JPH04293927A - Production of polyaniline derivative - Google Patents

Production of polyaniline derivative

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JPH04293927A
JPH04293927A JP8302691A JP8302691A JPH04293927A JP H04293927 A JPH04293927 A JP H04293927A JP 8302691 A JP8302691 A JP 8302691A JP 8302691 A JP8302691 A JP 8302691A JP H04293927 A JPH04293927 A JP H04293927A
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title derivative soluble in a general-purpose organic solvent without detriment to the properties inherent in polyaniline by introducing specified alcoholic substitutents into the nitrogen atoms of a reduced form of polyaniline by reaction with a specified oxirane compound. CONSTITUTION:A polyaniline derivative is produced by introducing alcoholic substituents of formula II (wherein R<1> and R<2> are each H, (substituted)alkyl, (substituted)alkenyl, (substituted)aryl or (substituted)benzyl into the nitrogen atoms of a reduced form of polyaniline by reaction with an oxirane compound of formula I. This derivative is soluble not only in N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylacetamide but also in various solvents such as chloroform, tetrahydrofuran and ethanol, and the resulting solution can cause a good self-supporting film by casting.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、有機溶剤に可溶なポリ
アニリン誘導体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing polyaniline derivatives soluble in organic solvents.

【0002】0002

【従来の技術】近年、ポリアニリンは、新しい電子材料
、導電材料として、電池の電極材料、帯電防止材料、電
磁波遮蔽材料、光電子変換素子、光メモリー、各種セン
サー等の機能素子、表示素子、各種ハイブリッド材料、
透明導電体、各種端末機器等の広い分野への応用が検討
されている。
[Prior Art] In recent years, polyaniline has been used as a new electronic material and conductive material for battery electrode materials, antistatic materials, electromagnetic wave shielding materials, photoelectronic conversion elements, optical memories, functional elements such as various sensors, display elements, and various hybrids. material,
Applications to a wide range of fields such as transparent conductors and various terminal devices are being considered.

【0003】ところで、一般にポリアニリンは、π共役
系が高度に発達しているため、高分子主鎖が剛直で、分
子鎖間の相互作用が強く、また、分子鎖間に強固な水素
結合が数多く存在するため、殆どの有機溶剤に不溶であ
り、また加熱によっても溶融しないので、成形性に乏し
く、キャスト成形や塗工ができないと言う大きな欠点を
有している。そのために、例えば、高分子材料の繊維、
多孔質体等の所望の形状の基材にアニリンモノマーを含
浸させ、このアニリンモノマーを適当な重合触媒と接触
させることにより、或いは、電解酸化により重合させて
導電性複合材料としたり、或いはまた、熱可塑性重合体
粉末の存在下で、アニリンモノマーを重合させて同様の
複合材料を得ている。
By the way, polyaniline generally has a highly developed π-conjugated system, so the main chain of the polymer is rigid, the interactions between the molecular chains are strong, and there are many strong hydrogen bonds between the molecular chains. Because of its presence, it is insoluble in most organic solvents and does not melt even when heated, so it has poor moldability and has the major drawback of not being able to be cast or coated. For this purpose, for example, fibers of polymeric materials,
By impregnating a base material of a desired shape such as a porous body with an aniline monomer and bringing this aniline monomer into contact with a suitable polymerization catalyst, or by polymerizing it by electrolytic oxidation, or alternatively, Similar composite materials have been obtained by polymerizing aniline monomers in the presence of thermoplastic polymer powders.

【0004】一方、重合触媒と反応温度の工夫により、
N−メチル−2−ピロリドンのみに可溶なポリアニリン
も合成されている(M.  Abe  et  al.
:J.  Chem.  Soc.,  Chem. 
 Commun.,1989,1736)。しかしなが
ら、このポリアニリンも、その他の汎用の有機溶媒には
殆ど溶解せず、適応範囲が限られていた。
On the other hand, by modifying the polymerization catalyst and reaction temperature,
Polyaniline soluble only in N-methyl-2-pyrrolidone has also been synthesized (M. Abe et al.
:J. Chem. Soc. , Chem.
Commun. , 1989, 1736). However, this polyaniline is also hardly soluble in other general-purpose organic solvents, and its applicability is limited.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消し、ポリアニリン本来の特性を損なうことなく
、汎用の有機溶剤に可溶なポリアニリン誘導体を製造す
る方法を提供することを目的としている。
[Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to solve the above problems and provide a method for producing polyaniline derivatives that are soluble in general-purpose organic solvents without impairing the inherent properties of polyaniline. It is said that

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決すべく鋭意検討した結果、ポリアニリンの窒素原子
にアルコール性の水酸基を有する特定の置換基を導入す
ることにより上記の問題点が解決できることを見出だし
、本発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by introducing a specific substituent having an alcoholic hydroxyl group to the nitrogen atom of polyaniline. We have found a solution to this problem and have completed the present invention.

【0007】本発明は、ポリアニリン誘導体の製造方法
に関するものであって、その構成上の特徴は、還元型ポ
リアニリンに下記一般式(I) (式中、R1 及びR2 は、同一または異なっていて
もよく、それぞれ水素原子、置換または非置換アルキル
基、置換または非置換アルケニル基、置換または非置換
アリール基、置換または非置換ベンジル基を表わす。)
で示されるオキシラン化合物を反応させて、還元型ポリ
アニリンの窒素原子に、式:−CHR1 CH(OH)
R2 (式中、R1 及びR2 は、上記と同意義を有
する。)で示されるアルコール性水酸基を有する置換基
を導入することにある。
The present invention relates to a method for producing a polyaniline derivative, and its structural feature is that reduced polyaniline has the following general formula (I) (wherein R1 and R2 may be the same or different). often represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, respectively).
The oxirane compound represented by the formula: -CHR1 CH(OH) is reacted with the nitrogen atom of the reduced polyaniline.
The objective is to introduce a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by R2 (wherein R1 and R2 have the same meanings as above).

【0008】より具体的には、本発明は、アニリンをア
ンモニアで処理して可溶型ポリアニリンに変換し、次い
で過剰のヒドラジンで処理して還元型ポリアニリンに変
換し、さらにアミド系溶剤に溶解、または芳香族系溶剤
、エーテル系溶剤もしくは濃塩酸に分散した後、得られ
た溶液または分散液に上記一般式(I)で示されるオキ
シラン化合物を加えて反応させることにより、前記還元
型ポリアニリンの窒素原子に、式:−CHR1 CH(
OH)R2 で示されるアルコール性水酸基を有する置
換基を導入することを特徴とする。
More specifically, the present invention involves treating aniline with ammonia to convert it into soluble polyaniline, then treating it with excess hydrazine to convert it into reduced polyaniline, and further dissolving it in an amide solvent. Alternatively, by dispersing the reduced polyaniline in an aromatic solvent, an ether solvent, or concentrated hydrochloric acid, and then adding and reacting the oxirane compound represented by the above general formula (I) to the obtained solution or dispersion, the nitrogen of the reduced polyaniline can be dissolved. The atom has the formula: -CHR1 CH(
It is characterized by introducing a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by OH)R2.

【0009】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明においては、過硫酸アンモニウム等を酸化剤として
用いてアニリンを低温、例えば−20〜50℃の範囲の
温度で酸化重合することによって得た数平均分子量2,
000〜500,000〔GCP(N−メチル−2−ピ
ロリドン溶媒)で測定、ポリスチレン換算の数平均分子
量〕のポリアニリンを使用する。まず、このポリアニリ
ンをアンモニアで処理して可溶型ポリアニリンに変換し
、この可溶型ポリアニリンを、過剰のヒドラジンで処理
して還元型のポリアニリンを製造する。なお、還元型の
ポリアニリンとは、酸化重合により得られた上記ポリア
ニリンの還元体であって、ポリアニリンに含まれる窒素
原子に水素原子が結合したものを意味する。ヒドラジン
の処理は、可溶型のポリアニリンを水に分散し、ポリア
ニリン中の窒素原子に対して当量以上、好ましくは3倍
以上のヒドラジンを窒素雰囲気下で加え、24時間0〜
30℃で攪拌することにより行う。
The present invention will be explained in detail below. In the present invention, the number average molecular weight 2, which is obtained by oxidative polymerization of aniline at a low temperature, for example, at a temperature in the range of -20 to 50°C, using ammonium persulfate or the like as an oxidizing agent,
Polyaniline having a number average molecular weight of 000 to 500,000 [measured by GCP (N-methyl-2-pyrrolidone solvent), calculated as polystyrene] is used. First, this polyaniline is treated with ammonia to convert it into soluble polyaniline, and this soluble polyaniline is treated with excess hydrazine to produce reduced polyaniline. Note that the term "reduced polyaniline" refers to a reduced form of the polyaniline obtained by oxidative polymerization, in which a hydrogen atom is bonded to a nitrogen atom contained in polyaniline. In the treatment of hydrazine, soluble polyaniline is dispersed in water, hydrazine is added in an amount equivalent to or more, preferably 3 times or more, to the nitrogen atoms in polyaniline under a nitrogen atmosphere, and the mixture is heated for 24 hours.
This is done by stirring at 30°C.

【0010】得られる還元型ポリアニリンは、N−メチ
ル−2−ピロリドンあるいはN,N−ジメチルアセトア
ミドに可溶であるが、他の汎用の有機溶剤、例えば、ク
ロロホルムやテトラヒドロフランには殆ど不溶である。
The resulting reduced polyaniline is soluble in N-methyl-2-pyrrolidone or N,N-dimethylacetamide, but is almost insoluble in other general-purpose organic solvents such as chloroform and tetrahydrofuran.

【0011】次いで、この還元型ポリアニリンをアミド
系溶剤に溶解し、または芳香族系溶剤、エーテル系溶剤
もしくは濃塩酸に分散させ、得られた溶液または分散液
に、上記一般式(I)で示されるオキシラン化合物を加
え、窒素雰囲気下で数時間ないし2日間加熱して反応さ
せ、窒素原子に式:−CHR1 CH(OH)R2 で
示されるアルコール性水酸基を有する置換基を導入する
Next, this reduced polyaniline is dissolved in an amide solvent or dispersed in an aromatic solvent, an ether solvent, or concentrated hydrochloric acid, and the resulting solution or dispersion is added with the compound represented by the general formula (I). The oxirane compound is added and reacted by heating under a nitrogen atmosphere for several hours to two days, thereby introducing a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by the formula: -CHR1 CH(OH)R2 into the nitrogen atom.

【0012】その際、アミド系溶剤としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリ
ックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジ
ノン等が使用できる。芳香族系溶剤としては、ベンゼン
、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等
が使用できる。また、エーテル系溶剤としては、エーテ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が使用できる。
[0012] At that time, as the amide solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide,
N,N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. can be used. As the aromatic solvent, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, tetralin, etc. can be used. Further, as the ether solvent, ether, tetrahydrofuran, dioxane, etc. can be used.

【0013】本発明において、上記一般式(I)で示さ
れるオキシラン化合物におけるR1 及びR2 は、同
一または異なっていてもよく、それぞれ水素原子、置換
または非置換アルキル基、置換または非置換アルケニル
基、置換または非置換アリール基、置換または非置換ベ
ンジル基を表わすが、それらについて、次のものが例示
される。
In the present invention, R1 and R2 in the oxirane compound represented by the above general formula (I) may be the same or different, and each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, It represents a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted benzyl group, and examples thereof include the following.

【0014】置換または非置換アルキル基としては、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウ
ンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、ドコシル等
の直鎖アルキル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネ
オペンチル基、イソヘキシル等の分岐鎖アルキル基、シ
クロヘキシル等の環状アルキル基、およびそれらの水素
原子の1つ以上が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基
、アルコキシ基、エステル基または水酸基によって置換
されているものをあげることができる。置換または非置
換アルケニル基としては、ブテニル基、ペンテニル基、
ヘキセニル基、およびそれらの水素原子の1つ以上が、
ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、エ
ステル基または水酸基によって置換されているものをあ
げることができる。置換または非置換アリール基として
は、フェニル基、およびフェニル基の水素原子の1つ以
上が、アルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、シアノ
基、ニトロ基、アルコキシ基、エステル基または水酸基
によって置換されているものをあげることができる。ま
た置換ベンジル基における置換基としては、ハロゲン原
子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、エステル基ま
たは水酸基をあげることができる。
Examples of substituted or unsubstituted alkyl groups include ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, hexadecyl group, docosyl group, etc. Straight chain alkyl groups, isobutyl groups, isopentyl groups, neopentyl groups, branched chain alkyl groups such as isohexyl, cyclic alkyl groups such as cyclohexyl, and one or more of their hydrogen atoms are halogen atoms, cyano groups, nitro groups, Examples include those substituted with an alkoxy group, an ester group, or a hydroxyl group. Substituted or unsubstituted alkenyl groups include butenyl group, pentenyl group,
a hexenyl group, and one or more of their hydrogen atoms,
Examples include those substituted with a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an ester group, or a hydroxyl group. The substituted or unsubstituted aryl group includes a phenyl group, and one or more hydrogen atoms of the phenyl group substituted with an alkyl group, a phenyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an ester group, or a hydroxyl group. I can give what I have. Further, examples of the substituent in the substituted benzyl group include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an ester group, and a hydroxyl group.

【0015】オキシラン化合物の好ましいものとして、
次のものが例示できる。プロピレンオキサイド、1,2
−ドデシレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピク
ロルヒドリン、エピブロムヒドリン、メタクリル酸グリ
シジル等をあげることができる。
[0015] Preferred oxirane compounds include:
Examples include: Propylene oxide, 1,2
- Dodecylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, glycidyl methacrylate, etc. can be mentioned.

【0016】本発明において、上記アルコール性水酸基
を有する置換基は、還元型ポリアニリンの窒素原子の1
0%以上に導入されるように反応を行なうのが好ましい
。導入率が10%未満の場合には、有機溶剤に対する充
分な溶解度が得られない。
In the present invention, the substituent having an alcoholic hydroxyl group is one of the nitrogen atoms of the reduced polyaniline.
It is preferable to carry out the reaction so that 0% or more is introduced. When the introduction rate is less than 10%, sufficient solubility in organic solvents cannot be obtained.

【0017】上記のようにして得られた窒素原子に上記
アルコール性水酸基が導入されたポリアニリンは、後処
理として、アンモニア水で脱ドープ処理することが望ま
しい。
It is desirable that the polyaniline obtained in the above manner, in which the alcoholic hydroxyl group is introduced into the nitrogen atom, is subjected to a dedoping treatment with aqueous ammonia as a post-treatment.

【0018】本発明によって製造される上記窒素原子に
上記アルコール性水酸基が導入されたポリアニリンは、
N−メチル−2−ピロリドンおよびN,N−ジメチルア
セトアミドに可溶であるばかりでなく、クロロホルム、
ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水
素溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、及び
メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール
系溶剤に可溶であり、そして、これらの溶剤に溶解した
溶液を用い、キャスト成形によって、良好な自立性のフ
ィルムを得ることができる。また、形成されたフィルム
は、塩酸、硫酸、ホウフッ化水素酸、過塩素酸等のプロ
トン酸中でドープすることにより、10−3〜10−1
S/cmの高い導電率を示すものとなる。
The polyaniline produced by the present invention in which the alcoholic hydroxyl group is introduced into the nitrogen atom is:
It is not only soluble in N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylacetamide, but also in chloroform,
It is soluble in halogenated hydrocarbon solvents such as dichloroethane and dichloromethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, and alcohol solvents such as methanol, ethanol, and propanol, and can be formed by cast molding using a solution dissolved in these solvents. , a film with good self-supporting properties can be obtained. In addition, the formed film can be obtained by doping it in a protic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, fluoroboric acid, perchloric acid, etc.
It exhibits a high conductivity of S/cm.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例1 アニリン4.1g、濃塩酸21.9gを水に溶かして1
00mlとし、−5℃に冷却する。濃塩酸21.9g、
過硫酸アンモニウム6.28gを水に溶かして100m
lとし、この溶液もまた−5℃に冷却し、さきのアニリ
ン溶液にゆっくりと滴下し、−5℃で4時間攪拌を続け
た。こうして得られた数平均分子量12,000(GP
C,N−メチル−2−ピロリドン溶媒中で測定、ポリス
チレン換算の数平均分子量)のポリアニリンを水で十分
洗浄した後、さらにアンモニア水で脱ドープ処理を行な
った。こうして得られた可溶型ポリアニリンを200m
lの水に分散し、窒素雰囲気下で50mlのヒドラジン
を加え、24時間室温で攪拌を続け、濾別、乾燥して灰
白色の還元型ポリアニリンを得た。
[Examples] The present invention will be explained below with reference to Examples. Example 1 Dissolve 4.1 g of aniline and 21.9 g of concentrated hydrochloric acid in water and make 1
00 ml and cooled to -5°C. 21.9g of concentrated hydrochloric acid,
Dissolve 6.28g of ammonium persulfate in water and add 100m
This solution was also cooled to -5°C, slowly added dropwise to the above aniline solution, and stirring was continued at -5°C for 4 hours. The number average molecular weight thus obtained was 12,000 (GP
The polyaniline (measured in C,N-methyl-2-pyrrolidone solvent, number average molecular weight in terms of polystyrene) was thoroughly washed with water, and then dedoped with aqueous ammonia. 200 m of soluble polyaniline thus obtained
1 of water, 50 ml of hydrazine was added under a nitrogen atmosphere, stirring was continued at room temperature for 24 hours, filtered and dried to obtain off-white reduced polyaniline.

【0020】こうして得られた還元型ポリアニリン1g
をN−メチル−2−ピロリドン30mlに完全に溶解し
、充分に窒素置換した後、プロピレンオキサイド0.6
4g(還元型ポリアニリンの窒素原子に対して100m
ol%)を加えて12時間80℃で攪拌を続け、反応さ
せた。この溶液を1リットルの水に攪拌しながら投入し
、沈澱物を濾別し、乾燥後、アンモニア水で脱ドープ処
理して窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.2
g得た。反応収率から窒素原子の置換率が31%である
ことが分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収
スペクトルの3355cm−1の吸収で確認した。
1 g of the thus obtained reduced polyaniline
was completely dissolved in 30 ml of N-methyl-2-pyrrolidone, and after the atmosphere was sufficiently replaced with nitrogen, 0.6 ml of propylene oxide was added.
4g (100m for the nitrogen atom of reduced polyaniline)
ol%) was added thereto, and stirring was continued at 80° C. for 12 hours to cause a reaction. This solution was poured into 1 liter of water with stirring, the precipitate was filtered off, and after drying, a polyaniline derivative in which nitrogen atoms were replaced by dedoping treatment with aqueous ammonia was obtained.
I got g. The reaction yield revealed that the nitrogen atom substitution rate was 31%. The presence of alcoholic hydroxyl groups was confirmed by the absorption at 3355 cm −1 in the infrared absorption spectrum.

【0021】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。
[0021] This polyaniline derivative has N-methyl-
It was not only soluble in 2-pyrrolidone, but also showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Furthermore, a self-supporting film could be obtained by cast molding from a chloroform solution of this polyaniline derivative. The conductivity was 0.01 S/cm when doped with sulfuric acid. Furthermore, the film before doping could be dissolved in the aforementioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.

【0022】実施例2 実施例1において用いた還元型ポリアニリン1gを、6
N塩酸30ml中に分散し、これにメタクリル酸グリシ
ジル1.56gを加えて12時間80℃で攪拌を続け、
反応させた。沈澱物を濾別し、乾燥後、アンモニア水で
脱ドープ処理して窒素原子を置換したポリアニリン誘導
体を1.4g得た。反応収率から窒素原子の置換率が2
6%であることが分った。アルコール性水酸基の存在は
、赤外吸収スペクトルの3355cm−1の吸収で確認
した。
Example 2 1 g of reduced polyaniline used in Example 1 was added to 6
Dispersed in 30 ml of N hydrochloric acid, 1.56 g of glycidyl methacrylate was added thereto, and stirring was continued at 80°C for 12 hours.
Made it react. The precipitate was filtered, dried, and dedoped with aqueous ammonia to obtain 1.4 g of a polyaniline derivative in which nitrogen atoms were substituted. From the reaction yield, the substitution rate of nitrogen atoms is 2
It was found to be 6%. The presence of alcoholic hydroxyl groups was confirmed by the absorption at 3355 cm −1 in the infrared absorption spectrum.

【0023】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。
[0023] This polyaniline derivative has N-methyl-
It was not only soluble in 2-pyrrolidone, but also showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Furthermore, a self-supporting film could be obtained by cast molding from a chloroform solution of this polyaniline derivative. The conductivity was 0.01 S/cm when doped with sulfuric acid. Furthermore, the film before doping could be dissolved in the aforementioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.

【0024】実施例3 実施例1において、プロピレンオキサイドの代わりに、
スチレンオキサイド1.3g(還元型ポリアニリンの窒
素原子に対して100mol%)を用い、同様の手順で
窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.5g得た
。反応収率から窒素原子の置換率は38%であることが
分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収スペク
トルの3355cm−1の吸収で確認した。
Example 3 In Example 1, instead of propylene oxide,
Using 1.3 g of styrene oxide (100 mol % with respect to the nitrogen atom of reduced polyaniline), 1.5 g of a polyaniline derivative in which the nitrogen atom was substituted was obtained in the same manner. The reaction yield revealed that the nitrogen atom substitution rate was 38%. The presence of alcoholic hydroxyl groups was confirmed by the absorption at 3355 cm −1 in the infrared absorption spectrum.

【0025】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。
This polyaniline derivative has N-methyl-
It was not only soluble in 2-pyrrolidone, but also showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Furthermore, a self-supporting film could be obtained by cast molding from a chloroform solution of this polyaniline derivative. The conductivity was 0.01 S/cm when doped with sulfuric acid. Furthermore, the film before doping could be dissolved in the aforementioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.

【0026】実施例4 実施例1において、プロピレンオキサイドの代わりに、
1、2−ドデシレンオキサイド2g(還元型ポリアニリ
ンの窒素原子に対して100mol%)を用い、同様の
手順で窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.7
g得た。反応収率から窒素原子の置換率は34%である
ことが分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収
スペクトルの3355cm−1の吸収で確認した。
Example 4 In Example 1, instead of propylene oxide,
Using 2 g of 1,2-dodecylene oxide (100 mol% with respect to the nitrogen atom of reduced polyaniline), a polyaniline derivative in which the nitrogen atom was substituted using the same procedure was prepared by 1.7
I got g. The reaction yield revealed that the nitrogen atom substitution rate was 34%. The presence of alcoholic hydroxyl groups was confirmed by the absorption at 3355 cm −1 in the infrared absorption spectrum.

【0027】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。
This polyaniline derivative has N-methyl-
It was not only soluble in 2-pyrrolidone, but also showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Furthermore, a self-supporting film could be obtained by cast molding from a chloroform solution of this polyaniline derivative. The conductivity was 0.01 S/cm when doped with sulfuric acid. Furthermore, the film before doping could be dissolved in the aforementioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.

【0028】実施例5 実施例2において、メタクリル酸グリシジルの代わりに
、エピクロルヒドリン1.02g(還元型ポリアニリン
の窒素原子に対して100mol%)を用い、同様の手
順で窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.6g
得た。反応収率から窒素原子の置換率は59%であるこ
とが分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収ス
ペクトルの3355cm−1の吸収で確認した。
Example 5 In Example 2, 1.02 g of epichlorohydrin (100 mol % based on the nitrogen atom of the reduced polyaniline) was used in place of glycidyl methacrylate, and a polyaniline derivative in which the nitrogen atom was substituted was prepared in the same manner as in Example 2. 1.6g
Obtained. The reaction yield revealed that the nitrogen atom substitution rate was 59%. The presence of alcoholic hydroxyl groups was confirmed by the absorption at 3355 cm −1 in the infrared absorption spectrum.

【0029】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。
This polyaniline derivative has N-methyl-
It was not only soluble in 2-pyrrolidone, but also showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Furthermore, a self-supporting film could be obtained by cast molding from a chloroform solution of this polyaniline derivative. The conductivity was 0.01 S/cm when doped with sulfuric acid. Furthermore, the film before doping could be dissolved in the aforementioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.

【0030】比較例 アニリン4.1g、濃塩酸21.9gを水に溶かして1
00mlとし、−5℃に冷却する。濃塩酸21.9g、
過硫酸アンモニウム6.28gを水に溶かして100m
lとし、この溶液もまた−5℃に冷却し、さきのアニリ
ン溶液にゆっくりと滴下し、−5℃で4時間攪拌を続け
た。こうして得られたポリアニリンを水で充分洗浄した
後、さらにアンモニア水で脱ドープ処理を行なった。こ
うして得られたポリアニリンは、N−メチル−2−ピロ
リドンに可溶で、この溶液から自立性のフィルムを得る
ことができた。しかしながら、得られたポリアニリンは
クロロホルムやテトラヒドロフランには不溶であり、ま
た、得られた自立性のフィルムは如何なる有機溶剤にも
不溶であった。
Comparative Example: Dissolve 4.1 g of aniline and 21.9 g of concentrated hydrochloric acid in water.
00 ml and cooled to -5°C. 21.9g of concentrated hydrochloric acid,
Dissolve 6.28g of ammonium persulfate in water and add 100m
This solution was also cooled to -5°C, slowly added dropwise to the above aniline solution, and stirring was continued at -5°C for 4 hours. After thoroughly washing the polyaniline thus obtained with water, it was further subjected to dedoping treatment with aqueous ammonia. The polyaniline thus obtained was soluble in N-methyl-2-pyrrolidone, and a self-supporting film could be obtained from this solution. However, the polyaniline obtained was insoluble in chloroform and tetrahydrofuran, and the free-standing film obtained was insoluble in any organic solvent.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、還元型ポリアニリンの
窒素原子に式:−CHR1 CH(NH2 )R2 で
示されるアミノ基を有する置換基を導入することにより
、ポリアニリン本来の特性を損なうことなく、有機溶剤
に可溶であって、かつフィルム化や塗工等の加工性に優
れたポリアニリン誘導体を製造することができる。
According to the present invention, by introducing a substituent having an amino group represented by the formula: -CHR1 CH(NH2)R2 into the nitrogen atom of reduced polyaniline, the original properties of polyaniline are not impaired. It is possible to produce a polyaniline derivative that is soluble in organic solvents and has excellent processability such as film formation and coating.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  還元型ポリアニリンに下記一般式(I
)(式中、R1 及びR2 は、同一または異なってい
てもよく、それぞれ水素原子、置換または非置換アルキ
ル基、置換または非置換アルケニル基、置換または非置
換アリール基、置換または非置換ベンジル基を表わす。 )で示されるオキシラン化合物を反応させて、還元型ポ
リアニリンの窒素原子に、式:−CHR1 CH(OH
)R2 (式中、R1 及びR2 は、上記と同意義を
有する。)で示されるアルコール性水酸基を有する置換
基を導入することを特徴とするポリアニリン誘導体の製
造方法。
[Claim 1] The following general formula (I
) (wherein R1 and R2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted benzyl group) ) is reacted with an oxirane compound represented by the formula: -CHR1 CH(OH
) A method for producing a polyaniline derivative, which comprises introducing a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by R2 (wherein R1 and R2 have the same meanings as above).
【請求項2】  ポリアニリンをアンモニアで処理して
可溶型ポリアニリンに変換し、次いで過剰のヒドラジン
で処理して還元型ポリアニリンに変換し、さらにアミド
系溶剤に溶解、または芳香族系溶剤、エーテル系溶剤も
しくは濃塩酸に分散した後、得られた溶液または分散液
に下記一般式(I) (式中、R1 及びR2 は、同一または異なっていて
もよく、それぞれ水素原子、置換または非置換アルキル
基、置換または非置換アルケニル基、置換または非置換
アリール基、置換または非置換ベンジル基を表わす。)
で示されるオキシラン化合物を加えて反応させることに
より、前記還元型ポリアニリンの窒素原子に、式:−C
HR1 CH(OH)R2(式中、R1 及びR2 は
、上記と同意義を有する。)で示されるアルコール性水
酸基を有する置換基を導入することを特徴とするポリア
ニリン誘導体の製造方法。
2. Polyaniline is treated with ammonia to convert it to soluble polyaniline, then treated with excess hydrazine to convert it to reduced polyaniline, and then dissolved in an amide solvent, or aromatic solvent, ether type After dispersing in a solvent or concentrated hydrochloric acid, the resulting solution or dispersion is mixed with the following general formula (I) (wherein R1 and R2 may be the same or different, and each is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group) , represents a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted benzyl group).
By adding and reacting an oxirane compound represented by the formula: -C to the nitrogen atom of the reduced polyaniline.
A method for producing a polyaniline derivative, which comprises introducing a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by HR1 CH(OH)R2 (wherein R1 and R2 have the same meanings as above).
【請求項3】  還元型ポリアニリンの窒素原子の10
%以上に式:−CHR1 CH(OH)R2 (式中、
R1 及びR2 は、上記と同意義を有する。)で示さ
れるアルコール性水酸基を有する置換基を導入すること
を特徴とする請求項1または2記載のポリアニリン誘導
体の製造方法。
[Claim 3] 10 nitrogen atoms of reduced polyaniline
% or more of the formula: -CHR1 CH(OH)R2 (in the formula,
R1 and R2 have the same meanings as above. 3. The method for producing a polyaniline derivative according to claim 1 or 2, characterized in that a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by the following formula is introduced.
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