JP2013209459A - Polyarylene and method for producing the same - Google Patents

Polyarylene and method for producing the same Download PDF

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Shota Moriwaki
章太 森脇
Noriyuki Hida
憲之 飛田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new copolymer using an ion exchange group-free monomer useful as a polymer electrolyte for solid polymer type fuel batteries, and to provide a method for producing the same, and the like.SOLUTION: A copolymer is characterized by containing ion exchange group-free repeating units represented by formula (1) and ion exchange group-having repeating units represented by formula (3), and the like (Aris a divalent aromatic group containing one or more sulfo groups represented by formula (2)).

Description

ポリアリーレン及びその製造方法等に関する。   The present invention relates to polyarylene and a method for producing the same.

イオン交換基を有するポリアリーレンは、固体高分子型燃料電池用の高分子電解質等として有用である。イオン交換基を有するモノマーとしては、例えば、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)、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、3−(2,5−ジクロロベンゾイル)ベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)等が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3等参照)。
また、イオン交換基を有するポリアリーレンは、機械的強度を向上させるために、イオン交換基を有さないモノマーと共重合させることが知られている。イオン交換基を有さないモノマーとしては、例えば、2,5−ジクロロベンゾフェノン等が知られているが、発電性能や機械的強度等の特性を更に向上させるために、イオン交換基を有さないモノマーを用いた新たな共重合体が望まれていた(例えば、特許文献3、特許文献4等参照)。
Polyarylene having an ion exchange group is useful as a polymer electrolyte for a polymer electrolyte fuel cell. Examples of the monomer having an ion exchange group include 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 2,5-dichlorobenzenesulfonic acid (2,2-dimethyl). Propyl), 3- (2,5-dichlorobenzoyl) benzenesulfonic acid (2,2-dimethylpropyl) and the like are known (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, etc.).
In addition, it is known that polyarylene having an ion exchange group is copolymerized with a monomer having no ion exchange group in order to improve mechanical strength. As a monomer having no ion exchange group, for example, 2,5-dichlorobenzophenone is known, but in order to further improve characteristics such as power generation performance and mechanical strength, it does not have an ion exchange group. New copolymers using monomers have been desired (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).

特開2007−270118号公報(実施例)JP 2007-270118 A (Example) 特開2007−284653号公報(実施例)JP 2007-284653 A (Example) 特開2005−82757号公報(実施例)JP 2005-82757 A (Example) 特開2010−272363号公報(実施例)JP 2010-272363 A (Example)

本発明の目的は、固体高分子型燃料電池用の高分子電解質として有用なイオン交換基を有さないモノマーを用いた新たな共重合体及びその製造方法等を提供することである。   An object of the present invention is to provide a new copolymer using a monomer having no ion exchange group useful as a polymer electrolyte for a polymer electrolyte fuel cell, a method for producing the same, and the like.

このような状況下、本発明者らは、イオン交換基を有さないモノマーを用いた共重合体について鋭意検討した結果、以下の本発明に至った。即ち、本発明は、
下記式(1)

Figure 2013209459
(式中、Arは同一又は相異なり、1価の芳香族基を表わす。1価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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もので置換されていてもよい。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+nは1〜4の整数である。)
で表されるイオン交換基を有さない繰り返し単位と、下記式(3)
Figure 2013209459
(式中、Arは下記式(2)
Figure 2013209459
で表されるスルホ基を1つ以上含む2価の芳香族基を表わす。ここで2価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニル基又はシアノ基で置換されていてもよい。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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。)
で表されるイオン交換基を有する繰り返し単位とを含むことを特徴とする共重合体;
2.前記式(1)が下記式(4)
Figure 2013209459
(式中、R、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、また結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。nは0〜3の整数であり、xは0〜5の整数を表わす。)
で表わされることを特徴とする前項1記載の共重合体;
3.前記式(1)が下記式(5)
Figure 2013209459
(式中、R、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。nは0〜3の整数である。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、また結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。)
で表わされることを特徴とする前項1記載の共重合体;
4. 前記式(1)が下記式(6)
Figure 2013209459
(式中、R、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、また結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。nは0〜3の整数であり、xは0〜5の整数を表わす。)
で表わされることを特徴とする前項1記載の共重合体;
5.前記式(1)が下記式(7)
Figure 2013209459
(式中、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。)
で表わされることを特徴とする前項1記載の共重合体;
6.式(9)
Figure 2013209459
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。Arは下記式(8)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす)
で表される基を1つ以上含む2価の芳香族基を表わす。ここで2価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニル基又はシアノ基で置換されていてもよい。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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。)
で表されるジハロスルホ化合物と式(10)
Figure 2013209459
(式中、Arは同一又は相異なり、1価の芳香族基を表わす。1価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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もので置換されていてもよい。Rは同一又は相異なり、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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+nは1〜4の整数である。)
で表されるジハロスルホニル化合物を含むモノマー組成物をニッケル化合物の存在下、重合する工程、前記重合工程で得られた重合物が有する式(8)で表される基をスルホ基に変換する工程を含むことを特徴とする共重合体の製造方法;
7.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ことを特徴とする前項6記載の共重合体の製造方法;
8.前記式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(11)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+nは1〜4の整数を表わす。lは1または2を表わす。)
で表されることを特徴とする前項6又は7記載の共重合体の製造方法;
9.前記式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(12)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数を表わし、nは0〜3の整数を表わし、m+nは1〜4の整数を表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする前項6又は7記載の共重合体の製造方法;
10.前記式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(13)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。nは0〜3の整数を表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする前項6又は7記載の共重合体の製造方法;
11.式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(14)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル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。kは0〜2の整数を表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする前項6又は7記載の共重合体の製造方法;
12.下記式(15)で表わされるジハロゲン化合物;
Figure 2013209459
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。xは0〜5の整数を表わす。);
13.Xが、塩素原子であることを特徴とする前項12記載のジハロゲン化合物;
14.Rが、炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする前項12又は13記載のジハロゲン化合物;
15.前記式(15)が、下記式(16)

Figure 2013209459
(式中、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。)
で表わされることを特徴とする前項12記載のジハロゲン化合物;
16.Rが、炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする前項15記載のジハロゲン化合物;
17.下記式(17)で表わされるジハロゲン化合物
Figure 2013209459
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。);
18.Xが塩素原子であることを特徴とする前項17記載のジハロゲン化合物;
19.Rが炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする前項17又は18記載のジハロゲン化合物;
等を提供するものである。 Under such circumstances, the present inventors have intensively studied a copolymer using a monomer having no ion exchange group, and as a result, have reached the following present invention. That is, the present invention
Following formula (1)
Figure 2013209459
(In the formula, Ar 0 is the same or different and represents a monovalent aromatic group. The hydrogen atom contained in the monovalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. Selected from the group consisting of 20 alkoxy groups, aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms, acyl groups having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms and cyano groups R 1 may be the same or different, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups, charcoal The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one member selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, and on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. A ring may be formed together with a carbon atom, m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 3, and m + n is an integer of 1 to 4.)
A repeating unit having no ion exchange group represented by formula (3):
Figure 2013209459
(In the formula, Ar 2 represents the following formula (2)
Figure 2013209459
A divalent aromatic group containing at least one sulfo group represented by the formula: Here, the hydrogen atom contained in the divalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group. Here, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon The hydrogen atom contained in the arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms. )
And a copolymer having a repeating unit having an ion exchange group represented by:
2. The formula (1) is the following formula (4)
Figure 2013209459
(Wherein, R 1, R 2 are the same or different, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one member selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, and on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. With carbon atoms May form a, also coupling position may also form a ring with the carbon atoms on the benzene ring to which the R 2 by bonding two R 2 adjacent to bind .n's 0-3 An integer, and x represents an integer of 0 to 5.)
The copolymer according to item 1 above, which is represented by:
3. Said formula (1) is the following formula (5)
Figure 2013209459
(Wherein, R 1, R 2 are the same or different, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, n is an integer of 0 to 3. In addition, two R 1 adjacent to each other in the bonding position are bonded. Ben which the R 1 is attached May together with the carbon atoms on the down ring to form a ring, and also coupled position to form a ring together with the carbon atoms on the two benzene rings to which the R 2 and R 2 is bonded are bonded to adjacent Good.)
The copolymer according to item 1 above, which is represented by:
4). Said formula (1) is the following formula (6)
Figure 2013209459
(Wherein, R 1, R 2 are the same or different, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one member selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, and on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. With carbon atoms May form a, also coupling position may also form a ring with the carbon atoms on the benzene ring to which the R 2 by bonding two R 2 adjacent to bind .n's 0-3 An integer, and x represents an integer of 0 to 5.)
The copolymer according to item 1 above, which is represented by:
5. The formula (1) is the following formula (7)
Figure 2013209459
(In the formula, R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms. Group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms The hydrogen atom contained in the 20 aryloxy group and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one member selected from the group consisting of aryloxy groups, together with the carbon atom on the benzene ring to which the two adjacent R 2 atoms are bonded to each other and the R 2 atom is bonded thereto. Forming a ring Even if it is.)
The copolymer according to item 1 above, which is represented by:
6). Formula (9)
Figure 2013209459
(In the formula, X represents a halogen atom. Ar 2 represents the following formula (8).
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. Represent)
Represents a divalent aromatic group containing one or more groups represented by the formula: Here, the hydrogen atom contained in the divalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group. Here, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon The hydrogen atom contained in the arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms. )
And a dihalosulfo compound represented by the formula (10)
Figure 2013209459
(In the formula, Ar 0 is the same or different and represents a monovalent aromatic group. The hydrogen atom contained in the monovalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. Selected from the group consisting of 20 alkoxy groups, aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms, acyl groups having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms and cyano groups R 1 may be the same or different, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups, charcoal A hydrogen atom contained in an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms is a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, carbon It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and two adjacent R 1 groups bonded to each other A ring may be formed together with the carbon atom on the benzene ring to which R 1 is bonded, m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 3, and m + n is an integer of 1 to 4. is there.)
A step of polymerizing a monomer composition containing a dihalosulfonyl compound represented by formula (8) in the presence of a nickel compound, and converting a group represented by the formula (8) of the polymer obtained in the polymerization step to a sulfo group. A process for producing a copolymer, comprising a step;
7). The method for producing a copolymer according to item 6 above, wherein the nickel compound is nickel halide and polymerized in the presence of a nitrogen-containing bidentate ligand and zinc;
8). The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (11).
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms are a fluorine atom, a Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon It may be substituted with at least one selected from the group consisting of arylcarbonyl groups of 7 to 20. In addition, on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. And m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 3, m + n is an integer of 1 to 4, and l is 1 or 2. .)
The method for producing a copolymer according to item 6 or 7, wherein the copolymer is represented by:
9. The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (12):
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms , A hydrogen atom contained in an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and an acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and 6 carbon atoms At least one may be substituted by one selected from the group consisting of aryloxy groups 20. Furthermore, the carbon atoms on the benzene ring to which the R 1 are attached two of R 1 binding position adjacent bond to And m may represent an integer of 1 to 4, n represents an integer of 0 to 3, and m + n represents an integer of 1 to 4.)
The method for producing a copolymer according to item 6 or 7, wherein the copolymer is a compound represented by the formula:
10. The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (13):
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms are a fluorine atom, a Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon It may be substituted with at least one selected from the group consisting of arylcarbonyl groups of 7 to 20. In addition, on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. And n may represent an integer of 0 to 3.)
The method for producing a copolymer according to item 6 or 7, wherein the copolymer is a compound represented by the formula:
11. The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (14):
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms are a fluorine atom, a Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon (It may be substituted with at least one group selected from the group consisting of arylcarbonyl groups of 7 to 20. k represents an integer of 0 to 2.)
The method for producing a copolymer according to item 6 or 7, wherein the copolymer is a compound represented by the formula:
12 A dihalogen compound represented by the following formula (15);
Figure 2013209459
(In the formula, X represents a halogen atom. R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aryl group, the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one selected from the group consisting of a group and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and two R 2 adjacent to each other at the bonding position are bonded to each other to bond the R 2 Benzene ring The good .x also form a ring with the carbon atom represent an integer of 0-5).;
13. 13. The dihalogen compound as described in 12 above, wherein X is a chlorine atom;
14 14. The dihalogen compound according to item 12 or 13, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
15. The formula (15) is converted into the following formula (16).

Figure 2013209459
(In the formula, R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms. Group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms The hydrogen atom contained in the 20 aryloxy group and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one selected from the group consisting of aryloxy groups of
The dihalogen compound according to item 12 above, which is represented by:
16. 16. The dihalogen compound according to 15 above, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
17. Dihalogen compound represented by the following formula (17)
Figure 2013209459
(In the formula, X represents a halogen atom. R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aryl group, the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one selected from the group consisting of a group and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms);
18. 18. The dihalogen compound as described in 17 above, wherein X is a chlorine atom;
19. 19. The dihalogen compound according to item 17 or 18 above, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
Etc. are provided.

本発明によれば、固体高分子型燃料電池用の高分子電解質として有用なイオン交換基を有さないモノマーを用いた新たな共重合体及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel copolymer using the monomer which does not have an ion exchange group useful as a polymer electrolyte for solid polymer fuel cells, and its manufacturing method can be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。まず、式(1)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位と、式(3)で示されるイオン交換基を有する繰り返し単位とを含むポリアリーレンについて説明する。   The present invention will be described in detail below. First, a repeating unit having no ion exchange group represented by formula (1), formula (4), formula (5), formula (6), and formula (7), and an ion exchange group represented by formula (3) A polyarylene containing a repeating unit having the following will be described.

式(1)中、式中、Arは同一又は相異なり、1価の芳香族基を表わす。Arとしては、例えば、1−フェニル基等の1価の単環性芳香族基;ナフタレン−1−イル基、ナフタレン−3−イル基等の2価の縮環系芳香族基;ピリジン−2−イル基、ピリジン−3−イル基、ピリジン−4−イル基、キノキサリン−2−イル基、チオフェン−2−イル基等の2価のヘテロ芳香族基;等を挙げることができる。好ましくは、例えば、1価の単環性芳香族基、1価の縮環系芳香族基等を挙げることができる。より好ましくは、例えば、1−フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等を挙げることができる。 In the formula (1), Ar 0 is the same or different and represents a monovalent aromatic group. Ar 0 includes, for example, a monovalent monocyclic aromatic group such as 1-phenyl group; a divalent condensed aromatic group such as naphthalen-1-yl group and naphthalen-3-yl group; pyridine- And divalent heteroaromatic groups such as 2-yl group, pyridin-3-yl group, pyridin-4-yl group, quinoxalin-2-yl group, and thiophen-2-yl group. Preferable examples include a monovalent monocyclic aromatic group and a monovalent condensed ring aromatic group. More preferable examples include 1-phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group and the like.

1価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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もので置換されていてもよい。   The hydrogen atom contained in the monovalent aromatic group includes a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aryl having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an oxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms and a cyano group.

は同一又は相異なり、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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基は、フッ素原子、シアノ基、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。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。 R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, or a cyano group. Represents. Here, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon The arylcarbonyl group having 7 to 20 atoms is a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryl having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with at least one group selected from the group consisting of oxy groups. In addition, two R 1 s adjacent to each other at the bonding position may be bonded to form a ring together with the carbon atom on the benzene ring to which the R 1 is bonded.

炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、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−ジメチル−1−プロピル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、2−メチルペンチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、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−ノナデシル基及びn−イコシル基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状のアルキル基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 2,2-dimethyl-1-propyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, 2-methylpentyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n- Decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group and n- Examples thereof include linear, branched or cyclic alkyl groups such as an icosyl group.

炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、2−メチルペンチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、n−イコシルオキシ基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状のアルコキシ基が挙げられる。   Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, and n-pentyloxy. Group, 2,2-dimethylpropoxy group, cyclopentyloxy group, n-hexyloxy group, cyclohexyloxy group, n-heptyloxy group, 2-methylpentyloxy group, n-octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, n -Nonyloxy group, n-decyloxy group, n-undecyloxy group, n-dodecyloxy group, n-tridecyloxy group, n-tetradecyloxy group, n-pentadecyloxy group, n-hexadecyloxy group, n-heptadecyloxy group, n-octadecyloxy group, n-nonadecyloxy group, - icosyloxy group of linear, alkoxy group branched or cyclic and the like.

炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、3−フェナントリル基、2−アントリル基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、3−フェナントリルオキシ基、2−アントリルオキシ基等の前記炭素数6〜20のアリール基と酸素原子とから構成されるものが挙げられる。
Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 3-phenanthryl group, and a 2-anthryl group.
Examples of the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms include 6 to 20 carbon atoms such as phenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, 3-phenanthryloxy group, and 2-anthryloxy group. The thing comprised from 20 aryl groups and an oxygen atom is mentioned.

mは1〜4の整数を表わす。好ましくは、mは1または2を表わす。nは0〜3の整数を表わす。好ましくは0を表わす。 m represents an integer of 1 to 4. Preferably m represents 1 or 2. n represents an integer of 0 to 3. Preferably 0 is represented.

式(1)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位の具体例としては、下記式(1a)〜(1x)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit having no ion exchange group represented by the formula (1) include repeating units represented by the following formulas (1a) to (1x).

Figure 2013209459
Figure 2013209459

Figure 2013209459
Figure 2013209459

Figure 2013209459
Figure 2013209459

式(3)中、Arにおける2価の芳香族基としては、例えば、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基等の2価の単環性芳香族基;ナフタレン−1,3−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、ナフタレン−1,6−ジイル基、ナフタレン−1,7−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基等の2価の縮環系芳香族基;ピリジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,6−ジイル基、キノキサリン−2,6−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基等の2価のヘテロ芳香族基;等を挙げることができる。好ましくは、例えば、2価の単環性芳香族基、2価の縮環系芳香族基等を挙げることができる。より好ましくは、例えば、4−フェニレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基等を挙げることができる。 In formula (3), examples of the divalent aromatic group in Ar 2 include divalent monocyclic aromatic groups such as 1,3-phenylene group and 1,4-phenylene group; naphthalene-1,3 -Diyl group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group, naphthalene-1,6-diyl group, naphthalene-1,7-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, naphthalene A divalent condensed aromatic group such as -2,7-diyl group; pyridine-2,5-diyl group, pyridine-2,6-diyl group, quinoxaline-2,6-diyl group, thiophene-2, A divalent heteroaromatic group such as a 5-diyl group; and the like. Preferable examples include a divalent monocyclic aromatic group, a divalent condensed ring aromatic group, and the like. More preferably, for example, 4-phenylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, naphthalene-2,7-diyl group, etc. Can do.

前記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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもの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もの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もの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;
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もので置換されていてもよい炭素数7〜20のアリールカルボニル基;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もの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。
The divalent aromatic group includes a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms. An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with at least one selected from the group consisting of a group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms;
It may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms. A good C1-C20 alkoxy group;
An aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted with at least one selected from the group consisting of a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms;
An aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted with at least one selected from the group consisting of a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms ;
An arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms which may be substituted with at least one selected from the group consisting of a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms ;as well as,
It may be substituted with at least one selected from the group consisting of a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms. An acyl group having 2 to 20 carbon atoms;
It may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of

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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基としては、前記したものと同様のものが挙げられる。   Such an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and 7 carbon atoms. Examples of the arylcarbonyl group of ˜20 include the same ones as described above.

式(3)で示されるイオン交換基を有する繰り返し単位の具体例としては、下記式(3a)〜(3t)で示される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2013209459
Specific examples of the repeating unit having an ion exchange group represented by the formula (3) include repeating units represented by the following formulas (3a) to (3t).
Figure 2013209459

式(4)中、R、nは前記と同じ意味を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル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。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。 In formula (4), R 1 and n represent the same meaning as described above. R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon number. A 2-20 acyl group, a C7-20 arylcarbonyl group, or a cyano group is represented. Here, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon The arylcarbonyl group having 7 to 20 atoms is a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryl having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with at least one group selected from the group consisting of an oxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms. Further, two R 2 adjacent to each other at the bonding position may be bonded to form a ring together with the carbon atom on the benzene ring to which the R 2 is bonded.

xは0〜5の整数を表わす。好ましくは、xは0〜2の整数を表わす。   x represents an integer of 0 to 5. Preferably, x represents an integer of 0-2.

式(4)で示されるイオン交換基を有する繰り返し単位の具体例としては、下記式(4a)〜(4j)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit having an ion exchange group represented by the formula (4) include repeating units represented by the following formulas (4a) to (4j).

Figure 2013209459
Figure 2013209459

式(5)中、R、R、nは前記と同じ意味を表す。 In formula (5), R 1 , R 2 and n represent the same meaning as described above.

式(5)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位の具体例としては、下記式(5a)〜(5j)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit having no ion exchange group represented by the formula (5) include the repeating units represented by the following formulas (5a) to (5j).

Figure 2013209459
Figure 2013209459

式(6)中、R、R、x、nは前記と同じ意味を表す。 In formula (6), R 1 , R 2 , x, n represent the same meaning as described above.

式(6)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位の具体例としては、下記式(6a)〜(6h)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit having no ion exchange group represented by the formula (6) include repeating units represented by the following formulas (6a) to (6h).

Figure 2013209459
Figure 2013209459

式(7)中、Rは前記と同じ意味を表す。 In formula (7), R 2 represents the same meaning as described above.

式(7)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位の具体例としては、下記式(7a)〜(7f)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit having no ion exchange group represented by the formula (7) include the repeating units represented by the following formulas (7a) to (7f).


Figure 2013209459

Figure 2013209459

式(1)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位と、式(3)で示されるイオン交換基を有する繰り返し単位とを含む重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量としては、例えば、少なくとも1,000等を挙げることができる。好ましくは、例えば、少なくとも10,000等を挙げることができる。より好ましくは、例えば、少なくとも100,000等が挙げられる。   The polystyrene-converted weight average molecular weight of the polymer containing the repeating unit having no ion exchange group represented by formula (1) and the repeating unit having an ion exchange group represented by formula (3) is, for example, at least 1,000 etc. can be mentioned. Preferable examples include at least 10,000. More preferable examples include at least 100,000.

次に、式(1)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位と、式(3)で示されるイオン交換基を有する繰り返し単位とを含むポリアリーレンの製造方法について説明する。   Next, a method for producing polyarylene comprising a repeating unit having no ion exchange group represented by formula (1) and a repeating unit having an ion exchange group represented by formula (3) will be described.

式(8)中、Mは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。 In formula (8), M represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound.

ここで、アルカリ金属カチオンとしては、例えば、リチウムイオン(Li)、ナトリウムイオン(Na)、カリウムイオン(K)、セシウムイオン(Cs)等を挙げることができる。、アンモニウム化合物のカチオンとしては、例えば、アンモニウムイオン、メチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリ(n−プロピル)アンモニウム、テトラ(n−ブチル)アンモニウム、ジイソプロピルジエチルアンモニウム、テトラ(n−オクチル)アンモニウム、テトラ(n−デシル)アンモニウム及びトリフェニルアンモニウム等のアンモニウムイオン等を挙げることができる。 Here, examples of the alkali metal cation include lithium ion (Li + ), sodium ion (Na + ), potassium ion (K + ), and cesium ion (Cs + ). Examples of the cation of the ammonium compound include ammonium ion, methylammonium, diethylammonium, tri (n-propyl) ammonium, tetra (n-butyl) ammonium, diisopropyldiethylammonium, tetra (n-octyl) ammonium, tetra (n -Ammonium ions such as -decyl) ammonium and triphenylammonium.

は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を表わす。炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、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−ジメチル−1−プロピル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、2−メチルペンチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、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−ノナデシル基及びn−イコシル基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状のアルキル基等を挙げることができる。 M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 2,2-dimethyl-1-propyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, 2-methylpentyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n- Decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group and n- Examples thereof include linear, branched or cyclic alkyl groups such as an icosyl group.

式(9)中、Arは前記と同じ意味を表す。Xはハロゲン原子を表わす。好ましくは、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を表わす。 In formula (9), Ar 2 represents the same meaning as described above. X represents a halogen atom. Preferably, for example, it represents a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.

式(10)中、R、n、Ar、m、Xは前記と同じ意味を表す。 In formula (10), R 1 , n, Ar 0 , m, and X represent the same meaning as described above.

式(10)で示されるイオン交換基を有する繰り返し単位の具体例としては、下記式(10a)〜式(10O)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit having an ion exchange group represented by the formula (10) include repeating units represented by the following formulas (10a) to (10O).

Figure 2013209459
Figure 2013209459

式(11)中、X、Rは前記と同じ意味を表わす。Mは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。mは1〜4の整数を表わす。好ましくは、mは1又は2を表わす。nは0〜3の整数を表わす。好ましくは、nは0を表わす。m+nは1〜4の整数を表わす。lは1または2を表わす。好ましくは、lは1を表わす。 In formula (11), X and R 1 represent the same meaning as described above. M represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. m represents an integer of 1 to 4. Preferably m represents 1 or 2. n represents an integer of 0 to 3. Preferably n represents 0. m + n represents an integer of 1 to 4. l represents 1 or 2; Preferably l represents 1.

式(12)中、R、M、X、m、nは前記と同じ意味を表わす。 In formula (12), R 1 , M, X, m and n represent the same meaning as described above.

式(12)で示される化合物の具体例としては、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソプロピル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−オクチル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸アンモニウム、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジイソプロピル、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ビス(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジシクロヘキシル、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジn−オクチル、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジナトリウム、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジアンモニウム、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソプロピル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−オクチル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸アンモニウム、   Specific examples of the compound represented by the formula (12) include isopropyl 2,5-dichlorobenzenesulfonate, 2,5-dichlorobenzenesulfonate (2,2-dimethylpropyl), cyclohexyl 2,5-dichlorobenzenesulfonate. N-octyl 2,5-dichlorobenzenesulfonate, sodium 2,5-dichlorobenzenesulfonate, ammonium 2,5-dichlorobenzenesulfonate, diisopropyl 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonate, 2, 5-Dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid bis (2,2-dimethylpropyl), 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid dicyclohexyl, 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid dicarboxylic acid n-octyl, 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid dina Lithium, 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid diammonium, isopropyl 3,5-dichlorobenzenesulfonic acid, 3,5-dichlorobenzenesulfonic acid (2,2-dimethylpropyl), 3,5-dichloro Cyclohexyl chlorobenzenesulfonate, n-octyl 3,5-dichlorobenzenesulfonate, sodium 3,5-dichlorobenzenesulfonate, ammonium 3,5-dichlorobenzenesulfonate,

2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソプロピル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−オクチル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸ナトリウム、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸アンモニウム、2,5−ジブロモ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジイソプロピル、2,5−ジブロモ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ビス(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジシクロヘキシル、2,5−ジブロモ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジn−オクチル、2,5−ジブロモ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジナトリウム、2,5−ジブロモ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジアンモニウム、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソプロピル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−オクチル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸ナトリウム、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸アンモニウム、等を挙げることができる。 Isopropyl 2,5-dibromobenzenesulfonate, 2,5-dibromobenzenesulfonate (2,2-dimethylpropyl), cyclohexyl 2,5-dibromobenzenesulfonate, n-octyl 2,5-dibromobenzenesulfonate, 2 , 5-Dibromobenzenesulfonate sodium, 2,5-dibromobenzenesulfonate ammonium, 2,5-dibromo-1,4-benzenedisulfonate diisopropyl, 2,5-dibromo-1,4-benzenedisulfonate bis (2 , 2-dimethylpropyl), dicyclohexyl 2,5-dibromo-1,4-benzenedisulfonate, di-n-octyl 2,5-dibromo-1,4-benzenedisulfonate, 2,5-dibromo-1,4- Disodium benzenedisulfonate, 2,5-dibromo-1,4-benzene Diammonium sulfonate, isopropyl 3,5-dibromobenzenesulfonate, 3,5-dibromobenzenesulfonate (2,2-dimethylpropyl), cyclohexyl 3,5-dibromobenzenesulfonate, 3,5-dibromobenzenesulfonate Examples include n-octyl, sodium 3,5-dibromobenzenesulfonate, ammonium 3,5-dibromobenzenesulfonate, and the like.

より好ましくは、例えば、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ビス(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロ−1,4−ベンゼンジスルホン酸ジナトリウム、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸ナトリウム等を挙げることができる。   More preferably, for example, 2,5-dichlorobenzenesulfonic acid (2,2-dimethylpropyl), sodium 2,5-dichlorobenzenesulfonic acid, 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid bis (2, 2-dimethylpropyl), 2,5-dichloro-1,4-benzenedisulfonic acid disodium, 3,5-dichlorobenzenesulfonic acid (2,2-dimethylpropyl), 2,5-dibromobenzenesulfonic acid (2, 2-dimethylpropyl), sodium 2,5-dibromobenzenesulfonate, and the like.

式(13)中、X、R、M、nは前記と同じ意味を表わす。 In formula (13), X, R 1 , M, and n represent the same meaning as described above.

式(13)で示される化合物の具体例としては、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジメチル、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジエチル、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−プロピル)、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、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−ブチル)、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジイソブチル、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)、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジシクロヘキシル、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−オクチル)、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−ペンタデシル)、4,4’−ジクロロビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−イコシル)、   Specific examples of the compound represented by the formula (13) include dimethyl 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonate, diethyl 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonate, 4'-dichlorobiphenyl-2,2'-disulfonic acid di (n-propyl), 4,4'-dichlorobiphenyl-2,2'-disulfonic acid diisopropyl, 4,4'-dichlorobiphenyl-2,2'- Di (n-butyl) disulfonate, diisobutyl 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonate, di (2,2-dimethylpropyl) 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonate 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid dicyclohexyl, 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (n-octyl) , 4,4'-dichloro-2,2'-disulfonate, di (n- pentadecyl), 4,4'-dichloro-2,2'-disulfonate, di (n- eicosyl),

3,3’−ジメチル−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)、5,5’−ジメチル−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)、6,6’−ジメチル−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)、3,3’−ジメトキシ−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)、5,5’−ジメトキシ−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)、6,6’−ジメトキシ−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)、3,3’−ジフェニル−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)、3,3’−ジアセチル−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)、5,5’−ジアセチル−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)、 3,3′-dimethyl-4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 5,5′-dimethyl-4,4′-dichlorobiphenyl-2,2 '-Disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 6,6'-dimethyl-4,4'-dichlorobiphenyl-2,2'-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 3,3' -Dimethoxy-4,4'-dichlorobiphenyl-2,2'-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 5,5'-dimethoxy-4,4'-dichlorobiphenyl-2,2'-disulfonic acid Di (2,2-dimethylpropyl), 6,6′-dimethoxy-4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 3,3′-diphenyl-4 , 4'-jiku Robiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 3,3′-diacetyl-4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl) ), 5,5′-diacetyl-4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl),

4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジメチル、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジエチル、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−プロピル)、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジイソプロピル、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−ブチル)、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジイソブチル、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)、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジシクロヘキシル、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−オクチル)、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−ペンタデシル)、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジ(n−イコシル)、等を挙げることができる。 4,4'-dibromobiphenyl-2,2'-disulfonic acid dimethyl, 4,4'-dibromobiphenyl-2,2'-disulfonic acid diethyl, 4,4'-dibromobiphenyl-2,2'-disulfonic acid dicarboxylic acid (N-propyl), 4,4′-dibromobiphenyl-2,2′-disulfonic acid diisopropyl, 4,4′-dibromobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (n-butyl), 4,4′- Dibromobiphenyl-2,2′-disulfonic acid diisobutyl, 4,4′-dibromobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl), 4,4′-dibromobiphenyl-2,2′- Dicyclohexyl disulfonate, 4,4′-dibromobiphenyl-2,2′-disulfonic acid di (n-octyl), 4,4′-dibromobiphenyl-2,2′- Sulfone, di (n- pentadecyl), 4,4'-dibromo-2,2'-disulfonate, di (n- eicosyl), and the like.

より好ましくは、例えば、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、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)、4,4’−ジブロモビフェニル−2,2’−ジスルホン酸ジイソプロピル及び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)等を挙げることができる。   More preferably, for example, diisopropyl 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonate, di (2,2-dimethylpropyl) 4,4′-dichlorobiphenyl-2,2′-disulfonate, 4, Examples include 4'-dibromobiphenyl-2,2'-disulfonic acid diisopropyl and 4,4'-dibromobiphenyl-2,2'-disulfonic acid di (2,2-dimethylpropyl).

式(14)中、X、R、Mは前記と同じ意味を表わす。kは0〜2の整数を表わす。好ましくは0を表わす。
式(14)で示される化合物の具体例としては、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラナトリウム、4,4’−ジブロモ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラナトリウム、4,4’−ジヨード−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラナトリウム、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラメチル、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラエチル、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラキス(2,2−ジメチル−1−プロピル)、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラアンモニウム、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸トリス(2,2−ジメチル−1−プロピル)ナトリウム、4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラキス(2,2−ジメチル−1−プロピル)、等を挙げることができる。
In formula (14), X, R 1 and M represent the same meaning as described above. k represents an integer of 0-2. Preferably 0 is represented.
Specific examples of the compound represented by the formula (14) include tetrasodium 4,4′-dichloro-2,2 ′, 6,6′-biphenyltetrasulfonate, 4,4′-dibromo-2,2 ′, 6,6′-biphenyltetrasulfonic acid tetrasodium, 4,4′-diiodo-2,2 ′, 6,6′-biphenyltetrasulfonic acid tetrasodium, 4,4′-dichloro-2,2 ′, 6 6'-biphenyltetrasulfonic acid tetramethyl, 4,4'-dichloro-2,2 ', 6,6'-biphenyltetrasulfonic acid tetraethyl, 4,4'-dichloro-2,2', 6,6'- Tetrakis (2,2-dimethyl-1-propyl) biphenyltetrasulfonate, 4,4'-dichloro-2,2 ', 6,6'-biphenyltetrasulfonate tetraammonium, 4,4'-dichloro-2, 2 ', 6,6'-Biff Tris (2,2-dimethyl-1-propyl) sodium nyltetrasulfonate, tetrakis (2,2-dimethyl-1-propyl) 4,4′-dichloro-2,2 ′, 6,6′-biphenyltetrasulfonate ), Etc.

式(15)中、R、x、Xは前記と同じ意味を表す。 In formula (15), R 2 , x and X have the same meaning as described above.

式(15)で示されるイオン交換基を有さない繰り返し単位の具体例としては、下記式(15a)〜式(15f)で示される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 2013209459
Specific examples of the repeating unit having no ion exchange group represented by the formula (15) include the repeating units represented by the following formulas (15a) to (15f).
Figure 2013209459

式(16)中、Rは前記と同じ意味を表す。 In formula (16), R 2 represents the same meaning as described above.

式(16)で示される化合物の具体例としては、下記式(16a)〜式(16i)で示される繰り返し単位が挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the formula (16) include repeating units represented by the following formulas (16a) to (16i).

Figure 2013209459
Figure 2013209459

次に、式(9)で示されるジハロスルホ化合物と式(10)で示されるジハロスルホニル化合物とを含むモノマー組成物を重合させる方法について説明する。   Next, a method for polymerizing a monomer composition containing a dihalosulfo compound represented by the formula (9) and a dihalosulfonyl compound represented by the formula (10) will be described.

式(9)で示されるジハロスルホ化合物と式(10)で示されるジハロスルホニル化合物とを含むモノマー組成物を重合させる方法としては、例えば、当該モノマー組成物を、ニッケル化合物の存在下に重合させる方法等を挙げることができる。
ここで「ニッケル化合物」としては、例えば、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)、ニッケル(0)(エチレン)ビス(トリフェニルホスフィン)、ニッケル(0)テトラキス(トリフェニルホスフィン)等のゼロ価ニッケル化合物、ハロゲン化ニッケル(例えば、フッ化ニッケル、塩化ニッケル、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケル等)、ニッケルカルボン酸塩(例えば、ギ酸ニッケル、酢酸ニッケル等)、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、(ジメトキシエタン)塩化ニッケル等の2価ニッケル化合物等が挙げることができる。好ましくは、例えば、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)、ハロゲン化ニッケル等を挙げることができる。さらに好ましくは、例えば、ハロゲン化ニッケル等を挙げることができる。
ニッケル化合物の使用量としては、式(9)で示されるジハロスルホ化合物と式(10)で示されるジハロスルホニル化合物とを含むモノマー組成物の合計1モルに対して、例えば、0.01モル〜5モルの範囲等を挙げることができる。
As a method for polymerizing a monomer composition containing a dihalosulfo compound represented by formula (9) and a dihalosulfonyl compound represented by formula (10), for example, the monomer composition is polymerized in the presence of a nickel compound. The method etc. can be mentioned.
Here, examples of the “nickel compound” include zero valence such as nickel (0) bis (cyclooctadiene), nickel (0) (ethylene) bis (triphenylphosphine), nickel (0) tetrakis (triphenylphosphine), and the like. Nickel compounds, nickel halides (eg, nickel fluoride, nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, etc.), nickel carboxylates (eg, nickel formate, nickel acetate, etc.), nickel sulfate, nickel carbonate, nickel nitrate, Examples thereof include divalent nickel compounds such as nickel acetylacetonate and (dimethoxyethane) nickel chloride. Preferable examples include nickel (0) bis (cyclooctadiene) and nickel halide. More preferably, nickel halide etc. can be mentioned, for example.
The amount of the nickel compound used is, for example, 0.01 mol to a total of 1 mol of the monomer composition containing the dihalosulfo compound represented by the formula (9) and the dihalosulfonyl compound represented by the formula (10). The range of 5 mol can be mentioned.

触媒として2価のニッケル化合物を用いて重合する際に、含窒素二座配位子の存在下に行うことが好ましい。含窒素二座配位子としては、例えば、2,2’−ビピリジン、1,10−フェナントロリン、メチレンビスオキサゾリン、N,N’−テトラメチルエチレンジアミン等を挙げることができる。好ましくは、例えば、2,2’−ビピリジン等を挙げることができる。含窒素二座配位子を用いる場合のその使用量としては、ニッケル化合物1モルに対して、例えば、0.2モル〜2モルの範囲等を挙げることができる。好ましくは、例えば、1モル〜1.5モルの範囲等を挙げることができる。   When polymerizing using a divalent nickel compound as a catalyst, it is preferably carried out in the presence of a nitrogen-containing bidentate ligand. Examples of the nitrogen-containing bidentate ligand include 2,2'-bipyridine, 1,10-phenanthroline, methylenebisoxazoline, N, N'-tetramethylethylenediamine, and the like. Preferable examples include 2,2'-bipyridine. As the usage-amount in the case of using a nitrogen-containing bidentate ligand, the range of 0.2 mol-2 mol etc. can be mentioned with respect to 1 mol of nickel compounds. Preferably, the range of 1 mol-1.5 mol etc. can be mentioned, for example.

触媒として2価のニッケル化合物を用いて重合する際に、更に、亜鉛を併用することが好ましい。亜鉛は、通常粉末状のものが用いられる。亜鉛を用いる場合の使用量としては、式(9)で示されるジハロスルホ化合物と式(10)で示されるジハロスルホニル化合物とを含むモノマー組成物の合計1モルに対して、例えば、0.5モル〜1.5モルの範囲を挙げることができる。   When polymerizing using a divalent nickel compound as a catalyst, it is preferable to use zinc together. Zinc is usually used in powder form. The amount used when using zinc is, for example, 0.5 mol with respect to a total of 1 mol of the monomer composition containing the dihalosulfo compound represented by formula (9) and the dihalosulfonyl compound represented by formula (10) The range of mol-1.5 mol can be mentioned.

重合反応は、溶媒の存在下に行うことが好ましい。溶媒としては、式(9)で示されるジハロスルホ化合物と式(10)で示されるジハロスルホニル化合物とを含むモノマー組成物及び得られる重合体が溶解し得る溶媒であればよい。かかる溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;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、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素溶媒等を挙げることができる。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。なかでも、エーテル溶媒及び非プロトン性極性溶媒が好ましく、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン及びN,N−ジメチルアセトアミドがより好ましい。
溶媒の使用量としては、例えば、用いられる式(9)で示されるジハロスルホ化合物と式(10)で示されるジハロスルホニル化合物とを含むモノマー組成物の合計1重量部に対して、例えば、1重量倍〜200重量倍を挙げることができる。好ましくは、例えば、5重量倍〜100重量倍を挙げることができる。
The polymerization reaction is preferably performed in the presence of a solvent. The solvent may be any solvent that can dissolve the monomer composition containing the dihalosulfo compound represented by formula (9) and the dihalosulfonyl compound represented by formula (10) and the resulting polymer. Specific examples of such solvents include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; ether solvents such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N And aprotic polar solvents such as N, dimethylacetamide and hexamethylphosphoric triamide; halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane and dichloroethane. Such a solvent may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types. Of these, ether solvents and aprotic polar solvents are preferable, and tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide are more preferable.
The amount of the solvent used is, for example, 1 for a total of 1 part by weight of the monomer composition containing the dihalosulfo compound represented by formula (9) and the dihalosulfonyl compound represented by formula (10). A weight-weight to 200-fold weight can be mentioned. Preferable examples include 5 to 100 times by weight.

重合反応は、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下で行うことが好ましい。
重合の反応温度としては、例えば、0℃〜250℃の範囲を挙げることができる。好ましくは、例えば、30℃〜100℃の範囲を挙げることができる。重合時間としては、例えば、0.5時間〜48時間の範囲を挙げることができる。
The polymerization reaction is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas.
Examples of the polymerization reaction temperature include a range of 0 ° C to 250 ° C. Preferably, the range of 30 to 100 degreeC can be mentioned, for example. As polymerization time, the range of 0.5 hour-48 hours can be mentioned, for example.

重合反応終了後、反応混合物と生成した重合体を溶解しにくい溶媒とを混合して重合体を析出させ、析出した重合体を濾過操作により、反応混合物から分離することにより、本発明の重合体を取り出すことができる。
生成した重合体を溶解しない溶媒または溶解しにくい溶媒と反応混合物とを混合した後、酸を加え、析出した重合体を濾過操作により、反応混合物から分離してもよい。
生成した重合体を溶解しない溶媒また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、アセトニトリル等を挙げることができる。好ましくは、例えば、水、メタノール等を挙げることができる。
酸としては、例えば、塩酸、硫酸等を挙げることができる。酸の使用量としては、例えば、反応混合物を酸性化するに必要な量を挙げることができる。
After completion of the polymerization reaction, the polymer of the present invention is prepared by mixing the reaction mixture and a solvent that hardly dissolves the produced polymer to precipitate the polymer, and separating the precipitated polymer from the reaction mixture by filtration. Can be taken out.
After mixing the solvent which does not dissolve | melt the produced | generated polymer or the solvent which is hard to melt | dissolve, and a reaction mixture, an acid may be added and the precipitated polymer may be isolate | separated from a reaction mixture by filtration operation.
Examples of the solvent that does not dissolve or hardly dissolve the produced polymer include water, methanol, ethanol, and acetonitrile. Preferably, water, methanol, etc. can be mentioned, for example.
Examples of the acid include hydrochloric acid and sulfuric acid. Examples of the amount of acid used include the amount necessary to acidify the reaction mixture.

得られた重合体の式(9)で示されるジハロスルホ化合物に由来する構造単位は、式(8)で示される基を含んでおり、式(8)で示される基を式(2)で示されるスルホ基に変換する方法としては、特開2007−270118号公報や特開2007−177197号公報等に記載される方法に準じて行われる。
かくして得られる重合体のイオン交換容量(滴定法により測定)としては、例えば、0.5meq/g〜8.0meq/gの範囲等を挙げることができる。
得られた重合体の分子量や構造は、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。
The structural unit derived from the dihalosulfo compound represented by the formula (9) of the obtained polymer contains a group represented by the formula (8), and the group represented by the formula (8) is represented by the formula (2). The method for converting to a sulfo group is carried out according to the methods described in JP 2007-270118 A, JP 2007-177197 A and the like.
Examples of the ion exchange capacity (measured by a titration method) of the polymer thus obtained include a range of 0.5 meq / g to 8.0 meq / g.
The molecular weight and structure of the obtained polymer can be analyzed by ordinary analysis means such as gel permeation chromatography and NMR.

かくして得られた重合体は、いずれも燃料電池用の部材として好適に用いることができる。本発明の重合体は、燃料電池等の電気化学デバイスの高分子電解質として好ましく使用され、高分子電解質膜として、特に好ましく使用される。   Any of the polymers thus obtained can be suitably used as a member for a fuel cell. The polymer of the present invention is preferably used as a polymer electrolyte of an electrochemical device such as a fuel cell, and particularly preferably used as a polymer electrolyte membrane.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

実施例4または5に記載される重合体は、ゲル浸透クロマトグラフィ(以下、GPCと略記する。)により分析(分析条件は下記のとおり)し、分析結果からポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を算出した。
<分析条件>
測定装置:HLC−8220GPC(東ソー株式会社製)
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−ジメチルホルムアミド(臭化リチウム濃度:10mmol/dm
流量:0.5mL/分
検出波長:300nm
The polymer described in Example 4 or 5 was analyzed by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) (analysis conditions are as follows), and from the analysis results, the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene and Number average molecular weight (Mn) was calculated.
<Analysis conditions>
Measuring device: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSK-GEL (manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40 ° C
Mobile phase: N, N-dimethylformamide containing lithium bromide (lithium bromide concentration: 10 mmol / dm 3 )
Flow rate: 0.5 mL / min Detection wavelength: 300 nm

イオン交換容量(IEC)の測定:
測定に供する重合体(高分子電解質)を溶液キャスト法により成膜し高分子電解質膜を得、得られた高分子電解質膜を適当な重量になるように裁断した。裁断した高分子電解質膜の乾燥重量を加熱温度105℃に設定されたハロゲン水分率計を用いて測定した。次いで、このようにして乾燥させた高分子電解質膜を0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液5mLに浸漬した後、更に50mLのイオン交換水を加え、2時間放置した。その後、高分子電解質膜が浸漬された溶液に、0.1mol/Lの塩酸を徐々に加えることで滴定を行い、中和点を求めた。そして、裁断した高分子電解質膜の乾燥重量と中和に要した塩酸の量とから、高分子電解質のイオン交換容量(単位:meq/g)を算出した。
Measurement of ion exchange capacity (IEC):
A polymer (polymer electrolyte) to be used for measurement was formed by a solution casting method to obtain a polymer electrolyte membrane, and the obtained polymer electrolyte membrane was cut to an appropriate weight. The dry weight of the cut polymer electrolyte membrane was measured using a halogen moisture meter set at a heating temperature of 105 ° C. Next, the polymer electrolyte membrane dried in this manner was immersed in 5 mL of a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution, 50 mL of ion-exchanged water was further added, and the mixture was allowed to stand for 2 hours. Thereafter, titration was performed by gradually adding 0.1 mol / L hydrochloric acid to the solution in which the polymer electrolyte membrane was immersed, and the neutralization point was determined. Then, the ion exchange capacity (unit: meq / g) of the polymer electrolyte was calculated from the dry weight of the cut polymer electrolyte membrane and the amount of hydrochloric acid required for neutralization.

[実施例1]
(2,5−ジクロロフェニル)−フェニルスルホンの合成

Figure 2013209459
2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸フェニル(Jounal of Fluorine Chemistry,127(2006)330−336記載される方法に準じて合成)、20.0g及び脱水テトラヒドロフラン93gを加えて撹拌した後、これにフェニルマグネシウムブロミドの1mol/Lテトラヒドロフラン溶液136.4gを滴下した後60℃で5時間撹拌した。これに、水を20g入れて濃縮した後、得られた混合物をトルエン189g及び2重量%塩酸280gを加えて有機層を水層に分離させた。得られた有機層を炭酸ナトリウム水溶液及び食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮することにより、23.8gの粗生成物を得た。粗生成物をヘキサン270gに加熱溶解させ、冷却して析出した固体を濾別した。得られた固体をヘキサン240gとトルエン60gとに加熱溶解させて冷却後析出した固体を濾別し、更にトルエン100gで過熱溶解することにより、冷却後析出した固体を濾別し、(2,5−ジクロロフェニル)−フェニルスルホンを2.36g得た(収率12.4%)。
H−NMR(CDCl、δ(ppm)):7.63−7.90(m、5H)、8.00(d、2H)、8.27(d、1H)
マススペクトル(EI、m/z):286(M−1
[実施例2]
2,5−ジクロロフェニル−3’,5’−ジヘキシルスルホンの合成

Figure 2013209459
テトラヒドロフラン100.0gと削状マグネシウム2.4gとからなる混合物を60℃まで昇温し、得られた混合物に3,5−ジヘキシルブロモベンゼン32.2gとテトラヒドロフラン100.0gとからなる溶液を徐々に滴下し、これに窒素雰囲気下において60℃で1時間保温した。得られた反応混合物を25℃まで冷却し、これに2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸フェニル20.0gを加え、再び60℃まで昇温して6時間保温した。得られた反応混合物を25℃まで冷却し、これに水20.0gを加えてから減圧濃縮することにより、テトラヒドロフラン140.0gを留去した。このようにして得られた濃縮溶液に酢酸エチル300.5gと水300.5gとを加え、分液後の油層を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾別し、得られた濾液を濃縮乾固することにより、粗生成物45.3gを得た。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ(溶媒;トルエン/ヘキサン=1wt/1wt)により精製し、得られた溶出液を濃縮乾固して2,5−ジクロロフェニル−3’,5’−ジヘキシルスルホン22.3g(収率74%)を得た。
H−NMR(重DMSO、δ(ppm)):0.88(t,6H)、1.22(c、12H)、1.57(c、4H)、2.65(t,4H)、7.36−8.28(c、6H)
マススペクトル(EI、m/z):454(M−1) [Example 1]
Synthesis of (2,5-dichlorophenyl) -phenylsulfone
Figure 2013209459
2,5-dichlorobenzenesulfonic acid phenyl (synthesized according to the method described in Journal of Fluorine Chemistry, 127 (2006) 330-336), 20.0 g and dehydrated tetrahydrofuran 93 g were added and stirred, and then phenylmagnesium was added. After dropping 136.4 g of a 1 mol / L tetrahydrofuran solution of bromide, the mixture was stirred at 60 ° C. for 5 hours. After adding 20 g of water to this and concentrating, 189 g of toluene and 280 g of 2 wt% hydrochloric acid were added to the resulting mixture to separate the organic layer into an aqueous layer. The obtained organic layer was washed with an aqueous sodium carbonate solution and brine, dried over sodium sulfate, and concentrated to obtain 23.8 g of a crude product. The crude product was dissolved by heating in 270 g of hexane, cooled, and the precipitated solid was separated by filtration. The obtained solid was heated and dissolved in 240 g of hexane and 60 g of toluene, and the solid precipitated after cooling was separated by filtration, and further dissolved by heating with 100 g of toluene, and the solid precipitated after cooling was separated by filtration (2,5 -Dichlorophenyl) -phenylsulfone 2.36 g was obtained (yield 12.4%).
1 H-NMR (CDCl 3 , δ (ppm)): 7.63-7.90 (m, 5H), 8.00 (d, 2H), 8.27 (d, 1H)
Mass spectrum (EI, m / z): 286 (M −1 )
[Example 2]
Synthesis of 2,5-dichlorophenyl-3 ′, 5′-dihexylsulfone

Figure 2013209459
A mixture of 100.0 g of tetrahydrofuran and 2.4 g of ground magnesium was heated to 60 ° C., and a solution of 32.2 g of 3,5-dihexylbromobenzene and 100.0 g of tetrahydrofuran was gradually added to the resulting mixture. The solution was added dropwise, and kept at 60 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The obtained reaction mixture was cooled to 25 ° C., 20.0 g of phenyl 2,5-dichlorobenzenesulfonate was added thereto, and the temperature was raised again to 60 ° C. and kept for 6 hours. The obtained reaction mixture was cooled to 25 ° C., and 20.0 g of water was added thereto, followed by concentration under reduced pressure, thereby distilling off 140.0 g of tetrahydrofuran. 300.5 g of ethyl acetate and 300.5 g of water were added to the concentrated solution thus obtained, and the oil layer after the separation was washed with saturated brine, and then dried over sodium sulfate. Sodium sulfate was filtered off, and the obtained filtrate was concentrated to dryness to obtain 45.3 g of a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography (solvent; toluene / hexane = 1 wt / 1 wt), and the resulting eluate was concentrated to dryness to give 22.3 g of 2,5-dichlorophenyl-3 ′, 5′-dihexylsulfone ( Yield 74%) was obtained.
1 H-NMR (deuterated DMSO, δ (ppm)): 0.88 (t, 6H), 1.22 (c, 12H), 1.57 (c, 4H), 2.65 (t, 4H), 7.36-8.28 (c, 6H)
Mass spectrum (EI, m / z): 454 (M −1 )

[実施例3]
4,4’−ジクロロ−2,2’−ビス(3,5−ジヘキシルフェニルスルホニル)ビフェニルの合成

Figure 2013209459
テトラヒドロフラン20.0gと削状マグネシウム0.27gとからなる混合物を60℃まで昇温し、得られた混合物に3,5−ジヘキシルブロモベンゼン3.6gとテトラヒドロフラン10.0gとからなる溶液を徐々に滴下し、これを窒素雰囲気下において60℃で1時間保温した。得られた反応混合物を25℃まで冷却し、これに4,4’−ジクロロ−2,2’−ビフェニルジスルホン酸ジフェニル(特開2009−161493記載の方法に準じて合成)2.0gを加え、再び60℃まで昇温して30時間保温した。得られた反応混合物を25℃まで冷却し、水2.0gを加えてから減圧濃縮することにより、テトラヒドロフラン20.0gを留去した。このようにして得られた濃縮溶液にトルエン31.4gと水31.4gとを加え、分液後のトルエン層を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾別し、得られた濾液を濃縮乾固することにより、粗生成物4.2gを得た。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ(溶媒;トルエン/ヘキサン=1wt/1wt)により精製し、得られた溶出液を濃縮乾固して4,4’−ジクロロ−2,2’−ビス(3,5−ジヘキシルフェニルスルホニル)ビフェニル1.5g(収率48%)を得た。
H−NMR(重DMSO、δ(ppm)):0.88(t,12H)、1.22(c、24H)、1.57(c、8H)、2.65(t,8H)、6.86−8.24(c、12H)
マススペクトル(FD、m/z):839(M−1) [Example 3]
Synthesis of 4,4′-dichloro-2,2′-bis (3,5-dihexylphenylsulfonyl) biphenyl
Figure 2013209459
A mixture of 20.0 g of tetrahydrofuran and 0.27 g of ground magnesium was heated to 60 ° C., and a solution of 3.6 g of 3,5-dihexylbromobenzene and 10.0 g of tetrahydrofuran was gradually added to the resulting mixture. The solution was added dropwise and kept at 60 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The obtained reaction mixture was cooled to 25 ° C., and 2.0 g of 4,4′-dichloro-2,2′-biphenyldisulfonic acid diphenyl (synthesized according to the method described in JP2009-161493) was added thereto, The temperature was raised again to 60 ° C. and kept for 30 hours. The obtained reaction mixture was cooled to 25 ° C., 2.0 g of water was added, and the mixture was concentrated under reduced pressure to distill away 20.0 g of tetrahydrofuran. To the concentrated solution thus obtained, 31.4 g of toluene and 31.4 g of water were added, and the separated toluene layer was washed with saturated brine and then dried over sodium sulfate. Sodium sulfate was filtered off, and the resulting filtrate was concentrated to dryness to obtain 4.2 g of a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography (solvent; toluene / hexane = 1 wt / 1 wt), and the resulting eluate was concentrated to dryness to give 4,4′-dichloro-2,2′-bis (3,5- 1.5 g (yield 48%) of dihexylphenylsulfonyl) biphenyl was obtained.
1 H-NMR (heavy DMSO, δ (ppm)): 0.88 (t, 12H), 1.22 (c, 24H), 1.57 (c, 8H), 2.65 (t, 8H), 6.86-8.24 (c, 12H)
Mass spectrum (FD, m / z): 839 (M −1 )

[実施例4]
重合体の合成
実施例1で得られた(2,5−ジクロロフェニル)−フェニルスルホン13.2gと、2,2’−ビピリジン32.7gとN−メチル−2−ピロリドン188gとテトラヒドロフラン188gとを含む溶液を50℃に昇温した後、特開2011−190237記載される方法に準じて合成した下記式

Figure 2013209459
で示される4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラキス(2,2−ジメチル−1−プロピル)25gとニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)52.8gとを加えてから4時間攪拌した。得られた反応混合物をメタノール1250gに注ぎ込み、析出した固体をメタノール及び水で洗浄した。得られた固体を20重量%硝酸656gと混合して25℃で1時間攪拌し、濾過後の固体にメタノール656gと水460gとを加えて70℃で1時間攪拌した。濾過して得られたケーキをメタノールで2回洗浄し、減圧乾燥することにより下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位と下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位からなるポリアリーレン共重合体27.0gを得た。
上記で得られた重合体にN−メチル−2−ピロリドン388gと35重量%塩酸25.3gとを加え、得られた混合物を120℃で15時間攪拌した。得られた反応混合物をアセトン1335gに注ぎ込み、析出した固体をアセトンで洗浄した。得られた固体を13重量%塩酸1335gで3回洗浄した後、水1335gを加えて90℃で攪拌した。濾過して得られたケーキを水で6回洗浄し、減圧乾燥することにより下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位と下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位からなるポリアリーレン共重合体23.1gを得た(収率84%)。得られた重合体のイオン交換容量は4.88meq/gであった。 [Example 4]
Synthesis of polymer Including 13.2 g of (2,5-dichlorophenyl) -phenylsulfone obtained in Example 1, 32.7 g of 2,2′-bipyridine, 188 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 188 g of tetrahydrofuran After heating the solution to 50 ° C., the following formula synthesized according to the method described in JP-A-2011-190237
Figure 2013209459
25 g of 4,4′-dichloro-2,2 ′, 6,6′-biphenyltetrasulfonic acid tetrakis (2,2-dimethyl-1-propyl) and nickel (0) bis (cyclooctadiene) 52. After adding 8 g, the mixture was stirred for 4 hours. The obtained reaction mixture was poured into 1250 g of methanol, and the precipitated solid was washed with methanol and water. The obtained solid was mixed with 656 g of 20 wt% nitric acid and stirred at 25 ° C. for 1 hour, 656 g of methanol and 460 g of water were added to the solid after filtration, and stirred at 70 ° C. for 1 hour. The cake obtained by filtration was washed twice with methanol and dried under reduced pressure to obtain the following formula.
Figure 2013209459
The repeating unit represented by
Figure 2013209459
As a result, 27.0 g of a polyarylene copolymer composed of the repeating unit represented by
To the polymer obtained above, 388 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 25.3 g of 35 wt% hydrochloric acid were added, and the resulting mixture was stirred at 120 ° C. for 15 hours. The obtained reaction mixture was poured into 1335 g of acetone, and the precipitated solid was washed with acetone. The obtained solid was washed 3 times with 1335 g of 13 wt% hydrochloric acid, 1335 g of water was added, and the mixture was stirred at 90 ° C. The cake obtained by filtration was washed 6 times with water and dried under reduced pressure to obtain the following formula:
Figure 2013209459
The repeating unit represented by
Figure 2013209459
As a result, 23.1 g of a polyarylene copolymer having a repeating unit represented by the formula (84%) was obtained. The obtained polymer had an ion exchange capacity of 4.88 meq / g.

[実施例5]
重合体の合成
実施例2で得られた2,5−ジクロロフェニル−3’,5’−ジヘキシルスルホン12.2gと下記式

Figure 2013209459
で示される4,4’−ジクロロ−2,2’,6,6’−ビフェニルテトラスルホン酸テトラキス(2,2−ジメチル−1−プロピル)26.0gと、2,2’−ビピリジン25.1gとN−メチル−2−ピロリドン195.0gとテトラヒドロフラン195.0gとを含む溶液を60℃に昇温し、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)40.2gを加えてから4時間攪拌した。得られた反応混合物をメタノール1233gに注ぎ込み、析出した固体をメタノール及び水で洗浄した。得られた固体を20%硝酸682.0gと混合して亜硝酸ナトリウム0.5gを加えた後、これを25℃で1時間攪拌し、濾過後の固体にメタノール682.0gと水682.0gとを加えて70℃で1時間攪拌した。濾過して得られたケーキをメタノールで2回洗浄し、減圧乾燥することにより下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位と下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位から成る含むポリアリーレン共重合体27.4gを得た。得られた重合体のMwは3.0×10、Mnは9.8×10であった。
上記で得られた重合体にN−メチル−2−ピロリドン403.1gと35%塩酸26.3gとを加え、得られた混合物を120℃で18時間攪拌した。得られた反応混合物をアセトン1389gに注ぎ込み、析出した固体をアセトンで洗浄した。得られた固体を13%塩酸1389gで3回洗浄した後、水1389gを加えて90℃で15時間攪拌した。濾過して得られたケーキを水で6回洗浄し、減圧乾燥することにより下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位と下記式
Figure 2013209459
で示される繰り返し単位からなるポリアリーレン共重合体23.9gを得た(収率96%)。得られた重合体のイオン交換容量は4.88meq/gであった。 [Example 5]
Synthesis of polymer 12.2 g of 2,5-dichlorophenyl-3 ′, 5′-dihexylsulfone obtained in Example 2 and the following formula
Figure 2013209459
2,4′-dichloro-2,2 ′, 6,6′-biphenyltetrasulfonic acid tetrakis (2,2-dimethyl-1-propyl) 26.0 g and 2,2′-bipyridine 25.1 g And a solution containing 195.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 195.0 g of tetrahydrofuran were heated to 60 ° C., 40.2 g of nickel (0) bis (cyclooctadiene) was added, and the mixture was stirred for 4 hours. The obtained reaction mixture was poured into 1233 g of methanol, and the precipitated solid was washed with methanol and water. The obtained solid was mixed with 682.0 g of 20% nitric acid and 0.5 g of sodium nitrite was added. The mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and 682.0 g of methanol and 682.0 g of water were added to the filtered solid. And stirred at 70 ° C. for 1 hour. The cake obtained by filtration was washed twice with methanol and dried under reduced pressure to obtain the following formula.
Figure 2013209459
The repeating unit represented by
Figure 2013209459
27.4 g of a polyarylene copolymer containing a repeating unit represented by the formula (1) was obtained. Mw of the obtained polymer was 3.0 × 10 5 and Mn was 9.8 × 10 4 .
To the polymer obtained above, 403.1 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 26.3 g of 35% hydrochloric acid were added, and the resulting mixture was stirred at 120 ° C. for 18 hours. The obtained reaction mixture was poured into 1389 g of acetone, and the precipitated solid was washed with acetone. The obtained solid was washed 3 times with 1389 g of 13% hydrochloric acid, 1389 g of water was added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 15 hours. The cake obtained by filtration was washed 6 times with water and dried under reduced pressure to obtain the following formula:
Figure 2013209459
The repeating unit represented by
Figure 2013209459
As a result, 23.9 g of a polyarylene copolymer having a repeating unit represented by the formula (yield 96%) was obtained. The obtained polymer had an ion exchange capacity of 4.88 meq / g.

本発明によれば、固体高分子型燃料電池用の高分子電解質として有用なイオン交換基を有さないモノマーを用いた新たな共重合体及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel copolymer using the monomer which does not have an ion exchange group useful as a polymer electrolyte for solid polymer fuel cells, and its manufacturing method can be provided.

Claims (19)

式(1)
Figure 2013209459
(式中、Arは同一又は相異なり、1価の芳香族基を表わす。1価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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もので置換されていてもよい。Rは同一又は相異なり、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に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+nは1〜4の整数である。)
で表されるイオン交換基を有さない繰り返し単位と、下記式(3)
Figure 2013209459
(式中、Arは下記式(2)
Figure 2013209459
で表されるスルホ基を1つ以上含む2価の芳香族基を表わし、ここで2価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニル基又はシアノ基で置換されていてもよい。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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。)
で表されるイオン交換基を有する繰り返し単位とを含むことを特徴とする共重合体。
Formula (1)
Figure 2013209459
(In the formula, Ar 0 is the same or different and represents a monovalent aromatic group. The hydrogen atom contained in the monovalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. Selected from the group consisting of 20 alkoxy groups, aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms, acyl groups having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms and cyano groups R 1 may be the same or different, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups, charcoal The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms consists of a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms. It may be substituted with at least one member selected from the group, and two adjacent R 1 groups may be bonded to form a ring with the carbon atom on the benzene ring to which the R 1 unites. M is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 3, and m + n is an integer of 1 to 4.)
A repeating unit having no ion exchange group represented by formula (3):
Figure 2013209459
(In the formula, Ar 2 represents the following formula (2)
Figure 2013209459
In which the hydrogen atom contained in the divalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 carbon atom. Substituted with an alkoxy group having -20 carbon atoms, an aryl group having 6-20 carbon atoms, an aryloxy group having 6-20 carbon atoms, an acyl group having 2-20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7-20 carbon atoms, or a cyano group. May be. Here, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon The hydrogen atom contained in the arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms. )
And a repeating unit having an ion exchange group represented by the formula:
前記式(1)が下記式(4)
Figure 2013209459
(式中、R、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、また結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。nは0〜3の整数であり、xは0〜5の整数を表わす。)
で表わされることを特徴とする請求項1記載の共重合体。
The formula (1) is the following formula (4)
Figure 2013209459
(Wherein, R 1, R 2 are the same or different, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one member selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, and on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. With carbon atoms May form a, also coupling position may also form a ring with the carbon atoms on the benzene ring to which the R 2 by bonding two R 2 adjacent to bind .n's 0-3 An integer, and x represents an integer of 0 to 5.)
The copolymer according to claim 1, which is represented by:
前記式(1)が下記式(5)
Figure 2013209459
(式中、R、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。nは0〜3の整数である。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、また結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。)
で表わされることを特徴とする請求項1記載の共重合体。
Said formula (1) is the following formula (5)
Figure 2013209459
(Wherein, R 1, R 2 are the same or different, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, n is an integer of 0 to 3. In addition, two R 1 adjacent to each other in the bonding position are bonded. Ben which the R 1 is attached May together with the carbon atoms on the down ring to form a ring, and also coupled position to form a ring together with the carbon atoms on the two benzene rings to which the R 2 and R 2 is bonded are bonded to adjacent Good.)
The copolymer according to claim 1, which is represented by:
前記式(1)が下記式(6)
Figure 2013209459
(式中、R、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよく、また結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。nは0〜3の整数であり、xは0〜5の整数を表わす。)
で表わされることを特徴とする請求項1記載の共重合体。
Said formula (1) is the following formula (6)
Figure 2013209459
(Wherein, R 1, R 2 are the same or different, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aryloxy group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon The hydrogen atom contained in the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one member selected from the group consisting of 6 to 20 aryloxy groups, and on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. With carbon atoms May form a, also coupling position may also form a ring with the carbon atoms on the benzene ring to which the R 2 by bonding two R 2 adjacent to bind .n's 0-3 An integer, and x represents an integer of 0 to 5.)
The copolymer according to claim 1, which is represented by:
前記式(1)が下記式(7)
Figure 2013209459
(式中、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。)
で表わされることを特徴とする請求項1記載の共重合体。
The formula (1) is the following formula (7)
Figure 2013209459
(In the formula, R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms. Group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms The hydrogen atom contained in the 20 aryloxy group and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one member selected from the group consisting of aryloxy groups, together with the carbon atom on the benzene ring to which the two adjacent R 2 atoms are bonded to each other and the R 2 atom is bonded thereto. Forming a ring Even if it is.)
The copolymer according to claim 1, which is represented by:
式(9)
Figure 2013209459
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。Arは下記式(8)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす)
で表される基を1つ以上含む2価の芳香族基を表わし、ここで2価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニル基又はシアノ基で置換されていてもよい。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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。)
で表されるジハロスルホ化合物と式(10)
Figure 2013209459
(式中、Arは同一又は相異なり、1価の芳香族基を表わす。1価の芳香族基に含まれる水素原子は、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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もので置換されていてもよい。Rは同一又は相異なり、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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+nは1〜4の整数である。Xはハロゲン原子を表わす。)
で表されるジハロスルホニル化合物を含むモノマー組成物をニッケル化合物の存在下、重合する工程、前記重合工程で得られた重合物が有する式(8)で表される基をスルホ基に変換する工程を含むことを特徴とする共重合体の製造方法。
Formula (9)
Figure 2013209459
(In the formula, X represents a halogen atom. Ar 2 represents the following formula (8).
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. Represent)
A hydrogen atom contained in the divalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon atom having 1 to 2 carbon atoms. Substituted with 20 alkoxy groups, 6 to 20 aryl groups, 6 to 20 aryloxy groups, 2 to 20 acyl groups, 7 to 20 arylcarbonyl groups, or a cyano group. Also good. Here, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon The hydrogen atom contained in the arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon number. It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms. )
And a dihalosulfo compound represented by the formula (10)
Figure 2013209459
(In the formula, Ar 0 is the same or different and represents a monovalent aromatic group. The hydrogen atom contained in the monovalent aromatic group is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. Selected from the group consisting of 20 alkoxy groups, aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms, acyl groups having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms and cyano groups R 1 may be the same or different, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups, charcoal A hydrogen atom contained in an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms is a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, carbon It may be substituted with at least one selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and two adjacent R 1 groups bonded to each other A ring may be formed together with the carbon atom on the benzene ring to which R 1 is bonded, m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 3, and m + n is an integer of 1 to 4. X represents a halogen atom.)
A step of polymerizing a monomer composition containing a dihalosulfonyl compound represented by formula (8) in the presence of a nickel compound, and converting a group represented by the formula (8) of the polymer obtained in the polymerization step to a sulfo group. The manufacturing method of the copolymer characterized by including a process.
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ことを特徴とする請求項6記載の共重合体の製造方法。   The method for producing a copolymer according to claim 6, wherein the nickel compound is nickel halide, and polymerization is performed in the presence of a nitrogen-containing bidentate ligand and zinc. 前記式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(11)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+nは1〜4の整数を表わす。lは1または2を表わす。)
で表されることを特徴とする請求項6又は7記載の共重合体の製造方法。
The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (11).
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms are a fluorine atom, a Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon It may be substituted with at least one selected from the group consisting of arylcarbonyl groups of 7 to 20. In addition, on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. And m is an integer of 1 to 4, n is an integer of 0 to 3, m + n is an integer of 1 to 4, and l is 1 or 2. .)
It is represented by these. The manufacturing method of the copolymer of Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned.
前記式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(12)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。mは1〜4の整数を表わし、nは0〜3の整数を表わし、m+nは1〜4の整数を表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項6又は7記載の共重合体の製造方法。
The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (12):
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms , A hydrogen atom contained in an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms and an acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and 6 carbon atoms At least one may be substituted by one selected from the group consisting of aryloxy groups 20. Furthermore, the carbon atoms on the benzene ring to which the R 1 are attached two of R 1 binding position adjacent bond to And m may represent an integer of 1 to 4, n represents an integer of 0 to 3, and m + n represents an integer of 1 to 4.)
The method for producing a copolymer according to claim 6 or 7, wherein the compound is represented by the formula:
前記式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(13)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つのもので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。nは0〜3の整数を表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項6又は7記載の共重合体の製造方法。
The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (13):
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms are a fluorine atom, a Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon It may be substituted with at least one selected from the group consisting of arylcarbonyl groups of 7 to 20. In addition, on the benzene ring to which the two R 1 s adjacent to each other are bonded and the R 1 is bonded. And n may represent an integer of 0 to 3.)
The method for producing a copolymer according to claim 6 or 7, wherein the compound is represented by the formula:
式(9)で表されるジハロスルホ化合物が、下記式(14)
Figure 2013209459
(式中、−OMは−OM又は−O- +を表わす。ここで、Mは炭素数1〜20のアルキル基を表わし、M +はアルカリ金属カチオン又はアンモニウム化合物のカチオンを表わす。Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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、炭素数7〜20のアリールカルボニ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、炭素数2〜20のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、シアノ基、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のアシル基及び炭素数7〜20のアリールカルボニル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。kは0〜2の整数を表わす。)
で表される化合物であることを特徴とする請求項6又は7記載の共重合体の製造方法。
The dihalosulfo compound represented by the formula (9) is represented by the following formula (14):
Figure 2013209459
(In the formula, -OM represents -OM 1 or -O - M 2 + . Here, M 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and M 2 + represents an alkali metal cation or a cation of an ammonium compound. X represents a halogen atom, and R 1 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, or a cyano group, where an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms and an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms are a fluorine atom, a Group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and carbon (It may be substituted with at least one group selected from the group consisting of arylcarbonyl groups of 7 to 20. k represents an integer of 0 to 2.)
The method for producing a copolymer according to claim 6 or 7, wherein the compound is represented by the formula:
下記式(15)で表わされるジハロゲン化合物。
Figure 2013209459
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。また、結合位置が隣接する2つのRが結合して当該Rが結合するベンゼン環上の炭素原子と共に環を形成していてもよい。xは0〜5の整数を表わす。)
A dihalogen compound represented by the following formula (15).
Figure 2013209459
(In the formula, X represents a halogen atom. R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aryl group, the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one selected from the group consisting of a group and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and two R 2 adjacent to each other at the bonding position are bonded to each other to bond the R 2 Benzene ring The good .x also form a ring with the carbon atom represent an integer of 0-5.)
Xが、塩素原子であることを特徴とする請求項12記載のジハロゲン化合物。 The dihalogen compound according to claim 12, wherein X is a chlorine atom. が、炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする請求項12又は13記載のジハロゲン化合物。 The dihalogen compound according to claim 12 or 13, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. 前記式(15)が、下記式(16)

Figure 2013209459
(式中、Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。)
で表わされることを特徴とする請求項12記載のジハロゲン化合物。
The formula (15) is converted into the following formula (16).

Figure 2013209459
(In the formula, R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms. Group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms The hydrogen atom contained in the 20 aryloxy group and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one selected from the group consisting of aryloxy groups of
The dihalogen compound according to claim 12, which is represented by:
が、炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする請求項15記載のジハロゲン化合物。 The dihalogen compound according to claim 15, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. 下記式(17)で表わされるジハロゲン化合物。
Figure 2013209459
(式中、Xはハロゲン原子を表わす。Rは同一又は相異なり、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のアシル基に含まれる水素原子は、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もので置換されていてもよい。)
A dihalogen compound represented by the following formula (17).
Figure 2013209459
(In the formula, X represents a halogen atom. R 2 is the same or different and is a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon. Represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cyano group, wherein an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aryl group, the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, and the acyl group having 2 to 20 carbon atoms includes a fluorine atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. And may be substituted with at least one selected from the group consisting of a group and an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms.)
Xが塩素原子であることを特徴とする請求項17記載のジハロゲン化合物。 18. The dihalogen compound according to claim 17, wherein X is a chlorine atom. が炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする請求項17又は18記載のジハロゲン化合物。 The dihalogen compound according to claim 17 or 18, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
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