JP2010235929A - Polymer - Google Patents

Polymer Download PDF

Info

Publication number
JP2010235929A
JP2010235929A JP2010050931A JP2010050931A JP2010235929A JP 2010235929 A JP2010235929 A JP 2010235929A JP 2010050931 A JP2010050931 A JP 2010050931A JP 2010050931 A JP2010050931 A JP 2010050931A JP 2010235929 A JP2010235929 A JP 2010235929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polymer
formula
optionally substituted
atom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010050931A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Sato
敬 佐藤
Taketsugu Yamamoto
武継 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2010050931A priority Critical patent/JP2010235929A/en
Publication of JP2010235929A publication Critical patent/JP2010235929A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F238/00Copolymers of compounds having one or more carbon-to-carbon triple bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer excellent in ability of selectively permeating oxygen and ability of suppressing carbon dioxide permeation. <P>SOLUTION: A polymer having recurring units represented by formula (1) is provided. In formula (1), R<SP>1</SP>represents H, a halogen atom, a (substituted) alkyl, a (substituted) aromatic hydrocarbon group, a (substituted) aromatic heterocyclic group, a trialkylsilyl group or a trialkylgermyl group; and R<SP>2</SP>is represented by formula (3), wherein m is an integer of 0-5 and when there are plural R<SP>2</SP>s, R<SP>2</SP>s may be the same or different. In formula (3), p is an integer or 5-15. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は重合体に関する。   The present invention relates to a polymer.

高分子の応用範囲の拡大に伴い、気体分離能など、様々な機能を備えた機能性高分子が検討されている。気体分離能を有する機能性高分子としては、ジフェニルアセチレン系重合体が知られている(特許文献1参照)。   With the expansion of the application range of polymers, functional polymers having various functions such as gas separation are being studied. A diphenylacetylene polymer is known as a functional polymer having gas separation ability (see Patent Document 1).

特開平5−271338号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-271338

しかしながら、上記においては、酸素を選択的に透過する能力及び二酸化炭素の透過を抑制する能力の双方を満足することのできる重合体についての検討はなされていない。   However, in the above, the polymer which can satisfy both the capability of selectively permeating oxygen and the capability of suppressing the permeation of carbon dioxide has not been studied.

そこで、本発明は、酸素を選択的に透過する能力及び二酸化炭素の透過を抑制する能力に優れる重合体を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the polymer which is excellent in the capability to permeate | transmit oxygen selectively, and the capability to suppress permeation | transmission of a carbon dioxide.

本発明の重合体は、下記式(1)で表される繰り返し単位を含有する。   The polymer of the present invention contains a repeating unit represented by the following formula (1).

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基、置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルゲルミル基を表し、Rは、下記式(3)で表され、mは0以上5以下の整数であり、Rが複数ある場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。 In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, tri Represents an alkylsilyl group or a trialkylgermyl group, R 2 is represented by the following formula (3), m is an integer of 0 or more and 5 or less, and when there are a plurality of R 2 , they are the same or different from each other. May be.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(3)中、pは、5以上15以下の整数である。   In formula (3), p is an integer of 5 or more and 15 or less.

本発明の重合体は、上述の繰り返し単位を含有することにより、酸素を選択的に透過する能力及び二酸化炭素の透過を抑制する能力、すなわち酸素/二酸化炭素選択透過性に優れる。   By containing the above-mentioned repeating unit, the polymer of the present invention is excellent in the ability to selectively permeate oxygen and the ability to suppress permeation of carbon dioxide, that is, oxygen / carbon dioxide selective permeability.

上記Rは、下記式(2)で表される、フェニル基又は置換フェニル基であることが好ましい。 R 1 is preferably a phenyl group or a substituted phenyl group represented by the following formula (2).

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(2)中、Rは、任意の一価の基を表し、nは0以上5以下の整数であり、Rが複数ある場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。 In Formula (2), R 3 represents an arbitrary monovalent group, n is an integer of 0 or more and 5 or less, and when there are a plurality of R 3 , they may be the same or different from each other.

上記Rがこのような構造であると、重合体の酸素/二酸化炭素選択透過性が一層向上し、また、重合体の経時変化を抑えることもできる。 When R 1 has such a structure, the oxygen / carbon dioxide selective permeability of the polymer is further improved, and the change with time of the polymer can be suppressed.

上記Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基、置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、又はトリアルキルゲルミル基であることが好ましい。 R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, a trialkylsilyl group, or A trialkylgermyl group is preferred.

上記Rがこのような構造であると、重合体の酸素/二酸化炭素選択透過性がより一層向上し、また、重合体の経時変化を抑えることもできる。 When the R 3 is in such a structure, the oxygen / carbon dioxide permselective polymer further improved, and also allows for suppressing the change with time of the polymer.

上記Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、又はトリアルキルシリル基であることがより好ましく、水素原子、フッ素原子又はトリメチルシリル基であることが更に好ましく、トリメチルシリル基であることが特に好ましい。Rをこのようにすることで、重合体の酸素/二酸化炭素選択透過性がより一層向上し、また、重合体の経時変化を抑えることもでき、さらには、種々の有機溶媒に溶解し易いことから、製膜性にも優れる。 R 3 is more preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, or a trialkylsilyl group, more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trimethylsilyl group, and a trimethylsilyl group. It is particularly preferred. By making R 3 in this way, the oxygen / carbon dioxide selective permeability of the polymer is further improved, the change of the polymer with time can be suppressed, and further, it is easily dissolved in various organic solvents. Therefore, it is excellent also in film forming property.

本発明によれば、酸素/二酸化炭素選択透過性に優れる重合体を提供することができる。   According to the present invention, a polymer having excellent oxygen / carbon dioxide selective permeability can be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

[重合体]
本発明の重合体は、下記式(1)で表される繰り返し単位を含有する。
[Polymer]
The polymer of the present invention contains a repeating unit represented by the following formula (1).

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基、置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルゲルミル基を表し、Rは、下記式(3)で表され、mは0以上5以下の整数であり、Rが複数ある場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。なお、重合体において複数含まれる式(1)で表される繰り返し単位は、互いにRとフェニル基との位置が左右反転していてもよい。また、重合体において複数含まれる式(1)で表される繰り返し単位は、それぞれ独立にシス型であってもトランス型であってもよい。シス型、トランス型については、重合体膜のラマン分光測定などにより、同定することができる。 In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, tri Represents an alkylsilyl group or a trialkylgermyl group, R 2 is represented by the following formula (3), m is an integer of 0 or more and 5 or less, and when there are a plurality of R 2 , they are the same or different from each other. May be. Incidentally, the repeating unit represented by the plurality Included formula (1) in the polymer may be the position of R 1 and the phenyl group are horizontally reversed to each other. In addition, the repeating units represented by the formula (1) contained in the polymer may be each independently a cis type or a trans type. The cis type and trans type can be identified by Raman spectroscopic measurement of a polymer film.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(3)中、pは、5以上15以下の整数である。   In formula (3), p is an integer of 5 or more and 15 or less.

本発明の重合体は、上述の繰り返し単位を含有することにより、酸素を選択的に透過する能力及び二酸化炭素の透過を抑制する能力、すなわち酸素/二酸化炭素選択透過性に優れる。   By containing the above-mentioned repeating unit, the polymer of the present invention is excellent in the ability to selectively permeate oxygen and the ability to suppress permeation of carbon dioxide, that is, oxygen / carbon dioxide selective permeability.

なお、本明細書において、芳香族炭化水素基とは、芳香族炭化水素の芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子1個を除いた残りの原子団を意味し、芳香族ヘテロ環基とは、芳香族へテロ環式化合物の芳香族ヘテロ環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に結合した水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。なお、芳香族へテロ環式化合物とは、芳香族環式構造を持つ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子などのヘテロ原子を含むものをいう。   In the present specification, the aromatic hydrocarbon group means the remaining atomic group excluding one hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon, and the aromatic heterocyclic group The term “means” refers to the atomic group remaining after removing one hydrogen atom bonded to the carbon atom or heteroatom constituting the aromatic heterocycle of the aromatic heterocyclic compound. In addition, an aromatic heterocyclic compound is not only a carbon atom but also an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, boron as an element constituting a ring among organic compounds having an aromatic cyclic structure. A substance containing a heteroatom such as an atom, silicon atom, selenium atom, tellurium atom or arsenic atom.

酸素/二酸化炭素選択透過性を向上させる観点及び水分の透過を抑制する観点からは、式(1)におけるmは1以上であることが好ましい。同様の観点から、式(3)におけるpは、6以上15以下であることが好ましく、8以上15以下であることがより好ましい。   From the viewpoint of improving oxygen / carbon dioxide selective permeability and suppressing moisture permeation, m in Formula (1) is preferably 1 or more. From the same viewpoint, p in Formula (3) is preferably 6 or more and 15 or less, and more preferably 8 or more and 15 or less.

式(1)のRのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。中でも、フッ素原子、塩素原子が好ましい。 Examples of the halogen atom of R 1 in the formula (1) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a fluorine atom and a chlorine atom are preferable.

式(1)のRの置換されていてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、1−メチルプロピル基、イソペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基、1,1−ジメチルペンチル基、2−メチルペンチル基、又はそれらの水素の一部又は全部がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。置換されたアルキル基としては、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ジクロロメチル基、ジクロロエチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモプロピル基、ジブロモメチル基、ジブロモエチル基、モノフルオロメチル基、モノフルオロエチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ−1−メチルプロピル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノナニル基、パーフルオロデシル基、パーフルオロウンデシル基、パーフルオロドデシル基などがその具体例として示される。中でも、パーフルオロ置換体が好ましい。 Examples of the optionally substituted alkyl group represented by R 1 in the formula (1) include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, 1- Methylpropyl group, isopentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 1,1-dimethylpentyl group, 2-methylpentyl group, or hydrogen thereof Those in which a part or all of them are substituted with a halogen atom. Examples of substituted alkyl groups include chloromethyl, chloroethyl, chloropropyl, dichloromethyl, dichloroethyl, trichloromethyl, bromomethyl, bromoethyl, bromopropyl, dibromomethyl, dibromoethyl, mono Fluoromethyl group, monofluoroethyl group, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluoroisobutyl group, perfluoro-1-methylpropyl group, perfluoropentyl group, perfluoro Butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluorohexyl group, perfluoroheptyl group, perfluorooctyl group, perfluorononanyl group, perfluorodecyl group, perfluoroundecyl group, perfluorododecyl group, etc. There are shown as a specific example. Of these, a perfluoro-substituted product is preferable.

式(1)のRの置換されていてもよい芳香族炭化水素基としては、非置換の芳香族炭化水素基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルゲルミル基で置換された芳香族炭化水素基が挙げられる。 Examples of the optionally substituted aromatic hydrocarbon group represented by R 1 in the formula (1) include an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, an alkyl group, a trialkylsilyl group, and a trialkylgermyl group. And an aromatic hydrocarbon group substituted with.

芳香族炭化水素基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が単結合又は2価の有機基で結合したものも含まれる。芳香族炭化水素基の炭素原子数は、通常6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜20である。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、C〜C12のアルコキシフェニル基、C〜C12のアルキルフェニル基、トリアルキルシリルフェニル基、トリアルキルゲルミルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、ペンタフルオロフェニル基などが挙げられ、中でもフェニル基、C〜C12のアルキルフェニル基、トリアルキルシリルフェニル基が好ましい。 The aromatic hydrocarbon group includes those having a condensed ring and those having two or more independent benzene rings or condensed rings bonded by a single bond or a divalent organic group. The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon group is usually 6 to 60, preferably 6 to 30, and more preferably 6 to 20. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl group, an alkylphenyl group having C 1 -C 12 trialkyl silyl phenyl group, trialkyl germyl phenyl, 1-naphthyl group , 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, pyrenyl group, perylenyl group, pentafluorophenyl group, and among them phenyl group, alkylphenyl group having C 1 -C 12, A trialkylsilylphenyl group is preferred.

式(1)のRの置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基としては、非置換の1価の芳香族へテロ環基及びアルキル基などの置換基で置換された1価の芳香族へテロ環基が挙げられる。 Examples of the optionally substituted aromatic heterocyclic group represented by R 1 in the formula (1) include a monovalent aromatic substituted with a substituent such as an unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group and an alkyl group. Heterocyclic group is mentioned.

1価の芳香族へテロ環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常4〜60であり、好ましくは4〜30であり、より好ましくは4〜20程度である。1価の芳香族へテロ環基としては、チエニル基、C〜C12のアルキルチエニル基、ピロイル基、フリル基、ピリジル基、C〜C12のアルキルピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジニル基などが挙げられる。 The number of carbon atoms of the monovalent aromatic heterocyclic group is usually 4 to 60, preferably 4 to 30, more preferably about 4 to 20, not including the number of carbon atoms of the substituent. . Examples of the monovalent aromatic heterocyclic group, a thienyl group, alkylthienyl group C 1 -C 12, pyrroyl group, a furyl group, a pyridyl group, alkylpyridyl group C 1 -C 12, pyridazyl group, pyrimidyl group, A pyrazinyl group etc. are mentioned.

式(1)のRのトリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、オクチルジエチルシリル基、2−エチルヘキシルジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基などが挙げられる。 As the trialkylsilyl group of R 1 in the formula (1), a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tri-isopropylsilyl group, a dimethyl-isopropylsilyl group, a diethyl-isopropylsilyl group, a pentyldimethylsilyl group, a hexyldimethylsilyl group, Heptyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, octyldiethylsilyl group, 2-ethylhexyldimethylsilyl group, nonyldimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, 3,7-dimethyloctyl-dimethylsilyl group, dodecyldimethylsilyl group, etc. It is done.

式(1)のRのトリアルキルゲルミル基としては、トリメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、トリ−イソプロピルゲルミル基、ジメチル−イソプロピルゲルミル基、ジエチル−イソプロピルゲルミル基、ペンチルジメチルゲルミル基、ヘキシルジメチルゲルミル基、ヘプチルジメチルゲルミル基、オクチルジメチルゲルミル基、オクチルジエチルゲルミル基、2−エチルヘキシルジメチルゲルミル基、ノニルジメチルゲルミル基、デシルジメチルゲルミル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルゲルミル基、ドデシルジメチルゲルミル基などが挙げられる。 Examples of the trialkylgermyl group of R 1 in the formula (1) include trimethylgermyl group, triethylgermyl group, tri-isopropylgermyl group, dimethyl-isopropylgermyl group, diethyl-isopropylgermyl group, pentyldimethylgel. Mill group, hexyl dimethyl gel mill group, heptyl dimethyl gel mill group, octyl dimethyl gel mill group, octyl diethyl gel mill group, 2-ethylhexyl dimethyl gel mill group, nonyl dimethyl gel mill group, decyl dimethyl gel mill group, 3, 7 -Dimethyloctyl-dimethylgermyl group, dodecyldimethylgermyl group and the like.

上記Rは、下記式(2)で表される、フェニル基又は置換フェニル基であることが好ましい。 R 1 is preferably a phenyl group or a substituted phenyl group represented by the following formula (2).

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(2)中、Rは、任意の一価の基を表し、nは0以上5以下の整数であり、Rが複数ある場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。 In Formula (2), R 3 represents an arbitrary monovalent group, n is an integer of 0 or more and 5 or less, and when there are a plurality of R 3 , they may be the same or different from each other.

上記Rがこのような構造であると、酸素/二酸化炭素選択透過性が一層向上し、また、重合体の経時変化を抑えることもできる。 When the R 1 is in such a structure, the oxygen / carbon dioxide selective permeability is further improved, and also allows for suppressing the change with time of the polymer.

式(2)のRの任意の1価の基としては、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基、置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、又はトリアルキルゲルミル基が好ましい。 As an arbitrary monovalent group of R 3 in the formula (2), a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, or an optionally substituted group. An aromatic heterocyclic group, a trialkylsilyl group, or a trialkylgermyl group is preferred.

上記Rがこのような構造であると、酸素/二酸化炭素選択透過性がより一層向上し、また、重合体の経時変化を抑えることもできる。 When R 3 has such a structure, the oxygen / carbon dioxide selective permeability is further improved, and the change with time of the polymer can be suppressed.

式(2)のRのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくは、フッ素原子、塩素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom of R 3 in the formula (2) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and preferably a fluorine atom and a chlorine atom.

式(2)のRの置換されていてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、1−メチルプロピル基、イソペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基、1,1−ジメチルペンチル基、2−メチルペンチル基、又はそれらの水素の一部又は全部がハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。置換されたアルキル基としては、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ジクロロメチル基、ジクロロエチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモプロピル基、ジブロモメチル基、ジブロモエチル基、モノフルオロメチル基、モノフルオロエチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ−1−メチルプロピル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノナニル基、パーフルオロデシル基、パーフルオロウンデシル基、パーフルオロドデシル基などがその具体例として示される。中でも、パーフルオロ置換体が好ましい。 Examples of the optionally substituted alkyl group represented by R 3 in the formula (2) include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, 1- Methylpropyl group, isopentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 1,1-dimethylpentyl group, 2-methylpentyl group, or hydrogen thereof Those in which a part or all of them are substituted with a halogen atom. Examples of substituted alkyl groups include chloromethyl, chloroethyl, chloropropyl, dichloromethyl, dichloroethyl, trichloromethyl, bromomethyl, bromoethyl, bromopropyl, dibromomethyl, dibromoethyl, mono Fluoromethyl group, monofluoroethyl group, trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluoroisobutyl group, perfluoro-1-methylpropyl group, perfluoropentyl group, perfluoro Butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluorohexyl group, perfluoroheptyl group, perfluorooctyl group, perfluorononanyl group, perfluorodecyl group, perfluoroundecyl group, perfluorododecyl group, etc. There are shown as a specific example. Of these, a perfluoro-substituted product is preferable.

式(2)のRの置換されていてもよい芳香族炭化水素基としては、非置換の芳香族炭化水素基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、トリアルキルシリル基、トリアルキルゲルミル基で置換された芳香族炭化水素基が挙げられる。芳香族炭化水素基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が単結合又は2価の有機基で結合したものも含まれる。芳香族炭化水素基の炭素原子数は、通常6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜20である。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、C〜C12のアルコキシフェニル基、C〜C12のアルキルフェニル基、トリアルキルシリルフェニル基、トリアルキルゲルミルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、ペンタフルオロフェニル基などが挙げられ、中でもフェニル基、C〜C12のアルキルフェニル基、トリアルキルシリルフェニル基が好ましい。 Examples of the optionally substituted aromatic hydrocarbon group represented by R 3 in the formula (2) include an unsubstituted aromatic hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, an alkyl group, a trialkylsilyl group, and a trialkylgermyl group. And an aromatic hydrocarbon group substituted with. The aromatic hydrocarbon group includes those having a condensed ring and those having two or more independent benzene rings or condensed rings bonded by a single bond or a divalent organic group. The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon group is usually 6 to 60, preferably 6 to 30, and more preferably 6 to 20. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl group, an alkylphenyl group having C 1 -C 12 trialkyl silyl phenyl group, trialkyl germyl phenyl, 1-naphthyl group , 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, pyrenyl group, perylenyl group, pentafluorophenyl group, and among them phenyl group, alkylphenyl group having C 1 -C 12, A trialkylsilylphenyl group is preferred.

式(2)のRの置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基としては、非置換の1価の芳香族へテロ環基及びアルキル基などの置換基で置換された1価の芳香族へテロ環基が挙げられる。1価の芳香族へテロ環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常4〜60であり、好ましくは4〜30であり、より好ましくは4〜20程度である。1価の芳香族へテロ環基としては、チエニル基、C〜C12のアルキルチエニル基、ピロイル基、フリル基、ピリジル基、C〜C12のアルキルピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジニル基などが挙げられる。 Examples of the optionally substituted aromatic heterocyclic group represented by R 3 in the formula (2) include a monovalent aromatic substituted with a substituent such as an unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group and an alkyl group. Heterocyclic group is mentioned. The number of carbon atoms of the monovalent aromatic heterocyclic group is usually 4 to 60, preferably 4 to 30, more preferably about 4 to 20, not including the number of carbon atoms of the substituent. . Examples of the monovalent aromatic heterocyclic group, a thienyl group, alkylthienyl group C 1 -C 12, pyrroyl group, a furyl group, a pyridyl group, alkylpyridyl group C 1 -C 12, pyridazyl group, pyrimidyl group, A pyrazinyl group etc. are mentioned.

式(2)のRのトリアルキルシリル基としては、具体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、オクチルジエチルシリル基、2−エチルヘキシルジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基などが挙げられ、好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基が挙げられ、より好ましくはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基が挙げられる。 Specific examples of the trialkylsilyl group of R 3 in the formula (2) include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tri-isopropylsilyl group, dimethyl-isopropylsilyl group, diethyl-isopropylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyl. Dimethylsilyl group, heptyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, octyldiethylsilyl group, 2-ethylhexyldimethylsilyl group, nonyldimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, 3,7-dimethyloctyl-dimethylsilyl group, dodecyldimethylsilyl Groups, preferably trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tri-isopropylsilyl group, dimethyl-isopropylsilyl group, diethyl-isopropylsilyl group, more preferably trimethylsilyl group. Examples include a ryl group and a triethylsilyl group.

式(2)のRのトリアルキルゲルミル基としては、具体的にはトリメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、トリ−イソプロピルゲルミル基、ジメチル−イソプロピルゲルミル基、ジエチル−イソプロピルゲルミル基、ペンチルジメチルゲルミル基、ヘキシルジメチルゲルミル基、ヘプチルジメチルゲルミル基、オクチルジメチルゲルミル基、オクチルジエチルゲルミル基、2−エチルヘキシルジメチルゲルミル基、ノニルジメチルゲルミル基、デシルジメチルゲルミル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルゲルミル基、ドデシルジメチルゲルミル基などが挙げられ、好ましくは、トリメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、トリ−イソプロピルゲルミル基、ジメチル−イソプロピルゲルミル基、ジエチル−イソプロピルゲルミル基が挙げられ、より好ましくはトリメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基が挙げられる。 Specific examples of the trialkylgermyl group represented by R 3 in the formula (2) include trimethylgermyl group, triethylgermyl group, tri-isopropylgermyl group, dimethyl-isopropylgermyl group, and diethyl-isopropylgermyl group. Pentyldimethylgermyl group, hexyldimethylgermyl group, heptyldimethylgermyl group, octyldimethylgermyl group, octyldiethylgermyl group, 2-ethylhexyldimethylgermyl group, nonyldimethylgermyl group, decyldimethylgermyl group 3,7-dimethyloctyl-dimethylgermyl group, dodecyldimethylgermyl group and the like, preferably trimethylgermyl group, triethylgermyl group, tri-isopropylgermyl group, dimethyl-isopropylgermyl group, Diethyl-isopropylgerm Group, more preferably a trimethylgermyl group and a triethylgermyl group.

酸素/二酸化炭素選択透過性、重合体の経時変化抑制効果、重合体の製膜性の観点からは、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、又はトリアルキルシリル基であることが好ましく、水素原子、フッ素原子又はトリメチルシリル基であることがより好ましく、トリメチルシリル基であることが更に好ましい。 From the viewpoint of oxygen / carbon dioxide permselectivity, the effect of suppressing aging change of the polymer, and film forming property of the polymer, R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, or a trialkylsilyl. It is preferably a group, more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom or a trimethylsilyl group, and even more preferably a trimethylsilyl group.

本発明の重合体は、式(1)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含有することもできるが、酸素/二酸化炭素選択透過性の効果をより高める観点からは、式(1)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、1重量%以上であることが好ましく、10重量%以上100重量%以下であることがより好ましく、50重量%以上100重量%以下であることが更に好ましい。
酸素/窒素選択透過率の観点からは、式(1)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20重量%以上60重量%以下であることが好ましい。
The polymer of the present invention may contain a repeating unit other than the repeating unit represented by the formula (1). However, from the viewpoint of further enhancing the effect of oxygen / carbon dioxide selective permeability, the polymer of the formula (1) The content of the represented repeating unit is preferably 1% by weight or more, more preferably 10% by weight or more and 100% by weight or less, and more preferably 50% by weight or more and 100% by weight or less with respect to all repeating units. More preferably.
From the viewpoint of oxygen / nitrogen selective permeability, the content of the repeating unit represented by the formula (1) is preferably 20% by weight or more and 60% by weight or less with respect to all the repeating units.

また、製膜性の観点から、上記重合体の重量平均分子量(M)は、1×10以上5×10以下であることが好ましく、1×10以上2×10以下であることがより好ましく、1×10以上1×10以下であることが更に好ましい。また、同様の観点から、上記重合体の数平均分子量(M)は、1×10以上2×10以下であることが好ましく、1×10以上1×10以下であることがより好ましく、1×10以上5×10以下であることが更に好ましい。また、上記重合体の分子量分布の程度を表す分散比(M/M)は、1.0以上10.0以下であることが好ましく、1.1以上8.0以下であることがより好ましく、1.1以上5.0以下であることが更に好ましい。本発明において、重合体の重量平均分子量(M)、数平均分子量(M)及び分散比(M/M)は、溶媒としてテトラヒドロフランを用いたクロマトグラフィーにより、ポリスチレン換算で求める。カラムとしては、Shodex製KF−800シリーズの「GPC KF−807L」を用いればよい。 From the viewpoint of film forming property, the weight average molecular weight (M w ) of the polymer is preferably 1 × 10 3 or more and 5 × 10 7 or less, and preferably 1 × 10 4 or more and 2 × 10 7 or less. More preferably, it is 1 × 10 5 or more and 1 × 10 7 or less. From the same viewpoint, the number average molecular weight (M n ) of the polymer is preferably 1 × 10 3 or more and 2 × 10 7 or less, and preferably 1 × 10 4 or more and 1 × 10 7 or less. More preferably, it is 1 × 10 5 or more and 5 × 10 6 or less. The dispersion ratio (M w / M n ) representing the degree of molecular weight distribution of the polymer is preferably 1.0 or more and 10.0 or less, and more preferably 1.1 or more and 8.0 or less. Preferably, it is 1.1 or more and 5.0 or less. In the present invention, the weight average molecular weight (M w ), number average molecular weight (M n ) and dispersion ratio (M w / M n ) of the polymer are determined in terms of polystyrene by chromatography using tetrahydrofuran as a solvent. As the column, “GPC KF-807L” of KF-800 series manufactured by Shodex may be used.

さらに、熱安定性の観点から、上記重合体の5%重量減少温度(Td5)は、380℃以上550℃以下であることが好ましく、390℃以上500℃以下であることがより好ましく、400℃以上490℃以下であることが更に好ましい。ここで、重合体の5%重量減少温度は、熱重量測定(装置としては、示差熱・熱重量測定装置、島津製作所製、型式:DTG−60/60H)によって測定された値をいう。測定時の昇温速度は10℃/分とし、窒素雰囲気下で昇温する。 Furthermore, from the viewpoint of thermal stability, the 5% weight loss temperature (T d5 ) of the polymer is preferably 380 ° C. or more and 550 ° C. or less, more preferably 390 ° C. or more and 500 ° C. or less, and 400 More preferably, it is at least 490 ° C. Here, the 5% weight reduction temperature of the polymer refers to a value measured by thermogravimetry (as a device, a differential heat / thermogravimetry device, manufactured by Shimadzu Corporation, model: DTG-60 / 60H). The temperature elevation rate during measurement is 10 ° C./min, and the temperature is elevated in a nitrogen atmosphere.

以上、本発明の重合体について説明したが、当該重合体は、酸素/二酸化炭素選択透過性が高いことから、様々な用途に展開可能である。例えば、以下の用途の酸素透過膜として用いることができる。本発明の重合体は酸素透過性も高く、下記の用途に好適である。
(1)空気から二酸化炭素を除去した空気や酸素を製造する精製装置。
(2)空気中の酸素を取り込んで発電する空気電池や燃料電池の空気取り入れ機構。
As mentioned above, although the polymer of this invention was demonstrated, since the said polymer has high oxygen / carbon dioxide selective permeability, it can expand | deploy to various uses. For example, it can be used as an oxygen permeable membrane for the following uses. The polymer of the present invention has high oxygen permeability and is suitable for the following uses.
(1) A refining device for producing air or oxygen obtained by removing carbon dioxide from air.
(2) An air intake mechanism for an air cell or a fuel cell that takes in oxygen in the air to generate electric power.

なお、これらの用途は例示に過ぎず、本発明の適用可能範囲はこれらに限定されるものではない。また、膜として用いる場合、その膜厚に特に制限はないが、二酸化炭素及び水蒸気の透過を抑制し、酸素透過性を確保する観点からは、0.1μm以上100μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以上50μm以下である。   In addition, these uses are only illustrations and the applicable range of this invention is not limited to these. Further, when used as a film, the film thickness is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing the transmission of carbon dioxide and water vapor and ensuring oxygen permeability, it is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less. Preferably they are 0.1 micrometer or more and 50 micrometers or less.

[重合体の製造方法]
上述の重合体は、例えば、下記式(A)で表されるモノマーを重合する方法や、下記式(B)で表されるモノマーを重合して得た重合体に対して、必要に応じRを付加する方法などによって製造することができる。
[Method for producing polymer]
The above-mentioned polymer is, for example, a method of polymerizing a monomer represented by the following formula (A) or a polymer obtained by polymerizing a monomer represented by the following formula (B), if necessary. It can be manufactured by a method of adding 2 or the like.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

式(A)及び(B)で表されるモノマーの重合は、例えば、遷移金属触媒の存在下において、40〜100℃で、2〜24時間反応させる方法により行われる。   Polymerization of the monomers represented by the formulas (A) and (B) is performed, for example, by a method of reacting at 40 to 100 ° C. for 2 to 24 hours in the presence of a transition metal catalyst.

また、下記式(B)で表されるモノマーを重合して得た重合体に対するRの付加は、例えば、当該重合体を(パーフルオロアルキル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナートのクロロホルム/アセトニトリル混合溶媒に浸漬する方法などにより行われる。 The addition of R 2 to the polymer obtained by polymerizing the monomer represented by the following formula (B) is, for example, a mixed solvent of (perfluoroalkyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate with chloroform / acetonitrile. It is carried out by a method of immersing in.

以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

[実施例1]
窒素雰囲気下、五塩化タンタル(143mg,0.399mmol)のトルエン(17.1mL)溶液に、テトラ−n−ブチルスズ(215μL,6.55×10−2mmol)を加え、80℃で10分間攪拌した。別途用意した4−トリメチルシリルジフェニルアセチレン(1.07g,4.27mmol)のトルエン溶液(4.27mL)を上述のトルエン溶液に添加し、80℃で3時間攪拌し、生成物Aを得た。さらに、クロロホルム(400mL)を加え、生成物Aを溶解し、アセトン/クロロホルム混合液(アセトン:クロロホルム=1:5(体積比))2400mLに、上記生成物Aの溶解したクロロホルム溶液を加えることにより、目的とする重合体を沈殿させた。ろ過により沈殿物を回収し、一晩減圧乾燥を行い、赤褐色重合体を収率67.8%(0.725g)で得た。得られた重合体は、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン(以下、「THF」ということがある。)などの一般的な有機溶媒に可溶であった。
[Example 1]
Tetra-n-butyltin (215 μL, 6.55 × 10 −2 mmol) was added to a solution of tantalum pentachloride (143 mg, 0.399 mmol) in toluene (17.1 mL) under a nitrogen atmosphere, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 10 minutes. did. Separately prepared toluene solution (4.27 mL) of 4-trimethylsilyldiphenylacetylene (1.07 g, 4.27 mmol) was added to the above toluene solution and stirred at 80 ° C. for 3 hours to obtain product A. Further, chloroform (400 mL) was added to dissolve the product A, and the chloroform solution in which the product A was dissolved was added to 2400 mL of an acetone / chloroform mixed solution (acetone: chloroform = 1: 5 (volume ratio)). The desired polymer was precipitated. The precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure overnight to obtain a reddish brown polymer in a yield of 67.8% (0.725 g). The obtained polymer was soluble in common organic solvents such as toluene, chloroform, and tetrahydrofuran (hereinafter sometimes referred to as “THF”).

得られた重合体のH NMRスペクトルは非常にブロードなピークを示した。また、13C NMRを観測することは困難であった。IRスペクトルは以下に示すとおりである。:IR(Film) ν=3053(νC−H)cm−1,3016〜2897(νPh−H)cm−1,1596(νC=C)cm−1,1492〜1387(νPh C=C)cm−1,1247(δSiC−H)cm−1,1117(νSi−CH3)cm−1,854(1,4−Ph)cm−1,834(νSi−CH3)cm−1,689(νSi−Ph)cm−1,552(νPh C−H)cm−1 The 1 H NMR spectrum of the obtained polymer showed a very broad peak. In addition, it was difficult to observe 13 C NMR. The IR spectrum is as shown below. : IR (Film) ν = 3053 (ν C−H ) cm −1 , 3016 to 2897 (ν Ph—H ) cm −1 , 1596 (ν C═C ) cm −1 , 1492 to 1387 (ν Ph C = C) cm -1, 1247 (δ SiC-H) cm -1, 1117 (ν Si-CH3) cm -1, 854 (1,4-Ph) cm -1, 834 (ν Si-CH3) cm -1 , 689 (ν Si—Ph ) cm −1 , 552 (ν Ph C—H ) cm −1.

また、得られた重合体のM、M、M/M、及び、5%重量減少温度(Td5)はそれぞれ、次のとおりであった。
=11.3×10
=5.89×10
/M=1.92
d5=399℃
In addition, M w , M n , M w / M n , and 5% weight loss temperature (T d5 ) of the obtained polymer were as follows.
M w = 11.3 × 10 6
M n = 5.89 × 10 6
Mw / Mn = 1.92
T d5 = 399 ° C.

得られた重合体についてトルエン溶液を調製し(1.0wt%)、ガラスシャーレにキャストし室温でゆっくりと溶媒を蒸発させた。溶媒を蒸発させ乾燥した後、膜をはがし、自立した重合体膜(実施例1の重合体膜)を得た。また、マイクロメータにより求めたこの重合体膜の厚みは69μmであった。実施例1の主な反応式を以下に示す。   A toluene solution was prepared for the obtained polymer (1.0 wt%), cast into a glass petri dish, and the solvent was slowly evaporated at room temperature. After the solvent was evaporated and dried, the film was peeled off to obtain a self-supporting polymer film (polymer film of Example 1). The thickness of the polymer film determined by a micrometer was 69 μm. The main reaction formula of Example 1 is shown below.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

[実施例2]
窒素雰囲気下、五塩化タンタル(62.5mg,0.175mmol)のトルエン(5mL)溶液にテトラ−n−ブチルスズ(115μL,0.349mmol)を加え、80℃で10分間攪拌した。別途用意した4−トリメチルシリルフェニル−2,5−ジフルオロフェニルアセチレン(500mg,1.75mmol)のトルエン溶液(3.27mL)を上述のトルエン溶液に添加し、80℃で3時間攪拌し、生成物Bを得た。さらに、クロロホルム(400mL)を加え、生成物Bを溶解し、アセトン/クロロホルム混合液(アセトン:クロロホルム=1:5(体積比))2400mLに、上記生成物Bの溶解したクロロホルム溶液を加えることにより、目的とする重合体を沈殿させた。ろ過により沈殿物を回収し、一晩減圧乾燥を行い、赤褐色重合体を収率75.6%(0.378g)で得た。得られた重合体は、トルエン、クロロホルム、THFなどの一般的な有機溶媒に可溶であった。
[Example 2]
Under a nitrogen atmosphere, tetra-n-butyltin (115 μL, 0.349 mmol) was added to a solution of tantalum pentachloride (62.5 mg, 0.175 mmol) in toluene (5 mL), and the mixture was stirred at 80 ° C. for 10 minutes. A separately prepared toluene solution (3.27 mL) of 4-trimethylsilylphenyl-2,5-difluorophenylacetylene (500 mg, 1.75 mmol) was added to the above toluene solution, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 3 hours. Got. Further, chloroform (400 mL) was added to dissolve the product B, and the chloroform solution in which the product B was dissolved was added to 2400 mL of an acetone / chloroform mixture (acetone: chloroform = 1: 5 (volume ratio)). The desired polymer was precipitated. The precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure overnight to obtain a reddish brown polymer in a yield of 75.6% (0.378 g). The obtained polymer was soluble in common organic solvents such as toluene, chloroform and THF.

得られた重合体のH NMRスペクトルは非常にブロードなピークを示した。また、13C NMRを観測することは困難であった。IRスペクトルは以下に示すとおりである。:IR (Film) ν=3073,3015(ring C−H),2956,2898(C−H),1618,1590,1491,1416(ring C=C),1247(δSiC−H),1115(νSi−CH),852,816(δSi−CH)cm−1 The 1 H NMR spectrum of the obtained polymer showed a very broad peak. In addition, it was difficult to observe 13 C NMR. The IR spectrum is as shown below. : IR (Film) ν = 3073, 3015 (ring C-H), 2956, 2898 (C-H), 1618, 1590, 1491, 1416 (ring C = C), 1247 (δSiC-H), 1115 (νSi) -CH 3), 852,816 (δSi- CH 3) cm -1

また、得られた重合体のM、M、M/M、及び、5%重量減少温度(Td5)はそれぞれ、次のとおりであった。
=2.6×10
=4.64×10
/M=5.6
d5=369℃
In addition, M w , M n , M w / M n , and 5% weight loss temperature (T d5 ) of the obtained polymer were as follows.
M w = 2.6 × 10 6
M n = 4.64 × 10 5
M w / M n = 5.6
T d5 = 369 ° C.

得られた重合体についてトルエン溶液を調製し(1.0wt%)、ガラスシャーレにキャストし室温でゆっくりと溶媒を蒸発させた。溶媒を蒸発させ乾燥した後、膜をはがし、自立した重合体膜を得た。   A toluene solution was prepared for the obtained polymer (1.0 wt%), cast into a glass petri dish, and the solvent was slowly evaporated at room temperature. After the solvent was evaporated and dried, the film was peeled off to obtain a self-supporting polymer film.

得られた重合体膜について、脱シリル化反応を行った。具体的には、膜をトリフルオロ酢酸/ヘキサン(トリフルオロ酢酸:ヘキサン=1:1(体積比))の混合溶液に24時間浸漬し、次にトリエチルアミン/ヘキサン(トリエチルアミン:ヘキサン=1:1(体積比))の混合溶液に24時間浸漬した。最後にメタノールに24時間浸した後、室温で膜を乾燥した。上述のようにして、脱シリル化した重合体膜(実施例2の重合体膜)を得た。また、マイクロメータにより求めたこの膜の厚みは43μmであった。実施例2の主な反応式を以下に示す。   The resulting polymer film was subjected to a desilylation reaction. Specifically, the membrane was immersed in a mixed solution of trifluoroacetic acid / hexane (trifluoroacetic acid: hexane = 1: 1 (volume ratio)) for 24 hours, and then triethylamine / hexane (triethylamine: hexane = 1: 1 ( It was immersed in the mixed solution of volume ratio)) for 24 hours. Finally, after immersing in methanol for 24 hours, the membrane was dried at room temperature. A desilylated polymer film (polymer film of Example 2) was obtained as described above. Moreover, the thickness of this film | membrane calculated | required with the micrometer was 43 micrometers. The main reaction formula of Example 2 is shown below.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

[実施例3]
実施例1の重合体膜(8.23mg,0.0329mmol)を、空気雰囲気下、(パーフルオロデシル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート(24.3mg,0.0329mmol)およびピリジン(2.67μL、0.0329mmol)を添加したジクロロメタン/アセトニトリル混合溶液(ジクロロメタン:アセトニトリル=3:2(体積比))0.66mLに、80℃で5分間浸漬させた。膜を上記混合溶液から取り出し、さらにメタノールに1時間浸漬後、室温で乾燥し、実施例3の重合体膜を得た。また、マイクロメータにより求めたこの膜の厚みは87μmであった。
[Example 3]
The polymer membrane of Example 1 (8.23 mg, 0.0329 mmol) was added to (perfluorodecyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (24.3 mg, 0.0329 mmol) and pyridine (2.67 μL, 0) in an air atmosphere. .0329 mmol) was immersed in 0.66 mL of a dichloromethane / acetonitrile mixed solution (dichloromethane: acetonitrile = 3: 2 (volume ratio)) at 80 ° C. for 5 minutes. The membrane was taken out from the above mixed solution, further immersed in methanol for 1 hour, and then dried at room temperature to obtain a polymer membrane of Example 3. Moreover, the thickness of this film | membrane calculated | required with the micrometer was 87 micrometers.

得られた重合体膜は、IRスペクトルからCF結合由来のピークが1200cm−1に確認された。また一般的な有機溶媒に不溶であった。実施例3の主な反応式を以下に示す。 From the IR spectrum, the resulting polymer film was confirmed to have a CF bond-derived peak at 1200 cm −1 . It was insoluble in common organic solvents. The main reaction formula of Example 3 is shown below.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

[比較例1]
厚み50μmのポリジメチルシロキサン膜(アズワン株式会社、商品名:シリコンフィルム6−9085−01)を準備した。
[Comparative Example 1]
A polydimethylsiloxane film (As One Co., Ltd., trade name: silicon film 6-9085-01) having a thickness of 50 μm was prepared.

[比較例2]
厚み45μmのポリイミド膜(宇部興産株式会社製、商品名:ユーピレックス−S(登録商標))を準備した。
[Comparative Example 2]
A polyimide film having a thickness of 45 μm (manufactured by Ube Industries, trade name: Upilex-S (registered trademark)) was prepared.

[重合体膜の評価(気体透過試験)]
実施例1〜3及び比較例1,2の重合体膜を、気体透過率測定装置(GTRテック社製、GTR−30X)を用いて、23℃、湿度60%における酸素及び二酸化炭素の気体透過係数(PO2及びPCO2、単位はcm(STP)・cm/cm・sec・cmHgである。)を測定した。また、測定したPO2,PCO2より、酸素/二酸化炭素選択透過性を示すαO2/CO2(PO2/PCO2)を算出した。実施例1〜3及び比較例1,2の膜の評価結果を表1に示す。
[Evaluation of polymer membrane (gas permeation test)]
The polymer membranes of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to gas permeation of oxygen and carbon dioxide at 23 ° C. and a humidity of 60% using a gas permeability measuring device (GTR-30X, manufactured by GTR Tech). Coefficients (P O2 and P CO2 , the unit is cm 3 (STP) · cm / cm 2 · sec · cmHg) were measured. In addition, α O2 / CO2 ( PO2 / PC02 ) exhibiting oxygen / carbon dioxide selective permeability was calculated from the measured PO2 and PC02 . Table 1 shows the evaluation results of the films of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

以上の結果から、実施例1〜3の重合体膜は、比較例1及び2の重合体膜と比較して、酸素/二酸化炭素選択透過性に優れることを確認した。   From the above results, it was confirmed that the polymer films of Examples 1 to 3 were excellent in oxygen / carbon dioxide selective permeability as compared with the polymer films of Comparative Examples 1 and 2.

[実施例4]
実施例1の重合体膜(35.5mg,0.143mmol)を、空気雰囲気下、(パーフルオロデシル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート(124mg,0.172mmol)およびピリジン(13.6μL、0.176mmol)を添加したジクロロメタン/アセトニトリル混合溶液(ジクロロメタン:アセトニトリル=3:2(体積比))16.6mLに、80℃で5分間浸漬させた。膜を上記混合溶液から取り出し、さらにメタノールに1時間浸漬後、室温で乾燥し、実施例4の重合体膜を得た。また、マイクロメータにより求めたこの膜の厚みは133μmであった。
[Example 4]
The polymer membrane of Example 1 (35.5 mg, 0.143 mmol) was added to (perfluorodecyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (124 mg, 0.172 mmol) and pyridine (13.6 μL, 0.176 mmol) in an air atmosphere. ) Was added to 16.6 mL of a dichloromethane / acetonitrile mixed solution (dichloromethane: acetonitrile = 3: 2 (volume ratio)) at 80 ° C. for 5 minutes. The membrane was taken out from the above mixed solution, further immersed in methanol for 1 hour, and dried at room temperature to obtain a polymer membrane of Example 4. Moreover, the thickness of this film | membrane calculated | required with the micrometer was 133 micrometers.

得られた重合体膜は、IRスペクトルからCF結合由来のピークが1218cm−1に確認された。また一般的な有機溶媒に不溶であった。元素分析により、重合体中のモノマー単位において、24%のモノマー単位にパーフルオロドデシル基が導入されたことを確認した。 From the IR spectrum, the resulting polymer film was confirmed to have a CF bond-derived peak at 1218 cm −1 . It was insoluble in common organic solvents. Elemental analysis confirmed that perfluorododecyl groups were introduced into 24% of the monomer units in the polymer.

[実施例5]
実施例1の重合体膜(21.1mg,0.0843mmol)を、空気雰囲気下、(パーフルオロデシル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート(73.5mg,0.0843mmol)およびピリジン(6.8μL、0.0843mmol)を添加したジクロロメタン/アセトニトリル混合溶液(ジクロロメタン:アセトニトリル=3:2(体積比))16.6mLに、80℃で5分間浸漬させた。膜を上記混合溶液から取り出し、さらにメタノールに1時間浸漬後、室温で乾燥し、実施例5の重合体膜を得た。また、マイクロメータにより求めたこの膜の厚みは37μmであった。
[Example 5]
The polymer membrane of Example 1 (21.1 mg, 0.0843 mmol) was added to (perfluorodecyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (73.5 mg, 0.0843 mmol) and pyridine (6.8 μL, 0) under air atmosphere. 0.0843 mmol) was added to 16.6 mL of a dichloromethane / acetonitrile mixed solution (dichloromethane: acetonitrile = 3: 2 (volume ratio)) at 80 ° C. for 5 minutes. The membrane was taken out from the above mixed solution, further immersed in methanol for 1 hour, and dried at room temperature to obtain a polymer membrane of Example 5. Moreover, the thickness of this film | membrane calculated | required with the micrometer was 37 micrometers.

得られた重合体膜は、IRスペクトルからCF結合由来のピークが1218cm−1に確認された。また一般的な有機溶媒に不溶であった。元素分析により、重合体中のモノマー単位において、41%のモノマー単位にパーフルオロドデシル基が導入されたことを確認した。 From the IR spectrum, the resulting polymer film was confirmed to have a CF bond-derived peak at 1218 cm −1 . It was insoluble in common organic solvents. Elemental analysis confirmed that perfluorododecyl groups were introduced into 41% of the monomer units in the polymer.

[実施例6]
実施例1の重合体膜(28.2mg,0.133mmol)を、空気雰囲気下、(パーフルオロデシル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート(491mg,0.563mmol)およびピリジン(45.3μL、0.563mmol)を添加したジクロロメタン/アセトニトリル混合溶液(ジクロロメタン:アセトニトリル=3:2(体積比))16.6mLに、80℃で5分間浸漬させた。膜を上記混合溶液から取り出し、さらにメタノールに1時間浸漬後、室温で乾燥し、実施例6の重合体膜を得た。また、マイクロメータにより求めたこの膜の厚みは135μmであった。
[Example 6]
The polymer membrane of Example 1 (28.2 mg, 0.133 mmol) was added to (perfluorodecyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (491 mg, 0.563 mmol) and pyridine (45.3 μL, 0.563 mmol) in an air atmosphere. ) Was added to 16.6 mL of a dichloromethane / acetonitrile mixed solution (dichloromethane: acetonitrile = 3: 2 (volume ratio)) at 80 ° C. for 5 minutes. The membrane was taken out from the above mixed solution, further immersed in methanol for 1 hour, and dried at room temperature to obtain a polymer membrane of Example 6. Moreover, the thickness of this film | membrane calculated | required with the micrometer was 135 micrometers.

得られた重合体膜は、IRスペクトルからCF結合由来のピークが1218cm−1に確認された。また一般的な有機溶媒に不溶であった。元素分析により、重合体中のモノマー単位において、59%のモノマー単位にパーフルオロドデシル基が導入されたことを確認した。 From the IR spectrum, the resulting polymer film was confirmed to have a CF bond-derived peak at 1218 cm −1 . It was insoluble in common organic solvents. Elemental analysis confirmed that perfluorododecyl groups were introduced into 59% of the monomer units in the polymer.

[実施例7]
実施例1の重合体膜(27.8mg,0.111mmol)を、空気雰囲気下、(パーフルオロデシル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート(484mg,0.555mmol)およびピリジン(43.9μL、0.555mmol)を添加したジクロロメタン/アセトニトリル混合溶液(ジクロロメタン:アセトニトリル=3:2(体積比))16.6mLに、80℃で5分間浸漬させた。膜を上記混合溶液から取り出し、さらにメタノールに1時間浸漬後、室温で乾燥し、実施例7の重合体膜を得た。また、マイクロメータにより求めたこの膜の厚みは134μmであった。
[Example 7]
The polymer membrane of Example 1 (27.8 mg, 0.111 mmol) was added to (perfluorodecyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (484 mg, 0.555 mmol) and pyridine (43.9 μL, 0.555 mmol) in an air atmosphere. ) Was added to 16.6 mL of a dichloromethane / acetonitrile mixed solution (dichloromethane: acetonitrile = 3: 2 (volume ratio)) at 80 ° C. for 5 minutes. The membrane was taken out from the above mixed solution, further immersed in methanol for 1 hour, and dried at room temperature to obtain a polymer membrane of Example 7. Moreover, the thickness of this film | membrane calculated | required with the micrometer was 134 micrometers.

得られた重合体膜は、IRスペクトルからCF結合由来のピークが1218cm−1に確認された。また一般的な有機溶媒に不溶であった。元素分析により、重合体中のモノマー単位において、62%のモノマー単位にパーフルオロドデシル基が導入されたことを確認した。 From the IR spectrum, the resulting polymer film was confirmed to have a CF bond-derived peak at 1218 cm −1 . It was insoluble in common organic solvents. Elemental analysis confirmed that perfluorododecyl groups were introduced into 62% of the monomer units in the polymer.

[重合体膜の評価(気体透過試験)]
実施例4〜7の重合体膜を、気体透過率測定装置(GTRテック社製、GTR−30X)を用いて、23℃における酸素及び窒素の気体透過係数(PO2及びPN2、単位はcm(STP)・cm/cm・sec・cmHgである。)を測定した。また、測定したPO2,PN2より、酸素/窒素選択透過性を示すαO2/N2(PO2/PN2)を算出した。実施例4〜7の膜の評価結果を表2に示す。
[Evaluation of polymer membrane (gas permeation test)]
The polymer membranes of Examples 4 to 7 were subjected to oxygen permeability and nitrogen gas permeability coefficients (P O2 and P N2 at 23 ° C., in units of cm) using a gas permeability measuring device (GTR-30X, manufactured by GTR Tech). 3 (STP) · cm / cm 2 · sec · cmHg.). In addition, α O2 / N2 ( PO2 / PN2 ) indicating oxygen / nitrogen selective permeability was calculated from the measured PO2 and PN2 . The evaluation results of the films of Examples 4 to 7 are shown in Table 2.

Figure 2010235929
Figure 2010235929

Claims (6)

下記式(1)で表される繰り返し単位を含有する重合体。
Figure 2010235929

[式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基、置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基、トリアルキルシリル基又はトリアルキルゲルミル基を表し、Rは、下記式(3)で表され、mは0以上5以下の整数であり、Rが複数ある場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。]
Figure 2010235929

[式(3)中、pは、5以上15以下の整数である。]
The polymer containing the repeating unit represented by following formula (1).
Figure 2010235929

[In the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, Represents a trialkylsilyl group or a trialkylgermyl group, R 2 is represented by the following formula (3), m is an integer of 0 or more and 5 or less, and when there are a plurality of R 2 , they are the same or different from each other; It may be. ]
Figure 2010235929

[In Formula (3), p is an integer of 5-15. ]
前記Rが、下記式(2)で表される、フェニル基又は置換フェニル基である請求項1に記載の重合体。
Figure 2010235929

[式(2)中、Rは、任意の一価の基を表し、nは0以上5以下の整数であり、Rが複数ある場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。]
The polymer according to claim 1, wherein R 1 is a phenyl group or a substituted phenyl group represented by the following formula (2).
Figure 2010235929

[In Formula (2), R 3 represents an arbitrary monovalent group, n is an integer of 0 or more and 5 or less, and when there are a plurality of R 3 , they may be the same as or different from each other. ]
前記Rが、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基、置換されていてもよい芳香族ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、又はトリアルキルゲルミル基である請求項2に記載の重合体。 R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, a trialkylsilyl group, or The polymer according to claim 2, which is a trialkylgermyl group. 前記Rが、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、又はトリアルキルシリル基である請求項2又は3に記載の重合体。 The polymer according to claim 2 or 3, wherein R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, or a trialkylsilyl group. 前記Rが、水素原子、フッ素原子又はトリメチルシリル基である請求項2〜4のいずれか一項に記載の重合体。 The polymer according to any one of claims 2 to 4, wherein R 3 is a hydrogen atom, a fluorine atom, or a trimethylsilyl group. 前記Rが、トリメチルシリル基である請求項2〜5のいずれか一項に記載の重合体。 The polymer according to any one of claims 2 to 5, wherein R 3 is a trimethylsilyl group.
JP2010050931A 2009-03-09 2010-03-08 Polymer Pending JP2010235929A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010050931A JP2010235929A (en) 2009-03-09 2010-03-08 Polymer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009055644 2009-03-09
JP2010050931A JP2010235929A (en) 2009-03-09 2010-03-08 Polymer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010235929A true JP2010235929A (en) 2010-10-21

Family

ID=42728334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010050931A Pending JP2010235929A (en) 2009-03-09 2010-03-08 Polymer

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2010235929A (en)
WO (1) WO2010104045A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8431603B2 (en) 2008-04-15 2013-04-30 Eisai R&D Management Co., Ltd. 3-phenylpyrazolo[5,1-b]thiazole compounds

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7107494B2 (en) * 2019-03-19 2022-07-27 フィガロ技研株式会社 gas detector

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166309A (en) * 1984-02-09 1985-08-29 Agency Of Ind Science & Technol Polyphenylacetylene compound having fluorine or trifluoromethyl group
JPH0259031A (en) * 1988-08-25 1990-02-28 Sanyo Chem Ind Ltd Air separation membrane
JPH07278236A (en) * 1994-04-15 1995-10-24 Sagami Chem Res Center Production of copolymer of monosubstituted acetylene with disubstituted acetylene
JP4593352B2 (en) * 2005-02-25 2010-12-08 国立大学法人京都大学 Halogen-containing poly (diphenylacetylene) derivatives and halogen-containing diphenylacetylene compounds

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8431603B2 (en) 2008-04-15 2013-04-30 Eisai R&D Management Co., Ltd. 3-phenylpyrazolo[5,1-b]thiazole compounds

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010104045A1 (en) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10040035B2 (en) Gas separation membrane, gas separation module, gas separation device, and gas separation method
US20090012190A1 (en) Polymeric Media Comprising Polybenzimidazoles N-substituted with Organic-Inorganic Hybrid Moiety
JP5524654B2 (en) Air battery
US11267939B2 (en) Tröger&#39;s base-linked poly(crown ethers)s
CN115443300B (en) (Poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer and method for producing same
JP2010235929A (en) Polymer
WO2011021568A1 (en) Polymer, gas separation membrane, and process for production of polymer
JP5406627B2 (en) Air battery
JP5223193B2 (en) Polycarbosilane, method for producing the same, and insulating material
EP0237581B1 (en) Poly(di-substituted acetylene)/polyorganosiloxane graft copolymer and gas separation membrane
Sakaguchi et al. Synthesis and properties of halogen-or methyl-containing poly (diphenylacetylene) membranes
JP4593352B2 (en) Halogen-containing poly (diphenylacetylene) derivatives and halogen-containing diphenylacetylene compounds
JP2010234365A (en) Co2 permeation barrier membrane
JP5553305B2 (en) POLYMER AND METHOD FOR PRODUCING POLYMER
JPS61252214A (en) Production of graft copolymer
Hu et al. Synthesis and gas permeation properties of poly (diphenylacetylenes) having bulky alkyl/silyl and hydroxy groups
US4755561A (en) Poly(disubstituted acetylene)/polyorganosiloxane graft copolymer and membrane for gas separation
JP2005154742A (en) Film-like material, its manufacturing method and its use
Hu et al. Synthesis and properties of poly (diphenylacetylenes) containing siloxy and halogen/methyl groups and their desilylated membranes
Hu et al. Synthesis and properties of substituted polyacetylenes having cyclohexyl groups
Sakaguchi et al. Effect of methyl group on gas permeability of trimethylsilyl-containing poly (diphenylacetylene) s
Akimoto et al. Preparation of oligodimethylsiloxane-grafted poly (amide–imide) membrane and its separation properties of aqueous organic liquid mixtures by pervaporation
JPH0686527B2 (en) New graft copolymer
JPS61271328A (en) Graft copolymer and separation membrane
JP2010209187A (en) Process for producing halogen group-containing polymer film