JPS6284091A - V族金属含有導電性無機高分子化合物の製造方法 - Google Patents
V族金属含有導電性無機高分子化合物の製造方法Info
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- JPS6284091A JPS6284091A JP22271985A JP22271985A JPS6284091A JP S6284091 A JPS6284091 A JP S6284091A JP 22271985 A JP22271985 A JP 22271985A JP 22271985 A JP22271985 A JP 22271985A JP S6284091 A JPS6284091 A JP S6284091A
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- metal
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- complex
- conductive inorganic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は■族金属含有導電性無機高分子化合物の製造方
法に関し、詳しくは特定の■族金属錯体を熱分解するこ
とによって、所望の電気伝導度を有する■族金属含有の
導電性無機高分子化合物を効率よく製造することのでき
る方法に関する。
法に関し、詳しくは特定の■族金属錯体を熱分解するこ
とによって、所望の電気伝導度を有する■族金属含有の
導電性無機高分子化合物を効率よく製造することのでき
る方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕ニオ
ブ、タンタル等の周期表第■族金属のカルコゲニド化合
物は、特有の電磁気的性質等、興味深い物性を示す無機
高分子化合物であり、最近様々な分野で注目を浴びてき
ている。
ブ、タンタル等の周期表第■族金属のカルコゲニド化合
物は、特有の電磁気的性質等、興味深い物性を示す無機
高分子化合物であり、最近様々な分野で注目を浴びてき
ている。
しかし、これまでのところ上述の無機高分子化合物を製
造するには、■族金属の粉末とカルコゲンを混合したも
のを500〜1000℃の高温下で固相反応させる方法
に限られていた。しかも、この固相反応によって得られ
る無機高分子化合物は、必ずしも所望する物性を示さず
、実用的価値のあるものはなかなか製造することができ
なかった。
造するには、■族金属の粉末とカルコゲンを混合したも
のを500〜1000℃の高温下で固相反応させる方法
に限られていた。しかも、この固相反応によって得られ
る無機高分子化合物は、必ずしも所望する物性を示さず
、実用的価値のあるものはなかなか製造することができ
なかった。
そこで、本発明者らは、上述の固相反応による方法の欠
点を解消し、全く新たな方法で効率よくしかも物性のす
ぐれた上記無機高分子化合物であるV族金属カルコゲニ
ドを製造すべく鋭意研究を重ねた。
点を解消し、全く新たな方法で効率よくしかも物性のす
ぐれた上記無機高分子化合物であるV族金属カルコゲニ
ドを製造すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、錯体化学的な新しい手法を採用して、特定の
V族金属錯体を熱分解することにより、目的とする物性
を有する■族金属カルコゲニドを製造することに成功し
た。
V族金属錯体を熱分解することにより、目的とする物性
を有する■族金属カルコゲニドを製造することに成功し
た。
本発明はこのような知見に基いて完成したものである。
すなわち本発明は、
一般式
%式%(1)
(式中、Mはニオブあるいはタンタルを示す。)で表わ
されるV族金属エタンジチオラート錯体を熱分解するこ
とを特徴とする■族金属含有導電性無機高分子化合物の
製造方法を提供するものである。
されるV族金属エタンジチオラート錯体を熱分解するこ
とを特徴とする■族金属含有導電性無機高分子化合物の
製造方法を提供するものである。
本発明の方法に使用する上記一般式(I)で表わされる
■族金属エタンジチオラート錯体は、具体的には 式((CaHs)aP) (Nb (SIC2H4,
)ff )で表わされるニオブエタンジチオラート錯体
あるいは式((C68S)4P)(Ta (SIC2H
4)s )で表わされるタンタルエタンジチオラート錯
体をあげることができる。
■族金属エタンジチオラート錯体は、具体的には 式((CaHs)aP) (Nb (SIC2H4,
)ff )で表わされるニオブエタンジチオラート錯体
あるいは式((C68S)4P)(Ta (SIC2H
4)s )で表わされるタンタルエタンジチオラート錯
体をあげることができる。
この■族金属エタンジチオラート錯体を製造するには様
々な方法が考えられるが、好ましい製造方法としては、
一般式MX’、(式中、Xlはハロゲン原子を示し、M
は前記と同じである。)で表わされる五ハロゲン化金属
(例えばNbCl5゜TaCl5.NbBr5.TaB
r3など)1式L i S CHz CHt S L
iで表わされるエタンジチオールのリチウム塩および一
般式(C6H5)4PX”(式中、XZはハロゲン原子
を示す。)で表わされるハロゲン化テトラフェニルホス
ホニウム(例えば臭化テトラフェニルホスホニウム、塩
化テトラフェニルホスホニウムなど)をア七ト二トリル
の存在下で反応させる方法があげられる。
々な方法が考えられるが、好ましい製造方法としては、
一般式MX’、(式中、Xlはハロゲン原子を示し、M
は前記と同じである。)で表わされる五ハロゲン化金属
(例えばNbCl5゜TaCl5.NbBr5.TaB
r3など)1式L i S CHz CHt S L
iで表わされるエタンジチオールのリチウム塩および一
般式(C6H5)4PX”(式中、XZはハロゲン原子
を示す。)で表わされるハロゲン化テトラフェニルホス
ホニウム(例えば臭化テトラフェニルホスホニウム、塩
化テトラフェニルホスホニウムなど)をア七ト二トリル
の存在下で反応させる方法があげられる。
また、上述の五ハロゲン化金属およびエタンジチオール
のリチウム塩を不活性炭化水素溶媒(例えばベンゼン、
トルエン、キシレンなど)の存在下で反応させ、次いで
得られた反応生成物にテトラヒドロフランを加えて一般
式 (Li (thf)s ) (M (SIC2H4)
3) (式中、(thf)はテトラヒドロフランを示
し、Mは前記と同じである。)で表わされるリチウム含
有錯体を得、しかる後に該錯体を前述のハロゲン化テト
ラフェニルホスホニウムと反応させる方法によっても、
一般式(I)で表わされる■族金属エタンジチオラート
錯体を製造することができる。
のリチウム塩を不活性炭化水素溶媒(例えばベンゼン、
トルエン、キシレンなど)の存在下で反応させ、次いで
得られた反応生成物にテトラヒドロフランを加えて一般
式 (Li (thf)s ) (M (SIC2H4)
3) (式中、(thf)はテトラヒドロフランを示
し、Mは前記と同じである。)で表わされるリチウム含
有錯体を得、しかる後に該錯体を前述のハロゲン化テト
ラフェニルホスホニウムと反応させる方法によっても、
一般式(I)で表わされる■族金属エタンジチオラート
錯体を製造することができる。
本発明の方法では、前述の如く得られた■族金属エタン
ジチオラート錯体を原料として、これを熱分解する。こ
の熱分解の条件は特に制限はなく、各種状況に応じて適
宜定めればよいが、通常は温度200〜500℃、好ま
しくは400〜500℃の範囲に設定し、分解時間を2
時間〜7日間、好ましくは2〜3日間とすればよい。ま
た、熱分解の雰囲気は真空中でもよく、アルゴンや窒素
などの不活性気体雰囲気下でもよい。
ジチオラート錯体を原料として、これを熱分解する。こ
の熱分解の条件は特に制限はなく、各種状況に応じて適
宜定めればよいが、通常は温度200〜500℃、好ま
しくは400〜500℃の範囲に設定し、分解時間を2
時間〜7日間、好ましくは2〜3日間とすればよい。ま
た、熱分解の雰囲気は真空中でもよく、アルゴンや窒素
などの不活性気体雰囲気下でもよい。
この熱分解によって生成する分解生成物は、分解温度や
時間、あるいは他の分解時間によって異なる。5(、い
ずれも電気伝導性の良好な■族金属含有の無機高分子化
合物、具体的にはニオブあるいはタンタルのV族金属カ
ルコゲニド、さらに具体的にはエタンジチオラートや硫
黄を配位子にもつクラスターあるいはその類縁物である
。この分解生成物の化学組成は様々であるが、通常はM
SaCbHc(式中、Mはニオブあるいはタンタルを示
し、aは2.0〜2.9. bは1.0〜1 B、
8 。
時間、あるいは他の分解時間によって異なる。5(、い
ずれも電気伝導性の良好な■族金属含有の無機高分子化
合物、具体的にはニオブあるいはタンタルのV族金属カ
ルコゲニド、さらに具体的にはエタンジチオラートや硫
黄を配位子にもつクラスターあるいはその類縁物である
。この分解生成物の化学組成は様々であるが、通常はM
SaCbHc(式中、Mはニオブあるいはタンタルを示
し、aは2.0〜2.9. bは1.0〜1 B、
8 。
Cは164〜16.4の実数を示す。)で表わされるも
のとなる。
のとなる。
以上の如く、本発明の方法によれば簡単な熱分解操作に
よって電気伝導性の良好な高分子化合物、即ち■族金属
含有導電性無機高分子化合物が得られ、またこの得られ
る無機高分子化合物は熱分解条件によって電気伝導度の
異なるものとなる。
よって電気伝導性の良好な高分子化合物、即ち■族金属
含有導電性無機高分子化合物が得られ、またこの得られ
る無機高分子化合物は熱分解条件によって電気伝導度の
異なるものとなる。
したがって、本発明の方法で熱分解条件を適宜選定する
ことにより、希望する電気伝導度を有する高分子化合物
を容品に得ることができる。
ことにより、希望する電気伝導度を有する高分子化合物
を容品に得ることができる。
本発明の方法により製造される高分子化合物は、良好な
電気伝導性を示すものであるため、各種の電気・電子材
料として有効な用途が期待される。
電気伝導性を示すものであるため、各種の電気・電子材
料として有効な用途が期待される。
次に本発明の方法を実施例によりさらに詳しく説明する
。
。
参考例1 (ニオブエタンジチオラート錯体の製造)五
塩化ニオブ(NbC1s) 6.8 g (25ミリモ
ル)をアセトニトリル50mlに溶かして五塩化ニオブ
溶液を調製した。一方、エタンジチオールのリチウム塩
(LiSCHzCHtSLi)8.2 g(77ミリモ
ル)をアセトニトリル80II+1に懸濁した懸濁液を
、0℃水浴中で攪拌し、ここへ前記五塩化ニオブ溶液を
少量ずつ添加した。反応は直ちに起こり、赤色溶液とな
ったが、そのまま1時間攪拌した。次に、デカンテーシ
ヨンと濾過によって不純物を除去した後、約1/3体積
の溶媒を留去した。
塩化ニオブ(NbC1s) 6.8 g (25ミリモ
ル)をアセトニトリル50mlに溶かして五塩化ニオブ
溶液を調製した。一方、エタンジチオールのリチウム塩
(LiSCHzCHtSLi)8.2 g(77ミリモ
ル)をアセトニトリル80II+1に懸濁した懸濁液を
、0℃水浴中で攪拌し、ここへ前記五塩化ニオブ溶液を
少量ずつ添加した。反応は直ちに起こり、赤色溶液とな
ったが、そのまま1時間攪拌した。次に、デカンテーシ
ヨンと濾過によって不純物を除去した後、約1/3体積
の溶媒を留去した。
その後、得られた溶液に、臭化テトラフェニルホスホニ
ウム((CiHs)aP Br) 9.6 g (23
ミリモル)をアセトニトリル40IIIIlに溶かした
溶液を少量ずつ加えたところ、約1分後に結晶が析出し
はじめた。−晩、冷蔵庫に静置した後、粗結晶を濾取し
た。粗結晶の収量は13.6 gであり、収率は77%
であった。
ウム((CiHs)aP Br) 9.6 g (23
ミリモル)をアセトニトリル40IIIIlに溶かした
溶液を少量ずつ加えたところ、約1分後に結晶が析出し
はじめた。−晩、冷蔵庫に静置した後、粗結晶を濾取し
た。粗結晶の収量は13.6 gであり、収率は77%
であった。
続いて、上記粗結晶1.4gを採り、これをジメチルホ
ルムアミド(DMF)40mlに溶解させて濾過した後
、約1/2体積のDMFを留去し、冷蔵庫に一晩静置し
た。翌日、溶液を注射器で吸出して結晶を少量のアセト
ニトリルおよびジエチルエーテルで洗浄した後、6時間
減圧乾燥した。
ルムアミド(DMF)40mlに溶解させて濾過した後
、約1/2体積のDMFを留去し、冷蔵庫に一晩静置し
た。翌日、溶液を注射器で吸出して結晶を少量のアセト
ニトリルおよびジエチルエーテルで洗浄した後、6時間
減圧乾燥した。
その結果精製された結晶1.2g(収率86%)が得ら
れた。このものの分析結果は次のとおりであった・ 元素分析値(%) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 50.6 B 5.04 1.79 24
.60実測値 50.61 4.95 1.84 2
4.75((C6Hs)aP)(Nb(SzCzH4)
z )・DMF。
れた。このものの分析結果は次のとおりであった・ 元素分析値(%) 炭素 水素 窒素 硫黄 計算値 50.6 B 5.04 1.79 24
.60実測値 50.61 4.95 1.84 2
4.75((C6Hs)aP)(Nb(SzCzH4)
z )・DMF。
組成式: NbCs5HsqNOPShプロトン核磁気
共鳴スペクトル(ジメチルスルホキシド−d6)。
共鳴スペクトル(ジメチルスルホキシド−d6)。
63.66 (SGHz 12H,s)。
7、84 ((C6H5)4P 20 H,m) 。
2.82 (DMF CH36H,d)。
8、04 (DMF I H,5br)遠赤外線吸収
スペクトル(Nujol mall)440w、
354m、 331n (cm−’)紫外−可視光線
吸収スペクトル(CI(3CN)λ、 nm (10
−’t、、 M−’an−’) 523 (0,48)
+386 (1,02)、325 (1,14)参考
例2 にニオブエタンジチオラート錯体の製造)五塩化
ニオブ(NbC1s) 6.2 g (23ミリモル)
をベンゼン100mlに懸濁させ、0℃の水浴中で攪拌
しながら、これにエタンジチオールのリチウム塩(Li
SCHzCHzSLi)7.5 g (71ミリモル)
を粉末のまま少量ずつ加えた。ベンゼンを留去した後、
残った赤褐色の固体にテトラヒドロフラン(THF)を
注ぐと約10分で赤色の溶液になった。これを濾過し濃
縮したところ赤色結晶が得られた。収量は5.9g、収
率は43%(NbC1,基準)であった。またこの赤色
結晶はプロトン核磁気共鳴スペクトル、遠赤外線吸収ス
ペクトル、紫外−可視光線吸収スペクトルの分析結果か
ら 式(Li (thf)+ 〕 (Nb(SzCzH*)
z )で表わされるリチウム含有錯体であることがわか
った。
スペクトル(Nujol mall)440w、
354m、 331n (cm−’)紫外−可視光線
吸収スペクトル(CI(3CN)λ、 nm (10
−’t、、 M−’an−’) 523 (0,48)
+386 (1,02)、325 (1,14)参考
例2 にニオブエタンジチオラート錯体の製造)五塩化
ニオブ(NbC1s) 6.2 g (23ミリモル)
をベンゼン100mlに懸濁させ、0℃の水浴中で攪拌
しながら、これにエタンジチオールのリチウム塩(Li
SCHzCHzSLi)7.5 g (71ミリモル)
を粉末のまま少量ずつ加えた。ベンゼンを留去した後、
残った赤褐色の固体にテトラヒドロフラン(THF)を
注ぐと約10分で赤色の溶液になった。これを濾過し濃
縮したところ赤色結晶が得られた。収量は5.9g、収
率は43%(NbC1,基準)であった。またこの赤色
結晶はプロトン核磁気共鳴スペクトル、遠赤外線吸収ス
ペクトル、紫外−可視光線吸収スペクトルの分析結果か
ら 式(Li (thf)+ 〕 (Nb(SzCzH*)
z )で表わされるリチウム含有錯体であることがわか
った。
続いて、このリチウム含有錯体2.5g(4,2ミリモ
ル)をアセトニトリル35m1に?容かし、これに臭化
テトラフェニルホスホニウム1.76g(4,2ミリモ
Jし)のアセトニトリル30ml?容液を添加した。そ
の結果、結晶が生成し、収量2,7g、収率約90%で
あった。
ル)をアセトニトリル35m1に?容かし、これに臭化
テトラフェニルホスホニウム1.76g(4,2ミリモ
Jし)のアセトニトリル30ml?容液を添加した。そ
の結果、結晶が生成し、収量2,7g、収率約90%で
あった。
この結晶を上記参考例1と同様の分析を行なったところ
、式((CiHs)4P)(Nb(52C2H4)、l
)で表わされるニオブエタンジチオラート錯体であるこ
とが確認された。
、式((CiHs)4P)(Nb(52C2H4)、l
)で表わされるニオブエタンジチオラート錯体であるこ
とが確認された。
参考例3 (タンタルエタンジチオラート錯体の製造)
参考例1において五塩化ニオブの代わりに五塩化タンタ
ル(TaC1s) 4.0 g (11,8ミリモル)
を用いたこと以外は参考例工と同様の操作を行なって結
晶を7.2g、収率77%にて得た。このものの分析結
果は次のとおりであった。
参考例1において五塩化ニオブの代わりに五塩化タンタ
ル(TaC1s) 4.0 g (11,8ミリモル)
を用いたこと以外は参考例工と同様の操作を行なって結
晶を7.2g、収率77%にて得た。このものの分析結
果は次のとおりであった。
元素分析値(%)
炭素 水素 窒素 硫黄
計算値 45.55 4.53 1.61 22.1
1実測値 45.31 4.49 1.64. 22
.00C(C6H5)4P)(Ta(SzCzHa)z
) ・DMF。
1実測値 45.31 4.49 1.64. 22
.00C(C6H5)4P)(Ta(SzCzHa)z
) ・DMF。
組成式: TaC5zH*qN OP S 6プロトン
核磁気共鳴スペクトル(ジメチルスルホキシド−di) 63.87 (SCHz 12H,s) 。
核磁気共鳴スペクトル(ジメチルスルホキシド−di) 63.87 (SCHz 12H,s) 。
7.85((C,且5)4P 20 H,m) 。
2.82(DMF C且s 6H,d)。
8.05 (DMF I H,5br)遠赤外線吸収
スペクトル(Nujol mall)442w、
333m、 307m (cコ幻【1−り紫外
−可視光線吸収スペクトル(CH3CN )λ、 n
m (10−’t、 M−’am−’) 441 (
0,62)342 (1,28)、 291 (
1,64)実施例1〜3 参考例1で得られた式 %式%) で表わされるニオブエタンジチオラート錯体(DMFが
結晶溶媒として付加したもの)の所定量を反応管に入れ
、管内を減圧にした後、この反応管を予め所定温度に加
熱された電気炉に入れて所定時間熱分解を行なった。
スペクトル(Nujol mall)442w、
333m、 307m (cコ幻【1−り紫外
−可視光線吸収スペクトル(CH3CN )λ、 n
m (10−’t、 M−’am−’) 441 (
0,62)342 (1,28)、 291 (
1,64)実施例1〜3 参考例1で得られた式 %式%) で表わされるニオブエタンジチオラート錯体(DMFが
結晶溶媒として付加したもの)の所定量を反応管に入れ
、管内を減圧にした後、この反応管を予め所定温度に加
熱された電気炉に入れて所定時間熱分解を行なった。
この熱分解では、まず原料である上記錯体が融解して黒
化し、熔岩のような状態で約20分間分解反応が起こっ
ているのが目視される。最終的に得られる分解生成物は
黒色固体であるが、200℃で加熱したものではジメチ
ルホルムアミド(DNF)やジメチルスルホキシド(D
MSO)等の極性溶媒に一部溶解するが、400℃で加
熱したものは全く不溶性であった。また、副生成物は主
として(C6H,)、PSであり、これは反応管の温度
の低くなるところに結晶化して出てきた。
化し、熔岩のような状態で約20分間分解反応が起こっ
ているのが目視される。最終的に得られる分解生成物は
黒色固体であるが、200℃で加熱したものではジメチ
ルホルムアミド(DNF)やジメチルスルホキシド(D
MSO)等の極性溶媒に一部溶解するが、400℃で加
熱したものは全く不溶性であった。また、副生成物は主
として(C6H,)、PSであり、これは反応管の温度
の低くなるところに結晶化して出てきた。
、 熱分解条件および分解生成物の性状を第1表に示す
。また分解生成物の粉末のX線回折パターンを第1図に
示す。さらに上記原料錯体の示差熱分析曲線(DTA)
および熱天秤曲線(TG曲線)を第2図に示す。
。また分解生成物の粉末のX線回折パターンを第1図に
示す。さらに上記原料錯体の示差熱分析曲線(DTA)
および熱天秤曲線(TG曲線)を第2図に示す。
第1図は実施例1〜3で得られた分解生成物(無機高分
子化合物)のX線回折パターンであり、図中θはブラッ
グ角である。また、第2図は実施例1〜3で用いる原料
錯体であるニオブエタンジチオラート錯体のDTA曲線
および70曲線である。なお第2図における縦軸の重量
パーセントは70曲線についての目盛である。 第1図
子化合物)のX線回折パターンであり、図中θはブラッ
グ角である。また、第2図は実施例1〜3で用いる原料
錯体であるニオブエタンジチオラート錯体のDTA曲線
および70曲線である。なお第2図における縦軸の重量
パーセントは70曲線についての目盛である。 第1図
Claims (2)
- (1)一般式 〔(C_6H_5)_4P〕 〔M(S_2C_2H_
4)_3〕(式中、Mはニオブあるいはタンタルを示す
。)で表わされるV族金属エタンジチオラート錯体を熱
分解することを特徴とするV族金属含有導電性無機高分
子化合物の製造方法。 - (2)熱分解を200〜500℃にて2時間〜7日間行
なう特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22271985A JPS6284091A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | V族金属含有導電性無機高分子化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22271985A JPS6284091A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | V族金属含有導電性無機高分子化合物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6284091A true JPS6284091A (ja) | 1987-04-17 |
JPH0511116B2 JPH0511116B2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16786833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22271985A Granted JPS6284091A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | V族金属含有導電性無機高分子化合物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6284091A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1107261A1 (de) * | 1999-12-07 | 2001-06-13 | Walter Dr. Schmid | Elektrisch leitendes anorganisches Polymerisat |
EP1115122A1 (de) * | 1999-12-07 | 2001-07-11 | Walter Dr. Schmid | Elektrisch leitendes anorganisches Polymerisat |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP22271985A patent/JPS6284091A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1107261A1 (de) * | 1999-12-07 | 2001-06-13 | Walter Dr. Schmid | Elektrisch leitendes anorganisches Polymerisat |
EP1115122A1 (de) * | 1999-12-07 | 2001-07-11 | Walter Dr. Schmid | Elektrisch leitendes anorganisches Polymerisat |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0511116B2 (ja) | 1993-02-12 |
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