り、また、160011280.117011020お
よび940crrL’ に赤外特性吸収スペクトルを
示した。
り、また、160011280.117011020お
よび940crrL’ に赤外特性吸収スペクトルを
示した。
なお収率は74%であった。実施例 7
ベンズアルデヒドに代って、p−ジメチルアミノベンズ
アルデヒド45部を用いた点においてのみ実施例1と異
なる反応を行ない濃いうぐいす色ポリマーを収率84%
で得た。
アルデヒド45部を用いた点においてのみ実施例1と異
なる反応を行ない濃いうぐいす色ポリマーを収率84%
で得た。
得られたポリマーの体積抵抗率は4 X 107ohm
−αであり、アセトンに可溶であった。
−αであり、アセトンに可溶であった。
実施例 8
ベンズアルデヒドの代りに、サリチルアルデヒド45部
を用いた点においてのみ実施例1と異なる反応を行なっ
た。
を用いた点においてのみ実施例1と異なる反応を行なっ
た。
この場合には反応時間を合計4時間以上とするのがポリ
マー収率向上に有効であり、4時間反応を行なった後、
実施例1と全く同様の洗浄、精製層、88%の収率で目
的のポリマーを得た。
マー収率向上に有効であり、4時間反応を行なった後、
実施例1と全く同様の洗浄、精製層、88%の収率で目
的のポリマーを得た。
このポリマーの体積抵抗率は2×107ohm−1であ
り、赤外線吸収スペクトルでは、原料であるサリチルア
ルデヒド特性吸収の消失は勿論であるが、ポリマー中の
OH基の吸収が非会合性OH吸収として認められた。
り、赤外線吸収スペクトルでは、原料であるサリチルア
ルデヒド特性吸収の消失は勿論であるが、ポリマー中の
OH基の吸収が非会合性OH吸収として認められた。
実施例 9
ベンズアルデヒドに代り、ベンゾフェノン48部を用い
た点においてのみ実施例1と異なる反応を行ない、収率
71%で目的のポリマーを得た。
た点においてのみ実施例1と異なる反応を行ない、収率
71%で目的のポリマーを得た。
得られたポリマーの体積抵抗率は5×105ohm−4
11であり、1600.1285.1245゜1185
.1155.1088.1035,950および700
C1′rL−1に赤外線吸収スペクトルを示した。
11であり、1600.1285.1245゜1185
.1155.1088.1035,950および700
C1′rL−1に赤外線吸収スペクトルを示した。
実施例 10
ベンズアルデヒドに代り、シクロヘキサノン40部を用
い、FeCl3に代り無水塩化亜鉛(ZnC12)を5
部用い、かつ反応温度をシクロヘキサノンの沸点(15
5℃)とした点においてのみ実施例1と異なる反応を行
ない、淡茶色を呈する目的のポリマーを収率56%で得
た。
い、FeCl3に代り無水塩化亜鉛(ZnC12)を5
部用い、かつ反応温度をシクロヘキサノンの沸点(15
5℃)とした点においてのみ実施例1と異なる反応を行
ない、淡茶色を呈する目的のポリマーを収率56%で得
た。
この場合、残存物から約41%のフェロセンが未反応原
料として回収された。
料として回収された。
また、得られたポリマーの体積抵抗率はlX109ol
X109ohであり、1600゜1110.1040,
990,955.925および700(11771’に
赤外線吸収スペクトルを示した。
X109ohであり、1600゜1110.1040,
990,955.925および700(11771’に
赤外線吸収スペクトルを示した。
実施例 11
シクロヘキサノンに代り、アセトフェノン45部を用い
、ZnCl2に代り5nC125部を用いたほかは実施
例10と同様の反応を行ない、収率62%で銅色を呈す
る目的のポリマーを得た。
、ZnCl2に代り5nC125部を用いたほかは実施
例10と同様の反応を行ない、収率62%で銅色を呈す
る目的のポリマーを得た。
なおこの反応における未反応回収フェロセンは36%で
あった。
あった。
また得られたポリマーは1600゜1380.1255
.1100110001945゜815および700c
m’に赤外線特性吸収スペクトルを示した。
.1100110001945゜815および700c
m’に赤外線特性吸収スペクトルを示した。
Claims (1)
- 1 フェロセンとアルデヒドもしくはケトンを極性有機
溶媒中、ルイス酸触媒の存在下で重縮合し、フェロセン
ポリマーを製造するにあたり、アルデヒドもしくはケト
ンを一方の系でフェロセンおよびルイス酸触媒を別の系
でそれぞれ極性有機溶媒に溶解せしめ、加熱攪拌された
一方の系の溶液に他方の系の溶液を滴下させ、重縮合さ
せることを特徴とするフェロセンポリマーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP810276A JPS5845968B2 (ja) | 1976-01-27 | 1976-01-27 | フェロセンポリマ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP810276A JPS5845968B2 (ja) | 1976-01-27 | 1976-01-27 | フェロセンポリマ−の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5291094A JPS5291094A (en) | 1977-08-01 |
| JPS5845968B2 true JPS5845968B2 (ja) | 1983-10-13 |
Family
ID=11683927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP810276A Expired JPS5845968B2 (ja) | 1976-01-27 | 1976-01-27 | フェロセンポリマ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845968B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122169U (ja) * | 1986-01-27 | 1987-08-03 |
-
1976
- 1976-01-27 JP JP810276A patent/JPS5845968B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122169U (ja) * | 1986-01-27 | 1987-08-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5291094A (en) | 1977-08-01 |
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