FR2902098A1 - Monomers for production of ionic conductive membranes, e.g. for use in fuel cells, comprise imidazole compounds with a protecting group on nitrogen and an alkenyloxymethyl group at position 2 - Google Patents

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Abstract

Heterocyclic monomers for use in the production of ionic conductive membranes, comprise imidazole compounds with a protective group such as benzyl or trialkylsilyl on the nitrogen at position 1 and an alkenyloxymethyl group at position 2. Monomers with an imidazole group for use in the production of ionic conductive membranes, having a structure with at least one unit of formula (1). R 1alkenyl; R 2a protective group, e.g. benzyl or trialkylsilyl. Independent claims are also included for (1) a method (M1) for the production of monomers (I) by making 1-benzyl-2-hydroxymethyl-imidazole (7) and using this to make the required monomer (6, 14) (2) protected polymers (12) containing the above monomer units (3) a method (M2) for the production of these protected polymers by polymerisation of monomers (6, 14) (4) deprotected polymers (12') based on the above protected polymers, with hydrogen atoms instead of the protecting group (R 2) in (12) (5) a method (M3) fo the production of (12') by replacing the protective groups (R 2) by hydrogen atoms (6) ionic conductive membranes made from these deprotected polymers (12') (7) electrochemical devices, fuel cells and electrolysers with these membranes as the electrolyte . [Image].

Description

Monomères et polymères améliorés porteurs de groupements imidazoles etImproved monomers and polymers bearing imidazole groups and

membrane à conduction protonique en contenant pour la fabrication d'une pile à combustible La présente invention concerne principalement des monomères et polymères pouvant être utilisés pour la fabrication d'une membrane à conduction protonique en l'absence d'eau. L'invention concerne également un procédé de fabrication de ces monomères et polymères, les membranes pouvant être fabriquées à partir de ces monomères, ainsi que l'utilisation de ces membranes comme électrolyte solide polymère ou comme membrane échangeuse de protons au sein d'une pile à combustible.  The present invention mainly relates to monomers and polymers that can be used for the production of a proton conduction membrane in the absence of water. The invention also relates to a process for producing these monomers and polymers, wherein the membranes can be made from these monomers, and the use of these membranes as a solid polymer electrolyte or as a proton exchange membrane within a cell. fuel.

Dans une telle pile, un électrolyte est pris en sandwich entre deux couches actives qui sont le siège des réactions anodiques et cathodiques assurant la conversion de l'énergie chimique en énergie électrique. Selon cette configuration, l'électrolyte doit assurer le transfert protonique d'une couche active vers l'autre. A cet effet, les piles à combustible sont à électrolyte solide polymère (SPEFC pour Solid Polymer Electrolyte Fuel Cell) ou à membrane échangeuse de protons (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) et sont certainement les plus élégantes en terme de conception et de fonctionnement. Pour assurer le transport des protons, les membranes connues contiennent 20 à 3o% d'eau, les molécules d'eau assurant la solvatation des protons qui deviennent alors extrêmement mobiles au sein de la membrane.  In such a cell, an electrolyte is sandwiched between two active layers which are the seat of anodic and cathodic reactions ensuring the conversion of chemical energy into electrical energy. According to this configuration, the electrolyte must provide proton transfer from one active layer to the other. For this purpose, the fuel cells are solid polymer electrolyte (SPEFC for Solid Polymer Electrolyte Fuel Cell) or proton exchange membrane (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) and are certainly the most elegant in terms of design and operation. To ensure the transport of protons, the known membranes contain 20 to 30% water, the water molecules ensuring the solvation of the protons which then become extremely mobile within the membrane.

Lorsque le polymère constituant la membrane comporte en outre des fonctions acides, les molécules d'eau permettent la dissociation des groupes acides et de ces fonctions, libérant ainsi les protons dont elles assurent ensuite le transport.  When the polymer constituting the membrane also comprises acid functions, the water molecules allow the dissociation of the acid groups and these functions, thus releasing the protons which they then transport.

Les performances des membranes sont en conséquence limitées par la quantité d'eau qu'elles contiennent, la déshydratation possible de la membrane pouvant amener à l'interruption du transport protonique.  The performance of the membranes are therefore limited by the amount of water they contain, the possible dehydration of the membrane may lead to the interruption of proton transport.

Cette déshydratation peut survenir en raison de la mobilité des molécules d'eau et/ou en raison de la température de fonctionnement de la pile. En effet, les molécules d'eau, non liées à la structure polymère de la membrane, sont mobiles et peuvent être entraînées notamment par des flux importants de protons à travers la membrane, amenuisant par conséquent ses propriétés conductrices, jusqu'à l'interruption totale du transport protonique. Seules des procédures additionnelles permettraient d'éviter la déshydratation due à la mobilité des molécules d'eau, mais celles-ci apportent en contre partie un surcoût et une complication du système pile (auxiliaires dédiés à l'humidification). D'autre part, il existe une température limite de fonctionnement des piles correspondant naturellement à la température d'ébullition de l'eau de 100 C à pression atmosphérique. Cette température constitue une limite physique, au-delà de laquelle la quantité d'eau diminue de façon considérable, 25 jusqu'à l'assèchement complet de la membrane. Une solution toute indiquée par les lois de thermodynamique consisterait à augmenter la pression de fonctionnement du système, la température d'ébullition de l'eau augmentant en conséquence. 30 Cependant, cette solution n'est pas satisfaisante car pour des pressions de fonctionnement importantes, le flux de protons traversant la membrane entraîne d'autant plus de molécules d'eau, pénalisant au final les performances de la pile. La plupart des polymères constituant les membranes ionomères utilisées dans les piles à combustibles comportent des groupements protoniques SO3H, PO3H2. Ces groupements fonctionnels sont dissociés en présence d'eau, ou en présence de molécules ou de groupements fonctionnels basiques. Lorsque ces groupements basiques présentent différents sites donneurs et accepteurs de protons, ils peuvent jouer un rôle identique à celui des molécules d'eau dans le transport protonique.  This dehydration can occur because of the mobility of the water molecules and / or because of the operating temperature of the cell. In fact, the water molecules, which are not bound to the polymer structure of the membrane, are mobile and can be driven in particular by large proton fluxes through the membrane, thereby reducing its conductive properties until the interruption. total proton transport. Only additional procedures would prevent dehydration due to the mobility of the water molecules, but they bring in part a surcharge and a complication of the battery system (auxiliaries dedicated to humidification). On the other hand, there is a limit operating temperature of the batteries naturally corresponding to the boiling temperature of water of 100 C at atmospheric pressure. This temperature is a physical limit, beyond which the amount of water decreases considerably until the membrane is completely dry. A solution indicated by the laws of thermodynamics would consist of increasing the operating pressure of the system, the boiling temperature of the water increasing accordingly. However, this solution is not satisfactory because for large operating pressures, the flow of protons through the membrane leads to even more water molecules, ultimately penalizing the performance of the battery. Most of the polymers constituting the ionomeric membranes used in fuel cells contain proton moieties SO3H, PO3H2. These functional groups are dissociated in the presence of water, or in the presence of molecules or basic functional groups. When these basic groups have different donor sites and proton acceptors, they can play a role identical to that of water molecules in proton transport.

Cependant, dans ce type de membranes, des problèmes d'élution peuvent survenir lors du fonctionnement de la pile à combustible. Dans ce contexte, l'invention vise principalement à remédier aux inconvénients précités par la mise au point d'une membrane assurant le transport protonique à des températures de fonctionnement supérieures à 100 C et dont le procédé de fabrication présente un rendement important. A cet effet, la membrane selon l'invention est faite à base d'un polymère hétérocyclique comprenant des hétérocycles qui assurent le transport des protons au sein de la membrane y compris en l'absence d'eau. Ainsi, la migration des protons est assurée par le biais des hétérocycles qui offrent un avantage supplémentaire par rapport aux molécules d'eau, étant donné que ces hétérocycles sont ancrés au sein de la membrane, évitant tout problème d'élution. Plus précisément, l'invention concerne un monomère porteur d'un hétérocycle de type imidazole, pouvant être utilisé pour la fabrication d'une membrane conductrice ionique, et dont la structure chimique comprend au moins un motif de formule : dans laquelle Ri comprend un groupement alkenyl, et dans laquelle R2 comprend un groupement de protection de l'un des atomes d'azote de l'hétérocycle, tel qu'un groupement benzyle ou trialkylsilyl. Selon une variante de réalisation, Ri est de formule 10 chimique CH=CH2. Selon une autre variante de réalisation, R1 est de formule chimique (CH2) 2-O-CH=CH2. De plus, le procédé de fabrication du polymère constitutif de la membrane selon l'invention consiste à 15 fabriquer un monomère pourvu d'un hétérocycle de type imidazole et d'un groupement de protection de l'un des atomes d'azote de cet hétérocycle, à polymériser ce monomère protégé pour obtenir un polymère protégé, à faire subir au polymère protégé une étape de déprotection des atomes d'azote des hétérocycles, par 20 laquelle est obtenu un polymère conducteur protonique, et présente un rendement important. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, faite en 25 référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 représente des exemples d'hétérocycles pouvant être intégrés au polymère selon l'invention ; - la figure 2 illustre la synthèse d'un premier monomère présentant un hétérocycle de type imidazole selon l'invention ; - la figure 3 montre la synthèse d'une molécule intermédiaire intervenant comme réactif dans la réaction de la figure 2 ; - la figure 4 représente la synthèse d'un polymère selon l'invention à partir du premier monomère de la figure 2; - la figure 5 illustre la caractérisation RMN du 19F du polymère de la figure 4; - la figure 6 représente la caractérisation RMN du 1H du 10 polymère de la figure 4 ; -la figure 7 illustre la formation d'un second polymère à imidazole ; - la figure 8 montre la formation d'un second monomère à hétérocycle de type imidazole ; 15 - la figure 9 est une illustration du 1-benzimidazole 7 de la figure 3 ; - la figure 10 représente la molécule intermédiaire 9 de la figure 3 ; - la figure 11 illustre le spectre RMN 1H obtenu pour la 20 molécule intermédiaire 7 ; - la figure 12 est une illustration du premier monomère selon l'invention ; - la figure 13 représente le spectre RMN 1H obtenu pour le monomère de la figure 12. 25 La présente invention propose l'élaboration de polymères particuliers formant des membranes permettant de présenter des propriétés de conduction protonique même à des températures supérieures à 100 C, telles que 200 C, à pression 30 atmosphérique. La migration des protons est assurée par le biais d'hétérocycles 2, immobilisés et ancrés à la structure polymère de la membrane. De cette façon, les hétérocycles 2 n'accompagnent pas le proton dans sa migration, même pour des flux de protons élevés, et maintiennent par conséquent la complète efficacité de la pile, y compris à haute température. L'approche est ainsi basée sur l'utilisation d'hétérocycles 2 tels que des imidazoles 3, pyrazoles 4, benzimidazoles 5, illustrés sur la figure 1, comme solvants des protons, en remplacement des molécules d'eau des membranes connues. En effet, tout comme l'eau, ces hétérocycles 2 forment des réseaux de liaisons hydrogène, et possèdent des propriétés de transport de protons similaires à celles de l'eau. Dans un tel environnement d'hétérocycles immobilisés 2, le transport protonique repose essentiellement sur un mécanisme de diffusion connu, de type Grotthuss, impliquant un transfert du proton entre hétérocycles 2 et leur réorganisation par exemple par réorientation. De nombreux types de polymères porteurs d'hétérocycles 2 peuvent être synthétisés et il est détaillé dans ce qui suit une famille de polymères comprenant des hétérocycles imidazoles 3 ainsi que différents procédés permettant leur fabrication. Un premier procédé de fabrication de ce polymère consiste en l'homopolymérisation cationique de monomères à imidazole 6, tels que les 1-benzyl-2-(vinyloxyéthyloxméthyl)imidazoles 6 en utilisant des amorceurs du type ZnI2, HgI2 ou tout autre complexe iodé et même des sels de Crivello. La synthèse de ce monomère 6, représentée sur la figure 2, est effectuée en catalyse par transfert de phase par réaction d'une molécule intermédiaire 7, telle que le 1-benzyl- 2-(hydroxyméthyl)imidazole 7, sur le 2-chloroéthyl vinyl éther 8.  However, in this type of membrane, elution problems can occur during operation of the fuel cell. In this context, the invention aims primarily to overcome the aforementioned drawbacks by the development of a membrane providing proton transport at operating temperatures above 100 C and whose manufacturing process has a significant yield. For this purpose, the membrane according to the invention is made based on a heterocyclic polymer comprising heterocycles which transport protons within the membrane, including in the absence of water. Thus, proton migration is provided by means of heterocycles which offer an additional advantage over water molecules, since these heterocycles are anchored within the membrane, avoiding any elution problem. More specifically, the invention relates to a monomer carrying an imidazole heterocycle, which can be used for the manufacture of an ionic conductive membrane, and whose chemical structure comprises at least one unit of formula: in which R 1 comprises a grouping alkenyl, and wherein R2 comprises a protecting group of one of the nitrogen atoms of the heterocycle, such as a benzyl or trialkylsilyl group. According to an alternative embodiment, R 1 is of chemical formula CH = CH 2. According to another embodiment variant, R1 is of chemical formula (CH2) 2-O-CH = CH2. In addition, the process for producing the polymer constituting the membrane according to the invention consists in producing a monomer provided with an imidazole heterocycle and a protecting group of one of the nitrogen atoms of this heterocycle. in polymerizing this protected monomer to obtain a protected polymer, subjecting the protected polymer to a step of deprotecting the nitrogen atoms of the heterocycles, whereby a proton conducting polymer is obtained, and exhibits a high yield. The invention will be better understood and other objects, advantages and characteristics thereof will become clear from reading the description which follows, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 represents examples of heterocycles which can be integrated into the polymer according to the invention; FIG. 2 illustrates the synthesis of a first monomer having an imidazole heterocycle according to the invention; FIG. 3 shows the synthesis of an intermediate molecule acting as reagent in the reaction of FIG. 2; FIG. 4 represents the synthesis of a polymer according to the invention from the first monomer of FIG. 2; FIG. 5 illustrates the 19F NMR characterization of the polymer of FIG. 4; Figure 6 shows the 1H NMR characterization of the polymer of Figure 4; FIG. 7 illustrates the formation of a second imidazole polymer; FIG. 8 shows the formation of a second heterocycle monomer of imidazole type; Figure 9 is an illustration of 1-benzimidazole 7 of Figure 3; FIG. 10 represents the intermediate molecule 9 of FIG. 3; FIG. 11 illustrates the 1 H NMR spectrum obtained for the intermediate molecule 7; FIG. 12 is an illustration of the first monomer according to the invention; FIG. 13 represents the 1 H NMR spectrum obtained for the monomer of FIG. 12. The present invention proposes the elaboration of particular polymers forming membranes making it possible to exhibit proton conduction properties even at temperatures greater than 100 C, such as than 200 C at atmospheric pressure. Proton migration is provided by means of heterocycles 2, immobilized and anchored to the polymer structure of the membrane. In this way, the heterocycles 2 do not accompany the proton in its migration, even for high proton fluxes, and therefore maintain the complete efficiency of the cell, including at high temperature. The approach is thus based on the use of heterocycles 2 such as imidazoles 3, pyrazoles 4, benzimidazoles 5, illustrated in FIG. 1, as proton solvents, replacing the water molecules of the known membranes. Indeed, just like water, these heterocycles 2 form networks of hydrogen bonds, and have proton transport properties similar to those of water. In such an environment of immobilized heterocycles 2, the proton transport is essentially based on a known Grotthuss diffusion mechanism, involving a transfer of the proton between heterocycles 2 and their reorganization, for example by reorientation. Numerous types of heterocycle-bearing polymers 2 can be synthesized and a family of polymers comprising imidazole heterocycles 3 as well as various processes for their manufacture are detailed below. A first process for producing this polymer consists in the cationic homopolymerization of imidazole 6 monomers, such as 1-benzyl-2- (vinyloxyethyloxymethyl) imidazoles 6 using initiators of the ZnI2, HgI2 or other iodinated complex type and even salts of Crivello. The synthesis of this monomer 6, represented in FIG. 2, is carried out by phase transfer catalysis by reaction of an intermediate molecule 7, such as 1-benzyl-2- (hydroxymethyl) imidazole 7, on 2-chloroethyl vinyl ether 8.

Le catalyseur de transfert de phase utilisé dans cette réaction est le chlorure de triéthyl benzyl ammonium et les rendements obtenus varient entre 85 et 90%. L'étape de formation de la molécule intermédiaire 7, connue de l'homme du métier, est représentée sur la figure 3, et consiste en une réaction entre le 1-benzylimidazole 9 et le formaldéhyde ou le paraformaldéhyde 10. On obtient par l'homopolymérisation cationique susmentionnée du monomère 6, un polymère sur lequel sont ancrés des hétérocycles imidazoles 3, dont les atomes d'azote sont protégés par un groupement benzyl et peuvent être déprotégés par réaction du polymère avec le Pd(OH)2. Un deuxième procédé de fabrication d'un polymère à imidazole 3 selon l'invention, consiste en une copolymérisation radicalaire représentée sur la figure 4 du monomère 6 décrit précédemment avec des monomères fluorés 11, tels que le tetrafluoroéthylène (TFE), l'hexafluoropropène (HFP, X=CF3) et/ou le chlorotrifluoroéthylène (CTFE, X=C1), ou le bromorotrifluoroéthylène (XTFE, X=Br), le trifluoroéthylène, le pentafluoropropene, le 3,3,3-trifluoropropene, le perfluoro methyl vinyl ether (PMVE), le perfluoro ethyl vinyl ether (PEVE), le perfluoro propyl vinyl ether (PPVE), ce dont il résulte un premier polymère fluoré 12 porteur de fonctions imidazoles 3.  The phase transfer catalyst used in this reaction is triethyl benzyl ammonium chloride and the yields obtained vary between 85 and 90%. The formation step of the intermediate molecule 7, known to those skilled in the art, is represented in FIG. 3, and consists of a reaction between 1-benzylimidazole 9 and formaldehyde or paraformaldehyde 10. above-mentioned cationic homopolymerization of monomer 6, a polymer on which are anchored imidazole heterocycles 3, the nitrogen atoms of which are protected by a benzyl group and can be deprotected by reaction of the polymer with Pd (OH) 2. A second process for producing an imidazole polymer 3 according to the invention consists in a radical copolymerization represented in FIG. 4 of the monomer 6 described above with fluorinated monomers 11, such as tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropene ( HFP, X = CF3) and / or chlorotrifluoroethylene (CTFE, X = C1), or bromorotrifluoroethylene (XTFE, X = Br), trifluoroethylene, pentafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, perfluoro methyl vinyl ether (PMVE), perfluoroethyl vinyl ether (PEVE), perfluoro propyl vinyl ether (PPVE), which results in a first fluorinated polymer 12 carrying imidazole functions 3.

La copolymérisation radicalaire est réalisée avec des amorceurs radicalaires de type peroxydes, azo, peroxycarbonates ou peroxypivalates dans une autoclave sous une pression comprise entre 5 et 50 bar, à une température fixée en fonction de la nature de l'amorceur utilisé, de sorte qu'à cette température l'amorceur ait une durée de demi-vie d'environ 1 heure. Ce polymère 12 ainsi formé a notamment été caractérisé grâce à la spectroscopie Résonance Magnétique Nucléaire du 19F et du 1H par une analyse du produit de la réaction de copolymérisation, après évaporation du solvant et purification par précipitation dans le pentane.  The radical copolymerization is carried out with radical initiators of the peroxide, azo, peroxycarbonate or peroxypivalate type in an autoclave at a pressure of between 5 and 50 bar, at a temperature set according to the nature of the initiator used, so that at this temperature the initiator has a half-life of about 1 hour. This polymer 12 thus formed was characterized, in particular, by Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy of 19F and 1H by analysis of the product of the copolymerization reaction, after evaporation of the solvent and purification by precipitation in pentane.

Le spectre RMN 19F obtenu (figure 5), confirme l'obtention du copolymère fluoré 12. En effet, les signaux complexes visibles sur ce spectre, situés entre -70 et -85 ppm et entre -108 et -125 ppm, sont caractéristiques du déplacement chimique des atomes de fluor des motifs chlorotrifluoroéthylène (CTFE) dans le copolymère CTFE-éther vinylique. D'autre part, le spectre RMN 1H confirme l'incorporation du monomère 6 dans le polymère 12 (figure 6) et l'absence de transfert au monomère, solvant, amorceur et polymère.  The 19F NMR spectrum obtained (FIG. 5) confirms the obtaining of the fluorinated copolymer 12. Indeed, the complex signals visible on this spectrum, located between -70 and -85 ppm and between -108 and -125 ppm, are characteristic of the chemical shift of fluorine atoms of chlorotrifluoroethylene (CTFE) units in the CTFE-vinyl ether copolymer. On the other hand, the 1 H NMR spectrum confirms the incorporation of the monomer 6 into the polymer 12 (FIG. 6) and the absence of transfer to the monomer, solvent, initiator and polymer.

Le polymère 12 est ainsi constitué par une succession de monomères à imidazole 6 qui comportent chacun un groupement de protection de l'atome d'azote, à savoir un groupement benzyl. On fait subir au polymère protégé obtenu 12 une étape de déprotection représentée sur la figure 7 au cours de laquelle les groupements de protection benzyl sont remplacés par des atomes d'hydrogène, de façon à former les groupements imidazoles qui assureront la conduction protonique. Cette étape de déprotection consiste en une réaction du premier polymère 12 en présence de dihydrogène et de 25 dihydroxyle de palladium Pd(OH)2 13. Le polymère déprotégé 12' ainsi obtenu est semblable au premier polymère 12, mais comprend un atome d'hydrogène en remplacement du groupe benzyle du premier polymère 12, et présente en conséquence des propriétés conductrices 30 protoniques. A titre indicatif, on donne dans ce qui suit le détail des expériences menées en vue de la formation du polymère déprotégé 12' :  The polymer 12 is thus constituted by a succession of imidazole monomers 6 which each comprise a nitrogen-protecting group, namely a benzyl group. The protected polymer obtained 12 is subjected to a deprotection step shown in FIG. 7 during which the benzyl protective groups are replaced by hydrogen atoms, so as to form the imidazole groups which will provide the proton conduction. This deprotection step consists of a reaction of the first polymer 12 in the presence of dihydrogen and palladium dihydroxyl Pd (OH) 2. The deprotected polymer 12 'thus obtained is similar to the first polymer 12, but comprises a hydrogen atom. replacing the benzyl group of the first polymer 12, and accordingly has proton conductive properties. As an indication, the following is given in detail the experiments carried out for the formation of the deprotected polymer 12 ':

Synthèse du 1-benzylimidazole 9 illustrée par l'étape (a) de la figure 3.  Synthesis of 1-benzylimidazole 9 illustrated by step (a) of Figure 3.

Selon le protocole expérimental retenu, 44 g d'imidazole (0,65 mol.), 100 g de chlorure de benzyle (0,78 mol.) et 60 g de KOH (1,07 mol.) dans 700 mL de THF sont placés dans un ballon de 1 L. Le mélange réactionnel est porté à reflux durant 120 h puis refroidi à température ambiante. La phase organique est filtrée et le solvant est évaporé sous pression réduite. Le produit solide obtenu est dissout dans 500 mL de CH2C12 puis lavé à l'eau (3 x 100 mL). La phase organique est séchée sur Na2SO4, filtrée puis évaporée sous pression réduite. Le solide recueilli est recristallisé dans le toluène pour donner 67 g de produit désiré.  According to the experimental protocol adopted, 44 g of imidazole (0.65 mol), 100 g of benzyl chloride (0.78 mol) and 60 g of KOH (1.07 mol) in 700 mL of THF are placed in a 1L flask. The reaction mixture is refluxed for 120 h and then cooled to room temperature. The organic phase is filtered and the solvent is evaporated under reduced pressure. The solid product obtained is dissolved in 500 mL of CH 2 Cl 2 and then washed with water (3 × 100 mL). The organic phase is dried over Na 2 SO 4, filtered and then evaporated under reduced pressure. The collected solid is recrystallized from toluene to give 67 g of desired product.

Synthèse du 1-benzyl-2-hydroxyméthyl-imidazole 7 représentée par l'étape (b) de la figure 3 50 g de 1-benzyl-imidazole du produit brut de la réaction précédente et 15 g de paraformaldéhyde sont dissoutes dans 150 mL de dioxane. Le mélange est porté à 135 C sous autoclave durant 20 h. Le solvant est évaporé sous pression réduite, le produit obtenu sous forme d'une huile noire est dissout dans 400 mL de CH2C12 puis lavé à l'eau (2x 100 mL). La phase organique est séchée sur Na2SO4, filtrée puis évaporée sous pression réduite. Le produit est tiré sous vide durant 24 h puis recristallisé dans 100 mL d'acétate d'éthyle pour donner 30 g de produit pur (rendement = 50% à partir de l'imidazole). Le spectre R.MN 1H obtenu pour le produit final, visible sur la figure 11, confirme l'obtention du 1-benzyl-2-hydroxyméthyl-imidazole 7. 9 Synthèse du 1-benzyl-2-(vinyloxyéthyloxyméthyl)imidazole 6 représentée par l'étape (c) de la figure 3 A une solution de 1-benzyl-2-hydroxyméthylimidazole (4,7 g, 0,024 mol.) dans le toluène (15 mL) sont ajoutés 0,54 g de TEBAC (2,4.103 mol) et 5,6 g de CEVE (0,05 mol). Une solution basique 20 N en NaOH (100 mL) est ensuite additionnée dans le milieu et le mélange hétérogène est porté à 90 C durant 24 h sous une agitation vigoureuse. Après refroidissement, la solution est diluée avec 250 mL d'éther décantée puis la phase organique est lavée à l'eau jusqu'à pH = 7 (10 x 100 mL). La phase organique est séchée sur Na2SO4, filtrée puis évaporée sous pression réduite pour donner 5,3 g (85%) de produit désiré. Etant donné la pureté satisfaisante du produit obtenu, aucune purification supplémentaire n'est requise.  Synthesis of 1-benzyl-2-hydroxymethylimidazole 7 represented by step (b) of FIG. 3 50 g of 1-benzylimidazole of the crude product of the preceding reaction and 15 g of paraformaldehyde are dissolved in 150 ml of dioxane. The mixture is brought to 135 ° C. under an autoclave for 20 hours. The solvent is evaporated off under reduced pressure, the product obtained in the form of a black oil is dissolved in 400 mL of CH 2 Cl 2 and then washed with water (2 × 100 mL). The organic phase is dried over Na 2 SO 4, filtered and then evaporated under reduced pressure. The product is drawn under vacuum for 24 h and then recrystallized from 100 mL of ethyl acetate to give 30 g of pure product (yield = 50% from imidazole). The R.MN 1H spectrum obtained for the final product, visible in FIG. 11, confirms the production of 1-benzyl-2-hydroxymethyl-imidazole 7. Synthesis of 1-benzyl-2- (vinyloxyethyloxymethyl) imidazole 6 represented by Step (c) of Figure 3 To a solution of 1-benzyl-2-hydroxymethylimidazole (4.7 g, 0.024 mol) in toluene (15 mL) is added 0.54 g of TEBAC (2.4 × 10 3). mol) and 5.6 g of CEVE (0.05 mol). A 20 N basic solution in NaOH (100 ml) is then added to the medium and the heterogeneous mixture is heated at 90 ° C. for 24 hours under vigorous stirring. After cooling, the solution is diluted with 250 ml of decanted ether and the organic phase is then washed with water to pH = 7 (10 × 100 ml). The organic phase is dried over Na2SO4, filtered and then evaporated under reduced pressure to give 5.3 g (85%) of desired product. Given the satisfactory purity of the product obtained, no further purification is required.

Le spectre RMN 1H du produit obtenu, représenté sur la figure 13 confirme l'obtention du 1-benzyl-2- (vinyloxyéthyloxyméthyl)imidazole 6.  The 1H NMR spectrum of the product obtained, represented in FIG. 13, confirms the production of 1-benzyl-2- (vinyloxyethyloxymethyl) imidazole 6.

Synthèse du copolymère poly(E.V-alt-CTFE) ou polymère 20 protégé 12 illustrée par l'étape (d) de la figure 4  Synthesis of the Poly (E.V.-alt-CTFE) or Protected Polymer Copolymer 12 Illustrated by Step (d) of Figure 4

La copolymérisation du 1-benzyl-2 (vinyloxyéthyloxyméthyl) imidazole 6 avec le CTFE est effectuée dans une autoclave de 100 cm3 en hastelloy équipée d'un barreau 25 magnétique, de deux vannes (entrée et sortie de gaz), d'un disque de sécurité, d'un manomètre de précision et d'un thermomètre. L'autoclave est tout d'abord purgée de l'air qu'il contient grâce à un vide poussé. 10 g du monomère liquide 30 (éther vinylique présentant le groupement imidazole protégé), 0,210 g d'amorceur tertiobutylpéroxypivalate et 60 mL de 1,1,1,3,3-pentafluorobutane sont introduits dans le système.  The copolymerization of 1-benzyl-2 (vinyloxyethyloxymethyl) imidazole 6 with CTFE is carried out in an autoclave of 100 cm3 in hastelloy equipped with a magnetic bar, two valves (gas inlet and outlet), a disc of safety, a precision manometer and a thermometer. The autoclave is first purged of the air it contains thanks to a high vacuum. 10 g of the liquid monomer (vinyl ether having the protected imidazole group), 0.210 g of tert-butylperoxypivalate initiator and 60 ml of 1,1,1,3,3-pentafluorobutane are introduced into the system.

L'ensemble est ensuite refroidi dans un bain d'acétone à - 80 C et 10,1 g de CTFE sont introduits dans le système. L'autoclave est finalement placée dans un bain d'huile à 75 C pendant 14 heures, la pression atteint 15 bar en début de manipulation pour finir à 12 bar après 14 heures. On laisse ensuite le système revenir à température ambiante, le CTFE n'ayant pas réagit est purgé et le brut réactionnel est évaporé pour obtenir une huile visqueuse noire. Le produit brun est solubilisé dans le dichlorométhane puis précipité dans le pentane pour obtenir une poudre de couleur orange.  The whole is then cooled in an acetone bath at -80 ° C. and 10.1 g of CTFE are introduced into the system. The autoclave is finally placed in an oil bath at 75 ° C. for 14 hours, the pressure reaches 15 bar at the beginning of handling and ends at 12 bar after 14 hours. The system is then allowed to warm to room temperature, the unreacted CTFE is purged and the reaction crude is evaporated to give a black viscous oil. The brown product is solubilized in dichloromethane and then precipitated in pentane to obtain an orange powder.

Déprotection des imidazoles du copolymère poly(E.V-alt-CTFE) par hydrogénation visible sur la figure 7 (étape (e)) 15 Dans la même autoclave que celle précédemment utilisée, on introduit 100 mL d'acide acétique, 4 g de copolymère poly(E.V-alt-CTFE) et 1 g de catalyseur de type dihydroxyde de palladium. L'autoclave est ensuite fermée et 32 bars 20 d'hydrogène y sont introduits. Le mélange réactionnel est chauffé à 70 C pendant 48 heures. Le brut réactionnel est filtré sur célite puis le solvant est évaporé. Le produit obtenu est mis à reflux dans 50 ml d'une solution de Na2CO3 à 5%. Le produit est filtré, lavé avec trois fois 50m1 d'eau 25 distillée puis séché. Il est finalement repris dans le méthanol et précipité dans l'éther. 2 g de solide orange est obtenu avec un taux de déprotection de 90%. Les analyses réalisées sur le produit final montrent que celui-ci présente une température de transition vitreuse de - 30 33 C et une stabilité thermique allant jusque 200 C pour une masse molaire moyenne de 8500 g.mol-' (équivalent PMMA).  Deprotection of imidazoles of the poly (EV-alt-CTFE) copolymer by visible hydrogenation in FIG. 7 (step (e)) In the same autoclave as that previously used, 100 ml of acetic acid, 4 g of poly-copolymer, are introduced. (EV-alt-CTFE) and 1 g of palladium dihydroxide catalyst. The autoclave is then closed and 32 bars of hydrogen are introduced. The reaction mixture is heated at 70 ° C. for 48 hours. The reaction crude is filtered on celite and the solvent is evaporated. The product obtained is refluxed in 50 ml of a solution of Na2CO3 at 5%. The product is filtered, washed with three times 50 ml of distilled water and then dried. It is finally taken up in methanol and precipitated in ether. 2 g of orange solid is obtained with a deprotection rate of 90%. The analyzes carried out on the final product show that it has a glass transition temperature of -30 ° C. and a thermal stability of up to 200 ° C. for an average molar mass of 8500 g / mol (PMMA equivalent).

Ces étapes permettent de former un polymère conducteur protonique présentant comme motif le monomère 6 de la figure 12.  These steps make it possible to form a proton conducting polymer having as a pattern the monomer 6 of FIG. 12.

Il est possible de préparer un polymère à groupements imidazole 3 selon un troisième procédé de fabrication consistant en une polymérisation d'un second monomère 14 à imidazole, le 1-benzyl-2-(vinyloxyméthyl)imidazole. Comme visible sur la figure 8, la synthèse de ce monomère 14 consiste en une réaction de transéthérification de la molécule intermédiaire 7 de la figure 3 par l'éthyl vinyl éther 15, en présence de catalyseurs de transéthérification comme l'acétate de palladium Pd(OAc)2 ou de mercure Hg(OAc)2 16. Par la suite, ce monomère 14 est polymérisé, soit par homopolymérisation préalablement décrite en référence au premier procédé, soit par copolymérisation avec des monomères fluorés 11 comme décrit en référence au second procédé, ce dont il résulte la formation d'un polymère protégé à imidazole fluoré ou non.  It is possible to prepare a polymer with imidazole groups 3 according to a third manufacturing process consisting of a polymerization of a second imidazole monomer 14, 1-benzyl-2- (vinyloxymethyl) imidazole. As can be seen in FIG. 8, the synthesis of this monomer 14 consists of a transetherification reaction of the intermediate molecule 7 of FIG. 3 with ethyl vinyl ether 15, in the presence of transetherification catalysts such as palladium acetate Pd ( OAc) 2 or mercury Hg (OAc) 2 16. Thereafter, this monomer 14 is polymerized, either by homopolymerization previously described with reference to the first process, or by copolymerization with fluorinated monomers 11 as described with reference to the second process, this results in the formation of a protected fluorinated imidazole polymer or not.

Comme décrit pour les premier et deuxième procédés décrits ci-dessus, le polymère obtenu par le troisième procédé peut réagir avec le Pd(OH)2 pour obtenir un polymère déprotégé, c'est-à-dire dépourvu des groupements benzyl et qui sera conducteur protonique.  As described for the first and second processes described above, the polymer obtained by the third process can react with Pd (OH) 2 to obtain a deprotected polymer, that is to say without benzyl groups and which will be conductive proton.

Un quatrième procédé de formation du polymère selon l'invention peut consister en une terpolymérisation de l'un ou l'autre des monomères 6 et 14 ci-dessus décrits et illustrés respectivement sur les figures 2 et 8, avec deux alcènes fluorés, choisis parmi le tetrafluoroéthylène (TFE), l'hexafluoropropène (HFP, X=CF3) et/ou le chlorotrifluoroéthylène (CTFE, X=C1), ou le bromorotrifluoroéthylène (XTFE, X=Br), le trifluoroéthylène, le pentafluoropropene, le 3,3,3-trifluoropropene, le perfluoroalkyl methyl vinyl ether (PMVE), le perfluoroalkyl ethyl vinyl ether (PEVE), le perfluoroalkyl propyl vinyl ether (PPVE) ou tout autre molécule analogue présentant une plus longue chaîne fluorée. Comme pour les polymères fabriqués par les procédés ci-dessus, le polymère obtenu par le quatrième procédé peut être déprotégé par réaction avec le Pd(OH)2 et former un polymère conducteur protonique.  A fourth method of forming the polymer according to the invention may consist of a terpolymerization of one or other of the monomers 6 and 14 described above and respectively illustrated in FIGS. 2 and 8, with two fluorinated alkenes chosen from tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropene (HFP, X = CF3) and / or chlorotrifluoroethylene (CTFE, X = C1), or bromorotrifluoroethylene (XTFE, X = Br), trifluoroethylene, pentafluoropropene, 3,3 , 3-trifluoropropene, perfluoroalkyl methyl vinyl ether (PMVE), perfluoroalkyl ethyl vinyl ether (PEVE), perfluoroalkyl propyl vinyl ether (PPVE) or any other analogous molecule having a longer fluorinated chain. As for the polymers made by the above processes, the polymer obtained by the fourth method can be deprotected by reaction with Pd (OH) 2 and form a proton conductive polymer.

Les différents polymères déprotégés obtenus à partir des quatre procédés ci-dessus décrits peuvent constituer la base de membranes conductrices protoniques.  The different deprotected polymers obtained from the four processes described above can constitute the base of proton conducting membranes.

Il est à noter que différents monomères porteurs de fonction imidazole peuvent être fabriqués selon un procédé de fabrication similaire au premier procédé de fabrication du monomère 6, mais dans lequel le réactif chloroéthylvinyléther 8 serait remplacé par exemple par un composé de chaîne plus longue, comprenant un tel chloroéthylvinyléther 8.  It should be noted that different monomers bearing imidazole function can be manufactured according to a manufacturing method similar to the first process for the manufacture of monomer 6, but in which the chloroethylvinylether 8 reagent would be replaced for example by a longer chain compound, comprising a such chloroethylvinylether 8.

De même, d'autres monomères selon l'invention peuvent être réalisés au moyen d'un procédé similaire au deuxième procédé de fabrication du monomère 14, dans lequel le réactif l'éthylvinyléther 15 serait remplacé notamment par un composé de chaîne plus longue et comprenant cet éthylvinyléther 15.  Likewise, other monomers according to the invention can be produced by means of a process similar to the second process for producing monomer 14, in which the reagent ethylvinyl ether would be replaced in particular by a longer chain compound and comprising this ethylvinylether 15.

Ainsi, d'autres polymères que ceux décrits ci-dessus peuvent être fabriqués à partir de ces monomères et constituer différentes membranes conductrices ioniques, qui pourront servir d'électrolytes au sein de différents dispositifs éléctrochimiques tels qu'un électrolyseur ou une pile à combustible utilisée par exemple pour assurer la traction d'un véhicule automobile. La membrane selon l'invention utilisée au sein d'une pile à combustible permet de dépasser la température limite de fonctionnement des piles à combustible à électrolyte solide polymère connues, de réduire la complexité du Système Pile (pile et ses auxiliaires), et réduire par conséquent son coût (les auxiliaires dédiés à humidification n'étant plus nécessaires). Les hétérocycles des polymères déprotégés formés suivant les procédés de fabrication précités, assurent le transport protonique au sein de la membrane, alors que les groupements fluorés présents au sein du polymère pour certains procédés de fabrication (copolymérisation avec des alcènes fluorés, ou monomères porteurs d'hétérocycle fluoré) dotent le polymère d'une certaine inertie chimique en milieu oxydant ou réducteur et d'une thermostabilité qui participent à la stabilisation de la membrane en fonctionnement, notamment pour une utilisation au sein d'une pile à combustible opérant à des températures supérieures à 100 C.  Thus, other polymers than those described above can be made from these monomers and constitute different ionic conducting membranes, which can serve as electrolytes in different electrochemical devices such as an electrolyzer or a fuel cell used for example to ensure the traction of a motor vehicle. The membrane according to the invention used within a fuel cell makes it possible to exceed the operating limit temperature of known polymer solid electrolyte fuel cells, to reduce the complexity of the battery system (battery and its auxiliaries), and to reduce by consequently its cost (the auxiliaries dedicated to humidification are no longer necessary). The heterocycles of the deprotected polymers formed according to the abovementioned manufacturing processes, provide proton transport within the membrane, whereas the fluorinated groups present within the polymer for certain manufacturing processes (copolymerization with fluorinated alkenes, or monomers carrying fluorinated heterocycle) endow the polymer with a certain chemical inertness in an oxidizing or reducing medium and a thermostability which participate in the stabilization of the membrane during operation, in particular for use within a fuel cell operating at higher temperatures. at 100 C.

Claims (24)

REVENDICATIONS 1. Monomère porteur d'un hétérocycle de type imidazole, pouvant être utilisé pour la fabrication d'une membrane conductrice ionique, caractérisé en ce que sa structure chimique comprend au moins un motif de formule : dans laquelle Ri comprend un groupement alkenyl, et dans laquelle R2 comprend un groupement de protection de l'un des atomes d'azote de l'hétérocycle, tel qu'un groupement benzyle ou trialkylsilyl.  1. Imidazole-type heterocycle-bearing monomer, which can be used for the manufacture of an ionic conductive membrane, characterized in that its chemical structure comprises at least one unit of formula: in which R 1 comprises an alkenyl group, and in which R2 comprises a protecting group of one of the nitrogen atoms of the heterocycle, such as a benzyl or trialkylsilyl group. 2. Monomère selon la revendication 1, dans lequel Rl est 15 de formule chimique CH=CH2.  2. The monomer according to claim 1, wherein R1 is of chemical formula CH = CH2. 3. Monomère selon la revendication 1, dans lequel R1 est de formule chimique (CH2) 2-O-CH=CH2.  3. The monomer according to claim 1, wherein R1 is of chemical formula (CH2) 2-O-CH = CH2. 4. Procédé de fabrication du monomère de l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au 20 moins une étape de formation (a) du 1-benzyl-2- (hydroxyméthyl)imidazole (7) et au moins une étape de synthèse dudit monomère (6, 14) à partir de ce 1-benzyl-2- (hydroxyméthyl)imidazole (7).  4. Process for the manufacture of the monomer of any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises at least one step of forming (a) 1-benzyl-2- (hydroxymethyl) imidazole (7) and at least one step of synthesizing said monomer (6, 14) from this 1-benzyl-2- (hydroxymethyl) imidazole (7). 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape 25 de synthèse du monomère (14) est une transétherification du 1-benzyl-2-(hydroxyméthyl)imidazole (7) par l'éthyl vinyl éther (15), ce dont il résulte le 1-benzyl-2-(vinyloxyméthyl)imidazole (14). R1  The process according to claim 4, wherein the step of synthesizing the monomer (14) is a transetherification of 1-benzyl-2- (hydroxymethyl) imidazole (7) with ethyl vinyl ether (15), which 1-Benzyl-2- (vinyloxymethyl) imidazole (14) results. R1 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la transétherification est effectuée en présence d'acétate de mercure (16).  The process according to claim 5, wherein the transetherification is carried out in the presence of mercury acetate (16). 7. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape de synthèse du monomère (6) consiste en une réaction entre le 1-benzyl-2-(hydroxyméthyl)imidazole (7) et le chloroéthyl vinyl éther (8) en présence d'un catalyseur par transfert de phase, ce dont il résulte le 1-benzyl-2-(vinyloxyéthyloxyméthyl)imidazole (6).  The process according to claim 4, wherein the step of synthesizing the monomer (6) consists of a reaction between 1-benzyl-2- (hydroxymethyl) imidazole (7) and chloroethyl vinyl ether (8) in the presence of a phase transfer catalyst, which results in 1-benzyl-2- (vinyloxyethyloxymethyl) imidazole (6). 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le catalyseur de transfert de phase est le chlorure de triéthyl benzyl ammonium.  The process of claim 7, wherein the phase transfer catalyst is triethyl benzyl ammonium chloride. 9. Polymère protégé comprenant le monomère de l'une quelconque des revendications 1 à 3, ou comprenant le monomère fabriqué par l'un quelconque des procédés des revendications 4 à 7.  A protected polymer comprising the monomer of any one of claims 1 to 3, or comprising the monomer made by any one of the processes of claims 4 to 7. 10. Polymère protégé selon la revendication 9, comprenant en outre des fonctions acides.  The protected polymer of claim 9, further comprising acidic functions. 11. Procédé de fabrication du polymère protégé de la revendication 9 ou 10, à partir du monomère de l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant au moins une étape de polymérisation de ce monomère (6, 14).  11. The method of manufacturing the protected polymer of claim 9 or 10, from the monomer of any one of claims 1 to 3, comprising at least one polymerization step of this monomer (6, 14). 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape de polymérisation consiste en une homopolymérisation cationique du monomère (6, 14) en présence d'un amorceur cationique, tel que du ZnI2 , HgI2 ou des sels de Crivello.  The process according to claim 11, wherein the polymerization step consists of cationic homopolymerization of the monomer (6, 14) in the presence of a cationic initiator, such as ZnI 2, HgI 2 or Crivello salts. 13. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape de polymérisation consiste en une copolymérisation radicalaire de ce monomère avec un second monomère.  13. The method of claim 11, wherein the polymerization step consists of a radical copolymerization of this monomer with a second monomer. 14. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape de polymérisation consiste en une terpolymérisation du monomère (6, 14) avec deux seconds monomères.  14. The method of claim 11, wherein the polymerization step is a terpolymerization of the monomer (6, 14) with two second monomers. 15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, dans lequel le second monomère est un monomère vinylique accepteur d'électrons, tel qu'un monomère fluoré ou perfluoré (11).  The method of claim 13 or 14, wherein the second monomer is an electron-accepting vinyl monomer, such as a fluorinated or perfluorinated monomer (11). 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le monomère fluoré (11) est choisi parmi la famille des alcènes fluorés, tels que le chlorotrifluoroéthylène, l' hexafluoropropène, le trifluoroéthylène, le tetrafluoroéthylène, le 3,3,3-trifluoropropene, le pentafluoropropène, des oléfines perfluorées, et/ou des fluorures de vinylidène, perfluoroalkyl vinyl éther, perfluoroalkoxyalkyl vinyl éther un perfluoroalkylvinyléther.  16. The method of claim 15, characterized in that the fluorinated monomer (11) is selected from the family of fluorinated alkenes, such as chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropene, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, 3,3,3-trifluoropropene , pentafluoropropene, perfluorinated olefins, and / or vinylidene fluorides, perfluoroalkyl vinyl ether, perfluoroalkoxyalkyl vinyl ether, perfluoroalkylvinylether. 17. Polymère déprotégé (12') fait à base du polymère protégé (12) des revendications 9 ou 10 ou à base du polymère fabriqué à partir de l'un quelconque des procédés des revendications 11 à 16, comprenant des atomes d'hydrogène en remplacement des groupements de protection (R2) du polymère protégé (12).  17. A deprotected polymer (12 ') made from the protected polymer (12) of claims 9 or 10 or based on the polymer made from any of the processes of claims 11 to 16, comprising hydrogen atoms in the form of replacing the protective groups (R2) of the protected polymer (12). 18. Procédé de fabrication du polymère protégé de la revendication 17, utilisant le polymère protégé {12) de la revendication 9 ou 10 ou le polymère fabriqué à partir de l'un quelconque des procédés des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de déprotection des atomes d'azote des hétérocycles du polymère protégé, 12 par laquelle les groupements de protection (R2) du polymère (12) sont remplacés par des atomes d'hydrogène, formant un polymère déprotégé (12') pourvu d'hétérocycles de type imidazole.  The process for producing the protected polymer of claim 17, using the protected polymer (12) of claim 9 or 10 or the polymer made from any of the processes of claims 11 to 16, characterized in that it comprises a step of deprotecting the nitrogen atoms of the heterocycles of the protected polymer, 12 by which the protective groups (R2) of the polymer (12) are replaced by hydrogen atoms, forming a deprotected polymer (12 ') provided heterocycles of imidazole type. 19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'étape de déprotection consiste en une réaction du polymère protégé (12) obtenu par l'étape de polymérisation avec le Pd(OH)2.  19. The method of claim 17, characterized in that the deprotection step consists of a reaction of the protected polymer (12) obtained by the polymerization step with Pd (OH) 2. 20. Membrane conductrice ionique, caractérisée en ce qu'elle est faite à partir du polymère déprotégé (12') de larevendication 17 ou du polymère fabriqué selon l'un quelconque des procédés des revendications 18 à 19.  20. An ionic conductive membrane, characterized in that it is made from the deprotected polymer (12 ') of claim 17 or the polymer made according to any one of the processes of claims 18 to 19. 21. Dispositif électrochimique impliquant comme électrolyte la membrane conductrice ionique de la revendication 5 20.  An electrochemical device involving as an electrolyte the ionic conductive membrane of claim 20. 22. Pile à combustible impliquant comme électrolyte la membrane conductrice ionique de la revendication 20.  22. Fuel cell involving as electrolyte the ionic conductive membrane of claim 20. 23. Utilisation de la pile à combustible de la revendication 22 pour assurer la traction d'un véhicule 10 automobile.  23. Use of the fuel cell of claim 22 for traction of a motor vehicle. 24. Electrolyseur impliquant comme électrolyte la membrane conductrice ionique de la revendication 20.  Electrolyser involving as electrolyte the ionic conductive membrane of claim 20.
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