JP2500383B2 - ポリカルボシラン類、その製造方法及びそれを用いた材料 - Google Patents

ポリカルボシラン類、その製造方法及びそれを用いた材料

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JP2500383B2
JP2500383B2 JP6245026A JP24502694A JP2500383B2 JP 2500383 B2 JP2500383 B2 JP 2500383B2 JP 6245026 A JP6245026 A JP 6245026A JP 24502694 A JP24502694 A JP 24502694A JP 2500383 B2 JP2500383 B2 JP 2500383B2
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benzene
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polycarbosilanes
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正人 田中
祐子 内丸
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  • Silicon Polymers (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、剛直な骨格を含むステ
ップラダー構造を有する新規なポリカルボシラン誘導
体、その製造方法、及びそれを含有する耐熱性材料、プ
レセラミックス(セラミックス前駆体)及び導電性材料
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリカルボシラン類をプレセラミ
ックスとして用いる多くの試みが行われている。また近
年、ポリカルボシラン類が耐熱性および導電性を有して
いることが見いだされ、このような化合物を耐熱性およ
び導電性材料として用いる試みが行われている〔例え
ば、Chem.Mater.,,351(199
0)、Macromolecules,23,4485
(1990)〕。しかし、このようなポリカルボシラン
類は、その主鎖が直鎖状の、一次元型構造のものに限ら
れており、それを含有する導電性および耐熱性材料にお
いては、その特性および製造方法に、改善すべき点が依
然多く残されている。一方、このようなポリカルボシラ
ン類にラダー構造を導入することにより、ポリマーの耐
熱性などの安定性の向上が期待され、また二次元構造に
よって共役鎖が広がることにより、導電性の向上が期待
される。しかし今までに、規則的なステップラダー構造
を有するポリカルボシラン類、およびその製造方法は知
られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、容易に入手
可能な原料を用い温和な条件でステップラダー構造を有
するポリカルボシラン類を工業的に有利に製造する方
法、特に新規化合物を提供することを目的としてなされ
たものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、1,2,4,5‐テ
トラキス(ジメチルシリル)ベンゼンと特定のビス(ア
セチレン)類とが、白金化合物の存在下、温和な条件下
に迅速に反応し、ポリカルボシラン類を与えることを見
出し、これらの知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0005】すなわち、本発明は、1,2,4,5‐テ
トラキス(ジメチルシリル)ベンゼンと一般式(I) R1−C≡C−A−C≡C−R1 〔式中、R1はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基又はアラルキル基、Aはアルキレン基、アリーレン
基、アラルキレン基、オリゴシラニレン基、−R2Si
−O−SiR2−(ここでRはアルキル基である)、−
64−O−C64−、フェロセニレン基、フリレン
基、チエニレン基又はピリジレン基である〕で表わされ
るビス(アセチレン)類とを、白金化合物の存在下に反
応させることを特徴とする、一般式(II)
【化3】 (式中、Meはメチル基、RおよびAはそれぞれ前記
と同じ意味をもち、mおよびnはそれぞれ0または正の
整数であって、m+n≧1である)で表わされるポリカ
ルボシラン類の製造方法、及びこれらの方法によりそれ
ぞれ得られる前記一般式(II)で表わされる新規化合
物を提供するものである。
【0006】また、本発明は、前記一般式(II)で表
わされるポリカルボシラン類を含有してなる耐熱性材
料、プレセラミックス又は導電性材料を提供するもので
ある。
【0007】本発明方法で用いられる一般式(I)で表
わされるビス(アセチレン)類において、式中のR
1は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、ヘキシル基、ドデカニル基等のアルキル
基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル
基、トリル基、1‐ナフチル基、2‐ナフチル基等のア
リール基、又はベンジル基、フェネチル基等のアラルキ
ル基であり、またAはアルキレン基、アリーレン基、ア
ラルキレン基、オリゴシラニレン基、−R2Si−O−
SiR2−、−C64−O−C64−,1′‐フェロセ
ニレン基などのフェロセニレン基、2,5‐フリレン基
などのフリレン基、3,4‐チエニレン基、2,5‐チ
エニレン基などのチエニレン基又は2,6‐ピリジレン
基などのピリジレン基である。
【0008】このようなビス(アセチレン)類を例示す
ると、1,4‐ビス(2‐フェニルエチニル)ベンゼ
ン、1,4‐ビス(1‐オクチニル)ベンゼン、1,
1′‐ビス(2‐フェニルエチニル)フェロセン、ビス
{4‐(2‐フェニルエチニル)フェニル}エーテル、
2,2‐ビス{4‐(2‐フェニルエチニル)フェニ
ル}プロパン、ビス(2‐フェニルエチニル)ジメチル
シラン、1,3‐ビス(2‐フェニルエチニル)‐1,
1,3,3‐テトラメチルシロキサン、1,2‐ビス
{4‐(2‐フェニルエチニル)フェニル}‐1,2‐
ジメチルジシラン、1,2‐ビス(2‐フェニルエチニ
ル)‐1,2‐ジイソプロピル‐1,2‐ジメチルジシ
ラン、2,5‐ビス(2‐フェニルエチニル)チオフェ
ン、1,3‐ビス(2‐フェニルエチニル)ベンゼン、
2,5‐ビス(2‐フェニルエチニル)フラン、2,6
‐ビス(2‐フェニルエチニル)ピリジン、1,4‐ビ
ス(3‐フェニル‐1,1‐ジメチル‐2‐プロピニ
ル)ベンゼン、1,6‐ビス(2‐ナフチルエチニル)
‐1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6‐
ドデカメチルヘキサシラン等が挙げられる。
【0009】本発明方法において、反応は次式に従って
進むものと考えられる。
【化4】 (式中、Me、R1、A、mおよびnはそれぞれ前記と
同じ意味をもつ)。
【0010】本発明方法において、反応原料の1,2,
4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベンゼンとビス
(アセチレン)類の使用割合は、モル比で、通常1:1
00〜100:1、好ましくは1:5〜5:1の範囲で
用いられる。
【0011】本発明方法において白金化合物は触媒とし
て作用し、従来公知の各種のものを使用することができ
るが、反応系に少なくとも一部は可溶の化合物を用いる
のが反応速度的には好ましい。これらの化合物としては
有機配位子を含む錯体が特に好ましく用いられる。本発
明に用いられる配位子を例示すると、ホスフィン、ホス
ホナイト、ホスフィナイト、ホスファイト、オレフィ
ン、アセチレン、β‐ジケトナト配位子、共役ケトン、
アミン、一酸化炭素等が挙げられる。これらを具体的に
例示すると、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフ
ィン、トリエチルホスフィン、トリシクロヘキシルホス
フィン、トリフェニルホスフィン、トリ(p‐トリル)
ホスフィン、トリ(p‐アニシル)ホスフィン、ジフェ
ニルメチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィン等
の鎖状ホスフィン、p‐メチルホスホレン、p‐メチル
ホスホール、9‐メチル‐9‐ホスファビシクロ[4.
2.1]ノナン等の環状ホスフィン、1,2‐ビス(ジ
メチルホスフィノ)エタン、1,3‐ビス(ジメチルホ
スフィノ)プロパン、1,4‐ビス(ジメチルホスフィ
ノ)ブタン、1,2‐ビス(ジフェニルホスフィノ)エ
タン、1,3‐ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパ
ン、1,4‐ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、
1,1′‐ビス(ジメチルホスフィノ)フェロセン、
1,1′‐ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、
α,α′‐ビス(ジメチルホスフィノ)‐o‐キシレ
ン、1,2‐ビス(ジメチルホスフィノ)ベンゼン等の
ビスホスフィン、ジメチル メチルホスホナイト、ジメ
チル フェニルホスホナイト等のホスホナイト、メチル
ジメチルホスフィナイト、フェニル ジフェニルホス
フィナイト等のホスフィナイト、およびトリエチルホス
ファイト、トリフェニルホスファイト、1‐ホスファ‐
2,6,7‐トリオキサ‐4‐エチルビシクロ[2,
2,2]オクタン等のホスファイト、エチレン、プロぺ
ン、シクロオクテン、無水マレイン酸、1,5‐ヘキサ
ジエン、1,5‐シクロオクタジエン、1,3‐シクロ
ペンタジエン、2,5‐ノルボルナジエン、1,3,
5,7‐シクロオクタテトラエン等のオレフィンやジエ
ン、アセチルアセトナト等のβ‐ジケトナト配位子、ジ
ベンジリデンアセトン等の共役ケトン、エチレンジアミ
ン、2,2′‐ビピリジル等のアミン、および一酸化炭
素が挙げられる。従って本反応に用いられる白金化合物
を具体的に例示すると、(η‐エチレン)ビス(トリフ
ェニルホスフィン)白金、テトラキス(ジフェニルメチ
ルホスフィン)白金、ジクロロビス(フェニルジメチル
ホスフィン)白金、クロロヒドリドビス(トリブチルホ
スフィン)白金、ジクロロ(テトラメチルエチレンジア
ミン)白金、ジブロモビス(トリエチルホスファイト)
白金、ビス(η‐1,5‐シクロオクタジエン)白金、
ジクロロ(η‐1,5‐シクロオクタジエン)白金、ジ
カルボニルビス(トリブチルホスフィン)白金、カルボ
ナトビス(トリシクロヘキシルホスフィン)白金、ビス
(ジベンジリデンアセトン)ビス(トリフェニルホスフ
ィン)白金、ビス(ジベンジリデンアセトン)白金等が
挙げられるが、これに制限されるものではない。
【0012】またこれらの白金化合物を単独でなく、2
種以上を共存させて実施してもよく、さらに白金化合物
と共に該白金化合物にふくまれるものと同一、もしくは
異なる有機配位子を添加して実施することも、本発明の
有利な態様に含まれる。
【0013】これら白金化合物の使用量はいわゆる触媒
量でよく、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリ
ル)ベンゼン1モルに対し、0.00001〜0.5モ
ルの範囲で使用され、また配位子は、白金原子1モルに
対し1〜20モル、好ましくは1〜4モルの範囲で使用
される。
【0014】本発明の反応は特に溶媒を使用することな
く、反応に供すべき1,2,4,5‐テトラキス(ジメ
チルシリル)ベンゼンとビス(アセチレン)類の混合物
を用いることにより容易に実施される。しかし、溶媒を
用いることは本反応の生起にとって障害となるものでな
く、必要に応じ溶媒中で実施される。これらの溶媒の選
択は、反応させるべき1,2,4,5‐テトラキス(ジ
メチルシリル)ベンゼンの反応性や沸点、およびビス
(アセチレン)類の沸点等を考慮して、一般に用いられ
る溶媒、例えば炭化水素系、またはエーテル系の溶媒の
中から選ぶのが好ましい。
【0015】本発明方法において反応は0℃以下でも進
行するが、好ましい速度を達するためには250℃まで
の温度に加熱することもできる。原料物質の構造にもよ
るが、一般的に好ましい温度領域は0〜150℃であ
る。
【0016】反応後の生成物の分離は、通常の蒸留、再
結晶、クロマトグラフィー、溶媒による抽出、または再
沈等の有機化学的に通常用いられる手段により、容易に
実施される。
【0017】本発明の前記一般式(II)で表わされる
ポリカルボシラン類の分子量は、通常500〜10,0
00,000、好ましくは1000〜1,000,00
0であるが、これに限定されるものではない。
【0018】本発明方法により、ヘリウム雰囲気下での
熱重量分析で、重量減少が5%になる温度が300℃以
上のポリカルボシラン類、または900℃までの加熱時
に、その残存率が20%以上のポリカルボシラン類を製
造することができる。このようなポリカルボシラン類そ
れ自体を、耐熱性材料またはプレセラミックスとして用
いることができる。
【0019】このポリカルボシラン類は通常、電導度が
10−8S/cm以下である。しかしこのポリカルボシ
ラン類にドーピングを行うことにより、電導度は10-7
〜103S/cmの範囲になる。従ってこのポリカルボ
シラン類は導電性材料として用いることができる。
【0020】このドーピングの際にドーパントとして
は、従来から知られているもの等、種々のものを用いる
ことができる。例えば、I2、SbF5、AsF5、SF
eCl3等が挙げられる。これらのドーパントは単独
で、または2種以上組合わせて用いることができる。
【0021】ポリカルボシラン類にドーピングを行う方
法は特に限定されるものではない。例えば、本発明によ
り得られるポリカルボシラン類からなる薄膜を形成した
後、これをドーパントの蒸気にさらす方法およびドーパ
ントの液体に浸す方法や、予めポリカルボシラン類とド
ーパントを含む溶液を用いてドーピングされた薄膜を形
成する方法、またはポリカルボシラン類とドーパントの
混合物を用いてドーピングされたペレットを形成する方
法等、種々の方法を用いることができる。
【0022】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、もとより本発明は、これら実施例に限定されるも
のではない。
【0023】実施例1 Pt(CH2=CH2)(PPh32を0.010mモ
ル、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベ
ンゼンを0.25mモル及び、1,4‐ビス(2‐フェ
ニルエチニル)ベンゼンを0.25mモル含むベンゼン
溶液6mlを、30℃にて18時間反応をさせたとこ
ろ、不溶性の白色ポリマー、ポリ(1,4,5,8‐テ
トラヒドロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,1,
4,4,5,5,8,8‐オクタメチル‐3,7‐ジフ
ェニルアントラセン‐2,6‐ジイル‐1,4‐フェニ
レン)ポリ(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,
5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8
‐オクタメチル‐3,6‐ジフェニルアントラセン‐
2,7‐ジイル‐1,4‐フェニレン)が91%収率で
得られた。本化合物は文献に未収載の新規化合物であ
り、その物性値、スペクトルデータは以下の通りであっ
た。
【0024】
【化5】 融点:280℃以上 IR(KBr):1244cm-1 元素分析(C3640Si4n (理論値)C 73.91%; H 6.89% (実測値)C 72.68%; H 7.11% 熱重量分析(ヘリウム雰囲気下、10℃/分の昇温速度
で900℃まで加熱) 496℃ 残存率95% 520℃ 残存率90% 900℃ 残存率62%
【0025】実施例2 Pt(CH2=CH2)(PPh32を0.010mモ
ル、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベ
ンゼンを0.25mモル及び、1,4‐ビス(1‐オク
チニル)ベンゼンを0.25mモル含むベンゼン溶液6
mlを、60℃にて20時間反応させたところ、難溶性
の黄白色ポリマー、ポリ(1,4,5,8‐テトラヒド
ロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,
5,5,8,8‐オクタメチル‐3,7‐ジヘキシルア
ントラセン‐2,6‐ジイル‐1,4‐フェニレン)ポ
リ(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐
テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタ
メチル‐3,6‐ジヘキシルアントラセン‐2,7‐ジ
イル‐1,4‐フェニレン)が得られた。これをベンゼ
ン可溶部(収率25%)と不溶部(収率50%)に分離
した。本化合物は文献に未収載の新規化合物であり、そ
の物性値、スペクトルデータは以下の通りであった。
【0026】
【化6】 ベンゼン可溶部 融点:300℃以上 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
4500 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
1.51 H−NMR(CDCl3): δ 7.8−7.7
(m,2H),6.8(s,4H),2.2−2.0
(br s,4H),1.3−1.1(br s,16
H),0.7(br s,6H),0.37(s,6
H),0.35(s,6H),0.15(s,6H),
0.12(s,6H) IR(KBr):1241cm-1 ベンゼン不溶部 融点:300℃以上 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
11100 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
1.9 IR(KBr):1241cm-1 元素分析 (C3656Si4n (理論値)C 71.92%; H 9.39% (実測値)C 71.60%; H 9.62% 熱重量分析(ヘリウム雰囲気下、10℃/分の昇温速度
で900℃まで加熱) 424℃ 残存率95% 440℃ 残存率90% 900℃ 残存率24%
【0027】実施例3 Pt(CH2=CH2)(PPh32を0.010mモ
ル、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベ
ンゼンを0.25mモル及び、1,1′‐ビス(2‐フ
ェニルエチニル)フェロセンを0.25mモル含むベン
ゼン溶液6mlを、30℃にて18時間反応をさせたと
ころ、可溶性の赤茶色ポリマー、ポリ(1,4,5,8
‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,
1,4,4,5,5,8,8‐オクタメチル‐3,7‐
ジフェニルアントラセン‐2,6‐ジイル‐1,1′‐
フェロセニレン)ポリ(1,4,5,8‐テトラヒドロ
‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,5,
5,8,8‐オクタメチル‐3,6‐ジフェニルアント
ラセン‐2,7‐ジイル‐1,1′‐フェロセニレン)
が94%収率で得られた。本化合物は文献に未収載の新
規化合物であり、その物性値、スペクトルデータは以下
の通りであった。
【0028】
【化7】 融点:300℃以上 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
22600 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
2.91 H−NMR(CDCl3): δ 7.8−7.7
(m,2H),7.25(br s,6H),6.9
(br s,4H),3.8(s,4H),3.7
(s,4H),0.57(s,6H),0.52(s,
6H),0.12(s,6H),0.07(s,6H) IR(KBr):1246cm-1 元素分析 (C4044Si4Fe)n (理論値)C 69.33%; H 6.40% (実測値)C 68.62%; H 6.66% 熱重量分析(ヘリウム雰囲気下、10℃/分の昇温速度
で900℃まで加熱した); 454℃ 残存率95% 472℃ 残存率90% 900℃ 残存率49%
【0029】実施例4 反応条件を30℃、18時間で行う他は、実施例2と同
様に反応を行い、黄白色ポリマー、ポリ{2,7‐
(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テ
トラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメ
チル‐3,7‐ジヘキシル‐2,6‐アントラセニレ
ン)}(1,4‐フェニレン){2,7‐(1,4,
5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐
1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメチル‐2,
6‐ジヘキシル‐3,7‐アントラセニレン)}(1,
4‐フェニレン)が得られた。これをベンゼン可溶部
(収率72%)と不溶部(収率25%)に分離した。そ
の物性値は以下の通りであった。 ベンゼン可溶部 融点:300℃以上 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
12000 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
2.1 ベンゼン不溶部 融点:300℃以上 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
21000 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
2.8
【0030】実施例5 Pt(CH2=CH2)(PPh32を0.010mモ
ル、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベ
ンゼンを0.25mモル及び、2,5‐ビス(2‐フェ
ニルエチニル)チオフェンを0.25mモル含むベンゼ
ン溶液6mlを、30℃にて18時間反応を行ったとこ
ろ、不溶性の黄色ポリマー、ポリ{2,5‐チオフェン
ジイル‐(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,
5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8
‐オクタメチル‐3,7‐ジフェニルアントラセン‐
2,6‐ジイル)}ポリ{2,5‐チオフェンジイル‐
(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テ
トラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメ
チル‐3,6‐ジフェニルアントラセン‐2,7‐ジイ
ル)}が85%収率で得られた。本化合物は文献に未収
載の新規化合物であり、その物性値、スペクトルデータ
は以下の通りであった。
【0031】
【化8】 融点:300℃以上 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
6100 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
1.81 H−NMR(CDCl3): δ 7.85−7.75
(m,2H),7.35−7.05(m,6H),6.
95−6.8(br s,4H),6.2−6.1(b
r s,2H),0.27(s,12H),0.20
(s,12H) IR(KBr):1246cm−1 元素分析 (C3438SSi4n (理論値)C 69.08%; H 6.48%; S
5.42%: (実測値)C 68.71%; H 6.48%; S
5.13% 熱重量分析(ヘリウム雰囲気下、10℃/分の昇温速度
で900℃まで加熱) 426℃ 残存率95% 900℃ 残存率49%
【0032】実施例6 Pt(CH2=CH2)(PPh32を0.010mモ
ル、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベ
ンゼンを0.25mモル及び、2,6‐ビス(2‐フェ
ニルエチニル)ピリジンを0.25mモル含むベンゼン
溶液6mlを、30℃にて18時間反応を行ったとこ
ろ、可溶性の淡黄色ポリマー、ポリ{2,6‐ピリジン
ジイル‐(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,
5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8
‐オクタメチル‐3,7‐ジフェニルアントラセン‐
2,6‐ジイル)}ポリ{2,6‐ピリジンジイル‐
(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テ
トラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメ
チル‐3,6‐ジフェニルアントラセン‐2,7‐ジイ
ル)}が71%収率で得られた。本化合物は文献に未収
載の新規化合物であり、その物性値、スペクトルデータ
は以下の通りであった。
【0033】
【化9】 融点:230−235℃(軟化点) 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
3500 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
1.41 H−NMR(CDCl3): δ 7.84−7.74
(m,2H),7.2−6.9(m,7H),6.78
−6.74(m,4H),6.13(d,J=7.7H
z,2H),0.32(s,6H),0.30(s,6
H),0.28(s,12H) IR(KBr):1239cm-1 元素分析 (C3539NSi4n (理論値)C 71.73%; H 6.71%; N
2.39%: (実測値)C 70.83%; H 6.73%; N
2.33% 熱重量分析(ヘリウム雰囲気下、10℃/分の昇温速度
で900℃まで加熱) 470℃ 残存率95% 900℃ 残存率70%
【0034】実施例7 Pt(CH2=CH2)(PPh32を0.010mモ
ル、1,2,4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベ
ンゼンを0.25mモル及び、1,1,3,3‐テトラ
メチル‐1,3‐ビス(1‐プロピニル)‐ジシロキサ
ンを0.25mモル含むベンゼン溶液6mlを、50℃
にて18時間反応を行ったところ、可溶性の淡黄色ポリ
マー、ポリ{(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,
4,5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,
8,8‐オクタメチル‐3,7‐ジメチルアントラセン
‐2,6‐ジイル)1,1,3,3‐テトラメチル‐
1,3‐ジシロキサンジイル}ポリ{(1,4,5,8
‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,
1,4,4,5,5,8,8‐オクタメチル‐3,6‐
ジメチルアントラセン‐2,7‐ジイル)1,1,3,
3‐テトラメチル‐1,3‐ジシロキサンジイル}が7
0%収率で得られた。本化合物は文献に未収載の新規化
合物であり、その物性値、スペクトルデータは以下の通
りであった。
【0035】
【化10】 融点:120−125℃(軟化点) 重量平均分子量(標準ポリスチレン基準、135℃):
5410 分子量分布指数(重量平均分子量/数平均分子量):
1.61 H−NMR(CDCl3): δ 7.71−7.62
(m,2H),2.23(s,6H),0.38(s,
12H),0.35(s,12H),0.30(s,1
2H) IR(KBr):1252cm-1 元素分析 (C2444OSi6n (理論値)C 55.74%; H 8.58%: (実測値)C 55.02%; H 8.56% 熱重量分析(ヘリウム雰囲気下、10℃/分の昇温速度
で900℃まで加熱) 425℃ 残存率95% 900℃ 残存率21%
【0036】実施例8 実施例1で得られたポリ(1,4,5,8‐テトラヒド
ロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,
5,5,8,8‐オクタメチル‐3,7‐ジフェニルア
ントラセン‐2,6‐ジイル‐1,4‐フェニレン)ポ
リ(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐
テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタ
メチル‐3,6‐ジフェニルアントラセン‐2,7‐ジ
イル‐1,4‐フェニレン)0.015mモル(モノマ
ー単位)に、ニトロメタン1mlを加え30分間撹拌し
たが、ポリマーは全く溶解しなかった。この混合物に無
水FeCl3 (0.03mモル)を含むニトロメタン溶
液0.2mlを室温にて加え、ポリマーへのドーピング
を行ったところ、直ちにポリマーの色が白色から褐色に
変化し溶解した。さらに室温にて30分間撹拌後、減圧
濃縮した。得られた褐色粉をペレットに成型し、二端子
法で電導度を測定したところ6×10-4S/cmであっ
た。以上の操作は、ポリマーおよび無水FeCl3 のニ
トロメタン溶液調製から電導度測定に到るまで、全て窒
素下で行った。
【0037】比較例 実施例1で得られたポリマーのみをペレットに成型し、
二端子法で電導度を測定したところ10-10S/cm以
下であった。
【0038】実施例9 実施例2で得られたポリ(1,4,5,8‐テトラヒド
ロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,
5,5,8,8‐オクタメチル‐3,7‐ジヘキシルア
ントラセン‐2,6‐ジイル‐1,4‐フェニレン)ポ
リ(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐
テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタ
メチル‐3,6‐ジヘキシルアントラセン‐2,7‐ジ
イル‐1,4‐フェニレン)について、実施例8と同様
に無水FeCl3 によるドーピングを行い、電導度を測
定したところ1×10-4S/cmであった。
【0039】実施例10 実施例3で得られたポリ(1,4,5,8‐テトラヒド
ロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,
5,5,8,8‐オクタメチル‐3,7‐ジフェニルア
ントラセン‐2,6‐ジイル‐1,1′‐フェロセニレ
ン)ポリ(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,
5,8‐テトラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8
‐オクタメチル‐3,6‐ジフェニルアントラセン‐
2,7‐ジイル‐1,1′‐フェロセニレン)につい
て、実施例8と同様に無水FeCl3 によるドーピング
を行い、電導度を測定したところ7×10-3S/cmで
あった。
【0040】実施例11 実施例5で得られたポリ{2,5‐チオフェンジイル‐
(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テ
トラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメ
チル‐3,7‐ジフェニルアントラセン‐2,6‐ジイ
ル)}ポリ{2,5‐チオフェンジイル‐(1,4,
5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐
1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメチル‐3,
6‐ジフェニルアントラセン‐2,7‐ジイル)}につ
いて、実施例8と同様に無水FeClによるドーピン
グを行い、電導度を測定したところ1×10-3S/cm
であった。
【0041】実施例12 実施例6で得られたポリ{2,6‐ピリジンジイル‐
(1,4,5,8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テ
トラシラ‐1,1,4,4,5,5,8,8‐オクタメ
チル‐3,7‐ジフェニルアントラセン‐2,6‐ジイ
ル)}ポリ{2,6‐ピリジンジイル‐(1,4,5,
8‐テトラヒドロ‐1,4,5,8‐テトラシラ‐1,
1,4,4,5,5,8,8‐オクタメチル‐3,6‐
ジフェニルアントラセン‐2,7‐ジイル)}につい
て、実施例8と同様に無水FeClによるドーピング
を行い、電導度を測定したところ7×10-3S/cmで
あった。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、入手容易な1,2,
4,5‐テトラキス(ジメチルシリル)ベンゼンとビス
(アセチレン)類から新規なポリカルボシラン類が一段
の反応で得られ、その分離精製も容易である。ポリカル
ボシラン類は、剛直な骨格を含むステップラダー構造を
有するため高い耐熱性を示し、耐熱性材料、特にエンジ
ニアリングプラスチックとして有用であり、ポリカルボ
シラン類のうち、高温における熱分解時の残存率が高い
ものは、プレセラミックスとして有用であり、またポリ
カルボシラン類は、有機π電子系とケイ素との結合を有
する、一次元の導電性ポリカルボシラン類の類縁ポリマ
ーであり、導電性材料として有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 1/12 H01B 1/12 Z // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 〔式中、Meはメチル基、R1はアルキル基、シクロア
    ルキル基、アリール基又はアラルキル基、Aはアルキレ
    ン基、アリーレン基、アラルキレン基、オリゴシラニレ
    ン基、−R2Si−O−SiR2−(ここでRはアルキル
    基である)、−C64−O−C64−、フェロセニレン
    基、フリレン基、チエニレン基又はピリジレン基であ
    り、mおよびnはそれぞれ0または正の整数であって、
    m+n≧1である〕で表わされるポリカルボシラン類。
  2. 【請求項2】 1,2,4,5‐テトラキス(ジメチル
    シリル)ベンゼンと一般式 R1−C≡C−A−C≡C−R1 〔式中、R1はアルキル基、シクロアルキル基、アリー
    ル基又はアラルキル基、Aはアルキレン基、アリーレン
    基、アラルキレン基、オリゴシラニレン基、−R2Si
    −O−SiR2−(ここでRはアルキル基である)、−
    64−O−C64−、フェロセニレン基、フリレン
    基、チエニレン基又はピリジレン基である〕で表わされ
    るビス(アセチレン)類とを、白金化合物の存在下に反
    応させることを特徴とする、一般式 【化2】 (式中、Meはメチル基、R1およびAはそれぞれ前記
    と同じ意味をもち、mおよびnはそれぞれ0または正の
    整数であって、m+n≧1である)で表わされるポリカ
    ルボシラン類の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のポリカルボシラン類を含
    有することを特徴とする耐熱性材料。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のポリカルボシラン類を含
    有することを特徴とするプレセラミックス。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のポリカルボシラン類を含
    有することを特徴とする導電性材料。
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