JPH0264129A - ポリ―o―メトキシアニリン、その製造方法およびそれを含む伝導性高分子 - Google Patents
ポリ―o―メトキシアニリン、その製造方法およびそれを含む伝導性高分子Info
- Publication number
- JPH0264129A JPH0264129A JP1143952A JP14395289A JPH0264129A JP H0264129 A JPH0264129 A JP H0264129A JP 1143952 A JP1143952 A JP 1143952A JP 14395289 A JP14395289 A JP 14395289A JP H0264129 A JPH0264129 A JP H0264129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- methoxyaniline
- solution
- poly
- producing poly
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VMPITZXILSNTON-UHFFFAOYSA-N o-anisidine Chemical compound COC1=CC=CC=C1N VMPITZXILSNTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 35
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000005691 oxidative coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 9
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NSBIQPJIWUJBBX-UHFFFAOYSA-N n-methoxyaniline Chemical compound CONC1=CC=CC=C1 NSBIQPJIWUJBBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 abstract 1
- SAVROPQJUYSBDD-UHFFFAOYSA-N formyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)=CO SAVROPQJUYSBDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 15
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 11
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910004713 HPF6 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 101100450563 Mus musculus Serpind1 gene Proteins 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 240000004760 Pimpinella anisum Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- WEVYAHXRMPXWCK-FIBGUPNXSA-N acetonitrile-d3 Chemical compound [2H]C([2H])([2H])C#N WEVYAHXRMPXWCK-FIBGUPNXSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 aniline oxide Chemical compound 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005442 molecular electronic Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/02—Polyamines
- C08G73/026—Wholly aromatic polyamines
- C08G73/0266—Polyanilines or derivatives thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
- H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (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。
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]
この発明はポリ−o−メトキシアニリン、その製造方法
およびそれを含む新規な電気伝導性高分子に関するもの
である。
およびそれを含む新規な電気伝導性高分子に関するもの
である。
[発明の背景]
電気伝導性高分子はポリピロール、ポリチオフェンおよ
びポリアニリンのような複素環式または芳香族単量体か
ら作られていた。これらの伝導性高分子の製法、構造お
よびスペクトル、伝導機構、および用途を論じている、
多くの公表された研究があった。電気伝導性高分子は、
化学酸化剤の使用あるいは電気化学的酸化による単量体
の酸化カップリングによって作られ得る。はとんどの場
合、最終生成物は、すべて、不溶性のフィルムであり、
多くの物理的および化学的手法によって確認することか
困難なものである。これらの物質は分子電子デバイス、
電池く化学的に改良された電極およびセンサのような分
野における応用面において、多くの可能性を示すにもか
かわらず、それらの不溶性、物理的強度の乏しさおよび
化学的反応性が、それらを不幸にも、多くの末端の使用
に対して不適当にしていた。
びポリアニリンのような複素環式または芳香族単量体か
ら作られていた。これらの伝導性高分子の製法、構造お
よびスペクトル、伝導機構、および用途を論じている、
多くの公表された研究があった。電気伝導性高分子は、
化学酸化剤の使用あるいは電気化学的酸化による単量体
の酸化カップリングによって作られ得る。はとんどの場
合、最終生成物は、すべて、不溶性のフィルムであり、
多くの物理的および化学的手法によって確認することか
困難なものである。これらの物質は分子電子デバイス、
電池く化学的に改良された電極およびセンサのような分
野における応用面において、多くの可能性を示すにもか
かわらず、それらの不溶性、物理的強度の乏しさおよび
化学的反応性が、それらを不幸にも、多くの末端の使用
に対して不適当にしていた。
この分野で特に興味があるのはポリアニリンである。ポ
リアニリンは伝導性の、空気に安定な物質を与え、その
形態(form)はpHに敏感であることが知られてい
る。ポリアニリンは条件を変えると、多くの高度に着色
した形態を呈するが、非常に乏しい物理的特性を備えた
フィルムとして存在する。ポリアニリンはその合成にお
いて大きな有機プロトン酸を用いるか、または別の高分
子にグラフト重合することによって、部分的に可溶性の
形態に作られてきた。ポリアニリン中の高分子鎖は、溶
解性およびフィルム強度のような重要な物理的性質を変
化させる置換基によって、改変され得るという可能性が
生じている。
リアニリンは伝導性の、空気に安定な物質を与え、その
形態(form)はpHに敏感であることが知られてい
る。ポリアニリンは条件を変えると、多くの高度に着色
した形態を呈するが、非常に乏しい物理的特性を備えた
フィルムとして存在する。ポリアニリンはその合成にお
いて大きな有機プロトン酸を用いるか、または別の高分
子にグラフト重合することによって、部分的に可溶性の
形態に作られてきた。ポリアニリン中の高分子鎖は、溶
解性およびフィルム強度のような重要な物理的性質を変
化させる置換基によって、改変され得るという可能性が
生じている。
いくつかの先行特許は本発明にいくらか関連している。
日本国特許No、61225214は、アニリンまたは
その水溶性塩の電気酸化重合によるポリアニリの合成を
開示している。
その水溶性塩の電気酸化重合によるポリアニリの合成を
開示している。
米国特許No、4,615,829は、酸性アニリン溶
液を電解酸化重合に供し、続いて還元することによって
、アニリン酸化高分子膜の合成を開示している。
液を電解酸化重合に供し、続いて還元することによって
、アニリン酸化高分子膜の合成を開示している。
発明の要約
この発明は、0−メトキシアニリンを逐次酸化カップリ
ングさせるように仕向ける工程を含む、ポリ−o−メト
キシアニリンの製造方法に関するものである。
ングさせるように仕向ける工程を含む、ポリ−o−メト
キシアニリンの製造方法に関するものである。
0−メトキシアニリンが溶解し、それによって溶液を形
成する溶媒中で、0−メトキシアニリンを酸化する工程
を含むポリ−o−メトキシアニリンの製造方法であって
、上記溶液は電気分解が起こり、かつ0−メトキシアニ
リンを逐次酸化カップリングさせるに十分な電気伝導性
を有しているものである、方法。
成する溶媒中で、0−メトキシアニリンを酸化する工程
を含むポリ−o−メトキシアニリンの製造方法であって
、上記溶液は電気分解が起こり、かつ0−メトキシアニ
リンを逐次酸化カップリングさせるに十分な電気伝導性
を有しているものである、方法。
0−メトキシアニリンを逐次酸化カップリングさせるよ
うに仕向けるために十分な力を有する化学酸化剤を用い
て、0−メトキシアニリンを均一溶液中で酸化する工程
を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。
うに仕向けるために十分な力を有する化学酸化剤を用い
て、0−メトキシアニリンを均一溶液中で酸化する工程
を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。
次の(a)、(b)および(c)からなる群から選ばれ
たポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。(a)o−
メトキシアニリンを逐次酸化カップリングさせるように
仕向けるために、酸化剤の酸性溶液を0−メトキシアニ
リンに加えること。
たポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。(a)o−
メトキシアニリンを逐次酸化カップリングさせるように
仕向けるために、酸化剤の酸性溶液を0−メトキシアニ
リンに加えること。
(b)重合した0−メトキシアニリンか不溶である溶媒
を用いて、電気化学のセル内においてフィルムとして、
0−メトキシアニリンを重合すること。(c)重合した
0−メトキシアニリンが溶解する溶媒を用いて、電気化
学のセル内において、0−メトキシアニリンを溶液重合
すること。
を用いて、電気化学のセル内においてフィルムとして、
0−メトキシアニリンを重合すること。(c)重合した
0−メトキシアニリンが溶解する溶媒を用いて、電気化
学のセル内において、0−メトキシアニリンを溶液重合
すること。
アルカリ金属過硫酸塩、過硫酸アンモニウムおよび塩化
第二鉄からなる群から選ばれた酸化剤の溶液を希薄酸性
水溶液中に加える工程を含む、上述のポリ−o−メトキ
シアニリンの製造方法。
第二鉄からなる群から選ばれた酸化剤の溶液を希薄酸性
水溶液中に加える工程を含む、上述のポリ−o−メトキ
シアニリンの製造方法。
上記希薄酸性水溶液は希薄HCQである上記方法。
希薄酸性水溶液とプレピレンカーボネートから選ばれた
溶媒を用いて、電気化学のセル内において、フィルムと
してポリ−o−メトキシアニリンを製造する、方法。
溶媒を用いて、電気化学のセル内において、フィルムと
してポリ−o−メトキシアニリンを製造する、方法。
上記希薄酸性水溶液は希薄HC麩である上述の方法。
HCu中のジメチルホルムアミドとへキサメチルリン酸
トリアミドからなる群から選ばれた溶媒を用いて、電気
化学のセル内において、0−メトキシアニリンを溶液重
合する工程を含む°、ポリ−o−メトキシアニリンの製
造方法。
トリアミドからなる群から選ばれた溶媒を用いて、電気
化学のセル内において、0−メトキシアニリンを溶液重
合する工程を含む°、ポリ−o−メトキシアニリンの製
造方法。
次の(a)、(b)、(c)、(d)および(e)から
なる群から選ばれたポリ−o−メトキシアニリンの製造
方法。(a)過硫酸アンモニウムの酸性溶液を0−メト
キシアニリンに加えること。(b)FeC(Lsの酸性
溶液を0−メトキシアニリンに加えること。(c)電気
化学のセル内において、電極上に析出したフィルムとし
て、〇−メトキシアニリンを重合すること。(d)電気
化学のセル内において、生成物が溶解する溶媒中で、0
−メトキシアニリンを重合すること。(e)ジメチルホ
ルムアミド中のCF3COOH中のo−メトキシアニリ
ンの溶液を、ジメチルホルムアミド中の過硫酸アンモニ
ウムに加えること。
なる群から選ばれたポリ−o−メトキシアニリンの製造
方法。(a)過硫酸アンモニウムの酸性溶液を0−メト
キシアニリンに加えること。(b)FeC(Lsの酸性
溶液を0−メトキシアニリンに加えること。(c)電気
化学のセル内において、電極上に析出したフィルムとし
て、〇−メトキシアニリンを重合すること。(d)電気
化学のセル内において、生成物が溶解する溶媒中で、0
−メトキシアニリンを重合すること。(e)ジメチルホ
ルムアミド中のCF3COOH中のo−メトキシアニリ
ンの溶液を、ジメチルホルムアミド中の過硫酸アンモニ
ウムに加えること。
この発明は、1つの局面において、過硫酸アンモニウム
の酸性溶液を0−メトキシアニリンに加えることによっ
て、ポリ−o−メトキシアニリンを製造する方法を含む
。
の酸性溶液を0−メトキシアニリンに加えることによっ
て、ポリ−o−メトキシアニリンを製造する方法を含む
。
この発明は、他の局面において、FeC1aの酸性溶液
を0−メトキシアニリンに加えることによって、ポリ−
o−メトキシアニリンを製造する方法を含む。
を0−メトキシアニリンに加えることによって、ポリ−
o−メトキシアニリンを製造する方法を含む。
この発明は、別の局面において、電気化学のセル内にお
いて、電極上に析出したフィルムとして0−メトキシア
ニリンを重合することによって、ポリ−o−メトキシア
ニリンを製造する方法を含む。
いて、電極上に析出したフィルムとして0−メトキシア
ニリンを重合することによって、ポリ−o−メトキシア
ニリンを製造する方法を含む。
この発明は、異なった局面において、生成高分子が溶解
するジメチルホルムアミド/H(1,のような溶媒を用
いて、電気化学のセル内において、0−メトキシアニリ
ンを重合することによって、ポリ−o−メトキシアニリ
ンを製造する方法を含む。
するジメチルホルムアミド/H(1,のような溶媒を用
いて、電気化学のセル内において、0−メトキシアニリ
ンを重合することによって、ポリ−o−メトキシアニリ
ンを製造する方法を含む。
この発明はさらに他の局面において、トルフルオロ酢酸
とジメチルホルムアミド中の。−メトキシアニリンの溶
液をジメチルホルムアミド中の過硫酸アンモニウムに加
えることによって、ポリ−o−メトキシアニリンを製造
する方法を含む。
とジメチルホルムアミド中の。−メトキシアニリンの溶
液をジメチルホルムアミド中の過硫酸アンモニウムに加
えることによって、ポリ−o−メトキシアニリンを製造
する方法を含む。
適切な酸化剤は過硫酸アンモニウム、過硫酸リチウム、
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸カルシウム
および鉄塩化物である。
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸カルシウム
および鉄塩化物である。
適切な希薄酸性水溶液はHut、H2S、 、HC法0
4、HPF6およびCH3CO0Hである。
4、HPF6およびCH3CO0Hである。
ポリ−o−メトキシアニリンが溶解する適切な溶媒は、
HCuおよびヘキサメチルリン酸トリアミド中のジメチ
ルホルムアミド、トリフルオロ酢酸、酢酸およびスルフ
エリツク酸(sufferic acid)である。
HCuおよびヘキサメチルリン酸トリアミド中のジメチ
ルホルムアミド、トリフルオロ酢酸、酢酸およびスルフ
エリツク酸(sufferic acid)である。
この発明は、また、それ自体新規な高分子であるポリ−
o−メトキシアニリンと、伝導性高分子として用いられ
るポリ−o−メトキシアニリンを含む。
o−メトキシアニリンと、伝導性高分子として用いられ
るポリ−o−メトキシアニリンを含む。
発明の詳細な記述
我々は、0−メトキシアニリンを含む新規な、可溶性の
、伝導性高分子を合成することに成功した。この伝導性
高分子は、多くの産業の利用において有用性を有するも
のである。我々の発明はまた、伝導性高分子の化学の理
解に役立つものである。
、伝導性高分子を合成することに成功した。この伝導性
高分子は、多くの産業の利用において有用性を有するも
のである。我々の発明はまた、伝導性高分子の化学の理
解に役立つものである。
今日までに発見された伝導性高分子の大多数は、どんな
溶媒にも溶解せず、それゆえに、加工または使用するこ
とが困難であった。このことはそれらの産業上の利用を
制限していた。これとは逆に、ポリ−o−メトキシアニ
リン(ポリアニシジンまたはPANISとしても知られ
ている)は、多くの溶媒に溶解し、そして溶解させ、性
質に何ら変化をもたらさないで鋳造し得る。さらに、P
ANIsはその酸化された、伝導性の形態で、完全に溶
解する。この点で、それは、電気化学的にフィルムとし
て作製され、それらが還元されるまでわずかに可溶性で
あるという、他の可溶性伝導性高分子と同じでない。そ
れゆえに、これらの可溶性伝導性高分子を加工するため
に、それらは、製造され、還元され、溶解され、鋳造さ
れ、そして最後に再酸化される。
溶媒にも溶解せず、それゆえに、加工または使用するこ
とが困難であった。このことはそれらの産業上の利用を
制限していた。これとは逆に、ポリ−o−メトキシアニ
リン(ポリアニシジンまたはPANISとしても知られ
ている)は、多くの溶媒に溶解し、そして溶解させ、性
質に何ら変化をもたらさないで鋳造し得る。さらに、P
ANIsはその酸化された、伝導性の形態で、完全に溶
解する。この点で、それは、電気化学的にフィルムとし
て作製され、それらが還元されるまでわずかに可溶性で
あるという、他の可溶性伝導性高分子と同じでない。そ
れゆえに、これらの可溶性伝導性高分子を加工するため
に、それらは、製造され、還元され、溶解され、鋳造さ
れ、そして最後に再酸化される。
(b) 合成
PANIS(ポリ−o−メトキシアニリン)は、様々な
方法によって、ごく少量から多量に及ぶ範囲で、作られ
得る。このことは、PANISを、ごく少量(すなわち
mg)においてのみ製造され得る、このタイプの他の伝
導性高分子から区別する。
方法によって、ごく少量から多量に及ぶ範囲で、作られ
得る。このことは、PANISを、ごく少量(すなわち
mg)においてのみ製造され得る、このタイプの他の伝
導性高分子から区別する。
PANISは、次の方法のうち、どの方法によっても作
られ得る。
られ得る。
(a) 化学的方法:容易に大ffi(g)単離され
得る。
得る。
(b) 電気化学的フィルム法:この方法を用いて、
膜として少ffi(mg)作られ得る。
膜として少ffi(mg)作られ得る。
(c) 電気化学的溶液法二大量(g)製造され得る
。流される電荷(電流および時間)の調整は、将来の使
用のための溶液において、正確な量を作る。
。流される電荷(電流および時間)の調整は、将来の使
用のための溶液において、正確な量を作る。
出発物質、単量体および酸化剤は相対的に安価であり、
容易に人手でき、そしてよく知られた性質を有している
。
容易に人手でき、そしてよく知られた性質を有している
。
(c) 環境上の影響
現在、毒性は未知である。しかしながら、重合のために
、毒性の程度は本質的に、有毒である単量体よりも少な
くなるだろう。PAN I Sは金属またはハロゲン化
炭化水素を念んでいないので、それは容易に焼却され、
また第2の排水処理方法によって分解され得る(すなわ
ち、それは生物分解される)。
、毒性の程度は本質的に、有毒である単量体よりも少な
くなるだろう。PAN I Sは金属またはハロゲン化
炭化水素を念んでいないので、それは容易に焼却され、
また第2の排水処理方法によって分解され得る(すなわ
ち、それは生物分解される)。
(d) 単分散性
PAN I Sは狭い分子量の範囲で形成されるので、
それは重要な流動学的性質を有している。それは高分子
溶液、分散系および液晶中において用いられ得る。
それは重要な流動学的性質を有している。それは高分子
溶液、分散系および液晶中において用いられ得る。
(e) エレクトロクロミック性
PANISは色と伝導度を異にする4つの異なった状態
にお入)で存在する(表1参照)。これらの状態は、酸
性度と酸化の程度に依存する。状態間の変化は可逆的で
あり、比較的に迅速に起こる(たとえば薄いフィルムで
1秒以下)。
にお入)で存在する(表1参照)。これらの状態は、酸
性度と酸化の程度に依存する。状態間の変化は可逆的で
あり、比較的に迅速に起こる(たとえば薄いフィルムで
1秒以下)。
(f) ソルボクロミック性(SolvochPAN
I Sは異なった溶媒中で異なった色を有している。
I Sは異なった溶媒中で異なった色を有している。
たとえば、酸化されたPANISは水性酸性ジメチルホ
ルムアミド中では緑であり、純粋のジメチルホルムアミ
ド中では青であり、アセトニトリル中では赤−青(re
d−blue)である。
ルムアミド中では緑であり、純粋のジメチルホルムアミ
ド中では青であり、アセトニトリル中では赤−青(re
d−blue)である。
B、実験結果
実施例1
化学重合
(a) 合成
酸化されたポリ−o−メトキシアニリン(式C,4H,
,07N2)は、ポリアニリンで用いられた方法と同一
の化学的方法によって作られた。
,07N2)は、ポリアニリンで用いられた方法と同一
の化学的方法によって作られた。
過硫酸アンモニウムの1モルHCl溶液が、〇−メトキ
シアニリンの1モル塩酸溶液に加えられた。
シアニリンの1モル塩酸溶液に加えられた。
添加後、溶液は数時間かき混ぜられた。得られた粉末を
ろ過すると、20−24%の生成物を得た。
ろ過すると、20−24%の生成物を得た。
過硫酸アンモニウムをFeCl3と取替えることができ
、HC誌をHC廷04またはHPF6またはCF3CO
OHと取替えることもできる。
、HC誌をHC廷04またはHPF6またはCF3CO
OHと取替えることもできる。
(b) 性質
得られた物質は3.O8の伝導度(圧縮されたベレット
上に4プローブ)を有する暗い紫色の粉末であった。粉
末はジメチルホルムアミド、トリフルオロ酢酸、酢酸お
よび硫酸のような溶媒中で良好な溶解性を示し、CH,
CN、CHCQ3およびCH2Cl1!2中において部
分的に溶けた。この物質は、C:58.5%(理論値6
0.5!’6)、H:5.2%(5,1%)およびN:
10.3%(10,1%)の元素分析値を有していた。
上に4プローブ)を有する暗い紫色の粉末であった。粉
末はジメチルホルムアミド、トリフルオロ酢酸、酢酸お
よび硫酸のような溶媒中で良好な溶解性を示し、CH,
CN、CHCQ3およびCH2Cl1!2中において部
分的に溶けた。この物質は、C:58.5%(理論値6
0.5!’6)、H:5.2%(5,1%)およびN:
10.3%(10,1%)の元素分析値を有していた。
合成された物質のDMF中のUV可視ベクトルは、74
0nm、540nm (モル吸光係数−800L/mo
it/am) 、330nmおよび255nmに、高分
子に起因する吸収を示していた。中和後、この物質は6
10nmおよび305nmにおいて吸収を示した。
0nm、540nm (モル吸光係数−800L/mo
it/am) 、330nmおよび255nmに、高分
子に起因する吸収を示していた。中和後、この物質は6
10nmおよび305nmにおいて吸収を示した。
実施例2
(a) 伝導性フィルムの合成
0−メトキシアニリンを電気化学的に次のように重合し
た。伝導性フィルムを、1モルの塩酸水溶液中における
0、2Mの単量体溶液から成長させた。(HC銑04、
HPF6またはCF3COOHがHClの代わりに用い
られ得る)。
た。伝導性フィルムを、1モルの塩酸水溶液中における
0、2Mの単量体溶液から成長させた。(HC銑04、
HPF6またはCF3COOHがHClの代わりに用い
られ得る)。
重合は、白金メツシュの対向電極を備えた2セル系にお
いて、白金箔上で、窒素ガス下で行なわれた。重合は、
標準カロメル電極に対して+〇。
いて、白金箔上で、窒素ガス下で行なわれた。重合は、
標準カロメル電極に対して+〇。
6■の電圧を印加することによって行なわれた(第1図
および第2図参照)。(ITOガラスが白金箔の代わり
に用いられ得る)。
および第2図参照)。(ITOガラスが白金箔の代わり
に用いられ得る)。
(b) 性質
この高分子は3Sの伝導度(2プローブ)を有し、ポリ
アニリンにおいて見られる際立った色変化を示した。電
極の表面に成長した高分子フィルムを、未反応単量体を
除くために、酸性水溶液で洗い、真空下で乾燥させた。
アニリンにおいて見られる際立った色変化を示した。電
極の表面に成長した高分子フィルムを、未反応単量体を
除くために、酸性水溶液で洗い、真空下で乾燥させた。
それから、高分子をDMFに溶かせ、ゲルバーメーショ
ンクロマトグラフィ (G P C)によって分析した
。ポリ−〇 −メトキシアニリンの極端な非分散性が、
第3図に明確に示されている。第3図中では、この高分
子とポリスチレン見本のGPC追跡が比較されている。
ンクロマトグラフィ (G P C)によって分析した
。ポリ−〇 −メトキシアニリンの極端な非分散性が、
第3図に明確に示されている。第3図中では、この高分
子とポリスチレン見本のGPC追跡が比較されている。
見本のM。/Mwは<1.06であった(Po1ysi
ciences、Inc、)。
ciences、Inc、)。
実施例3
電気化学重合
(a) 溶液中における合成
ポリ−o−メトキシアニリンが、固形粉末(実施例1)
としてというよりも、また、電極上(実施例2)にとい
うよりも、溶液中において製造された。電気化学重合は
、当該高分子が溶解する混合溶媒中(すなわちDMF対
I M HCα−21)中において、+o、 60V
(対5CE)で行なわれた。モノマーが不在のとき、
用いられた電圧で、この電解液中に非常に低い電流が観
察された。単量体が存在すると、3−5mA/Cm2の
電流が流れ、電解液は陽極(a n o d e)付近
で高度に着色した。完全な水溶液中において観察される
ものと同様に、ガス発生が陰極(cathode)にお
いて認められた。電極がきれいに残っているので、反応
を、従来不溶性の系で認められていた終結の程度(約1
〜2%)よりも、ずっと高い程度の終結まで(少なくと
も80%)行なうことが可能であった。水−溶剤混合物
を真空下蒸発させることによって除去し、残渣をIMH
CIl!で洗浄し、未反応単量体を除去した。再度真空
下で乾燥した後、残渣をDMF中に溶解し、前のように
分析した。もしもHCu洗浄工程を省略すると、単量体
に起因する付加的なピークがGPC追跡において認めら
れる。
としてというよりも、また、電極上(実施例2)にとい
うよりも、溶液中において製造された。電気化学重合は
、当該高分子が溶解する混合溶媒中(すなわちDMF対
I M HCα−21)中において、+o、 60V
(対5CE)で行なわれた。モノマーが不在のとき、
用いられた電圧で、この電解液中に非常に低い電流が観
察された。単量体が存在すると、3−5mA/Cm2の
電流が流れ、電解液は陽極(a n o d e)付近
で高度に着色した。完全な水溶液中において観察される
ものと同様に、ガス発生が陰極(cathode)にお
いて認められた。電極がきれいに残っているので、反応
を、従来不溶性の系で認められていた終結の程度(約1
〜2%)よりも、ずっと高い程度の終結まで(少なくと
も80%)行なうことが可能であった。水−溶剤混合物
を真空下蒸発させることによって除去し、残渣をIMH
CIl!で洗浄し、未反応単量体を除去した。再度真空
下で乾燥した後、残渣をDMF中に溶解し、前のように
分析した。もしもHCu洗浄工程を省略すると、単量体
に起因する付加的なピークがGPC追跡において認めら
れる。
(b) 性質
この物質は、ポリ−o−メトキシアニリンの他の形態と
同様な分子量を有していた(表2参照)。
同様な分子量を有していた(表2参照)。
それはまた、同じ色および伝導率を有していた。
実施例4
化学重合
(a) 合成
溶液重合が、化学酸化剤を用いて、次のような方法で行
なわれた。IMのCF3COOHを含むジメチルホルム
アミド中に0.27Mの0−メトキシアニリンが溶かさ
れた溶液を、同し溶媒に溶かされた0、22Mの過硫酸
アンモニウムに加えた。数時間撹拌した後、溶液をろ過
すると、LIC(J、C)4の若干の結晶と暗い溶液を
生じた。溶液を蒸発させ、不純物を酸性水溶液と水で除
去した。
なわれた。IMのCF3COOHを含むジメチルホルム
アミド中に0.27Mの0−メトキシアニリンが溶かさ
れた溶液を、同し溶媒に溶かされた0、22Mの過硫酸
アンモニウムに加えた。数時間撹拌した後、溶液をろ過
すると、LIC(J、C)4の若干の結晶と暗い溶液を
生じた。溶液を蒸発させ、不純物を酸性水溶液と水で除
去した。
(b) 性質
この方法で得られた残渣は、従来の重合法によって製造
されたものと同じように振舞った。
されたものと同じように振舞った。
(c) −膜内性質
電気化学的に重合された0−メトキシアニリンの異なっ
た形態のいくつかの性質が表1に示されている。
た形態のいくつかの性質が表1に示されている。
(以下余白)
表1
高分子の分子量がゲルバーメーションクロマトグラフィ
(G P C)によって測定された。種々の合成法で
得たポリ−o−メトキシアニリンの結果が表2に書き留
められている。
(G P C)によって測定された。種々の合成法で
得たポリ−o−メトキシアニリンの結果が表2に書き留
められている。
表2
合成されたポリアニシジンの分子量
(重合度)
合成の方法
化学酸化
■、過硫酸塩
a、 acid form
b、 acid then base 23002、
塩化第二鉄 2300 電気化学5 3.1M HCII。
塩化第二鉄 2300 電気化学5 3.1M HCII。
a、constant 1
b、constant E
4.1M HCCeO
2、DMF/HCu
Mo Mn /MW DP
1.01
1.02
■、02
1.01
1、Ol
1.01
1.01
a、 lbを除くすべての高分子は、酸中、酸化状
態、伝導性の形態で分析された。
態、伝導性の形態で分析された。
b、 3 a (1mA/ c m2の定電流で酸
化されたもの)を除き、+o、6v(対5CE)で電気
化学的に酸化されたもの。
化されたもの)を除き、+o、6v(対5CE)で電気
化学的に酸化されたもの。
他の性質
UV可視スペクトル
ポリアニシジンのUV可視スペクトルが第4図に示され
ている。プロトン化された酸化状態の形態は、ポリアニ
リンのものによく似ており、伝導性の酸性の形態に対し
て、1.7eVのバンドギャップを示している(表1)
。プロトン化された還元された形態のスペクトルおよび
バンドギャップは酸化された物質と似ており、実にその
伝導率は0.ISとかなり高い。
ている。プロトン化された酸化状態の形態は、ポリアニ
リンのものによく似ており、伝導性の酸性の形態に対し
て、1.7eVのバンドギャップを示している(表1)
。プロトン化された還元された形態のスペクトルおよび
バンドギャップは酸化された物質と似ており、実にその
伝導率は0.ISとかなり高い。
プロトン磁気共鳴スペクトル
酸化された酸形態のフィルム(oxidized−ac
id f i 1m)のCD、CN中のプロトン磁
気共鳴スペクトル(第5b図)は、3.93.8ppm
(領域3)あたりに1組のメトキシピークを示し、7.
4から6.9ppm(領域3)にかけて−群の芳香族ピ
ークを示している。
id f i 1m)のCD、CN中のプロトン磁
気共鳴スペクトル(第5b図)は、3.93.8ppm
(領域3)あたりに1組のメトキシピークを示し、7.
4から6.9ppm(領域3)にかけて−群の芳香族ピ
ークを示している。
単量体のスペクトルは、3.9ppmにメトキシピーク
を示し、6.8から6.9ppmにかけて芳香族ピーク
を示す。N−Hプロトンによる吸収は見られないが、こ
れは、多分、溶媒との交換によるものと思われる。ポリ
アニリン中には、ベンゼノイドおよびキノイド環の双方
が存在する、ということが固相状態のカーボン13NM
Hによって以前に示されているので、置換されたポリア
ニリンは線状高分子に期待される単純なプロトンNMR
スペクトルを与えないだろう。それゆえに、第5図中の
複雑な組のピークは、ベンゼノイドおよびキノイド環の
双方を含む線状高分子鎖によるものであろう。領域は帰
属に対して正しいけれど、このスペクトルはいかなる非
線状構造も除外しない。
を示し、6.8から6.9ppmにかけて芳香族ピーク
を示す。N−Hプロトンによる吸収は見られないが、こ
れは、多分、溶媒との交換によるものと思われる。ポリ
アニリン中には、ベンゼノイドおよびキノイド環の双方
が存在する、ということが固相状態のカーボン13NM
Hによって以前に示されているので、置換されたポリア
ニリンは線状高分子に期待される単純なプロトンNMR
スペクトルを与えないだろう。それゆえに、第5図中の
複雑な組のピークは、ベンゼノイドおよびキノイド環の
双方を含む線状高分子鎖によるものであろう。領域は帰
属に対して正しいけれど、このスペクトルはいかなる非
線状構造も除外しない。
赤外分析
化学的に合成されたポリアニシジン(アセトノトリル溶
液から析出させたフィルム)の赤外分析(第6図)は、
次のようなピーク(それらの帰属とともにam”単位で
示す) 、3400 (第二級N−H);3000 (
芳香族C−H)、1730(c−0); 1580 (
c−N); 1470 (cC芳香族)を示した。C−
0結合に起因する吸収を除いて、これらのピークは化学
的に合成されたポリアニリンにおいて見い出されている
ものと同様である。
液から析出させたフィルム)の赤外分析(第6図)は、
次のようなピーク(それらの帰属とともにam”単位で
示す) 、3400 (第二級N−H);3000 (
芳香族C−H)、1730(c−0); 1580 (
c−N); 1470 (cC芳香族)を示した。C−
0結合に起因する吸収を除いて、これらのピークは化学
的に合成されたポリアニリンにおいて見い出されている
ものと同様である。
フィルムのサイクリックポルタンメトリは、+〇、18
Vと+〇、34Vに2つの酸化ピークおよび+1.4V
と+0.28vに2つの還元ピークを有するポリアニリ
ンで見い出されているものと同様であった。物質は+0
.18V(対5CE)よりも低い電圧で黄色であり、+
0.34V以上、で緑色である。空気中では、還元され
た形態は不安定であり、自然に、酸化された伝導性の形
態に酸化される。
Vと+〇、34Vに2つの酸化ピークおよび+1.4V
と+0.28vに2つの還元ピークを有するポリアニリ
ンで見い出されているものと同様であった。物質は+0
.18V(対5CE)よりも低い電圧で黄色であり、+
0.34V以上、で緑色である。空気中では、還元され
た形態は不安定であり、自然に、酸化された伝導性の形
態に酸化される。
分子量
化学的におよび電気化学的に合成されたポリアニシジン
の双方の分子mWl定は、同じ結果を与える(表2参照
)。すなわち、21.00の分子量(平均重合度−18
)を中心に非常に鋭いピークを示していた。そのピーク
は極度に鋭い(Mn/Mw−1,01)。
の双方の分子mWl定は、同じ結果を与える(表2参照
)。すなわち、21.00の分子量(平均重合度−18
)を中心に非常に鋭いピークを示していた。そのピーク
は極度に鋭い(Mn/Mw−1,01)。
色変化
実施例2に示す方法に従って成長したポリ−o−メトキ
シアニリンのフィルムは、固相状態で次のような色を示
している。
シアニリンのフィルムは、固相状態で次のような色を示
している。
酸、酸化状態(acid、oxidized):緑色
酸、還元状態(ac id、reduced):薄黄色
塩基、酸化状態(base、oxidized):紫色
塩基、還元状態(b a s e、 r e d u
c e d)青色 酸化された高分子をDMFに溶解し、水性の酸または塩
基で処理したとき、全く同一の色が溶液中で認められる
。もしも、高分子か最初に、水性のヒドラジンを用いて
還元され、再び水性の酸または塩基で処理されるならば
全く同一の色が認められる。
c e d)青色 酸化された高分子をDMFに溶解し、水性の酸または塩
基で処理したとき、全く同一の色が溶液中で認められる
。もしも、高分子か最初に、水性のヒドラジンを用いて
還元され、再び水性の酸または塩基で処理されるならば
全く同一の色が認められる。
その他
ポリ−o−アニリンか溶解され、前のように、全く同一
の伝導率を有するフィルムに再鋳造される。この物質は
空気中で安定であり、数カ月間にわたって伝導率に変化
を示さない。
の伝導率を有するフィルムに再鋳造される。この物質は
空気中で安定であり、数カ月間にわたって伝導率に変化
を示さない。
(e) ill定
赤外分光法
KBrベレットおよびアセトニトリル溶液の双方のスペ
クトル分析は、パーキンエルマー599Bスペクトロホ
トメータで行なわれた。
クトル分析は、パーキンエルマー599Bスペクトロホ
トメータで行なわれた。
UV可視分光法
すべてのUV可視スペクトルは、溶液中(アセトニトリ
ル、DMF)またはITO伝導性ガラス上に成長したフ
ィルムから、パーキンエルマーラムダ3Aスペクトロホ
トメータを用いて得られた。
ル、DMF)またはITO伝導性ガラス上に成長したフ
ィルムから、パーキンエルマーラムダ3Aスペクトロホ
トメータを用いて得られた。
0−アニシジンはCDCL溶液中で、そしてポリーO−
メトキシアニリンはCD3CN中で、プルカー5Y10
0を用いて測定された。
メトキシアニリンはCD3CN中で、プルカー5Y10
0を用いて測定された。
分子量測定
分子量は、3本のスチラーゲル(STYRAGEL)(
商標)カラムと示差屈折計検出器を備えたウォーターズ
GPC/ALCゲルバーメーションクロマトグラフを用
いて、DMF中で決定された。分子量は、通常の方法で
、2900から63000までの分子量範囲を持つ一連
のポリスチレン標準(Polysiciences、I
nc。
商標)カラムと示差屈折計検出器を備えたウォーターズ
GPC/ALCゲルバーメーションクロマトグラフを用
いて、DMF中で決定された。分子量は、通常の方法で
、2900から63000までの分子量範囲を持つ一連
のポリスチレン標準(Polysiciences、I
nc。
により供給された)を用いて得た、保持時間検量線から
得られた。これらの分子量は用いられた溶液の粘度のた
めに修正される一方、共役ポリ−〇−メトキシアニリン
に対する目盛定めがほんの近似にすぎないのと同様、引
用された値は近似値であると考えられる。
得られた。これらの分子量は用いられた溶液の粘度のた
めに修正される一方、共役ポリ−〇−メトキシアニリン
に対する目盛定めがほんの近似にすぎないのと同様、引
用された値は近似値であると考えられる。
伝導率7Ip1定
伝導率は、2および4プローブ法の双方を用いて、室温
でAI定された。
でAI定された。
(f) 応用
本発明の新規な伝導性高分子は、産業において次のよう
ないくつかの応用を有する。
ないくつかの応用を有する。
(a) 電池
酸化されたPANISの薄膜は、プロピレンカーボネー
ト中の過塩素酸リチウム電解質中にリチウム電極を含む
セル内において、3.7Vの電圧および1mA/cm2
の短絡電流を与えた。電池は再充電か可能であり、90
%の効率を与えた。
ト中の過塩素酸リチウム電解質中にリチウム電極を含む
セル内において、3.7Vの電圧および1mA/cm2
の短絡電流を与えた。電池は再充電か可能であり、90
%の効率を与えた。
(b) 光学的スイッチおよび有色デイスプレィ
PAN I Sは高度にエレクトロクロミックであり、
その色と伝導率は可逆的に変化するので、このPAN
I Sは光学的スイッチ、コンピュータ記憶装置として
、または有色デイスプレィにおいて用いられ得る。
その色と伝導率は可逆的に変化するので、このPAN
I Sは光学的スイッチ、コンピュータ記憶装置として
、または有色デイスプレィにおいて用いられ得る。
(c) 電気伝導率を高めるための添加物PAN I
Sをも溶解することのできる溶媒に溶かすことのでき
る市販のいずれの高分子(プラスチック)も、その電気
伝導度を増加させるために、PANISにブレンドする
ことができる。双方の高分子を同じ溶媒に溶解し、混合
し、そして溶媒を除去する。このブレンド混合物は、ラ
ジオ、コンピュータ、電話、他の通信および電子工学用
の、電磁気の遮蔽および静電気の防御に適用される。
Sをも溶解することのできる溶媒に溶かすことのでき
る市販のいずれの高分子(プラスチック)も、その電気
伝導度を増加させるために、PANISにブレンドする
ことができる。双方の高分子を同じ溶媒に溶解し、混合
し、そして溶媒を除去する。このブレンド混合物は、ラ
ジオ、コンピュータ、電話、他の通信および電子工学用
の、電磁気の遮蔽および静電気の防御に適用される。
PANI Sをまたプラスチックと溶剤を混合すると、
伝導性の塗料を作ることもできる。
伝導性の塗料を作ることもできる。
(d) 薬剤供給
酸化されたPAN I Sの還元は、高分子鎖から対イ
オンを放出する。PAN I Sは血液のような液体に
溶解し、所望の領域に移送される。PANIs分子は膜
を通過するには大きすぎるが、もしも高分子が還元され
るならば、その対イオンは溶液に放出されるだろう。も
しも対イオンが必要とされる薬を含むならば、それは利
用でき、膜を通って、その機能を発揮する。
オンを放出する。PAN I Sは血液のような液体に
溶解し、所望の領域に移送される。PANIs分子は膜
を通過するには大きすぎるが、もしも高分子が還元され
るならば、その対イオンは溶液に放出されるだろう。も
しも対イオンが必要とされる薬を含むならば、それは利
用でき、膜を通って、その機能を発揮する。
この発明はその精神および必須の特徴事項から逸脱する
ことなく他のやり方で実施することかできる。したがっ
て、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なもの
であり限定的なものではない。発明の範囲は特許請求の
範囲によって示されており、それらの特許請求の範囲の
意味の中に入るすべての変形例は本願発明に含まれるも
のである。
ことなく他のやり方で実施することかできる。したがっ
て、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なもの
であり限定的なものではない。発明の範囲は特許請求の
範囲によって示されており、それらの特許請求の範囲の
意味の中に入るすべての変形例は本願発明に含まれるも
のである。
第1図は、0−アニシジン(0−メトキシアニリン)の
電気化学的重合を図式的に描写した図である。 第2図は、0−アニシジンをポリ−o−メトキシアニリ
ンに重合するために用いられる電気化学セルを図式的に
描写したものである。 第3図は、ボリアニシジン(PAN I S)(ポリ−
o−メトキシアニリン)のジメチルホルムアミド(DM
F)中のゲルバーメーションクロマトグラフ追跡を図示
したものである。 第4図は、DMF中のPANI S物質のUV可可成吸
収スペクトル図示したものである。 第5図は、ボリアニンジンのd−6−MeCN中のプロ
トン磁気共鳴スペクトルを図示したものである。 第6図は、アセトニトリル溶液から析出したPANIS
フィルムの赤外スペクトルを図示したものである。 ビーフ^さ (ハ、ト、υh;+5) 400 6iOO −WAVEヒENGTH(nm−1− 淑麩(静) 第十図
電気化学的重合を図式的に描写した図である。 第2図は、0−アニシジンをポリ−o−メトキシアニリ
ンに重合するために用いられる電気化学セルを図式的に
描写したものである。 第3図は、ボリアニシジン(PAN I S)(ポリ−
o−メトキシアニリン)のジメチルホルムアミド(DM
F)中のゲルバーメーションクロマトグラフ追跡を図示
したものである。 第4図は、DMF中のPANI S物質のUV可可成吸
収スペクトル図示したものである。 第5図は、ボリアニンジンのd−6−MeCN中のプロ
トン磁気共鳴スペクトルを図示したものである。 第6図は、アセトニトリル溶液から析出したPANIS
フィルムの赤外スペクトルを図示したものである。 ビーフ^さ (ハ、ト、υh;+5) 400 6iOO −WAVEヒENGTH(nm−1− 淑麩(静) 第十図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法であって
、 o−メトキシアニリンを逐次酸化カップリングさせるよ
うに仕向ける工程を含む、ポリ−o−メトキシアニリン
の製造方法。 (2)ポリ−o−メトキシアニリン製造方法であって、 o−メトキシアニリンを、その中にo−メトキシアニリ
ンが溶解し、それによって溶液を形成する溶媒中で、酸
化する工程を含み、 前記溶液は電気分解が起こり、かつo−メトキシアニリ
ンを逐次酸化カップリングさせるために十分な伝導率を
有している、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (3)ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法であって
、 o−メトキシアニリンを逐次酸化カップリングさせるよ
うに仕向けるために十分な力を有する化学酸化剤を用い
て、均一溶液中でo−メトキシアニリンを酸化する工程
を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (4)次の(a)、(b)および(c)からなる群から
選ばれたポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (a)o−メトキシアニリンを逐次酸化カップリングさ
せるように仕向けるために、酸化剤の酸性溶液をo−メ
トキシアニリンに加えること。 (b)重合したo−メトキシアニリンが不溶となる溶媒
を用いて、o−メトキシアニリンを電気化学セル内で、
フィルムとして重合すること。 (c)重合したo−メトキシアニリンが不溶となる溶媒
を用いて、電気化学のセル内において、o−メトキシア
ニリンを溶液重合すること。 (5)特許請求の範囲第1項に記載されたポリ−o−メ
トキシアニリンの製造方法であって、アルカリ金属過硫
酸塩、過硫酸アンモニウムおよび塩化第二鉄からなる群
から選ばれた酸化剤の希薄水溶液の溶液を添加する工程
を含むポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (6)前記希薄水溶液は希薄HClである特許請求の範
囲第5項記載の方法。 (7)希薄酸性水溶液とプロピレンカーボネートから選
ばれた溶剤を用いて、電気化学のセル内で、フィルムと
してポリ−o−メトキシアニリンを製造する、特許請求
の範囲第1項に記載のポリ−o−メトキシアニリンの製
造方法。 (8)前記希薄酸水溶液は希薄HClである、特許請求
の範囲第7項記載の方法。 (9)ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法であって
、 ジメチルホルムアミド中のHClおよびヘキサメチルリ
ン酸トリアミド中のHClからなる群から選ばれた溶液
を用いて、o−メトキシアニリンを電気化学のセル内で
溶液重合する工程を含む、ポリ−o−メトキシアニリン
の製造方法。 (10)次の(a)、(b)、(c)、(d)および(
e)からなる群から選ばれたポリ−o−メトキシアニリ
ンの製造方法。 (a)過硫酸アンモニウムの酸性溶液をo−メトキシア
ニリンに加えること。 (b)FeCl_3の酸性溶液をo−メトキシアニリン
に加えること。 (c)o−メトキシアニリンを、電気化学のセル内にお
いて、電極上に析出したフィルムとして、重合させるこ
と。 (d)o−メトキシアニリンを電気化学のセル内におい
て、生成物が溶解する溶媒中で重合させること。 (e)ジメチルホルムアミド中のCF_3COOH中の
o−メトキシアニリンの溶液を、ジメチルホルムアミド
中の過硫酸アンモニウムに加えること。 (11)過硫酸アンモニウムの酸性溶液をo−メトキシ
アニリンに加える工程を含む、ポリ−o−メトキシアニ
リンの製造方法。 (12)FeCl_3の酸性溶液をo−メトキシアニリ
ンに加える工程を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの
製造方法。 (13)o−メトキシアニリンを電気化学のセル内にお
いて、電極上に析出されたフィルムとして重合させる工
程を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (14)o−メトキシアニリンを電気化学のセル内にお
いて、生成物が可溶性となる溶媒を用いて、重合する工
程を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (15)酸性にされたジメチルホルムアミド中の過硫酸
アンモニウムを、同じ溶媒中のo−メトキシアニリンに
加える工程を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造
方法。 (16)前記酸はHCl、H_2SO_4、HClO_
4、HPF_6およびCF_3COOHからなる群から
選ばれる、特許請求の範囲第11項、第12項または第
15項記載の方法。 (17)前記溶媒はジルチルホルムアミド/HClであ
る特許請求の範囲第14項記載の方法。 (18)希薄HCl中の過硫酸アンモニウムの溶液をo
−メトキシアニリンに加える工程を含む、ポリ−o−メ
トキシアニリンの製造方法。 (19)希薄HCl中のFeCl_3の溶液をo−メト
キシアニリンに加える工程を含む、ポリ−o−メトキシ
アニリンの製造方法。 (20)希HClは電気化学のセル内に存在する、特許
請求の範囲第13項記載の方法。(21)HClで酸性
にされたジメチルホルムアミド中のo−メトキシアニリ
ンの溶液を、同じ溶液中の過硫酸アンモニウムに加える
工程を含む、ポリ−o−メトキシアニリンの製造方法。 (22)ポリ−o−メトキシアニリン。 (23)ポリ−o−メトキシアニリンを含む伝導性高分
子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US20368888A | 1988-06-07 | 1988-06-07 | |
US203,688 | 1988-06-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0264129A true JPH0264129A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=22754920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1143952A Pending JPH0264129A (ja) | 1988-06-07 | 1989-06-06 | ポリ―o―メトキシアニリン、その製造方法およびそれを含む伝導性高分子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0345693A1 (ja) |
JP (1) | JPH0264129A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016517468A (ja) * | 2013-03-07 | 2016-06-16 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH | アニリンの電気化学的カップリング |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278213A (en) * | 1991-04-22 | 1994-01-11 | Allied Signal Inc. | Method of processing neutral polyanilines in solvent and solvent mixtures |
WO1992019666A1 (fr) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Alcatel N.V. | Polyanilines conductrices auto-dopees et leur procede de preparation |
WO1993015510A1 (en) * | 1992-02-04 | 1993-08-05 | Neste Oy | Colored electrically conductive polyaniline compounds |
CN102030983B (zh) * | 2010-10-19 | 2014-05-21 | 电子科技大学 | 一种电致变色和红外变发射材料的制备方法 |
CN114634791B (zh) * | 2022-03-09 | 2023-10-13 | 南京工业大学 | 一种聚邻环氧基-n-甲基苯胺导电粘接树脂及制法、导电有机热固性材料及应用 |
-
1989
- 1989-06-05 EP EP89110138A patent/EP0345693A1/en not_active Withdrawn
- 1989-06-06 JP JP1143952A patent/JPH0264129A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016517468A (ja) * | 2013-03-07 | 2016-06-16 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH | アニリンの電気化学的カップリング |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0345693A1 (en) | 1989-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4615829A (en) | Electroconductive organic polymer and method for producing the same | |
MacInnes Jr et al. | Poly-o-methoxyaniline: a new soluble conducting polymer | |
KR0162864B1 (ko) | 가용 전기전도성 폴리피롤의 제조방법 | |
Cao et al. | Influence of chemical polymerization conditions on the properties of polyaniline | |
JPS5998165A (ja) | 導電性ポリマ−組成物 | |
JP3066431B2 (ja) | 導電性高分子複合物の製造方法 | |
WO1992013007A1 (en) | Polymerization of pyrrole and its derivatives | |
US4565860A (en) | Polymer of triphenylamine | |
JPH0264129A (ja) | ポリ―o―メトキシアニリン、その製造方法およびそれを含む伝導性高分子 | |
Trivedi | Dopant induced solubilization of conducting polyaniline | |
KR100205912B1 (ko) | 가용 전기전도성 폴리아닐린의 제조방법 | |
JPS61159424A (ja) | 細工しやすい電気的活性ポリマ− | |
Sarac et al. | Electrosynthesis and study of carbazole–acrylamide copolymer electrodes | |
GB2151242A (en) | Electroconductive organic polymer and method for its production | |
JPH02240163A (ja) | 高分子導電性溶液 | |
US4816536A (en) | Polymers of 3,4-substituted pyrrole compounds and their preparation method | |
JP3017563B2 (ja) | 導電性高分子溶液組成物 | |
US6514432B1 (en) | Chemical synthesis of water-soluble, chiral conducting-polymer complexes | |
JPH0558227B2 (ja) | ||
JP3058735B2 (ja) | ポリピロール誘導体およびその製造方法 | |
JPH0352555B2 (ja) | ||
JPH07121983B2 (ja) | イソチアナフテン構造を有する重合体の製造方法 | |
JPS61254620A (ja) | ナフト〔2,3―c〕チオフェン構造を有する重合体の製造方法 | |
JPH0555533B2 (ja) | ||
JPH01163263A (ja) | 導電性有機重合体 |