JP2017514930A - 新規テトラシアノアントラキノンジメタンポリマー及びその使用 - Google Patents

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Abstract

課題は、わずかな手間で製造可能な新規ポリマーを造り出すことであり、この新規ポリマーの物理化学特性に合成時に広い限界範囲で意図的に影響を及ぼすことができ、かつこの新規ポリマーは、電荷貯蔵エレメント中の活性媒体として高い貯蔵容量、長い寿命及び安定な充放電プラトーのために使用可能である。一般式(I)のオリゴマー化合物又はポリマー化合物からなるテトラシアノアントラキノンジメタンポリマーが見出された。

Description

本発明は、新規テトラシアノアントラキノンジメタンポリマー、及び二次電池のような電荷貯蔵装置中の活物質としてのその使用に関する。このような二次電池中で、本発明によるポリマーは、例えば電極活物質として使用することができる。この二次電池は、特に高いセル電圧、大きな出力密度並びに長い寿命並びに簡単でかつスケーラブルな加工方法及び製造方法により優れている。
この新規ポリマーの11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン(TCAQ)構造は、特別な電気化学的挙動を示す。これは、可逆的な二電子酸化還元プロセスにより特徴付けられ、この二電子酸化還元プロセスによってこの電荷貯蔵装置は、特に一段階の充放電プラトーを示す。
11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタンポリマーは、有機電子部材中の活性成分として既に公知である。このように、ポリマー主鎖中にシクロペンタジチオフェン単位を有する11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン誘導体のコポリマーは、Stille反応によって合成され、太陽電池中の活物質として使用される(CN 103159919 A)。
同様に、ポリマー主鎖中にトリアリールアミン単位を有する11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン誘導体のコポリマーは、Heck反応によって合成され、太陽電池、エレクトロルミネッセンス部材及び電界効果トランジスタ中の活性材料として使用されることは公知である(CN 102796245 A)。
ポリマー主鎖中にメタロセン単位を有する11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン誘導体のコポリマーは、Aza-Wittig反応により合成され、ポリマー磁石として使用される(US 2012/0035330 A1、CA 26995856 A1)。
11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン単位を有する公知のポリマーは、専ら、ポリマー主鎖中に11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン単位が局在化しているポリマーである。このポリマーの典型的な構造は、次の図式により表される。
Figure 2017514930
この場合、Arは、二価の芳香族基を表し、nは、繰返単位の数を示す整数であり、それによりポリマーの長さが決まる。
上述の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタンポリマーは、手間をかけて製造される。このポリマーの合成のために、2つのモノマーが必要であるか又は1つの二官能性モノマーの合成が必要である。このようなモノマーの製造は多段階合成を含む。一般に、この重合は、パラジウム触媒によるクロスカップリング(Stille反応、Heck反応、Suzuki反応)により実施され、そのために、このモノマー単位は、このために適した構造、例えばボロン酸又はそのエステル、二重結合又は有機スズ化合物を有しなければならない。この場合に、得られたコポリマーは、しばしばもはや可溶性でなく、従って困難を伴って加工できるにすぎない。更に、この重合方法の場合に分子量分布の度合いも高く、かつ分子量並びに収率は大抵は低い。更に、この公知の方法では大部分は共役したコポリマーだけが製造可能である。
電荷貯蔵装置中で使用する場合、これらのポリマーは、この繰返単位の高い分子量により低い質量電荷比を示し、それにより実際の適用のためには低すぎる理論容量を示すことになるであろう。ポリマー主鎖中での連続した共役のために、酸化還元電位は変化し、それにより、電荷貯蔵装置は、安定な充放電プラトーも示さないことになるだろう。
従って、この11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタンポリマーを電荷貯蔵装置用に適用することについては、当該専門分野では何も知られていない。
有機ラジカル電池は、有機電荷貯蔵材料を電荷の貯蔵のための電極活物質として使用する電気化学セルである。この二次電池は、その特別な特性、例えば急速充電能力、長い寿命、わずかな重量及び高い柔軟性並びに簡単な加工性により特徴付けられる。
上述の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタンポリマーとは別のレドックス活性単位を有するいくつかのポリマー構造は、それに対して電荷貯蔵のために電極活物質として既に公知である(例えば、WO 2012/133202 A1、WO 2012/133204 A1、WO 2012/120929 A1、WO 2012/153866 A1、WO 2012/153865 A1、JP 2012-221574 A、JP 2012-221575 A、JP 2012-219109 A、JP 2012-079639 A、WO 2012/029556 A1、WO 2012/153865 A1、JP 2011-252106 A、JP 2011-074317 A、JP 2011-165433 A、WO 2011/034117 A1、WO 2010/140512 A1、WO 2010/104002 A1、JP 2010-238403 A、JP 2010-163551 A、JP 2010-114042 A、WO 2010/002002 A1、WO 2009/038125 A1、JP 2009-298873 A、WO 2004/077593 A1、WO 2009/145225 A1、JP 2009-238612 A、JP 2009-230951 A、JP 2009-205918 A、JP 2008-234909 A、JP 2008-218326 A、WO 2008/099557 A1、WO 2007/141913 A1、US 2002/0041995 A1、US 2002/0041995 A1、JP 2002-117852 A、EP 1 128 453 A2は、電荷貯蔵のための活性単位として有機ニトロキシドラジカルを有するポリマー化合物を示す);US 2002/0041995, JP 2002-117852 Aは、例として有機フェノキシルラジカル又はガルビノキシルラジカルを有するポリマー化合物を示す)。
電荷貯蔵のための活性単位としてのキノンを有するポリマー化合物(例えばJP 2009-217992 A、WO 2013/099567、WO 2011/068217 A1)、ジオンを有するポリマー化合物(例えばJP 2010-212152 A)、並びにジシアノジイミンを有するポリマー化合物(例えばJP 2012-190545 A、JP 2010-55923 A)も公知である。
記載されたように、当該専門分野に公知の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタンポリマーは、上述の理由からエネルギー貯蔵装置用には今まで使用されていない。
レドックス活性置換基を備えた既に公知のポリマーの理論容量は、次の2つの要因により:一方はモノマー単位のモル質量により、他方は電荷貯蔵のレドックス反応に関与する電子の数により厳しく制限されている。大抵の有機レドックス活性単位は、電荷貯蔵のために使用される一電子プロセスだけを提供し、それにより、上述のように、この比較的高い分子量の理由で低い理論容量を示す。
多電子酸化還元プロセス(例えばキノン又はジシアノジイミドがこの場合に当たる)の使用により、材料の理論容量は高められるが、この多電子プロセスは互いに依存するため、このレドックス反応は多様な電位で起こり、それによりそれぞれの電荷貯蔵装置中で多様なセル電圧で望ましくない複数の充放電プラトーを生じる。
従って、本発明の基礎となる課題は、わずかな手間で製造可能な新規ポリマーを造り出すことであり、この場合、この新規ポリマーの物理化学特性に合成時に広い限界範囲で意図的に影響を及ぼすことができ、かつこの新規ポリマーは、高い貯蔵容量、長い寿命及び平坦な充放電プラトーのための電荷貯蔵装置中の活物質として使用することができることである。
一般式I:
Figure 2017514930
[式中、
1〜R7:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R1〜R7の少なくとも5つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R1〜R7の0〜2つとして特に好ましく、
X:有機二重結合、有機三重結合、オキシラン又はアジリジンからなる群から、重合反応により形成される有機基、又は等重合度反応により形成される有機基であり、
n:2以上の整数である]
のオリゴマー化合物又はポリマー化合物からなる、新規テトラシアノアントラキノンジメタンポリマーが見出された。
有機基Xは、この場合、好ましくは、次の式II〜XIVの構造を示すことができる:
Figure 2017514930
Figure 2017514930
Figure 2017514930
前記式中、
8〜R24:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、
水素原子は、置換基R8〜R10の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R8〜R10の0〜2つとして特に好ましく、及び/又は
水素原子は、置換基R11〜R13の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R11〜R13の0〜1つとして特に好ましく、及び/又は
水素原子は、R14として特に好ましく、及び/又は
水素原子は、置換基R15〜R17の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R15〜R17の0〜1つとして特に好ましく、及び/又は
水素原子は、置換基R18〜R20の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R18〜R20の0〜1つとして特に好ましく、及び/又は
水素原子は、R21として特に好ましく、及び/又は
水素原子は、置換基R22〜R24の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R22〜R24の0〜1つとして特に好ましく、
26〜R28:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R26〜R28の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R26〜R28の0〜1つとして特に好ましく、
30〜R32:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R30〜R32の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R30〜R32の0〜1つとして特に好ましく、
33〜R35:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R33〜R35の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R33〜R35の0〜1つとして特に好ましく、
A:酸素原子、硫黄原子又は−N(R29)−基であり、この場合、R29は、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、ニトロ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、酸素原子はAとして特に好ましく、
1及びA2:互いに独立して、好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、共有結合又はアルキル基は、A1及びA2として特に好ましく、
3及びA4:互いに独立して、好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であることができ、この場合、共有結合又はアルキル基は、A1及びA2として特に好ましく、
5及びA6:互いに独立して、好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であることができ、この場合、共有結合、アリール基又はアルキル基は、A5及びA6として特に好ましく、
Ar:互いに独立して置換されたシクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基に相当する。
ポリマー主鎖のペンダント基として11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン単位を含む新規ポリマーが合成された。このポリマーは、優れた特性、特に二次電荷貯蔵装置用のアノード又はカソード中でのレドックス活性電極材料として優れた特性を示す。従属請求項には、本発明によるテトラシアノアントラキノンジメタンポリマーの好ましい使用の可能性が挙げられている。
この新規ポリマーは、簡単でかつ手間のかからない方法で、並びに容易に入手できる出発材料から製造することができる。重合のために他のモノマーは必要なく、この重合は高価な金属触媒を必要とせず、製造方法として簡単な重合方法を使用することができる。この場合、高い分子量及び低い多分散性指数を示すポリマーを、極めて高い収率で得ることができる。低い分子量の重合可能な基を導入することにより、モノマー分子量を低く保つことができ、二次電荷貯蔵装置の理論容量を最大化することができる。更に、このポリマー中では、レドックス活性基は、互いに共役しておらず;結果としてこの電荷貯蔵装置は平坦な充放電プラトーを示す。部材中で高い容量及び長い寿命と同時に上述の平坦な充放電プラトーを生じる材料は、二電極酸化還元反応による従来技術とは区別される。
次の説明において、nはノーマル、iはイソ、sは第二級、tは第三級、cはシクロ、mはメタ、pはパラ及びoはオルトとして定義される。
この明細書中で、アルキル基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。アルキル基は、一般的に、1〜30個の炭素原子、好ましくは1〜20個の炭素原子からなる。アルキル基の例は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基又はエイコシル基である。1〜6個の炭素原子を有するアルキル基が特に好ましい。
この明細書中で、アルケニル基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。アルケニル基は、一般的に、1〜30個の炭素原子、好ましくは1〜20個の炭素原子からなる。アルケニル基は、一般的に、1つのエチレン性不飽和二重結合を有し、アルケニル基の残りの部分は飽和である。2つ以上のエチレン性不飽和二重結合は可能であるが、好ましくはない。特に好ましくは、エチレン性不飽和二重結合がアルケニル基のアルファ位にある。
アルケニル基の例は、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、n−ブテニル基、sec−ブテニル基、ペンテニル基、n−ヘキセニル基、n−ヘプテニル基、2−エチルヘキセニル基、n−オクテニル基、n−ノネニル基、n−デセニル基、n−ウンデセニル基、n−ドデセニル基、n−トリデセニル基、n−テトラデセニル基、n−ペンタデセニル基、n−ヘキサデセニル基、n−ヘプタデセニル基、n−オクタデセニル基、n−ノナデセニル基又はエイコセニル基である。2又は3個の炭素原子を有するアルケニル基が好ましく;ビニル基及びアリル基が特に好ましい。
この明細書中で、アルキニル基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。アルキニル基は、一般的に、2〜30個の炭素原子、好ましくは1〜20個の炭素原子からなる。アルキニル基は、一般的に、1つのエチレン性不飽和三重結合を有し、アルキニル基の残りの部分は飽和である。2つ以上のエチレン性不飽和三重結合は可能であるが、好ましくはない。特に好ましくは、エチレン性不飽和二重結合がアルキニル基のアルファ位にある。アルキニル基の例は、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、n−ヘキシニル基、n−ヘプチニル基、2−エチルヘキシニル基、n−オクチニル基、n−ノニニル基、n−デシニル基、n−ウンデシニル基、n−ドデシニル基、n−トリデシニル基、n−テトラデシニル基、n−ペンタデシニル基、n−ヘキサデシニル基、n−ヘプタデシニル基、n−オクタデシニル基、n−ノナデシニル基又はエイコシニル基である。2個の炭素原子を有するアルキニル基が好ましい。
この明細書中で、アルキルチオ基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。アルキルチオ基は、一般的に、1〜30個の炭素原子と、鎖の2つの炭素原子に共有結合している1個以上の硫黄原子とからなり、好ましくは1〜20個の炭素原子と、1個の硫黄原子とからなる。アルキルチオ基の例は、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、1−メチルブチルチオ基、2−メチルブチルチオ基、3−メチルブチルチオ基、1,1−ジメチルプロピルチオ基、2,2−ジメチルプロピルチオ基、n−ヘキシルチオ基、1−メチルペンチルチオ基、2−メチルペンチルチオ基、1,1−ジメチルブチルチオ基、1−エチルブチルチオ基、1,1,2−トリメチルプロピルチオ基、n−ヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、n−ノニルチオ基、n−デシルチオ基、n−ドデシルチオ基である。
この明細書中で、モノアルキルアミノ基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。モノアルキルアミノ基は、一般的に、1〜30個の炭素原子と、鎖の2つの炭素原子に共有結合している1個以上の窒素原子とからなり、好ましくは1〜20個の炭素原子と、1個の窒素原子とからなる。モノアルキルアミノ基の例は、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、c−プロピルアミノ基、n−ブチルアミノ基、i−ブチルアミノ基、s−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、c−ブチルアミノ基、1−メチル−c−プロピルアミノ基、2−メチル−c−プロピルアミノ基、n−ペンチルアミノ基、1−メチル−n−ブチルアミノ基、2−メチル−n−ブチルアミノ基、3−メチル−n−ブチルアミノ基、1,1−ジメチル−n−プロピルアミノ基、1,2−ジメチル−n−プロピルアミノ基、2,2−ジメチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−n−プロピルアミノ基、c−ペンチルアミノ基、1−メチル−c−ブチルアミノ基、2−メチル−c−ブチルアミノ基、3−メチル−c−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−c−プロピルアミノ基、2,3−ジメチル−c−プロピルアミノ基、1−エチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−c−プロピルアミノ基、n−ヘキシルアミノ基、1−メチル−n−ペンチルアミノ基、2−メチル−n−ペンチルアミノ基、3−メチル−n−ペンチルアミノ基、4−メチル−n−ペンチルアミノ基、1,1−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、2,2−ジメチル−n−ブチルアミノ基、2,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、3,3−ジメチル−n−ブチルアミノ基、1−エチル−n−ブチルアミノ基、2−エチル−n−ブチルアミノ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルアミノ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルアミノ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルアミノ基、c−ヘキシルアミノ基、1−メチル−c−ペンチルアミノ基、2−メチル−c−ペンチルアミノ基、3−メチル−c−ペンチルアミノ基、1−エチル−c−ブチルアミノ基、2−エチル−c−ブチルアミノ基、3−エチル−c−ブチルアミノ基、1,2−ジメチル−c−ブチルアミノ基、1,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,2−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、2,4−ジメチル−c−ブチルアミノ基、3,3−ジメチル−c−ブチルアミノ基、1−n−プロピル−c−プロピルアミノ基、2−n−プロピル−c−プロピルアミノ基、1−i−プロピル−c−プロピルアミノ基、2−i−プロピル−c−プロピルアミノ基、1,2,2−トリメチル−c−プロピルアミノ基、1,2,3−トリメチル−c−プロピルアミノ基、2,2,3−トリメチル−c−プロピルアミノ基、1−エチル−2−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−1−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−2−メチル−c−プロピルアミノ基、2−エチル−3−メチル−c−プロピルアミノ基である。
この明細書中で、ジアルキルアミノ基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。ジアルキルアミノ基は、一般的に、1〜30個の炭素原子と、鎖の3つの炭素原子に共有結合している1個以上の窒素原子とからなり、好ましくは1〜20個の炭素原子と、1個の窒素原子とからなる。ジアルキルアミノ基の例は、ジ−i−プロピルアミノ基、ジ−c−プロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−i−ブチル−アミノ基、ジ−s−ブチルアミノ基、ジ−t−ブチルアミノ基、ジ−c−ブチルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−n−ペンチル−アミノ基、ジ−(1−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,1−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(2,2−ジメチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−n−プロピル)アミノ基、ジ−c−ペンチルアミノ基、ジ−(1−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−c−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2,3−ジメチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(1−エチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−(2−エチル−c−プロピル)アミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−(1−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(2−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(3−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(4−メチル−n−ペンチル)アミノ基、ジ−(1,1−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,2−ジメチル−n−ブチル)アミノ基、ジ−(1,3−ジメチル−n−ブチル)アミノ基である。
この明細書中で、ハロアルキル基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。ハロアルキル基は、一般的に、互いに独立して1個以上のハロゲン原子により置換されていることができる、1〜30個の炭素原子からなり、好ましくは1〜20個の炭素原子からなる。ハロゲン原子の例は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子である。フッ素原子及び塩素原子が好ましい。ハロアルキル基の例は、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ブロモジフルオロメトキシ基、2−クロロエトキシ基、2−ブロモエトキシ基、1,1−ジフルオロエトキシ基、2,2,2−トリフルオロエトキシ基、1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ基、2−クロロ−1,1,2−トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、3−ブロモプロポキシ基、2,2,3,3−テトラフルオロプロポキシ基、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシ基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシ基、3−ブロモ−2−メチルプロポキシ基、4−ブロモブトキシ基、ペルフルオロペンチルオキシ基である。
この明細書中で、ハロアルコキシ基は、分枝していても、分枝していなくてもよい。ハロアルコキシ基は、一般的に、分枝していても、非分枝であってもよい1〜30個の炭素原子からなる鎖が共有結合している酸素原子を有し、かつその炭素原子が互いに独立して1個以上のハロゲン原子で置換されていることができる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。ハロゲン原子の例は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子である。フッ素原子及び塩素原子が好ましい。ハロアルコキシ基の例は、ジフルオロメトキシル基、トリフルオロメトキシル基、ブロモジフルオロメトキシル基、2−クロロエトキシル基、2−ブロモエトキシル基、1,1−ジフルオロエトキシル基、2,2,2−トリフルオロエトキシル基、1,1,2,2−テトラフルオロエトキシル基、2−クロロ−1,1,2−トリフルオロエトキシル基、ペンタフルオロエトキシル基、3−ブロモプロポキシル基、2,2,3、3−テトラフルオロプロポキシル基、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシル基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシル基、3−ブロモ−2−メチルプロポキシル基、4−ブロモブトキシル基、ペルフルオロペントキシル基である。
アルキルカルボニル基は、この明細書中で、一般的に、1〜30個の炭素原子からなるアルキル基が共有結合しているカルボニル炭素からなり、かつこのアルキル基は分枝しているか、非分枝であることができる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。アルキルカルボニル基の例は、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、i−プロピルカルボニル基、c−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、i−ブチルカルボニル基、s−ブチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基、c−ブチルカルボニル基、1−メチル−c−プロピルカルボニル基、2−メチル−c−プロピルカルボニル基、n−ペンチルカルボニル基、1−メチル−n−ブチルカルボニル基、2−メチル−n−ブチルカルボニル基、3−メチル−n−ブチルカルボニル基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボニル基、1−エチル−n−プロピルカルボニル基、c−ペンチルカルボニル基、1−メチル−c−ブチルカルボニル基、2−メチル−c−ブチルカルボニル基、3−メチル−c−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−c−プロピルカルボニル基、2,3−ジメチル−c−プロピルカルボニル基、1−エチル−c−プロピルカルボニル基、2−エチル−c−プロピルカルボニル基、n−ヘキシルカルボニル基、1−メチル−n−ペンチルカルボニル基、2−メチル−n−ペンチルカルボニル基、3−メチル−n−ペンチルカルボニル基、4−メチル−n−ペンチルカルボニル基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、3、3−ジメチル−n−ブチルカルボニル基、1−エチル−n−ブチルカルボニル基、2−エチル−n−ブチルカルボニル基である。
この明細書中のアルケニルカルボニル基は、一般的に、1〜30個の炭素原子からなるアルケニル基が共有結合しているカルボニル炭素からなり、かつこのアルケニル基は分枝していても、非分枝であることもできる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。アルケニルカルボニル基の例は、エテニルカルボニル基、1−プロペニルカルボニル基、2−プロペニルカルボニル基、1−メチル−1−エテニルカルボニル基、1−ブテニルカルボニル基、2−ブテニルカルボニル基、3−ブテニルカルボニル基、2−メチル−1−プロペニルカルボニル基、2−メチル−2−プロペニルカルボニル基、1−エチルエテニルカルボニル基、1−メチル−1−プロペニルカルボニル基、1−メチル−2−プロペニルカルボニル基、1−ペンテニルカルボニル基、2−ペンテニルカルボニル基、3−ペンテニルカルボニル基、4−ペンテニルカルボニル基、1−n−プロピルエテニルカルボニル基、1−メチル−1−ブテニルカルボニル基、1−メチル−2−ブテニルカルボニル基、1−メチル−3−ブテニルカルボニル基、2−エチル−2−プロペニルカルボニル基、2−メチル−1−ブテニルカルボニル基、2−メチル−2−ブテニルカルボニル基、2−メチル−3−ブテニルカルボニル基、3−メチル−1−ブテニルカルボニル基、3−メチル−2−ブテニルカルボニル基、3−メチル−3−ブテニルカルボニル基、1,1−ジメチル−2−プロペニルカルボニル基、1−i−プロピルエテニルカルボニル基、1,2−ジメチル−1−プロペニルカルボニル基、1,2−ジメチル−2−プロペニルカルボニル基、1−c−ペンテニルカルボニル基、2−c−ペンテニルカルボニル基、3−c−ペンテニルカルボニル基、1−ヘキセニルカルボニル基、2−ヘキセニルカルボニル基、3−ヘキセニルカルボニル基、4−ヘキセニルカルボニル基、5−ヘキセニルカルボニル基、1−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−2−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−3−ペンテニルカルボニル基、1−メチル−4−ペンテニルカルボニル基、1−n−ブチルエテニルカルボニル基、2−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−2−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−3−ペンテニルカルボニル基、2−メチル−4−ペンテニルカルボニル基、2−n−プロピル−2−プロペニルカルボニル基、3−メチル−1−ペンテニルカルボニル基、3−メチル−2−ペンテニルカルボニル基である。
アルキニルカルボニル基は、この明細書中で、一般的に、1〜30個の炭素原子からなるアルキニル基が共有結合しているカルボニル炭素からなり、かつこのアルキニル基は分枝しているか、非分枝であることができる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。アルキニルカルボニル基の例は、エチニルカルボニル基、1−プロピニルカルボニル基、2−プロピニルカルボニル基、1−ブチニルカルボニル基、2−ブチニルカルボニル基、3−ブチニルカルボニル基、1−メチル−2−プロピニルカルボニル基、1−ペンチニルカルボニル基、2−ペンチニルカルボニル基、3−ペンチニルカルボニル基、4−ペンチニルカルボニル基、1−メチル−2−ブチニルカルボニル基、1−メチル−3−ブチニルカルボニル基、2−メチル−3−ブチニルカルボニル基、3−メチル−1−ブチニルカルボニル基、1,1−ジメチル−2−プロピニルカルボニル基、2−エチル−2−プロピニルカルボニル基、1−ヘキシニルカルボニル基、2−ヘキシニルカルボニル基、3−ヘキシニルカルボニル基、4−ヘキシニルカルボニル基、5−ヘキシニルカルボニル基、1−メチル−2−ペンチニルカルボニル基、1−メチル−3−ペンチニルカルボニル基、1−メチル−4−ペンチニルカルボニル基、2−メチル−3−ペンチニルカルボニル基、2−メチル−4−ペンチニルカルボニル基、3−メチル−1−ペンチニルカルボニル基、3−メチル−4−ペンチニルカルボニル基、4−メチル−l−ペンチニルカルボニル基、4−メチル−2−ペンチニルカルボニル基、1,1−ジ−メチル−2−ブチニルカルボニル基、1,1−ジメチル−3−ブチニルカルボニル基、1,2−ジメチル−3−ブチニルカルボニル基、2,2−ジメチル−3−ブチニルカルボニル基、3,3−ジメチル−1−ブチニルカルボニル基、1−エチル−2−ブチニルカルボニル基、1−エチル−3−ブチニルカルボニル基である。
アルキルカルボン酸エステル基は、この明細書中で、一般的に、1〜30個の炭素原子からなるアルキル基が共有結合しているカルボン酸エステルからなり、かつこのアルキル基は分枝しているか、非分枝であることができる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。アルキルカルボン酸エステル基の例は、メチルカルボン酸エステル基、エチルカルボン酸エステル基、n−プロピルカルボン酸エステル基、i−プロピルカルボン酸エステル基、c−プロピルカルボン酸エステル基、n−ブチルカルボン酸エステル基、i−ブチルカルボン酸エステル基、s−ブチルカルボン酸エステル基、t−ブチルカルボン酸エステル基、c−ブチルカルボン酸エステル基、1−メチル−c−プロピルカルボン酸エステル基、2−メチル−c−プロピルカルボン酸エステル基、n−ペンチルカルボン酸エステル基、1−メチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、2−メチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、3−メチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボン酸エステル基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボン酸エステル基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボン酸エステル基、1−エチル−n−プロピルカルボン酸エステル基、c−ペンチルカルボン酸エステル基、1−メチル−c−ブチルカルボン酸エステル基、2−メチル−c−ブチルカルボン酸エステル基、3−メチル−c−ブチルカルボン酸エステル基、1,2−ジメチル−c−プロピルカルボン酸エステル基、2,3−ジメチル−c−プロピルカルボン酸エステル基、1−エチル−c−プロピルカルボン酸エステル基、2−エチル−c−プロピルカルボン酸エステル基、n−ヘキシルカルボン酸エステル基、1−メチル−n−ペンチルカルボン酸エステル基、2−メチル−n−ペンチルカルボン酸エステル基、3−メチル−n−ペンチルカルボン酸エステル基、4−メチル−n−ペンチルカルボン酸エステル基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、3,3−ジメチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、1−エチル−n−ブチルカルボン酸エステル基、2−エチル−n−ブチルカルボン酸エステル基である。
アルケニルカルボン酸エステル基は、この明細書中で、一般的に、1〜30個の炭素原子からなるアルケニル基が共有結合しているカルボン酸エステルからなり、かつこのアルケニル基は分枝しているか、非分枝であることができる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。アルケニルカルボン酸エステル基の例は、エテニルカルボン酸エステル基、1−プロペニルカルボン酸エステル基、2−プロペニルカルボン酸エステル基、1−メチル−1−エテニルカルボン酸エステル基、1−ブテニルカルボン酸エステル基、2−ブテニルカルボン酸エステル基、3−ブテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−1−プロペニルカルボン酸エステル基、2−メチル−2−プロペニルカルボン酸エステル基、1−エチルエテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−1−プロペニルカルボン酸エステル基、1−メチル−2−プロペニルカルボン酸エステル基、1−ペンテニルカルボン酸エステル基、2−ペンテニルカルボン酸エステル基、3−ペンテニルカルボン酸エステル基、4−ペンテニルカルボン酸エステル基、1−n−プロピルエテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−1−ブテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−2−ブテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−3−ブテニルカルボン酸エステル基、2−エチル−2−プロペニルカルボン酸エステル基、2−メチル−1−ブテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−2−ブテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−3−ブテニルカルボン酸エステル基、3−メチル−1−ブテニルカルボン酸エステル基、3−メチル−2−ブテニルカルボン酸エステル基、3−メチル−3−ブテニルカルボン酸エステル基、1,1−ジメチル−2−プロペニルカルボン酸エステル基、1−i−プロピルエテニルカルボン酸エステル基、1,2−ジメチル−1−プロペニルカルボン酸エステル基、1,2−ジメチル−2−プロペニルカルボン酸エステル基、1−c−ペンテニルカルボン酸エステル基、2−c−ペンテニルカルボン酸エステル基、3−c−ペンテニルカルボン酸エステル基、1−ヘキセニルカルボン酸エステル基、2−ヘキセニルカルボン酸エステル基、3−ヘキセニルカルボン酸エステル基、4−ヘキセニルカルボン酸エステル基、5−ヘキセニルカルボン酸エステル基、1−メチル−1−ペンテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−2−ペンテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−3−ペンテニルカルボン酸エステル基、1−メチル−4−ペンテニルカルボン酸エステル基、1−n−ブチルエテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−1−ペンテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−2−ペンテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−3−ペンテニルカルボン酸エステル基、2−メチル−4−ペンテニルカルボン酸エステル基、2−n−プロピル−2−プロペニルカルボン酸エステル基、3−メチル−1−ペンテニルカルボン酸エステル基、3−メチル−2−ペンテニルカルボン酸エステル基である。
アルキニルカルボン酸エステル基は、この明細書中で、一般的に、1〜30個の炭素原子からなるアルキニル基が共有結合しているカルボン酸エステルからなり、かつこのアルキニル基は分枝しているか、非分枝であることができる。好ましくは、この鎖は、1〜20個の炭素原子からなる。アルキニルカルボン酸エステル基の例は、エチニルカルボン酸エステル基、1−プロピニルカルボン酸エステル基、2−プロピニルカルボン酸エステル基、1−ブチニルカルボン酸エステル基、2−ブチニルカルボン酸エステル基、3−ブチニルカルボン酸エステル基、1−メチル−2−プロピニルカルボン酸エステル基、1−ペンチニルカルボン酸エステル基、2−ペンチニルカルボン酸エステル基、3−ペンチニルカルボン酸エステル基、4−ペンチニルカルボン酸エステル基、1−メチル−2−ブチニルカルボン酸エステル基、1−メチル−3−ブチニルカルボン酸エステル基、2−メチル−3−ブチニルカルボン酸エステル基、3−メチル−1−ブチニルカルボン酸エステル基、1,1−ジメチル−2−プロピニルカルボン酸エステル基、2−エチル−2−プロピニルカルボン酸エステル基、1−ヘキシニルカルボン酸エステル基、2−ヘキシニルカルボン酸エステル基、3−ヘキシニルカルボン酸エステル基、4−ヘキシニルカルボン酸エステル基、5−ヘキシニルカルボン酸エステル基、1−メチル−2−ペンチニルカルボン酸エステル基、1−メチル−3−ペンチニルカルボン酸エステル基、1−メチル−4−ペンチニルカルボン酸エステル基、2−メチル−3−ペンチニルカルボン酸エステル基、2−メチル−4−ペンチニルカルボン酸エステル基、3−メチル−1−ペンチニルカルボン酸エステル基、3−メチル−4−ペンチニルカルボン酸エステル基、4−メチル−1−ペンチニルカルボン酸エステル基、4−メチル−2−ペンチニルカルボン酸エステル基、1,1−ジメチル−2−ブチニルカルボン酸エステル基、1,1−ジメチル−3−ブチニルカルボン酸エステル基、1,2−ジメチル−3−ブチニルカルボン酸エステル基、2,2−ジメチル−3−ブチニルカルボン酸エステル基、3,3−ジメチル−1−ブチニルカルボン酸エステル基、1−エチル−2−ブチニルカルボン酸エステル基、1−エチル−3−ブチニルカルボン酸エステル基である。
この明細書中で、アルコキシ基はアルキル単位を有することができ、このアルキル単位は分枝していても、分枝していなくてもよい。アルコキシ基は、一般的に、1〜30個の炭素原子、好ましくは1〜20個の炭素原子からなる。アルコキシ基の例は、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−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−オクタデシルオキシ基又はエイコシルオキシ基である。アルキル単位中に1〜6個の炭素原子を有するアルコキシ基が好ましい。
この明細書に記載するようなシクロアルキル基は、一般的に、5、6又は7個の炭素原子からなる環式基を有し、この環式基はそれぞれ互いに独立して置換されていてよい。この例は、アルキル基又は2つのアルキル基であり、これらのアルキル基は、これらが結合している環炭素原子と一緒に更なる環を形成する。シクロアルキル基の例は、シクロヘキシル基である。
この明細書に記載するようなシクロアルコキシ基は、一般的に、5、6又は7個の炭素原子からなる環式基であり、これらの炭素原子のうちで少なくとも1つが酸素原子と共有結合している。この環炭素原子は、それぞれ互いに独立して、例えばアルキル基又は2つのアルキル基によって置換されていてよく、これらのアルキル基は、これらが結合している環炭素原子と一緒に更なる環を形成する。シクロアルコキシ基の例は、シクロヘキシルオキシ基である。
この明細書に記載するようなアリール基は、一般的に、5〜10個の炭素原子からなる環式芳香族基であり、この環式芳香族基はそれぞれ互いに独立して置換されていてよい。この例は、アルキル基又は2つのアルキル基であり、これらは、これらが結合している環炭素原子と一緒に更なる環を形成する。アリール基の例は、フェニル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、p−ビフェニリル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基である。
この明細書に記載するようなヘテロアリール基は、一般的に、4〜10個の炭素原子と少なくとも1つのヘテロ原子とからなる環式芳香族基であり、この環式芳香族基はそれぞれ互いに独立して置換されていてよい。この例は、アルキル基又は2つのアルキル基であり、これらは、これらが結合している環炭素原子と一緒に更なる環を形成する。ヘテロ原子の例は、この場合、酸素原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、セレン原子又は硫黄原子である。ヘテロアリール基の例は、フリル基、チエニル基、ピロリル基又はイミダゾリル基である。
この明細書に記載するようなアリールオキシル基は、一般的に、酸素原子に共有結合しているアリール基であり、ここでアリールは既に先に定義した。アリールオキシル基の例は、フェニルオキシル又はナフチルオキシルである。
この明細書に記載するようなアラルキル基は、一般的に、アルキル基に共有結合しているアリール基であり、ここでアリールは既に先に定義した。この基は、例えばアルキル基又はヘテロアルキル基で置換されていてよい。アラルキル基の例は、ベンジルである。
本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物の平均分子量(Mn)は、660〜3300000g/molの範囲内、好ましくは1650〜1650000g/molの範囲内、特に好ましくは3300〜330000g/molの範囲内にある。この平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィー(ポリスチレン標準)によって決定される。
一般に、本発明による一般式Iの本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、2〜5000個の繰返単位、好ましくは10〜1000個の繰返単位からなる。
本発明による一般式Iの本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、ホモポリマーでも、コポリマーでもあってよい。ホモポリマーは、1種のポリマーだけから合成されたポリマーである。コポリマーは、2種以上のポリマーから合成されたポリマーである。
合成の際に2種以上のモノマーを使用する場合、本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物の繰返単位のモノマーは、オリゴマー化合物又はポリマー化合物中に、統計的に分布するか、ブロックとして存在するか又は交互に存在することができる。本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、線状の形でもあっても、架橋されていてもよい。架橋は、例えば、わずかな割合の、2つの重合可能な基を有する有機分子、好ましくはより高く官能化されたモノマーを用いた共重合によって行うことができる。
本発明による一般式Iのオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、一般式I′の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン化合物の重合により合成される。
Figure 2017514930
この場合、X′は、好ましくは重合可能な有機基であり、この重合可能な有機基は、一般的に、有機二重結合、又は有機三重結合、又はオキシラン若しくはアジリジンからなる。この場合、一般式II′〜VIII′に示されている重合可能な有機基が特に好ましい。
Figure 2017514930
ここでも、R8〜R24、A及びArについては既に前記された定義を表す。
一般式I′の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン化合物は、公知の反応の組み合わせによって製造することができる。
一般式I′の化合物の製造は、次の反応式1〜7に示されているが、これらの反応式に限定されるものではない。
Figure 2017514930
Figure 2017514930
自体公知の方法は、上記の反応式1〜7により上述の一般式I′の化合物を合成するために十分である。
一般式I′中のX′が上述の式II′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリスチレンの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。好ましくは、上述の化合物I′は、ラジカル重合、例えばフリーラジカル重合により、それも制御されたラジカル重合法、例えば可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT)、原子移動ラジカル重合(ATRP)又はニトロキシド媒介重合(NMP)により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、開始剤、例えばアゾ化合物又は過酸化物、好ましくは過酸化ベンゾイル又は2,2′−アゾビスイソブチロールニトリルの使用下で合成される。使用される溶媒についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、カチオン重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは−20〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス酸又はプロトン酸、好ましくは硫酸、硝酸、過塩素酸、三フッ化ホウ素エーテラート錯体、三塩化アルミニウム、四塩化スズ又は四塩化チタンの使用下で合成される。使用される溶媒についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えば,Ν,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン重合により、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−50〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス塩基又は塩基、好ましくは金属アミド、例えばナトリウムアミド及びLiC25、アルコキシド、例えばメタノラート又はエタノラート、水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、シアン化物、ホスフィン、アミン又は有機金属化合物、例えばn−ブチルリチウム又は臭化ビニルマグネシウムの使用下で合成される。使用される溶媒についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン基移動重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは−20〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、開始剤、例えばシリルケテンアセタールの使用下でかつ触媒、例えば無機塩、例えばフッ化物、アジ化物又はシアン化物又はルイス酸、好ましくは塩化亜鉛、塩化ジアルキルアルミニウムの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、N,N′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I′中のX′が上述の式III′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリビニルエーテルの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。好ましくは、上述の化合物I′は、カチオン重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは−20〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス酸又はプロトン酸、好ましくは硫酸、硝酸、過塩素酸、三フッ化ホウ素エーテラート錯体、三塩化アルミニウム、四塩化スズ又は四塩化チタンの使用下で合成される。
使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えば,Ν,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I′中のX′が上述の式IV′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリアセチレンの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。好ましくは、上述の化合物I′は、金属触媒を用いた重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは0〜100℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばウィルキンソン触媒、チーグラーナッタ触媒、ラッティンジャー(Luttinger)触媒、モリブデン錯体、タングステン錯体、ロジウム錯体の使用下で、又は電気化学的重合法により、臭化ニッケルの使用下で合成される。
使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I′中のX′が上述の式V′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリアクリラートの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。好ましくは、上述の化合物I′は、フリーラジカル重合、それも制御されたラジカル重合法、例えば可逆的付加開裂連鎖移動反応(RAFT)、原子移動ラジカル重合(ATRP)、コバルト媒介ラジカル重合(CMRP)又はニトロキシド媒介重合(NMP)により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、開始剤、例えばアゾ化合物又は過酸化物、好ましくは過酸化ベンゾイル又は2,2′−アゾビスイソブチロールニトリルの使用下で合成される。
使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン重合により、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−50〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス塩基又は塩基、好ましくは金属アミド、例えばナトリウムアミド及びLiC25、アルコキシド、例えばメタノラート又はエタノラート、水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、シアン化物、ホスフィン、アミン又は有機金属化合物、例えばn−ブチルリチウム又は臭化ビニルマグネシウムの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン基移動重合により、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−20〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、開始剤、例えばシリルケテンアセタールの使用下でかつ触媒、例えば無機塩、例えばフッ化物、アジ化物又はシアン化物又はルイス酸、好ましくは塩化亜鉛又は塩化ジアルキルアルミニウムの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、N,N′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I′中のX′が上述の式VI′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリノルボルネンの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。好ましくは、上述の化合物I′は、金属触媒を用いた重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは0〜100℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばグラブス触媒、モリブデン錯体、タングステン錯体又はルテニウム錯体の使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、N,N′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I′中のX′が上述の式VII′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリエチレングリコールの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。
好ましくは、上述の化合物I′は、カチオン重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス酸又はプロトン酸、好ましくは硫酸、硝酸、過塩素酸、三フッ化ホウ素エーテラート錯体、三塩化アルミニウム、四塩化スズ、ジエチル亜鉛/水又は四塩化チタンの使用下で合成される。
使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えば,Ν,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン重合により、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−50〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス塩基又は塩基、好ましくは金属アミド、例えばナトリウムアミド及びLiC25、アルコキシド、例えばメタノラート又はエタノラート、水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、シアン化物、ホスフィン、アミン又は有機金属化合物、例えばn−ブチルリチウム又は臭化ビニルマグネシウムの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I′中のX′が式VIII′に相当する場合には、式I′の化合物は、ポリスチレンの合成の公知の方法及びその変法により合成することができる。好ましくは、上述の化合物I′は、ラジカル重合、例えばフリーラジカル重合により、それも制御されたラジカル重合法、例えば可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT)、原子移動ラジカル重合(ATRP)又はニトロキシド媒介ラジカル重合(NMP)により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、開始剤、例えばアゾ化合物又はペルオキシド、好ましくは過酸化ベンゾイル又は2,2′−アゾビスイソブチロールニトリルの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、カチオン重合により、−30〜150℃の温度範囲で、好ましくは−20〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス酸又はプロトン酸、好ましくは硫酸、硝酸、過塩素酸、三フッ化ホウ素エーテラート錯体、三塩化アルミニウム、四塩化スズ又は四塩化チタンの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えば,Ν,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン重合により、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−50〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばルイス塩基又は塩基、好ましくは金属アミド、例えばナトリウムアミド及びLiC25、アルコキシド、例えばメタノラート又はエタノラート、水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、シアン化物、ホスフィン、アミン又は有機金属化合物、例えばn−ブチルリチウム又は臭化ビニルマグネシウムの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
同様に、好ましくは、上述の化合物I′は、アニオン基移動重合により、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−20〜50℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、開始剤、例えばシリルケテンアセタールの使用下で並びに触媒、例えば無機塩、好ましくはフッ化物、アジ化物又はシアン化物又はルイス酸、好ましくは塩化亜鉛、塩化ジアルキルアルミニウムの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、N,N′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキソラン、ジエチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
更に、本発明による一般式Iのオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、一般式I″の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン化合物の、一般式P′のオリゴマー化合物又はポリマー化合物との等重合度反応により合成することができる。
Figure 2017514930
前記式中、
1〜R7及びR26〜R28:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R1〜R7の少なくとも5つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R1〜R7の0〜2つとして特に好ましく、及び/又は、水素原子は、置換基R26〜R28の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R26〜R28の0〜1つとして特に好ましく、
X″:求電子性有機基であり、この求電子性有機基は、化合物P′のヒドロキシ基によって求核的に攻撃されかつそれにより化合物I″とP′との間の共有結合が形成され(好ましくは、X″は、イソシアナート基、カルボン酸ハロゲン化物基(この場合、ハロゲンは、好ましくは塩素、臭素又はヨウ素である)、カルボン酸基、ハロゲン原子(この場合、ハロゲンは、好ましくは塩素、臭素又はヨウ素である)又はカルボニル基、無水物基である)、
1及びA2:好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、共有結合又はアルキル基は、A1及びA2として特に好ましく、
n:2以上の整数である。
上述の化合物I″及びP′からの等重合度反応による本発明による一般式Iの化合物の製造及びこれらの製造は、次の反応式8〜13に示されているが、これらの反応式に限定されるものではない。
Figure 2017514930
Figure 2017514930
Figure 2017514930
29は、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基である。特に、R29はアルキル基であるのが好ましい。
それ自体公知の方法は、反応式8〜13により上述の本発明による一般式Iの化合物を合成するために十分である。
一般式I″中のX″がイソシアナート基に相当する場合には、式Iの化合物は、ウレタンの合成の公知の方法及びその変法により、化合物I″と化合物P′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I″中のX″がカルボン酸ハロゲン化物基に相当する場合には、式Iの化合物は、カルボン酸エステルの合成の公知の方法及びその変法により、化合物I″と化合物P′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばピリジン誘導体、例えば一般的には4−(ジメチルアミノ)ピリジン、又はカルボジイミド誘導体、例えば一般的にはN,N′−ジシクロヘキシルカルボジイミドの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I″中のX″がカルボン酸基に相当する場合には、式Iの化合物は、カルボン酸エステルの合成の公知の方法及びその変法により、化合物I″と化合物P′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばピリジン誘導体、例えば一般的には4−(ジメチルアミノ)ピリジン、又はカルボジイミド誘導体、例えば一般的にはN,N′−ジシクロヘキシルカルボジイミドの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I″中のX″がハロゲン原子に相当する場合には、式Iの化合物は、エーテルの合成の公知の方法及びその変法により、化合物I″と化合物P′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えば塩基、例えば水素化ナトリウム、水酸化ナトリウム、カリウムtert−ブチラート、DBU、又はDBNの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I″中のX″がカルボニル基に相当する場合には、式Iの化合物は、アセタールの合成の公知の方法及びその変法により、化合物I″と化合物P′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばプロトン酸、例えばp−トルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、又はトリフルオロ酢酸の使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
一般式I″中のX″が無水物基に相当する場合には、式Iの化合物は、カルボン酸エステルの合成の公知の方法及びその変法により、化合物I″と化合物P′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えばピリジン誘導体、例えば一般的には4−(ジメチルアミノ)ピリジン、又はカルボジイミド誘導体、例えば一般的にはN,N′−ジシクロヘキシルカルボジイミドの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
更に、本発明による一般式Iのオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、一般式I″′の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン化合物の、一般式P″のオリゴマー化合物又はポリマー化合物との等重合度反応により合成することができる。
Figure 2017514930
前記式中、
1〜R7及びR30〜R32:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R1〜R7の少なくとも5つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R1〜R7の0〜2つとして特に好ましく、及び/又は水素原子は、置換基R30〜R32の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R30〜R32の0〜1つとして特に好ましく、
X″′:求核性有機基であり、この求核性有機基は、化合物P″のハロゲン原子の隣接する原子に求核性に攻撃しかつそれにより化合物I″′とP″との間に共有結合を形成し、この場合、ヒドロキシ基又はチオール基は、X″′として好ましく、
3及びA4:好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、共有結合又はアルキル基は、A1及びA2として特に好ましく、
n:2以上の整数である。
上述の化合物I″′とP″とからの等重合度反応を用いた一般式Iの化合物の製造は、次の反応式14〜15に示されているが、これらの反応式に限定されるものではない。
Figure 2017514930
一般式I″′中のX″がヒドロキシ基又はチオール基に相当する場合には、一般式Iの化合物は、エーテルの合成の公知の方法及びその変法により、一般式I″′と化合物P″との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは、−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶媒中でかつ0.1〜100時間の反応時間で、触媒、例えば塩基、例えば水素化ナトリウム、水酸化ナトリウム、カリウムtert−ブチラート、DBU、又はDBNの使用下で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
更に、本発明による一般式Iのオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、一般式I″″の11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン化合物の、一般式P″′のオリゴマー化合物又はポリマー化合物との等重合度反応により合成される。
Figure 2017514930
前記式中、
1〜R7及びR33〜R35:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又はこれらの基若しくは原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R1〜R7の少なくとも5つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R1〜R7の0〜2つとして特に好ましく、及び/又は水素原子は、置換基R33〜R35の少なくとも2つとして、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R33〜R35の0〜1つとして特に好ましく、
5及びA6:好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、共有結合、アリール基又はアルキル基は、A5及びA6として特に好ましく、
n:2以上の整数である。
上述の化合物I″″とP″′とからの等重合度反応を用いた一般式Iの化合物の製造は、次の反応式16に示されているが、これらの反応式に限定されるものではない。
Figure 2017514930
一般式Iの化合物は、更に、アジド/アルキンのクリック反応の公知の方法及びその変法による、化合物I″″と、化合物P″′との反応により合成することができる。好ましくは、上述の化合物Iは−78〜150℃の温度範囲で、好ましくは−40〜120℃の温度範囲で、溶剤中でかつ0.1〜100時間の反応時間で合成される。使用される溶剤についてほとんど制限はない。非プロトン性有機溶媒、例えばΝ,Ν′−ジメチルホルムアミド、Ν,Ν′−ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリジン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンが好ましい。
本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、電荷貯蔵装置中の電気エネルギーの貯蔵のためのレドックス活性材料として合目的に使用することができる。
電気エネルギーを貯蔵するためのレドックス活性材料は、電荷を、例えば電子の受け取り及び放出による貯蔵及び再放出することができる材料である。この材料は、例えば電荷貯蔵装置中の電極活物質として使用することができる。電気エネルギーを貯蔵するためのこのような電荷貯蔵装置は、例えば二次電池(蓄電池)、レドックスフロー電池及びスーパーキャパシタである。
二次電池は、セパレータにより互いに隔てられた負電極及び正電極、並びに電極及びセパレータを取り囲む電解質からなる。
このセパレータは多孔質層であり、この多孔質層はイオン透過性であるため、電荷平衡を許容する。電解質は、塩が溶解されている溶媒であるか、又はオリゴマーの又はポリマーのイオン伝導性化合物である。電解質の主要な課題は、イオン伝導性であり、これは電荷平衡のために必要である。
電極は、基材上の薄層からなることができ、この薄層は、少なくとも1種の導電性添加物、少なくとも1種の結合添加物並びに、本発明による一般式Iのオリゴマー化合物又はポリマー化合物であることができる電荷貯蔵のためのレドックス活性材料を含む複合材料から構成される。この複合材料は、電極スラリーによって基材上に塗工される。
基材上の上述の層は、例えば塗膜形成するための公知の方法及びその変法の適用により、好ましくは多様な印刷法、例えばオフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、並びに浸漬塗布法、又はスピンコーティング法により形成され、この場合、本発明による一般式Iのオリゴマー化合物又はポリマー化合物を含む層は、電極スラリーを用いて加工される。この場合、本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物、導電性添加物並びに結合添加物を溶媒中に懸濁又は溶解させることができる。本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物を含む上述の層の厚さには制限はないが、好ましくは0.001〜5000μm、特に好ましくは0.01〜1000μmである。
上述の電極の基材として、導電性材料、特に金属、例えば白金、金、鉄、銅、アルミニウム、リチウム又はこれらの金属の組み合わせ、並びに炭素材料、例えばガラス状炭素、黒鉛シート、グラフェン又は炭素フェルト、並びに酸化物の物質、例えば酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化アンチモン亜鉛(AZO)、フッ化酸化スズ(FTO)又は酸化アンチモンスズ(ATO)が使用される。
この層のための導電性添加物として、互いに独立して、1種以上の導電性材料、好ましくは炭素材料、例えば炭素繊維、カーボンナノチューブ、黒鉛、カーボンブラック又はグラフェン、並びに導電性ポリマー、例えばポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、PEDOT:PSS又はポリアルセン(Polyarcene)を使用する。特に好ましくは、炭素繊維が使用される。
基材用の結合添加物として、互いに独立して、結合特性を有する1種以上の材料、好ましくはポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカルボナート、ポリスチレン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリスルホン、セルロース誘導体、並びにポリウレタンを使用することができる。
電極スラリーは、電気エネルギーを貯蔵するための任意の割合のレドックス活性化材料、例えば、式Iの本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物、導電性添加物及び結合添加物からなる溶液又は懸濁液である。好ましくは、電気エネルギーを貯蔵するためのレドックス開始剤5〜100質量%、導電性添加物0〜80質量%及び結合添加物0〜10質量%の割合が使用される。電極スラリー用の溶媒として、互いに独立して、1種以上の溶媒、好ましくは高沸点の溶媒、例えばN−メチル−2−ピロリドン、水、ジメチルスルホキシド、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、ガンマ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、スルホラン、Ν,Ν′−ジメチルホルムアミド又はΝ,Ν′−ジメチルアセタミドが使用される。電気エネルギーを貯蔵するためのレドックス活性材料の、上述の電極スラリー中の濃度は、好ましくは0.1〜10mg/ml、特に好ましくは0.5〜5mg/mlである。
一般式Iによる本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物は、使用した対向電極に応じて、電荷貯蔵するための活物質として、負電極用に又は正電極用に使用することもできる。
式Iによる本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物を、正電極中の電荷貯蔵のためのレドックス活性材料として使用する場合、負電極中の電荷貯蔵のためのレドックス活性材料として、式Iによる本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物よりも低い電気化学的電位の際に酸化還元反応を示す活物質が使用される。好ましくは、この場合、炭素材料、例えば黒鉛、グラフェン、カーボンブラック、炭素繊維又はカーボンナノチューブ、並びに金属又は合金、例えばリチウム、ナトリウム、マグネシウム、リチウム−アルミニウム、Li−Si、Li−Sn、Li−Ti、Si、SiO、SiO2、Si−SiO2複合体、Zn、Sn、SnO、SnO2、PbO、PbO2、GeO、GeO2、WO2、MoO2、Fe23、Nb25、TiO2、Li4Ti512、及びLi2Ti37が使用される。
式Iによる本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物を、負電極中の電荷貯蔵のためのレドックス活性材料として使用する場合、正電極中の電荷貯蔵のためのレドックス活性材料として、式Iの本発明のオリゴマー化合物又はポリマー化合物よりも高い電気化学的電位の際に酸化還元反応を示す活物質が使用される。好ましくは、この場合に、電荷貯蔵のための有機レドックス活性材料、例えば安定な有機ラジカルを有するオリゴマー化合物又はポリマー化合物、有機硫黄単位を有するオリゴマー化合物又はポリマー化合物、キノン構造を有するオリゴマー化合物又はポリマー化合物、ジオン系を有するオリゴマー化合物又はポリマー化合物、ジスルフィド結合を有するオリゴマー化合物又はポリマー化合物、並びにフェナントレン構造を有するオリゴマー化合物又はポリマー化合物、及びこれらの誘導体、又は電荷貯蔵のためのレドックス活性の無機材料、例えばLiCO2、LiMn24、LiNiO2、LiNi0.5Mn0.52、LiFePO4、LiMnO4、LiCoPO4又はLiMnSiO4が使用される。正電極中で上述のレドックス活性のオリゴマー化合物又はポリマー化合物を使用する場合、これらの化合物は、任意の割合での、これらのオリゴマー化合物又はポリマー化合物、導電性添加物及び結合添加物からなる複合材料であってもよい。この複合材料は、上述のように、電極スラリーを用いて、塗膜形成するための公知の方法によって基材上の層として提供することができる。
電荷貯蔵するためのレドックス活性材料として、空気/酸素を使用することもできる。この場合、正電極は、導電性添加物、結合添加物及びレドックス触媒からなることができる。好ましくは、レドックス触媒として、無機レドックス活性材料、例えば酸化マンガン、レドックス活性の有機材料、例えば有機ラジカルが使用される。
上記の二次電池の上述のセパレータとして、多孔質材料、好ましくは、ポリマー化合物、例えばポリオレフィン、ポリアミド又はポリエステルからなる膜が使用される。このセパレータの課題は、正電極と負電極とを隔てかつイオンの置き換えにより電荷平衡を可能とする点である。
上記バッテリーの上述の電解質は、液体でも、高いイオン伝導性を示すオリゴマー化合物又はポリマー化合物であってもよい。電解質が液体である場合、この電解質は互いに独立して、1種以上の溶媒及び1種以上の伝導塩から構成される。
この電解質の溶媒は、好ましくは、互いに独立して、高い融点及び高いイオン伝導性を示すが低い粘度を示す1種以上の溶媒、例えばアセトニトリル、ジメチルスルホキシド、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチル、ガンマ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、酢酸エチル、1,3−ジオキソラン又は水からなる。
電解質の伝導塩は、式(Me+a(Anf-bの式Me+のカチオンと、式Anf-のアニオンとからなり、この場合、e及びfは、M及びAnの電荷に依存する整数であり;a及びbは、伝導塩の分子組成を示す整数である。
上述の伝導塩のカチオンとして、正電荷のイオン、好ましくは第1及び第2主族の金属、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム又はマグネシウムが、また副族の他の金属、例えば亜鉛、並びに有機カチオン、例えば第4級アンモニウム化合物、例えばテトラアルキルアンモニウム化合物が使用される。
上述の伝導塩のアニオンとして、好ましくは無機アニオン、例えばヘキサフルオロリン酸塩、テトラフルオロホウ酸塩、トリフラート、ヘキサフルオロヒ酸塩、ヘキサフルオロアンチモン酸塩、テトラフルオロアルミン酸塩、テトラフルオロインダート、過塩素酸塩、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、テトラクロロアルミン酸塩、テトラクロロガリウム酸塩が、また有機アニオン、例えばN(CF3SO22 -、CF3SO3 -、アルコラート、例えばtert−ブタノラート又はi−プロピルアルコラート、ハロゲン化物、例えばフッ化物、塩化物、臭化物又はヨウ化物が使用される。
本発明を、次に、製造及び使用について図面で示した実施例を用いて詳細に説明する。
実施例2により製造したモノマー(点線)並びに実施例4により製造した電極(実線)のサイクリックボルタモグラムを示す。 実施例5により製造した二次電池の最初の充放電サイクル(実線)及び500回目の充放電サイクル(点線)の充放電曲線を示す。 実施例5により製造した二次電池の充放電挙動を示す。 実施例5により製造した二次電池のクーロン効率を示す。
1H及び13C NMRスペクトルを、Brucker AC 300(300MHz)分光計で、298Kで記録した。元素分析を、Vario ELIII-Elementer Euro機器並びにEA-Heka Tech機器を用いて実施した。サイクリックボルタンメトリー及び定電流実験のために、Biologie VMP 3 Potentiostantenを使用した。サイズ排除クロマトグラフィーを、Agilent 1200系列システム(排気装置:PSS、ポンプ:G1310A、オートサンプラー:G1329A、炉:Techlab、DAD検出器:G1315D、RI検出器:G1362A、溶離剤:DMAc+0.21%LiCl、1ml/min、温度:40℃、カラム:PSS GRAM guard/1000/30Å)で実施した。
Figure 2017514930
実施例1:
2−ビニルアントラキノン(3)の合成
2−ブロモアントラキノン(1.5g、5.22mmol)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(0.060g、0.104mmol)、ビフェニル−2−イルジ−tert−ブチルホスフィン(0.062g、0.209mmol)を、テトラヒドロフラン中のフッ化テトラブチルアンモニウムの0.3M溶液中に溶かす。この溶液をアルゴンでパージし、2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニル−1,3,5,7,2,4,6,8−テトラオキサテトラシロカン(0.902ml、2.61mmol)を滴加する。この混合物を、アルゴン雰囲気下で80℃で8時間攪拌する。この反応混合物を室温に冷却し、エタノール250ml中に注ぎ込んだ。沈殿物を濾別し、n−ヘキサンで2回洗浄する。真空中で乾燥した後、黄色がかった固体としてほぼ純粋な2−ビニルアントラキノン(3)(1.175g、5.02mmol、96%)が得られ、この純度は次の反応工程のために十分である。
16102についての分析計算値:C,81.90;H,4.30。実測値:C,81.85;H,4.31。1H NMR(CDCl3、300MHz、ppm):δ5.54(d,1H),6.05(d,1H),6.87(dd,1H),7.80(m,3H),8.32(m,4H)。13C NMR(CDCl3、75MHz、ppm):δ 183.2,182.6,143.2,135.4,134.1,134.0,133.8,133.6,133.5,132.5,131.4,128.3,127.8,127.2,124.8,118.4。
実施例2:
2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン(4)の合成:
2−ビニルアントラキノン(1g、4.27mmol)及びマロノニトリル(0.85g、0.81ml、12.81mmol)を、クロロホルム71ml中に溶かす。ピリジン(2.07ml、25.6mmol)及び四塩化チタン(1.41ml、12.81mmol)を、5分間で反応混合物に滴加する。この混合物を、アルゴン下で80℃で15時間撹拌し、室温に冷却し、水で2回及びブラインで1回抽出する。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、この乾燥剤を濾別し、有機相を減圧下で濃縮する。この粗製生成物をカラムクロマトグラフィーで精製する(シリカゲル、クロロホルム)。この場合、2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン(4)(2.12mmol、50%)700mgが黄色の粉末として得られる。
22104についての分析計算値:C,80.00;H,3.10,N,16.90。実測値:C,79.94;H,3.08,N16.91。1H NMR(CD2Cl2、300MHz、ppm):δ 5.61(d,1H),6.06(d,1H),6.88(dd,1H),7.77(m,3H),8.27(m,4H)。13C NMR(CD2Cl2、75MHz、ppm):δ 160.5,160.0,141.8,134.5,132.4,130.8,130.4,130.2,129.7,129.0,128.01,127.5,124.93,119.3,113.3,113.1。
実施例3:
ポリ(2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン)(5)の合成:
2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン(4)50mgを、N,N′−ジメチルホルムアミド0.150ml中に溶かし、AIBN(0.0076mmol、5mol%)1.24mgを添加する。この反応混合物を、5分間アルゴンで脱気し、80℃で18時間攪拌する。その後、この反応混合物をジクロロメタン50ml中に注ぎ込み、生成物を沈殿させる。この場合、ポリ(2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン)(5)42mgが黄色の固体として生じる。
22104についての分析計算値:C,80.00;H,3.10,N,16.90。実測値:C,79.96;H,3.13,N16.95。1H NMR(DMF−d7、300MHz、ppm):δ 8.83−7.48(br,7H),2.62−1.31(br,3H)。SEC:Mn 2.67×104g/mol、PDI:1.87。
実施例4:
ポリ(2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン)(5)を備えた電極の製造、図1参照:
NMP(N−メチル−2−ピロリドン)(10mg/ml)中のポリ(2−ビニル−11,11,12,12−テトラシアノアントラキノンジメタン)(5)からなる溶液を、炭素繊維(VGCF:Showa-Denko)及び導電性添加物としてのSuper P(登録商標)及び結合添加物としてのポリ(フッ化ビニリデン)(PVDF;Sigma Aldrich)に(比率:20/30/30/10質量%)で添加する。この材料を、乳鉢中で10分間混合し、その際得られたペーストを、アルミニウム箔(厚さ:0.015mm、MTI Corporation)上に塗工法の適用下で塗工した。電極を100℃で24時間乾燥させる。この電極を、電解質溶液(炭酸プロピレン中の0.1MのLiClO4)中に浸漬させる。サイクリックボルタモグラム測定のために、作動電極として上述の電極及び参照電極としてAg/AgNO3電極及び対向電極としての白金網からなるハーフセルを構築した(図1)。このサイクリックボルタモグラムは、−0.71Vで安定な酸化還元反応を示す。
実施例5:
Liポリマー電池の製造:
実施例4に記載された電極を、アルゴン雰囲気下で二次電池(Liポリマー電池)に導入する。電解質として、炭酸プロピレン中のLiClO4の0.1M溶液、対向電極として一片の単体リチウムを利用する。両方の電極を、セパレータ(多孔質ポリプロピレン膜、Celgard)で相互に隔てる。この電池は、2.9Vで充電プラトーを示し、2.4Vで放電プラトーを示す。(図2)
最初の充放電サイクルにおいて、この電池は156mAh/gの容量を示し(理論的に可能な容量の97%)、500回の充放電サイクルの後に、このバッテリーは、99%の平均クーロン効率(図4)で141mAh/g(図3)の容量を示す。

Claims (5)

  1. 一般式I
    Figure 2017514930
    [式中、
    1〜R7:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又は前記基若しくは前記原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R1〜R7の少なくとも5つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R1〜R7の0〜2つとして特に好ましく、
    X:有機二重結合、有機三重結合、オキシラン又はアジリジンからなる群から、重合反応により形成される有機基、又は等重合度反応により形成される有機基であり、
    n:2以上の整数である]のオリゴマー化合物又はポリマー化合物からなる、テトラシアノアントラキノンジメタンポリマー。
  2. Xは、一般式II〜XIV
    Figure 2017514930
    Figure 2017514930
    Figure 2017514930
    [式中、
    8〜R24:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又は前記基若しくは前記原子の組み合わせを表すことができ、この場合、
    水素原子は、置換基R8〜R10の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R8〜R10の0〜2つとして特に好ましく、及び/又は
    水素原子は、置換基R11〜R13の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R11〜R13の0〜1つとして特に好ましく、及び/又は
    水素原子は、R14として特に好ましく、及び/又は
    水素原子は、置換基R15〜R17の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R15〜R17の0〜1つとして特に好ましく、及び/又は
    水素原子は、置換基R18〜R20の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R18〜R20の0〜1つとして特に好ましく、及び/又は
    水素原子は、R21として特に好ましく、及び/又は
    水素原子は、置換基R22〜R24の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R22〜R24の0〜1つとして特に好ましく、
    26〜R28:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又は前記基若しくは前記原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R26〜R28の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R26〜R28の0〜1つとして特に好ましく、
    30〜R32:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、ハロゲン原子又は前記基若しくは前記原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R30〜R32の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R30〜R32の0〜1つとして特に好ましく、
    33〜R35:互いに独立して、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基、チオール基、ハロゲン原子又は前記基若しくは前記原子の組み合わせを表すことができ、この場合、水素原子は、置換基R33〜R35の少なくとも2つとして特に好ましく、かつ非水素原子、好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及び/又はニトロ基は、置換基R33〜R35の0〜1つとして特に好ましく、
    A:酸素原子、硫黄原子又は−N(R29)−基であり、この場合、R29は、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、カルボン酸基、スルホン酸基、ニトロ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、酸素原子はAとして特に好ましく、
    1及びA2:互いに独立して、好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であり、この場合、共有結合又はアルキル基は、A1及びA2として特に好ましく、
    3及びA4:互いに独立して、好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であることができ、この場合、共有結合又はアルキル基は、A1及びA2として特に好ましく、
    5及びA6:互いに独立して、好ましくは、共有結合、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、シクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルカルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカルボニル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、スルホン酸エステル基であることができ、この場合、共有結合、アリール基又はアルキル基は、A5及びA6として特に好ましく、
    Ar:互いに独立して置換されたシクロアルキル基、シクロアルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アラルキル基に相当する]の1つの有機基を表すことを特徴とする、請求項1に記載のテトラシアノアントラキノンジメタンポリマー。
  3. 電荷貯蔵装置用の、特に二次電池用の、電極活物質としての請求項1又は2に記載のテトラシアノアントラキノンジメタンポリマーの使用。
  4. 前記電極活物質は、電荷貯蔵装置用の、特に二次電池用の、電極部材の完全な又は部分的な表面被覆として構成されている、請求項3に記載のテトラシアノアントラキノンジメタンポリマーの使用。
  5. 電荷貯蔵装置用の、特に二次電池用の、電極スラリーとしての請求項1又は2に記載のテトラシアノアントラキノンジメタンポリマーの使用。
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