JPH03103428A - フッ素化チオフエン、これらのチオフエンから誘導された導電性ポリマー、それらの製造方法及びこれらのポリマーを含む装置 - Google Patents
フッ素化チオフエン、これらのチオフエンから誘導された導電性ポリマー、それらの製造方法及びこれらのポリマーを含む装置Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(発明の産業上の利用分野)
本発明は、少なくとも部分的にフッ素化された脂肪族も
しくは芳香族の基により置換されたチオフエンに関する
。また、本発明は、これらの置換チオフエンから誘導さ
れた反覆単位を含む導電性ポリマー及び置換チオフェン
の製造方法及びポリマーの製造方法並びにこれらのポリ
マーを含む導電装置に関する。
しくは芳香族の基により置換されたチオフエンに関する
。また、本発明は、これらの置換チオフエンから誘導さ
れた反覆単位を含む導電性ポリマー及び置換チオフェン
の製造方法及びポリマーの製造方法並びにこれらのポリ
マーを含む導電装置に関する。
(従来の技術)
一般式
(式中、R1は、とりわけ、エボキシ基、ハロゲン基ま
たはカルボン酸基により置換されたアルキル基を表わし
てもよく、且つR2は水素原子またはメチル基を表わす
)のモノマーから誘導された導電性ポリマーが、欧州特
許出願第203,438号(アライド・コーポレーショ
ン(Allied Corpo−ration)に記載
されている。
たはカルボン酸基により置換されたアルキル基を表わし
てもよく、且つR2は水素原子またはメチル基を表わす
)のモノマーから誘導された導電性ポリマーが、欧州特
許出願第203,438号(アライド・コーポレーショ
ン(Allied Corpo−ration)に記載
されている。
しかしながら、エレクトロクロξズム(electr−
ochromisn+)に基く装置(ディスプレイスク
リーン、スイッチ、記憶素子等〉の製造の如き、幾つか
の電気用途は、適用される外部電圧の変化により誘導さ
れる使用材料の光吸収特性または透過特性の改善を伴な
う。再充電可能な蓄電池、光電池及び電気化学電池の製
造、電磁波吸収装置の製造等は、特別な性質を有する導
電性ポリマーを必要とする.これらの特別な性質は、特
に、最も完全に可能な電気化学可逆性、ポリマー/ドー
ピング剤系の酸化形態と還元形態との間の酸化一還元サ
イクルの最高に可能な安定性、電位の最小の可能な変化
により得られるスペクトル特性の顕著な変化、良好な導
電率並びに近赤外線及び高周波輻射線の領域に於ける顕
著な吸収である。
ochromisn+)に基く装置(ディスプレイスク
リーン、スイッチ、記憶素子等〉の製造の如き、幾つか
の電気用途は、適用される外部電圧の変化により誘導さ
れる使用材料の光吸収特性または透過特性の改善を伴な
う。再充電可能な蓄電池、光電池及び電気化学電池の製
造、電磁波吸収装置の製造等は、特別な性質を有する導
電性ポリマーを必要とする.これらの特別な性質は、特
に、最も完全に可能な電気化学可逆性、ポリマー/ドー
ピング剤系の酸化形態と還元形態との間の酸化一還元サ
イクルの最高に可能な安定性、電位の最小の可能な変化
により得られるスペクトル特性の顕著な変化、良好な導
電率並びに近赤外線及び高周波輻射線の領域に於ける顕
著な吸収である。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、特に、上記の特別な性質を高度に有する導電
性ポリマーを得ることを可能にする新規な系統の置換チ
オフェンを提供することを目的とする。
性ポリマーを得ることを可能にする新規な系統の置換チ
オフェンを提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
この目的のため、本発明は、一般式
く式中、Rは水素原子または1〜4個の炭素原子を含む
脂肪族基を表わし、 X及びZは、同じであってもよく、または異なっていて
もよく、水素原子またはフッ素原子を表わし、 Yは少なくとも部分フッ素化された脂肪族もしくは芳香
族の基を表わし、 mはl以上の整数を表わし、且つ nはQ<n<12の整数を表わす) の置換チオフェンから誘導されるモノマーに関する。
脂肪族基を表わし、 X及びZは、同じであってもよく、または異なっていて
もよく、水素原子またはフッ素原子を表わし、 Yは少なくとも部分フッ素化された脂肪族もしくは芳香
族の基を表わし、 mはl以上の整数を表わし、且つ nはQ<n<12の整数を表わす) の置換チオフェンから誘導されるモノマーに関する。
通常、Rは水素原子を表わし、
X及びZは水素原子またはフン素原子を表わし、Yは、
・少なくともフッ素原子により、または−CF3基、−
CH2F基もしくはCHF.基により置換されたフェニ
ル基、または ・一般式−(CFz)p−CFi(式中、pはO<p<
15のような整数を表わす)の脂肪族基 を表わし、 mは1以上の整数を表わし、且つ nはQ<n< 1 2のような整数を表わす。
・少なくともフッ素原子により、または−CF3基、−
CH2F基もしくはCHF.基により置換されたフェニ
ル基、または ・一般式−(CFz)p−CFi(式中、pはO<p<
15のような整数を表わす)の脂肪族基 を表わし、 mは1以上の整数を表わし、且つ nはQ<n< 1 2のような整数を表わす。
一般に、Rは水素原子を表わし、
X及びZはフッ素原子または水素原子を表わし、Yは・
フッ素原子により、もしくは一CF.基により置換され
たフェニル基、またはフッ素原子により完全に置換され
たフェニル基、または・一般式=(CF2)I)−CF
:+(式中、pはQ<p< 1 2のような整数を表わ
す)の脂肪族基 を表わし、 mはl<m< 5のような整数を表わし、且つnは0<
n<10のような整数を表わす。
フッ素原子により、もしくは一CF.基により置換され
たフェニル基、またはフッ素原子により完全に置換され
たフェニル基、または・一般式=(CF2)I)−CF
:+(式中、pはQ<p< 1 2のような整数を表わ
す)の脂肪族基 を表わし、 mはl<m< 5のような整数を表わし、且つnは0<
n<10のような整数を表わす。
好ましくは、Rは水素原子を表わし、
X及びZはフン素原子または水素原子を表わし、Yは一
般式−(Ch)l)−Ch(式中、pは1−≦一pニ8
のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、mは2ま
たは3であり、且つ nは0または1である。
般式−(Ch)l)−Ch(式中、pは1−≦一pニ8
のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、mは2ま
たは3であり、且つ nは0または1である。
特に好ましくは、Rは水素原子を表わし、X及びZはフ
ッ素原子を表わし、 Yは一般式−(CFz)p−Oh(式中、pは2,3ま
たは4に等しい整数を表わす)の脂肪族基を表わし、m
は3であり、且つ nは1である。
ッ素原子を表わし、 Yは一般式−(CFz)p−Oh(式中、pは2,3ま
たは4に等しい整数を表わす)の脂肪族基を表わし、m
は3であり、且つ nは1である。
本発明の置換チオフェンは、異なる方法により合戒し得
る。
る。
下記の一般式(式中、R,X,Z,Y,m及びnは上記
のとおりであり、m’=(m−1))の化合物の反応に
関して、反応式(1)及び(2)により示されるように
、幾つかの方法が使用し得る。
のとおりであり、m’=(m−1))の化合物の反応に
関して、反応式(1)及び(2)により示されるように
、幾つかの方法が使用し得る。
の化合物を、亜鉛、マグネシウム、マンガンもしくはカ
ドミウムの存在下で、好ましくは亜鉛の存在下で、且つ
20℃でビリジンの存在下、またはY− (CXZ)
−− (CL).・−Mgl及びジエチルエーテルの存
在下で、 1 (C!Iz) ,一(CXZ) n−Y、または
Br (CL)−・− (CXZ)−Yと反応させて
、下記の化合物を得、 ?の化合物をSOCβ2、CHC7!■の存在下で還流
下に反応させて、下記の化合物を得、 この化合物をL+Ajl!H4、PdCA2及びテトラ
ヒドロフランの存在下で反応させて、下記の化合物を得
る。
ドミウムの存在下で、好ましくは亜鉛の存在下で、且つ
20℃でビリジンの存在下、またはY− (CXZ)
−− (CL).・−Mgl及びジエチルエーテルの存
在下で、 1 (C!Iz) ,一(CXZ) n−Y、または
Br (CL)−・− (CXZ)−Yと反応させて
、下記の化合物を得、 ?の化合物をSOCβ2、CHC7!■の存在下で還流
下に反応させて、下記の化合物を得、 この化合物をL+Ajl!H4、PdCA2及びテトラ
ヒドロフランの存在下で反応させて、下記の化合物を得
る。
この化合物を塩化トシル及びビリジンの存在下で反応さ
せて、下記の化合物を得、 Ts この化合物を180℃でKHSO,及び硫黄の存在下で
反応させて、下記の化合物を得る。
せて、下記の化合物を得、 Ts この化合物を180℃でKHSO,及び硫黄の存在下で
反応させて、下記の化合物を得る。
コノ化合物をY (CXZ) − (CH2)−Mg−
[及びジエチル工一テルの存在下で反応させて、下記の
化合物を得、 これらの反応が行なわれる温度は、一般にO〜200℃
である。
[及びジエチル工一テルの存在下で反応させて、下記の
化合物を得、 これらの反応が行なわれる温度は、一般にO〜200℃
である。
これらの反応が行なわれる圧力は、一般に1〜4バール
であり、これらの反応は大気圧で行なわれることが好ま
しい。
であり、これらの反応は大気圧で行なわれることが好ま
しい。
反応は、特に、アルゴンの如き雰囲気下で、且つ、特に
、テトラヒドロフランの如き溶媒の存在下で行なわれる
ことが好ましく、上記の条件を組合わせることを可能に
する反応器または置換中で行なうことができる。
、テトラヒドロフランの如き溶媒の存在下で行なわれる
ことが好ましく、上記の条件を組合わせることを可能に
する反応器または置換中で行なうことができる。
更に、本発明は、本発明の置換チオフヱンから誘導され
た反覆単位を含むポリマーに関する。
た反覆単位を含むポリマーに関する。
この目的のため、本発明は、
一般式
(式中、qは整数を表わし、
Rは水素原子またはl〜4個の炭素原子を含む脂肪族基
を表わし、 X及びZは同じであってもよく、または異なっっていて
もよく、水素原子またはフッ素原子を表わし、 Yは少なくとも部分フッ素化された脂肪族もしくは芳香
族の基を表わし、 mは1以上の整数を表わし、且つ nはQ<n<12のような整数を表わす)で表わされる
ポリマーに関する。
を表わし、 X及びZは同じであってもよく、または異なっっていて
もよく、水素原子またはフッ素原子を表わし、 Yは少なくとも部分フッ素化された脂肪族もしくは芳香
族の基を表わし、 mは1以上の整数を表わし、且つ nはQ<n<12のような整数を表わす)で表わされる
ポリマーに関する。
通常、qは2〜5000の整数を表わし、Rは水素原子
を表わし、 X及びZは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは・
少なくともフッ素原子により、または−CF.基、−c
ttzp基もしくはC}lF2基により置換されたフエ
ニル基、または ・一般式一(CFZ)p−CF3(式中、pはO <
p < 1 5のような整数を表わす)の脂肪族基を表
わし、mは1以上の整数を表わし、且つ nはQ<n<12のような整数を表わす。
を表わし、 X及びZは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは・
少なくともフッ素原子により、または−CF.基、−c
ttzp基もしくはC}lF2基により置換されたフエ
ニル基、または ・一般式一(CFZ)p−CF3(式中、pはO <
p < 1 5のような整数を表わす)の脂肪族基を表
わし、mは1以上の整数を表わし、且つ nはQ<n<12のような整数を表わす。
一般に、qは2〜3000の整数を表わし、Rは水素原
子を表わし、 X及びZはフッ素原子または水素原子を表わし、Yは、
・フッ素原子により、もしくはーCh基により置換され
たフエニル基、またはフッ素原子により完全に置換され
たフェニル基、または・一般式一(CFz)p−CFs
(式中、pはO−≦−pニ12のような整数を表わす)
の脂肪族基を表わし、mはl<m<5のような整数を表
わし、且つnは0<n<10のような整数を表わす。
子を表わし、 X及びZはフッ素原子または水素原子を表わし、Yは、
・フッ素原子により、もしくはーCh基により置換され
たフエニル基、またはフッ素原子により完全に置換され
たフェニル基、または・一般式一(CFz)p−CFs
(式中、pはO−≦−pニ12のような整数を表わす)
の脂肪族基を表わし、mはl<m<5のような整数を表
わし、且つnは0<n<10のような整数を表わす。
好ましくは、qは2〜1000の整数を表わし、Rは水
素原子を表わし、 X及びZはフッ素原子または水素原子を表わし、Yは一
般式−(CFz)p−CFx(式中、pはl<p−≦−
8のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、mは2
または3であり、且つ nはOまたは1である。
素原子を表わし、 X及びZはフッ素原子または水素原子を表わし、Yは一
般式−(CFz)p−CFx(式中、pはl<p−≦−
8のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、mは2
または3であり、且つ nはOまたは1である。
特に好ましくは、qは2〜500の整数を表わし、
Rは水素原子を表わし、
X及びZはフッ素原子を表わし、
Yは一般式−(CFZ)p−CF:l(式中、pは2,
3,または4に等しい整数を表わす)の脂肪族基を表わ
し、 mは3であり、且つ nは1である。
3,または4に等しい整数を表わす)の脂肪族基を表わ
し、 mは3であり、且つ nは1である。
ボリ (3− (H{, LH,2H.2H,3H
.3H−ベルフルオロヘプチル〕−チオフェン〉及びポ
リ(3− (IH,IH.2H,2H,3H,3H−ベ
ルフルオロノニル)−チオフエン)ヲ用いて、良好な結
果が得られた。
.3H−ベルフルオロヘプチル〕−チオフェン〉及びポ
リ(3− (IH,IH.2H,2H,3H,3H−ベ
ルフルオロノニル)−チオフエン)ヲ用いて、良好な結
果が得られた。
また、本発明は、本発明のポリマー及びドーピング剤を
含む導電性ポリマーに関する。ドーピング剤は、下記の
ア二オンまたはカチオンであり得る。
含む導電性ポリマーに関する。ドーピング剤は、下記の
ア二オンまたはカチオンであり得る。
本発明の導電性ポリマーの調製は、例えば酸化剤の存在
下の化学経路により、または電気化学経路により行ない
得る。使用される操作が、特に、フランス特許出願第2
,5 2 7.8 4 3号Aに記載されているような
通常の技術に従って、適当な電解質の存在下で極性溶媒
中のモノマーの陽極酸化により、一般に電解槽中の、電
気化学重合である場合に、良好な結果が得られた。
下の化学経路により、または電気化学経路により行ない
得る。使用される操作が、特に、フランス特許出願第2
,5 2 7.8 4 3号Aに記載されているような
通常の技術に従って、適当な電解質の存在下で極性溶媒
中のモノマーの陽極酸化により、一般に電解槽中の、電
気化学重合である場合に、良好な結果が得られた。
これらの技術によれば、モノマー濃度は一般に溶媒if
当り104〜1モルである。
当り104〜1モルである。
ポリマーの調製が行なわれる温度は、一般に0〜50℃
、好ましくは5〜40℃である。
、好ましくは5〜40℃である。
ポリマーの調製が行なわれる圧力は、一般に大気圧付近
であり、好ましくは大気圧に等しい。
であり、好ましくは大気圧に等しい。
使用される溶媒は、モノマー及び運ばれた電解質の両方
に対して溶解性を有する極性溶媒であることが好ましく
、適用される電位の範囲で安定である。使用し得る溶媒
の例は、アセトニ} IJル、塩化メチレン、ニトロベ
ンゼン及びプロピレンカーボネートである。
に対して溶解性を有する極性溶媒であることが好ましく
、適用される電位の範囲で安定である。使用し得る溶媒
の例は、アセトニ} IJル、塩化メチレン、ニトロベ
ンゼン及びプロピレンカーボネートである。
電解質は、一般に、弐C”A−(式中、C+はカチオン
であり、A−はアニオンである)の導電性の塩から選ば
れる。
であり、A−はアニオンである)の導電性の塩から選ば
れる。
カチオンC+は、アルカリ金属イオン並びにイ才ンR.
N+及びイオンR.P″′ (Rは、例えばエチル基及
びブチル基の如き、アルキル基である)から選ばれるこ
とが好ましい。
N+及びイオンR.P″′ (Rは、例えばエチル基及
びブチル基の如き、アルキル基である)から選ばれるこ
とが好ましい。
アニオンA−は、CI!○,″′イオン、ASF6−イ
オン、SbF.−イオン、CbHsSO,−イオン、B
F.−イオン、PF.−イオン及びC F3S 03イ
オンから選ばれることが好ましい。
オン、SbF.−イオン、CbHsSO,−イオン、B
F.−イオン、PF.−イオン及びC F3S 03イ
オンから選ばれることが好ましい。
典型的な電解質は、例えば、テトラプチルアンモニウム
ヘキサフルオ口ホスホフエートの如き、フルオロホスフ
ェート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ートの如き、フルオロボレート並びに過塩素酸リチウム
及び過塩素酸テトラブチルアンモニウムの如き、過塩素
酸塩である。
ヘキサフルオ口ホスホフエートの如き、フルオロホスフ
ェート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ートの如き、フルオロボレート並びに過塩素酸リチウム
及び過塩素酸テトラブチルアンモニウムの如き、過塩素
酸塩である。
電解質濃度は、一般に溶媒II!当り10−3〜1モル
である。
である。
本発明のモノマーの重合が行ない得る電解槽は、定電位
条件または定電流条件下で運転し得る。
条件または定電流条件下で運転し得る。
第一の場合(定電位制御〉、電解槽は、外部の電源は別
として、三つの電極を含み、そのうちの一つは電位を監
視するための基準電極である。
として、三つの電極を含み、そのうちの一つは電位を監
視するための基準電極である。
電気分解の進行中に、ポリマーの層が、電解槽中でアノ
ードとして使用される導電要素に付着する。このアノー
ドは、金もしくは白金の如き、貴金属または金もしくは
白金でメソキした鋼、チタン、ニソケルあるいは導電性
ガラス(酸化スス゛、インジウム酸化物一スズ)の如き
、その他の金属から製造することができる。電気分解後
に、付着するポリマーで被覆された導電体からなり、且
つ電解質に由来する或る割合のアニオンを含む電極が、
こうして実質に利用可能になる。ポリマー及びアニオン
は、こうして電荷移動錯体を形或する。
ードとして使用される導電要素に付着する。このアノー
ドは、金もしくは白金の如き、貴金属または金もしくは
白金でメソキした鋼、チタン、ニソケルあるいは導電性
ガラス(酸化スス゛、インジウム酸化物一スズ)の如き
、その他の金属から製造することができる。電気分解後
に、付着するポリマーで被覆された導電体からなり、且
つ電解質に由来する或る割合のアニオンを含む電極が、
こうして実質に利用可能になる。ポリマー及びアニオン
は、こうして電荷移動錯体を形或する。
ポリマーフィルムの化学組或は、実験式(M”Ay−)
q(式中、M+はモノマーを表わし、A一はアニオンま
たは対イオンを表わし、yはモノマー単位当りで表わさ
れるポリマー中のアニオンの割合(即ち、ドーピングの
程度)を表わし、これは、本発明のポリマーの場合には
、0.5の値に達することができ、且つqは重合度を表
わし、これは一般に測定し難い)により表わすことがで
きる。
q(式中、M+はモノマーを表わし、A一はアニオンま
たは対イオンを表わし、yはモノマー単位当りで表わさ
れるポリマー中のアニオンの割合(即ち、ドーピングの
程度)を表わし、これは、本発明のポリマーの場合には
、0.5の値に達することができ、且つqは重合度を表
わし、これは一般に測定し難い)により表わすことがで
きる。
モノマーの電気化学重合が電解槽のアノードで起こる際
に、カチオンによりドーピングされたポリマーにより被
覆された電極を直接得ることは不可能である。
に、カチオンによりドーピングされたポリマーにより被
覆された電極を直接得ることは不可能である。
このような電極(カソード)を得るためには、上で得ら
れたアノードを使用すること、及びそれを二重還元にか
けることが可能である。第一の電気化学還元は、アノー
ドを電解槽中に残し、電解槽の放電をもたらすことによ
り、重合直後に可能である。この放電は、ポリマーを“
ドービンク1するアニオンの抽出を生じる。その後、第
二の還元が、化学経路または電気化学経路により、不活
性雰囲気下で行ない得る。化学経路は、所望のカチオン
を含む溶液中にポリマーを浸漬することからなる。こう
して、例えばL+カチオン、Na+カチオン、またはK
′″カチオンにより“ドーピンク1されたポリマーを得
るためには、例えば、テトラヒドロフラン中のナフタレ
ンーリチウム、ナフタレンーナトリウムまたはナフタレ
ンーカリウムの溶液を使用することが可能である。電気
化学経路は、一般には、溶液中に所望のカチオンを含む
電解槽中にカソードとしてその電極を置くことからなる
。カチオンは、例えば、上記の如きアルカリ金属イオン
、好ましくはL1カチオンもしくはK+カチオン、また
はアセトニトリルもしくはプロピレンカーボネートの如
き溶媒中の溶液中の電解質(好ましくはLi(J!4、
K P F h、(Bu)4Nc42g及び(Et)
aNc l O 4)に由来する(Bu) a N+も
しくは(Et)tN”の如き錯イオンであり得る。溶液
中の電解質濃度は、一般に溶媒11当り10−3〜1モ
ルである。
れたアノードを使用すること、及びそれを二重還元にか
けることが可能である。第一の電気化学還元は、アノー
ドを電解槽中に残し、電解槽の放電をもたらすことによ
り、重合直後に可能である。この放電は、ポリマーを“
ドービンク1するアニオンの抽出を生じる。その後、第
二の還元が、化学経路または電気化学経路により、不活
性雰囲気下で行ない得る。化学経路は、所望のカチオン
を含む溶液中にポリマーを浸漬することからなる。こう
して、例えばL+カチオン、Na+カチオン、またはK
′″カチオンにより“ドーピンク1されたポリマーを得
るためには、例えば、テトラヒドロフラン中のナフタレ
ンーリチウム、ナフタレンーナトリウムまたはナフタレ
ンーカリウムの溶液を使用することが可能である。電気
化学経路は、一般には、溶液中に所望のカチオンを含む
電解槽中にカソードとしてその電極を置くことからなる
。カチオンは、例えば、上記の如きアルカリ金属イオン
、好ましくはL1カチオンもしくはK+カチオン、また
はアセトニトリルもしくはプロピレンカーボネートの如
き溶媒中の溶液中の電解質(好ましくはLi(J!4、
K P F h、(Bu)4Nc42g及び(Et)
aNc l O 4)に由来する(Bu) a N+も
しくは(Et)tN”の如き錯イオンであり得る。溶液
中の電解質濃度は、一般に溶媒11当り10−3〜1モ
ルである。
本発明の導電性ポリマーは、全く驚くべき性質の組を有
し、これらは主として下記のとおりである。
し、これらは主として下記のとおりである。
それらの酸化形態及び還元形態の間の酸化還元サイクル
の優れた可逆性及び安定性、電位の小さな変化により得
られるスペクトル特性の顕著な変化(これは、エレクト
ロクロミック材料としてのそれらの使用を有価で経済的
にする) 一般に1〜2×IO”S−cm−’の良好を導電率、 近赤外線及び高周波数輻射線の領域に於ける顕著な吸収
。
の優れた可逆性及び安定性、電位の小さな変化により得
られるスペクトル特性の顕著な変化(これは、エレクト
ロクロミック材料としてのそれらの使用を有価で経済的
にする) 一般に1〜2×IO”S−cm−’の良好を導電率、 近赤外線及び高周波数輻射線の領域に於ける顕著な吸収
。
本発明の導電性ポリマーは、良好な熱安定性及び化学安
定性を有し、且つ疎水性及び生体適合性を有する。ポリ
(3−(IH、IH、2H、2H、3H,3H−ベル
フルオロヘプチル)−チオフェンは、30%より大きい
弾性を有する。
定性を有し、且つ疎水性及び生体適合性を有する。ポリ
(3−(IH、IH、2H、2H、3H,3H−ベル
フルオロヘプチル)−チオフェンは、30%より大きい
弾性を有する。
本発明の導電性ポリマーのこれらの驚くべき性質は、そ
れらを、特に導電装置(その操作の原理はこれらの性質
に基くものであり、またその装置は本発明の主題である
)の製造のための使用に適するようにする。
れらを、特に導電装置(その操作の原理はこれらの性質
に基くものであり、またその装置は本発明の主題である
)の製造のための使用に適するようにする。
本発明の置換芳香族複素環モノマーから誘導された導電
性ポリマーを含む導電装置の非限定例として、以下のも
のが挙げられる。
性ポリマーを含む導電装置の非限定例として、以下のも
のが挙げられる。
二次電池の蓄電池及び再充電可能であってもよく、また
は再充電可能でなくてもよい蓄電池(これらのアノード
(またはカソード)はアニ・オン(または、夫々、カチ
オン)によりドーピングされた上記のポリマーのフィル
ムで被覆された電極からなる)の如き、エネルギーを貯
蔵するための電気化学装置、 ポリマーの酸化状態に応じて上記のポリマーの光学スペ
クトルの変更に基くエレクトロクロミソク装置(そのス
ペクトルの変更は、充電及び放電中のこれらの装置のア
ノード(またはカソード)に付着されたポリマーのフィ
ルムの酸化還元サイクル中に現われる)、挙げることが
できる装置の例は、ディスプレースクリーン、オブトエ
レクトロニクス装置並びに光学の記憶素子及びスイッチ
である、 電磁波吸収装置。
は再充電可能でなくてもよい蓄電池(これらのアノード
(またはカソード)はアニ・オン(または、夫々、カチ
オン)によりドーピングされた上記のポリマーのフィル
ムで被覆された電極からなる)の如き、エネルギーを貯
蔵するための電気化学装置、 ポリマーの酸化状態に応じて上記のポリマーの光学スペ
クトルの変更に基くエレクトロクロミソク装置(そのス
ペクトルの変更は、充電及び放電中のこれらの装置のア
ノード(またはカソード)に付着されたポリマーのフィ
ルムの酸化還元サイクル中に現われる)、挙げることが
できる装置の例は、ディスプレースクリーン、オブトエ
レクトロニクス装置並びに光学の記憶素子及びスイッチ
である、 電磁波吸収装置。
本発明が、以下の実施例により説明される。
ジエチルエーテル20cc中の(3−チェニル)メタノ
ール2.9g(25.8ξリモル)の溶液を、塩化カル
シウムトラップが上に置かれた冷却器、アルゴン導入管
、滴下ロ一ト及び温度計を取りつけた100cm3の三
口フラスコに導入する。
ール2.9g(25.8ξリモル)の溶液を、塩化カル
シウムトラップが上に置かれた冷却器、アルゴン導入管
、滴下ロ一ト及び温度計を取りつけた100cm3の三
口フラスコに導入する。
マグネシウム0.6 5 g (0.0 2 7原子/
g)、IH.IH.2H.2H.2H−ベルフルオロオ
クチルヨージド1 1.9 g (0.0 2 5原子
/g)及びジエチルエーテル20ccを混合することに
より予め調製されたIH.LH,2H,2H−ベルフル
オロオクチルマグネシウムヨージドの溶液を、その後、
滴下ロートに導入する。
g)、IH.IH.2H.2H.2H−ベルフルオロオ
クチルヨージド1 1.9 g (0.0 2 5原子
/g)及びジエチルエーテル20ccを混合することに
より予め調製されたIH.LH,2H,2H−ベルフル
オロオクチルマグネシウムヨージドの溶液を、その後、
滴下ロートに導入する。
ついで、フラスコを5℃に冷却し、マグネシウム化合物
の溶液を、フラスコに滴下して導入する。
の溶液を、フラスコに滴下して導入する。
こうして得られた反応混合物を周囲温度で12時間攪拌
し、ついで塩酸の2N溶液20mnで加水分解する。
し、ついで塩酸の2N溶液20mnで加水分解する。
有機相をNaHS○3の38%溶液10+nj!で4回
抽出し、ついで水20mjl!で2回抽出する。ついで
有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で蒸発させ
る。黄色の油を得、これを、溶離剤として7/3(容量
基準〉のへブタン/酢酸エチルを用いて、シリカで精製
する。
抽出し、ついで水20mjl!で2回抽出する。ついで
有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で蒸発させ
る。黄色の油を得、これを、溶離剤として7/3(容量
基準〉のへブタン/酢酸エチルを用いて、シリカで精製
する。
無色の油10.0g(これは結晶化かする〉を回収する
。
。
最後に、純粋なアルコール「チェニル(IH,IH,2
H,2H−ベルフルオロオクチル)メタノール)5.9
4gを、収率52%で得る。
H,2H−ベルフルオロオクチル)メタノール)5.9
4gを、収率52%で得る。
b)塩素生上立艷旦金底
このアルコール(分子量= 4 5 9.25) 4.
5 g(0.01モル)、クロロホルム5cc及び塩化
チオニル2mJ(27ミリモル)を混合する。
5 g(0.01モル)、クロロホルム5cc及び塩化
チオニル2mJ(27ミリモル)を混合する。
この反応混合物を還流下に1時間保つ。
ついで、それを減圧下に蒸発させて、残渣をメタノール
10mβ中に二回吸収させ、溶液を再度減圧下で蒸発さ
せる。ついで残渣をクロロホルム20mjl!中に吸収
させる。
10mβ中に二回吸収させ、溶液を再度減圧下で蒸発さ
せる。ついで残渣をクロロホルム20mjl!中に吸収
させる。
ついで溶液を重炭酸ナトリウムの飽和溶液で中性まで洗
浄する。
浄する。
無色の油を、95%の収率で得る。
〔1−クロロー3− (LH,2H,2H,3H,3H
−ベルフルオロノニル)一チオフェン〕(分子量−47
8.7)。
−ベルフルオロノニル)一チオフェン〕(分子量−47
8.7)。
C)フノ素化チオフェンの合成
得られた塩素化化合物4.5g(9.5ミリモル)、無
水Pdlz 2 g (1 1.3ミリモル)及び無水
テトラヒドロフラン10+++1を、塩化カルシウムト
ラップが上に置かれた冷却器、アルゴン導入管及び粉末
の導入装置(ソックス)を取り付けた100am”の三
口フラスコに導入する。
水Pdlz 2 g (1 1.3ミリモル)及び無水
テトラヒドロフラン10+++1を、塩化カルシウムト
ラップが上に置かれた冷却器、アルゴン導入管及び粉末
の導入装置(ソックス)を取り付けた100am”の三
口フラスコに導入する。
ついで水素リチウムアルミニウム0. 4 g (1
0.55リモル)を、アルゴンでパージした後に、徐々
に導入する。
0.55リモル)を、アルゴンでパージした後に、徐々
に導入する。
反応混合物を周囲温度で2時間撹拌する。ついで、それ
を、砕いた氷の上に徐々に注ぎ、20℃で12時間放置
する。
を、砕いた氷の上に徐々に注ぎ、20℃で12時間放置
する。
ついでパラジウムをデカントし、有機相ジエチルエーテ
ルで抽出する。抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥する。
ルで抽出する。抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥する。
ついでそれを減圧下で蒸発させる。無色の油を得る。
溶離剤としてづンタンを用いて、それをシリカカラムで
精製する。
精製する。
溶媒を蒸発する。
無色の油3.7g(これは−4℃で結晶化する)を得る
。収率は80%である。
。収率は80%である。
3− (LH.IH.2H.2H3H,3H−ベルフル
オロノニル)一チオフエンを50%の全収率で得る。
オロノニル)一チオフエンを50%の全収率で得る。
実施例2
ポリマーの合或は、
実施例lのように調製したモノマーIXIO−’モル、
テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフエート
(フル力(Fluka)により提供された)2 X 1
0−”モル、 蒸留二トロベンゼン25mj2 を含む、サーモスタットで制御された単一区画の50c
m’の電解槽中で行なう。
(フル力(Fluka)により提供された)2 X 1
0−”モル、 蒸留二トロベンゼン25mj2 を含む、サーモスタットで制御された単一区画の50c
m’の電解槽中で行なう。
溶液中にアルゴンを吹き込むことにより溶液を脱気した
後に、ポリマー付着物をアルゴン雰囲気下で20℃で生
或する。電気化学特性のために、ポリマーを、0. 0
7 c++fの表面積を有する磨いた固体白金電極に
付着させる。使用した電荷の量は100mc/cm’で
あり、電流密度は2 mA/ cm 2である。カソー
ドは白金ワイヤーからなり、基準電極は飽和カロメル電
極である。
後に、ポリマー付着物をアルゴン雰囲気下で20℃で生
或する。電気化学特性のために、ポリマーを、0. 0
7 c++fの表面積を有する磨いた固体白金電極に
付着させる。使用した電荷の量は100mc/cm’で
あり、電流密度は2 mA/ cm 2である。カソー
ドは白金ワイヤーからなり、基準電極は飽和カロメル電
極である。
こうして得られたポリマーの導電率は、12S・cm=
程度である。
程度である。
ポリマーの電気化学的性質を、パー(PAR)型式17
3ポテンシオスタットを用いて記録された環状ボルタモ
グラム(cycl icvoltamogram)及び
記録されたピーク強度から測定した。図は、CH.CN
中に溶解された過塩素酸リチウム0. 1モル中で20
mV/Sの走査速度で1,8Vの負荷電位で生じたボル
タモダラムを示す。横軸の単位はボルト(V)であり、
縦軸の単位はマイクロアンペア(μA)であり、最小値
(EPc)は0. 7 6 Vにあり、最大値(EPa
)は0. 9 2 Vにある。
3ポテンシオスタットを用いて記録された環状ボルタモ
グラム(cycl icvoltamogram)及び
記録されたピーク強度から測定した。図は、CH.CN
中に溶解された過塩素酸リチウム0. 1モル中で20
mV/Sの走査速度で1,8Vの負荷電位で生じたボル
タモダラムを示す。横軸の単位はボルト(V)であり、
縦軸の単位はマイクロアンペア(μA)であり、最小値
(EPc)は0. 7 6 Vにあり、最大値(EPa
)は0. 9 2 Vにある。
酸化に関する電流の強さ( I pa)と還元に関する
電流の強さ( I pc)の間のI pa/ I pc
比(系pに関する)は、約1.2である。
電流の強さ( I pc)の間のI pa/ I pc
比(系pに関する)は、約1.2である。
ポリマーのドーピングp”は、高度に可逆性である.
2 0 0mV/Sで−0. 2ボルト1.25ボルト
との間の5000サイクル後に交換された電荷は90%
であり、ポリマーは毎回10%でドーピングされ脱ドー
ピングされ(dedoped)、あるいは最大電荷の5
0%が遅いサイクル( 2 0 s+V/S)で交換さ
れる。
2 0 0mV/Sで−0. 2ボルト1.25ボルト
との間の5000サイクル後に交換された電荷は90%
であり、ポリマーは毎回10%でドーピングされ脱ドー
ピングされ(dedoped)、あるいは最大電荷の5
0%が遅いサイクル( 2 0 s+V/S)で交換さ
れる。
図は、実施例2に於いて、CH3CN中に溶解された過
塩素酸リチウム0. 1モル中において20mV/Sの
走査速度で1.8vの負荷電位で生じたボルタモグラム
を示す。横軸の単位はボルト(V)であり、縦軸の単位
はマイクロアンペア(μA)である。 pA
塩素酸リチウム0. 1モル中において20mV/Sの
走査速度で1.8vの負荷電位で生じたボルタモグラム
を示す。横軸の単位はボルト(V)であり、縦軸の単位
はマイクロアンペア(μA)である。 pA
Claims (10)
- (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは水素原子または1〜4個の炭素原子を含む
脂肪族基を表わし、 X及びZは、同じであってもよく、または 異なっていてもよく、水素原子またはフッ素原子を表わ
し、 Yは少なくとも部分的にフッ素化された脂 肪族もしくは芳香族の基を表わし、 mは1以上の整数を表わし、且つ nは0≦n≦12の整数を表わす) で表わされる置換チオフェン。 - (2)Rが水素原子を表わし、 X及びZがフッ素原子を表わし、 Yが一般式−(CF_2)_p−CF_3(式中、pは
2,3または4に等しい整数を表わす)の脂肪族基を表
わし、 mが3であり、且つ nが1であることを特徴とする、請求項1 記載の置換チオフェン。 - (3)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、qは整数を表わし、 Rは水素原子または1〜4個の炭素原子を 含む脂肪族基を表わし、 X及びZは、同じであってもよく、または 異なっていてもよく、水素原子またはフッ素原子を表わ
し、 Yは少なくとも部分的にフッ素化された脂 肪族もしくは芳香族の基を表わし、 mは1以上の整数を表わし、且つ nは0≦n≦12の整数を表わす) で表わされるポリマー。 - (4)qが2〜500の整数を表わし、 Rが水素原子を表わし、 X及びZがフッ素原子を表わし、 Yが一般式−(CF_2)_p−CF_3(式中、pは
2,3,または4に等しい整数を表わす)の脂肪族基を
表わし、 mが3であり、且つ nが1であることを特徴とする、請求項3 記載のポリマー。 - (5)請求項3または4記載のポリマー及びドーピング
剤を含む、導電性ポリマー。 - (6)請求項5記載の導電性ポリマーの製造方法であっ
て、 請求項1または2記載の置換チオフェンから選ばれたモ
ノマーが極性溶媒中で適当な電解質の存在下で陽極酸化
により電気化学的に重合されることを特徴とする、上記
の導電性ポリマーの製造方法。 - (7)請求項5記載の導電性ポリマーを含む導電装置。
- (8)アノード(またはカソード)がアニオン(または
、夫々、カチオン)によりドーピングされた請求項3ま
たは4記載のポリマーのフィルムで被覆された電極から
なる、エネルギーを貯蔵するための電気化学装置。 - (9)アノード(またはカソード)が請求項5記載のポ
リマーのフィルムで被覆される、エレクトロクロミック
装置。 - (10)請求項5記載のポリマーをベースとする、近赤
外線及び高周波数輻射線の吸収のための装置。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
FR8909368 | 1989-07-10 | ||
FR898909368A FR2649396B1 (fr) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Thiophenes fluores, polymeres conducteurs derives de ces thiophenes, procede pour leur obtention et dispositifs contenant ces polymeres |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03103428A true JPH03103428A (ja) | 1991-04-30 |
JP2892784B2 JP2892784B2 (ja) | 1999-05-17 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2182556A Expired - Lifetime JP2892784B2 (ja) | 1989-07-10 | 1990-07-10 | フッ素化チオフエン、これらのチオフエンから誘導された導電性ポリマー、それらの製造方法及びこれらのポリマーを含む装置 |
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---|---|
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---|---|---|---|---|
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US6515649B1 (en) | 1995-07-20 | 2003-02-04 | E Ink Corporation | Suspended particle displays and materials for making the same |
US7109968B2 (en) | 1995-07-20 | 2006-09-19 | E Ink Corporation | Non-spherical cavity electrophoretic displays and methods and materials for making the same |
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WO1999047970A1 (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | E-Ink Corporation | Electrophoretic displays and systems for addressing such displays |
DE69918308T2 (de) | 1998-04-10 | 2004-10-21 | E Ink Corp | Elektronische anzeige basierend auf organischen feldeffekt-transistoren |
US6473072B1 (en) | 1998-05-12 | 2002-10-29 | E Ink Corporation | Microencapsulated electrophoretic electrostatically-addressed media for drawing device applications |
JP4679726B2 (ja) | 1998-10-07 | 2011-04-27 | イー インク コーポレイション | 非発光性電子ディスプレイ用照明システム |
EP1169121B1 (en) | 1999-04-06 | 2012-10-31 | E Ink Corporation | Methods for producing droplets for use in capsule-based electrophoretic displays |
US6498114B1 (en) | 1999-04-09 | 2002-12-24 | E Ink Corporation | Method for forming a patterned semiconductor film |
WO2001017040A1 (en) | 1999-08-31 | 2001-03-08 | E Ink Corporation | A solvent annealing process for forming a thin semiconductor film with advantageous properties |
US6545291B1 (en) | 1999-08-31 | 2003-04-08 | E Ink Corporation | Transistor design for use in the construction of an electronically driven display |
KR100580620B1 (ko) * | 2002-03-09 | 2006-05-16 | 삼성전자주식회사 | 신규한 전도성 고분자, 이를 이용한 센서 및 표적 물질검출 방법 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3052691A (en) * | 1959-04-24 | 1962-09-04 | Du Pont | Polyfluorinated heterocyclic sulfides |
US3197480A (en) * | 1962-12-12 | 1965-07-27 | Du Pont | 2 and 2, 4-(alpha hydroxypolyperhalocycloalkyl)-thiophenes, pyrroles, and furans; 2 and 2, 4-[(alpha hydroxyalpha, alpha dipolyperhalo hydrocarbon) methyl]-thiophenes, pyrroles and furans and process for making them |
FR2624126B1 (fr) * | 1987-12-07 | 1992-06-19 | Solvay | Polymeres conducteurs derives d'heterocycles aromatiques substitues par un groupement de type ether, procede pour leur obtention et dispositifs contenant ces polymeres |
-
1989
- 1989-07-10 FR FR898909368A patent/FR2649396B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-29 EP EP90201736A patent/EP0408105B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-29 DE DE69015906T patent/DE69015906T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-29 AT AT90201736T patent/ATE116981T1/de active
- 1990-07-09 KR KR1019900010343A patent/KR910002832A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-07-10 JP JP2182556A patent/JP2892784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP0408105A1 (fr) | 1991-01-16 |
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EP0408105B1 (fr) | 1995-01-11 |
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FR2649396B1 (fr) | 1994-07-29 |
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