JPH0236179A - 導電性化合物の製造方法 - Google Patents

導電性化合物の製造方法

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JPH0236179A
JPH0236179A JP18464688A JP18464688A JPH0236179A JP H0236179 A JPH0236179 A JP H0236179A JP 18464688 A JP18464688 A JP 18464688A JP 18464688 A JP18464688 A JP 18464688A JP H0236179 A JPH0236179 A JP H0236179A
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JP
Japan
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electron donor
halogen element
crystal
charge transfer
skeleton
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Pending
Application number
JP18464688A
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English (en)
Inventor
Kazue Kawabata
和重 川端
Keiji Tanaka
田中 啓治
Makoto Mizutani
眞 水谷
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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  • Heterocyclic Compounds Containing Sulfur Atoms (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は導電性電荷移動錯体結晶から成る導電性化合物
の新規な製造方法に関するものである。
さらに詳しくいえば、本発明は、電子材料やレジスト材
料などとして有用な導電性に優れる電荷移動錯体結晶か
ら成る導電性化合物を短時間で効率よく製造しうる、量
産性に優れた導電性化合物の工業的製造方法に関するも
のである。
[従来の技術] 近年、電子供与体と電子受容体間の電子移動力によって
2種の分子が結合した電荷移動錯体は、導電性や常磁性
、あるいは電子ビームなどに対する感応性などの特性を
有し、電子材料やレジスト材料などとしての応用が可能
であることから注目され、積極的な研究がなされている
このような電荷移動錯体の1つとして、テトラチアフル
バレン骨格やテトラセレナフルバレン骨格などのフルバ
レン骨格を有する電子供与体とハロゲン元素との導電性
電荷移動錯体が知られており、またその製造方法として
、種々の方法が提案されている。例えば(1)クロロベ
ンゼンなどの溶媒に、電子供与体とテトラブチルアンモ
ニウムハロゲン塩を溶解し、その中に白金電極を入れて
1μA程度の電流を流して結晶を成長させる電解結晶成
長法、(2)容器内に仕切り板を設け、溶媒に電子供与
体を溶解させた溶液を一方の室に、溶媒にテトラブチル
アンモニウムハロゲン塩ヲ溶解した溶液を他方の室に入
れたのち、該仕切り板を取り除いて、両者の拡散により
結晶を得る拡散法、(3)溶媒に電子供与体とテトラブ
チルアンモニウムハロゲン塩を少量溶かし、該溶媒を徐
々に蒸発させて結晶を生成させる徐冷法などが提案され
ている。
しかしながら、これらの方法は、いずれも操作が煩雑で
ある上、結晶を形成させるのに、例えば数日ないし数カ
月間かかるなど、極めて長時間を要するといった欠点を
有しており、工業的製法としては、必ずしも満足しうる
ものではない。
他方、電子供与体と光分解性塩類との混合物又は積層体
に光を照射して、電荷移動錯体を形成させる方法が提案
されているが(特開昭61−148441号公報)、こ
の方法では導電性に優れた電荷移動錯体を得ることがで
きない。
[発明が解決しようとする課題J 本発明は、このような従来の導電性電荷移動錯体の製造
方法における欠点を克服し、導電性に優れる電荷移動錯
体結晶から成る導電性化合物を、簡単な操作で短時間に
製造しうる、量産性に優れた導電性化合物の工業的製造
方法を提供することを目的としてなされIこものである
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、導電性に優れた電荷移動錯体結晶から成
る導電性化合物の工業的製造方法について鋭意研究を重
ねた結果、フルバレン骨格を有する電気供与体とハロゲ
ン元素との反応物を昇華させて導電性電荷移動錯体の結
晶を形成させることにより、前記目的を達成しうろこと
を見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明は、フルバレン骨格を有する電子供与
体とハロゲン元素とを気相又は液相で反応させたのち、
この反応物を昇華させて、導電性電荷移動錯体の結晶を
形成させることを特徴とする導電性化合物の製造方法を
提供するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明において用いられるフルバレン骨格を有する電子
供与体は、一般式 で表すことができる。式中のy l、 M 2、M!、
M4M S、、M @、M 7及びM8は、それぞれイ
オウ原子又はセレンやテルルなどのカルコゲン元素であ
り、それらは同一であってもよいし、たがいに異なって
いてもよい。R1,R2、R3及びR4は、それぞれ水
素原子又はアルキル基であり、それらは同一であっても
よいし、たがいに異なっていてもよく、また、R1とR
2及びR1とR6はたがいに結合していてもよい。
このようなフルバレン骨格を有する電子供与体の具体例
としては、テトラチアフルバレン、ジメチルテトラチア
フルバレン、テトラメチルテトラチアフルバレン、ヘキ
サメチレンテトラチアフルバレン、ビスエチレンジチオ
テトラチアフルバレンなどのテトラチアフルバレン類、
ジセレナジチアフルパレン、ジメチルジセレナジチアフ
ルバレン、テトラメチルジセレナジチアフルバレン、ヘ
キサメチレンジセレナジチアフルバレンなどのジセレナ
ジチアフルバレン類、テトラセレナフルバレン、ジメチ
ルテトラセレナフルバレン、テトラメチルテトラセレナ
フルバレン、ヘキサメチレンテトラセレナフルバレンな
どのテトラセレナフルバレン類、ビスエチレンジチオテ
トラセレナフルバレン類などが挙げられる。これらの化
合物はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。
これらのフルバレン骨格を有する電子供与体と反応させ
るハロゲン元素としては、ヨウ素、臭素、塩素が好まし
く挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、
2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明における前記電子供与体とハロゲン元素との使用
割合については、ハロゲン元素に対する電子供与体の割
合がモル比で、通常50以下、好ましくはlO以下にな
るように用いられる。また、該電子供与体とハロゲン元
素との反応は、減圧下、常圧下、加圧下のいずれで行っ
てもよいし、空気中や不活性ガス雰囲気下のいずれで行
ってもよいが、通常は空気中において常圧下で行われる
。また、反応温度は通常0〜100℃の範囲で選ばれ、
反応時間は数十秒ないし数時間程度で十分である。
この際、反応速度を速めて、反応時間を短縮するために
、電子供与体を微粉状に粉砕して用いることが望ましい
このようにして得られた電子供与体とハロゲン元素との
反応物は、種々の組成の混合物であって、導電性が低い
ので、本発明においては、該反応物をさらに昇華させて
導電性電荷移動錯体の結晶を形成させる。この昇華の方
法については特に制限はなく、通常化合物の昇華精製に
慣用されている方法を用いることができる。例えば、昇
華した電荷移動錯体の結晶を形成させるための水冷など
により冷却された基板を備えた昇華装置内に、前記反応
物を入れ、装置内を10Pa以下程度に減圧にし、該反
応物を加熱することにより、前記基板上に導電性電荷移
動錯体の結晶を形成させ、次いでこの結晶が付着した基
板を取り出し、該結晶を回収することにより、所望の導
電性化合物を得ることができる。
このような方法によると、導電性電荷移動錯体の結晶を
短時間で得ることができるし、まI;、得られた該錯体
結晶の電気伝導度は極めて高いものである。例えば電気
伝導度1シ一メンス/CIw程度のヨウ化テトラチアフ
ルバレン[(T T F ) I 0.72)錯体結晶
を約30分間で、電気伝導度0.1シ一メンス/cm程
度のヨウ化テトラメチルテトラチアフルバレン[(TM
TTF)21] 錯体結晶を約40分間で、電気伝導度
1シ一メンス/cm程度のヨウ化ビスエチレンジチオテ
トラチアフルバレン[(BEDTTTF)21s]錯体
結晶を約40分間で得ることができる。
[実施例] 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
実施例1 テトラチアフルバレン(TTF)10mgを乳鉢でよく
すりつぶしてびんの中に入れ、さらにヨウ素10mgを
入れて、室温、空気中で数分間以上撹拌を行うと、TT
Fはヨウ素と反応して黄色から黒色に変色した。この反
応物の電気伝導度は10−3シ一メンス/cmであった
。またそのX線回折チャートを第1図に示す。
次に、水冷された基板を備えた昇華装置に、前記反応物
を入れ、装置内をlPaまで減圧にしたのち、該反応物
をヒーターにより180℃に加熱して、約5分間昇華さ
せ、該基板上に結晶を形成させた。この結晶について、
粉末法X線回折により組成構造を調べた。このX線回折
チャートを第2図に示す。その結果、該結晶は、B、A
、S c o t tらの報告によるヨウ化テトラチア
フルバレン[(T T F )I。ア2]の結晶構造と
一致した。
次に、該結晶を室温で1000気圧の圧力をかけて直径
1 mm、長さ5mmの円柱に成形し、第3図に示すよ
うに、この試料1に、金ペーストで4つの電極2.3.
4及び5をつけ、直径20μmの金線を用いてそれぞれ
の電極からリード線2′3′ 4′及び5′を出し、2
″から5′へ0.1μAの直流電流Iを流して、電極3
及び4間の電圧Vを測定し、電気伝導度を求めた。その
結果核結晶は、電気伝導度が1シ一メンス/cm程度と
いう高い導電性を有するものであった。
なお、原料の混合から結晶の回収までに要した時間は3
0分であった。
実施例2 テトラメチルテトラチアフルバレン(TMTTF)50
rtrgとヨウ素25mgを用いた以外は、実施例1と
同様に実施した。反応物の電気伝導度は10−6ジ一メ
ンス/cmであり、また昇華により得られた錯体結晶は
、X線回折結果からヨウ化テトラメチルテトラチアフル
バレン[(T M T T F )z I ]であるこ
とが確認された。このものの電気伝導度は0.1シ一メ
ンス/cmであった。なお、錯体結晶の製造に要した時
間は40分であった。
実施例3 ビスエチレンジチオテトラチアフルバレン(BEDTT
TF)10myとヨウ素1mgを用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。反応物の電気伝導度は10−’シ
ーメツ1フcmであり、まt;昇華により得られた錯体
結晶は、X線回折結果から、ヨウ化ビスエチレンジチオ
テトラチアフルバレン[(B E D T T T F
 )z I 3]であることが確認されtこ 。
このものの電気伝導度は1シ一メンス/cmであった。
なお、錯体結晶の製造に要した時間は40分であった。
[発明の効果] 本発明方法によると、従来の方法に比べて、極めて短時
間で、かつ簡単な操作により、導電性に優れた電荷移動
錯体結晶から成る導電性化合物を製造しうるので、該導
電性化合物を低コストで量産することができる。
本発明方法によって得られた導電性化合物は、電子材料
やレジスト材料などとして好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、それぞれ本発明方法におけるテト
ラチアフルバレンとヨウ素との反応物の1例のX線回折
チャート及び該反応物を昇華させて得られた結晶の1例
のX線回折チャートである。 第3図は本発明方法により得られた電荷移動錯体結晶の
電気伝導度を測定する方法を示す説明図であり、図中符
号1は試料、2.3.4及び5は電極、2’  3’ 
 4’及び5′はリード線である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フルバレン骨格を有する電子供与体とハロゲン元素
    とを気相又は液相で反応させたのち、この反応物を昇華
    させて、導電性電荷移動錯体の結晶を形成させることを
    特徴とする導電性化合物の製造方法。
JP18464688A 1988-07-26 1988-07-26 導電性化合物の製造方法 Pending JPH0236179A (ja)

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