TW200540893A - Electrode for an energy storage device and method for making same - Google Patents
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Description
200540893 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種供能量儲存裝置用之電極,且有關其 _ 製造方法。本發明尤其有關供能量儲存裝置用而含有作爲 , 供電極用之活性材料的胺基喹噚啉聚合物的電極及其製 ’造。 Φ 【先前技術】 已知爲能量儲存裝置中之一的電雙層電容器通常係由 一對可極化之電極構成,該電極各含有多孔性材料、隔 板、電解質溶液及其類者。此種電雙層電容器係爲利用屬 於電雙層經由該電極間界面上之離子移動所建立的電能作 爲充電及放電機制的裝置。因爲未涉及電極活性材料之電 化學反應,故該電容器不具有如同二次電池之使用壽命, 及包括優越之即時充電及放電特性、於寬幅溫度範圍保持 # 穩定之充電及放電特性及性能在重複使用時之降低量較少 之特徵。 ~ 目前已接受電雙層電容器之靜電電容與可極化電極之 ' 表面積成比例的關係。是故,硏究具有高値比表面積之多 孔性材料來作爲可極化電極,以增加電容。 尤其,該可極化電極通常係藉著混合多孔性材料諸如 含碳材料或其類者、作爲導電性輔劑之乙炔黑及氟聚合物 或橡膠狀聚合物以得到電極組成物,將該電極組成物施加 於集流器上而製得。例如,嘗試使用具有高電導係數、電 -5- 200540893 (2) 化學方面相當穩定且具有高値比表面積之活性碳(或多孔 性含碳材料)作爲含碳材料來增進靜電電容。 尤其’含碳材料諸如煤、煤焦碳、椰子殼、木屑、樹 脂及其類者以氧化氣體諸如蒸汽、空氣、氧、C〇2或其類 .者或藉化學物質諸如氯化鋅、氫氧化鉀或其類者進行活化 (多孔性處理),以於其中形成細孔。使用形成之具有高値 表面積之活性碳。 φ 近年來,電子裝置、電動車及其類者持續發展,包括 電雙層電谷益之目g重儲存裝置的基礎設計亦改變。 例如,電雙層電容器需能量高度致密化且型小而質 輕。因此,變成需設計不僅改善每單位重量多孔性材料之 靜電電容(F/g),亦改善每單位體積之靜電電容(F/cm3)的 電容器(參照日本公開專利編號 2000-68164及 2000-100668,及日本公開專利編號Hei 11-214270)。 每單位重量多孔性材料(可極化電極)之靜電電容可使 φ 用具有前述高値表面積之多孔性材料來增加。 然而,當比表面積增加時,多孔性材料之密度(塡充 ’率)降低。此情況下,每單位體積之靜電電容未非始終與 •比表面積之增量成比例。實際上,已知當比表面積增加至 或超過特定程度時,每單位體積之靜電電容傾向降低。 因此,當僅使用嘗試增加多孔性材料之比表面積的方 法時,電雙層電容器之靜電電容的增量受限’因而難以使 能量之高度致密化達到近年來所需之水平(參照曰本公開 專利編號 Hei 1 1 -3 1 73 3 3 及 Hei 1 1 -297 5 77)。 -6 - 200540893 (3) 另一方面,發展可使用導電性聚合物作爲電極活性材 料之能量儲存裝置諸如聚合物電池或電容器。 當正及負電極個別由相同類型之導電性聚合物製得 ~ 時,其視正及負電極之氧化-還原電位而限於增寬反應電 - 位。因此,通常難以製得在高電壓下操作之聚合物電池或 電容器。 聚噻吩係爲當使用銀/氧化銀電極作爲參考電極時, φ 個別在約〇.7伏特及約2.3伏特之氧化側及還原側位置發 現HOMO(最高佔用分子軌道)及LUMO(最低佔用分子軌道) 的物質。由此可預測此化合物在相同類型導電性聚合物個 別使用於正及負電極之條件下具有寬幅電位活性。因此, 硏究使用聚噻吩之電極,以提供寬幅伏特範圍(參照 Journal Power Source % 47 冊第 89 頁,1 994) ° 此外,已發展一種聚合物電池或電容器,其中使用不 同類型之導電性聚合物個別作爲正及負電極,使得較易氧 • 化之導電性聚合物作爲正電極,而較易還原之導電性聚合 物作爲負電極。該電池或電容器可使用於寬幅伏特範圍, ^ 而電容高(參照日本公開專利編號2002- 1 34 1 62)。此電池 • 或電容器中,使用聚-5_氰基吲哚作爲正電極活性材料, 而使用聚苯基喹噚啉作爲負電極活性材料。 然而,因爲此種能量儲存裝置需於前述正及負電極中 使用不同類型之分子,故就產能而言,此係缺點。因此, 需發展一種可兼作爲正及負電極且可作爲顯示寬幅電位活 性之電極活性材料的導電性聚合物化合物。 200540893 【發明η容】 此等情況下,完成了本發明,目的係提出供能量儲存 裝置用之電極及其製法,其中電能可於所需水平下致密 * 化,因此可製得型小且質輕之裝置。 - 爲了達到前述目的,吾人進行徹底硏究,結果發現含 有藉著將新穎之胺基喹鸣啉化合物聚合所製得之導電性聚 合物的電極可使用該聚合物化合物之氧化-還原氧化物及 φ 在該聚合物化合物表面發生之電雙層來作爲能量來源。因 此,使用該等電極之裝置可於電容高於使用主要由已知之 活性碳製得之電極的裝置之情況下儲存電荷。本發明係基 於前述發現而完成。 尤其,本發明嘗試提供下列供能量儲存裝置用之電 極、包括該等電極之能量儲存裝置及製造該等電極之方 法。 Π]—種供能量儲存裝置用之電極,其包括下式(la)之 # 聚胺基喹噚啉化合物作爲電極活性材料
其中R1及R2個別表示氫原子、羥基、C^-Cio烷基、 C ! -C ! 〇烷氧基、可經Y取代之苯基、可經Y取代之吡啶 基、可經Y取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經Y 一 取代之噻吩基、可經Y取代之吡咯基、可經Y取代之呋 -8- 200540893 (5) 喃基或可經Y取代之稠合雜芳基,其限制條件爲當Ri及 R2個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、聯苯基、萘基、 噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基團可經 ’ 由單鍵連接;R3及R4個別表示氫原子、鹵原子、氰基、 - 硝基、胺基、Ci-C1G烷基、Ci-CM烷氧基、可經Y取代之 苯基、可經Y取代之吡啶基、可經Y取代之聯苯基、可 經Y取代之萘基、可經γ取代之噻吩基、可經γ取代之 • 卩比咯基、可經Y取代之呋喃基或可經γ取代之稠合雜芳 基’其限制條件爲當R3及R4個別係爲前文定義之苯基、 D比卩疋基、聯本基、萘基、噻吩基、批略基、咲喃基或稠合 雜芳基時’此等基團可經由單鍵連接;X1係表示_NH-R5-ΝΗ-或-NH-R6-,其中R5及R6個別表示Cl_c1G伸烷基、-C (Ο) C Η 2 -、- C H 2 C (Ο)-、可經γ取代之二價苯環、可經γ 取代之二價吡啶環、可經γ取代之二價聯苯基、可經γ 取代之二價萘環、可經γ取代之二價噻吩環、可經γ取 • 代之一價卩比略環、可經γ取代之呋喃環或可經γ取代之 稠合雜環’其中Υ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、 - 環氧基、乙烯基、烷基、κ1()鹵烷基、Cl-ClG烷 " 氧基、c 1 - c 1G氰基烷基、可經z取代之苯基、可經z取代 之卩比B疋基、可經Z取代之聯苯基、可經z取代之寧基、 可經Z取代之噻吩基、可經Z取代之毗咯基、可經z取 代之咲喃基或可經Z取代之稠合雜芳基’其限制條件爲若 Y係二或多個,則Y可相同或相異,其中z係表示鹵原 子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C1_C1G烷基、
-9- 200540893 (6)
Ci-Cio鹵院基、Ci-Cio院氧基、Ci-Cio氰基院基、苯其、 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基, 其限制條件爲若z係爲二或多個,則Z可相同或相異. * 且η係爲2或更大之整數。 • [2]如前述第1項所述之電極,其中R1及R2個別表 示下式(2)之基團
其中R7至R11個別表示氫原子、鹵原子、氰基、硝 基、胺基、環氧基、乙烯基、烷基、鹵院 基、C 1 - C ! 〇烷氧基、C ! - C4氰基烷基、可經z取代之苯 基、可經Z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中z 具Γ有前文所定義之意義。 [3]如前述第1項所述之電極,其中Rl及R2個別表 示下式(3)之基團 R 16
⑶
其中R12至R18個別表示各取代於該式之環的任意位 -10- 200540893 置的氫原子、鹵原卞、氰基、硝基、胺基、環氧甚、乙烯 基、Ci-C!。烷基、C^-Cm烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義。 [4 ]如前述之電極,其中R 1及R2個別表示下式(4 )之 基團
(4) 其中R19至R21個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Ci 〇烷基、C丨-C1()烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義;且A1係表示Ν Η、Ο或S。 [5]如前述第1項所述之電極,其中R1及R2個別表 示下式(5 )之基團
-11 200540893 (8) 其中R22係表示鹵原子或氰基,且R23至R26個別表 示氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Cio烷基、Κ1()烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義。 [6]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R5係表 示下式(6)之基團
R 30
⑹ 其中R27至R3()個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Cu烷基、Ci-C^烷氧基、可經Z取代之苯基、可 ♦ 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義。 [7]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R5係表 ^ 示下式(7)之基團
⑺ 200540893 (9) 其中R MR個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、q-CM烷基、Cl-C】。烷氧基、可經z取代之苯基、可 經z取代之奈基或可經z取代之噻吩基,其中z具有前 - 文所定義之意義,且W1係表示νη、Ο或S。 [8]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R5係表 示下式(8)之基團
其中R33至R34個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 φ 基、CrCw烷基、C^-Cw烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中z具有前 > 文所定義之意義;且Q1係表示NH、Ο或S° • [9]如前述第1至5項中任一項之電極,其中r5係表 示下式(9)之基團
(9)
-13- 200540893 (10) 其中R3 5至R4G個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Cio院基、Ci-Cio院氧基、可經Z取代之本基、可 • 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義。 [10]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R6係 φ 表示下式(10)之基團
(10) 其中R41至R44個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Cio院基、Ci-Ci〇院氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義。 [11]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R6係 表示下式(1 1)之基團
(11)
-14- 200540893 (11) 其中R45至R46個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 Λ 基、Ci-CM烷基、Ci-Cw烷氧基、可經Ζ取代之苯基、可 - 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義;且W2係表示ΝΗ、Ο或S。 [12]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R6係 φ 表示下式(12)之基團
其中R47至R48個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、c丨-C 1 〇烷基、C丨-C 1 〇烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中z具有前 文所定義之意義;且Q2係表示NH、Ο或S。 Π3]如前述第1至5項中任一項之電極,其中R6係 表示下式(13)之基團 (S) 一 /
200540893 (12) 其中R49至R54個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Cm院基、Ci-CiG院氧基、可經Z取代之苯基、可 - 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前 文所定義之意義。 [14]如前述第1項所述之電極,其中經由單鍵連接R1 φ 及R2所形成之基團係由式(14)表示
其中A2各爲C或N,R55至R62個別表示氫原子、鹵 原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci-CM烷 基、C ! -C i 〇烷氧基、可經Z取代之苯基、可經Z取代之萘 基或可經Z取代之噻吩基,其中Z具有前文所定義之意 義,其限制條件爲當A2表示N時,R5 8及R59兩者皆不存 在。 [15] —種供能量儲存裝置用之電極,其包含下式(lb) 之聚胺基喹鸣啉化合物作爲電極活性材料 -16- 200540893 (13) (lb) 其中 R1’及 R2’係接合以形成- CH2CH2CH2-,-CH2CH20-, -OCH2CH2-,-CH2OCH2-,-0CH20-,-CH2CH2S-,
-sch2ch2-,-ch2sch2-,-CH2CH2N(R丨)-,-N(R,)ch2ch2-,-ch2n(r’)ch2-,-ch2ch2ch2ch2-,-ch2ch2ch2o-, -OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-,-CH2OCH2CH2-, -CH20CH20-,-0CH2CH20-,-SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,-SCH2CH20-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R’)CH = CH-,-CH = CHN(R,)·,-OCH = N-,-N = CHO-,-SCH = N-,
-N = CHS-,-N(R,)CH = N-,-N = CHN(R,)-,_N(R,)N = CH-, -CH = N(R,)N-,-CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH-, -CH=CHCH20- , -N=CHCH=CH· , -CH=CHCH=N-, -N = CHCH = N-,-N = CHN = CH-或- CH = NCH-N-其中鍵結方令此 等基團之碳原子的氫原子可經Y所取代,且R,係表示氫 原子、Ci-Cio院基、Ci-Cio鹵院基、Ci-C1G氰基院基、可 經Z取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經Z取代之 聯苯基、可經Z取代之萘基、可經Z取代之噻吩基、可 經Z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基或可經z取代 之稠合雜芳基;且R3、R4、X1、Y、Z及η個別具有前文 -17- 200540893 (14) 定義之意義。 [16]—種供能量儲存裝置用之電極,其包括下式(lc) 之聚胺基喹噚啉化合物作爲電極活性材料
(lc)
其中 R3’及 R4’係接合以形成-CH2CH2CH2-,-CH2CH20-,-OCH2CH2- ’ -ch2och2- ’ -och2o- , -ch2ch2s-,-SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R’)-,n(r,)ch2ch2-,-CH2N(R,)CH2-,-ch2ch2ch2ch2-,-CH2CH2CH20-,-OCH2CH2CH2- , -ch2ch2och2- , -CH20CH2CH2-,-CH2OCH2O-,-0CH2CH20-,-SCH2CH2S-,.OCH2CH2S-,-SCH2CH20-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH- -CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R,)CH = CH- CH = CHN(R-)-,-OCH = N-,-N二CHO-,-SCH = N-,-N = CHS-,-N(R,)CH = N- , -N = CHN(Rf)- , -N(R,)N = CH- , -CH- N(R,)N- , -CH = CHCH = CH- , -OCH2CH = CH- , - CH=CHCH20- , -N=CHCH=CH- , -CH-CHCH=N-,-N = CHCH = N-,-N = CHN = CH-,或-CH = NCH-N-其中鍵結於 此等基團之碳原子的氫原子可經Y所取代;且R1、R2、 -18- 200540893 (15) R’、X1、Y、Z及η個別具有前文定義之意義。 [17]—種供能量儲存裝置用之電極,其包括下式(ld) 之聚胺基喹噚啉化合物作爲電極活性材料
(Id) 其中R1’、R2’、R3’、r4,、χ1及n個別具有前文定義 之意義。 [18]如前述第15或17項所述之電極,其中藉接合 R1’及R2’所形成之基團係具有通式(15)
(15) 气 A" R63十十R66 R64r65 其中A係表示〇或s,且R63至R66係個別表示氫原 子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、cie c10烷基、G-Cw烷氧基、可經z取代之苯基、可經z取 代之奈基或可經z取代之噻吩基,其中z具有前文所定 義之意義。 [1 9 ]如則述第1 6或丨7項所述之電極,其中藉接合 -19- 200540893 (16) R3’及R4’所形成之基團係具有通式(16) A4 A4 R67^! f"R70 (16) r68 r69 其中A4係表示〇或S,且R67至R7G係個 φ 子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、Ζ c10烷基、C^-Cm烷氧基、可經Ζ取代之苯基 代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中 Z 子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci C^-Cm鹵烷基、烷氧基、Ci-Cio氰基烷 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠 [20]如前述第16或17項所述之電極, R3’及R4’所形成之基團係具有通式(17) / \
N N * Μ (17) R71 R72 其中R71及R72係個別表示氫原子、鹵原 硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci-C^o烷基、 基、可經Z取代之苯基、可經Z取代之萘基: 代之噻吩基,其中Z具有前文所定義之意義。 [2 1]—種能量儲存裝置,其包含如前述第 別表示氫原 」稀基、C 1 · 、可經Z取 係表示鹵原 -C 1 〇院基、 基、苯基、 合雜芳基。 其中藉接合 子' 氰基' Ci-Cio烷氧 g可經Z取 1至20項 -20- 200540893 (17) 中任一項所述之供能量儲存裝置用電極。 [22]—種製造如第1項所述之供能量儲存裝置用電極 的方法,該方法係包含在集流器電極上施加並構建由前式 ^ (1 a)所示之聚胺基喹鸣啉化合物所製得之電極活性材料。 - [23]—種製造如前述第15項所述之供能量儲存裝置 用電極的方法,該方法係包含在集流器電極上施加並構建 由前式(1 b)所示之聚胺基喹噚啉化合物所製得之電極活性 φ 材料。 [24] —種製造如前述第16項所述之供能量儲存裝置 用電極的方法,該方法係包含在集流器電極上施加並構建 由前式(1 c)所示之聚胺基喹鸣啉化合物所製得之電極活性 材料。 [25] —種製造如前述第17項所述之供能量儲存裝置 用S極的方法’該方法係包含在集流器電極上施加並構建 由前式:(1 d)所示之聚胺基喹噚啉化合物所製得之電極活性 • 材料。 [26] —種製造如前述第1項所述之供能量儲存裝置用 β @ @ 〗去’該方法係包含藉著於集流器電極上進行電解 — 聚合而形成式(18a)所示之胺基喹鳄啉化合物 R1 R2
200540893 (18) 宜中 χ2 仅 表示 /、 1糸表示-NH-R73-NH2 或-NH-R74,宜 ώ η73 γ Γ ρ 兵中R73係 二價苯I 基、-C(〇)CH2-、_CH2C(〇)-、可經 γ 取 價聯苯;::經γ取代之二價《環、可經”代 可經Υ取代之二價萘環、可經γ 噻吩環、所破 1 呋喃 基、 基、 取代 喃基 義。 丁經Υ取代之二價吡咯環、可經γ取 環或可繂ν π t Υ取代之稠合雜環,且R74係爲C, Γ 户 7酼其 J 11 - L 1 〇火兀 2 土、可經Y取代之苯基、可經Y取代之吡啶 可經Y取代之聯苯基、可經γ取代之萘基、可經Y 之嚷吩基、可經Y取代之吡咯基、可經Y取代之咲 或可經Y取代之稠合雜芳基;且
Ri、R2、R3、r4及γ個別具有如同前文定義之意 合 [2 7 ] —種製造如前述第1 5項所述之供能鸶儲存裝置 用的電極,該方法係包含使式(1 8 b)所示之胺基喹哼啉化 物於集流器電極上進行電解聚合,
R1, R2· W N N
(18b) R3 其中R1’、R2’、R3、R4及X2個別具有如前文定義之 意義。 -22- 200540893 (19) [28]—種製造如前述第16項所述之供能量儲存裝置 用的電極’該方法係包含使式(1 8c)所示之胺基喹鸣啉化 合物於集流器電極上進行電解聚合,
(18c) 其中R1、R2、R3’、R4’及X2個別具有如前文定義之 意義。 [29]—種製造如前述第17項所述之供能量儲存裝置 用的電極’該方法係包含使式(1 8d)所示之胺基喹噚啉化 合物於集流器電極上進行電解聚合, R1' R2’
其中R1’、R2’、R3’、R4’及X2個別具有如前文定義之 意義。 作爲本發明供能量儲存裝置用之電極的電極活性材料 -23- 200540893 (20) 的式(1 a)至(1 d)聚胺基喹鸣啉化合物具有良好之耐熱性, 且可輕易控制其涉及質子移動的電化學氧化還原;電位, 並具有良好之循環性質。 ^ 而且,此等聚胺基喹鳄啉化合物於單一分子中具有電 • 子給予基團及電子接受基團,係爲不僅可作爲正電極或負 電極且亦具有寬幅電位活性之導電性聚合物化合物。 配置有使用聚胺基喹鸣啉化合物作爲電極活性材料之 • 本發明供能量儲存裝置用電極之裝置可確保於高電容下之 儲存。 尤其,當使用聚胺基喹鸣啉化合物作爲供電雙層電容 器用之電極時,電極活性材料之氧化還原反應及發生於該 電極表面上之電雙層兩者皆作爲能量來源,故可得到較單 獨使用活性碳之習用電雙層電容器更高之電容的儲存。 【實施方式】 下文詳細描述本發明。 • 本發明能量儲存裝置之電極係包含前式(la)至(Id)中 任一式所示之聚胺基喹噚啉化合物作爲電極活性材料。 首先,描述式(la)至(id)之聚胺基喹噚啉化合物或式 ^ (18a)至(18d)之胺基喹噚啉化合物。 此等式中,R1及R2個別表示氫原子、羥基、Cl_C1() 院基、C i - C ! 〇院氧基、可經Y取代之苯基、可經 Y取代 之吡啶基、可經Y取代之聯苯基、可經γ取代之萘基、 可經Y取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、可經γ取 代之呋喃基或可經Y取代之稠合雜芳基,其限制條件爲 -24- 200540893 (21) 當R1及R2個別係爲前述苯基、吡啶基、聯苯基、萘基、 噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基團可經 由單鍵接合。 • R1’及 R2’結合以形成-CH2CH2CH2-,-CH2CH20-,- • OCH2CH2- , -CH2OCH2- , -OCH2O- , -CH2CH2S-,-SCH2CH2-,-CH2SCH2·,-CH2CH2N(R’)-,-N(R丨)CH2CH2- ,-CH2N(R,)CH2- ^ -CH2CH2CH2CH2- » -CH2CH2CH2O- 5 - • OCH2CH2CH2- , -CH2CH2OCH2- , -CH2OCH2CH2-,-CH20CH20-,-0CH2CH20-,-SCH2CH2S-,-OCH2CH2S- ,-SCH2CH20-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(Rf)CH = CH- » -CH = CHN(R丨)·,-OCH = N-,-N = CHO-,-SCH = N·,-N = CHS-,-N(R,)CH = N- , -N = CHN(R,)- , -N(R’)N = CH-,- CH = N(R 丨)N- , -CH = CHCH = CH- , -OCH2CH = CH-,- CH = CHCH20- , -N = CHCH = CH- , -CH = CHCH-N-,- φ N = CHCH = N-,-N = CHN = CH-,或-CH = NCH = N-其中鍵結於 此等基團之碳原子之氫原子可經Y所取代,且R ’係表示 氫原子、Ci-Cio院基、Ci-C1G鹵院基、Ci-Cio氰基院基、 可經Z取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經Z取代 之聯苯基、可經Z取代之萘基、可經Z取代之噻吩基、 可經z取代之吡咯基、可經z取代之呋喃基或可經z取 代之稠合雜芳基。 尤其可提及下式(2)至(5)、(14)及(15)之基團: -25- 200540893 (22)
當考慮胺基喹哼啉化合物之溶解度時,R1、R2、R1 ’ 及R2’較佳應經取代基Y所取代。取代基Y較佳應爲Cr C i 〇烷基或C ! - C丨〇烷氧基,更佳爲C丨_ C 5烷基或C丨-C 5烷 氧基。 當考慮胺基喹鳄啉化合物之電性質時,R1及R2較佳 應爲經由單鍵鍵結R1及R2所形成之前式(14)基團。尤 其,式(14)中之A2較佳應爲碳原子。 另一方面,R3及R4係個別表示氫原子、鹵原子、氰 基、硝基、胺基、Ci-Ci〇烷氧基、Ci-Ci〇烷氧基、可經Y 所取代之苯基、可經Y所取代之吡啶基、可經Υ所取代 之聯苯基、可經Y所取代之萘基、可經γ所取代之噻吩 基、可經γ所取代之吡咯基、可經Υ所取代之呋喃基或 可經γ所取代之稠合雜芳基,其限制條件爲當r3及r4個 別係爲前述苯基、吡啶基、聯苯基、萘基、噻吩基、11 比略 基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基團可經由單鍵來結 -26- 200540893 (23) 合。
R3’及 R4’接合以形成 _CH2CH2CH2-,-CH2CH20-,-OCH2CH2- , -CH2OCH2- , -OCH2O- , -CH2CH2S-,-SCH2CH2-,-ch2sch2-,-ch2ch2n(r,)-,-n(r,)ch2ch2· ,-CH2N(R’)CH2-,-CH2CH2CH2CH2-,-CH2CH2CH20-,-OCH2CH2CH2- , -CH2CH20CH2- , -CH20CH2CH2-,-ch2och2o-,-och2ch2o-,-SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,-SCH2CH20-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R,)CH = CH-,- CH = CHN(R,)-,-OCH = N-,-N = CHO-,-SCH = N·,-N = CHS-,-N(R,)CH = N- ’ -N = CHN(Rf)- , -N(Rf)N = CH-,-CH = N(R 丨)N- , -CH = CHCH = CH- , -OCH2CH = CH-,- CH = CHCH2〇- , -N = CHCH = CH- , -CH = CHCH-N- , · N = CHCH = N-,-N = CHN = CH-,或-CH = NCH = N-其中鍵結於 此等基團之碳原子的氫原子可經Y取代,且Z具有如同 9 前文定義之意義。 當R3及R4個別係爲烷基或烷氧基時,此等基團就電 導係數觀點而言,較佳應具有1至5個碳原子。就提供良 好之氧化還原電位而言,R3及R4較佳應爲苯基、萘基或 噻吩基。就電特性之觀點而言,R3、R4、R3’及R4’較佳應 經取代基Y所取代。該取代基Y較佳係包括Ci-c^烷基 或烷氧基,更佳爲烷基或C^-Cs烷氧基。除 了針對R^R2、R1’及R2’所例示之式(2)至(5)及(14)之基 團外,特例係包括下式(16)及(17)之基團。 -27- 200540893 (24) A4
67
(16) (17)
式(la)至(Id)中,X1 係表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-, 其中 R5及R6個別表示 Κ1()伸烷基、_C(0)CH2-、-CH2C(0)-、可經Y取代之二價苯環、可經Y取代之二價 吡啶環、可經Y取代之二價聯苯基、可經Y取代之二價 萘環、可經 Y取代之二價噻吩環、可經 Y取代之吡咯 環、可經Y取代之呋喃環或可經Y取代之稠合雜環。特 例爲下式(6)至(13)之基團:
(12)
前述式(18a)至(18d)中,X2係表示-NH-R73-NH2或- -28- 200540893 (25) NH-R74,其中R73係爲Ci-Cio伸烷基、 CH2C(0)-、可經Y取代之二價苯環、可經 吡啶環、可經Υ取代之二價聯苯基、可經 ' 萘環、可經Υ取代之二價噻吩環、可經 - 環、可經Υ取代之呋喃環或可經Υ取代之 R74係表示烷基、乙醯基、可經γ所 可經Υ所取代之吡啶基、可經Υ所取代之 • Υ所取代之萘基、可經Υ所取代之噻吩基 代之吡咯基、可經Υ所取代之呋喃基或可糸 稠合雜芳基。 就提供良好氧化還原電位之觀點而言 R74較佳應個別爲二價苯環、二價萘環或二 保持諸如聚胺基喹噚啉化合物薄膜之穩定的 而言,此等環狀取代基較佳應個別進一步經 取代。 φ 就提供良好之氧化還原電位之觀點而f 爲苯基、萘基或噻吩基。 就保持諸如由聚胺基喹鸣啉化合物製得 _ 非晶性之觀點而言,r5、R6、R73及R74較 步經取代基υ所取代。此情況下,取代基 烷基或Ci-Cio烷氧基,更佳爲 院氧基。 雖然式(1)所示之聚胺基喹噚啉化合物E 格,但重量平均分子量較佳係爲1,000至 -C(0)-CH2-、- Y取代之二價 Y取代之二價 Y取代之吡咯 稠合雜環,且 取代之苯基、 聯苯基、可經 、可經Y所取 I γ所取代之 ,:、R73 及 價噻吩環。就 電特性之觀點 丨取代基Y所 I*,R6較佳應 之薄膜的穩定 佳應個別進一 Y較佳應包括 烷基或Crq 的分子量不嚴 1 0 0,0 0 0 範圍 -29- © 200540893 (26) 內,更佳爲4,000至50,000。就此言之,雖然式(1)中之η 係爲2或更大之正整數,但η以足以確定前述重量平均分 子童車Β圍之整數爲佳,例如η = 2至400。 - 前述個別式中,該Ci-Cio烷基可爲直鏈、分支鏈或 - 環狀,且包括例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁 基、異丁基、第三丁基、第二丁基、正戊基、正己基、2-乙基丙基、2,2-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1,1,2-三甲 Φ 基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2 -甲基丙基、1-甲基丁基、2 -甲基丁基、3 -甲基丁基、 1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、卜乙基 丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊 基、4-甲基戊基及其類者。應注意Cl_Cl()伸烷基係表示其 中自前述烷基消去一個氫原子之基團。 就Ci-C!。鹵烷基而言,提及其中前述烷基之至少一 Φ 個氫原子被鹵原子所取代之基團。應注意鹵原子可爲氯、 溴、确及氟原子中之任一種。 就氧基院基而言,提及其中前述院基之至少 '一個氫原子被氰基所取代之基團。 就稠合雜芳基而言,提及噻吩并[3,4_b]吡瑞啶-5-基 (thieno[3,4-b]pyradin-5-yl)、呋喃并[3,4-b]吡瑞啶-5-基、 6 Η -卩比略并[3,4 _ b ]卩比瑞D定-5 -基及其類者。 C 1 - C 1 〇丨兀氧基可爲直鍵、分支鍵或環狀,且包括例如 甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁 -30- 200540893 (27) 氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、正己氧基、 1,1-二甲基丙氧基、1,2-二甲基丙氧基、2,2-二甲基丙氧 基、1-乙基丙氧基、1,1,2-三甲基丙氧基、1,2,2-三甲基丙 氧基、1-乙基-1-甲基丙氧基、1-乙基-2-甲基丙氧基、1-- 甲基丁氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、1-乙基丁氧 基、2-乙基丁氧基、1,1-二甲基丁氧基、1,2-二甲基丁氧 基、1,3-二甲基丁氧基、2,2_二甲基丁氧基、2,3-二甲基 φ 丁氧基、3,3-二甲基丁氧基、1-甲基戊氧基、2-甲基戊氧 基、3-甲基戊氧基、4-甲基戊氧基及其類者。 前述基團中,”n”、”i”、”s”及”t”個別表示正、異、 第二及第三。 式(1)所示之化合物的實例係包括以下所示者,唯非 限制
-31 200540893
Η η
-32- 200540893 (29)
-33- 200540893
200540893 (31) 其次,描述合成選自式(18a)至(18d)(式(la)至(Id))之 式(18a)(式(la))化合物的方法。此化合物可自下式(19)所 示之起始5 -胺基喹鸣啉化合物製備
其中R1至R4個別具有如同式(la)所定義之意義。 雖然對合成之特定方式不設限,但可使用Journal of the Chemical Society Perkin Transactions I(J.Chem. Soc· Perkin Trans. I) 1 9 8 8,ρρ·1331 至 1 3 3 5,及 in Chemistry Letters(Chem· Lett.)1997,pp. 1185 至 1186 所述之方 法。 例如,對應之5 _胺基喹噚啉化合物溶解於適當之溶 劑中,於室溫下在適當之鹼存在下與硝基氟苯反應,之後 於Pd/C存在下進行氫化反應,以得到所需之產物,其中 苯環被導至R5之位置。在R6具有噻吩基之所期待化合物 可藉著將5 -胺基喹噚啉化合物溶解於適當之溶劑中,添 加催化量之Pd2(dba)3及BINAP,且於適當之鹼存在下與 2-溴噻吩反應而製備。 應注意前式(19)之5-胺基喹鳄啉化合物的合成不受限 制,但可使用例如 Journal of American Chemical -35- 200540893 (32)
Society(J.Am.Chem.Soc.)1957 , Vol.79 , pp.2245 至 2248,and Journal of Organic C h e m i s t r y (J · o r g · C h e m ·), 1966,Vol.31,pp.3384 至 3390 所述之方法。 ‘ 雖然製備式(la)所示之聚胺基喹鳄啉化合物的方法不 - 受限制,但此聚合物化合物可藉著以任何任意方法聚合式 (18a)之胺基喹鸣啉化合物而製備。該種聚合方法可包括 例如化學氧化聚合、電解氧化聚合、催化聚合及其類者。 • 大部分情況下,考慮聚合物可在電極表面上形成之事實, 以化學氧化聚合及電解氧化聚合爲佳,其中以電解氧化聚 合更佳。 用於化學氧化聚合之氧化劑不嚴格,包括例如過硫酸 銨、過氧化四銨、氯化鐵、硫酸鈽及其類者。 電解氧化聚合所用之特定方法如下:將氧化劑添加於 例如式(1 8 a)之單體並充分攪動,於其中添加有機溶劑以 製得均勻溶液:形成之溶液利用裝置有鉑網相對電極及其 • 類者之三電極燒杯型電池進行電解聚合。 電解聚合係根據電化學測量系統使用鉑板(其表面以 砂紙磨粗)作爲試驗電極基材且使用Ag/Ag +作爲參考電極 • 來進行電解聚合。更特定之電解聚合方法可使用例如電位 掃描方法及定電位方法。如此’得到以薄膜形式沈積於電 極上之所需聚合物化合物。 用於電解氧化聚合之氧化劑係包括例如鹽酸、硫酸、 過氯酸、三氟甲磺酸、對-甲苯磺酸及其類者,其中以過 氯酸爲佳。 -36- 200540893 (33) 有機溶劑之實例係包括N,N-二甲基甲醯胺、四氫呋 喃、乙羟、二氯甲烷、二二甲基亞愦、甲醇、乙醇及其類 者,其中以N,N-二甲基甲醯胺爲佳。 ^ 利用其良好特性,前文說明之式(1 a)至(1 d)所示的聚 - 胺基喹哼啉化合物可簡便地用爲能量儲存裝置之活性材 料,尤其是作爲電極活性材料。就此言之,聚胺基喹哼啉 本身係導電性,預測可有降低電極界面之接觸電阻的效 φ 果。 使用式(la)至(Id)所示之聚胺基喹噚啉化合物製造供 能量儲存裝置用之電極的方法不重要。前式(18 a)至(18 d) 中任一種的單體於電極上進行電解氧化聚合,以沈積式 (la)至(Id)中任一種聚合物化合物的薄膜,以製得電極。 此外,聚胺基喹噚啉化合物可根據真空沈積法、旋塗 法、浸漬法、鑄造法、網版印刷法或其類者轉化成薄膜。 使用此等方法,電極可覆上含有聚胺基喹噚啉化合物的薄 # 膜。 尤其,含有作爲電極活性材料之聚胺基喹噚啉化合物 ^ 的電極可利用一方法輕易製得,其中塗覆含有由式(la)至 * (1 d)中任一者所示之聚胺基喹鳄啉化合物所製得之電極活 性材料的組成物,且塗覆並積聚於集流器電極上。 含有聚胺基喹噚啉化合物之塗覆組成物的成份不受限 制。例如,包含聚胺基喹鸣啉化合物、用以改善薄膜形成 性質、分散劑及其類者之組成物。聚胺基喹噚啉化合物之 含量係爲例如約50至約90重量百分比範圍內。 -37- 200540893 (34) 應注意若需要,則可適當地調配添加劑,諸如熱安定 劑、光安定劑、塡料、強化劑及其類者。 至於前述供能量儲存裝置用之電極,僅列出其中藉諸 - 如電解聚合或塗覆將聚胺基喹鸣啉化合物製得之電極活性 • 材料沈積於電極表面上之實施例’本發明不限於此。例 如,使用藉著預先與聚胺基喹噚啉化合物之電極活性材料 混合所製得之電極組成物來製造電極。 φ 供能量儲存裝置用之電極可有利地使用於各種類型之 能量儲存裝置,諸如電雙層電容器、鋰離子電池、質子聚 合物電池、鎳氫電池、鉛電池組及其類者。較佳係將該電 極使用於電雙層電容器、鋰離子電池及質子聚合物電池。 尤其,當電極使用於電雙層電容器時,該電極活性材 料之氧化還原反應及發生於該電極表面上之電雙層兩者皆 可作爲能量來源,故可於較使用活性碳之習用電雙層電容 器高的電容下儲存。 實施例 更特別藉合成例及實施例描述本發明’其不應對本發 明構成限制。亦描述對照例。 合成例1 2,3 -二羥基-5 -胺基喹鳄啉之合成 根據下列方法(1)至(3)製備 -38- 200540893 (35) (1 ) 2,3 -二胺基硝基苯之合成
〇2N
no2
14克市售1-胺基-2,5-二硝基苯溶解於225毫升甲醇 中,在反應溫度保持於6(TC下使用滴液漏斗添加將60克 硫化鈉及2 1克碳酸氫鈉溶解於240克水中所得之溶液。 添加完成之後,於60°C持續攪拌1小時。反應完全後, 混合物冷卻至室溫並過濾。 m/s: (FD + ) 153 (計算値 1 5 3.1 3 96) ^-NMR : 7.722 8,7.7203,7.7206,7.243 3, 6.9245,6.6209,6.6063,6.603 8,6.5 8 86,5.9210, 3.3978 ppm 產量:7.79 克(66.5%)
產物外觀:紅棕色之細晶體 熔點·· 1 4 0 °C (2) 2,3-二羥基-5-硝基喹Df啉之合成 o2n
nh2 (C00H)22H20 ----►
OH OH 4克(26.12毫莫耳)2,3·二胺基硝基苯及 6.59克 200540893 (36) (5 2.2 4毫莫耳)市售脫水草酸溶解於5 0 %乙酸中’之後於 其沸點在氬流中反應3小時。反應完全之後,混合物冷卻 至室溫,濾出形成之沉澱結晶。 — 產量:3.01 克(55.6 %) • 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 207 (計算値 207.1 44) • (1 2) 3,1-二羥基_4-胺基喹噚啉之合成
H2 風 0H 5% Pd/C
1 產量:1.10克 2 產物外觀:淡黃色細晶體 3 · 0 0克2,3 -二羥基-5 -硝基喹鸣啉溶解於1 〇 〇克1 : 1 甲醇及二鸣烷溶劑中,之後反應系統以氬充分清洗,之後 φ 另外添加1 ·〇〇克5% Pd/C (含水)。之後,該系統以氫清 洗,之後於室溫下反應20小時。反應完全後,反應產物 分散於6.0 0克碳酸鉀在1 3 0毫升水中之溶液中,隨後溶 解於其中。慢慢將35%鹽酸添加於過濾後所得之溶液中, 以得到沉澱物。 4 m/z : (FD + ) 177 (計算値 177.1616) 13C-NMR : 1 5 5.803 0 , 1 5 5.65 04 , 1 3 5.95 70 , 1 26.83 90, 1 24.1 3 03, 1 1 2.3 265, 1 09.6025, 1 03.84 1 8 200540893 (37) ppm 合成例2 2,3 -二苯基-5-胺基喹噚啉之合成 根據以下方法(1)及(2)製備。
1.53克(10毫莫耳)2,3·二胺基硝基苯及2.00克(9.6 毫莫耳)苯偶醯置入四頸燒瓶中,於其中添加3 0克混合比 爲1 : 1之乙酸及甲醇的溶劑以進行溶解。之後,混合物 於7(TC之反應溫度反應2小時。反應之後,移除溶劑, 形成之產物以矽膠管柱萃取(乙酸乙酯:己烷=1 : 1 )。 產量:2.1 1克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 327 (計算値 327.24) (2) 2,3-二苯基-5-胺基喹噚啉之合成 ⑧ -41 - 200540893 (38)
’ 1.04克2,3-二苯基-5_硝基喹鸣啉溶解於30克二噚烷 中,之後以氬清洗,再添加〇·5克5% Pd/C (含水)°再次 以氬充分清洗後,添加氫,於室溫下反應3 0小時。反應 ® 完全後,過濾反應混合物並移除溶劑,之後以矽膠管柱單 離並純化(乙酸乙酯:己烷=1 : 3)。 產量:0.73克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 297 (計算値 Μ : 297.36) 13C-NMR : 1 5 3.605 5,1 5 0.1 1 8 5,1 44.2280,141.9619, 1 39.45 1 6,1 3 9.3 524,1 3 1.1 348,1 3 0,0894,1 29.93 68, 128.7694, 128.6473, 128.3497, 128.1743, 117.2098, 110.2511 ppm 合成例3 2,3 - 一* (4 -甲基本基)-5-胺基陸曙琳之合成 根據以下方法(1)及(2)製備。 (1) 2,3-二(4-甲基苯基)-5-硝基喹鸣啉之合成 -42- 200540893 (39)
, 1.84克(12毫莫耳)2,3-二胺基硝基苯及2.38克(l〇 毫莫耳)4,4’-二甲基苯偶醯溶解於40克乙酸與甲醇(1 : 1) 混合溶劑中,於8 0 °C反應溫度下反應4小時。反應完全 | 後,移除溶劑,形成之反應產物藉矽膠管柱萃取。 產量:1 .30克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 3 5 5 (計算値 3 5 5.3 9) 13C-NMR : 1 54.8950,1 54.83 3 9,1 47.0894, 1 40.7563,1 40.1 307,1 3 9.863 6,135.5 984,1 3 5.1 25 3, 1 3 3.706 1,1 3 3.2254,1 3 0.2725,1 29.7003,1 2 9.3 1 8 8, 129.1204 , 128.4108 , 127.7470 , 124.2142ppm φ (2) 2,3-二(4-甲基苯基)-5-胺基喹鸣啉之合成
2.02克2,3 -二(4 -甲基苯基)-5·硝基喹鸣啉溶解於 克二鸣烷中,之後以氬清洗並添加0.6克5% Pd/C (含 水)。再次以氬清洗後,系統於室溫下以反應用氫清洗1 8 -43- 200540893 (40) 小時。反應完全後,過濾該系統。過濾殘留物以丙酮洗 滌,之後以二鸣烷洗滌,再次過濾。自形成之濾液移除溶 劑,之後使用矽膠管柱萃取反應產物。 • 產量:1 .36克 • 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 3 25 (計算値 325.1 4) "C-NMR : 153.6131,1 5 0.1 643,1 44.0907, • 141.8551, 138.6581, 138.5894, 136.7074, 136.6666, 1 3 1.272 1,1 3 0.776 1,129,9292,1 29.7766,1 29.03 65, 1 28.98 1 5,1 1 7.2403,1 1 0.0603 ppm 合成例4 2,3-二(4-甲氧苯基)-5-胺基喹鸣啉之合成 根據以下方法(1)及(2)製備 (1) 2,3-(4-二甲氧苯基)-5-硝基喹鳄啉之合成
1.54克(10毫莫耳)2,3-二胺基硝基苯及2.25克(8·3 毫莫耳)4,4,-二甲氧苯偶醯溶解於1〇〇克混合溶劑(乙 酸:甲醇=1 : 1 ),於室溫下反應2 0小時,反應完全後過
濾。形成之過濾殘留物以丙酮及二鳄烷洗滌,再次過濾。 -44- 200540893 (41) 自形成之濾液移除溶劑,反應產物藉矽膠管柱萃取。 產量:1.24克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 3 8 7 (計算値:3 8 7.3 9)
13C-NMR : 1 6 1.0983,1 60.9075,1 54.3 3 03, 154.2464, 146.9520, 140.6495, 133.5993, 133.1415 131.9207, 130.8448, 130.4099, 127.5104, 124.0998 114.1043 , 113.8830 ppm (2) 2,3-二(4-甲氧苯基)_5-胺基喹噚啉之合成
0.55克2,3-(4-二甲氧苯基)-5-硝基喹噚啉溶解Ϊ 克二噚烷中,之後以氬充分清洗,添加〇 · 5克5 % (含水)且再次令人滿意地以氬清洗。此系統以氫清洗 室溫下反應24小時。反應完全後,過濾該系統。形 過濾殘留物以丙酮洗滌,之後以二鸣烷洗滌並再次過 自形成之濾液移除溶劑,反應產物以矽膠管柱萃取。 產量:0.37克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 3 2 5 (計算値:3 25.43 ) ^ 30 Pd/C 並於 成之 濾。 -45- 200540893 (42) 13C-NMR : 1 60.1 3 69 , 1 60.0606 , 1 5 3.1 3 24 149.7370 , 144.0144 , 141.7483 , 131.3942 , 131.2874 130.6235 , 117.1640 , 113.8296 , 113.6618 , 110.0145 55.3828 ppm 合成例5 2,3-二(4-溴苯基)-5-胺基喹鸣啉之合成 • 根據以下方法(1)及(2)製備 (1) 2,3-二(4-溴苯基)-5_硝基喹噚啉之合成
Br
Br 1.53克(10毫莫耳)2,3-二胺基硝基苯及3·68克(10毫 莫耳)4,4’-二溴苯偶醯溶解於80克乙酸與甲醇(1 : 1)混合 溶劑中,於70 °C反應溫度下反應30小時。反應完全後, 移除溶劑,反應產物以矽膠萃取。 產量:1.89克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 48 5 (計算値 485.1 2) 13C-NMR : 1 5 3.445 3 , 1 5 3.3 6 1 3 , 1 47.0065 , 140.7945 , 136.8116 , 136.3766 , 133.7824 , 133.2635 , (^) -46- 200540893 (43) 132.0504 , 131.8749 , 131.8215 , 131.3789 , 128.5787 , 1 24.9849,1 24.8780,1 24.7 1 02 ppm • (2) 2,3-二(4-溴苯基)-5-胺基喹哼啉之合成
1.01克(2.1毫莫耳)2,3-二(4-溴苯基)·5-硝基喹噚啉
溶解於30克二噚烷中,之後以氬充分清洗,添加〇.3克 5% Pd/C(含水)並再次以氬充分清洗。此系統以氫氣清洗 且於室溫下反應24小時。反應完全後,過濾該系統。形 成之過濾殘留物以丙酮及後續二鳄烷洗滌,並再次過濾。 自形成之濾液移除溶劑,反應產物以矽膠管柱萃取。 產量:0.66克 產物外觀:黃色細晶體 m/z : 45 5 (計算値:45 5.1 2) 13C-NMR : 1 5 1.966,1 48.493,1 44.065,1 4 1.897, 1 3 7.920 , 1 3 7.820 , 1 3 5.042 , 1 3 1.706 , 1 3 1.63 7 , 131.492 , 131.400 , 131.248 , 123.514 , 123.377 , 117.064,110.452 ppm 合成例6 -47- 200540893 (44) 2,3-二噻吩基-5-胺基喹噚啉之合成 根據以下方法(1)及(2)製備。 (1) 2,3-二噻吩基-5-硝基喹哼啉之合成
0.22克(0.144毫莫耳)2,2,-二胺基硝基苯及0·01938 克(0.08 7毫莫耳)2,2,-噻吩溶解於乙酸與甲醇(1:丨)混合 溶劑中,於7 0 °C反應溫度下反應3 0小時。反應完全後’ 移除溶劑,形成之反應產物以矽膠管柱萃取。 產量:0.04克 產物外觀:黃色細晶體
m/z : 3 3 9 (計算値:3 3 9.40) (2) 2,3-二噻吩基-5-胺基喹鳄啉之合成
1.0 1克(3.0毫莫耳)2,3-二噻吩基-5-硝基喹鳄啉溶解 於30克二噚烷中,該系統以氬充分清洗。之後’添加〇·3 -48- 200540893 (45) 。此系 後,過 洗滌, 膠管柱 克5% Pd/C(含水),之後再次令人滿意地以氬清洗 統以氫氣清洗,於室溫下反應2 4小時。反應完全 濾該系統。形成之過濾殘留物以丙酮及後續二噚烷 再次過濾。自形成之濾液移除溶劑’反應產物以矽 萃取。 產量:0.40克 產物外觀:黃棕色細晶體 m/z : 309 (計算値 309.42) • 546, 820 , 91 1 , "C-NMR : 1 46.5 69,1 43.75 2,142.111,141 141.233 , 131.232 , 130.614 , 129.064 , 128, 1 2 8.5 5 3 , 1 28.469 , 1 2 7.5 3 0 , 1 27.46 1 , 116, 116.911,1 1 0.422,99.902 ppm 合成例7 10-胺基二苯并(A,C)吩哄之合成 根據以下方法(1)及(2)製備。 (1) 1,2,3-三胺基苯之合成
15.0克(82毫莫耳)2,6-二硝基苯胺溶解於150 中,反應系統令人滿意地以氮清洗,於其中添加 克THF 7.6克 -49- 200540893 (46) 5 % Pd/C(含水)。之後,該系統以氫清洗,之後於室溫下 反應1 5小時。反應完全後’過濾反應溶液以自該溶液移 除Pd,形成之濾液於原樣下濃縮’得到所需產物。所得 之產物不安定’於原樣下使用於後續反應。 (2) 10 -胺基二苯并(A,C)吩哄之合成
10.1克(82毫莫耳)1,2,3-三胺基苯及14.6克(70毫莫 耳)9,10-菲锆置入四頸燒瓶中,於其中添加3 5 0克乙酸與 甲醇於1 : 1之用於溶解的溶劑,之後於70 °C反應溫度下 φ 反應2小時。反應後,移除溶劑’形成之產物以甲醇洗 滌,得到所需產物。 產量:1 7 · 1克 產物外觀:土黃色固體 m/z : 29 5 (計算値:295.1 1 ) 13C-NMR : 1 46.932,1 44.1 45,1 43.084,1 3 9.740, 133.473, 133.007, 132.656, 132.213, 1 3 1 .602 , 131.488 , 130.847 , 130.473 , 128.465 , 126.869 , 1 26.83 1,1 26.663,1 23.900,1 1 6.243,1 08.647 ppm -50- 200540893 (47) 合成例8 2,3-二苯基- 5-(4-胺基苯基)胺基喹Hf啉之合成 根據以下方法(1)及(2)製備 (1) 2,3-二苯基- 5-(4-硝基苯基)胺基喹鸣啉之合成
在攪動4.0克(13.4毫莫耳)2,3-二苯基-5-胺基喹口萼 啉、2.1克(14.9毫莫耳)4-氟硝基苯及100毫升二甲基亞 愦下,下溫和地添加5.0克(44.6毫莫耳)第三丁氧基鉀。 添加完全後,反應容器以氮清洗,之後於室溫下攪動24 小時。反應完全後’於冷卻下添加1 0 0毫升水’有機相使 用氯仿溶劑萃取’之後濃縮得到所需產物。 產量:5.4克 (2) 2,3_二 基-5-(4-胺基苯基)胺基喹鳄啉之合成 200540893 (48)
5.4克(2 ·9毫莫耳)2,3-二苯基-5-(4-硝基苯基)胺基喹 H 鸣啉溶解於1 〇〇毫升四氫呋喃中,反應容器以氮清洗。之 後,添加 5.0克5% Pd/C(含水),之後再次以氮充分清 洗。此系統以氫清洗,之後於室溫下反應1 〇小時。反應 完全後,過濾該系統,形成之過濾殘留物以四氫呋喃洗 滌,再次過濾。自形成之濾液移除溶劑,反應產物自四氫 呋喃/庚烷之混合溶劑再結晶。 產量:3.9克 產物外觀:橘色固體 φ m/z : 3 8 8 (計算値:3 8 8..1 7) 13C-NMR : 1 5 3.5 9 7,1 49.65 8,1 42.978,1 42.8 8 7, 142.009 , 139.306 , 139.199 , 132.290 , 131.283 ’ 130.008 , 129.825 , 128.680 , 128.588 , 128.267 , 1 28.1 3 0,1 24.794,116.198,116.114,1 06.648 ppm 合成例9 2,3 -二(4 -甲基苯基)-5-(4 -胺基本基)胺基嗤吗琳之合成 根據以下方法(1)及(2)製備。 200540893 (49) (1) 2,3 -一(4 -甲基本基)-5-(4、硝基苯基)_胺基喹噚啉之合 成
F-〇-N02 t-Bu〇K
在攪動3.0克(9·2晕旲耳)2,3_二(4_甲基苯基)-5 -胺基 喹鸣啉、1.4(9.9毫莫耳)4_氟硝基苯及1〇〇毫升二甲基亞 馈之情況下’溫和地添加3 · 4克(3 0 · 0毫莫耳)第三丁氧基 鉀。添加完全後’反應谷器以氮清洗,之後於室溫下攪動 20小時。反應完全後,在冷卻下添加1〇〇毫升水,有機 相使用氯仿溶劑萃取,之後濃縮得到所需產物。 產量:5.9克 m/z : 446 (計算値:446.17) (2) 2,3-二(4-甲基苯基)-5-(4-胺基苯基)胺基喹鸣啉之合成 -53- 200540893 (50)
5.9克(13.2毫莫耳)2,3-二(4-甲基苯基)-5-(4-硝基苯 # 基)胺基喹噚啉溶解於7〇毫升四氫呋喃中,反應容器以氮 清洗。之後,添加2.0克5% Pd/C(含水),之後再次以氮 充分清洗。此系統以氫清洗,之後於室溫下反應1 3小 時。反應完全後,過濾該系統,形成之過濾殘留物以四氫 呋喃洗滿並再次過濾。自形成之濾液移除溶劑,反應產物 以矽膠管柱萃取。 產量:1.1克 產物外觀:橘色固體 ® m/z ·· 416 (計算値:416.20) 13C-NMR : 1 5 3.605,149.711,142.719,141.917, 138.573 , 136.543 , 132.542 , 130.977 , 129.863 , 129.703 , 128.970 , 128.870 , 124.664 , 116.198 , 106.480,2 1.3 5 2 ppm 合成例1 〇 2,3-二(4-甲氧苯基)-5_(4-胺基苯基)-胺基喹Df啉之合成 根據以下方法(1)及(2)製備。 -54- 200540893 (51) (1) 2,3-二(4 -甲氧苯基)-5-(4-胺基苯基)_胺基喹鸣啉之合 成
在攪動5.0克(14.0毫莫耳)2,3_二(4_甲氧苯基•胺 基喹鸣啉、2.4克(17.0毫莫耳)4_氟硝基苯及uo毫升二 甲基亞愦下,溫和地添加5.7克(5 0 ·8毫莫耳)第三丁氧基 鉀。添加完全後,反應容器以氮清洗,之後於室溫下攪動 8小時。反應完全後,在冷卻下添加1 〇〇毫升水,有機相 Φ 使用氯仿溶劑萃取,之後濃縮得到所需產物。 產量:8.3克 產物外觀:棕色固體 (2) 2,3-二(4-甲氧苯基)-5-(4-胺基苯基)胺基喹Df啉之合成 -55- 200540893 (52)
8.3克(17.3毫莫耳)2,3-二(4-甲氧苯基)-5-(4-硝基苯 基)胺基喹腭啉溶解於1 〇 〇毫升四氫呋喃中,反應容器以 氮清洗。之後,添加5·0克5% Pd/C(含水),之後再次以 氮充分清洗。此系統以氫清洗,之後於室溫下反應1 〇小 時。反應完全後,過濾該系統,形成之過濾殘留物以四氫 呋喃洗滌並再次過濾。自形成之濾液移除溶劑,反應產物 於己烷中再結晶,得到所需產物。 產量:4.5克 產物外觀:橘色固體 m/z: 448 (計算値:448.119) 13 C -NMR : 1 6 3 · 7 6 6,1 5 9 · 9 9 4,1 5 3 · 1 3 1,1 4 8.8 7 2, 142.940 , 142.688 , 141.803 , 132.420 , 131.947 , 131.329 , 131.206 , 130.779 , 124.725 , 116.076 , 1 1 3.75 5,1 1 3.625,106.411,98.95 3,55.324 ppm 合成例1 1 2,3_二(2-噻吩基)-5-(4-胺基苯基)_胺基喹哼啉之合成 根據以下方法(1)及(2 )製備。 -56- 200540893 (53) (1) 2,3-二(2-噻吩基)-5-(4-胺基苯基)-胺基喹噚啉之合成
在攪動3.1克(9.9毫莫耳)2,3-二(2-噻吩基)-5-胺基 喹噚啉、1.4克(9.9毫莫耳)4-氟硝基苯及15克二甲基亞 愦下,溫和地添加3.3克(29.6毫莫耳)第三丁氧基鉀。添 加完全後,反應容器以氮清洗’之後於室溫下攪動1 4小 時。反應完全後,在冷卻下添加1 〇〇毫升水’濾出形成之 化合物並乾燥,之後以矽膠管柱純化。 產量:2.6克 產物外觀:黃色固體 (2) 2,3-二(2-噻吩基)-5-(4-胺基苯基)胺基喹哼啉之合成
-57- ④ 200540893 (54) 2.2克(5.1毫旲耳)2,3 - 一>(2 -嚷吩基)-5-(4 -硝基苯基) 胺基喹噚啉溶解於5 0毫升四氫呋喃中,反應容器以氮清 - 洗。之後,添加〇·7克5% Pd/C(含水),之後再次以氮充 - 分清洗。此系統以氫清洗,之後於室溫下反應5小時。反 應完全後,過濾該系統,形成之過濾殘留物以四氫呋喃洗 滌並再次過濾。自形成之濾液移除溶劑,反應產物以矽膠 φ 管柱萃取。 產量:1.9克 產物外觀:橘色固體 m/z : 3 99 (計算値:400.08) 13C-NMR : 1 46.665,143.161,1 43.009,142.619, 142.009 , 141.413 , 132.084 , 131.535 , 130.443 , 129.061 , 128.840 , 128.603 , 128.473 , 127.618 , 127.512,124.8 78,1 1 6.068,115.931,1 06.93 0 ppm 合成例1 2 N-4-胺基苯基-10-胺基二苯并(A,C)-吩畊之合成 - 根據以下方法(1)及(2)製備。 (1) N-4-硝基苯基-10-胺基二苯并(A,C)-吩畊之合成 -58- 200540893 (55)
υ·〇克(34毫莫耳)1-胺基二苯并(A,C)吩哄、 4.8克(3 4毫莫耳)4_氟硝基苯及5〇〇毫升二甲基亞愦下, 溫和地添加19.4克(173毫莫耳)第三丁氧基鉀。添加完全 後’反應容器以氮清洗,之後於室溫下攪動24小時。反 應完全後,在冷卻下添加5 0 0毫升水,之後過濾反應溶 液,以得到過濾殘留物。所得之殘留物以甲醇洗滌,以得 到所需產物。 (2) N-4-胺基苯基_10_胺基二苯并(A,c)-吩畊之合成
-59- 200540893 (56) 洗。之後,添加4.6克5% Pd/C (含水),之後再次以氮充 分清洗。此系統以氫清洗,之後於室溫下反應1 0小時。 反應完全後,過濾該系統,形成之過濾殘留物以四氫呋喃 洗滌並以管柱純化,得到所需產物。 產物外觀:紫色晶體 m/z: 386 (計算値:386.15) 13C-NMR : 1 46.77 1,1 45.1 83,144.191,1 43.244, 139.687 , 133.526 , 133.022 , 132.671 , 132.236 , 131.434 , 131.389 , 130.892 , 130.587 , 128.518 , 126.877 , 126.320 , 125.892 , 123.907 , 116.319 , 115 , 739, 105, 960 ppm 實施例1 聚{2,3-二苯基-5-(4-胺基苯基)_胺基喹鸣啉}之合成 使用裝置有鉑網相對電極之三電極燒杯電池,根據以 # 下電位掃描法進行電解氧化而合成所需化合物。 尤其,使用 〇·19毫克(0.5毫莫耳)2,3-二苯基-5-(4-胺基苯基)胺基喹噚啉及1.05毫升(11毫莫耳)過氯酸溶解 於6.5克N,N-二甲基甲醯胺中之溶液。電解聚合係依一種 方式進行,使得所用之試驗電極基材係爲表面以砂紙磨粗 之鈾薄板(每表面1.0厘米2),參考電極係爲Ag/Ag+,使 用電化學測量系統(由B AS Inc.製得)於400至700毫伏特 之電位範圍、50 mVsce·1掃描速度及30電位掃描循環之 條件下進行電位掃描。得到聚合於該電極上之所需化合 -60- 200540893 (57) 物。 產物外觀:黑色固體 TOF-MS : m/z 41 5 (單體),772 (二聚體),1 1 56 (三 聚體)。 實施例2 聚{2,3-二(4-甲基苯基)-5-(4-胺基苯基)-胺基喹tJf啉}之合 • 成 使用裝置有舶網相對電極之三電極燒杯電池,根據以 下電位掃描法進行電解氧化而合成所需產物。 尤其,使用〇·21毫克(0.5毫莫耳)2,3-二(4-甲基苯 基)-5-(4_胺基苯基)胺基喹鳄啉及ΐ·〇5毫升(11毫莫耳)過 氯酸溶解於6.5克Ν,Ν_=甲基甲醯胺中之溶液。電解聚合 係依一種方式進行,使得所用之試驗電極基材係爲表面以 砂紙磨粗之鈾薄板(每表面1 ·〇厘米2),參考電極係爲 钃^ Ag/Ag+,使用電化學測量系統(由BAS Inc.製得)於1 300 至1600毫伏特之電位範圍、1〇〇 mVsce·1掃描速度及30 電位掃描循環之條件下進行電位掃描。得到聚合於該電極 ' 上之所需聚合化合物。 產物外觀:黑色固體 TOF-MS : m/z 429 (單體),826 (二聚體),1 240 (三 聚體),1 667 (四聚體)。 實施例3 -61 - 200540893 (58) 聚{2,3-二(2-噻吩基)-5-(4-胺基苯基)_胺基喹鸣啉}之合成 使用裝置有鈾網相對電極之三電極燒杯電池,根據以 下電位掃描法進行電解氧化而合成所需產物。 ^ 尤其,使用〇·20毫克(〇·5毫莫耳)2,3-二(4-噻吩基)- , 5-(4-胺基苯基)胺基喹Df啉及1 .05毫升(1 1毫莫耳)過氯酸 溶解於6.5克Ν,Ν-二甲基甲醯胺中之溶液。電解聚合係依 一種方式進行,使得所用之試驗電極基材係爲表面以砂紙 φ 磨粗之鉑薄板(每表面 1.0厘米2),參考電極係爲 Ag/Ag+ ’使用電化學測量系統(由BAS Inc.製得)於400至 700毫伏特之電位範圍、100 mV see」掃描速度及30電位 掃描循環之條件下進行電位掃描。得到聚合於該電極上之 所需聚合化合物。 產物外觀:黑色固體 TOF-MS : m/z 398 (單體),793 (二聚體),1192 (三 聚體),1602 (四聚體),1987 (五聚體)。 實施例4 ‘ 聚{N_4_胺基苯基-10-胺基二苯并(A,C)吩畊}之合成 - 使用裝置有鉑網相對電極之三電極燒杯電池,根據以 下定電位法進行電解氧化而合成所需產物。 尤其,使用0.19毫克(0.5毫莫耳)N-4-胺基苯基-10-二苯并(A,C)吩哄及1.05毫升(11毫莫耳)過氯酸溶解於 6.5克N,N-二甲基甲醯胺中之溶液。電解聚合係依一種方 式進行,使得所用之試驗電極基材係爲表面以砂紙磨粗之 -62- 200540893 (59) 鉑薄板(每表面1.0厘米2),參考電極係爲Ag/Ag+,使用 電化學測量系統(由BAS Inc.製得)。根據定電位方法,在 2.0 C/cm2調整電量下於0.7伏特下進行聚合,於試驗電 極表面上得到黑色聚合物膜。所得之膜表面以N,N -二甲 ^ 基甲醯胺洗滌。 TOF-MS : m/z 781 (二聚體),1167 (三聚體),1552 (四聚體),1 940 (五聚體)。 B 循環伏安法測量之氧化及還原波峰(於0.1莫耳/公升 過氯酸四乙基銨之乙羟溶液中測量):氧化波峰700毫伏 特,1000毫伏特,而還原波峰200毫伏特,300毫伏特。 使用實施例4所製得之電極製造電池,根據以下方法 進行充電及放電試驗,以得到靜電電容,顯示其係爲5 8 F/g。詳言之,在第一循環得到48.5 F/g之放電電容,第 五循環之電容增進至65.8 F/g。第十循環時,電容保持於 58.5 F/g 。 (充電及放電試驗方法) 使用三電極燒杯電池(其中表層形成有聚合物膜之鋁 電極係作爲試驗電極,鉑薄板作爲相對電極’而Ag/Ag + 作爲參考電極),於下列條件下進行定流充電及放電試 驗。 前述電池置於〇.1莫耳/公升過氯酸四乙基錢之乙羟 溶液中,在0.5 mA/cm2電流密度及1 .5伏特至- 〇·5伏特截 止電位下進行測量,提供第十循環之値作爲測量値。 -63 - 200540893 (60) 對照例l 聚{10-胺基二苯并(A,C)吩畊}之合成 - 使用裝置有鉑網相對電極之三電極燒杯電池,根據以 • 下定電位法進行電解氧化而合成所需產物。 尤其,使用0.15毫克(0.5毫莫耳)10-胺基二苯并 (A,C)吩啡及1.05毫升(11毫莫耳)過氯酸溶解於6.5克 φ N,N-二甲基甲醯胺中之溶液。電解聚合係依一種方式進 行,使得所用之試驗電極基材係爲表面以砂紙磨粗之鉑薄 板(每表面1.0厘米2),參考電極係爲Ag/Ag+,使用電化 學測量系統(由BAS Inc·製得)。根據定電位方法,在2.0 C/cm2調整電量下於0.9伏特下進行聚合,於試驗電極表 面上得到黑色聚合物膜。所得之膜表面以N,N-二甲基甲 醯胺洗滌。 TOF-MS : m/z 596.9 (二聚體),893.9 (三聚體), φ 1 192.3 (四聚體),1 4 8 8.5 (五聚體),1788·7 (六聚體), 208 8.9 (七聚體)。 循環伏安法測量之氧化及還原波峰(於0·1莫耳/公升 、 過氯酸四乙基銨之乙羟溶液中測量):氧化波峰11 〇 〇毫伏 特,而還原波峰200毫伏特。 使用前述對照例1所製得之電極製造電池,於如同實 施例4之條件下進行充電及放電試驗。結果發現靜電電容 係爲47 F/g。詳言之,在第一循環得到83.5 F/g之放電電 容,在第五循環降低至62.0 F/g,在第十循環進一步降低 200540893 (61) 至 47.0 F/g
Claims (1)
- 200540893 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種供能量儲存裝置用之電極,其包括作爲電極活 性材料之下式(1 a)之聚胺基喹Df啉化合物(la) 其中R1及R2個別表示氫原子、羥基、Cl_Cl()院基、 C^-Cm烷氧基、可經Y取代之苯基、可經γ取代之吡啶 基、可經Y取代之聯苯基、可經γ取代之萘基、可經Y 取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、可經γ取代之呋 喃基或可經γ取代之稠合雜芳基,其限制條件爲當r1及 R個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、聯苯基、萘基、 嚷吩基、啦略基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基團可經 由單鍵連接; R3及R4個別表示氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺 基、c丨-c丨〇烷基、c】-C〗〇烷氧基、可經γ取代之苯基、可 經γ取代之吡啶基、可經γ取代之聯苯基、可經Y取代 之萘基、可經Y取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、 可經Y取代之呋喃基或可經γ取代之稠合雜芳基,其限 制條件爲當R3及R4個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、 -66- 200540893 (2) 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或_合雜芳基 時,此等基團可經由單鍵連接; X1 係表示 _NH-R5-NH-或-NH-R6-,宜由 p5p ^ • 一 -、屮R及R6個別 • 表示Ci-Cig伸烷基、-c(o)ch2-、-ch2c(0)…可終γ取 ; 代之二價苯環、可經Υ取代之二價吡啶環、可經γ取代 之二價聯苯基、可經γ取代之二價萘環、可經γ取代之 二價噻吩環、可經γ取代之二價吡咯環、可經Υ取代之 • 呋喃環或可經γ取代之稠合雜環,其中γ係表示鹵原 子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C1_C1G烷基、 鹵烷基、Cl-Cl〇烷氧基、Ci-CiG氰基烷基、可經Z 取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經Z取代之聯苯 基、可經z取代之萘基、可經z取代之噻吩基、可經z 取代之啦咯基、可經z取代之呋喃基或可經Z取代之掘 合雜芳基,其限制條件爲若Y係二或多個,則γ可相同 或相異,其中Z係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧 _基、乙烯基、CrCu烷基、Cl-C1()鹵烷基、Cl-C1G院氧 基、氰基烷基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、赃 略基、呋喃基或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或 多個,則Z可相同或相異;且 η係爲2或更大之整數。 2.如申請專利範圍第}項之電極,其中Ri及R2個別 表示下式(2)之基團-67- 200540893 (3)• 其中R7至R11個別表示氫原子、鹵原子、氰基、硝 基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci-CiQ烷基、Ci-Cw鹵烷 基、Ci-CiO烷氧基、Ci-C4氰基烷基、可經Z取代之苯 II 基、可經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z 係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙嫌基、 Ci-Cio 烷_、Cl_ClG 鹵院基、Ci-Cio 烷氧基、Ci-Cio 氰基 院基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或 稠合雜芳_ ° 3 .如申請專利範圍第1項之電極,其中R1及R2個別 表示下式(3)之基團其中R12至Ris個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、C^-Cio烷基、Ci-C^o烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中Z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C^-Cm烷 -68- 200540893 (4) 基、Ci-Cio鹵丨兀基、Ci-Cio院氧基、Ci-Cio氨基院基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基。 4 ·如申請專利範圍第1項之電極,其中R1及R2個別 表示下式(4)之基團(4) 其中R19至R21個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Cw烷基、烷氧基、可經z取代之苯基、可 經z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、CrCM烷 Φ 基、d-Cw鹵烷基、CrCw烷氧基、Ci-CM氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基;且 A1係表示NH、Ο或s。 5.如申請專利範圍第1項之電極,其中R1及R2個別 表示下式(5)之基團 -69 - 200540893 (5)其中R22係表示鹵原子或氰基,且R23至R20個別表 示氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-CM烷基、Ci-C^o烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中Z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci-Cio烷 基、CmCw鹵烷基、Ci-C丨〇烷氧基、Ci-Cw氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基。 6 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其中 R5係表示下式(6)之基團其中R27至r3G個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、烷基、C^-Cm烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中z係表示 ④ 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、CpCm烷 -70- 200540893 (6) 基、Ci-Cu鹵烷基、Ci-C1G烷氧基、Ci-C1()氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基。 7 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其中 R5係表示下式(7)之基團⑺ 其中R31至R32個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-C^烷基、C^-Cm烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、烷 基、Ci-CiG鹵院基、Ci-CiQ院氧基、Cl-Cl〇氰基院基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基;且 W1係表示NH、0或s。 8 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極’其中 R5係表示下式(8)之基團 200540893 (7)其中R33至R34個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、C , - C ! 〇烷基、C ! - C ! 〇烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C^-Cm烷 基、Ci-Cw鹵烷基、Ci-Cw烷氧基、CrCw氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基;且 Q1係表示NH、◦或S。 9.如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其中 R5係表示下式(9)之基團其中R35至R40個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、烷基、烷氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中z係表示 -72- 200540893 (8) 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C ! - C i ο烷 基、Ci-Cio鹵垸基、Ci-Ci〇院氧基、Ci-Cio氨基院基、本 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基。 10·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其 中R6係表示下式(10)之基團(10) 其中R41至R44個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、c ! - C】〇院基、c】-C】〇垸氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中z係表示 鹵原子、氣基、硝基、胺基、環氧基、乙嫌基、Ci-CiG院 基、Ci-Cio鹵烷基、Ci-C1G烷氧基、Ci-C1()氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基。 1 1 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其 中R6係表示下式(11)之基團 -73- (11) 200540893其中R45至R46個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、c丨-C丨〇院基、C 1 - C丨〇院氧基、可經Z取代之苯基、可 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、烷 基、Ci-C1()鹵院基、Ci-Cio院氧基、Ci-Cio氰基院基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基;且 W2係表示NH、Ο或s。 1 2 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其 中R6係表示下式(12)之基團④ 其中R47至R48個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、烷基、CpCw烷氧基、可經z取代之苯基、可 經z取代之萘基或可經z取代之噻吩基,其中z係表示 -74- 200540893 (10) 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci_Ciq烷 基、G-Cu鹵烷基、Cl_Cl。烷氧基、Ci_CM氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 基;且 Q2係表示ΝΗ、Ο或S。 13 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電極,其 中R6係表示下式(13)之基團其中R49至R54個別表示各取代於該式之環的任意位 置的氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、C ! - C ! 〇烷基、C ! - C】〇烷氧基、可經z取代之苯基、可 ® 經Z取代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中z係表示 鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、烷 基、Ci-Cw鹵烷基、(:!-(:!〇烷氧基、Ci-Ci。氰基烷基、苯 基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳 -75- 200540893 (11)其中A2各爲c或N,R5 5至R62個別表示氫原子、鹵 原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、CpCm院 基、C i -C i 〇烷氧基、可經z取代之苯基、可經Z取代之萘 基或可經Z取代之噻吩基,其中z係表示鹵原子、氣 基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci-Cio烷基、Cl_cu 鹵烷基、Κ1()烷氧基、Ci-CM氰基烷基、苯基、聯苯 基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基,其限 制條件爲當A2表示N時,R5 8及R59兩者皆不存在。 15·—種供能量儲存裝置用之電極,其包含下式(lb)之 聚胺基喹噚啉化合物作爲電極活性材料(lb) 其中R1’及R2’係接合以形成- CH2CH2CH2-, -CH2CH2O- ’ -OCH2CH2-,-CH2OCH2-,-OCH2O- ’ •CH2CH2S-,-SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R,)-, -76- 200540893 (12) _N(R,)CH2CH2-,-ch2n(r,)ch2-,-ch2ch2ch2ch2-, -CH2CH2CH20-,-OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-, -CH2OCH2CH2-,-CH20CH20-,-0CH2CH20-, • -SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,.SCH2CH2O-,-ch2ch = ch- * ,-CH = CHCH2-,-OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-, -CH = CHS-,-N(R,)CH = CH-,-CH = CHN(R,)-,-〇CH = N-, -N = CHO-,-SCH = N-,-N = CHS-,_N(R丨)CH = N-, _-N = CHN(R,)-,-N(R,)N = CH-,-CH = N(R,)N- ,-CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH-,-CH = CHCH20-, -N=CHCH=CH-, -CH=CHCH=N-, -N=CHCH=N-, -N = CHN = CH-,或-CH = NCH = N-其中鍵結於此等基團之碳 原子的氫原子可經Y所取代,且R’係表示氫原子、C!-C 1 〇院基、C 1 - C 1 0鹵院基、C 1 - C i 〇氰基垸基、可經z取代 之苯基、可經Z取代之卩比π定基、可經z取代之聯苯基、 可經Ζ取代之萘基、可經Ζ取代之噻吩基、可經ζ取代 4^ 之耻略基、可經Ζ取代之咲喃基或可經ζ取代之稠合雜 芳基; R3及R4個別表不氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺 ‘基、C i - C ! 〇烷基、C 1 - C〗〇烷氧基、可經γ取代之苯基、可 經Y取代之吡啶基、可經Y取代之聯苯基、可經Y取代 之萘基、可經Y取代之噻吩基、可經γ取代之批咯基、 可經γ取代之呋喃基或可經Y取代之稠合雜芳基,其限 制條件爲當R3及R4個別係爲前文定義之苯基、卩比n定基、 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基 -77 - 200540893 (13) 時’此等基團可經由單鍵連接;且 χ1係表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-,其中:^及R6個別 表示ci-c1G伸烷基、_C(0)CH2_、_CH2C(〇)…可經γ取 代之二價苯環、可經γ取代之二價吡陡環、可經Y取代 之一價聯苯基、可經γ取代之二價萘環、可經γ取代之 一價噻吩環、可經γ取代之二價吡咯環、可經γ取代之 咲喃環或可經Υ取代之稠合雜環; Υ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci_cio 烷基、(:!(:!〇 鹵烷基、Ci-Cw 烷氧基、d-Cio 氯基院基、可經Z取代之苯基、可經z取代之吡啶基、 可經Z取代之聯苯基、可經z取代之萘基、可經z取代 之嚷吩基、可經Z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基 或可經Z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 多個’則Y可相同或相異; Z係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Cl_ci〇烷基、Ci-C10鹵烷基、CrCio烷氧基、C^-Cw 氯基院基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃 基或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或多個,則Z 可相同或相異;且 n係爲2或更大之整數。 1 6 · 一種供能量儲存裝置用之電極,其包括下式(1C)之 _ S喹噚啉化合物作爲電極活性材料 200540893 (14) (lc)其中R1及R2個別表示氫原子、羥基、Cl-c1()院基、 c 1 1G烷氧基、可經y取代之苯基、可經γ取代之吡啶 基、可經Y取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經γ 取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、可經γ取代之呋 喃基或可經Y取代之稠合雜芳基,其限制條件爲當Rl及 R個別係爲則文定義之苯基、D比B定基、聯苯基、萘基、 噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基圑可經 由單鍵連接;R3’及 R4’係接合以形成-CH2CH2CH2-,-CH2CH20-, -OCH2CH2- , -CH2OCH2- , -0CH20- , -CH2CH2S- ^ - sch2ch2-,-ch2sch2-,-ch2ch2n(r,)-,-n(r,)ch2ch2- ,-CH2N(Rf)CH2- » -CH2CH2CH2CH2- ^ -CH2CH2CH20- ^ - OCH2CH2CH2- , -CH2CH20CH2- , -CH20CH2CH2-,- CH2OCH2O-,-OCH2CH2O-,-SCH2CH2S-,-OCH2CH2S- ,-SCH2CH20-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH- ,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R,)CH = CH-,- CH = CHN(R,)-,-〇CH = N-,-N = CHO-,-SCH = N-,-N = CHS- ,-N(Rf)CH = N- , -N = CHN(R')- , -N(R?)N = CH-,- CH = N(R,)N- , -CH = CHCH = CH- , -OCH2CH = CH-,- -79- 200540893 (15) CH = CHCH2〇- , -N = CHCH = CH- , -CH = CHCH = N-,-N=CHCH=N_, -N=CHN=CH-,或·CHsNCHtN-其中鍵結於 此等基團之碳原子的氫原子可經Y所取代,且R,係表示 氫原子、Ci-Cio烷基、Ci-Cw鹵烷基、d-Cw氰基烷基、 • 可經z取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經z取代 之聯苯基、可經Z取代之萘基、可經Z取代之噻吩基、 可經Z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基或可經z取 • 代之稠合雜芳基; X1係表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-,其中R5及R6個別 表不 C^-Cio 伸垸基、-C(0)CH2-、-CH2C(0)-、可經 Y 取 代之一價苯環、可經Y取代之二價吡啶環、可經Y取代 之一價聯苯基、可經Y取代之二價萘環、可經Y取代之 一價噻吩環、可經γ取代之二價吡咯環、可經γ取代之 呋喃環或可經γ取代之稠合雜環; Υ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 Φ 基、CpCw烷基、Cl-Cl。鹵烷基、Ci-Cig烷氧基、Ci-Ci〇 氛基院基、可經Z取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、 可經Z取代之聯苯基、可經z取代之萘基、可經z取代 之1*吩基、可經Z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基 ^ Z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 多個’則Y可相同或相異; z係袠示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Cl-Ci〇烷基、Ci-C1()鹵烷基、C^-Cw烷氧基、CrCM 氨基院基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃 -80- 200540893 (16) 基或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或多個,則Z 可相同或相異;且 η係爲2或更大之整數。 17.—種供能量儲存裝置用之電極,其包括下式(ld)之 聚胺基喹噚啉化合物作爲電極活性材料(Id) 其中R1’及R2’係接合以形成- CH2CH2CH2-,-CH2CH20-,-OCH2CH2-,-CH2OCH2-,-0CH20-, -CH2CH2S-,-SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R’)-, -N(R,)CH2CH2-,-CH2N(R,)CH2-,-CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH20-,-OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-, -CH2OCH2CH2-,-CH20CH20-,-0CH2CH20-, -SCH2CH2S· , -OCH2CH2S- , -sch2ch2o-, -ch2ch = ch-,-CH = CHCH2-,-0CH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-, -CH = CHS-,-N(R,)CH = CH·,·<:Η = (:ΗΝ(ΙΙ,)-,-OCH = N-, -N = CHO-,-SCH = N-,-N = CHS-,-N(R,)CH = N-, -N = CHN(R,)-,-N(R,)N = CH-,-CH = N(R’)N-, CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH CH = CHCH20-, -N=CHCH=CH-, -CH=CHCH=N-, -N=CHCH=N-, -81 - 200540893 (17) -N = CHN = CH-,或-CH = NCH = N_其中鍵結於此等基團之碳 原子的氫原子可經Y所取代,且R’係表示氫原子、Cl-c 1 〇院基、C i - C 1 〇鹵院基、C i - c i 〇氰基院基、可經z取代 之苯基、可經Z取代之卩比B疋基、可經z取代之聯苯基、 可經Z取代之蔡基、可經Z取代之嚷吩基、可經z取代 之卩比略基、可經z取代之呋喃基或可經Z取代之稠合雜 芳基;R3’及 R4’係接合以形成-CH2CH2CH2-,-CH2CH20-, -OCH2CH2-,-CH2OCH2·,-OCH20-,-CH2CH2S-, -SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R,)-,-N(R,)CH2CH2- ,-ch2n(r’)ch2-,-ch2ch2ch2ch2-,-ch2ch2ch2o-, -OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-,-CH2OCH2CH2-, -CH20CH20- , -0CH2CH20-, -SCH2CH2S-, -OCH2CH2S-,-SCH2CH20-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R’)CH = CH-, -CH = CHN(R,)-,-OCH = N-,-N = CHO-,-SCH = N-, -N = CHS-,-N(R,)CH = N·,-N = CHN(R,)-,-N(R,)N = CH-, -CH = N(R,)N-,-CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH-, -CH = CHCH20-,-N = CHCH = CH-,-CH = CHCH = N-, -N=CHCH=N-, -N=CHN=CH-,或-CH=NCH=N-其中鍵結於 此等基團之碳原子的氫原子可經Y所取代,且R’係表示 氫原子、CpCw烷基、CrCw鹵烷基、Ci-CM氰基烷基、 可經Z取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經Z取代 之聯苯基、可經Z取代之萘基、可經Z取代之噻吩基、 -82 - 200540893 (18) 可經Z取代之吡咯基、可經z取代之呋喃基或可經z取 代之稠合雜芳基; X1係表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-,其中R5及r6個別 表示Ci-Cio伸烷基、_C(0)CH2…·ciqo)…可經γ取 • 代之二價苯環、可經Y取代之二價吡啶環、可經γ取代 之二價聯苯基、可經Y取代之二價萘環、可經Y取代之 一價噻吩環、可經γ取代之二價吡咯環、可經γ取代之 • 呋喃環或可經Y取代之稠合雜環; Y係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci_ci〇烷基、CpCio鹵烷基、Ci-Cio烷氧基、Ci-Cw 氛基院基、可經Z取代之苯基、可經z取代之吡啶基、 可經z取代之聯苯基、可經Z取代之萘基、可經z取代 之嚷吩基、可經Z取代之吡咯基、可經z取代之呋喃基 或可經Z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 多個’則γ可相同或相異; ® Z係袠示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Cl_ci〇烷基、Ci-Cio鹵烷基、Ci-Cio烷氧基、Κ10 氛基院基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃 s或稠合雜芳基,其限制條件爲若ζ係爲二或多個,則Ζ 可相同或相異;且 Μ系爲2或更大之整數。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5或1 7項之電極,其中藉接 α R及R2所形成之基團係具有通式(1 5 ) -83- (15) 200540893 (19)• 其中A3係表示0或S,且R63至R66係個別表示氫原 子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Cl-C】〇烷基、CVCm烷氧基、可經z取代之苯基、可經z取 • 代之奈基或可經z取代之噻吩基,其中z係表示鹵原 子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C1-C1G烷基、 CrCiG鹵烷基、C^-Cio烷氧基、Ci-Cio氰基烷基、苯基、 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基。 1 9 ·如申請專利範圍第1 6或1 7項之電極,其中藉接 合R3’及R4’所形成之基團係具有通式(16)A4 V R67^|~^R7〇 (16) r68r69 其中A4係表示ο或s,且R67至R7G係個別表示氫原 子、鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、Ci-C ! 〇烷基、C i -C i 〇烷氧基、可經Z取代之苯基、可經Z取 代之萘基或可經Z取代之噻吩基,其中Z係表示鹵原 子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯基、C^-Cw烷基、 Ci-Ci〇鹵院基、Cl-Cl〇院氧基、Ci-Ci〇氰基院基、苯基、 -84- 200540893 (20) 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基。 20·如申請專利範圍第16或17項之電極,其中藉接 合R3’及R4’所形成之基團係具有通式(17)(17) 其中R71及R72係個別表示氫原子、鹵原子、氰基、 硝基、S女基、環氧基、乙嫌基、Ci-Cio院基、Ci-Cio院氧 基 '可經Z取代之苯基、可經Z取代之萘基或可經z取 代之噻吩基,其中Z係表示鹵原子、氰基、硝基、胺 基、環興基、乙嫌基、C 1 - C 1 〇院基、C 1 - C 1 〇齒院基、C 1 c10烷氧基、Ci-Cio氰基烷基、苯基、聯苯基、萘基、噻 吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基。 2 1 · —種能量儲存裝置,其包含如申請專利範圍第1 至20項中任一項之供能量儲存裝置用之電極。 22·—種製造如申請專利範圍第1項之供能量儲存裝 置用之電極之方法’該方法係包含在集流器電極上施加並 構建由前式(1 a)所示之聚胺基喹噚啉化合物所製得之電極 活性材料。 2 3 . —種製造如申請專利範圍第1 5項之供能量儲存裝 置用之電極之方法,該方法係包含在集流器電極上施加並 構建由前式(1 b)所示之聚胺基喹啤啉化合物所製得之電極 活性材料。 -85- 200540893 (21) 24.—種製造如申請專利範圍第16項之供能量儲存裝 置用之電極之方法’該方法係包含在集流器電極上施加並 構建由前式(1 c)所示之聚胺基喹鸣啉化合物所製得之電極 一 活性材料。 * 2 5 · 一種製造如申請專利範圍第1 7項之供能量儲存裝 置用之電極之方法’該方法係包含在集流器電極上施加並 構建由前式(1 d )所示之聚胺基喹噚啉化合物所製得之電極 φ 活性材料。 26.—種製造如申請專利範圍第1項之供能量儲存裝 置用之電極之方法’該方法係包含藉著於集流器電極上進 行電解聚合而形成式(1 8 a)所示之胺基喹哼啉化合物(18a) 其中R1及R2個別表示氫原子、羥基、Cl-ClG烷基、C! -C! 〇院氧基、可經γ取代之苯基、可經γ取代之吡啶 基、可經Y取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經Y 取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、可經γ取代之呋 喃基或可經Υ取代之稠合雜芳基,其限制條件爲當Rl及 R2個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、聯苯基、萘基、 噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基團可經 -86- 200540893 (22) 由單鍵連接; R3及R4個別表示氫原子、_原子、氰基、硝基、胺 基、C i _ C ! 〇院基、c i - C ! 0院氧基、可經γ取代之苯基、可 經Y取代之吡啶基、可經γ取代之聯苯基、可經γ取代 • 之萘基、可經Υ取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、 可經Υ取代之呋喃基或可經γ取代之稠合雜芳基,其限 制條件爲當R3及R4個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、 ® 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基 時’此等基團可經由單鍵連接; X2係表示-NH-R73-NH2或-NH-R74,其中r73係表示 Ci-C1G 伸院基、_c(〇)CH2-、-CH2C(〇)-、可經 Y 取代之二 價苯環、可經Y取代之二價吡啶環、可經γ取代之二價 聯苯基、可經Y取代之二價萘環、可經γ取代之二價噻 吩環、可經Y取代之二價吡咯環、可經γ取代之呋喃環 或可經γ取代之稠合雜環,且R74係爲Cl_Cl()烷基、乙 •醯基、可經Y取代之苯基、可經γ取代之吡啶基、可經 Y取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經γ取代之噻 吩基、可經Υ取代之吡咯基、可經Υ取代之呋喃基或可 ‘ 經γ取代之稠合雜芳基; γ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基 Cl-C1Q院基、Ci-Cio鹵院基、CpCio院氧基、Ci-C10 氯基院基、可經z取代之苯基、可經z取代之吡啶基、 可經z取代之聯苯基、可經Z取代之萘基、可經z取代 之嚷吩基、可經z取代之吡咯基、可經z取代之呋喃基200540893 (23) 或可經Z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 多個,則Υ可相同或相異;且 Ζ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基Cl Cio蛻基、Cl_Ci。鹵烷基、Ci_c w烷氧基、c厂Ci〇 氰基k基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃 基或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或多個,則z 可相同或相異。 2 7 · —種製造如申請專利範圍第1 5項之供能量儲存裝 置用之電極之方法,該方法係包含使式(18b)所示之胺基 嗤鸣啉化合物於集流器電極上進行電解聚合,其中R1’及R2’係接合以形成- CH2CH2CH2_, -CH2CH20-,-〇CH2CH2-,-ch2och2-,-0CH20-, -CH2CH2S-,-SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R,)-, -N(R,)CH2CH2-,-CH2N(R’)CH2_,-CH2CH2CH2CH2-, -ch2ch2ch2o- » -OCH2CH2CH2- ? -CH2CH20CH2- J -CH20CH2CH2- J -CH20CH20- 5 -OCH2CH20- J -SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,-sch2ch2o-,-ch2ch = ch-,-CH = CHCH2-,-〇CH = CH-…CH = CHO-,-SCH = CH-, -88- ④ 200540893 (24) -CH = CHS-,-N(R’)CH = CH·,-CH = CHN(R,)-,-〇CH = N-, -N = CHO-,-SCH = N-,-N = CHS-,-N(R,)CH = N_, -N = CHN(R’)-,-N(R,)N = CH-,-CH = N(R,)N-, • -CH = CHCH = CH-,-〇CH2CH = CH-,-CH = CHCH20·, - -N = CHCH = CH-,-CH = CHCH = N-,-N = CHCH = N_, -N = CHN = CH-,或-CH = NCH = N-其中鍵結於此等基圑之碳 原子的氫原子可經Y所取代,且R ’係表示氫原子、C i -藝 Cio院基、Ci-Cio鹵院基、Ci-Cio氰基院基、可經Z取代 之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經Z取代之聯苯基、 可經Z取代之萘基、可經Z取代之噻吩基、可經Z取代 之吡咯基、可經Z取代之呋喃基或可經Z取代之稠合雜 芳基; R3及R4個別表示氫原子、鹵原子、氰基、硝基、胺 基、Ci-Cio院基、Ci-Cio院氧基、可經γ取代之苯基、可 經Y取代之吡啶基、可經Y取代之聯苯基、可經γ取代 ® 之萘基、可經γ取代之噻吩基、可經γ取代之吡咯基、 可經Y取代之呋喃基或可經Y取代之稠合雜芳基,其限 ~ 制條件爲當R3及R4個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、 聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合雜芳基 時,此等基團可經由單鍵連接; X2係表示-NH-R73-NH2或-NH-R74,其中R73係表示 Ci-C1()伸院基、-C(0)CH2-、-CH2C(〇)-、可經 γ 取代之二 價苯環、可經γ取代之二價吡n定環、可經Y取代之二價 聯苯基、可經Y取代之二價萘環、可經γ取代之二價噻 -89- 200540893 (25) 吩環、可,經Y取代之二價_環、可經丫取代之呋喃環 或可經γ取代之稠合雜環,且R74係爲Ci_Cie院基 '乙 醯基、可,經γ取代之苯基、可經γ取代之耻淀基、可經 Y取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經γ取代之噻 吩基、可經Y取代之吡咯基、可經Y取代之呋喃基或可 經Y取代之稠合雜芳基;y係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基Ci-c10烷基、Cl_ClG鹵烷基、Κιο烷氧基、 氰基院基、可經Z取代之苯基、可經Z取代之_定基、 H z取代之聯苯基、可經z取代之萘基、可經z取代 之噻吩基、可經z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基 戈ΊΜ z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 多個’則γ可相同或相異;且 z係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-c1G 烷基、Cl_ClG 鹵烷基、Ci_CiQ 烷氧基、 氰基烷基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃 基或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或多個,則z 可相同或相異。 2 8 · 一種製造如申請專利範圍第丨6項之供能量儲存裝 置用之電極之方法,該方法係包含使式(18c)所示之胺基 嗤嘴啉化合物於集流器電極上進行電解聚合, -90- 200540893 (26)(18c)其中R1及R2個別表示氫原子、羥基、Cl-Cl()烷基、 c 1 -c 1G院氧基、可經γ取代之苯基、可經γ取代之吡啶 基、可經Y取代之聯苯基、可經γ取代之萘基、可經γ 取代之噻吩基、可經Y取代之吡咯基、可經Y取代之呋 喃基或可經Y取代之稠合雜芳基,其限制條件爲當R1及 R2個別係爲前文定義之苯基、吡啶基、聯苯基、萘基、 噻吩基 '卩比略基、呋喃基或稠合雜芳基時,此等基團可經 由單鍵連接;R3’及 R4’係接合以形成 _CH2CH2CH2-,-CH2CH20-, -OCH2CH2-,-CH2OCH2-,-och2o-,-ch2ch2s-, -SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R,)-,-N(R,)CH2CH2-,-ch2n(r,)ch2-,-ch2ch2ch2ch2-,-ch2ch2ch2o-, -OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-,-CH2OCH2CH2-, -CH20CH20·,-0CH2CH20-,-SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,-SCH2CH2〇-,-CH2CH = CH-,-CH = CHCH2-,-OCH = CH- ,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R,)CH = CH-, •CH = CHN(R丨)-,-〇CH = N-,-N = CHO-,-SCH = N-, -N = CHS-,-Ν(ΙΓ)ί:Η = Ν-,-N = CHN(R,)-,-N(R,)N = CH-, -CH = N(R,)N-,-CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH-, Π-1 200540893 (27) _ C Η = C H C Η 2 〇 _,_ N = C H C Η = C Η _,_ η = c H C Η = N _, -N = CHCH-N-’ -.CHN^CH-’ ^_CH = NCH = N_其中鍵結於 此等基團之碳原子的氫原子可經γ所取代,且r,係表示 氫原子、Ci-Cw烷基、Κ1()鹵烷基、Cl-c1()氰基烷基、 可經Z取代之苯基、可經z取代之吡啶基、可經z取代 之聯本基、可經Z取代之萘基、可經2;取代之噻吩基、 可經Z取代之吡咯基、可經z取代之呋喃基或可經z取 代之稠合雜芳基; X2係表示-NH-R73-NH2或-NH-R74,其中R73係表示 Cl-C1G 伸院基、_c(〇)CH2_、·ς;Η2(:;(〇)_、可經 γ 取代之二 價苯環、可經Υ取代之二價吡啶環、可經γ取代之二價 聯苯基、可經Υ取代之二價萘環、可經γ取代之二價噻 吩環、可經Υ取代之二價吡咯環、可經γ取代之呋喃環 或可經γ取代之稠合雜環,且R74係爲Cl_ClG烷基、乙 釀基、可經Y取代之苯基、可經γ取代之吡啶基、可經 取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經γ取代之噻 运、可經Y取代之吡咯基、可經γ取代之呋喃基或可 糸至Y取代之稠合雜芳基; Υ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 CleC1()院基、CpCio 鹵院基、Ci-Ci。院氧基、Ci-Ci〇 氛基院基、可經Z取代之苯基、可經z取代之吡啶基、 1 Ί Z取代之聯苯基、可經z取代之萘基、可經Z取代 之_阶# %基、可經Z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基 或可細 ry 奸 I z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 -92- ⑧ 200540893 (28) 多個,則Y可相同或相異;且 Ζ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 基、Ci-Ci。烷基、Ci-Cio 鹵烷基、Ci-Cio 烷氧基、Ci-Cio 氰基烷基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃 V 基或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或多個,則Z 可相同或相異。 29·—種製造如申請專利範圍第17項之供能量儲存裝 # 置用之電極之方法,該方法係包含使式(18d)所示之胺基 喹噚啉化合物於集流器電極上進行電解聚合,(18d) 其中R1’及R2’係接合以形成- CH2CH2CH2-, -CH2CH20-,-OCH2CH2-,-CH2OCH2-,-0CH20-, -CH2CH2 S·,-SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R’)-, -N(R,)CH2CH2·,-CH2N(R,)CH2-,-CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH20-,-OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-, -CH2OCH2CH2-,-CH20CH20-,-0CH2CH20-, -SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,-sch2ch2o-,-ch2ch = ch- ,-CH = CHCH2-,-OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-, -CH = CHS-,-N(R,)CH = CH-,-CH = CHN(R,)-,-OCH = N-, -93- 200540893 (29) -N = CHO-,-SCH = N-,-N = CHS-,-N(R,)CH = N-, N = CHN(R,)_,-N(R丨)N = CH-,-CH = N(R,)N-, -CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH-,-CH = CHCH20-, -N=CHCH=CH-, -CH=CHCH=N-, -N=CHCH=N-, -N = CHN = CH-,或- CH = NCH-N其中鍵結於此等基團之碳原 子的氫原子可經Y所取代,且R’係表示氫原子、烷基、CpCm鹵烷基、Ci-Cio氰基烷基、可經Z取代之苯 基、可經Z取代之吡啶基、可經Z取代之聯苯基、可經z 取代之萘基、可經Z取代之噻吩基、可經Z取代之吡咯 基、可經Z取代之呋喃基或可經Z取代之稠合雜芳基; R3’及 R4’係接合以形成- CH2CH2CH2-,-CH2CH20-, -OCH2CH2-,-CH2OCH2-,-0CH20-,-CH2CH2S-, -SCH2CH2-,-CH2SCH2-,-CH2CH2N(R,)-,-N(R,)CH2CH2- ,-ch2n(r,)ch2-,-ch2ch2ch2ch2-,-ch2ch2ch2o-, -OCH2CH2CH2-,-CH2CH2OCH2-,-CH2OCH2CH2-, -CH20CH20-,-0CH2CH20-,-SCH2CH2S-,-OCH2CH2S-,-SCH2CH20-,-CH2CH-CH-,-CH = CHCH2- ^ -OCH = CH-,-CH = CHO-,-SCH = CH-,-CH = CHS-,-N(R’)CH = CH-, -CH = CHN(R’)-,-OCH = N-,-N = CHO-,-SCH = N-, -N = CHS-,-N(R,)CH = N-,-N = CHN(R,)-,-N(R丨)N = CH-, -CH=N(R,)N-,-CH = CHCH = CH-,-OCH2CH = CH-, -CH = CHCH20-,-N = CHCH = CH-,-CH = CHCH = N-, -N-CHCH = N-,-N = CHN = CH-,或-CH = NCH-N-其中鍵結於 此等基團之碳原子的氫原子可經Y所取代,且R’係表示•94- 200540893 (30) 氫原子、Ci-Cw烷基、鹵烷基、Ci_CiG氰基烷基、 可經Z取代之苯基、可經Z取代之吡啶基、可經z取代 之聯本基、可經Z取代之萘基、可經z取代之噻吩基、 可經Z取代之吡咯基、可經z取代之呋喃基或可經z取 、 代之稠合雜芳基; X2係表示-NH-R73-NH2或-NH_R74,其中r73係表示 Ci-C1G 伸院基、-C(0)CH2-、·ί:Η2(^(0)-、可經 Y 取代之一 • 價苯環、可經γ取代之二價吡啶環、可經Υ取代之二價 聯苯基、可經Υ取代之二價萘環、可經γ取代之二價噻 吩環、可經Υ取代之二價吡咯環、可經γ取代之呋喃環 或可經Υ取代之稠合雜環,且R74係爲Cl-c1G烷基、乙 釀基、可經Y取代之苯基、可經γ取代之吡啶基、可經 Y取代之聯苯基、可經Y取代之萘基、可經γ取代之噻 吩基、可經Υ取代之吡咯基、可經Υ取代之呋喃基或可 經Υ取代之稠合雜芳基; ® γ係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 • 基、Ci-c1G 烷基、Cl_Cl〇 鹵烷基、Ci-Ci()烷氧基、 氯基院基、可經z取代之苯基、可經z取代之吡陡基、 "7 $〇! Z取代之聯苯基、可經Z取代之萘基、可經z取代 之嚷盼基、可經Z取代之吡咯基、可經Z取代之呋喃基 ^ I絲Z取代之稠合雜芳基,其限制條件爲若γ係二或 多個’則Y可相同或相異;且 z係表示鹵原子、氰基、硝基、胺基、環氧基、乙烯 1 Cl〇院基、Ci-Cio鹵院基、Ci-Ci〇院氧基、Ci-Cio氰 -95- 200540893 (31) 基烷基、苯基、聯苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基 或稠合雜芳基,其限制條件爲若Z係爲二或多個,則Z可 相同或相異。-96- 200540893 七 明 說 單 簡 itub # 為符 圖件 表元 代之 定圖 指表 :案代 圖本本 表、、 代 定一二 匕日 第 圖 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:(la) ⑧ -4
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