JP2007270118A - ポリアリーレン及びその製造方法 - Google Patents
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- 0 C*c1ccc(-c(ccc(C)c2)c2S(OCC(C)(C)C)(=O)=O)c(S(OCC(C)(C)C)(=O)=O)c1 Chemical compound C*c1ccc(-c(ccc(C)c2)c2S(OCC(C)(C)C)(=O)=O)c(S(OCC(C)(C)C)(=O)=O)c1 0.000 description 1
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
Description
Macromol.Rapid Commun.,15,669−676(1994) Polymeric Materials;Science&Engineering,2003,89,438−439
式(1)
(式中、Aは、1つもしくは2つの炭素数1〜20の炭化水素基で置換されたアミノ基又は炭素数1〜20のアルコキシ基を表わす。ここで、前記炭化水素基及びアルコキシ基は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの基で置換されていてもよい。
R1は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基又はシアノ基を表わす。ここで、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。R1が複数の場合、R1は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。また、隣接する2つのR1が結合して環を形成していてもよい。
X1は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。kは0〜3の整数を表わす。)
で示されるジハロビフェニル化合物、
式(2)
(式中、A、R1及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位を含むポリアリーレン、
前記ポリアリーレンの製造方法、
前記ポリアリーレンから式(7)
(式中、R1及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位を含むポリアリーレンを製造する方法、
及び前記式(1)で示されるジハロビフェニル化合物の製造方法を提供するものである。
炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、2,2−メチルプロピル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−イコシル基、フェニル基、1,3−ブタジエン−1,4−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ビフェニル−2,2’−ジイル基、o−キシリレン基等の炭素数1〜20の炭化水素基が挙げられる。
かかる炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよく、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、前記したものと同様のものが挙げられる。
R1が複数の場合、R1は同一の基であってもよいし、異なる基であっていてもよい。また、隣接する2つのR1が結合して環を形成していてもよい。
(式中、A、R1及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(2)と略記する。)を含むポリアリーレン、前記繰り返し単位(2)のみからなるポリアリーレン、前記繰り返し単位(2)と式(3)
(式中、a、b及びcは同一又は相異なって、0又は1を表わし、nは5以上の整数を表わす。
Ar1、Ar2、Ar3及びAr4は同一又は相異なって、2価の芳香族基を表わす。ここで、2価の芳香族基は、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基;
からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。
Y1及びY2は同一又は相異なって、単結合、カルボニル基、スルホニル基、2,2−イソプロピリデン基、2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン基又はフルオレン−9,9−ジイル基を表わす。
Z1及びZ2は同一又は相異なって、酸素原子又は硫黄原子を表わす。)
で示されるセグメント(以下、セグメント(3)と略記する。)とを含むポリアリーレン、
(式中、Ar5は、2価の芳香族基を表わす。
ここで、2価の芳香族基は、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基;
からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。)
で示される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(4)と略記する。)とを含むポリアリーレン等が挙げられる。
(式中、a、b、c、n、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Y1、Y2、Z1及びZ2は前記と同一の意味を表わす。X2は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(5)と略記する。)とを含むモノマー組成物を、ニッケル化合物の存在下に重合させることにより製造することができる。また、ジハロビフェニル化合物(1)のみをニッケル化合物の存在下に重合させた後、化合物(5)を加えてさらに重合反応を行うことにより、繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンを製造することもできる。
(式中、Ar5は前記と同一の意味を表わし、X3は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(6)と略記する。)とを含むモノマー組成物を、ニッケル化合物の存在下に重合させることにより製造することができる。
化合物(5)としては、そのポリスチレン換算の重量平均分子量が2,000以上のものを用いることが好ましく、3,000以上であるものがより好ましい。
重合温度は、通常0〜250℃であり、好ましくは30〜100℃である。重合時間は、通常0.5〜48時間である。
重合反応終了後、生成したポリアリーレンを溶解しにくい溶媒と反応混合物を混合してポリアリーレンを析出させ、析出したポリアリーレンを濾過により、反応混合物から分離することにより、ポリアリーレンを取り出すことができる。生成したポリアリーレンを溶解しない溶媒もしくは溶解しにくい溶媒と反応混合物を混合した後、塩酸等の酸の水溶液を加え、析出したポリアリーレンを濾過により、反応混合物から分離してもよい。得られたポリアリーレンの分子量や構造は、ゲル浸透クロマトグラフィ、NMR等の通常の分析手段により分析することができる。生成したポリアリーレンを溶解しない溶媒もしくは溶解しにくい溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル等が挙げられ、水及びメタノールが好ましい。
(式中、R1、m及びkは前記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(7)と略記する。)を含むポリアリーレンに変換する方法について説明する。
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンに変換する方法としては、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを、酸もしくはアルカリの存在下に加水分解する方法、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理する方法が挙げられる。
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンの加水分解反応は、通常、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンと酸もしくはアルカリの水溶液とを混合することにより実施される。酸の水溶液としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸の水溶液が挙げられ、アルカリの水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液が挙げられる。好ましくは、酸の水溶液が用いられ、塩酸を用いることがより好ましい。酸もしくはアルカリの使用量は、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレン中の−SO2Aで示される基1モルに対して、通常1モル以上であればよく、その上限は特に限定されない。
加水分解温度は、通常0〜250℃、好ましくは40〜120℃である。加水分解時間は、通常1〜150時間である。
反応の進行は、例えば、NMR、IR等により確認することができる。
アルカリ金属ハロゲン化物としては、例えば、臭化リチウム、ヨウ化ナトリウム等が挙げられ、ハロゲン化第四級アンモニウムとしては、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム等が挙げられ、臭化リチウム及び臭化テトラブチルアンモニウムが好ましい。
アルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムの使用量は、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレン中の−SO2Aで示される基1モルに対して、通常1モル以上であればよく、その上限は特に限定されない。
反応の進行は、NMR、IR等により確認することができる。
反応終了後、反応混合物を酸処理し、濾過することにより、繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンを取り出すことができる。
繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンが得られる。また、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンを得ることができる。
ジハロビフェニル化合物(1)は、第3級アミン化合物又はピリジン化合物の存在下に、式(8)
(式中、R1、X1及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(8)と略記する。)と式(9)
(式中、Aは、上記と同一の意味を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(9)と略記する。)とを反応させることにより製造することができる。
化合物(9)の使用量は、化合物(8)中の−SO2Clで示される基1モルに対して、通常0.2モル以上であり、その上限は特になく、化合物(9)が反応温度において液体である場合には、反応溶媒を兼ねて大過剰量用いてもよい。実用的な化合物(9)の使用量は、化合物(8)中の−SO2Clで示される基1モルに対して、0.5〜2モルである。
溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル溶媒;ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒等が挙げられる。また、上記したとおり、化合物(9)、第3級アミン化合物もしくはピリジン化合物が、反応温度において液体である場合には、これらを反応溶媒として用いてもよい。かかる溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。溶媒の使用量は特に制限されない。
反応終了後、例えば、反応混合物に、水もしくは酸の水溶液、及び、必要に応じて、水に不溶の有機溶媒を加えて、抽出処理することにより、ジハロビフェニル化合物(1)を含む有機層を得ることができる。得られた有機層を、必要に応じて、水、アルカリ水溶液等で洗浄した後、濃縮することにより、ジハロビフェニル化合物(1)を取り出すことができる。取り出したジハロビフェニル化合物(1)は、シリカゲルクロマトグラフィ、再結晶等の通常の精製手段によりさらに精製してもよい。
水に不溶の有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒;酢酸エチル等のエステル溶媒等が挙げられ、その使用量は特に制限されない。
(式中、Aは、前記と同一の意味を表わす。Mはアルカリ金属原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(10)と略記する。)とを反応させることにより製造することもできる。
アルカリ金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等が挙げられる。
化合物(10)の使用量は、化合物(8)中の−SO2Clで示される基1モルに対して、通常0.2〜2モルである。
溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル溶媒;ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒等が挙げられる。かかる溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。溶媒の使用量は特に制限されない。
反応終了後、反応混合物に水、及び、必要に応じて、水に不溶の有機溶媒を加えて、抽出処理することにより、ジハロビフェニル化合物(1)を含む有機層を得ることができる。得られた有機層を、必要に応じて、水等で洗浄した後、濃縮することにより、ジハロビフェニル化合物(1)を取り出すことができる。取り出したジハロビフェニル化合物(1)は、シリカゲルクロマトグラフィ、再結晶等の通常の精製手段によりさらに精製してもよい。水に不溶の有機溶媒としては、上記したものと同様のものが挙げられる。
<分析条件>
GPC測定装置:CTO−10A(株式会社島津製作所製)
カラム:TSK−GEL(東ソー株式会社製)
カラム温度:40℃
移動相:臭化リチウム含有N,N−ジメチルアセトアミド(臭化リチウム濃度:10mmol/dm3)
流量:0.5mL/分
検出波長:300nm
2,2−ジメチルプロパノール25.2gをテトラヒドロフラン200mLに溶解させた。これに、0℃で、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.57M)151.6mLを滴下した。その後、室温で1時間攪拌し、リチウム(2,2−ジメチルプロポキシド)を含む溶液を調製した。4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジクロリド40gをテトラヒドロフラン300mLに溶解させて得られた溶液に、0℃で、調製したリチウム(2,2−ジメチルプロポキシド)を含む溶液を滴下した。その後、室温で1時間攪拌、反応させた。反応混合物を濃縮した後、残渣に、酢酸エチル1000mL及び2mol/L塩酸1000mLを加え、30分攪拌した。静置した後、有機層を分離した。分離した有機層を飽和食塩水1000mLで洗浄した後、減圧条件下で溶媒を留去した。濃縮残渣を、シリカゲルクロマトグラフィ(溶媒;クロロホルム)により精製した。得られた溶出液から溶媒を、減圧条件下で留去した。残渣を、70℃でトルエン500mLに溶解させた後、室温まで冷却した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)の白色固体31.2gを得た。収率:62.6%。
1H−NMR(CDCl3,δ(ppm)):0.92(s,18H),3.69−3.86(c,4H),7.34−7.37(c,2H),7.59−7.62(c,2H),8.03−8.04(c,2H)
マススペクトル(m/z):451(M−C5H11)
実施例1において、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジクロリドに代えて、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジクロリドを用いた以外は実施例1と同様に実施して、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)を得た。
1H−NMR(CDCl3,δ(ppm)):0.92(s,18H),3.68−3.86(c,4H),7.30(c,2H),7.73−7.77(c,2H),8.18(c,2H)
マススペクトル(m/z):541(M−C5H11)
実施例1において、2,2−ジメチルプロパノールに代えて、イソプロパノールを用いた以外は実施例1と同様に実施して、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジイソプロピルを得た。
1H−NMR(CDCl3,δ(ppm)):1.22(d,3H),1.35(d,3H),4.80−4.95(c,2H),7.32−7.36(c,2H),7.55−7.65(c,2H),8.05(c,2H)
マススペクトル(m/z):466(M+)
無水塩化ニッケル2.33gとジメチルスルホキシド72mLとを混合し、内温60℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン3.09gを加え、同温度で10分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)9.42gと下記式
で示されるスミカエクセルPES 5200P(住友化学株式会社製;Mw=94,000、Mn=40,000:上記分析条件で測定)3.60gとをジメチルスルホキシド72mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末3.30gを加え、60℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行った。反応混合物をメタノール360mL中に加え、次いで、6mol/L塩酸360mLを加え、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離し、乾燥し、灰白色の下記
で示される繰り返し単位と下記
で示されるセグメントとを含むポリアリーレン12.5gを得た。
Mw=359,000、Mn=106,000。
1H−NMR((CD3)2SO2,δ(ppm)):0.86(s),3.70−3.90(c),7.21(d),7.93(d),7.00−8.50(c)
実施例4で得られたポリアリーレン10.7gを、臭化テトラブチルアンモニウム91.5gとN−メチル−2−ピロリドン160mLとの混合溶液に加え、120℃で4日間反応させた。反応混合物を、1.5mol/L硫酸80mL中に注ぎ込み、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体をメタノールで洗浄した後、乾燥し、褐色の下記
で示される繰り返し単位と下記
で示されるセグメントを含むポリアリーレン5.7gを得た。IRスペクトル及び1H−NMRスペクトルを測定し、2,2−ジメチルプロポキシスルホニル基が定量的にスルホン酸基に変換されていることを確認した。得られたポリアリーレンのMwは593,000、Mnは287,000であった。
1H−NMR((CD3)2SO2、δ(ppm)):7.21(d),7.93(d),7.00−8.50(c)
無水塩化ニッケル65mgとジメチルスルホキシド0.8mLとを混合し、内温60℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン86mgを加え、同温度で10分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)105mgをジメチルスルホキシド0.8mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末49mgを加え、60℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは、217,000、Mnは49,000であった。
無水塩化ニッケル65mgとジメチルスルホキシド0.8mLとを混合し、内温60℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン86mgを加え、同温度で10分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)122mgと下記式
で示されるスミカエクセルPES 5200P(住友化学株式会社製;Mw=94,000、Mn=40,000:上記分析条件で測定)40mgとをジメチルスルホキシド0.8mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末49mgを加え、60℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位と下記
で示されるセグメントとを含むポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは、306,000、Mnは65,000であった。
無水塩化ニッケル65mgとジメチルスルホキシド0.8mLとを混合し、内温60℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン86mgを加え、同温度で10分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)122mgをジメチルスルホキシド0.8mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末49mgを加え、60℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは、488,000、Mnは、63,000であった。
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)42mg、2,2’−ビピリジン26mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン4mLを加え、70℃で30分攪拌し、た。これに、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)400mgをN−メチル−2−ピロリドン2mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは118,000、Mnは41,000であった。
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)42mg、2,2’−ビピリジン26mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン3mLを加え、70℃で30分攪拌し、た。これに、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)400mgをN−メチル−2−ピロリドン2mLに溶解させて得られた溶液を加えた。さらに、下記式
で示されるスミカエクセルPES 5200P(住友化学株式会社製;Mw=94,000、Mn=40,000:上記分析条件で測定)77mgをN−メチル−2−ピロリドン2mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位と下記
で示されるセグメントとを含むポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは199,000、Mnは63,000であった。
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、臭化ニッケル17mg、2,2’−ビピリジン18mg、亜鉛粉末100mg及びN,N−ジメチルアセトアミド3mLを室温で加え、ニッケル含有溶液を調製した。これに、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)400mgをN,N−ジメチルアセトアミド2mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは223,000、Mnは76,000であった。
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)141mg、2,2’−ビピリジン88mg、亜鉛粉末84mg及びN−メチル−2−ピロリドン3mLを加え、70℃で30分攪拌した。これに、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジイソプロピル300mgをN−メチル−2−ピロリドン1mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは10,000、Mnは8,000であった。
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)42mg、2,2’−ビピリジン26mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン4mLを加え、70℃で30分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。これに、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)200mgと1,4−ジクロロベンゼン56mgとをN−メチル−2−ピロリドン2mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位と下記
で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは71,000、Mnは24,000であった。
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)42mg、2,2’−ビピリジン26mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン4mLを加え、70℃で30分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。これに、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(2,2−ジメチルプロピル)200mgと2,5−ジクロロ−4’−フェノキシベンゾフェノン131mgとをN−メチル−2−ピロリドン2mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記
で示される繰り返し単位と下記
で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは44,000、Mnは20,000であった。
Claims (26)
- 式(1)
(式中、Aは、1つもしくは2つの炭素数1〜20の炭化水素基で置換されたアミノ基又は炭素数1〜20のアルコキシ基を表わす。ここで、前記炭化水素基及びアルコキシ基は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの基で置換されていてもよい。
R1は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基又はシアノ基を表わす。ここで、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。R1が複数の場合、R1は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。また、隣接する2つのR1が結合して環を形成していてもよい。
X1は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。kは0〜3の整数を表わす。)
で示されるジハロビフェニル化合物。 - 請求項1に記載の式(1)で示されるジハロビフェニル化合物を含むモノマー組成物を重合して得られるポリアリーレン。
- 請求項3に記載の式(2)で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレン。
- 請求項3に記載の式(2)で示される繰り返し単位と式(3)
(式中、a、b及びcは同一又は相異なって、0又は1を表わし、nは5以上の整数を表わす。
Ar1、Ar2、Ar3及びAr4は同一又は相異なって、2価の芳香族基を表わす。ここで、2価の芳香族基は、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜10のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。
Y1及びY2は同一又は相異なって、単結合、−CO−、−SO2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−又はフルオレン−9,9−ジイル基を表わす。
Z1及びZ2は同一又は相異なって、−O−又はS−を表わす。)
で示されるセグメントとを含むポリアリーレン。 - 請求項3に記載の式(2)で示される繰り返し単位と式(4)
(式中、Ar5は、2価の芳香族基を表わす。
ここで、2価の芳香族基は、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。)
で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレン。 - ニッケル化合物の存在下に、請求項1の式(1)で示されるジハロビフェニル化合物を含むモノマー組成物を重合させることを特徴とする請求項3に記載の式(2)で示される繰り返し単位を含むポリアリーレンの製造方法。
- ニッケル化合物の存在下に、請求項1に記載の式(1)で示されるジハロビフェニル化合物のみを重合させることを特徴とする請求項3に記載の式(2)で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンの製造方法。
- ニッケル化合物が、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)であり、含窒素二座配位子の共存下に重合させる請求項7〜10のいずれかに記載のポリアリーレンの製造方法。
- ニッケル化合物が、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)であり、含窒素二座配位子及び亜鉛の共存下に重合させる請求項7〜10のいずれかに記載のポリアリーレンの製造方法。
- ニッケル化合物が、ハロゲン化ニッケルであり、含窒素二座配位子及び亜鉛の共存下に重合させる請求項7〜10のいずれかに記載のポリアリーレンの製造方法。
- ニッケル化合物の使用量が、モノマー組成中のモノマー1モルに対して、0.01〜5モルである請求項7〜10のいずれかに記載のポリアリーレンの製造方法。
- 請求項3に記載のポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位を含むポリアリーレンの製造方法。
- 請求項5に記載のポリアリーレンを酸もしくはアルカリの存在下に加水分解することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位と請求項5に記載の式(3)で示されるセグメントとを含むポリアリーレンの製造方法。
- 請求項5に記載のポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位と請求項5に記載の式(3)で示されるセグメントとを含むポリアリーレンの製造方法。
- 請求項6に記載のポリアリーレンを酸もしくはアルカリの存在下に加水分解することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位と請求項6に記載の式(4)で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレンの製造方法。
- 請求項6に記載のポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位と請求項6に記載の式(4)で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレンの製造方法。
- 請求項4に記載のポリアリーレンを酸もしくはアルカリの存在下に加水分解することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンの製造方法。
- 請求項4に記載のポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理することを特徴とする請求項15に記載の式(7)で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンの製造方法。
- 請求項1に記載の式(1)で示されるジハロビフェニル化合物を含むモノマー組成物。
- 請求項3に記載の式(2)で示される繰り返し単位を含み、該繰り返し単位が少なくとも2個連続している請求項3に記載のポリアリーレン。
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