DE3743443C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vorläufer-Polymer zur Herstellung
von Poly(heteroarylenvinylenen) hoher Leitfähigkeit.
Von Poly(heteroarylenvinylenen) ist als geradkettiges konjugiertes
Polymer Poly(2,5-thienylenvinylen) bereits bekannt.
Dieses Poly(2,5-thienylenvinylen) läßt sich beispielsweise
durch Wittig-Reaktion durch Umsetzen eines
Diphosphoniumsalzes mit einem Dialdehyd herstellen (vgl.
"Macromol. Chem." 182, 3419 (1981) und "Macromol. Chem."
131, 15 (1970)). Es ist ferner bekannt, daß dieses Polymer
unter Berücksichtigung seiner Leitfähigkeit einen Isolator
oder Halbleiter von bestenfalls 10-8 S/cm oder weniger
darstellt.
Ebenfalls bekannt als geradkettiges konjugiertes Polymer ist
ein Poly(2,5-furandiylvinylen). Dieses Polymer erhält man
beispielsweise durch Autokondensation von 5-Methylfuran-2-
carbaldehyd unter Verwendung einer Base als Katalysator (vgl.
"Macromol. Chem." 182, 3419 (1981).
Leitende Massen mit einem der genannten Polymeren in
Pulverform und einem Elektronenakzeptor oder -donator als
Dotiermittel sind aus der EP-A 01 01 808 bekannt.
Die bekannten Poly(heteroarylenvinylene) werden in Pulverform
hergestellt. Diese Polymere sind mit Ausnahme derjenigen
niedrigen Polymerisationsgrades unlöslich und unschmelzbar,
folglich ist es unmöglich, sie zu Filmen oder Fasern zu verarbeiten.
Selbst bei Anwendung von Spezialpulverform
gebungsverfahren lassen sich daraus keine brauchbaren Formlinge
herstellen. Die genannten leitfähigen Massen besitzen
eine geringe Leitfähigkeit von 10-3 S/cm oder darunter, was
für einen praktischen Gebrauch nicht ausreicht. Darüber
hinaus sind diese Massen pulverförmig.
Es wurden nun umfangreiche Untersuchungen dahingehend
durchgeführt, ein Poly(heteroarylenvinylen) hoher Leitfähigkeit
herzustellen. Hierbei wurde gefunden, daß
über ein neues Vorläufer-Polymer hergestellte gereckte
Poly(heteroarylenvinylen)-Formlinge hochleitfähige
Massen liefern und daß ein durch Eliminieren einer
Alkoxygruppe aus einem Vorläufer-Polymer mit einer
Alkoxygruppe als Seitenkette erhaltenes Poly(2,5-
thienylenvinylen) eine höhere Leitfähigkeit aufweist
als üblicherweise hergestellte Poly(2,5-thienylenviny
lene).
Gegenstand der Erfindung sind somit das im Anspruch
definierte Vorläufer-Polymer, das im wesentlichen aus
zwei oder mehr wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen
Formel:
worin R₃ für einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis
10 Kohlenstoffatom(en) steht und n eine ganze Zahl von 2
oder mehr darstellt und das erhältlich ist durch Polymerisation
eines monomeren Sulfoniumsalzes der allgemeinen
Formel:
worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können,
einen Kohlenwasserstoffrest mit 1-10 Kohlenstoffatom(en)
darstellen und A- für ein Gegenion steht, unter Verwendung
eines Alkalis in Wasser, Alkoholen oder Lösungsmittelgemischen mit Wasser
und/oder Alkoholen und Umsetzung
des erhaltenen Polymers mit einem Alkohol.
Im folgenden wird die Erfindung in Einzelheiten beschrie
ben.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Ausgangsmonomeres
ein 2,5-Thienylendimethylenbisulfoniumsalz
oder ein 2,5-Furandiyldimethylenbissulfoniumsalz jeweils
der allgemeinen Formel (I) verwendet. In der allgemeinen
Formel (I) bedeuten R₁ und R₂, die gleich oder verschieden
sein können, jeweils einen Kohlenwasserstoffrest mit
1-10 Kohlenstoffatom(en), z. B. einen Methyl-, Ethyl-,
Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Phenyl-,
Cyclohexyl- oder Benzylrest, insbesondere einen Kohlen
wasserstoffrest mit 1-6 Kohlenstoffatom(en), vorzugsweise
einen Methyl- oder Ethylrest.
Als Gegenion A- des Sulfoniumsalzes eignen sich übliche
bekannte Gegenionen, beispielsweise Halogenide, Hydroxid,
Bortetrafluorid, Perchlorat, Carbonsäureanionen und
Sulfonsäureanionen, vorzugsweise Halogenide, wie Chlorid,
Bromid und Jodid, sowie Hydroxid.
Das Vorläufer-Polymer erhält man durch Kondensations
polymerisation eines 2,5-Thienylendimethylenbissulfoniumsalzes
oder eines 2,5-Furandiyldimethylenbissulfoniumsalzes
unter Verwendung eines Alkalis in einem Lösungs
mittel.
Als Lösungsmittel für die Kondensationspolymerisation
eignen sich Wasser, Alkohole und Lösungsmittelgemische
mit Wasser und/oder Alkoholen, vorzugsweise Wasser, da
darin die Alkalien besonders gut löslich sind.
Bei der im Rahmen der Kondensationspolymerisation verwendeten
Alkalilösung handelt es sich vorzugsweise um eine
stark basische Lösung eines pH-Werts von 11 oder darüber.
Als Alkalien eignen sich beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Calciumhydroxid, quaternäre Ammoniumhydroxide, Sulfonium
hydroxid und stark basische Ionenaustauscherharze vom OH-Typ,
vorzugsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid
und stark basische Ionenaustauscherharze.
Die Temperaturen bei der Kondensationspolymerisationsreaktion
sollte vorzugsweise relativ niedrig sein, beispielsweise
25°C oder darunter, zweckmäßigerweise 5°C oder darunter,
vorzugsweise -10°C oder darunter, da die Sulfoniumsalzgruppe
gegenüber Wärme, sichtbarem Licht, UV-Strahlung
und starken Basen empfindlich ist und infolgedessen nach
der Polymerisation langsam zu einer Abspaltung von dem
gebildeten Polymerisat neigt. Die Reaktionsdauer ist
nicht besonders kritisch und kann je nach der angewandten
Reaktionstemperatur in geeigneter Weise gewählt werden.
Üblicherweise liegt sie jedoch zwischen 1 min und 50 h.
Im einzelnen wird das bei der Polymerisation des monomeren
Sulfoniumsalzes erhaltene Sulfoniumsalzpolymerisat mit
einem Sulfoniumsalzrest
als Seitenkette einer Substitutionsreaktion unterworfen.
Hierbei wird die Sulfoniumsalzgruppe durch eine Alkoxygruppe
ausgetauscht, wobei ein Polymerisat aus wiederkehrenden
Einheiten der Formel (I) mit einer Alkoxygruppe
(R₃O-) (diese entspricht der -OR₃-Gruppe in Formel (I)) als
Seitenkette erhalten wird. Dies geschieht durch Umsetzung
des Sulfoniumsalzpolymerisats mit einem auch als Lösungsmittel(-Komponente)
verwendbaren Alkohol (R₃OH).
Das bei der Umsetzung verwendete Lösungsmittel muß aus
einem Alkohol der Formel R₃OH bestehen oder einen solchen
enthalten. Das in letzterem Falle mitverwendete sonstige
Lösungsmittel ist nicht besonders kritisch, solange es in
dem Alkohol löslich ist. Ein bevorzugtes sonstiges Lösungsmittel
ist jedoch Wasser. Der Gehalt an dem sonstigen Lösungsmittel
in dem Lösungsmittelgemisch ist ebenfalls
nicht besonders kritisch, solange es nur den Alkohol enthält.
Vorzugsweise sollte es jedoch mindestens 5 Gew.-%
Alkohol enthalten.
Reste R₃ sind Kohlenwasserstoffreste mit 1-10 Kohlen
stoffatom(en), z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-,
n-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Phenyl- oder Cyclohexylreste,
insbesondere Kohlenwasserstoffreste mit 1-6 Kohlenstoffatom(en),
vorzugsweise Methyl- und Ethylreste.
Wenn bei der Bildung des Sulfoniumsalzpolymerisats ein
Lösungsmittel verwendet wird, das bereits einen für die
Substitutionsreaktion "Sulfoniumsalzseitenkette gegen
Alkoxygruppe" erforderlichen Alkohol enthält, kann die
Substitutionsreaktion (direkt) im Anschluß an die Bildung
des Sulfoniumsalzpolymerisats durchgeführt werden.
Wenn andererseits als Lösungsmittel beispielsweise
alkoholfreies Wasser verwendet wird, muß ein Alkohol zur
Ingangsetzung der Substitutionsreaktion zugesetzt werden.
Die bei der Substitutionsreaktion eingehaltene Temperatur
beträgt zweckmäßigerweise 0°C bis 50°C, vorzugsweise -
im Hinblick auf die Reaktionsgeschwindigkeit - 0°C bis
25°C. In der Regel sind Polymere mit einer Alkoxygruppe
als Seitenkette in dem bei ihrer Herstellung verwendeten
Lösungsmittelgemisch unlöslich, weswegen sie mit
fortschreitender Polymerisationsreaktion ausfallen. Folglich
sollte das Reaktionsgemisch so lange reagieren gelassen
werden, bis das gebildete Polymerisat vollständig
ausgefallen ist. Im Hinblick darauf beträgt die Reaktionsdauer
zweckmäßigerweise mindestens 15 min, vorzugsweise
mindestens 1 h.
Das Vorläufer-Polymer mit einer Alkoxygruppe als
Seitenkette läßt sich durch Abfiltrieren des gebildeten
Niederschlags vom Reaktionsmedium abtrennen.
Damit das Vorläufer-Polymerisat für das Poly(heteroarylenvinylen)
eine hohe Leitfähigkeit erhält, sollte es zweckmäßigerweise
ein ausreichend hohes Molekulargewicht aufweisen.
Gut geeignet sind Vorläufer-Polymer mit
mindestens zwei, vorzugsweise 5-50 000 wiederkehrenden
Struktureinheiten, beispielsweise ein Vorläufer-Polymerisat
mit einem so hohen Molekulargewicht, daß das Polymer
nicht mehr durch eine Dialysemembran mit einem
Molekularschnitt von 3500 dialysiert werden kann.
Das Vorläufer-Polymer mit einer Alkoxygruppe als
Seitenkette ist wasserunlöslich, jedoch in organischen
Lösungsmitteln, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid,
Dimethylsulfoxid, Dioxan, Cloroform u. dgl. löslich.
Folglich läßt es sich aus seiner Lösung in einem solchen
organischen Lösungsmittel ohne Schwierigkeiten in einen
Formling beliebiger Gestalt überführen.
Ein durch Eliminieren der Alkoxygruppe aus dem Vorläufer-
Polymer erhaltenes Poly(2,5-thienylenvinylen) liefert
nach Dotierung eine stärker leitfähige Masse als ein durch
Eliminieren eines Sulfoniumsalzes aus einem Vorläufer-
Polymer mit einem Sulfoniumsalz als Seitenkette erhaltenes
Poly(2,5-thienylenvinylen).
Zur Herstellung eines Vorläufer-Polymerformlings kann
man sich eines beliebigen Verfahrens bedienen. Der Formling
kann eine beliebige Gestalt aufweisen und beispielsweise
aus einem Film, einer Faser oder einer beschichteten
Membran bestehen.
Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung eines
Vorläufer-Polymerformlings besteht darin, eine Vorläufer-Polymerlösung
zu einem Film zu vergießen, zu
einer Faser zu verspinnen oder zur Herstellung einer beschichteten
Membran auf eine Unterlage aufzutragen. Eine
solche zur Herstellung eines Vorläufer-Polymerformlings
verwendete Vorläufer-Polymerlösung sollte vorzugsweise
durch Dialyse, Fällung und dergleichen vorbehandelt
werden, um jegliches niedrigmolekulares Polymer
oder nicht-umgesetztes Ausgangsmaterial zu entfernen.
Aus einem erfindungsgemäßen Vorläufer-Polymer erhält
man durch Eliminierung seiner Alkoxygruppe ein
Poly(heteroarylenvinylen). Diese Eliminierungsbehandlung kann in
einem Erwärmen, im Einwirkenlassen von sichtbarem Licht
oder UV-Strahlung bestehen. Eine
Eliminierung durch Erwärmen wird bevorzugt. Vorzugsweise
sollte ferner die Eliminierungsbehandlung des Vorläufer-
Polymerisats in einer inerten Atmosphäre durchgeführt
werden. Unter einer inerten Atmosphäre ist ein Inertgas,
wie Stickstoff, Argon oder Helium zu verstehen. Ferner
kann die Eliminierungsbehandlung auch im Vakuum oder in
einem inerten Medium erfolgen.
Erfolgt die Eliminierung durch Erwärmen, beträgt die Be
handlungstemperatur allgemein 0-400°C, zweckmäßigerweise
50-350°C, vorzugsweise 100-320°C. Erfolgt die Eliminierungs
behandlung bei zu hoher Temperatur, zersetzt sich
das gebildete Poly(heteroarylenvinylen). Erfolgt dagegen
die Behandlung bei zu niedriger Temperatur, verläuft
die Eliminierung unwirtschaftlich langsam. Die Behandlungsdauer
hängt von der Behandlungstemperatur ab; für
großtechnische Zwecke beträgt sie 1 min bis 10 h.
Man kann den Vorläufer-Polymerformling auch recken
und orientieren und einer Eliminierungsbehandlung durch
Erwärmen unterwerfen. Diese Reck- und Orientierungsbehandlung
erfolgt vor oder gleichzeitig mit der Eliminierung
der Alkoxygruppe.
Eine Orientierung erreicht man durch Anwendung eines geeigneten
Formgebungsverfahrens. Man erreicht sie selbst
durch Strangpressen unter hoher Scherkraft; eine hohe
Orientierung erreicht man jedoch, wenn man einen aus
einer Vorläufer-Polymerlösung hergestellten Vorläufer-
Polymerformling unter Erwärmen reckt. Der erreichte
Reck- und Orientierungsgrad läßt sich durch das Auftreten
eines Infrarotdichroismus im Polarisationsinfrarotspektrum
feststellen. Auf diese Weise kann man aus einem erfindungsgemäßen
Vorläufer-Polymerformling einen Poly(heteroarylenvinylen)formling
herstellen, der auf das mindestens
Zweifache gereckt ist. Das Recken und Orientieren sind
höchst wirksame Maßnahmen zur Herstellung eines Poly
(heteroarylenvinylens) hoher Leitfähigkeit. Das Reckverhältnis
des Poly(heteroarylenvinylens) sollte vorzugsweise
mindestens das Zweifache betragen.
Die aus erfindungsgemäßen Vorläufer-Polymeren hergestellten
und eine beliebige Form aufweisenden Poly(hetero
arylenvinylen)-Massen können als elektrische oder
elektronische Werkstoffe zum Einsatz gelangen.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die
Erfindung näher veranschaulichen.
7,8 g 2,5-Thienylen-bis(methylendimethylsulfoniumbromid)
werden in 200 ml eines 1 : 1-Volumengemischs aus entionisiertem
Wasser und Methanol gelöst, worauf die erhaltene
Lösung innerhalb von 30 min bei -30°C tropfenweise mit
einem Lösungsgemisch aus 20 ml einer 1N NaOH-Lösung und
80 ml Methanol versetzt wird. Nach beendeter Zugabe wird
das Reaktionsgemisch unter Rühren 30 min lang bei -30°C
reagieren gelassen und dann rasch in eine Dialysemembran
von 8000 Molekulargewichtsfraktionierung (Cellotube der
Union Carbide Co.) gegossen. Die Dialysemembran samt Inhalt
wird zur Dialyse 1 Tag lang in ein auf 0°C gekühltes
1 : 1-Lösungsmittelgemisch aus Wasser und Methanol eingetaucht.
Hierbei fällt in der Dialysemembran ein gelber
Niederschlag aus. Dieser wird in Dimethylacetamid gelöst,
worauf die erhaltene Lösung vergossen und in einem
Stickstoffstrom getrocknet wird. Hierbei erhält man
einen Vorläuferfilm.
Dessen Elementaranalyse ist folgende:
Gefunden (%) C 59,4, H 5,9, S 22,2, Br <1;
berechnet (%) C 60,0, H 5,7, S 22,9, Br 0.
berechnet (%) C 60,0, H 5,7, S 22,9, Br 0.
Die Berechnung gilt für ein Vorläufer-Polymer mit einer
Methoxyseitenkette.
Der Vorläuferfilm wird nun in deuteriertem Dimethylsulfoxid
gelöst, worauf eine ¹³C-NMR-Analyse durchgeführt wird. Bei
der ¹³C-NMR-Analyse zeigen sich Signale bei 38 ppm, 56 ppm,
79 ppm, 125 ppm, 140 ppm und 142 ppm. Im IR-Absorptionsspektrum
zeigt sich eine Absorption entsprechend einer
Ätherbindung bei 1100 cm-1. Diese Analysenergebnisse bestätigen,
daß das Vorläufer-Polymer eine Methoxygruppe
als Seitenkette aufweist.
Unter Verwendung von Dimethylformamid als Lösungsmittel
wird der Polymerisationsgrad des Vorläuferfilms durch
Geldurchdringungschromatographie ermittelt. Berechnet
aus dem Zahlenmittelmolekulargewicht von Polystyrol besitzt
der Vorläufer einen Polymerisationsgrad von 1200.
Der Vorläuferfilm (Länge: 2 cm; Breite: 1 cm) wird in
einen horizontalen röhrenförmigen Ofen gelegt und darin
30 min lang in einer Stickstoffatmosphäre statisch auf
100°C erwärmt. Hierbei erhält man einen schwarzen Poly(2,5-
thienylenvinylen)-Film mit goldenem Glanz. Die chemische
Struktur dieses Produkts wird durch seine Elementaranalyse
und aus der Tatsache, daß seine charakteristische
Absorption im Infrarotabsorptionsspektrum identisch ist
mit derjenigen eines aus der Wittig-Reaktion erhaltenen
Standardprodukts, bestätigt.
Das beim Erwärmen des Vorläuferfilms in dem Ofen entwichene
Gas wird mit Hilfe eines Quadropolmassenspektrometers
analysiert. Es ist lediglich ein Signal der Massenzahl 32
feststellbar, was wahrscheinlich auf Methanol zurückzuführen
ist.
- 1. Der Poly(2,5-thienylenvinylen)-Film wird in üblicher bekannter Weise 6 h lang bei Raumtemperatur mit Jod (Elektronenakzeptor) in der Gasphase dotiert. Eine Be stimmung der Leitfähigkeit der Masse nach der Viersondenmethode liefert einen Wert von 374 S/cm.
- 2. Der Poly(2,5-thienylenvinylen)-Film wird mit aus 30% rauchender Schwefelsäure entweichendem Schwefeltrioxid dotiert und besitzt dann eine Leitfähigkeit von 124 S/cm.
- 3. Der Poly(2,5-thienylenvinylen)-Film wird elektrolytisch dotiert, wobei als Elektrolyt eine 0,5 N LiClO₄- Acetonitril-Lösung verwendet wird. Der erhaltene Film ist schwarz und glänzend und besitzt eine Leitfähigkeit von 151 S/cm.
- 4. Das gemäß a) hergestellte Vorläufer-Polymer für Poly(2,5-thienylenvinylen) wird in Dimethylacetamid gelöst, worauf die erhaltene Lösung auf einen Polyethylenfilm gegossen und in einem Stickstoffstrom getrocknet wird. Hierbei erhält man einen gegossenen Film.
Der gegossene Film wird bei 80°C oder darüber auf das bis
zu Sechsfache gereckt und dann 1 h lang unter Belastung
auf 200°C erwärmt. Hierbei erhält man einen gereckten
Poly(2,5-thienylenvinylen)-Film. Er zeigt Infrarotdichroismus,
was darauf hindeutet, daß er orientiert ist.
Nun wird der Film mit Jod dotiert und auf seine Leitfähigkeit
hin ausgemessen. Diese ist sehr hoch, nämlich
2110 S/cm. Eine Messung der Leitfähigkeitsanisotropie
nach der Montgomery-Methode zeigt eine Anisotropie von 30
oder darüber. Somit ist die Leitfähigkeit in Reckrichtung
erhöht.
4,3 g 2,5-Thienylen-bis(methylendimethylsulfoniumbromid)
werden in 50 ml eines 1 : 1-Volumengemischs aus entionisiertem
Wasser und Ethanol gelöst, worauf die erhaltene Lösung
auf -30°C gekühlt und langsam innerhalb von 10 min mit der
doppelten Menge in bezug auf das Sulfoniumsalz eines
handelsüblichen stark basischen Ionenaustauscherharzes
vom OH-Typ versetzt wird. Nach beendeter Zugabe wird das
Reaktionsgemisch unter Rühren 50 min lang bei -30°C reagieren
gelassen.
Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch von dem
Ionenaustauscherharz getrennt und filtriert. Das Filtrat
wird auf 0°C erwärmt und dann 10 h lang bei dieser
Temperatur stehengelassen. Hierbei fällt ein gelber
Niederschlag aus. Dieser wird in Dimethylacetamid gelöst
und aus Wasser umgefällt. Der hierbei erhaltene Niederschlag
wird in Dimethylacetamid gelöst, worauf die erhaltene
Lösung zu einem Film vergossen wird. Eine Aufnahme
des H¹-NMR-Spektrums dieses Vorläuferfilms unter
Verwendung von deuteriertem Dimethylsulfoxid als Lösungsmittel
zeigt ein Protonensignal des Methyls der
Ethoxygruppe bei 1,1 ppm.
Danach wird von dem Vorläuferfilm unter Verwendung von
Dimethylformamid als Lösungsmittel mittels Geldurch
dringungschromatographie der Polymerisationsgrad bestimmt.
Dieser beträgt - berechnet aus dem Zahlenmittel
molekulargewicht von Polystyrol - 800.
Der Vorläuferfilm wird dann auf bis zu 200°C erwärmt und
in einem Stickstoffstrom gereckt, wobei ein auf das Fünffache
gereckter Poly(2,5-thienylenvinylen)-Film erhalten
wird. Seine charakteristische Absorption in dem Infrarot
absorptionsspektrum ist identisch mit derjenigen des gemäß
Beispiel 1b) erhaltenen Produkts. Der Film zeigt
ferner einen Infrarotdichroismus, was darauf hindeutet,
daß er orientiert ist.
Nach dem Dotieren mit Jod besitzt der dotierte Film eine
Leitfähigkeit von 1294 S/cm.
3,9 g 2,5-Thienylenbis(methylendimethylsulfoniumbromid)
werden in 50 ml eines 1 : 1-Volumengemischs aus entionisiertem
Wasser und Methanol gelöst, worauf die erhaltene
Lösung innerhalb von 30 min bei -30°C tropfenweise mit
50 ml eines 0,4 g Natriumhydroxid enthaltenden 1 : 4-
Volumengemischs aus entionisiertem Wasser und Methanol
versetzt wird. Nach Beendigung der tropfenweise Zugabe
wird das Reaktionsgemisch unter Rühren 30 min lang bei
-30°C reagieren gelassen. Nach beendeter Umsetzung wird
das Reaktionsgemisch mit einer 0,77 N wäßrigen Bromwasserstofflösung
neutralisiert.
Das erhaltene Gemisch wird dann bei -30°C einen Tag lang
unter Verwendung einer 8000 Molekulargewichtsfraktionierung
(Cellotube der Fa. Union Carbide Co.) gegen ein 1 : 1-
Volumengemisch aus Wasser und Methanol dialysiert. Das
Dialysat wird im Vakuum eingeengt, um ein Polymer
(ein Sulfoniumsalzpolymer) auszufällen. Das ausgefällte
Polymerisat wird durch Feststoff/Flüssigtrennung
isoliert, worauf unter Verwendung von deuteriertem Dimethylsulfoxid
als Lösungsmittel sein H¹-NMR-Spektrum
bestimmt wird. Das Spektrum variiert während der Meßdauer
stark. Im Spektrum der frühen Stufe zeigt sich ein Proton
bei 6,7 ppm, 4,5 ppm und 3,2 ppm im Verhältnis 2 : 1 : 8. Dies
bestätigt die Struktur des Sulfoniumsalzpolymers.
Danach wird das Polymer bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran
gelöst. Die erhaltene Lösung wird dann bei
Raumtemperatur unter einem Stickstoffstrom vergossen und
getrocknet, wobei man einen gelben Polymerzwischenfilm
einer Stärke von 10 µm erhält.
Dieser Film (Länge: 5 cm; Breite: 3 cm) wird in einen
waagerechten röhrenförmigen Ofen gelegt und unter Stickstoff
atmosphäre 30 min lang statisch auf 250°C erwärmt,
wobei man einen Poly(2,5-thienylenvinylen)-Film mit
metallischem Glanz erhält.
Die chemische Struktur dieses Produkts ergibt sich aus
der Elementaranalyse
gefunden in % C 65,3, H 3,8, S 31,9;
berechnet in % C 66,6, H 3,7, S 29,6;
berechnet in % C 66,6, H 3,7, S 29,6;
und auch aus der Tatsache, daß seine Absorptions- und
Infrarotabsorptionsspektren mit denjenigen eines aus der
Wittig-Reaktion erhaltenen Standardprodukte identisch
sind.
Der erhaltene Film wird nun in üblicher bekannter Weise
mit Jod (Elektronenakzeptor) in gasförmigem Zustand bei
Raumtemperatur dotiert, wobei der Film in 6 h eine Leitfähigkeit
von 151 S/cm erhält. Die Bestimmung der Leitfähigkeit
erfolgt nach einem Viersondenverfahren.
Der gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellte Poly(2,5-
thienylenvinylen)-Film wird elektrolytisch dotiert, wobei
als Elektrolyt eine 0,5 N LiClO₄-Propylencarbonat-Lösung
verwendet wird. Der erhaltene Film ist schwarz
und glänzend und besitzt eine Leitfähigkeit von 73 S/cm.
Claims (1)
- Vorläufer-Polymer mit einer Alkoxygruppe als Seitenkette der allgemeinen Formel worin R₃ für einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht und n eine ganze Zahl von 2 oder mehr darstellt, erhältlich durch Polymerisation eines monomeren Sulfoniumsalzes der allgemeinen Formel worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen und A- für ein Gegenion steht, unter Verwendung eines Alkalis in Wasser, Alkoholen oder Lösungsmittelgemischen mit Wasser und/oder Alkoholen und Umsetzung des erhaltenen Polymers mit einem Alkohol.
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1987
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Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (2)
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