JPH08269174A - Poly(isoquinolindiyl) polymer, its production and its use - Google Patents

Poly(isoquinolindiyl) polymer, its production and its use

Info

Publication number
JPH08269174A
JPH08269174A JP8010508A JP1050896A JPH08269174A JP H08269174 A JPH08269174 A JP H08269174A JP 8010508 A JP8010508 A JP 8010508A JP 1050896 A JP1050896 A JP 1050896A JP H08269174 A JPH08269174 A JP H08269174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
isoquinoline
poly
chemical formula
isoquinolinediyl
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.)
Granted
Application number
JP8010508A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3108755B2 (en
Inventor
Ryuichi Yamamoto
隆一 山本
Takaki Kanbara
貴樹 神原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Institute of Technology NUC
Original Assignee
Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Institute of Technology NUC filed Critical Tokyo Institute of Technology NUC
Priority to JP08010508A priority Critical patent/JP3108755B2/en
Publication of JPH08269174A publication Critical patent/JPH08269174A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3108755B2 publication Critical patent/JP3108755B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a polymer excellent in heat resistance, soluble to organic solvents and controllable in depolarization degree and electrochemical oxidation- reduction potential, useful for films, etc., by reaction of a specific isoquinoline dihalide with a zero-valent nickel compound. CONSTITUTION: An isoquinoline dihalide of formula I (X is a halogen) formed by halogen substitution of any two H atoms in quinoline is reacted with a zero-valent nickel compound, or preferably, the dihalide compound is electrolytically reduced in the presence of the nickel compound to obtain the objective polymer of formula II having a polymerization degree (n) of >=5 made up of recurring constitutive unit i.e. a divalent group derived from the isoquinoline as a condensed heterocyclic compound by eliminating any two H atoms from the isoquinoline.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は縮合複素環化合物で
あるイソキノリンからそれぞれ2カ所の水素原子を除い
た2価の残基を反復構成単位としてなり、可溶性を示
し、優れた耐熱性及び電気化学的に活性を有するポリ
(イソキノリンジイル)重合体及びその製造法並びに利
用に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention comprises a repeating heterocyclic unit composed of a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from isoquinoline which is a fused heterocyclic compound, exhibits solubility, and has excellent heat resistance and electrochemical properties. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a poly (isoquinolinediyl) polymer having active activity, a method for producing the same, and use thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】芳香環が連続して結合した構造を有する
ポリ(アリーレン)[例えば、ポリ(p−フェニレ
ン)、ポリ(2, 5- チエニレン)、ポリ(1, 4- ナ
フチレン)]は一般に優れた耐熱性を有する。また、そ
れらのポリ(アリーレン)と電子受容体(AsF5等)や電
子供与体(リチウム、ナトリウム等)との付加体は導電
性を有しかつ一次電池や二次電池用の活物質としての利
用可能な性質を備えることが知られている[例えば、
「高分子」34巻、848 頁(1985)]。また、主鎖に沿っ
た連続するπ共役系を有し且つ複素六員環単位よりなる
基、例えば2, 5- ピリジンジイル基を反復構成単位と
する重合体を還元して生成された導電性物質が特開平1-
210420号に提案されている。
Poly (arylene) having a structure in which aromatic rings are continuously bonded [eg, poly (p-phenylene), poly (2,5-thienylene), poly (1,4-naphthylene)] are generally used. Has excellent heat resistance. Further, the adduct of such poly (arylene) with an electron acceptor (AsF 5 etc.) or an electron donor (lithium, sodium etc.) has conductivity and is used as an active material for a primary battery or a secondary battery. Known to have available properties [eg,
"Polymer" 34, 848 (1985)]. Also, a conductive material produced by reducing a polymer having a continuous 6-conjugated system along the main chain and comprising a group consisting of a 6-membered heterocyclic unit, for example, a 2,5-pyridinediyl group as a repeating constitutional unit. The substance is JP 1-
Proposed in No. 210420.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来提案され
た殆どのポリ(アリーレン)は有機溶剤に対する溶解性
が小さくかつ不融である場合が多いため利用法も限ら
れ、それらの特徴ある機能を引き出すうえにおける問題
点となっている。また前記のポリ(アリーレン)につい
ては、分子構造を工夫することにより、従来のポリ(ア
リーレン)にはない物性を備えた物質の開発が望まれて
いる。例えば、従来のポリ(アリーレン)とは異なる酸
化・還元電位を持ったポリ(アリーレン)を得ることが
できれば、それを活物質あるいは電極材として従来のポ
リマーバッテリー[例えば「電気化学及び工業物理化
学」54巻、 306頁(1986)]とは異なる特徴を備えたポ
リマーバッテリーが得られる。
However, most of the poly (arylene) s proposed hitherto have low solubility in organic solvents and are often infusible, so that their use is limited, and their characteristic functions are limited. It is a problem in withdrawing. Further, regarding the above-mentioned poly (arylene), it is desired to develop a substance having physical properties not present in conventional poly (arylene) by devising a molecular structure. For example, if poly (arylene) having an oxidation / reduction potential different from that of conventional poly (arylene) can be obtained, it can be used as an active material or an electrode material in a conventional polymer battery [eg, "electrochemistry and industrial physical chemistry"]. 54, p. 306 (1986)].

【0004】本発明は、これらの状況のもと、新しい分
子構造を有するポリ(アリーレン)を探索すべく鋭意研
究の結果完成したものである。
Under these circumstances, the present invention has been completed as a result of earnest research to search for poly (arylene) having a new molecular structure.

【0005】本発明の目的は、優れた耐熱性を有しかつ
有機溶媒に可溶で、偏光解消度、電気化学的酸化還元電
位のコントロール可能な新規なポリ(アリーレン)、特
にポリ(イソキノリンジイル)重合体を提供するにあ
る。
An object of the present invention is to provide a novel poly (arylene) which has excellent heat resistance, is soluble in an organic solvent, and can control the degree of depolarization and the electrochemical redox potential, particularly poly (isoquinolinediyl). 3.) Providing a polymer.

【0006】本発明の別の目的はこのような新規なポリ
(イソキノリンジイル)重合体を、繊維、フィルム等の
成形体、エレクトロクロミック素子、電池の活物質又は
電極、n型半導体、等として利用するにある。
Another object of the present invention is to use such a novel poly (isoquinolinediyl) polymer as a molded product such as a fiber or a film, an electrochromic device, an active material or electrode of a battery, an n-type semiconductor, etc. There is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、縮合複素環
化合物であるイソキノリンから任意の2カ所の水素原子
を除いて誘導される2価の基を反復構成単位とし次の化
3、
The above object is to provide a divalent group derived from isoquinoline, which is a condensed heterocyclic compound, by removing hydrogen atoms at any two positions as repeating constitutional units, and

【化3】 で表され且つ重合度(n)が5以上であるポリ(イソキ
ノリンジイル)重合体によって達成される。ここで、重
合度(n)が5未満ではポリマーとしての十分な機能を
発揮することができない。また、本発明者等は、後述の
製造法によって重合度(n)が 200程度のものまでの本
発明重合体とその優れた特性並びに有用性とを実験的に
一応確認したが、 200程度を越える重合度のものの調製
及びその利用も技術的に当然期待される。
Embedded image And a degree of polymerization (n) of 5 or more is achieved by a poly (isoquinolinediyl) polymer. Here, if the degree of polymerization (n) is less than 5, a sufficient function as a polymer cannot be exhibited. The inventors of the present invention have experimentally confirmed that the polymer of the present invention having a degree of polymerization (n) of up to about 200 and its excellent properties and usefulness are experimentally confirmed by the production method described below. It is of course technically expected to prepare and use a polymer having a degree of polymerization exceeding the limit.

【0008】上記重合体は、イソキノリンの任意の2カ
所の水素原子をハロゲンに置換した、次の化4式
The above polymer has the following chemical formula 4 in which hydrogen atoms at any two positions of isoquinoline are substituted with halogens.

【化4】 (式中、Xはハロゲンを表す)で示されるイソキノリン
ジハライドをゼロ価ニッケル化合物と反応させることに
よって製造される。
[Chemical 4] It is produced by reacting an isoquinoline dihalide represented by the formula (wherein X represents halogen) with a zero-valent nickel compound.

【0009】又、このような重合体は化4で示されるイ
ソキノリンジハライド化合物をニッケル化合物の存在下
で電解還元することによっても製造することができる。
Further, such a polymer can also be produced by electrolytically reducing the isoquinoline dihalide compound represented by Chemical formula 4 in the presence of a nickel compound.

【0010】本発明の新規なポリ(イソキノリンジイ
ル)重合体は、その優れた特性を利用して繊維またはフ
ィルム、エレクトロクロミック素子、電池の活物質また
は電極に適用され、又この重合体を還元剤又は電気化学
的ドーピングにより還元してn型半導体として利用する
ことができる。
The novel poly (isoquinolinediyl) polymer of the present invention is applied to a fiber or film, an electrochromic device, an active material or an electrode of a battery by utilizing its excellent properties, and the polymer is used as a reducing agent. Alternatively, it can be reduced by electrochemical doping and used as an n-type semiconductor.

【0011】本書中で、「ポリ(アリーレン)」とは例
えば、 ポリ(p- フェニレン)又はポリ(1, 4- ナ
フチレン)のように芳香環を反復構成単位とする重合体
を意味し、又「芳香環」は例えばベンゼン環のような芳
香族炭化水素の環の他にピリジンやチオフェン等の複素
環をも含む。
In the present specification, "poly (arylene)" means a polymer having an aromatic ring as a repeating constitutional unit such as poly (p-phenylene) or poly (1,4-naphthylene), and The “aromatic ring” includes, for example, a heterocyclic ring such as pyridine and thiophene in addition to an aromatic hydrocarbon ring such as a benzene ring.

【0012】本発明にかかるポリ(イソキノリンジイ
ル)重合体は、化4で示されるイソキノリンジハライ
ド、例えばイソキノリンジクロライド又はジブロマイド
に有機溶媒中において等モル以上のゼロ価ニッケル化合
物を加えて反応させ、脱ハロゲン化することによって取
得される。好適な反応温度は室温〜約80℃の間にあり、
約24時間程度で反応は完結する。上記有機溶媒としては
例えば、N, N- ジメチルホルムアミド、アセトニトリ
ル、トルエン、テトラヒドロフラン等が適用可能であ
る。
The poly (isoquinolinediyl) polymer according to the present invention is obtained by reacting an isoquinoline dihalide represented by Chemical formula 4, for example, isoquinoline dichloride or dibromide, with an equimolar or more zero-valent nickel compound in an organic solvent, Obtained by dehalogenation. Suitable reaction temperatures are between room temperature and about 80 ° C,
The reaction is completed in about 24 hours. As the organic solvent, for example, N, N-dimethylformamide, acetonitrile, toluene, tetrahydrofuran and the like can be applied.

【0013】ゼロ価ニッケル化合物はハロゲン化芳香族
化合物よりハロゲンをとり、芳香族基間のカップリング
反応を起こさせる[例えば、「シンセシス」(Synthesi
s),736 頁(1984)参照]。この反応は次の化5で表わ
される。
A zero-valent nickel compound takes halogen from a halogenated aromatic compound and causes a coupling reaction between aromatic groups [for example, "Synthesis"].
s), p. 736 (1984)]. This reaction is represented by the following chemical formula 5.

【0014】[0014]

【化5】 Ar-X + Ar′-X + NiLm → Ar-Ar ′+ NiX2Lm (ここで、Ar及びAr′は芳香族基を、Xはハロゲン原子
を、Lは中性配位子を表し、従って、NiLmはゼロ価ニッ
ケル化合物を表す。)
Embedded image Ar-X + Ar'-X + NiLm → Ar-Ar '+ NiX 2 Lm (where Ar and Ar' are aromatic groups, X is a halogen atom, and L is a neutral ligand). , And thus NiLm represents a zero-valent nickel compound.)

【0015】従って、分子内に2個のハロゲンを有する
芳香族化合物、例えばイソキノリンジハライドに等モル
以上のゼロ価ニッケル化合物を反応させると、次の化6
及び化7に示す脱ハロゲン化反応によって重合体が得ら
れるのである。
Therefore, when an aromatic compound having two halogens in the molecule, such as isoquinoline dihalide, is reacted with a zero-valent nickel compound in an equimolar amount or more,
And the polymer is obtained by the dehalogenation reaction shown in Chemical formula 7.

【0016】[0016]

【化6】 2・X-Ar″-X + NiLm → X-Ar″-Ar ″-X + NiX2Lm[Chemical 6] 2.X-Ar "-X + NiLm → X-Ar" -Ar "-X + NiX 2 Lm

【化7】 [ここで、X-Ar″-X はイソキノリンジハライド(Xは
ハロゲン)を示す。]
[Chemical 7] [Here, X-Ar "-X represents isoquinoline dihalide (X is halogen).]

【0017】上述の反応において、ゼロ価ニッケル化合
物は、重合反応を行う直前に反応系で(いわゆる in si
tuで)合成したものをそのまま用いることも、又は予め
合成単離したものを用いることもできる。かかるゼロ価
ニッケル化合物は例えば、中性配位子存在下での還元反
応又は配位子交換反応によって生成するニッケル錯体で
あり、その中性配位子としては、1, 5- シクロオクタ
ジエン、2, 2′- ビピリジン、トリフェニルホスフィ
ン等を例示することができる。
In the above reaction, the zero-valent nickel compound is used in the reaction system (so-called insi
The product synthesized with tu) can be used as it is, or the product synthesized and isolated in advance can be used. Such a zero-valent nickel compound is, for example, a nickel complex produced by a reduction reaction or a ligand exchange reaction in the presence of a neutral ligand, and the neutral ligand thereof is 1,5-cyclooctadiene, Examples thereof include 2,2'-bipyridine and triphenylphosphine.

【0018】又、別の方法として、上記化4のイソキノ
リンジハライドを2価のニッケル化合物の共存下で電解
還元反応させると、脱ハロゲン化反応によって化3に示
すイソキノリンジイル重合体を得ることができる。即
ち、2価ニッケル化合物は電解槽中で電解還元すれば化
8の反応によってゼロ価ニッケル化合物が生成する。
As another method, when the isoquinoline dihalide of the above chemical formula 4 is subjected to an electrolytic reduction reaction in the presence of a divalent nickel compound, an isoquinoline diyl polymer shown in the chemical formula 3 can be obtained by a dehalogenation reaction. it can. That is, if the divalent nickel compound is electrolytically reduced in the electrolytic cell, a zero-valent nickel compound is produced by the reaction of Chemical formula 8.

【0019】[0019]

【化8】[Ni11Lm]2+ + 2e → Ni0Lm[Chemical formula 8] [Ni 11 Lm] 2+ + 2e → Ni 0 Lm

【0020】従って、分子内に2個のハロゲンを有する
芳香族化合物、即ちイソキノリンジハライドを2価ニッ
ケル化合物の存在下で電解還元すると化8の反応並びに
引き続き反応系内に生ずる Ni0Lmが関与する化9〜化11
に示す反応により化3の重合体が得られるのである。電
解は通常次の条件で行うことが出来る。即ち、例えば
N, N- ジメチルホルムアミド若しくはアセトニトリル
を溶媒として使用し、支持電解質として過塩素酸テトラ
エチルアンモニウム若しくはテトラエチルアンモニウム
テトラフルオロボレートを溶解して電解液とし、電極に
は白金電極、ITO透明電極、若しくは黒鉛電極を使用
する。電解液にイソキノリンジハライド及び2価ニッケ
ル錯体を溶解し、2価ニッケル化合物の還元電位[例え
ばトリス(2, 2- ビピリジン)ニッケル塩では−1.7V
(Ag/Ag + に対して)]で電解還元を行う。
Therefore, when an aromatic compound having two halogens in the molecule, that is, isoquinoline dihalide, is electrolytically reduced in the presence of a divalent nickel compound, the reaction of Chemical formula 8 and the Ni 0 Lm generated subsequently in the reaction system are involved. Conversion 9 to 11
The polymer of Chemical formula 3 is obtained by the reaction shown in. The electrolysis can be usually performed under the following conditions. That is, for example, N, N-dimethylformamide or acetonitrile is used as a solvent, tetraethylammonium perchlorate or tetraethylammonium tetrafluoroborate is dissolved as a supporting electrolyte to prepare an electrolytic solution, and a platinum electrode, an ITO transparent electrode, or Use graphite electrodes. The isoquinoline dihalide and divalent nickel complex are dissolved in the electrolytic solution, and the reduction potential of the divalent nickel compound [for example, tris (2,2-bipyridine) nickel salt is -1.7V.
(Against Ag / Ag + )].

【0021】[0021]

【化9】Ni0Lm + X-Ar″-X → X-Ni11Lm-Ar ″-X[Chemical 9] Ni 0 Lm + X-Ar "-X → X-Ni 11 Lm-Ar" -X

【0022】[0022]

【化10】 2・X-Ni11Lm- Ar″-X+2e→ X- Ar″- Ar″-X+ Ni0Lm+ 2X - [Of 10] 2 · X-Ni 11 Lm- Ar "-X + 2e → X- Ar" - Ar "-X + Ni 0 Lm + 2X -

【0023】[0023]

【化11】 [Chemical 11]

【0024】[ここで、 X- Ar″-Xはイソキノリンジハ
ライド(Xはハロゲン)を示す。]
[Here, X-Ar "-X represents isoquinoline dihalide (X is halogen).]

【0025】上記ニッケル化合物は、重合反応を行う前
に予め合成単離したものを用いても、又は電解槽中で直
接、ニッケルあるいはニッケル化合物から合成したもの
をそのまま用いても良い。かかるニッケル化合物として
は、例えばトリス (2 , 2′- ビピリジン)ニッケルブ
ロマイド[Ni(bpy)3Br2 ]、ジブロモビス(トリフェニ
ルホスフィン)ニッケル[NiBr2(PPh3)2]等が挙げられ
る。
As the above nickel compound, those synthesized and isolated in advance before carrying out the polymerization reaction may be used, or those synthesized directly from nickel or a nickel compound in an electrolytic cell may be used as they are. Examples of such nickel compounds include tris (2,2′-bipyridine) nickel bromide [Ni (bpy) 3 Br 2 ], dibromobis (triphenylphosphine) nickel [NiBr 2 (PPh 3 ) 2 ], and the like.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に具体的かつ詳
細に実施例について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described more specifically and in detail with reference to Examples.

【0027】実施例1 無水のビス(アセチルアセトナト)ニッケル[Ni(acac)
2 と略称する]44mmol、1, 5- シクロオクタジエン
(114.8 mmol)を 100mlのトルエンに溶解して、65.6mm
olのトリエチルアルミニウムのトルエン溶液40mlを滴下
し反応させてゼロ価ニッケル錯体であるビス(1, 5-
シクロオクタジエン)ニッケル[Ni(cod)2と略称する]
を合成した。このNi(cod)2をトルエンから再結晶した。
Example 1 Anhydrous bis (acetylacetonato) nickel [Ni (acac)]
Abbreviated as 2 ] 44 mmol, 1,5-cyclooctadiene (114.8 mmol) is dissolved in 100 ml of toluene to obtain 65.6 mm
40 ml of a toluene solution of triethylaluminum of ol was added dropwise to the reaction to react with bis (1,5-
Cyclooctadiene) nickel [abbreviated as Ni (cod) 2 ]
Was synthesized. This Ni (cod) 2 was recrystallized from toluene.

【0028】このNi(cod)24mmolを30mlのN, N- ジメ
チルホルムアミドに溶解し、4mmolの1, 5- シクロオ
クタジエン及び2, 2′- ビピリジンを加え、さらに4
mmolの1, 4−ジブロモイソキノリンを加えて、60℃の
反応温度で24時間反応させた。この反応により ポリ
(イソキノリン−1, 4−ジイル)の淡黄色の粉状重合
物が得られた。この粉状重合物を濾別して取り出した
後、ニッケル化合物等の不純物を除くために、下記の
(イ)から(ヘ)の物質を用いて下記の順に各々数回粉
状重合物を洗浄した。
4 mmol of this Ni (cod) 2 was dissolved in 30 ml of N, N-dimethylformamide, 4 mmol of 1,5-cyclooctadiene and 2,2'-bipyridine were added, and another 4
mmol of 1,4-dibromoisoquinoline was added and the reaction was carried out at a reaction temperature of 60 ° C. for 24 hours. By this reaction, a pale yellow powdery polymer of poly (isoquinoline-1,4-diyl) was obtained. The powdery polymer was taken out by filtration, and then, in order to remove impurities such as nickel compounds, the powdery polymer was washed several times in the following order using the substances (a) to (f) below.

【0029】(イ)アンモニア水(29%)、(ロ)メタ
ノール、(ハ)エチレンジアミン四酢酸ナトリウムの温
水溶液(pHを3に調整)、(ニ)アンモニア水、(ホ)
温水、(ヘ)メタノール
(A) Ammonia water (29%), (b) methanol, (c) warm aqueous solution of sodium ethylenediaminetetraacetate (pH adjusted to 3), (d) ammonia water, (e)
Warm water, (f) methanol

【0030】以上の洗浄が終わった後に粉状重合物を真
空ラインを用いて乾燥した。この重合物の元素分析値は
炭素84.8%、水素 4.0%、窒素11.1%、塩素 0.0%であ
り、式化12、
After the above washing was completed, the powdery polymer was dried using a vacuum line. The elemental analysis values of this polymer were as follows: carbon 84.8%, hydrogen 4.0%, nitrogen 11.1%, chlorine 0.0%.

【化12】 を反復構成単位とする重合体の計算値(炭素85.0%、水
素 3.9%、窒素11.6%)とほぼ一致した。元素分析にお
ける観測値と計算値との間の差は、主にこの重合物が高
い熱安定性を有しており、元素分析に際して完全燃焼さ
せることが容易でないことによると思われる。観測値で
得られた臭素は重合体の化13に示すような未反応末端
[Chemical 12] It was almost in agreement with the calculated values (85.0% of carbon, 3.9% of hydrogen, 11.6% of nitrogen) of the polymer having a repeating unit of. The difference between the observed and calculated values in elemental analysis is believed to be primarily due to the high thermal stability of this polymer and the difficulty of complete combustion in elemental analysis. The bromine obtained by the observation is the unreacted terminal as shown in Chemical formula 13 of the polymer.

【化13】 によるものと考えられる。本実施例における重合体の収
率は95%であった。
[Chemical 13] It is thought to be due to. The yield of the polymer in this example was 95%.

【0031】上記の重合体は、ギ酸及びクロロホルムに
可溶であった。そのため、この重合体のクロロホルム溶
液及びギ酸溶液について GPC及び光散乱法により分子量
を測定したところ、GPC の結果では数平均分子量 2,600
(重合度約21)、光散乱法の結果では重量平均分子量
2,000(重合度約16)を有する重合体であることが判っ
た。
The above polymer was soluble in formic acid and chloroform. Therefore, the molecular weight of this polymer in chloroform solution and formic acid solution was measured by GPC and light scattering method.The GPC result showed that the number average molecular weight was 2,600.
(Polymerization degree: about 21), weight average molecular weight by light scattering method
It was found to be a polymer with 2,000 (degree of polymerization about 16).

【0032】また、上記重合体の赤外吸収スペクトルは
下記の吸収を示した。
The infrared absorption spectrum of the above polymer showed the following absorption.

【0033】3042 m,1613 s,1570 m,1539 s, 1501
vs,1450 w,1368 m,1333 m,1287m,1253 m,1161
m,1143 m,1022 w,965 vs, 915 m, 870 w, 796
m, 761vs ,629 s , 461 w, 429 w.(数字はcm-1
を示した吸収位置を示す。w,m,s,vsはそれぞれ弱
い吸収、中位の吸収、強い吸収、非常に強い吸収を示
す。)上記の測定結果はいずれもKBrペレット中でのも
のである。
3042 m, 1613 s, 1570 m, 1539 s, 1501
vs, 1450 w, 1368 m, 1333 m, 1287 m, 1253 m, 1161
m, 1143 m, 1022 w, 965 vs, 915 m, 870 w, 796
m, 761vs, 629 s, 461 w, 429 w. (The numbers indicate the absorption position indicating the cm -1 number. W, m, s, and vs indicate weak absorption, medium absorption, strong absorption, and extremely strong absorption.) All of the above measurement results In KBr pellets.

【0034】また、上記重合体のギ酸溶液は、紫外、可
視スペクトルにおいて約370 ,260nm付近に比較的シャ
ープでかつ明瞭な山形を示す吸収極大を示した。
Further, the formic acid solution of the above-mentioned polymer showed an absorption maximum showing a relatively sharp and clear chevron shape in the vicinity of about 370 and 260 nm in ultraviolet and visible spectra.

【0035】更に、上記重合体は高い熱安定性を示し
た。熱重量分析の結果、重量減少は約300 ℃において初
めて僅かに観測された。窒素下900 ℃までの加熱におい
て重量減少の割合は約17%であった。
Furthermore, the above polymers showed high thermal stability. As a result of thermogravimetric analysis, a slight weight loss was first observed at about 300 ° C. The rate of weight loss was about 17% when heated to 900 ° C under nitrogen.

【0036】実施例2 15 cm3のN, N- ジメチルホルムアミドに0.3 mmolの
1, 4- ジブロモイソキノリンと0.15 mmol のトリス
(2, 2′- ビピリジン)ニッケル塩 [Ni(bpy)3Br2 ]、3.75 mmol の過塩素酸テトラエチル
アンモニウム [(C2H5)4NClO4) ]を溶解し、電解溶液を調製した。こ
れを、陽極および陰極として白金板(1×2cm=2c
m2 )、参照極として銀電極を取り付けた電解槽に入
れ、重合温度60℃、電解電位−1.7V(Ag/Ag + に対して
の電位、以下同様)で16時間電解重合を行うと、陰極上
に黄色膜状重合物[ポリ(イソキノリン- 1, 4- ジイ
ル)]が得られた。この膜状重合物を取り出した後、ニ
ッケル化合物等の不純物を除くために、下記の(イ)な
いし(ヘ)の物質を用いて下記の順に各々数回膜状重合
物を洗浄した。
Example 2 0.3 mmol of 1,4-dibromoisoquinoline and 0.15 mmol of tris (2,2'-bipyridine) nickel salt in 15 cm 3 of N, N-dimethylformamide [Ni (bpy) 3 Br 2 ]. , 3.75 mmol tetraethylammonium perchlorate [(C 2 H 5 ) 4 NClO 4 )] was dissolved to prepare an electrolytic solution. Platinum plates (1 x 2 cm = 2c) were used as the anode and cathode.
m 2 ), placed in an electrolytic cell equipped with a silver electrode as a reference electrode, and subjected to electrolytic polymerization for 16 hours at a polymerization temperature of 60 ° C. and an electrolytic potential of −1.7 V (potential with respect to Ag / Ag + , the same applies below). A yellow film polymer [poly (isoquinoline-1,4-diyl)] was obtained on the cathode. After taking out the film-shaped polymer, the film-shaped polymer was washed several times in the following order using the following substances (a) to (f) in order to remove impurities such as nickel compounds.

【0037】(イ)アンモニア水(29%)、(ロ)メタ
ノール、(ハ)エチレンジアミン四酢酸ナトリウムの温
水溶液(pHを3に調整)、(ニ)アンモニア水、(ホ)
温水、(ヘ)メタノール
(A) Ammonia water (29%), (b) methanol, (c) warm aqueous solution of sodium ethylenediaminetetraacetate (pH adjusted to 3), (d) ammonia water, (e)
Warm water, (f) methanol

【0038】以上の洗浄が終わった後に膜状重合物を真
空ラインを用いて乾燥した。この重合体の赤外吸収スペ
クトルは下記の吸収を示した。
After the above washing was completed, the film polymer was dried using a vacuum line. The infrared absorption spectrum of this polymer showed the following absorption.

【0039】3048 m,1614 s,1571 m,1543 s, 1504
vs,1449 w,1372 m,1333 m,1283m ,1254 m,1161
m,1144 m,1024 w,965 vs,914 m ,870 w , 796
m,763vs, 629 s, 462 w, 425 w.(数字はcm-1数を
示した吸収位置を示す。w,m,s,vsはそれぞれ弱い
吸収、中位の吸収、強い吸収、非常に強い吸収を示
す。)上記の測定結果はいずれもKBrペレット中でのも
のである。
3048 m, 1614 s, 1571 m, 1543 s, 1504
vs, 1449 w, 1372 m, 1333 m, 1283 m, 1254 m, 1161
m, 1144 m, 1024 w, 965 vs, 914 m, 870 w, 796
m, 763vs, 629 s, 462 w, 425 w. (The numbers indicate the absorption position indicating the cm -1 number. W, m, s, and vs indicate weak absorption, medium absorption, strong absorption, and extremely strong absorption.) All of the above measurement results In KBr pellets.

【0040】また、上記重合体のギ酸溶液は、紫外、可
視スペクトルにおいて約 370,260nm付近に比較的シャ
ープでかつ明瞭な山形を示す吸収極大を示した。
Further, the formic acid solution of the above-mentioned polymer showed an absorption maximum showing a relatively sharp and clear chevron in the vicinity of about 370 and 260 nm in the ultraviolet and visible spectra.

【0041】これらのスペクトルデータは、得られた黄
色膜状重合物が、実施例4において得られた化12を反
復構成単位とする重合体と同一のものであることを示し
ている。
These spectral data show that the obtained yellow film polymer was the same as the polymer having the repeating structural unit of Chemical formula 12 obtained in Example 4.

【0042】実施例3 実施例1で得たポリ (イソキノリン- 1, 4- ジイル)
重合体のクロロホルム溶液を白金板上にひろげ、クロロ
ホルムを蒸発法により除くことにより重合体のフィルム
を得た。この重合体フィルムについて0.1mol/lの(C2H5)
4NClO4を含むアセトニトリル溶液中でサイクリックボル
タモグラムを測定した。その結果、当該重合体は、Ag/A
g + に対して約−2.1Vでドーピングされ、逆方向の掃引
においては約−2.0V(Ag/Ag + に対しての電位)で脱ド
ーピングされることが分かった。ドーピングに際しては
重合体の色は、淡黄色から赤紫色に変色し、脱ドーピン
グでは逆の変色が見られた。このような、電気化学的挙
動及び変色現象は、本発明の重合体が電気化学的に活性
で、バッテリー用電極及びエレクトロクロミズムを示す
材料として使用可能なことを示している。
Example 3 Poly (isoquinoline-1,4-diyl) obtained in Example 1
A chloroform solution of the polymer was spread on a platinum plate and chloroform was removed by an evaporation method to obtain a polymer film. About 0.1 mol / l (C 2 H 5 ) of this polymer film
Cyclic voltammograms were measured in acetonitrile solution containing 4 NClO 4 . As a result, the polymer is Ag / A
It was found to be doped at about −2.1 V with respect to g + and dedoped at about −2.0 V (potential for Ag / Ag + ) in the reverse sweep. The color of the polymer changed from pale yellow to magenta upon doping, and the opposite color was observed upon dedoping. Such electrochemical behavior and discoloration phenomenon indicate that the polymer of the present invention is electrochemically active and can be used as a battery electrode and a material exhibiting electrochromism.

【0043】また、本発明のポリ (イソキノリン- 1,
4- ジイル)重合体で得られたドーピング、脱ドーピン
グ電位は、ポリ (ピリジン- 2, 5- ジイル)で得られ
る電位とほぼ同じ値であった。ポリ (ピリジン- 2, 5
- ジイル)はこの電位でn型にドーピングされる代表的
な化合物であり、また本発明の重合体はポリ (ピリジン
- 2, 5- ジイル)と基本的に類似のπ共役系を持つの
で、上記電気化学的ドーピングにおいてもn型へのドー
ピングが起こっているものと考えられる。また、本発明
のポリ (イソキノリン- 1, 4- ジイル)重合体を、ソ
ジウムナフタリド(ナフタレンとナトリウムの反応物)
を含む溶液に浸すと、淡黄色から紫ないし赤紫色へと変
色し、電気化学的ドーピングにおける場合と同様の色の
変化が見られた。生成したポリ (イソキノリン- 1, 4
- ジイル)重合体とナトリウムイオンの付加体を加圧
下、圧縮成形して得られた固形物は、室温において1.8
×10-3Scm-1(ジーメンス・毎センチメートル)の導電
性を有する半導体であることが分かった。ソジウムナフ
タリドはπ共役系高分子をn型にドーピングさせる代表
的な化合物であり、上記電気化学的ドーピングと同様n
型ドーピングが起こっているものと考えられる。
Further, the poly (isoquinoline-1,
The doping and dedoping potentials obtained with the 4-diyl) polymer were almost the same as those obtained with poly (pyridine-2,5-diyl). Poly (pyridine-2,5
-Diyl) is a typical compound that is n-type doped at this potential, and the polymer of the present invention is poly (pyridine).
-2,5-diyl) has a π-conjugated system basically similar to that of the above, it is considered that n-type doping occurs in the above electrochemical doping. In addition, the poly (isoquinoline-1,4-diyl) polymer of the present invention can be used as sodium naphthalide (a reaction product of naphthalene and sodium).
When it was dipped in a solution containing Pt, the color changed from pale yellow to purple or magenta, and the same color change as in electrochemical doping was observed. Produced poly (isoquinoline- 1, 4
-Diyl) polymer and sodium ion addition product under pressure, the solid product obtained by compression molding is 1.8
It was found that the semiconductor had a conductivity of × 10 -3 Scm -1 (Siemens / centimeter). Sodium naphthalide is a typical compound for n-type doping of a π-conjugated polymer, and n-type is similar to the electrochemical doping described above.
It is considered that type doping is occurring.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のポリ(イソキノリンジイル)重
合体は、耐熱性を有し、有機溶媒に可溶であるから、適
宜な有機溶媒に溶かして得られる溶液を利用して繊維、
フィルム等への乾式成形が可能である。又、その構造に
よって偏光解消度、電気化学的酸化還元電位をコントロ
ールすることができるなど、従来のポリアリーレンにな
い優れた特性を有する。
Since the poly (isoquinolinediyl) polymer of the present invention has heat resistance and is soluble in an organic solvent, a fiber obtained by dissolving it in an appropriate organic solvent is used.
It can be dry-molded into films. In addition, it has excellent properties that conventional polyarylene does not have, such as the degree of depolarization and the electrochemical redox potential that can be controlled by its structure.

【0045】又、本発明の方法によれば、脱離基である
ハロゲン基の結合位置によりモノマーの結合位置を正確
に決めることが出来、結合位置が異なる種々のポリイソ
キノリン類を随意に合成することができる。即ち、1,
4- ジブロモイソキノリンおよび5, 8- ジブロモイソ
キノリンより前記実施例1の方法に準じてそれぞれ得た
重合体(a),(b)のIRスペクトルを図1に示す。い
ずれも縮合複素環であるイソキノリン環に特有の吸収が
見られるが、C- H面外変角振動及び環伸縮振動に基づ
く吸収ピ−クは僅かずつ異なる。これらの吸収ピークは
それぞれのモノマーのスペクトルと良い一致を示した。
又、得られたポリマーはいずれもギ酸やクロロホルム等
に可溶であり、各ポリマーの 1H- NMR スペクトルでは
7-10ppmにイソキノリン環プロトンのピークが観測され
た。又、13C- NMR でも、120-160 ppm にイソキノリン
環カーボンのピークが観察された。これらの結果から、
結合位置を制御したポリイソキノリン類が得られること
が分かる。
Further, according to the method of the present invention, the bonding position of the monomer can be accurately determined by the bonding position of the halogen group which is the leaving group, and various polyisoquinolines having different bonding positions can be optionally synthesized. be able to. That is, 1,
The IR spectra of the polymers (a) and (b) obtained from 4-dibromoisoquinoline and 5,8-dibromoisoquinoline according to the method of Example 1 above are shown in FIG. In each case, absorption characteristic of the fused heterocyclic ring, isoquinoline, is observed, but the absorption peaks due to C—H out-of-plane bending vibration and ring stretching vibration are slightly different. These absorption peaks showed good agreement with the spectra of the respective monomers.
Further, all the obtained polymers were soluble in formic acid, chloroform and the like, and the peak of the isoquinoline ring proton was observed at 7-10 ppm in the 1 H-NMR spectrum of each polymer. Also in 13 C-NMR, a peak of isoquinoline ring carbon was observed at 120-160 ppm. From these results,
It can be seen that polyisoquinolines having controlled binding positions are obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の各重合体のIRスペクトルを示す線図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an IR spectrum of each polymer of the present invention.

【符号の説明】 a ポリ(イソキノリン- 1, 4- ジイル) b ポリ(イソキノリン- 5, 8- ジイル)[Explanation of symbols] a poly (isoquinoline-1,4-diyl) b poly (isoquinoline-5,8-diyl)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C09K 9/02 H01L 29/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location // C09K 9/02 H01L 29/28

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 縮合複素環化合物であるイソキノリンか
ら任意の2カ所の水素原子を除いて誘導される2価の基
を反復構成単位とし次の化1、 【化1】 で表され且つ重合度(n)が少なくとも5であるポリ
(イソキノリンジイル)重合体。
1. A divalent group derived from isoquinoline, which is a condensed heterocyclic compound, by removing hydrogen atoms at any two positions is used as a repeating constitutional unit. And a degree of polymerization (n) of at least 5, a poly (isoquinolinediyl) polymer.
【請求項2】 イソキノリンの任意の2カ所の水素原子
をハロゲンに置換した、次の化2、 【化2】 (式中、Xはハロゲンを表す)で示されるイソキノリン
ジハライドをゼロ価ニッケル化合物と反応させることを
特徴とする前記化1(式中、nは5以上の整数である)
で表されるポリ(イソキノリンジイル)重合体の製造
法。
2. The following chemical formula 2, in which any two hydrogen atoms of isoquinoline are substituted with halogen, (Wherein, X represents halogen), the isoquinoline dihalide is reacted with a zero-valent nickel compound, wherein the chemical formula 1 (wherein n is an integer of 5 or more)
A method for producing a poly (isoquinolinediyl) polymer represented by:
【請求項3】 イソキノリンの任意の2カ所の水素原子
をハロゲンに置換した、前記化2(式中、Xはハロゲン
を表す)で示されるイソキノリンジハライド化合物をニ
ッケル化合物の存在下で電解還元することを特徴とする
前記化1(式中、nは5以上の整数である)で表される
ポリ(イソキノリンジイル)重合体の製造法。
3. An isoquinoline dihalide compound represented by the above chemical formula 2 (in the formula, X represents halogen) in which hydrogen is substituted at any two hydrogen atoms of isoquinoline, is electrolytically reduced in the presence of a nickel compound. The method for producing a poly (isoquinolinediyl) polymer represented by the above chemical formula 1 (wherein n is an integer of 5 or more).
【請求項4】 前記化1で表され且つ重合度(n)が5
以上であるポリ(イソキノリンジイル)重合体よりなる
繊維またはフィルム。
4. The polymerization degree (n) represented by the chemical formula 1 is 5
A fiber or film comprising the above poly (isoquinolinediyl) polymer.
【請求項5】 前記化1で表され且つ重合度(n)が5
以上であるポリ(イソキノリンジイル)重合体よりなる
エレクトロクロミック素子。
5. The polymerization degree (n) represented by the chemical formula 1 is 5
An electrochromic device comprising the above poly (isoquinolinediyl) polymer.
【請求項6】 前記化1で表され且つ重合度(n)が5
以上であるポリ(イソキノリンジイル)重合体よりなる
電池の活物質または電極。
6. The polymerization degree (n) represented by the chemical formula 1 is 5
A battery active material or electrode comprising the above poly (isoquinolinediyl) polymer.
【請求項7】 前記化1で表され且つ重合度(n)が5
以上であるポリ(イソキノリンジイル)重合体を還元剤
又は電気化学的ドーピングにより還元してなるn型半導
体。
7. The polymerization degree (n) represented by the chemical formula 1 is 5
An n-type semiconductor obtained by reducing the above poly (isoquinolinediyl) polymer with a reducing agent or electrochemical doping.
JP08010508A 1996-01-25 1996-01-25 Use of poly (isoquinolinediyl) polymer Expired - Lifetime JP3108755B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08010508A JP3108755B2 (en) 1996-01-25 1996-01-25 Use of poly (isoquinolinediyl) polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08010508A JP3108755B2 (en) 1996-01-25 1996-01-25 Use of poly (isoquinolinediyl) polymer

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3234809A Division JP2517855B2 (en) 1991-09-13 1991-09-13 Poly (quinolinediyl) polymer, production method and use thereof

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22760799A Division JP3427174B2 (en) 1999-08-11 1999-08-11 Use of poly (isoquinolinediyl) polymer
JP22760899A Division JP3309132B2 (en) 1999-08-11 1999-08-11 Use of poly (isoquinolinediyl) polymer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08269174A true JPH08269174A (en) 1996-10-15
JP3108755B2 JP3108755B2 (en) 2000-11-13

Family

ID=11752166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08010508A Expired - Lifetime JP3108755B2 (en) 1996-01-25 1996-01-25 Use of poly (isoquinolinediyl) polymer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3108755B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225953A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Sony Chem Corp Electric conversion luminescent polymer and organic electroluminescent element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225953A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Sony Chem Corp Electric conversion luminescent polymer and organic electroluminescent element

Also Published As

Publication number Publication date
JP3108755B2 (en) 2000-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3844016B2 (en) Novel polymers and their production and use
US5536808A (en) Thiazole polymers and method of producing same
JP2517855B2 (en) Poly (quinolinediyl) polymer, production method and use thereof
US5424381A (en) Alkyl-substituted poly(2,2'-bipyridine-5,5'-diyl) and use thereof
JP3108755B2 (en) Use of poly (isoquinolinediyl) polymer
US5585454A (en) Poly(quinone) and preparation and use of same
JP3256361B2 (en) Poly (alkyl-substituted-2,5-pyrimidindiyl) and method for producing the same
JPH04288322A (en) Poly(9,10-dihydrophenanthrene-2,7-diyl) polymer, and production and use thereof
JP3455891B2 (en) Conductive substances and their synthesis
JP2713361B2 (en) Poly (2,2'-bithiazole-5,5'-diyl) polymer having long-chain alkyl group, method for producing and using the same
JP3309132B2 (en) Use of poly (isoquinolinediyl) polymer
US5244992A (en) Poly(iso)quinolinediyls and preparation and use thereof
Yamamoto et al. N-Oxides and N-ylides of π-conjugated poly (arylene) s. Preparation and properties of the polymers
JP3427174B2 (en) Use of poly (isoquinolinediyl) polymer
US5475082A (en) Use of poly(alkylpyridine-2,5-diyl)
JP2517866B2 (en) Quaternized poly (quinoline-4,7-diyl) polymer, its production and use
JPH07113053B2 (en) Linear poly (2,5-pyridinediyl) polymer, method for producing the same, method for producing a film or filamentous material using the same, method for using the same, and semiconductor using the same
JPH04286805A (en) Poly (9,10-dihydrophenanthrene-2,7-diyl) copolymer film-shaped substance and its manufacture
JP3265766B2 (en) Copoly (1,4-phenylene / 2,5-pyridinediyl) derivative, method for producing the same, organic conductor and electroluminescent material
JP2611187B2 (en) Quaternized poly (isoquinolinediyl) polymer, its production and use
JPH10226722A (en) Polyquinone derivative, method for synthesizing the same and method for using the same
JPH0757790B2 (en) Polyaniline derivative and method for producing the same
White The design and synthesis of benzodithiophene-containing poly (arylene ethynylene) s
JP3017563B2 (en) Conductive polymer solution composition
Irvin Low-oxidation-potential conducting polymers

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term