JPS5927950A - 電気活性複素環式ポリマ− - Google Patents

電気活性複素環式ポリマ−

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JPS5927950A
JPS5927950A JP58127544A JP12754483A JPS5927950A JP S5927950 A JPS5927950 A JP S5927950A JP 58127544 A JP58127544 A JP 58127544A JP 12754483 A JP12754483 A JP 12754483A JP S5927950 A JPS5927950 A JP S5927950A
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JP
Japan
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polymer
group
phenylene
poly2
electroactive polymer
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Pending
Application number
JP58127544A
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English (en)
Inventor
ビクタ−・ピ−・カ−コブ
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Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron Research and Technology Co
Chevron Research Co
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Publication of JPS5927950A publication Critical patent/JPS5927950A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気活性有機ポリマー物質に関する。
さらに詳しくは1本発明は、当業界でr−ピング剤とし
て知られる電気活性化剤と有機ポリマーとを連携させる
ことに関する。
有機?リマー物質を電子供与又は受容体分子と反応させ
て、これらの物質の室温導電度を変える研究が、有機ポ
リマー物質の分野で最近盛んに行われるようになった。
当業界でそれぞれn−型及びp−型ドーぎング剤として
公知の電子供与又は受容体分子は、それらにより−C変
性された有機ポリマー物質が、半導体や金属のような室
温導電度を示すように、有機ポリマー物質を変形するこ
とができる。本明細書の一部として、その全文を参照す
べきA、J、ヒーガー(He8gθr)らの米国特許第
4.222.903号に開示されているごとり、?リア
セナレンは、y−vング剤分子を組入れることにより、
絶縁体の状態のときに較べ、その室温導電度が数倍以上
に改善される有機ポリマー物質の1例である )+1−
ピング剤分子が組込まれることにより、その室温導電度
が絶縁体状態のときよりも数倍高くなるような有機ポリ
マー物質の他の例は、ポリ−ルーフユニしン%ポリピロ
ール、ポリ−1,6−へブタジイン及びポリフェニレン
ビニレンである。しかしながら、上記に例示したものは
、jべて完全に不溶性であるか、又は非溶融性であり、
従ってまったく取扱困難な有機ポリマー物質ばかりであ
る。
ドーピング剤によって室温導電度を変えることができる
他の有機ポリマーの例は、ポリフェニレンスルフィF及
びポリ−m−フェニレンである。
しかしながら、これらの物質は1元のバージン状態のと
きは取扱容易であるが、その室温導電度を変性するV−
ピング剤と反応した際に、非可逆的な化学変化を起こす
。この非可逆的化学変化により、これらのドーぎング剤
で変性された有機ポリマー物質は取扱不能状態になって
しまう。V−ピング剤を取除いても、これらの物質は、
P−ピング剤による変性が行われる前に示していた元の
化学的構造に戻ることがない。また、無機物質であるポ
リ硫黄窒化物もポリマー性の導体と考えられる。さきに
挙げたポリマー性物質と同様に、ポリ硫黄窒化物もやは
り完全に取扱困難である。
種々の電子装置用に、広範囲に変動可能な、予備選択さ
れた室温導電度を有する。導電性の有機ポリマ(−物質
が得られることはきわめて望ましい。
前記の範囲は、未変性有機/ IJママ−質の絶縁体状
態から、半導体的領域を経たうえ、高導電率の金属状態
にまで及ぶことが望ましい。また、これらの導電性の有
機& IJママ−質が取扱容易であって、任意の所望の
形状及び寸法を有する有用製品に加工できるものである
ことも所望される。取扱容易な有機ポリマーというのは
、液体状態、すなわち、メルト、流動性のガラス状態、
又は有機ポリマー物質の重合反応が終わった後の溶液か
ら、所望の製品にたやすく造形、形成、成形、プレス。
注型、害が可能なポリマーのことである。
室温導電度がきわめて選択的かつ可逆的に制御される。
ドーぎング剤によって変性された有機ポリマーからなる
電気活性ポリマー物質が本発明者によって発見された。
電気活性ポリマーとは、電子受容又は供与ドーピング剤
により、バージン状態におけるポリマーの導電度よりも
高い導電度を有するように変性されたポリマーとして定
義される。電気活性ポリマーは、それ自体では完全に取
扱容易及び加工可能で、しかも丁ぐれた機械的及び熱的
性状を示すと共に、酸化的分解に対してきわめて安定な
バージンポリマーを原料とし、電子供与ドーピング剤又
は電子受容ドーピング剤でそれを変性することによって
製造される。この電気活性有機ポリマー物質は、縮合5
,6−員の窒素含有不飽和複素環システムの反復単位と
導電度変性剤とで構成される。さらに詳しくは、電気活
性ポリマーは、正又は負のいずれかに帯電したポリマー
主鎖に、電荷補償イオン性ドーピング剤、1″′なわち
、ポリマー主鎖の電荷と逆の電荷を有するイオンが組み
こまれたものである。充分な濃度のイオン性ドーピング
剤とは、ポリマーと連携させた際に、導電率の有意な増
加、すなわち、10係又はそれ以上の向上を果たす濃度
として定義される。反復単位はジラジカルである。反復
単位は相互に直接結合するか、又は連結単位を介して互
に連結しあう。「連結単位」とは、酸化、還元又は両者
の可逆性に悪影響を与えることなしに、上記のジラジカ
ルをポリマー釦中に結合して一体化させうる任意の原子
又は原子団として定義される。
連結単位は共役状態であるか、又は複素環システムに対
してπ軌道オーバーラツプを保つものでなくてはならな
い。
n−型の電気活性ポリマーは、バージンポリマーを還元
性の、すなわち、電子供与性の「−ピング剤と反応させ
ることによって得られる。電子供与性1.”−fン〃゛
剤は、ポリマーに電子を供与してそれをポリアニオンに
還元することにより、ポリマー内にn−型の導電性を誘
引し、そしてV−ピング剤は酸化されてカチオンになる
。同様に、p−型の電気活性ポリマーは、バージンポリ
マーを酸化性電子受容ドーピング剤と反応させて得られ
る。電子受容ドーピング剤は、ポリマーを酸化してポリ
カチオンとすることによって、p−型導′亀性をポリマ
ー内に誘引し、そして)F−4’ング剤は還元されてア
ニオンとなる。ドーピング剤で変性された電気活性有機
ポリマーの室温溝′亀度の所望の値は、バージンポリマ
ーへのV−ピング剤の添加駄を調節することによって、
あらかじめ選定される。また、V−ピング剤で変性され
た電気活性有機ポリマーの室温導電度の所望の値は、バ
ージンポリマーとドーピング剤との反応時間の長さを調
節することによっても、あらかじめ選定される。
さらにまた、バージンポリマーの室温導電度のきわめて
選択的であり、そして可逆的な変性が、化学的手段又は
電気化学的手段によって達成される。
V−ピング剤を含む有機ポリマー物質の導電率がきわめ
て選択的に、しかも可逆的に変性され、同時にバージン
ポリマーの有する取扱容易性及び加工性が保たれること
は、有用な製品及び機器1例えば−次及び二次電池、光
電池装置、ショットキー (5chottky )型装
置の製造が可能となり、きわめて望ましい。さらにまた
1本発明による物質は。
例えばエレクトロクロマチック ディスプレー(ele
ctrochromatic disp’lay )や
写真平版プロセスのような製品及び機器の有効成分とし
て利用することができる。
電気活性有機、](リマーは、縮合5,6−員窒素含有
芳香族複素環システムの反復ジラジカル単位で構成され
た、取扱及び加工可能なバージンポリマーを適当なドー
ピング剤で変性することによって得られる。これらのポ
リマーは、ヘテロ原子が5−員環に含まれている。縮合
5,6−員の窒素含有環システムから誘導された反復ジ
ラジカル単位で構成されている。5−員環は少なくとも
1個の窒素原子と、O,S、Be、To又は被置換Nか
らなる群から選ばれた第2へテロ原子とを含む。
n−型ポリマーにあっては、窒素原子上に酸性のプロト
ン置換基があってはならない。ジラジカルは、ポリマー
鎖中に結合するのに役立つ二つの溝たされていない位置
を有する分子として定義される。場合によっては、ジラ
ジカルは連結単位によって、ポリマー鎖中で隔離される
。さらに場合によっては、窒素等のようなヘテロ原子が
6−員環内に組込まれることもある。
窒素含有の縮合5,6−員複素環式反復単位の好適な例
は、N−ジアルキル置換ベンズイミ、19ゾール、ベン
ズオキサゾール、ベンゾチアゾール。
ベンゾセレナゾール、それらの置換誘導体及びそれらの
混合物である。6−員環に1個又はそれ以上の窒素が含
まれている。5.6−員の複素環式反復単位の好適な例
は1次のようなオキサゾロ〔5゜4−d〕ピリミジン、
オキサゾロ[5,4−b〕ぎりジン、チアゾロ[4,5
−cl〕ぎりミシン、チアゾロ[4,5−tL]fリダ
ジン、チア・戸口(5,4−d〕ピリミジン、チアゾロ
[4,5−b〕ピリジン、チアゾロ[5,4−b〕ピリ
ミジン、チアソロ(4,5−c1fリジン、オキサゾロ
[5,4−c〕ピリダジン、オキサゾロ〔4゜5−b〕
ピリジン、オキサゾロ[4,5−Q〕ピリジン、チアゾ
ロ[5,4−a〕ピリジン、オキサゾロ[4,5−d’
)ピリダジン、チアゾロ[5゜4−C〕ピリダジン、オ
キサゾロ(5,4−Q)Vリジン、チアゾロ(4,5−
b〕ピラジン、それらの置換誘導体、及びそれらの混合
物からなるジラジカルである。上記の5,6−員環シス
テムは、すべて本明細書の一部として参照すべき、アメ
リカン・ケミカル・ソサイエチーのパターソン(Pat
terson )らによる、リング インデックス(R
1ng工ndex )第2版及び付f11.I[及び■
に開示されている。反復単位は、6−員環の炭素上で1
個又はそれ以上の置換基で置換されることにより、それ
から製造された& +7マーの電気的性状又は形態的性
状を調節することができる。置換基の適当な例は、ハロ
ゲン、低級アルキル基、低級アルコキシ、アリール等で
ある。反復単位の間に。
0、S、アリール、置換アリール、アルケニル。
チオアルケニル、チオアリール等のような連結基1個又
はそれ以上が挾まれていてもよい。好ましい連結単位は
、フェニル、−0H=(!H−及びビフェニレンである
。連結単位は、ポリマー鎖中の隣接反復単位の間で同じ
であってもよいし、又は異なっていてもよい。
縮合5,6−員複素環式ポリマーは、適当なモツマーを
縮重合させることによって曾成することができる。当業
界で公知の他の方法1例えばジメルカプト化合物のジナ
トリウム塩によるジノーロ化合物の求核置換法も用いる
ことができる。
置換又は非置換縮合5,6−員複素環式単位及びそれら
の混合物からなる位置ジラジカルの反復単位を用いて、
電気活性ポリマーを製造することができる。ジラジカル
は、2,4;2.5;2.6;2.7;4,6;4,7
;5.6及び5,7位における炭素原子を通じて結合さ
せることができるが、ポリマー内で2.5及び2,6位
で結合しているのが望ましい。環システムは、下記のよ
うに番号がつけられる: 式中、XはNであり、そして2は0.S、SQ。
TeヌはN −R,から選ばれる。Roは低級01〜C
6アルキル、アリール、及びシクロアルキル。
アルコキシである。Roはフェニル、メトキシ又はメチ
ルであるのが望ましい。n−型ポリマーに対しては、R
1はH以外のものである。例えば。
好ましい反復単位は1次の で示される2、5ジラジカルである。例えば、好ましい
2,6反復ジラジカルは、下記のごときものである: 置換ジラジカルは、4及び7位で置換されているのが望
ましい。
窒素のようなベテロ原子が6−員環に含まれている電気
活性ポリマーにあっては、ジラジカル反復単位は1式: で表わすことができる。式中、Yはぎリジン、ぎリミジ
ン及びピリダジノからなる群から選ばれた、1個又は2
個の窒素原子を含む縮合6−ハ環である。ジラジカルは
、5−員環の2位の炭素原子及び6−員環の炭素原子の
うちの1個を介して結合される。
& IJママ−,ジラジカル及びそれらの置換誘導体の
ホモポリマーであってもよいし、又&まジラジカルのコ
ポリマーであってもよい。ホモポリマーは、同じ反復ジ
ラジカルからなるポリマーとして定義される。コポリマ
ーは、異種のジラジカル力)らなるポリマーとして定義
される。また、同−又は異なる反復単位の間に連結単位
が挾まれていれば、そのポリマーはコポリマーである。
さらにまた1反復単位は、例えば2,5ジラジ力ル単位
であれば、ヘツr〜ヘッド、jなわち、2位〜2位。
そして次にテールルチール、jなわち、5位〜5位又は
ヘッドルチール、丁なわち、2位〜5位で連結されてよ
い。もちろん、ヘッドルチール、ヘツV〜ヘツr又はテ
ールルチールの連結単位が反復単位間に挾まれていてよ
い。
また、ペテロ原子が6−員環に含まれている5゜6−1
ffについては、「ヘツV〜ヘツv」は、5−員環が5
−員環に連結されていることを意味し。
「テールルチール」は、6−員環が6−員環に連結され
ていることを意味し、また「ヘッドルチール」は、5−
員環が6−員環に連結されていることを意味する。
電子供与性又は電子受容性F−ピング剤をバージンポリ
マー内に組入れることによって、ポリマーは電気活性化
される。さらに詳しくは、パージンポリマーの主鎖に電
子を付加(還元)シ、又は該主鎖から電子を除去(酸化
)することにより。
ポリマーは電気活性を有するようになる。電子供与性ド
ーぎング剤はポリマーに電子を供与し、それによってポ
リマーがポリアニオンに還元され、V−ピング剤が酸化
されてカチオンとなる。電子ダニ容性ドーピング剤はポ
リマーから電子を除去し、それによってポリマーがポリ
カチオンに酸化され、ドーピング剤が還元されてアニオ
ンとなる。別法として、電気化学的な酸化又は還元によ
って、ポリマーを電気活性にすることができる。この場
合。
電子がポリマーから除去され、又は電極からポリマーに
付加され、そしてそれぞれ電荷補償アニオン又はカチオ
ンが、支持電解質溶液からポリマー中に組入れられる。
いずれの場合にも、得られる電気活性ポリマーは、電荷
補償イオン性ドーピング剤が組入れられている帯電ポリ
マー主鎖で構成される。正に帯電した適当な補償ドーピ
ング剤は1例えばアルカリ金属イオン、アルカリ土類金
属イオン、第■族金属イオン及び有機カチオン、例えば (式中、 Rxiは直鎖又は分枝鎖の00〜C6アルキ
ル基である)のごときカチオンであってよい。これらの
電荷補償ドーピング剤の混合物を用いることができる。
これらのイオン性ドーピング剤は。
被還元又は負に帯電したポリマーのポリアニオンと連携
した際に、n−型の導電性を生じる。
負に帯電した適当な補償ドーピング剤、すなわチ、アニ
オン性のr−ピング剤は、ハロゲンイオン、他のイオン
、例えばAgF2 、及び好ましくはA8Fi 、 C
1,O: 、 PF;i; 1IBO3101”i3 
、 BFi 、NO:i 、 POF;。
ON−、EliF’i 、8bCj:6.5byi 、
 nso;のようなイオン、有機イオン、例えば0n3
cO; (アセテート)。
0、H3O0i (ベンゾニー) ) 5OH3C,H
,SOi ()シレート)等のようなアニオンであって
よい。これらの電荷補償)−”−ピング剤の混合物を用
いてもよい。
これらのイオン性ドーピング剤は、被酸化又は正に帯電
したポリマーのポリカチオンと連携した際に、p−型の
導電性を生じる。
酸化又は還元されたポリマーは、イオン性ドーピング剤
と逆の電荷を有する。酸化又は還元されたポリマー及び
イオン性ドーピング剤の電荷は均衡化されるため、電気
活性ポリマーは電気的に中性の系である。バージンポリ
マーと電子供与性ドーピング剤とが連携すると、n−型
の導電性を示す電気活性ポリマーが生じる。より詳しく
は、バージンポリマーの還元及びカチオン性の電荷補償
ドーピング剤の編入によって、n−型の導電性を示すポ
リマーが生成する。バージンポリマーと電子受答性ドー
ピング剤との連携により、p−型の導電性を有するポリ
マーが生じる。より詳しくは、ポリマーの酸化及びアニ
オン性の電荷補償ドーピング剤の編入により、p−型の
導電性を有するポリマーが生成する。
を有する。式中%aは0又は1であり、bは0又は1で
あり、Cは0又は1であり、nは1〜1.000の整数
であり、dは1〜2.000の整数であり、8は1.2
又は3の整数であり、Rは非置換又は置換縮合窒素含有
5−96−員複素環ジラジカルシステムであり R/は
Rと同じであるか、又は異なり X/は単一の原子又は
原子団からなる連結単位であり y / hs X /
と同一であるか。
又は異なる連結単位であり、そしてMは電荷補償イオン
性ドーピング剤として作用てる原子又は原子団であって
、その電荷は、ポリマー主鎖の反復単位: によって示される電荷の逆である。
反復単位は、電気活性ポリマーのポリアニオン又はポリ
カチオンを形成する。
ジラジカルのR基は、直換され、又は直換されテイナイ
縮合5−26−員窒素含有環である。これらのジラジカ
ルは、5−員環の1及び2位又は1及び6位に窒素原子
1個と、N−R1,O,S。
SeヌはTθからなる群から選ばれた第2へテロ原子1
個とを含む。好ましい縮合環システムは、1及び6位に
それぞれ0及びN又はN”−0H3及びNを含む。
さらに詳しくは、R及びR′は前述した非置換又は置換
ジラジカル、又は直接もしくは連結単位X′及びY′を
介して橋を形成して相互に結合したジラジカルの混合基
である。これらの橋は、1゜310素環式化合物にあっ
ては2,5又は2.6位に、そして1.2(すなわち、
イソ)?JI素環式化合物にあっては6.5又は3,6
位に形成されるのが好ましい。
連結単位X′及びY′は、 −o−、−s−。
R〕 −N −、−OH= OH−、−c= C−1−cs=
cH−cn=cH−、−ca=cH−s−cmca−。
2 及ヒ−CR”’ = OR”’  −、−Ar−N−A
r −(上記式中・Plは前記に足砂したと同義で゛あ
り、そして、、V 。
Pvl及びRvii はH又はメチル、メトキシキ、ハ
ロゲン及びそれらの混合物であり、R2は低級00〜C
4アルキル及びp−置換フェニルであり、そしてArは
フェニレン又はビフェニレンである。ビ2 フェニル、ビニル、フェニル及ヒ−Ar−N−Ar−各
連結基は好ましい連結単位である。
nの大きさにより、電気活性ポリマーの物理的性質がき
まる。Cが00ときに、は、nは5〜1.000で))
るのが好ましい。・ポリマーの分子量が10,000又
はそれ以上となるようにnを調整するのが最も好ましい
。取扱容易なフィルムは。
50を超えるnを有する電気活性ポリマーを用いて形成
される。ポリマーの分子量は500〜500.000と
丁べきである。好ましい分子量は10.000又はそれ
以上である。
バージン状態のポリマーの導電度よりも電気活f1:ポ
リマーの導電4度が、どれだけ高くなるかはdによって
きまる。dの値は2nを超えてはならない。半導体領域
における導電性は、一般にdの値がnの値の約5係のと
き1例えばnが100であればdが5に等しいときに得
られる。
さらに詳しくは、バージンポリマーのポリベンゾチアゾ
ールは、約10−15オーA−1(m−1の導電率を有
する。このポリマーをナトリウム アントラセンPの0
.5M溶液で処理すると、約4×10″″2オーム″″
1crn−1の測定導電率になる。電、気活性ポリマー
は、約I X 10−”オーム−1crn−1よりも大
きい導電率を有するようにV−ピングされたポリマーで
あるのが好ましく、1x10″″4オームーー−1より
も大きな導電率を有するのが最も好ましい。
電荷補償イオン性ドーぎング剤Mの濃度を高くすること
により、導電性は金属の導電率領域にまで高められる。
電荷補償カチオン性又はアニオン性V−ピング剤Mは、
前掲のP−fング剤等から選ばれる。以下の好ましいポ
リマーのすべてについて1Mは常に同一である。
R及びR′は同一、又は異なる基である。aが1であり
、b及びCが0であれば H/及びY′が消えて、iI
″:リマーは次式: な有する。
好適なρ11は、ポリ2.5− (p−フェニレン)−
ベンゾチアゾールプラス電荷補償イオン性「−Vング剤
である。
a及びCが1であって、bが0であれば y/が消えて
ポリマーは、式: を有する。この式を有する好ましいポリマーは、ポリー
p−フエニレンビペンズオキサゾールフラス導電率変性
剤である。
afJ′−Oであってb及びCが1であれば X/が消
えてポリマーは1式: この式を有する好ましいポリマーは、イオン性V−ピン
グ剤でV−ピングされたポリ2 、2’ −(p−)ユ
ニレン)−6,6’−ピペンズオキサゾールである。硫
黄類似体のポリ2 、2’ −(p−)ユニレン)−6
,6’−ビペンゾチアゾール及びポリ2 、2’ −(
m−7cニレ/) −616’ −ビベンゾチアゾール
プラス電荷補償イオン性V−ぎング剤も好ましい。
a、b及びCがOであれば R/ 、 X/ 、 y/
が消えてポリマーは、式: この式な有する好ましいポリマーは、ポリ2゜5−ベン
ズオキサ・戸−ル、ポリ2,6−ベンゾチアゾール及び
zv2.s−<1−メチル)ペンズイミi″ゾール、ポ
リ2.6−(ぎリジン〔3,2−d〕オキサゾール)及
びポリ2.6−(fリジン[2,3−a〕オキサ・戸−
ル)である。
好ましい2,5又は2,6のR又はR′は1式:(式中
、R11はH,ジ置換アミノ、炭素数1〜4のアルキル
、炭素数1〜4のアルコキシから独立に選ばれた1〜3
個の置換基、炭素数1〜4のアルキルチオ、炭素数5又
は6のシクロ脂肪族基。
炭素数6〜10のアリール基、炭素数6〜10のアリー
ル基であってしかも1〜3個の炭素数1〜4のアルキル
基、炭素数1〜4のアルコキシ基。
1〜6個のシアノ基、1〜3個の)10ゲン原子。
炭素数1〜4のジアルキルアミノ基、1個の炭素数1〜
4のアルキルチオールを置換基として有するもの、又は
5−又は6−員の窒素含有不飽和複素環式基である)を
有するジラジカルからなる群から選ばれる。上記ポリマ
ー中の窒素原子は、硫酸ジメチルのようなアルキル化剤
との反応によって四級化することができる。破線は好ま
しい2.5又は2.6位を示す。
用語「アルキル」は、直鎖及び分枝鎖の両アルキル基を
意味する。適当な例ぽ、メチル、エチル。
プロピル、イソプロぎル、デチ゛ル、1−デチル。
8−ブチル及びt−ブチルである。
用語「アルコキシ」はR1□−基のことであり。
式2中のR′はアルキルである。適当な例は、メトキシ
、エトキシ、ゾロポキシ、イソゾロボキシ、ブトキシ、
1−ブトキシ、θ−デトキシ及び1−ブトキシである。
用語「アルキルチオJは、レリえばメチルチオ。
エチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、ブチル
チオ、1−ブチルチオ、t−デチルチオ及び8−−7″
チルチオのごときものをいう。
シクロ脂肪族の好適な例は、シクロペンチル。
シクロヘキシル、3−メチルシクロペンチル等でtする
用語「アリール」とは、フェニル、ナフチルその他のよ
うな芳香族炭化水素基のことである。アルキルで置換さ
れたアリールの適当な例は、2−トリル、メシチル、3
−インプロピルフェニル等である。アルコキシで置換さ
れた適当なアリール基は、1−メトキシ−2−ナフチル
、3−n−ブトキシフェニル等である。シアノ基で置換
された適当なアリール基は、4−シアノフェニル%4−
シアノー1−ナフチル等である。ハロゲンで置換された
アリールの好適な例は、4−フルオロフェニル、6−ク
ロロ−4−7”ロモー1−1−フチル等でホλる。ジア
ルキルアミノで置換されたアリールノO1′適な例は、
3−ジメチルアミノフェニル、6−ジエチルアミノ−2
−ナフチル等である。アルキルチオで置換されたアリー
ルの好適な例は、4−ブチルチオフェニル、3−メチル
チオ−2−ナフチル等である。5−又は6−員の窒素含
有複素環式基の適当な例は、3−ぎロリル、4−V!リ
ジル等である。
好適な置換されたジラジカルの例には1次のようなポリ
マー:ポリ2.6−(4−メトキシキーベンズオキサゾ
ール)%ポリ2.6−C5−エチルベンズオキサゾール
)、ポリ2.5− C6−メチルチオ−ベンズオキサゾ
ール)、ポリ2.6−(4−″フェニルーベンズオキサ
ゾール)等がある。
本発明の他のジラジカル、例えば硫黄、窒素及びセレニ
ウム類似体を代用できることはもちろんである。また、
置換されたジラジカルの間に連結単位が挾まれていても
よい。
好ましいR又はR′は1式: (式中、 R11iは環炭素加子上にある。R11につ
ぃて定義したと同じ1個又は2個の置換基であり。
Y及び2は前記と同義である)を有するジラジカルから
なる群から選ばれる。下記に示すのは、R及びR′が同
一であり、b及びCが1に等しく、aが0に等しく、Z
がN−R1(R1はメチルである)であり、R11がH
であり、Yが炭素であり。
Xが窒素であり、そしてY′がm−フェニレン又はp−
フェニレンである。好ましい電気活性ポリマーである。
ポリ2.2−(p−フェニレン)−1,1’−ジメチル
−5,5′−ビペンズイミダゾール:このポリマーは、
可逆的なn−型導電性を示す。
ポリ2.2’−(p−フェニレン)−1,1’−ジメチ
ル−6,6′−ビベンズイミダゾール:このポリマーは
、可逆的なn−型及びp−型の導電性を示す。
ポリ2.2’−(m−フェニレン)−1,1’−ジメチ
ル−5,5′−ビペンズイミ4″ゾール:ポリ2 、2
’ −(m−フェニレン)−1,1’−ジメチル−6,
6′−ビベンズイミダゾール:このポリマーは、可逆的
なp−型の導電性を示す。
ポリ2 、2’−(p−)ユニレン) −6+ 6/’
 −(N 、 N’−ジメチルビベンズオキサゾリウム
)メタスルフェート: 他の適当なポリベンズイミダゾールポリマーは。
本明細書の一部として、その全文を参照すべきである米
国特許第3.509,108号、第3,549.603
号及び第4,020,142号各明細書に開示されてい
るN−アルキル化されたポリベンズイミダゾールである
窒素は当業界で公知の方法でアルキル化することができ
る。71?リマーを酸化性又は還元性の)F−fング剤
にさらすか、又は電気化学的なV−ピング法を施丁こと
により、これらのポリマーは電気活性になる。
好ましい適当な酸素含有反復単位、すなわち。
ベンズオキサゾールは、R及びR′がベンズオキサゾー
ルであり、b及びCが1であり、aが0であり、2が酸
素であり、 RilがHであり、Yが炭素であり、Xが
窒素であり y/がm−1I)−フェニレンであるか、
又は下記に示す通りであるときに得られる。より特定的
には、それらの反復単位を挙げると次の通りである: ポリi2’−(p−フェニレン)−5,5’−ビペンズ
オキサゾール: このポリマーは、可逆的なn−型の導電性を示すO ポリ2.2’ −(p−)ユニレン)−6,6’−ビベ
ンズオキサゾール: このポリマーは、可逆的なn−型及びp−型の導電性を
示す。
ポリ2 、2’ −(m−フェニレン)−5,5’−ビ
ベンズオキサゾール: ポリ2.2’−(m−7エニレン)−6,6’−ビペン
ズオキサゾール: このポリマーは、可逆的なp−型の導電性を示す。
ポリ2.2’−(N−メチル−pep’−アミノジフェ
ニレン)−6,6’−ビベンズオキサゾール: (+Sa) このポリマーは、可逆的なp−型の導電性を示す。
ポリ2.2’−(4,4’−オキシジフェニレン)−6
、6’−ビベンズオキサゾール: (±Sa) ポリ2 、2’ −(4、4’−チオジフェニレン)−
6,6’−ビペンズオキサゾール: ポリ2.2’−(4,4’−ジフェニレン)−6゜6′
−ビベンズオキサゾール: ポリ2.2’−(0−フェニレン)−6,6’−ビベン
ズオキサゾール: ポリ2.2’−(3,5−フランジイル)−6゜6′−
ビペンズオキサゾール: ぼり2.2’−(ビニレン)−6,6’−ビペンズオキ
サゾール: ポリ2 、2’ −(エチニレン)−6,6’−ビペン
ズオキサゾール: (±Sa) ポリ2.2’−(2,6−ぎりジンジイル)−6゜6′
−ビベンズオキサゾール: ポリ2 、2’ −(2、5−ぎりジンジイル)−6,
6′−ビペンズオキサゾール: ポIJ2,2’−(2,5−オキサシアシリジイル)−
6,6’−ビペンズオキサゾール: ボリ2.2’−(2,5−ピラジンジイル)6゜6′−
ビペンズオキサゾール: 上記ポリマーの硫黄及びN−R1類似体も好ましい。他
の好ましいポリマーは、ポリ2 、2’ −(p−ジフ
ェニレン)−6,6’−ビベンズオキサゾール及びポリ
2 、2’ −(p−ジフェニレン)−5,5’−ビペ
ンズオキサゾール プラス電荷補償イオン性ドーピング
剤である。
特に好ましい反復単位は、式: を有する。このポリマー(工、還元又は酸化されたとき
、それぞれn−型及びp−型の導電性を示す。
適当な好ましい硫黄含有反復単位、すなわち、ペン・戸
チアゾールを下記に示す。この反復単位は。
R及びR′がベンゾチアゾールであり、b及びCが1で
あり、aが0であり、2がSであり、R11がHであり
、Yが炭素であり、Xが官素であり、そしてY′がm−
又はp−フェニレンのときに起こる。
ポリ2 、2’ −(p−フェニレン)−5,5’−ビ
ペンゾチアゾール: この、1? リマーは、可逆的なn−型の導電性を示す
0 ポリ2 、2’ −(p−フェニレン)−6,6’−ビ
ベンゾチアゾール: このポリマーは、可逆的なn−型兼p−型の導電性を示
す。
ポリ2.2’−(m−フェニレン)−5,5’−ビベン
ゾチアデール: ポリ2.2’−(m−フェニレン)−6,6’−ビペン
ゾチアゾール: (+Sa) 本ポリマーは、可逆的なp−型の導電性を示−f6下記
のものは、a、b及びCが0であり、そしてRがピリド
[3,2−d”lオキサゾール又は♂ラジノ[2,3−
d〕オキサゾールであるときの好ましい電気活性ポリマ
ーである。
ポリ2.6−1’1JF(3,2−a〕オ*サゾール) ポリ2.6−(ンラジノ[2,3−a〕オキサ下記のも
のは、a及びbが0であり、Cカー1であり、そして且
及びR′がテールルチールで結合したベンズオキサゾー
ルであるときの好ましく・電気活性ポリマーである。
ポリ2.2’−(6,6’−ビベンズオキサゾール): 以下に示すものは、a、b及びCカ″−1であり。
R及びR′がベンズオキサゾール又はベンゾチア・戸−
ルであり X/力1酸累又は硫黄であり、そしてY′が
m−又はp−フェニレンであるときの好ましい電気活性
ぎリマーである。
ポリ2.2’−(p−フェニレン)−6,6’−オキシ
ビベンズオキサゾール: ポリ2.2’ −(m−)ユニレン)−6,6’−オキ
シベンゾチアゾール: ポリ2 、2’ −(m−フェニレン)−6,6’−チ
オビベンゾチアゾール: 本発明の電気活性ポリマーを製造する原料物質は、縮合
窒素含有不飽和複素環システムの反復単位からなるポリ
マー及びコポリマーである。これらの反復単位は、窒素
及び他のへテロ原子が5−員環に含まれている、置換又
は非置換、縮合5−16−員複素環式基であるのが望ま
しい。これらのポリマー及びコポリマーは、種々の方法
で合成された周知の物質である。
例えば、ベンズイミダゾールは、いずれも本明細書の一
部として参照すべき米国特許第26 、065号(再発
行番号)、第3.509,108号、第3,549.6
03号及び第3,551,389号各明細書に開示され
ている。尚業界で公知の方法にょシ、窒素を置換、例え
ばN−アルキル化することができる。
市分子量のポリベンズイミダゾールは、その全文を本明
細書の一部として参照すべきボーク9ル(Vogel 
)及びマーベル(Marvel )の方法−J。
Polym、 Sci、 L、 511頁(1969年
)−にょって製造することができる。彼らの方法によれ
ば、芳香族テトラアミノ化合物と種々の芳香族二塩基酸
ジフェニルエステルとのメルト重縮合反応によってポリ
ベンズイミダゾールを形成している。
別の方法では、その全文を本明細書の一部として参照す
べき岩倉、宇野及び今井−J、 Polym。
Sc i、、Part A、2.2605頁(1964
年)−の文献に示されるごとく、ポリベンズイミダゾー
ルは、芳香族テトラアミン又はその塩酸塩及び芳香族ジ
カルボン酸を原料とし、ポリ燐酸を触媒とする縮合反応
によって製造される。
ポリ燐酸溶剤中における6、4−ジアミノ安息香酸の自
己縮合反応によるヘッドルチール2,5−ポリベンズイ
ミダ・戸−ルの製造については、その全文を本明細書の
一部として参照すべき今井、宇野及び岩倉の報告−Ma
cromol、 Chem、、、83 。
179頁(1965年)−に記載されている。
これらの方法で製造されるポリベンズイミダゾールは、
本発明の化学的又は電気化学的ドーぎングに先立ってN
−アルキル化されなくてはならない。アルキル化反応は
当業界で周知であり、塩基性の条件下において、慣用の
アルキル化剤、例えばアルキルハライド、アルキルトシ
レート及びスルフェートを用いて行われる。例えば、そ
の全文を本明細書の一部として参照すべきカポシア(K
apodia )及びパーチル(Patel ) −J
MaCrOmOl、 5ci0、Chem、、A17(
3)、467頁(1982年)−によれば、水酸化ナト
リウムの存在下でポリベンズイミダゾールを硫酸ジメチ
ルでメチル化することにより、N−メチルポリベンズイ
ミダゾールが形成される。
この方法では高分子量のポリマーを完全にアルキル化す
ることがむずかしいので、N−アルキルポリベンズイミ
ダゾールを製造するための好ましい方法は% N I 
N′−ジアルキル化モノマーヲ重合することである。
例えば、その全文を本明細書の一部として参照すべきコ
ルシャーク(Korshak ) 、テデリャコフ(T
eplyakov )及び7エドロパ(Fedorov
a ) −J、 Polym、 Sci、、A−1,9
,1027頁(1971年)−によれば、N−アルキル
化ポリベンズイミダゾールは、芳香族ジカルボン酸ジフ
ェニルエステルによるN、N−ジアルキルテトラアミン
のメルト重縮合反応によって製造された。
完全に芳香族のポリベンズオキサゾールは、その全文を
本明細書の一部として参照すべき窪田及び中面の方法−
Polymer Letters 、 2.655頁(
1964年)−で製造できる。彼らは、溶剤としてのジ
メチルアセトアミド中で、3.3’−ジヒドロキシベン
ジジンとイソフタロイルクロライドとを段階的に反応さ
せて高分子量のポリアミドを得ている。第2工程におい
て、ポリアミドフィルムを200〜500℃で脱水し、
完全に芳香族のポリベンズオキサゾールとなす。彼らの
方法の別法として1.J′?り燐酸中1500〜215
°Cにおいて、3.3’−ジヒドロキシベンジジン又は
その塩酸塩とイソフタル酸又はテレフタル酸とを一工程
で重縮合反応させる方法も開示されている。
3.6′−ジヒドロキシベンジジン塩酸塩と芳香族ジカ
ルボン酸とのポリ燐酸で触媒される重縮合反応による、
ポリベンズオキサゾールの製造法は、その全文を本明細
書の一部として参照すべき今回、田岡、学府及び岩倉の
報告−Macromol。
Chem、、83.179頁(1965年)−にも記載
されている。
6−アミノ−4−ヒドロキシ安息香酸のごとき6官能性
モノマーをヘッドルチールの2.5−ポリベンズオキサ
ゾ・−ルに単独重合する方法は、その全文を本明細書の
一部として参照すべき今回、学府及び岩倉の報告−Ma
cromol、 Chem、、83.179頁(196
5年)−に開示されている。
別の方法においては、モイヤー(Moyer ) 、コ
ール(Co1e )及びアンイス(Angos ) −
J 。
Polym、 Sci、、3,2107頁(1965年
)−によ!0,3.3’−ジヒドロキシベンジジンをフ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及び5−クロロー
イソフタル酸のフェニルエステルlt”lcメルト重合
して芳香族ポリベンズオキサゾールが製造された。上記
文献も、全文を本明細書の一部として参照する。
その全文を本明細書の一部として参照すべきハーグ9ン
ロr −(Hergenrotller )、ラシドロ
(Wrasidlo )及びレビン(Levine )
の報告−J。
Polym、 Sci、、PartA、3 、1665
頁(1965年)Ic 記載のごとく、溶剤としてのジ
エチルアニリン中で、6.3′−ジメルヵゾトペンジジ
ンと芳8族ジカルボン酸のジフェニルエステルとを溶液
重合させ、次に生成物を単離し、400 ’Oで1時間
熱処理することにより、芳香族のポリベンゾチアゾール
を製造することができる。彼らの別の方法によれば、ポ
リ燐酸溶剤中2000〜25o0cにおける、6,6′
−ジメルヵゾトベンジジンと芳香族ジカルボン酸との一
工程弐重縮合反応により、高分子量のポリベンゾチアゾ
ールを得ている。
捷だポリベンゾチアゾールは、その全文を本明細岩の一
部として参照すべき今回、田岡、学府及び岩倉の方法−
Macromol、 Chem、、81.167頁(1
965年)−を用い、6,6′−ジメルヵゾトベンジジ
ンジ塩酸塩とジカルボン酸とをポリ燐酸溶剤中で溶液重
合させて製造することもできる。
ヘッドルチール形のホモポリマー、2.6−gリベンゾ
チアゾールは、その全文を本明細書の一部として参照す
べき今回、学府及び岩倉の方法−Macromol、 
Chemo、83,179頁(1965年)−を用い、
ポリ燐酸中において、3−メルカプト−4−アミフ安息
香酸の塩酸塩又は亜鉛基を溶液重合して合成することが
できる。
窒素が6−員環に含まれている縮合5−.6−員複素環
システムのポリマーは、適当なぎリダジン、ピリジン又
はぎリミジンを原料に用い、上記の方法を採用すること
によって製造することができる。
取扱容易なポリマーの作成 重合が終った後、線維、リボン又は自立フィルムのよう
な製品を溶液から流延成形する。硫酸、蟻酸、メタンス
ルホン酸又はポリ燐酸からなる溶剤中に、所望のポリマ
ーを溶解して溶液を形成する。溶液温度は、約25℃な
いし約200 ’Cであり、約140°Cであるのが望
ましく、そして100°Cであるのが最も望ましい。塩
基性の凝固浴中において、ポリマーを繊維、りざン又は
自立フィルムのごとき固体の形に凝固させる。自立フィ
ルムにあっては、約2〜25%のポリマーを溶剤に溶解
した溶液からポリマーを加工する。濃度が10%を超え
ると、流延されたフィルムは異方性の形態をとる。この
異方性により、異方方向における導電性が高くなる。プ
ロトン性の溶剤、例えば水、そして好ましくはエチルア
ルコールに溶解させたトリエチルアミンのようなアミン
で凝固浴を構成する。ポリマーの溶剤への溶解温度より
も低い温度忙浴を保つ。
凝固浴の操作温度として、通常室温が選ばれる。
製作された物品を乾燥する。高められた温度、通常60
℃と減圧とによって、乾燥工程を促進する。
もはや重量が減少しなくなるまで、乾燥を続ける。
別法として、凝固浴を構成する水中にフィルムを流延し
た後、水性重炭酸塩によって中和する。
中和したフィルムを水の中で洗浄した後、600〜10
0°Cの高められた温度において減圧下に乾燥する。
ポリ縮合した複素環式ポリマーを上記の方法で所望の物
品にした後、例えば化学的又は電気化学的手法により、
それらの物品を電気活性化する。
ポリマー及びドーピング剤に対して不活性な雰囲気内に
おいて、該物品を適当な導電率変性剤、すなわち、ドー
ピング剤に接触させることによシ、物品を電気活性化す
ることができる。不活性な雰囲気とは、ポリマー、ドー
ピング剤又は電気活性ポリマーと反応しない雰囲気とし
て定義される。例えば、該雰囲気はアルゴン、ヘリウム
、窒素等であってよい。不活性な液体媒質は、ポリマー
を湿潤及び膨潤させるものであって、しかもポリマーと
反応しないものでなくてはならない。テトラヒドロフラ
ン、アセトニトリル等のような不活性液体媒質中におい
てもドーピングを行うことができる。ドーピング剤は、
酸化性、すなわち、電子受容性分子、又は還元性、すな
わち、電子供与性分子であって(よい。両タイプのドー
ピング剤は、ガスもしくは蒸気、純液体又は液状溶液の
形であって(よい。導電性のポリマーは、酸素や水分に
さらされると劣化、すなわち、導電性の消失をきたしや
すいので、ドーピングの工程中又は工程後に酸素や水分
を除外するのが望ましい。
例えば、テトラヒドロフラン溶液中において、ポリマー
をアルカリナツタリド又はアルカリ アントラセニド、
例えばナトリウムナツタリド、カリウムナツタリド又は
ナトリウムアントラセニドと接触させることができる。
伝導率変性剤の濃度は、THF又は他の適当な溶剤中、
約0.001ないし約1モル、好ましくは約肌01ない
し約0.5モルであってよい。別のドーピング法が米国
特□許第4.204,216号明細書に教示されており
、該教示事項は本明細書の一部として参照すべきである
電子受容又は供与性ドーぎング剤は、ポリマーを酸化又
は還元し、そして電荷補償イオン性ドーピング剤として
ポリマーに編入される。ドーピング剤のポリマーへの編
入は、導電率の上昇のほか、& IJママ−色の変化に
よって観察される。例えば、黄、橙又は褐色のバージン
ポリマーは、ドーピングによって金属光沢を有する緑、
青又は黒色に変化し、そして導電率測定値が著るしく高
くなる。
別法として、電気化学的技法を用いることにより、ポリ
マーをその導電性の形態に酸化し、又は還元することが
できる。以下電気化学的ドーピングと称するこの方法に
おいては、適当な電解質の溶液中にポリマーを浸漬し、
電気化学的電池の一電極として、そのポリマーを用いる
。このような電池に電流を通すと、ポリマーは還元(又
は電流の方向いかんによって酸化〕され、そして支持電
解質からの電荷補償カチオン(又はアニオン)がポリマ
ー中に編入される。また、このドーピングにおいても、
前記のごとき独特の色の変化が起きる。このようにして
、電解質溶液中に存在する、正又は負のいずれかに帯電
したイオンによって、ポリマーを電気化学的にドーピン
グすることができる。電解質溶液は、溶剤中に溶解した
塩によつて構成される。適当な溶剤は、アセトニトリル
、テトラヒドロフラン、2−メチル−テトラヒドロフラ
ン、70ロピレン カーボネート、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド等である。
別種の電解質は、その全文を本明細書の一部として参照
すべき、「電気活性ポリマー製のバッテリー J (B
atteries Fabricated With 
ElectroactivePolymers )と題
する、1981年、12月28日出願にかかる米国特許
出願第334.509号明細書に詳しく記載されている
。適当なカチオンLi+、Na+、K+、(CH3)、
N+、CC2H3)、N+及び(CaH2)4N+であ
る。適当なアニオンは、(J−1Br−1CJ O4,
、BF4−及びPF6−である。使用する電流の強さを
調節するが(ガルバノスタチック充電)、又は照合電極
に対する?リマー電極の電位を調節すること(ポテンシ
ョ スタチック充電)により、電気化学的にポリマーに
注入される電荷量を調節すれば、ドーピングの程度は容
易に制御できる。
上述した電気化学的ドーピング法は、完全に可逆的であ
る。ドーぎングに用いた電流と記号が逆の電流を通すこ
とにより、ポリマーを「脱r−ピング処理」して、その
元の中性で非導電性の状態に簡単に戻すことができる。
完全に脱r−ぎング処理されると、ポリマーの色は元の
色に戻る。従って、例えば還元されて導電性のポIJ−
2,2’−(p−)ユニレン) −6、6’−ビベンズ
オキサゾールポリマーは、完全に再酸化されて、その中
性で非導電性の形となり、そして電気化学的還元工程中
に編入された電荷補償カチオンは、電気化学的再酸化の
工程中に製品から駆逐される。
以上製造方法及び基本的なポリ縮合複素環システムにつ
いての説明を行ったが、以下実施例を示して本発明をさ
らに詳しく説明する。これらの実施例は、本発明の範囲
を限定するものではない。
当業者にとって、本発明を修正しうろことが明らかであ
ると思うが、それらの修正は、すべて本発明の範囲内に
包含されるものと理解すべきである。
実施例 例1 2.5−ポリベンズオキサゾールの製造今回、学府及び
岩倉の方法−Macromol、 Chem、、83.
179頁(1965年)−により、6−アミノ−4−ヒ
ドロキシ安息香酸を製造した。
電磁攪拌機、還流凝縮器及び加熱マントルを備えた50
0m1容三つロフラスコ中に入れた、水で1:乙に希釈
1.;’c 200 rnlf)硝酸K 50 、!i
’ (0,362モ# ) 17) p−ヒドロキシ安
息香酸を加えた。反応体を室温で匙時間、次に還流温度
で16時間攪拌した。f過して生成物を集め、水で洗っ
てから減圧乾燥した。6−ニトロ−4−ヒドロキシ安息
香酸50.9 gを得る。理論値の77%。
電磁攪拌機を備えつけたフィッシャー・ポーター圧力が
トル内で、20 g(0,109モル)の6−二トロー
4−ヒドロキシ安息香酸を200mの無水エタノール中
に懸濁させた。カーボン上5%パラジウム触媒2.4 
I!を加え、該fトルをガスマニホールド システムに
連結した。反応フラスコに窒素をポンプ送ルした後、3
501111の水素溜めから水素を送って40 psi
gに加圧した。一定圧力下において、室温での水素化反
応を16.5時間行った。セライトで触媒をP別し、回
転蒸発機の上でF液を濃縮乾固した。熱2N HCj8
5mA!から生成物を再結晶した。収量17.5.li
+、理論値の36%。
C7He03N(Jとしての分析結果:%c     
 44.35   44.50H4,254,18 N      7 、39    7.46mp 27
1〜275(分解) その後、前記の今回、学府及び岩倉の技法にょシ、ポリ
マーを製造した。
機械的攪拌機、還流凝縮器及び窒素導入口を備えた2 
50 ynl容三つロフラスコ内に108.4 gのポ
リ燐酸〔アルドリッヒ(Aldrich ) )を入f
lた。
フラスコを油浴内に入れ、窒素流の下で2000C!に
加熱した。2.91C0,015モル)の3−7ミノー
4−ヒドロキシ安息香酸塩酸塩を徐々に加えた。200
℃において4時間重合反応を行った。
熱ポリマー溶液を水中に注ぎ、繊維スピンドルに凝固さ
せた。沢過したポリマーを5%NaHCO3溶液中で1
5時間中和してから、水及びエタノールで完全に洗った
。真空乾燥後、理論値の67%に当る1、2gのポリマ
ーが回収された。
(C,H3No )nとしての分析結果%c    7
1.80    68.28H2,582,63 N       11.96       11.41
例2 合弁、学府及び岩倉の方法−Macromol、 Ch
em、。
83.179頁(1965年)−によって、このモノマ
ーを製造した。
還流凝縮器、乾燥管、電磁攪拌機及び添加漏斗を備えた
21容の三つロフラスコ内に56.0 g(0,408
モル)のp−アミノ安息香酸と、670TLlの氷酢酸
に溶解した120gのアンモニウムチオ シアネートと
を加えた。氷酢酸234dに溶解した249のBr2を
滴状添加した。室温で半時間攪拌した後、反応混合物を
FJした。静置して2−アミノ−6−カルポキシペンゾ
チアゾールHBr塩を結晶させた。生成物を水−HCj
から′再結晶させ、理論値の23%に当る21.6,9
02−アミノ−6−カルがキシベンゾチアゾールの塩酸
塩を得た。
水100111/!中KOH1001!の熱溶液に20
Ii(0,087モル)の2−アミノ−6−カルボキシ
ベンゾチアゾールを溶解した。この溶液を冷却し、そし
て氷の中で冷却しながら、85m/の濃HC,LでpH
7に中和した。中和した溶液を、水5Qm/中ZnCJ
220 gの溶液中に沢過した。酢酸25+dを加え、
r過して生成物を集めた。粗生成物を1NHCj−濃H
cJ300mA’から再結晶して13.5 g、76%
の結晶モノマーを得た。
分析結果: %c     40.88    40.99H3,9
23,73 N     /)、81     6.83この後、前
記の合弁、学府及び岩倉の方法によシ、上記モノマーか
らポリマーを製造した。
還流凝縮器を付した2 50 ml容の三つロフラスコ
内に入れた107Iのポリ燐酸に、2゜9g(0,01
4モル)の6−メルカプト4−アミノ安息香酸の塩酸塩
を加えた。180°Cの油浴中にフラスコを入れ、1時
間反応を継続した。ポリマーを水中で凝固させ、5%の
NaHCO3水溶液中で中和し、完全に洗ってから乾燥
させた。1.8g、95%のポリマーが回収された。
分析結果: 理論値    測定値 %c     63.14    59.58H2,2
72,29 N     10.52     9.81s    
 24.07    20.8Nsp =O−145(
0−211/ N2 So 4100 m6060°C
)例3 バークハルト(Burkhardt )及びウッド(W
ood)の方法−J、 Chem、 Boc、、192
9.15−の方法にならって、O−ジヒドロキベンジジ
ンを製造した。50gの0−ジアニシジンのジ塩酸塩を
475−のHI (47%)と共に、N2下48時間還
流温度に加熱し、水浴上で過剰のHIを蒸留によって除
去し、そして酢酸す) IJウムの飽和溶液を加えた。
白色の沈殿をエタノールで洗った後、ろQ mlのエタ
ノールと共に煮沸して未反応の原料物質を除去した。沢
過して生成物を回収し、洗浄してから乾燥した。収率は
90%であった。生成物をH2O−HClから2回再結
晶した。
分析結果: %c  49.84   49.80 H4,884,8O N   9.69    9.55 この後で、今回、口開、学府及び岩倉の方法−Macr
omol、 Chem、、83,167頁(1965年
)−に従い、前記モノマーからポリマーを製造した。
機械的攪拌機、還流凝縮器及び窒素導入口を備えた2s
om/容の三つロフラスコ内において、54Iのポリ燐
酸(アルドリツヒ)をN2流の下で200°Cに加熱し
た。発泡を制御しつつ、2.7042 g(9,352
ミリモル)の0−ジヒドロキシベンジジンジ塩酸塩を徐
々に加え、次に1.5545.9 (9,357ミリモ
ル)の昇華テレフタル酸を加えた。200°Cで2時間
加熱を続けた。
水中でポリマーを凝固させて繊維状のスピンドルを形成
した。ポリマーをr過し、5%のN’a)ICO3溶液
中で16時間中和し、H2O中で洗ってから乾燥した。
ポリマーの収率は定量的であった。
分析結果: (C20H1002N2 )n   理論値  測定値
%c   77.41   67.87H3,253,
07 N   9.03   7.91 N  = 0.150 (0,2,9/H,、so4i
oomx) 、 30°C0p 例4 フィルム及びワイヤーの製造 1.3211のポリマーを28.55 Iiのポリ燐酸
に窒素下150℃で溶解し、ポリ2,2’−(p−フェ
ニレン) −6、6’−ビベンズオキサゾール(例6)
の4.4%(重量)ポリ燐酸溶液を製造した。この溶液
から自立フィルムを流延し、H2O中又はトリエチルア
ミンめ10%エタノール溶液中で凝固させた。同じよう
に、電気化学的な実験用に、このポリマー溶液を白金ワ
イヤーに被覆し、前記の浴中で凝固させた。水中で凝固
させた後、NaHCO3の5%溶液中でフィルムを中和
した。中和した後、フィルムを完全に洗浄してから70
°Cで真空乾燥した。
例5 ンク9 例2のポリマーの透明で褐色のフィルムをジャーに入れ
、乾燥アルゴン雰囲気のドライボックスに入れた。30
分後に、0.1Mのナトリウムナツタリドのジメトキシ
エタン溶液をジャーの中に注いだ。フィルムは直ちに反
応し、色が暗黒色に変わった。標準四点ゾロープ導電率
測定法によシ、ドーピングずみフィルムの測定を行った
。四点プローブ法は、本明細書の一部として参照すべき
、「電気活性ポリマー J (Electroacti
ve Polymers〕と題して1982年4月22
日付で出願された米国特許出願第370.231号明細
書に記載された方法である。このポリマーについて測定
された導電率は、0.04オーム−1c1rL−1であ
った。空気にさらすと、たちまち暗色が消え、ポリマー
はその元の色に戻った。元のドーピングする前のフィル
ムと、空気にさらされたドーぎングずみのフィルムの赤
外スペクトルは同じであった。ナトリウムナツタリドで
ドーピングされた暗色のフィルムの赤外スペクトルは、
4000〜200crIL−1において光線を通さない
不透明なものであり、そして金属性の挙動を示した。こ
の実験から、ドーピングしたフィルムが驚異的に良好な
導電体であることがわかる。
例6 例6に対する電気化学的P−ピング ポリ燐酸に溶解した例6のポリマーの5%溶液中にワイ
ヤーを浸漬して、長さ5インチの白金ワイヤーを該ポリ
マーの薄いフィルムで被覆した。
フィルム被覆ワイヤーを水中で凝固させ、5%の重曹溶
液中で中和し、H2O内で洗い、セして60’0の真空
オープン中で乾燥した。
ユニバーサルプログラマ−及びポテンショスタット/ガ
ルバノスタットからなる、記録計つきのE、G、アンド
G、プリンストン・アゾライド・リサーチeアパラタス
(Pr1nceton Applied Re5ear
chApparatus )にポリマー被覆ワイヤーを
接続した。
次にワイヤーのポリマー抜機末端部をテトラエチルアン
モニウムテトラフルオロポレートの0.1 Mアセトニ
ドIJル溶液中に浸漬した。SCEに対して0〜−2.
5vの線状電位スイープ(1inearpotenti
al sweep )をポリマー被覆ワイヤーに印加し
た。電位が−1,7vに達した時点でカソード流が流れ
はじめ、−2,OV及び−2,4■において、二つのカ
ッーr流ピークが観察された。これは、ポリマー性の反
復単位によって、2個の電子が遂次吸上げられたことを
示している。この時点で、ポリマーは負に帯電し、そし
て電荷補償P−ピング剤種としてのテトラエテルアンモ
ニウムカチオンを含む。実際に、電荷補償ドーピング剤
イオンを供しうる電解質溶液の存在下で、約−2vの電
位を印加することにより、ポリマーは電気活性化された
。電位スイープの方向を逆にすると、同じ電圧の近くに
おいて二つのアノード、流のピークが観察された。この
ことは、ポリマー中に以前注入された2個の電子が可逆
的に除去されたことを示す。この手順により、;IYI
Jマーは元の非帯電、非ドーぎング状態に戻った。
例7 例4の自立フィルムの電気化学的ドーピング0.1Mの
テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートの電
解質溶液中に、厚さ1ミルの例4のポリマーのフィルム
から得た直径匈 の円板を浸漬し、微細なナイロンメツ
シュスクリーンを用いて平らな金被覆電極上に固定した
。例6に記載したと同じ装置にこの電極をつないだ−。
ポリマーに接触した金被榎電極の電位が−1,7vの負
の値になったとき、当初淡褐色で透明であったポリマー
フィルムは暗色化して不透明となった。電極の電位を対
5CE−2,2Vに約5分間保った後、フィルムラミ気
化学的電池から取出し、アセトニトリルで洗浄して過剰
の電解質溶液を除去し、アルゴン雰囲気内で乾燥した。
得られた電気化学的ドーピングをすませたフィルムに対
して四点デローゾ導電率測定を行ったところ、0.05
オーム−1儒−1の導電率を示した。実際に、電解質溶
液の存在下で−2,2vの電位を印加することにより、
ポリマーフィルムはドーピングされて導電状態となった
。これは、ポリマーのn−型導電状態えの還元に相当す
る。
例8 2.6−ポリベンゾチア・戸−ルの電気化学的ドーピン
グ 例6に記載した手順Z用い、白金ワイヤーに2゜6−ポ
リベンゾチアゾール(例2)の薄膜を被覆した。過塩素
酸リチウムの1.5Mテトラヒドロフラン溶液中にこの
ワイヤーを浸漬し、例6に記載した電気化学的装置に接
続した。対5CEO〜−3,() Vの種々の電位なポ
リマー被榎ワイヤーに印加した。電位を−1,5vより
も低く掃引(sweeping) したとき、−1,9
Vと−2,1vの間にピークがあるカッ−げ流が観察さ
れた。、電位スイープを逆にしたところ、アノード流の
ピークが−1,7vにおいて観察された。
この挙動は、電流の通過に対して初期に抵抗した後、急
速に電子を吸引し、その結果、電子補償ドーピング剤と
してのリチウムイオンを含む、帯電した電気活性ポリマ
ーが得られたことを示すものである。実際に、電荷補償
ドーピング剤ケ供しうる電解質溶液の存在下で、約−2
■の電位ケ印加することにより、ポリマーは電気活性化
された。
ポリマー被核ワイヤーの電位ヲiEの方向に掃引すると
、+1.2Vの正の値でアノード流が観察され、この電
流のピークは、対Bcxr: + 1.4 Vにおいて
示された。このことは、ポリマーが、電解質溶液からの
BF4一対抗イオンを含むカチオン形に酸化ずみである
ことを示している。電位スイープを逆にすると、同じ電
圧においてカソード流のピークが観察された。というこ
とは、ポリマーが元の中性形に戻ったことを示すもので
ある。実際に、電荷補償ドーピング剤イオンを供しうる
電解質溶液の存在下において、対ScE約+1.5■の
電位印加により、ポリマーは電気活性化された。
例9 合弁、出量、学府及び岩倉−Macromol Che
mistry。
見立、167負(1965年)−の修正製法乞用いてポ
リマーの製造を行った。
機械的攪拌機、還流凝縮器及び窒素導入口を備;Lft
 253 me容f2)三つロアjス:’Ic、2.0
825 、!9(7,202ミリモル)のr−ジヒドロ
キシベンジジンのジ塩酸塩と5DIのポリ燐酸(アルド
リッヒ)とを入れた。室温で6時間、及び60 ℃で1
夜この溶液を攪拌した。次に温度を110℃に上げ、そ
して1.1969 g(7,205ミリモル)のイソフ
タル酸と50gのポリ燐酸とを加えた。5時間かけて重
合温度を徐々に165°Cに上げた。
165℃で12時間反応を継続してから195°Cでさ
らに12時間続けた。烈しく攪拌しながら、熱ポリマー
溶液を21の水中に注ぎこんだ。凝固ポリマーは繊維状
スピンドルを形成したが、このものはさらに攪拌すると
粉末になった。ポリマーを沢過し、5%のNaHCO3
k液中で1夜中和した。
中和後、ポリマーを水で洗ってからメタノールで1夜抽
出し続けた。真空乾燥し、2.04.9 (収率91.
5%)の褐色ポリマーを回収した。
分析結果: (CzoHxo02Hz )      理論値 測定
値n              −一一一一一一一一
%c   77.41 74.01 H5,255,54 N   9.03  8.74 例10 例9のポリマーの自立フィルムをポリマーの5%メタン
スルホン酸溶液から室温で流延成形した。ガラス板の上
にフィルムを流延し、ガラス板をトリエチルアミンの5
%エタノール溶液中に浸漬して凝固処理を行った。中和
したフィルムをガラス板から分離し、エタノール中で徹
底的に洗った。フィルムを70℃で真空乾燥した。電気
化学的実験を行うための核種白金ワイヤーを同じように
製造した。
例11 電気化学的ドーピング ユニハーサルフ0ログラマー及びポテンショスタット/
がルバノスタットからなる、記録計つきのE、G、アン
PG、プリンストン・アラ0ライドΦリサーチφアパラ
タスに例10のポリマー被榎ワイヤーを接続した。次に
、ワイヤーのポリマー被覆末端部をデトラエテルアンモ
ニウムの0.1 Mアセトニトリル浴液中に浸漬した。
対SCE O〜1.8Vの種々の線状電位スイープをポ
リマー被覆ワイヤーに印加した。電位が+1.2■に達
したとき、アノード流が流れはじめ、そして1.5vに
おいてアノ−げ流のピークが観察された。この時点にお
いて、ポリマーは正に帯電し、そして電荷補償ドーピン
グ剤種としてのテトラフルオロがレートアニオンを含む
。実際に、電荷補償ドーピング剤イオンを供しうる電解
質溶液の存在下において、約+1.5vの電位を印加す
ることにより、ポリマーは電気活性化された。電位スイ
ープの方向を逆転させると、同じ電圧の近くにカソード
流のピークが観察された。このことは、さきにポリマー
から取去られた電子が注入されたことを示ずものである
。この手順により、ポリマーは元の非帯電、非ドー♂ン
グ状態如戻される。
例12 機械的攪拌機及び乾燥管つき還流凝縮器を備えつけた2
1容三つロフラスコ内に入れた、11の酢酸中1’) 
+ p’−ビフェノール60 g(0,322モル)の
溶液に100 mlの70%硝酸を添加漏斗から滴状添
加した。氷の中で反応フラスコを冷却した。
添加が終わった後、反応混合物を室温に温めた。
黄色の生成物を濾過し、酢酸及び水で洗ってから70’
Cで真空乾燥し、67.1.9 (収率85.6%)の
粗生成物を得た。ろ、3′−ジニトロ−4,4′−ジヒ
ドロキシビフェニルを酢酸から再結晶した。
50 pslgの水素下において、カーボン上5%のパ
ラジウム1gを含む酢酸中で6.8.9 (0,028
モル)の6.6′−ジニトロ−4,4′−ジヒドロキシ
ビフェニルの水素化を行った。室温で2.1時間水素化
反応を行った。6,6′−ジアミノ−4゜4′−ジヒド
ロキシビフェニルがジ塩酸塩として54%の収率で単離
された。
分析結果: Cl2H14N202(Jz     理論値  測定
値%c  49.84  48.84 H4,884,97 N  9.69   9.28 コノ後、2,055.!9 (7,107ミ17モル)
の3゜3′−ジアミノ−4,4′−ジヒドロキシビフェ
ニルジ塩酸塩、1.1866g(7,143ミリモル)
のテレフタル酸及び80gのポリ燐酸を用い、例9の手
法でポリマーを製造した。帯緑褐色の粉末として、ポリ
マーが単離された。
分析結果:       理論値  測定値(C20H
1602N2 )n  %e   77.41  72
.89H3,253,23 N   9.03  8.19 このポリマーは次の式を有していた: 例16 乙! 例4のポリマーのフィルムを、例4と同じ’*wI質溶
液9において、平板白金電極上に固定した。
対SUE −1−1,7vに12分間、電極電位を保持
した後、電気化学的電池からポリマーを取出し、アセト
ニ) IJルでゆすいでから乾燥した。得られた電気化
学的に一−ピングされたフィルムの四点プローブ導電率
測定により、2.6X 10−2オーム−1crrL−
1の導電率が示された。実際に、電解質溶液の存在下で
+1.7■の′電位を印加することにより、ポリマーフ
ィルムはドーピングされて導電状態になった。これはポ
リマーのp−型導電状態に相当する。
例14 0.1Mのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボ
レートのアセトニトリル溶液からなる電解質溶液に、例
10のポリマーの厚さ1ミルのフィルムから得た直径匙
″の円板を浸漬し、微細なナイロンスクリーンを用いて
、それを平板白金電極に固定させた。この電極を例6で
記載したと同じ装置に接続した。ポリマーに接触してい
る白金電極の電位を対SOP + 2 Vに上げて8分
間保った。
次に電気化学的電池からフィルムを取出し、アセトニ)
 IJルで洗って過剰の電解質溶液をいっさい除去し、
アルゴン雰囲気内で乾燥させた。得られた電気化学的に
ドーピングされたフィルムに対する四点ゾロープ導電率
測定の結果% 2 X 1 o−2オーム′”cIL”
−1の導電率が測定された。実際に、電解質溶液の存在
下で+2vの電位印加により、ポリマーフィルムはドー
ピングされた。これは、ポリマーのp−型導電状態えの
酸化に相当する。
例15 本明細書の一部として参照すべきE、ミラー(Mill
er )編集にかかるハウベン・ウニイル(Hoube
n −Weyl )のメトーデン・デル拳オルがニツシ
エン・ヘミ−(Methodan der Organ
ischenChemie ) 、LX、39N(19
55)に記載の方法により、r−ジメルカプトベンジジ
ンを製造した。
機械的攪拌機及び還流凝縮器を備えた21容の三つロフ
ラスコ内で、50g(0,271モル)のベンジジン〔
フル力(Fluca ) )を670 mlの酢酸に溶
解した。165 g (2,1モル)のNH4SCNを
加えたところ、容積の大きい沈殿が形成された。
酢酸250 ml中52.4 ml (D Br2を攪
拌下の反応混合物に滴状添加した。
室温で攪拌を1夜続けた。次いで黄色沈殿を戸別し、酢
酸で洗った。101の水+54m1のHCJから濃H(
Jで酸性化して2,2′−ジアミノ−6゜6′−ビベン
ゾチアゾールの再結晶を行った。
水372m1中KOH54、!i’の溶液に2.2’−
ジ7ミ/−6,6’−ビベンゾチアゾールを加え、窒素
下で5時間還流させた。冷却した際に分離する固体を窒
素下で戸別し、1:2のH(J −H2Oから町結晶し
た。44.6g(51%)のr−ジメルカプトベンジジ
ンのジ塩酸塩が回収された。
分析結果:       理論値 測定値Cl2H4N
2S2C12%C44,8645,43H4,394,
33 N     8.72   8.80 s    19.96  20.00 ポリマ一合成 2.47219 (7,6943ミリモル)のr−ジメ
ルカプトベンジジンジ塩酸塩と1.56319(7,6
992ミリモル)のテレフタロイルクロライr(アルド
リツヒ、再結晶分)とを449のポリ燐cR(アルドリ
ツヒ、85%)中で機械的に攪拌し、窒素下において次
のとおり加熱した:60℃に1夜、5時間で165℃に
加熱、165℃に12時間、そして195°Cに12時
間。重合混合物は暗褐色に・変色し、そして非常に粘稠
になった。
60gのPPAで希釈した後、11のH2O中に注いだ
。凝固ポリマーをプレンダー内で粉砕し、NaHCO3
の5%溶液中で中和し、水で洗った。次いでそれをソッ
クスレー抽出装置に移し、メタノールで1夜抽出した。
70℃で真空乾燥した後、2.53 g(90%)のポ
リ2+2’−(p−フェニレン) −6、6’−ビペン
ゾチアゾールが回収された。
分析結果:       理論値  測定値C2oH1
oN2S+     %c   70.15   69
.27H2,942,95 N   8,18   8.25 s  18.73  18.40 例16 例15のポリマーの透明で褐色のフィルムをジャーに入
れ、乾燥アルゴン雰囲気のPライぜツクスに入れた。6
0分後に、0.1Mのナトリウムナツタリドのジメトキ
シエタン溶液をジャーに注いだ。フィルムはただちに反
応し、金属性の青色に変わった。標準四点プローブ導電
率測定法でドーピングずみフィルムを測定した。四点ゾ
ロープ法は、本明細書の一部として参照すべき、「を気
活性ポリマー」と題する、1982年4月22日付出顧
にかかる米国特許出願第370,261号明細書に記載
されている。ポリマーの測定導電率は0.02オーム−
1crrL−1であった。空気にさらすと、たちまち暗
色が消え、ポリマーは元の色を取戻した。元のV−ピン
グする前のフィルムと、空気にさらしたドーピング後の
フィルムとの赤外スペクトルは同じであった。ナトリウ
ムナツタリドでドーピングし:た暗色フィルムの赤外ス
ペクトルは、4000〜200cWL″″lで光線透過
を示さない、不透明のものであって、金塊的な挙動を示
す。この実験は、P−ピングされたポリマーフィルムが
、驚異的に良好な導電体であることを示、している。
例17 例15に対する電気化学的ドーピング ポリマーの2.5%メタンスルホン酸溶液中に浸漬する
ことにより、5インチの白金ワイヤーに例15のポリマ
ーの薄膜核種を施した。薄膜被覆ワイヤーを水中で凝固
させ、5%の重曹溶液中で中和し、水中で洗ってから6
0℃で真空乾燥した。
ユニバーサルプログラマ−及びポテンショスタット/が
ルバノスタットからなる、記録計つきのE、G、アンド
G、プリンストン・アゾライド・リサ−チ・アパラタス
にポリマー被覆ワイヤーを接続した。次に、テトラエチ
ルアンモニウムテトラフルオロボレートのアセトニトリ
ル中0.1M溶液に、ワイヤーのポリマー被覆末端部を
浸漬した。対SC居Ovから−2,5vまでの線状電位
スイープをポリマー被覆ワイヤーに施した。電位が−1
,5■に達したとき、カッーP流が流れはじめ、−1,
7V及び−2■において二つのカソード流ピークが観察
された。これは、ポリマー性反復単位によって2個の電
子が逐次的に吸込まれた証左である。この時点において
、ポリマーは負に帯電し、電荷補償ドーピング剤種とし
てのテトラエテルアンモニウムカナオンを含む。実際に
、電荷補償ドーピング剤イ・オンを供しうる電解質溶液
の存在下において、約−2■の電位印加によってポリマ
ーは電気活性化された。電位スイープの方向を逆にする
と、二つのアノード流ピークがほぼ同一電圧においてv
il、uされた。これは、さきにポリマーに注入された
2個の電子が可逆的に取去られたことを示すものである
。この手順により、ポリマーは元の非帯電、非ドーピン
グ状態に復帰する。
例18 41’のポリ燐酸(アルドリッヒ、85%)中において
、2.51539(7,8288ミルモル)のr−ジメ
ルカプトベンジジンと1.58991!9(7,831
2ミリモル)のイソフタロイルクロライド(アルドリツ
ヒ、再結晶分)とを機械的に攪拌し、窒素下で次の通り
加熱した:室温で2時間、60°Cに2時間、110℃
に1時間、165℃に2.5時間加熱、165°Cに1
2時間、そして195℃に12時間。
加熱の間に重合混合物は暗褐色になり、そして粘度を増
した。
ポリマーをH2Oで凝固させ、5%のNaHCO3溶液
中で中和し、濾過及び洗浄を行った。次いでメタノール
で1夜連続的に抽出を行ってから、真空中で乾燥した。
2.6g(98%)のポリ2.2’−(m−フェニレン
) −6、6’−ビベンゾチアゾールが回収された。
分析結果:       理論値  測定値C20H1
ON2S2    %e  70.15  68.50
H2,943,08 N   8.18   7.69 s   18.73  17.10 例19 例18に対する電気化学的ドーぎング メタンスルホン酸中2.5%のポリマー溶液にワイヤー
を浸漬し、5インチの白金ワイヤーに例18のポリマー
の薄膜被覆を施じ夷。薄膜被覆ワイヤーを水中で凝固さ
せ、5%重會溶液中で中和し、H2C中で洗ってから6
0’Cで真空乾燥した。
ユニバーサルプログラマ−及びポテンショスタット/が
ルバノスタットからなる、記録計つきのB、G、アンド
G、ゾリンストンΦアプライド・リサーチ・アパラタス
に前記のポリマー被〜ワイヤーを接続した。次に、テト
ラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートの0.1
Mアセトニトリル溶液中に、ワイヤーの被棟末端部を浸
漬した。S(’Eに対してOvから+1.8vまで変動
する線状スイープをポリマー被覆ワイヤーに施した。電
位が+1.2vに達したとき、アノード流が流れはじめ
、+1.7Vにおいてアノード流のピークが観察された
。この時点で、ポリマーは正に帯電し、そして電荷補償
lドーピング剤種としてのテトラフルオロがレートを含
有する。実際に、電荷補償ドーピング剤イオンを供しう
る電解質溶液の存在下において、約+1.7vの電位印
加により、ポリマーは電気活性化された。電位スイープ
の方向を逆にすると、はとんど同じ電圧においてカソー
ド流−一りが観察された。このことは、ポリマーからさ
きに取去られた1個の電子が可逆的に注入されたことを
示している。この手順により、ポリマーは元の非帯電、
非ドーピング状態に復帰する。
例20 の製造 N−メチル−4、4’−ジカルボキシジフェニル機械的
攪拌機、還流凝縮器、添加漏斗及び乾燥管を付した11
容の三つロフラスコに、272Iiのジメチルホルムア
ミド(6,4モル)を装入し、氷の中で冷却した。16
0g(1,05モル)のPO’J’ 3 ヲ滴状添加り
、、次に30.9 (0,164モk)のN−メチルジ
フェニルアミン(アルドリッヒ)を加えた。温度を90
8Cに上げて118時間保った。
氷の中で反応混合物を急冷し、 Na’OHでPH6に
中和した。沈殿物を濾過し、洗浄してから乾燥して28
.9’の粗生成物を得た。シリカゾル上でクロマトグラ
フィ処理を行い、そしてエタノールから再結晶した後、
18gの純粋なジアルデヒドを回収した。
分析結果:       理論値  測定値C15H1
3NO2%e   75.30  75.65H5,4
75,33 N   5,86   5.87 水54m1中NaOH5,4gの溶液に、水125m1
中AgN0i 21−4 、!9の溶液を加えてAg2
Oを製造した。Ag2Oの沈殿を戸別し、水232 m
l中NaOH22,3、!i’の溶液中に懸濁させた。
11 g(0,046モル)の前記ジアルデヒドを加え
て25分間烈しく攪拌した。反応混合物を濾過し、水中
で冷却し、H(Jで約p)13に酸性化した。沖過及び
乾燥後、8.9 g(71%)のN−メチル−4,4′
−ジカルボキシジフェニルアミンが得られた。
分析結果:      理論値  測定値e15H13
NOa     %C67,1267,02H4,76
4,77 N   5,16   5.20 ポリマーの合成 例190手法に従い、42gのポリ燐酸中において、1
.9981F C6,9111ミリモル)のr−ジヒド
ロキシベンジジンのジ塩酸塩と1.8737# (6,
9066ミリモル)のN−メチル−4,4′−ジカルボ
キシジフェニルアミンとを重合した。
次の構造: を有する、2.52 g(88%)のポリ2 、2’ 
−(N−メチル−1) j p’−アミノジフェニレン
)−6,6′−ビベンズオキサゾールが得られた。
分析結果二      理論値  測定値C2フH17
N302          %c      78.
09       65.73H4,135,67 N  10,12   8.13 例21 例20に対する電気化学的ドーピング ポリマーの5%メタンスルホン酸溶液にワイヤーを浸漬
し、5インチの白金ワイヤーに例20のボ゛リマ一の薄
膜を被覆した。薄膜被懐ポリマーを水中で凝固させ、5
%の重曹溶液中で中和し、水で洗浄してから60′”C
で真空乾燥した。
ユニバーサルプログラマ−及びポテンショスタット/ガ
ルバノスタットからなる、記録計つきのE、σ、アンP
G、プリンストン・アプライド・リサーチ9アパラタス
にポリマー被情ワイヤーを接続した。次にワイヤーのポ
リマー被俊末端部をテトラエテルアンモニウムテトラフ
ルオロがレートの0.1Mアセトニトリル溶液中に浸漬
した。対scEでOvから+1.6■に変動する線状電
位スイープをポリマー被覆ワイヤーに施した。+〇、6
vにおいて7ノード流が流れはじめ%+1.IVにおい
てアノード流ピークが観察された。このことは、ポリマ
ーから電子が取去られたことを示すものである。この時
点において、ポリマーは正に帯電し、そして電荷補償P
−ピング剤棟としてのテトラフルオロボレートアニオン
を含有する。実際に、電荷補償ドーCング剤イオンを供
しうる電解質溶液の存在下において、約+1.2■の電
位を印加することにより、ポリマーは電気活性化された
代理人 浅 村   皓 手続補正書(自発) 昭和58年 8月30日 特許庁長官殿 ■、小事件表示 昭和58年特許願第127544号 2、発明の名称 電気活性複素環式ポリマー 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 電 話 (2+1) 3651 (代表)昭和  年 
 月  日 6、 hli+IEにより増加する発明の数7、補正の
対象 (1)明細書、第86頁第15〜16行の「3.3’−
N−ポリ2 e 2’ −(p−7エニレン)−6゜6
′−ビペンズオキサゾール」を「ポリ2−グー(p−フ
ェニレン) −5、5’−ビベンズオキサゾール」に訂
正する。
411

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11少なくとも1個の窒素原子と、O,S、se。 Tθ及び被置換Nからなる群から選ばれた第2へテロ原
    子とが5−員環に含まれている。縮合5゜6−1不飽和
    環システムのジラジカル反復単位を有する帯電ポリマー
    主鎖、及び該主鎖に連携した充分な濃度の電荷補償イオ
    ン性ドーピング剤からなることを特徴とする。取扱が容
    易である電気活性ポリマー。 (2)反復単位がN−置換ペンズイミダゾール、ベンズ
    オキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾセレナゾール
    、オキサゾロ(S + 4− a″3ぎリミジン、オキ
    サゾロ[5,4−blピリジン、チアゾロ(4,5−d
    〕ピリミジン、チアゾロ〔4,5−a〕ピリダジン、チ
    アゾロ[5,4−+11ぎリミジン、チアゾロ(4,5
    −b)ピリジン、チアゾロC5,4−b)ピリミジン、
    チアゾロ〔4゜5−C〕ピリジン、オキサゾロ[5,4
    −(j″)fすtシン、オキサゾロ[4,5−’blピ
    リジン。 オキサゾロ(4,5−c)ピリジン、チアゾロ[5,4
    −c)ピリジン、オキサゾロ(4,5−d〕ピリダジン
    、チアゾロ(5,4−c)ピリダジン、オキサゾロ(5
    ,4−c’ll?リジン、チアゾロ(4,5−,1:+
    ″])5ラジン、それらの置換誘導体、及びそれらの混
    合物からなる群から選ばれる。 特許請求の範囲(1)に記載の電気活性ポリマー。 (3)ジラジカル反復単位がN−11換ベンズイミダゾ
    ール、ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール。 又はそれらの混合物からなる群から選ばれる。特許請求
    の範囲(21に記載の電気活性ポリマー。 (4)反復単位が2,5又は2.6位でポリマー鎖中に
    結合している。特許請求の範囲(3)に記載の電気活性
    ポリマー。 (5)ハロゲン、フェニル基又はメトキシ基61個で6
    員環が置換されている。特許請求の範囲(4)にならび
    にそれらの混合物からなる群から選ばれた連結単位が、
    縮合5,6−員複素環式反復単位の間に挾まっている。 特許請求の範囲(4)に記載の電気活性ポリマー。 (716−R3がハロゲン、フェニル基又はメトキシ基
    61個で置換されている、特許請求の範囲(6)に記載
    の電気活性ポリマー。 (8)電荷補償イオン性1−”−fング剤が、アルカリ
    金属イオン、アルカリ土類金属イオン、第■族金属イオ
    ン。 (上記式中のR×1は直鎖又は分枝鎖のC1−a、アル
    キル基である)、又は前記カチオン類の混合物からなる
    群から選ばれたカチオンであり、そして帯%ポリマー主
    鎖がポリ2 、2’ −(p−フェニレン)−5,5’
    −ビペンズオキサゾール、ポリ2.2′−<p−フェニ
    レン)−5,5’−ビベンゾチアゾール、又はポリ2.
    2’−(p−フェニレン)−1,1′−ジメチル−5,
    5′−ビベンズイミジゾールからなる群から選ばれたも
    のである。特許請求の範囲(6)に記載の電気活性ポリ
    マー。 (9)電荷補償イオン性r−ピング剤が、 AsF; 
    。 A8Fi 、 C1,、O:、PF蒼、5o30Fi 
    、 BF; 、 uo6、pot;。 01J−、、EliPi 、 5bCJ!;i 、 S
    b7石、m5o2 、アセテート。 ベンゾエート、トシレート又はそれらの混合物からなる
    群から選ばれたアニオンであり、そして帯電ポリマー主
    鎖がポリ2 、2’ −(m−フェニレン)−6,6’
    −ビベンズオキサゾール、ポリ2゜2’ −(m−フェ
    ニレン)−6,6’−ビペンゾチアゾール、?リー2 
    、2’ −(m−フェニレン)−1,1′−ジメチル−
    6,6′−ビペンズイミダデール又は2.2’−(N−
    メチル−pl 1)’−アミノジフェニレン)−6,6
    ’−ビベンズオキザゾールからなる群から選ばれたもの
    である、特許請求の範囲(6)に記載の電気活性ポリマ
    ー。 OQ  電荷補償イオン性V−ピング剤がアニオン又は
    カチオンのいずれであってもよく、そして帯電ポリマー
    主鎖がポリ2.2’−(p−フェニレン)−6,6’−
    ビペンズオキサゾール、ポリ2.2′−<p−フェニレ
    ン)−6,6’−ビペンゾチアソゝ−ル又は’す2 +
     2’ −(p−フェニレン)−1,1′−ジメチル−
    6,6′−ビペンズイミダゾールからなる群から選ばれ
    たものである。特許請求の範囲(6)に記載の電気活性
    ポリマー。 (10帯電& IJマー主釦及びそれに連携した電荷補
    償イオン性p−vング剤からなる電気活性ポリマーであ
    って1式: (式中、aは0又は1であり、bは0又は1であり、C
    は0又は1であり、nは1〜1,000の整数であり、
    dは1〜2.000の整数であり1日は1.2父は6の
    整数であり、Rは縮合した。窒素含有5−.6−1−不
    飽和ジラジカル複素環システムであり、R′はRと同じ
    か、又は異なる縮合不飽和複素環システムであり X/
    は連結単位であり、Y′はX′と同じ連結単位又は異な
    る連結単位であり、そし”(Mは前記ポリマー主鎖の電
    荷と逆の電荷を有する電荷補償イオン性ドーぎング剤で
    ある)を有することを特徴とする。電気活性ポリマー。 (12R及びR′が式: (式中、XはNであり、そして2は被置換N、 OlS
    、Ele及びTeからなる群から選ばれる)で表わされ
    る2、5又は2.6ジラジカルである、特許請求の範囲
    (lυに記載の電気活性ポリマー。 a囚 R及びR′が式; (式中、Yはピリジン1.ピリミジン f vダジンか
    らなる群から選ばれた6−員環であり、XはNであり、
    そして2は被置換N、O,S、Be及びTθからなる群
    から選ばれる)を有するジラジカルである、特許請求の
    範囲(11)に記載の電気活性ポリマー。 04)R及びR′が式: (式中、R11はH,ジ置換アミノ、炭素数1〜4のア
    ルキル、炭素数1〜4のアルコキシから独立に選ばれた
    1〜3個の置換基、炭素数1〜4のアルキルチオ、炭素
    数5又は6リンクロ脂肪族基、炭素数6〜10のアリー
    ル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアル
    コキシ基各1〜3個、1〜6個のシアノ基、1〜3個の
    ハロゲン原子、炭素数1〜4のジアルキルアミノ基、炭
    素数1〜4のアルキルチオール1個で置換された炭素数
    6〜10のアリール基、5−又は6−軸の9素含有不飽
    和複素環式基であり、そしてR11i  はR′11゛
    が表わす置換基から独立に選ばれた1〜2個の置換基で
    ある)を有するジラジカルである。特許請−cH= c
    H−。 1 及び−CRvii 、=CF、 vH−1−Ar−N−
    Ar−C式中R1は低級00〜C6アルキル、アリール
    、シクロアルキル及びアルコキシであり、そしてRv、
     R゛Vl及ヒR■11はH,メチル、メトキシ、ノー
    ロrン及びそれらの混合物であり、そしてArはフェニ
    レン又はビフェニレンである)からなる群から選ばれた
    連結基である。特許請求の範囲04に記載の電気活性ポ
    リマー。 061  式中のa及びCが1であり、そしてbが0で
    あって、ポリマーが式: を有する、特許請求の範囲(15)に記載の電気活性ポ
    リマー。 (+7>  さらにaが0であり、b及びCが0であっ
    て。 ポリマーが式: を有する。特許請求の範囲Oeに記載の電気活性ポリマ
    ー。 (国 さらにaが0であり、そしてポリマーが式:を有
    する。特許請求の範囲(ロ)に記載の電気活性ポリマー
    。 (1!J  Mがカチオンであり、そしてポリマーが、
    又は からなる群から選ばれる。特許請求の範囲α0に記載の
    電気活性ポリマー。 (20Mがアニオンであり、そしてポリマーが。 又は 又は からなる群から選ばれる、特許請求の範囲(161に記
    載の電気活性ポリマー。 (211Mがアニオン又はカチオンのいずれであっても
    よく、そしてポリマーが、 又は 又は からなる群から選ばれる。特許請求の範囲(161に記
    載の電気活性ポリマー。 (、’21  Mがカチオンであり、そしてポリマーが
    ポリベンズオキサゾール又はポリベンゾチアゾールから
    なる群から選ばれる。特許請求の範囲(18に記載の電
    気活性ポリマー。
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