JP4936445B2 - アセチレン系ポリマー - Google Patents
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- RMCOOBXYAJXSDW-YIXHJXPBSA-N C/C=C(\C)/C1=C(C)C=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2C34 Chemical compound C/C=C(\C)/C1=C(C)C=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2C34 RMCOOBXYAJXSDW-YIXHJXPBSA-N 0.000 description 1
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Description
この高分子化合物として、置換ポリアセチレン化合物であるアセチレン系高分子化合物があげられる。置換ポリアセチレンはそのユニークな構造により特異な性質を示すことが知られている。これらのポリマーは置換基の種類により溶解性や空気中での安定性等が大きく変化する。ビニルポリマーに比較して剛直な主鎖構造を持ち、嵩高い置換基の存在によって広い分子鎖間隙を持たせることにより気体などの高い物質透過性能が期待できる。また主鎖共役の存在により置換基の種類を変えることにより種々の色彩を示すことが知られている。しかしながら、ポリ(ジフェニルアセチレン)類は、重量平均分子量(Mw)が100万以上の高重合体が得られ、優れた熱安定性を有することが知られている。ポリ(ジフェニルアセチレン)はいずれの溶媒にも不溶で、かつ融点を持たないことなど、加工上の問題がある。
o−(トリアリルキシリル)フェニルアセチレン重合体(特許文献1参照)、1―フェニル−2−(p−トリメチルシリルフェニル)アセチレン重合体(特許文献2参照)、o−(トリメチルシリル)フェニルアセチレン重合体(特許文献3、4参照)、o−(ジメチルシリル)フェニルアセチレン重合体(特許文献5参照)、o−(トリメチルゲルミルフェニル)アセチレン重合体(特許文献6参照)。
これらの高分子化合物は耐溶剤性、耐熱性を有しており、酸化により着色を減少させることができる。しかしながら、実用的には更に長い主鎖共役を有しており、簡便かつ安定な酸化処理により更に高い透明性を有し、かつ着色のない材料に変換可能な材料が求められている。
(1)下記式(1)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマー。
Aは、2位に置換基を有する1−ナフチル基、10位に置換基を有する9−フェナントリル基、又はピレニル基から選ばれるモノ置換アリール基を表す。ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 1 (R1は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 2 (R2は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR3R4(R3及びR4は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 5 (R5は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR 6 (R6は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R7)(R8 )(R7、R8は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR9(R9は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。ただし、上記の繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。)
(2)下記式(2)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマー。
A1は、2位に置換基を有するモノ置換1−ナフチル基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 10 (R10は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 11 (R11は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR12R13(R12及びR13は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 14 (R14は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR15 (R15は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R16)(R17 )(R16、R17は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR18(R18は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。ただし、上記の繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。)
(3)(1)に記載のアセチレン系ポリマーに対し、主鎖の電子を除去する酸化処理したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
(4)(2)に記載のアセチレン系ポリマーに対し、主鎖の電子を除去する酸化処理したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
(5)下記式(3)で表されるモノマーを、MXn(式中、MはW、Mo、Cr、Ta、Nb、Mn、Ni、Pd、Ru及びRhから選ばれる金属、Xはハロゲン原子又はCOから選ばれる。nは整数である。)で表される金属化合物又はMXnYm(式中、MはW、Mo、Cr、Ta、Nb、Mn、Ni、Pd、Ru及びRhから選ばれる金属、Xはハロゲン原子、CO及び水素原子から選ばれる原子又は基、Yは、シクロオクタジエン、ノルボルナジエン、アセチルアセトナート、オレフィン、ジエン、アルキレン及びアルキルから選ばれる有機基を表す。)で表される有機金属錯体の存在下に重合させることを特徴とする下記式(1)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマーの製造方法。
Aは、2位に置換基を有する1−ナフチル基、10位に置換基を有する9−フェナントリル基、又はピレニル基から選ばれるモノ置換アリール基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 1 (R1は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 2 (R2は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR3R4(R3及びR4は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 5 (R5は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR 6 (R6は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R7)(R8 )(R7、R8は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR9(R9は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。ただし、上記の繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。)
(6)下記式(2)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマー。
A1は、2位に置換基を有するモノ置換1−ナフチル基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 10 (R10は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 11 (R11は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR12R13(R12及びR13は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 14 (R14は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR15 (R15は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R16)(R17 )(R16、R17は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR18(R18は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基であり、これらの基の少なくとも1つはキラリティを有する基である。ただし、繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。)
(7)(6)に記載のアセチレン系ポリマーに対し、主鎖の電子を除去する酸化処理したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
(8)(1)に記載のアセチレン系ポリマーに対し加熱処理により結晶性を付与したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
(9)(2)に記載のアセチレン系ポリマーに対し加熱処理により結晶性を付与したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
(10)(6)に記載のアセチレン系ポリマーに加熱処理により結晶性を付与したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
Aは、2位に置換基を有する1−ナフチル基、10位に置換基を有する9−フェナントリル基、又はピレニル基から選ばれるモノ置換アリール基を表す。ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 1 (R1は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 2 (R2は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR3R4(R3及びR4は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 5 (R5は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR 6 (R6は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R7)(R8 )(R7、R8は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR9(R9は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。
Aが1−ナフチル基を表すときは、置換基の位置は2位である。
Aが9−フェナントリル基を表すときは、置換基の位置は10位である。
Aが1−ピレニル基を表すときは、置換基の位置は2、3又は4位である。
上記アセチレン系ポリマーの重量平均分子量は、2000から5000000である。
A1は、2位に置換基を有するモノ置換1−ナフチル基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 10 (R10は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R11 (R11は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR12R13(R12及びR13は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 14(R14は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR15 (R15は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R16)(R17 )(R16、R17は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR18(R18は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。
上記アセチレン系ポリマーの重量平均分子量は、2000から5000000である。
前記記載中アリール基上の置換基または、アルキル基を有する置換基中のアルキル基は、炭素数1から40のアルキル基である。具体的にはメチル基、エチル基,n―プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、i−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−メチルヘプチル基、n−オクチル基、2−メチルヘプチル基、n−ノニル基、2−メチルノニル基、n−デシル基、2−メチルデシル基、n−ウンデシル基、2−メチルウンデシル基、n−ドデシル基、2−メチルドデシル基、n−トリデシル基、2−メチルトリデシル基、n−テトラデシル基、2−メチルテトラデシル基、n−ペンタデシル基、2−メチルペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、2−メチルヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、2−メチルヘプタデシル基、n−オクタデシル基、2−メチルオクタデシル基、n−ノナデシル基、2−メチルノナデシル基、n−エイコシル基、2−メチルエイコシル基、n−ヘンエイコシル基、2−メチルヘンエイコシル基、2−メチルドコシル基、n−ドコシル基、n−トリコシル基、2−メチル−n―トリコシル基、n−テトラコシル基、2−メチルテトラコシル基、n−ペンタコシル基、2−メチルペンタコシル基、2−メチルヘキサコシル基、n−ヘキサコシル基、n−ヘプタコシル基、2−メチルヘプタコシル基、n―オクタコシル基、2−メチルオクタコシル基、n−ノナコシル基、2−メチルノナコシル基、n−トリアコンチル基、2−メチルトリアコンチル基、n−ドトリアコンチル基、2−メチルトリトリアコンチル基、n−テトラコンチル基、2−メチルテトラコンチル基を表す。
これらの中で炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、その具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基、n−オクタデシル基、2−メチルヘキシル基が挙げられる。
一般式(3)で表わされるポリマーの繰り返し単位上のA1の1−ナフチル基が、キラリティを有するアルキル基や該アルキル基を有する置換基である場合のアルキル基としては、好ましくは下記のものが挙げられる。
前記式(3)、(5)中、アルキル基、又は置換基として含まれるアルキル基の具体例、好ましい例は前記と同様である。
前記金属化合物触媒としては、具体的には、WCl6、WBr6、WI6、WF6、W(CO)6、MoCl5、CrCl3、TaCl5、NbCl5、MnCl3、PdCl3、RuCl3、RhCl3等を挙げることができる。
金属Mは、W、Mo、Cr、Ta、Nb、Mn、Ni、Pd、Ru、Rhから選ばれる。Xは、CO、ハロゲン原子、水素原子から選ばれる基又は原子を表す。ハロゲン原子は塩素、フッ素、臭素及ヨウ素から選ばれる原子である。有機基Yは、シクロオクタヂエン、ノルボルナジエン、アセチルアセトナート、オレフィン、ジエン、アルキレン、アルキルから選ばれる有機基である。
n,mは、整数を表す。
有機金属錯体の具体例としては、Ni(cycloocatadiene)2、[Ru(norbornadiene)Cl]2を挙げることができる。
具体的には、Ni(cycloocatadiene)2、[Ru(norbornadiene)Cl]2等を挙げることができる。
本発明の製造方法において上記の金属化合物又は有機金属錯体触媒の使用量は出発原料のモノマーに対し、好ましくは0.1〜10モル%、より好ましくは1〜5モル%である。
酸化方法は、例えば、塩素や沃素、硝酸、塩化第2鉄、塩化第2金など種々の酸化剤の存在下に、原料物質と気相もしくは液相で直接接触させる方法を採用できる。反応に際して酸化剤を添加する。
酸化剤の濃度、温度、反応時間を制御することにより酸化の状態を分けることが可能である。酸化の度合いを調節することによって、透明度を向上させ、着色を防止することができる。好ましくは酸化剤の濃度 ポリマーの10〜200wt%、反応温度 20〜50℃、反応時間 10〜180分である。
無置換ポリアセチレンの場合と同様、これらのアセチレン系ポリマーに酸化剤をドーピングすると、主鎖から電子が引き抜かれることにより酸化されて主鎖上に下記式で表されるようにソリトンが生成し、これにより主鎖の電子状態が変化することにより透明度を向上させ、着色を防止することができると考えられる。
また、上記コート層の膜厚は目的に応じて適宜設定すればよく、通常、100Å〜100μmが好ましく、より好ましくは1000〜10000Åである。
得られたコート層は置換基によりその色調が大きく異なった。例えば2位に長鎖アルキル基を有するポリ(1−エチニルナフタレン)ではアルキル鎖長が長くなるにつれて結晶性が向上するとともに吸収波長は長波長シフトし、色調は赤紫色から青色へと変化した。これはアルキル基の鎖長が長くなるにつれてアルキル基同士の相互作用が増すことにより一次構造、高次構造の規則性が増したためと考えられる。さらにこれを加熱すると自己組織化により結晶化が進行し、一次構造、高次構造の規則性がさらに増すことにより吸収波長はさらに長波長シフトした。この結晶化は加熱前後の広角X線散乱を比較することにより確認することができる。加熱処理は、温度80〜300℃が好ましく、150〜250℃がより好ましい。加熱時間は10秒〜10分が好ましく、30秒〜5分がより好ましい。
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
(1)1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレンの製造工程
窒素雰囲気下−50℃でエチニルナフタレン3gのテトラヒドロフラン溶液30mLにノルマルブチルリチウムの1.6mol/Lヘキサン溶液を添加した。−90℃に冷却後、カリウムターシャリーブトキシド2.5gのテトラヒドロフラン溶液15mLを添加し、−80℃で1時間撹拌後5℃まで昇温した。−70℃でブロモヘキサン3.3gを滴下し、30℃で一晩撹拌した。0℃で水100mLを滴下し、ヘキサンを加え、生成した化合物を抽出した。このヘキサン層を蒸留水300mLで3回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、濾過後、溶媒を留去した。カラム精製後溶媒を留去し、ヘキサンを展開溶媒としてカラム精製することにより2.2gの1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),3.6(1H),3.0(2H),1.7(2H),1.3(6H),0.9(3H)
1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレン0.35gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレン)アセチレン0.25gを得た。
重量平均分子量は約20000であった。このものは、溶解性が低いためスピンコートが困難であった。
ポリ(1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、FeCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−n−ヘキシルナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図1に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。 透過率は良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−メチルナフタレンの製造工程
20mLのトリエチルアミンに10gの1−ブロモ−2−メチルナフタレン、0.63gのジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、0.24gのトリフェニルホスフィン、0.24gの臭化銅、0.95gの臭化リチウム、7.6gの3−メチル−1−ブチン−3−オールを添加し、90℃で8時間反応させた。
エバポレーターで脱溶剤後、エチルエーテルを添加し、生成した化合物を抽出した。このエチルエーテル層を蒸留水300mLで3回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、その後濾過し、濾液の溶媒を留去後、酢酸エチル/ヘキサン(1/4)を展開溶媒としてカラム精製した。
得られた化合物に30mLのジエチレングリコール、4.4gの水酸化カリウムを添加し、90℃で15時間攪拌した。エチルエーテルを加え、生成した化合物を抽出した。このエチルエーテル層を蒸留水300mLで2回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、濾過後、溶媒を留去した。ヘキサンを展開溶媒としてカラム精製することにより3.5gの1−エチニル−2−メチルナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),3.7(1H),2.6(3H)
1−エチニル−2−メチルナフタレン0.39gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−メチルナフタレン)0.21gを得た。
重量平均分子量は、約200000であった。
生成ポリマーをガラスの表面にスピンコーティングしたものは赤紫色であった。透過度の測定結果を図2に示した。
ポリ(1−エチニル−2−メチルナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、FeCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−メチルナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−メチルナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図3に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−エトキシナフタレンの製造工程
窒素雰囲気下で3.3gの2−ブトキシアセトナフトンに−78℃で9.19mLのリチウムジイソプロピルアミドの2Mテトラヒドロフラン溶液を滴下し、2時間撹拌した。これに3.17gのジエチルクロロホスフェートを添加後、室温で1時間撹拌した。―78℃で2.65mLのリチウムジイソプロピルアミドの2Mテトラヒドロフラン溶液を滴下し、18時間撹拌した。エチルエーテルを加え、生成した化合物を抽出した。このエチルエーテル層を蒸留水300mLで2回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、濾過後、溶媒を留去した。クロロホルム/ヘキサン(1/4)を展開溶媒としてカラム精製することにより1.9gの1−エチニル−2−エトキシナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),4.3(2H),4.1(1H),1.4(3H)
1−エチニル−2−エトキシナフタレン0.29gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−エトキシナフタレン)(0.18g)を得た。
重量平均分子量は(約50000)であった。このものは、ガラス表面にスピンコーティングしたところ、紫色に着色し、透過度を図18に示した。
ポリ(1−エチニル−2−エトキシナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、FeCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−エトキシナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−エトキシナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図4に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−エチルチオナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−メチルナフタレンの製造工程中1−ブロモ−2−メチルナフタレンを1−ブロモ−2−エチルチオナフタレンに置き換えることにより1−エチニル−2−エチルチオナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),4.3(2H),4.2(1H),1.4(3H)
(1)1−エチニル−2−ナフトエ酸エチルの製造工程
1−エチニル−2−メチルナフタレンの製造工程中1−ブロモ−2−メチルナフタレンを1−ブロモ−2−ナフトエ酸エチルに置き換えることにより1−エチニル−2−ナフトエ酸エチルを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),4.4(4H),4.2(1H),1.4(6H)
(1)1−エチニル−2−ジエチルアミノナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−メチルナフタレンの製造工程中1−ブロモ−2−メチルナフタレンを1−ブロモ−2−ジエチルアミノナフタレンに置き換えることにより1−エチニル−2−ジエチルアミノナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),4.2(1H),3.3(4H),1.2(6H)
(1)1−エチニル−4−メチルナフタレンの製造工程
60mLのトリエチルアミンに6gの1−ブロモ−4−メチルナフタレン、0.11gのジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、0.17gのトリフェニルホスフィン、0.19gのヨウ化銅、3.1gのトリメチルシリルアセチレンを添加し、90℃で16時間反応させた。エバポレーターで脱溶剤後、エチルエーテルを添加し、生成した化合物を抽出した。このエチルエーテル層を蒸留水300mLで3回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、その後濾過し、濾液の溶媒を留去後、ヘキサンを展開溶媒としてカラム精製した。得られた化合物に30mLのジエチレングリコール、4.4gの水酸化カリウムを添加し、室温で3時間攪拌した。エチルエーテルを加え、生成した化合物を抽出した。このエチルエーテル層を蒸留水300mLで2回洗浄後、無水硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、濾過後、溶媒を留去した。塩化メチレン/ヘキサン(1/4)を展開溶媒としてカラム精製することにより1.6gの1−エチニル−4−メチルナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),3.4(1H),2.6(3H)
1−エチニル−4−メチルナフタレン0.39gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−4−メチルナフタレン)0.21gを得た。
重量平均分子量は、約50000であった。このものは、ガラス表面にスピンコーティングしたところ、赤紫色に着色し、透過度を図19に示した。
ポリ(1−エチニル−4−メチルナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、FeCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−4−メチルナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−4−メチルナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図5に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−n−デシルナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−ヘキシルナフタレンの製造工程中ブロモヘキサンをブロモデカンに置き換えることにより1−エチニル−2−n−デシルナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),3.6(1H),3.0(2H),1.7(2H),1.3(16H),0.9(3H)
1−エチニル−2−n−デシルナフタレン1.0gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−n−デシルナフタレン)0.6gを得た。
重量平均分子量は約30000であった。
生成ポリマーをガラスの表面にスピンコーティングしたものは青色であった。透過度の測定結果を図6に示した。
ポリ(1−エチニル−2−n−デシルナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、AuCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−n−デシルナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−n−デシルナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図7に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。透過率は良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−ヘキシルナフタレンの製造工程中ブロモヘキサンをブロモ−n−オクタデカンに置き換えることにより1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),3.6(1H),3.0(2H),1.7(2H),1.3(32H),0.9(3H)
1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン1.0gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン)0.5gを得た。
重量平均分子量は約15000であった。
生成ポリマーをガラスの表面にスピンコーティングしたものは青色であった。透過度の測定結果を図8に示した。
ポリ(1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、AuCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図9に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。透過率は良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−(3−フェニルプロピル)ナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−ヘキシルナフタレンの製造工程中ブロモヘキサンを1−ブロモ−3−フェニルプロパンに置き換えることにより1−エチニル−2−n−(3−フェニルプロピル)ナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.6(1H),7.4(9H),2.8(2H),2.6(2H),2.0(2H)
1−エチニル−2−(3−フェニルプロピル)ナフタレン1.0gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−(3−フェニルプロピル)ナフタレン)0.35gを得た。
重量平均分子量は約12000であった。このものは、ガラス表面にスピンコーティングしたところ、紫色に着色し、透過度を図20に示した。
ポリ(1−エチニル−2−(3−フェニルプロピル)ナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、AuCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−(3−フェニルプロピル)ナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−(3−フェニルプロピル)ナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図10に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。透過率は良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−ヘキシルナフタレンの製造工程中ブロモヘキサンを1−ブロモ−2−エチルヘキサンに置き換えることにより1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.8(2H),7.5(3H),3.6(1H),3.0(2H),1.7(2H),1.3(32H),0.9(3H)
1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレン1.0gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレン)0.25gを得た。
重量平均分子量は約18000であった。このものは、ガラス表面にスピンコーティングしたところ、青色に着色し、透過度を図21に示した。
ポリ(1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、AuCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度の測定結果を図11に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収スペクトルは良好であることを示している。透過率は良好であることを示している。
(1)1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレンの製造工程
1−エチニル−2−ヘキシルナフタレンの製造工程中ブロモヘキサンを1−ブロモ−2−(S)−メチルブタンに置き換えることにより1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレンを得た。1H NMR(270MHz,CDCl3) δ8.3(1H),7.7(2H),7.4(1H),7.3(1H),7.2(1H),7.2(1H),4.0(1H),3.9(1H),2.0(2H),1.9(1H),1.6(1H),1.3(1H),1.0(3H),0.9(3H)
1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン0.5gをWCl6触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン)0.24gを得た。
重量平均分子量は約15000であった。このものは、溶解性が低いためスピンコートが困難であった。
ポリ(1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン)5mgを、クロロホルム0.37mlに溶解させ、FeCl31.5mgを添加して室温で30分撹拌することにより酸化を行った。
得られた酸化が終了したポリ(1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン)をガラスの表面に、スピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−(2−エチルヘキシル)ナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度およびCDスペクトルの測定結果を図12に示した。可視光領域380から780nmでの吸収スペクトル、CDスペクトルともにピークは観測されなかった。
この膜をアンモニア蒸気に常温常圧で1分間暴露すると膜の色は赤紫に変化した。透過度およびCDスペクトルの測定結果を図12に示した。580nm付近にピークトップのある吸収スペクトルが現れるとともに630nm付近に正の、530nm付近に負のピークを有するコットン効果が現れた。
(1)1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレンの重合工程
1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン0.2gをMoCl5触媒により重合させ、ポリ(1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン)0.02gを得た。
重量平均分子量は約9000であった。このものは、ガラス表面にスピンコーティングしたところ、青紫色に着色し、透過度を図22に示した。
ポリ(1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン)5mgを、クロロホルム150mgに溶解させ、ガラスの表面にスピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−(2−(S)−メチルブチル)ナフタレン)をコートしたガラスは透明であり、着色は見られなかった。
透過度およびCDスペクトルの測定結果を図13に示した。550nm付近に吸収極大を示すスペクトルが得られ、CDスペクトルでは600nm付近に負、500nm付近に正のピークを有するコットン効果が観測された。
この膜を硝酸蒸気に常温常圧で1分間暴露すると膜の色は透明に変化した。透過度およびCDスペクトルの測定結果を図13に示した。可視光領域380から780nmでの吸収スペクトル、CDスペクトルともにピークは消失した。
この膜をアンモニア蒸気に常温常圧で1分間暴露すると膜の色は赤紫色に変化した。550nm付近に吸収極大を示すスペクトルが再度観察され、CDスペクトルでは600nm付近に負、500nm付近に正のピークを有するコットン効果が現れた。
ポリ(1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン)5mgを、クロロホルム150mgに溶解させ、ガラスの表面にスピンコーティングした。得られたポリ(1−エチニル−2−n−オクタデシルナフタレン)をコートしたガラスは青色であった。透過度測定結果を図14に示した。600nm付近に吸収極大を示すスペクトルが得られた。この膜を200℃で5分間加熱すると吸収極大は630nm付近に長波長シフトし、吸光度も増大した。このことから主鎖共役が加熱により延びたことがわかった。
加熱前後の広角X線散乱の結果を図15に示した。加熱前は鋭いピークはほとんど見られなかったが、200℃で5分間加熱すると3.1°、6.2°、9.4°付近に鋭いピークが現れ、結晶化が進行したことがわかった。
(1)酸化処理したo−トリメチルシリルフェニルアセチレン重合体の透明性をガラスの表面にスピンコーティングした。透過度の測定結果を図16に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収率は図1,3,7,9,10及び11の結果と対比すると劣る結果であることがわかる。また着色がみられた。
(1)酸化処理したエチニルナフタレン重合体を、透明なガラスの表面にスピンコーティングした。透過度の測定結果を図17に示した。
可視光領域380から780nmでの吸収率は図1,3,7,9,10及び11の結果と対比すると劣る結果であることがわかる。また着色がみられた。
Claims (10)
- 下記式(1)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマー。
Aは、2位に置換基を有する1−ナフチル基、10位に置換基を有する9−フェナントリル基、又はピレニル基から選ばれるモノ置換アリール基を表す。ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 1 (R1は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 2 (R2は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR3R4(R3及びR4は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 5 (R5は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR 6 (R6は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R7)(R8 )(R7、R8は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR9(R9は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。ただし、上記の繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。) - 下記式(2)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマー。
A1は、2位に置換基を有するモノ置換1−ナフチル基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 10 (R10は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R11 (R11は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR12R13(R12及びR13は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 14 (R14は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR15 (R15は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R16)(R17 )(R16、R17は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR18(R18は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。ただし、上記の繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。) - 請求項1に記載のアセチレン系ポリマーに対し、主鎖の電子を除去する酸化処理したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
- 請求項2に記載のアセチレン系ポリマーに対し、主鎖の電子を除去する酸化処理したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
- 下記式(3)で表されるモノマーを、MXn(式中、MはW、Mo、Cr、Ta、Nb、Mn、Ni、Pd、Ru及びRhから選ばれる金属、Xはハロゲン原子又はCOから選ばれる。nは整数である。)で表される金属化合物又はMXnYm(式中、MはW、Mo、Cr、Ta、Nb、Mn、Ni、Pd、Ru及びRhから選ばれる金属、Xはハロゲン原子、CO及び水素原子から選ばれる原子又は基、Yは、シクロオクタジエン、ノルボルナジエン、アセチルアセトナート、オレフィン、ジエン、アルキレン及びアルキルから選ばれる有機基を表す。)で表される有機金属錯体の存在下に重合させることを特徴とする下記式(1)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマーの製造方法。
Aは、2位に置換基を有する1−ナフチル基、10位に置換基を有する9−フェナントリル基、又はピレニル基から選ばれるモノ置換アリール基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 1 (R1は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 2 (R2は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR3R4(R3及びR4は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 5 (R5は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR 6 (R6は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R7)(R8 )(R7、R8は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR9(R9は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基である。ただし、上記の繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。) - 下記式(2)で表される、繰り返し単位をn個有してなることを特徴とするアセチレン系ポリマー。
A1は、2位に置換基を有するモノ置換1−ナフチル基を表す。
ここで該置換基は、炭素数1から40のアルキル基、芳香族炭化水素基により置換されているアルキル基(炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−O−R 10 (R10は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−S−R 11 (R11は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−NR12R13(R12及びR13は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)、シアノ基、カルボキシル基、−SO 2 R 14 (R14は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−COOR15 (R15は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)、−CON(R16)(R17 )(R16、R17は、水素原子又は炭素数1から40のアルキル基を表し、同一の基であっても異なる基であってもよい。)及び−COR18(R18は、炭素数1から40のアルキル基を表す。)から選ばれる基であり、これらの基の少なくとも1つはキラリティを有する基である。ただし、繰り返し単位は必ずしも互いに同一である必要はない。) - 請求項6に記載のアセチレン系ポリマーに対し、主鎖の電子を除去する酸化処理したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
- 請求項1に記載のアセチレン系ポリマーに対し加熱処理により結晶性を付与したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
- 請求項2に記載のアセチレン系ポリマーに対し加熱処理により結晶性を付与したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
- 請求項6に記載のアセチレン系ポリマーに加熱処理により結晶性を付与したことを特徴とするアセチレン系ポリマー。
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