CN114144453A - 聚合物阴离子传导膜 - Google Patents

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H·勒格尔
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Abstract

本发明提供优选地具有至少一个螺环或哌啶结构单元的化合物，尤其是聚合化合物，它们的制备方法和它们作为阴离子传导膜的用途。

Description

聚合物阴离子传导膜
技术领域
本发明提供了具有某种螺环或哌啶结构单元的化合物，尤其是聚合化合物；它们的制备方法和它们的用途，尤其是作为阴离子传导膜的用途。
背景技术
聚合物离子传导膜早已为人所知。在WO 2005/045978 A2、US 2009325030 A1和US20040121210 A1中描述的膜是基于高度氟化的聚合物主链。
在EP 2224523 B1和US 20140014519 A1中，制备了阴离子传导膜，其中用具有乙烯基的多种单体的混合物浸渍多孔膜，至少一种所述单体具有卤素基团(氯基团)，将多孔膜的表面各自用聚酯膜覆盖，然后进行热聚合。然后将如此获得的材料用三甲胺或甲基碘处理，且然后用NaOH处理。在EP 2296210 A1中，用三甲胺处理之后用Na2CO3处理。
在EP 2606954 A1中，阴离子传导膜是通过含有聚合物的聚合物溶液的固化而获得的，该聚合物是通过聚砜的氯甲基化和随后用三甲胺的处理而获得的。
CN 104829814 B公开了含有季铵化的哌啶基团的聚合物、它们的制备方法、阴离子交换膜和它们的制备方法。该聚合物的主链主要由苯环组成，且所制备的阴离子交换膜具有良好的机械性能。侧链中的季铵化的哌啶基团(阳离子基团)具有强的耐碱性能。该聚合物的合成方法简单，其离子基团含量是可控的，且该聚合物可用于制备具有机械性能好、传导率高和耐碱性能强的优点的阴离子交换膜。
WO 2017172824 A1公开了聚(芳基哌啶鎓)聚合物，其具有引入到不含醚键的刚性芳族聚合物主链中的碱稳定性阳离子哌啶鎓。与常规氢氧化物交换膜或离聚物相比，由这些聚合物形成的氢氧化物交换膜或氢氧化物交换离聚物表现出优异的化学稳定性、氢氧化物传导性、降低的吸水率、在选定溶剂中的良好溶解性和在环境干燥状态下改善的机械性能。包含该聚(芳基哌啶鎓)聚合物的氢氧化物交换膜燃料电池在相对高温下表现出增强的性能和耐久性。
T.H.Pham、J.S.Olsson和P.Jannasch开发了用于阴离子交换膜的带有侧链N-螺环季铵阳离子的聚(亚芳基亚烷基)和用基于哌啶的季铵阳离子官能化的氢氧离子传导聚(三联苯亚烷基)和它们的合成(T.H.Pham,J.S.Olsson,P.Jannasch,J.Mater.Chem.A,2018,6,16537-16547和T.H.Pham,J.S.Olsson,P.Jannasch,J.Mater.Chem.A,2019,7,15895-15906)。
本发明解决的问题是提供适合用作阴离子传导聚合物或用于制备阴离子传导聚合物的替代化合物。
发明内容
出人意料的是，本发明人发现该问题可以通过下文和权利要求中描述的根据本发明的化合物来解决。
因此，本发明提供如权利要求中要求保护的和在下文中描述的化合物。
本发明同样提供了用于制备此类化合物的方法和它们作为阴离子传导膜的用途，以及这些膜本身。
根据本发明的聚合物具有可以以简单的方式制备的优点。
由本发明的化合物制备的膜具有以下优点：它们具有非常高的机械稳定性和低溶胀特性以及高尺寸稳定性。此外，所述膜表现出相当高的阴离子传导率。
在下文中通过实例的方式描述了根据本发明的化合物、方法和用途，但无意将本发明限制于这些说明性的实施方案。当在下面指定化合物的范围、通式或类别时，这些旨在不仅包括明确提及的化合物的相应范围或组，而且还包括可通过省去单个值(范围)或化合物而获得的化合物的所有子范围和子组。当在本说明书的上下文中引用文献时，它们的内容应当完全构成本发明的公开内容的一部分，特别是关于所引用的主题。除非另有说明，否则本文下文指定的百分比均按重量计。在下文中报告平均值的情况下，除非另有说明，否则这些值为数值平均值。除非另有说明，否则在下文中提及材料的性质的情况下，例如粘度等，这些是材料在25℃下的性质。在本发明中使用化学(经验)式的情况下，所指定的指数不仅可以是绝对数，还可以是平均值。
本发明提供了含有至少一个式(I)的单元的化合物：
Figure BDA0003482106040000031
其中X是包含与C1和C2键合的带有正电荷的氮原子的结构单元，所述氮原子通过两个键与一个或两个烃基键合，所述烃基包含1至12、优选地1至6、更优选地1或5个碳原子，并且Z是如下结构单元，所述结构单元包含与C3和C4键合的碳原子和至少一个与氧原子之一直接键合的芳族6-元环，其中所述芳族环可以被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
优选地，本发明的化合物由式(Ia)或(Ib)表示：
Figure BDA0003482106040000032
Figure BDA0003482106040000041
其中Y＝各自是相同或不同的卤素，优选地F，M是1至500的整数、优选地5至250的整数，X是包含与C1和C2键合的带有正电荷的氮原子的结构单元，所述氮原子通过两个键与一个或两个烃基键合，所述烃基包含1至12、优选地1至6、更优选地1或5个碳原子，并且Z是如下结构单元，所述结构单元包含与C3和C4键合的碳原子和至少一个与氧原子之一直接键合的芳族6-元环，其中所述芳族环可以被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
所述结构单元X优选地由式(IIa)或(IIb)的单元表示：
Figure BDA0003482106040000042
最优选地，存在于本发明的化合物中的结构单元X以大于50％、优选地大于75％、并且最优选地大于90％的存在比例由式(IIa)或(IIb)的单元表示。例如可以通过1H-NMR和/或13C-NMR确定所述存在单元。
所述结构单元Z优选地由式(IIIa)的单元表示：
Figure BDA0003482106040000051
其中R1、R2、R3和R4各自是相同或不同的-H或具有1至4个碳原子的烷基，R1、R2、R3和R4各自优选地是甲基或叔丁基，更优选地是甲基。
本发明的化合物优选地由式(IVa)至(IVd)中的至少一个来表示：
Figure BDA0003482106040000052
Figure BDA0003482106040000061
其中Ma和Mb是1至500的整数、优选地5至250的整数，而其中所述芳族环可进一步被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
本发明最优选的化合物是如下化合物，其中式(I)、(Ia)、(Ib)、(IVa)、(IVb)、(IVc)和(IVd)的化合物中的芳族环没有进一步被一个或多个卤素或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
根据本发明的化合物可以例如，通过下文描述的根据本发明的方法来获得。
本发明的方法的特征在于它包括其中如下式(V)的化合物与选自式(VIa)或(VIb)的化合物反应的步骤：
Figure BDA0003482106040000071
其中所述芳族环可进一步被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。优选地，该反应步骤是在100至300℃的温度下进行，更优选地在125至175℃的反应温度下进行。最优选地，所述反应步骤是在反应混合物沸腾的温度下进行，优选地同时在搅拌下进行。所述反应步骤最优选地在惰性气体气氛下进行，优选地在氮气气氛下进行。在反应容器的顶部，优选去除所形成的任何甲醇和/或水。所述反应步骤优选地是在K2CO3存在下进行。
所述反应步骤优选地是在有机溶剂的存在下进行。优选地使用二甲基乙酰胺作为溶剂。
优选地，根据本发明的方法包括使用烷基化剂、优选地使用甲基化剂的步骤。所用的优选的甲基化剂是碘甲烷。
在本发明的优选方法中，在式(V)、(VIa)和(VIb)的化合物中的芳族环没有进一步被一个或多个卤素或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
本发明的化合物可用于不同的目的。优选地，本发明的化合物是聚合物，且用作阴离子传导膜或用于制备阴离子传导膜。
优选地，本发明的化合物用于制备用于电化学过程中的部件，该电化学过程优选地选自电解、电渗析和燃料电池技术。
本发明的另一方面是阴离子传导膜的制备方法和可用于电化学过程中的部件的制备方法，该电化学过程优选地选自电解、电渗析和燃料电池技术，其特征在于使用了根据本发明的化合物。
因此，本发明的另一方面是电解器，其特征在于它包含如上所述的根据本发明的化合物。
下面的实施例以实例的方式描述了本发明，而无意将本发明限制于所述实施例中指定的实施方案，本发明的范围基于说明书和权利要求书的整体描述是清楚的。
实施例
实施例1：含哌啶的单体(VIb)的合成
将150g乙酸、17g(0.15mol)N-甲基哌啶酮、49g(0.40mol)2,6-二甲基苯酚和30g浓盐酸供入一个500ml三颈烧瓶中，该烧瓶带有内部温度计、磁力搅拌器的加热和回流冷却器。随后，在搅拌下将该溶液加热至90℃。在反应时间内，沉淀出大量产物。40小时后，将反应物料冷却至室温。过滤出结晶的沉淀物，用少量乙酸洗涤三次，并悬浮在250g水与400g乙醇的混合物中。随后，将该悬浮液加热至80℃，导致悬浮固体的溶解。通过添加氨溶液，沉淀出N-甲基-4,4-二(3',5'-二甲基,4'-羟基苯基)-哌啶单体。冷却至室温后，将其滤出，滤饼用水洗涤3次并在真空干燥过夜。
实施例2：含哌啶的聚合物的合成
在500mL三颈烧瓶中进行合成，该烧瓶带有油浴、机械搅拌器、带有具有可调节回流比的蒸馏头冷却器的填充柱和冷凝物去除装置。在合成开始时，将0.09mol(30.51g)的N-甲基-4,4-二(3',5'-二甲基,4'-羟基苯基)-哌啶、0.09mol(19.62g)的4,4'-二氟二苯甲酮、105g的二甲基乙酰胺和0.135mol的细研磨的K2CO3在室温下在氮气气氛下混合1小时。然后将所述油浴的温度升高至235℃，导致反应混合物沸腾。使用所述柱除去所产生的水，并将55g二甲基乙酰胺加入到所述反应混合物中。4小时后，将另外的50g二甲基乙酰胺加入到所述反应混合物中，并将所述油浴温度降低至190℃。10小时后关闭该油浴的加热，将反应产物冷却至室温并倒入水中。将该产物用热水洗涤两次，并用乙醇:水＝1:1(以体积计)的混合物洗涤一次。精细地，将产物在125℃下在真空中干燥过夜。产量几乎是化学计量的45g。
实施例3：来自实施例2的含哌啶的聚合物的季铵化
将10g来自实施例2的聚合物在50℃在搅拌下溶解在45g的二甲基乙酰胺中1小时。将该聚合物溶液冷却至30℃后，将4.13g的碘甲烷缓慢滴加到该聚合物溶液中并再搅拌2小时。在该聚合物的季铵化后，通过使用200mbar的真空泵除去过量的碘甲烷，并使气相通过两个串联排列的装有30重量％的KOH水溶液的洗气瓶。
实施例4：来自实施例3的含哌啶的聚合物的膜流延
将来自实施例3的季铵化的聚合物的溶液直接用于制备膜。用注射器吸取所需量的聚合物溶液，并通过0.45μm PTFE过滤器直接施加到预热至40℃的玻璃板上。对于该玻璃板的涂布，将带有刮片的涂布器以5mm/s的速度自动拉过该玻璃板。将所施加的湿层在室温下在氮气气氛下预干燥12小时，然后在真空下在60℃下干燥6小时。
实施例5：含螺环的单体(VIa)的合成
在2L带有磁力搅拌器、温度控制器和冷凝器的三颈烧瓶中，将36g(0.26mol)的K2CO3溶解在150ml的EtOH中。然后将57.3g(0.40mol)的1,4-二氧杂-8-氮杂螺[4,5]癸烷溶解在800ml的EtOH中并转移到三颈烧瓶中。此后，将温度调节至35℃。随后，在12小时内将92g(0.40mol)的1,5-二溴戊烷在150ml的EtOH中的溶液逐滴加入。70小时后，将反应产物冷却至室温，通过过滤分离出沉淀的KBr并将该溶液在旋转蒸发器上进行浓缩。在浓缩期间，使额外量的KBr结晶并滤出。将在低于80℃的温度下固化的滤液过滤且无需进一步纯化用作含螺环的单体(VIa)的合成的离析物之一。
在500ml带有磁力搅拌器和油浴的圆底烧瓶中，将51.5g(0.177mol)的上述分子和0.44mol的2,6-二甲基苯酚和20g(0.21mol)的甲磺酸、1g水和0.90g(0.005mol)的3-巯基-1-丙烷磺酸钠在100℃下搅拌70小时。将该混合物冷却至室温并与200g的水混合三次。之后在10mbar压力下将其蒸馏以去除挥发性物质。将含螺环的单体(VIa)部分地固化和在EtOH在水中的25体积％混合物中重结晶两次。
实施例6：含螺环的聚合物的合成
在100mL三颈烧瓶中进行合成，该烧瓶带有油浴、机械搅拌器、带有具有可调节回流比的蒸馏头冷却器的填充柱和冷凝物去除装置。在合成开始时，将0.01mol(4.89g)的3,3-二(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-6-氮杂螺[5.5]十一烷-6-鎓甲烷磺酸盐、0.01mol(2.18g)的4,4'-二氟二苯甲酮、15g的二甲基乙酰胺和0.0125mol(1.73g)的精细研磨的K2CO3在室温下在氮气气氛下混合1小时。然后，将该油浴的温度升高至235℃，导致该反应混合物的沸腾。使用所述柱除去产生的水，并将8g二甲基乙酰胺加入到反应混合物中。10小时后关闭油浴加热，并且将反应产物冷却至室温并倒入乙酸乙酯中。将该产物用热水洗涤三次，并用乙醇:水＝1:1(以体积计)混合物洗涤一次。精细地，将其在110℃下在真空下干燥过夜。
实施例7：来自实施例6的含螺环的聚合物的膜流延
在50℃下搅拌下，将10g来自实施例6的聚合物溶解在30g的二甲基乙酰胺中一小时。用注射器吸取所需量的聚合物溶液，并通过0.45μm PTFE过滤器直接施加到预热至40℃的玻璃板上。对于该玻璃板的涂布，将带有刮片的涂布器以5mm/s的速度自动拉过该玻璃板。将施加的湿层在室温下在氮气下预干燥12小时，然后在60℃下在真空下干燥6小时。
实施例8：含螺环的嵌段共聚物的合成
步骤1：在100ml带有磁力搅拌器、加热器和回流冷凝器的三颈烧瓶中，将0.02mol(6.72g)4,4′-(六氟异亚丙基)二苯酚、0.018mol(3.924g)4,4'-二氟二苯甲酮溶解在24g二甲基甲酰胺中。在添加0.0225mol(3.1g)研磨的K2CO3后，将所有的离析物回流4小时，然后在氮气氛下冷却至室温。
步骤2：在250ml带有机械搅拌器、加热器、带有馏出物去除头的柱的三颈烧瓶中，将0.02mol(9.78g)的来自实施例5的含螺环的单体(VIa)、0.022mol(4.796g)4,4'-二氟二苯甲酮、0.0225mol(3.1g)研磨的K2CO3在35g二甲基甲酰胺中混合并缓慢加热至沸腾。结果，形成了微溶的沉淀物，并在反应过程中完全溶解。在柱头处除去反应期间所形成的水。将离析物的混合物回流15小时，然后在氮气下冷却至室温。
步骤3：将步骤1的反应物料缓慢加入到步骤2的反应物料中，并将25g二甲基甲酰胺加入该混合物中。将该设备用氮气吹扫并在回流下和搅拌的同时煮沸6小时。在氮气气氛下将该溶液冷却至室温。
实施例9：来自实施例8的含螺环的嵌段共聚物的膜流延
在50℃搅拌下，将10g来自实施例8的聚合物溶解在30g的二甲基乙酰胺中一小时。用注射器吸取所需量的聚合物溶液，并通过0.45μm PTFE过滤器直接施加到预热至40℃的玻璃板上。对于该玻璃板的涂布，将带有刮片的涂布器以5mm/s的速度自动拉过该玻璃板。将施加的湿层在室温下在氮气下预干燥12小时，然后在60℃下在真空下干燥6小时。
实施例10：膜的离子交换
分别对实施例4、7和9中制备的膜进行离子交换：将所述膜的样品在60℃下置于1MKOH水溶液中24小时。然后用去离子水冲洗该膜样品，并将该膜样品置于新鲜的去离子水中3次，每次一小时均在60℃下。随后，将该膜样品在室温下储存于新鲜的去离子水中过夜。
实施例11：离子传导率(IC)的测量
通过在常规4电极设备中的阻抗谱(EIS)来测量来自实施例10的离子交换膜样品的面内离子传导率。将该膜样品安装在市售的BT-112电池(Bekk Tech LLC)中，从而将两条外部Pt线置于该样品下方，并将两条中点Pt线置于该样品上方。将该BT-112电池安装在2块PTFE板之间并填充去离子水。该去离子水的温度由水浴控制，且去离子水被永久地泵送通过该电池。通过被广泛使用的R(RC)Randles等效电路拟合所获取的EIS光谱来进行膜电阻(R膜)的计算。膜样品的离子传导率(σ)由等式(1)给出：
σ＝L/(R膜*A) (1)
其中L是Pt线之间的距离(5mm)，A是两条外部Pt线之间的膜样品的面积。对于每种膜的3个样品重复各自测量，计算平均值±标准偏差。
以相同方式测试了两种市售的离子交换膜。表1给出了测量结果。
实施例12：吸水率(WU)的测量
将来自实施例10的离子交换膜样品(对于每种测试的膜，3个样品)用于吸水率的测量。所有样品在真空烘箱中在40℃和25mbar下干燥24小时，然后在干燥器中冷却至室温并称重。对于吸水率的测量，将膜样品储存在25℃的去离子水中24小时。随后，再次测定每个样品的重量。为此目的，借助滤纸从该膜上除去粘附的水。每个测量重复3次并计算平均值±标准偏差。吸水率(WU)由等式(2)得出：
WU＝(m湿-m干)/m干*100％ (2)
其中m湿是溶胀后的样品重量，并且m干是干燥后的样品重量。
以相同方式测试了两种市售的离子交换膜。表1给出了测量结果。
实施例13：尺寸稳定性(DS)的测量
将来自实施例10的离子交换膜样品(对于每个测试的膜，3个样品)用于尺寸稳定性的测量。将所有样品在真空烘箱中在40℃和25mbar下干燥24小时，然后在干燥器中冷却至室温。测定参数如样品长度、样品宽度和样品厚度。为了确定溶胀行为，将膜样品储存于25℃的去离子水中24小时。随后，再次测定样品长度、样品宽度和样品厚度。为此目的，借助滤纸从所述膜上除去粘附的水。每个测量重复3次并计算平均值±标准偏差。在长度、宽度和厚度上的溶胀行为(称为尺寸稳定性，DS)由等式(3)给出：
DS＝(x湿–x干)/x干*100％ (3)
其中x湿是溶胀后样品的长度、宽度或厚度，x干是样品的干燥长度、干燥宽度或干燥厚度。
以相同方式测试了两种市售的离子交换膜。表1给出了测量结果。
实施例14：在不同温度下的去离子水中的机械强度(DMA)的测量
将来自实施例10的离子交换膜样品(对于每种所测试的膜，3个样品)在25℃下的去离子水中储存24小时。在将该样品安装到测量系统(带水浴的DMA 8000)之前，测定每个膜样品的宽度和厚度。每个测量重复3次并计算平均值±标准偏差。DMA测量如下进行：-将膜样品安装在具有静态预载荷的两个垂直支架之间。为了对样品施加静态预载荷，在安装期间使夹具之间的距离(也称为自由程长度l)减少约1mm。将该样品固定在两个卡钉之间，然后恢复原始自由程长度，拉伸该样品。将整个测试装置浸入加热的水浴中的去离子水中，使得样品完全被水包围。测量程序涉及在室温(25℃)和90℃之间的温度范围内在2K/分钟的施加的加热速率下该样品的检查。在此温度区间内，在1Hz的频率下用0.1％的伸长率ε正弦连续地载荷膜样品。以％为单位的伸长率由等式(4)得出：
ε＝Δl/l (4)
其中Δl为以mm为单位的样品应变和l为自由程。在自由程长度l＝10mm的情况下，0.01mm的伸长导致ε＝0.1％。通过力传感器，检测对于给定应变所需的电压。
以相同方式测试了两种市售的离子交换膜。表1给出了测量结果。
表1：根据实施例9至12获得的实验数据：来自实施例4的膜标记为膜1，来自实施例7的膜标记为膜2，来自实施例9的膜标记为膜3(所有三种膜均以OH-形式进行离子交换，如实施例10中所述)和市售的膜
WU[％] DS<sup>1</sup>[％] IC<sup>2</sup>[mS/cm] IC<sup>3</sup>[mS/cm] DMA<sup>4</sup>[GPa]
膜1 10,4±1,6 4,6±0,4 84,1±1,9 - 0,661±0,11
膜2 6,5±1,9 3,9±0,3 46,1±1,6 - 0,446±0,038
膜3 6,9±0,2 1,4±0,1 11,2±1,2 - 0,946±0,092
FAA-3 28,4±8,8 13,1±2,7 30,9±3,4 - 0,086±0,01
Nafion N-115 14,0±0,7 5,1±0,5 - 110,7±4,8 0,085±0,01
·FAA-3是来自FUMATECH BWT GmbH的市售阴离子交换膜
·Nafion N-115是来自The Chemours Company的市售阳离子交换膜
·1这些数据是指膜厚度的变化
·2这些数据是指以OH-形式测量的膜的传导率
·3这些数据是指以H+形式测量的膜的传导率
·4所有膜均在60℃下以OH形式被测量(Nafion是以H+形式被测量)
从表1可以看出，根据本发明的膜显示出比现有技术的膜的DMA值高至少5倍的DMA值。因此可以制备具有同等机械稳定性的更薄的膜。

Claims (13)

1.含有至少一个式(I)的单元的化合物：
Figure FDA0003482106030000011
其中X是包含与C1和C2键合的带有正电荷的氮原子的结构单元，所述氮原子通过两个键与一个或两个烃基键合，所述烃基包含1至12、优选地1至6、更优选地1或5个碳原子，和Z是如下结构单元，所述结构单元包含与C3和C4键合的碳原子和至少一个与氧原子之一直接键合的芳族6-元环，其中所述芳族环可以被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
2.根据权利要求1的化合物，其特征在于所述化合物由式(Ia)或(Ib)表示：
Figure FDA0003482106030000012
Figure FDA0003482106030000021
其中Y＝各自是相同或不同的卤素，优选地F，M是1至500的整数、优选地5至250的整数，X是包含与C1和C2键合的带有正电荷的氮原子的结构单元，所述氮原子通过两个键与一个或两个烃基键合，所述烃基包含1至12、优选地1至6、更优选地1或5个碳原子，并且Z是如下结构单元，所述结构单元包含与C3和C4键合的碳原子和至少一个与氧原子之一直接键合的芳族6-元环，其中所述芳族环可以被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
3.根据权利要求1或2的化合物，其特征在于所述结构单元X由式(IIa)或(IIb)的单元表示：
Figure FDA0003482106030000022
4.根据权利要求1至3中任一项的化合物，其特征在于所存在的结构单元X以大于50％、优选地大于75％、并且最优选地大于90％的存在比例由式(IIa)或(IIb)的单元表示。
5.根据权利要求1至4中任一项的化合物，其特征在于所述结构单元Z由式(IIIa)的单元表示：
Figure FDA0003482106030000031
其中R1、R2、R3和R4各自是相同或不同的-H或具有1至4个碳原子的烷基，R1、R2、R3和R4各自优选地为甲基或叔丁基，更优选地为甲基。
6.根据权利要求1至5中至少一项的化合物，其特征在于所述化合物由式(IVa)至(IVd)中的至少一个来表示：
Figure FDA0003482106030000032
Figure FDA0003482106030000041
其中Ma和Mb是1至500的整数、优选地5至250的整数，并且其中所述芳族环可进一步被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
7.根据权利要求1至6中至少一项的化合物，其特征在于式(I)、(Ia)、(Ib)、(IVa)、(IVb)、(IVc)和(IVd)的化合物中的所述芳族环没有进一步被一个或多个卤素或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
8.制备根据权利要求1至7中任一项的化合物的方法，其特征在于所述方法包括式(V)的化合物与选自式(VIa)或(VIb)的一种化合物反应的步骤：
Figure FDA0003482106030000042
Figure FDA0003482106030000051
其中所述芳族环可进一步被一个或多个卤素和/或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于所述方法包括使用烷基化剂、优选地甲基化剂的步骤。
10.根据权利要求8或9的方法，其特征在于式(V)、(VIa)和(VIb)的化合物中的所述芳族环没有进一步被一个或多个卤素或一个或多个C1-至C4-烷基取代。
11.根据权利要求1至7中任一项的化合物的用途，其用作阴离子传导膜或用于制备阴离子传导膜。
12.根据权利要求11的化合物的用途，其用于制备用于电化学过程中，优选地选自电解、电渗析和燃料电池技术中的部件。
13.电解器，其特征在于它包括根据权利要求1至7中任一项的化合物。
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