WO2013099224A1 - Network polymer and polymer gel electrolyte - Google Patents

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一大 山吹
大石 勉
鬼村 謙二郎
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国立大学法人山口大学
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Abstract

 The present invention addresses the issues of obtaining a novel network polymer having a rotaxane structure and providing a polymer gel electrolyte which can be used as the electrolyte for a secondary battery such as a lithium-ion secondary battery, and which is both highly safe and has high ionic conductivity. The network polymer according to the present invention is a network polymer having a unit (A) formed by a partial structure represented by formula (II) or (II') below being included so as to be threaded through the annular portion of a partial structure represented by formula (I) below, or, is a network polymer having said unit (A) and a unit (B) which is derived from a radically polymerizable monomer. The molar ratio ((I)/(II)) of the partial structure represented by formula (I) and the partial structure represented by formula (II) is 1/1-10/1. (Unit (A) is formed from the partial structure represented by formula (I) and the partial structure represented by formula (II), excluding cases in which unit (B) is not included.)

Description

ネットワークポリマー及びポリマーゲル電解質Network polymers and polymer gel electrolytes
 本発明は、クラウンエーテルを有する新規ネットワークポリマーに関し、また、ネットワークポリマーを含有するポリマーゲル電解質、さらに該ポリマーゲル電解質を含有する二次電池に関する。 The present invention relates to a novel network polymer having a crown ether, a polymer gel electrolyte containing a network polymer, and a secondary battery containing the polymer gel electrolyte.
 従来より、ゲル材料は、食品、医療品、生活用品及び工業製品等に幅広く利用されており、これらに用いられる高分子化合物の種類も多様であるが、構造という観点から眺めてみると、物理ゲルと化学ゲルのわずか2種類しか存在しない。 Conventionally, gel materials have been widely used in foods, medical products, daily necessities, industrial products, etc., and the types of polymer compounds used in these materials are also diverse. There are only two types: gels and chemical gels.
 物理ゲルは、ゼラチンや寒天などのように自然界でよく見られるゲルであり、また、生体組織の大半も多種多様な物理ゲルが占めている。
 かかる物理ゲルは、高分子間に働く物理的引力相互作用によってネットワークを構成しているため、温度や溶媒に対する安定性が低い。
A physical gel is a gel that is often found in nature, such as gelatin and agar, and a large variety of physical gels occupy most of the living tissue.
Since such a physical gel forms a network by physical attractive interaction acting between polymers, the stability to temperature and solvent is low.
 一方、化学ゲルは、ネットワーク全体が共有結合で直接つながった巨大な1分子であるため、温度や溶媒に対する安定性に優れており、多方面に産業利用されている。
 しかし、化学ゲルでは、架橋点が固定されているため、架橋反応において形成される不均一な構造が永久に保持され、機械強度が著しく低いという欠点があった。
On the other hand, a chemical gel is a huge single molecule in which the entire network is directly connected by a covalent bond. Therefore, the chemical gel is excellent in temperature and solvent stability, and is widely used in industrial applications.
However, the chemical gel has a drawback that since the cross-linking points are fixed, the non-uniform structure formed in the cross-linking reaction is permanently retained, and the mechanical strength is extremely low.
 これに対し、近年では、斬新な手法を用いて物理ゲル、化学ゲルのいずれにも分類されない新しい種類のゲル、即ち「環動ゲル」又は「トポロジカルゲル」が提案されており、このような環動ゲルには、ポリロタキサンが用いられている。
 このポリロタキサンは、環状分子(回転子:rotator)の開口部を直鎖状分子(軸:axis)で串刺し状に貫通して環状分子を直鎖状分子で包接し、且つ環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両末端に封鎖基を配置して成るもので、かかるポリロタキサンを複数架橋して成り、環動ゲルに適用可能な架橋ポリロタキサンが開示されている(特許文献1~9参照)。
On the other hand, in recent years, a new type of gel that is not classified as either a physical gel or a chemical gel using a novel method, that is, a “ringing gel” or a “topological gel” has been proposed. Polyrotaxane is used for the moving gel.
This polyrotaxane penetrates through the opening of a cyclic molecule (rotator) in a straight line with a linear molecule (axis), and includes the cyclic molecule with the linear molecule, and the cyclic molecule does not leave. As described above, there are disclosed cross-linked polyrotaxanes having a blocking group arranged at both ends of a linear molecule, which is formed by crosslinking a plurality of such polyrotaxanes and applicable to a tumbling gel (see Patent Documents 1 to 9). ).
 この架橋ポリロタキサンは、直鎖状分子に串刺し状に貫通されている環状分子が当該直鎖状分子に沿って移動可能(滑車効果)なために粘弾性を有し、張力が加わっても、この滑車効果によって当該張力を均一に分散させることができるので、従来の架橋ポリマーとは異なり、クラックや傷が極めて生じ難いという優れた性質を有するものである。 This cross-linked polyrotaxane has viscoelasticity because a cyclic molecule penetrating through a linear molecule can move along the linear molecule (pulley effect), and even if tension is applied, Since the tension can be uniformly dispersed by the pulley effect, unlike the conventional crosslinked polymer, it has an excellent property that cracks and scratches are hardly generated.
 しかしながら、これら架橋ポリロタキサンは刺激応答性が低く、製造に多段階を要するなどの課題を有している。
 これら架橋ポリロタキサンに対し、本発明者らにより、擬ロタキサンが重合した高分子化合物から成るゲルが報告されている(非特許文献1)。当該高分子化合物は、製造が容易であることから、さらなる応用が期待されている。
However, these cross-linked polyrotaxanes have problems such as low stimulus responsiveness and requiring multiple steps for production.
For these crosslinked polyrotaxanes, the present inventors have reported a gel composed of a polymer compound obtained by polymerizing pseudorotaxane (Non-patent Document 1). Since the polymer compound is easy to produce, further application is expected.
 一方、ゲル材料の応用分野として、リチウムイオン二次電池などに使用される電解液をゲル化させたゲル電解質の開発が検討されている。例えば特許文献10及び11には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)や、ポリアクリロニトリル(PAN)などのポリマーに電解液を混合し、加熱することでポリマーを電解液に溶解させ、その後冷却することでゲルを作製することが開示されている。 On the other hand, as an application field of the gel material, development of a gel electrolyte obtained by gelling an electrolytic solution used for a lithium ion secondary battery or the like is being studied. For example, in Patent Documents 10 and 11, an electrolyte is mixed with a polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyacrylonitrile (PAN), heated to dissolve the polymer in the electrolyte, and then cooled to gel. Is disclosed.
 これらゲル電解質を用いた電池は、ゲルによって電解液が保持されるために、液漏れが起こりにくいという利点を有していた。しかし、従来のゲル電解質では、電解液の使用量が多く、熱安定性も不十分であることから、依然として安全性の点で改良が求められていた。 Batteries using these gel electrolytes have the advantage that liquid leakage is unlikely to occur because the electrolyte is retained by the gel. However, in the conventional gel electrolyte, since the amount of the electrolytic solution used is large and the thermal stability is insufficient, there is still a demand for improvement in terms of safety.
特許第3475252号公報Japanese Patent No. 3475252 特開2005-068032号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-068032 WO2006/115255号公報WO 2006/115255 WO2009/136618号公報WO2009 / 136618 特開2009-270120号公報JP 2009-270120 A 特開2009-051994号公報JP 2009-051994 特開2010-155880号公報JP 2010-155880 A 特開2010-159336号公報JP 2010-159336 A 特開2010-159337号公報JP 2010-159337 A 特開2002-334690号公報JP 2002-334690 A 特開2003-317692号公報JP 2003-317692 A
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ロタキサン構造を有する新規ネットワークポリマーを得ること、及び、高い安全性と高いイオン伝導度を併せ持つポリマーゲル電解質を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain a novel network polymer having a rotaxane structure and to obtain a polymer gel electrolyte having both high safety and high ionic conductivity. .
 本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、クラウンエーテルを用いたロタキサン構造を有する新規ネットワークポリマーの構築に成功し、且つ、当該ネットワークポリマーから得られるポリマーゲル電解質が、高い安全性と高いイオン伝導度を併せ持つことを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have succeeded in building a novel network polymer having a rotaxane structure using a crown ether, and the polymer gel electrolyte obtained from the network polymer has high safety. And the present invention has been completed.
 すなわち、本発明は、
(1)下記式(I)
That is, the present invention
(1) The following formula (I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、n1は、3又は4の整数を表す。n2は1~30の整数を表す。)で表される部分構造の環状部に、
下記式(II)
Wherein R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched In the cyclic portion of the partial structure represented by the chain, the hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, n1 represents an integer of 3 or 4, and n2 represents an integer of 1 to 30.
Following formula (II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、Zは対アニオンを表す。)、又は下記式(II') Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched chain, a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, Z -. represents a counter anion), or the following formula (II ')
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R及びRは式(II)における定義と同じであり、Rは、求電子剤由来の残基を表す)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる単位(A)を有するネットワークポリマー、又は前記単位(A)及びラジカル重合性モノマー由来の単位(B)を有するネットワークポリマーであって、
前記式(I)で表される部分構造と式(II)で表される部分構造とのモル比((I)/(II))が1/1~10/1であるネットワークポリマー(ただし、単位(A)が式(I)で表される部分構造と式(II)で表される部分構造からなり、単位(B)を有しない場合を除く)、
(2)前記単位(A)と前記ラジカル重合性モノマー由来の単位(B)とのモル比((A)/(B))が1/1~1/100であることを特徴とする(1)に記載のネットワークポリマー、
(3)式(I)で表される部分構造が、下記式(III)で表される構造であることを特徴とする(1)に記載のネットワークポリマー
(Wherein R 3 and R 4 are the same as defined in formula (II), and R 5 represents a residue derived from an electrophile), and the partial structure represented by skewering is included. A network polymer having a unit (A), or a network polymer having a unit (B) derived from the unit (A) and a radical polymerizable monomer,
A network polymer in which the molar ratio ((I) / (II)) between the partial structure represented by the formula (I) and the partial structure represented by the formula (II) is 1/1 to 10/1 (however, The unit (A) consists of a partial structure represented by the formula (I) and a partial structure represented by the formula (II), excluding a case where the unit (A) does not have the unit (B)),
(2) The molar ratio ((A) / (B)) between the unit (A) and the unit (B) derived from the radical polymerizable monomer is from 1/1 to 1/100 (1) ) Network polymers,
(3) The network polymer according to (1), wherein the partial structure represented by the formula (I) is a structure represented by the following formula (III):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、mは1~13の整数であり、点線部の結合は、ベンゼン環の3位又は4位のいずれか一方に結合する。n2は、式(I)における定義と同じである。)、
(4)式(II)で表される部分構造が、下記式(IV)で表される構造であることを特徴とする(1)に記載のネットワークポリマー
(In the formula, m is an integer of 1 to 13, and the bond in the dotted line part is bonded to either the 3-position or 4-position of the benzene ring. N2 is the same as defined in formula (I). ),
(4) The network polymer according to (1), wherein the partial structure represented by the formula (II) is a structure represented by the following formula (IV):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、yは1~12の整数を、Zは対アニオンを表す。)、及び、
(5) ラジカル重合性モノマーが、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸ポリエチレングリコール、スチレン及びアクリロニトリルからなる群から選ばれる1又は2以上の化合物であることを特徴とする(1)に記載のネットワークポリマーに関する。
(Wherein y represents an integer of 1 to 12, Z represents a counter anion), and
(5) The radical polymerizable monomer is one or more compounds selected from the group consisting of methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, styrene and acrylonitrile. It is related with the network polymer as described in (1).
 また、本発明は、
(6)式(V)
The present invention also provides:
(6) Formula (V)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。n1は、3又は4の整数を表す。)で表される環状化合物と、
下記式(VI)
Wherein R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 1 and X 2 are the same or different and represent a group that acts as a bonding site during the polymerization reaction, and n1 represents an integer of 3 or 4.) A cyclic compound represented by:
Following formula (VI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは、同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。Zは対アニオンを表す。)で表される直鎖状化合物とを反応させて、前記式(I)で表される部分構造の環状部に、前記式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる構造(A)を有する化合物を生成させた後、前記構造(A)を有する化合物を重合することを特徴とする(1)に記載のネットワークポリマーの製造方法、
(7)下記式(VII)
Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 3 and X 4 are the same or different and each represents a group that acts as a binding site during the polymerization reaction, and Z represents a counter anion). A structure in which the partial structure represented by the formula (II) is included in a skewered manner in the cyclic part of the partial structure represented by the formula (I) A method for producing a network polymer according to (1), wherein after the formation of the compound having A), the compound having the structure (A) is polymerized,
(7) The following formula (VII)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基又は重合反応時に結合部位として作用しない基を表す。ただし、n2が1の場合は、X及びXは重合反応時に結合部位として作用する基である場合に限る。
n1は、3又は4の整数を表す。n2は1~30の整数を表す。)で表される環状化合物と、
下記式(VI)
Wherein R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 1 and X 2 are the same or different and each represents a group that acts as a binding site during a polymerization reaction or a group that does not act as a binding site during a polymerization reaction, provided that When n2 is 1, it is limited to the case where X 1 and X 2 are groups acting as a binding site during the polymerization reaction.
n1 represents an integer of 3 or 4. n2 represents an integer of 1 to 30. And a cyclic compound represented by
Following formula (VI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは、同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。Zは対アニオンを表す。)で表される直鎖状化合物とを反応させて、
前記式(I)で表される部分構造の環状部に、前記式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる構造(A)を有する化合物を生成させた後、前記構造(A)を有する化合物とラジカル重合性モノマーをラジカル重合することを特徴とする(1)に記載のネットワークポリマーの製造方法、及び、
(8)重合後、さらに、得られたネットワークポリマーと求電子剤とを反応させて、
式(II)
Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 3 and X 4 are the same or different and each represents a group that acts as a binding site during the polymerization reaction, and Z represents a counter anion). Reaction with a linear compound
After generating the compound having the structure (A) in which the partial structure represented by the formula (II) is clasped into the annular portion of the partial structure represented by the formula (I), The method for producing a network polymer according to (1), wherein the compound having the structure (A) and a radically polymerizable monomer are radically polymerized, and
(8) After polymerization, the obtained network polymer is further reacted with an electrophile,
Formula (II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、Zは対アニオンを表す。)で表される部分構造を、式(II') Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched A partial structure represented by the formula (II ′): a chain of a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and Z represents a counter anion.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R及びRは式(II)における定義と同じであり、Rは、求電子剤由来の残基を表す)で表される部分構造に変換することを特徴とする(6)又は(7)記載のネットワークポリマーの製造方法に関する。 (Wherein R 3 and R 4 are the same as defined in formula (II), and R 5 represents a residue derived from an electrophile). The present invention relates to a method for producing a network polymer according to 6) or (7).
 さらにまた、本発明は、
(9)電解液中に(1)~(5)のいずれかに記載のネットワークポリマーを含有することを特徴とするポリマーゲル電解質、
(10)電解液がヘキサフルオロリン酸リチウム又はテトラフルオロホウ酸リチウムのプロピレンカーボネート溶液又はエチレンカーボネート溶液であることを特徴とする(9)に記載のポリマーゲル電解質、及び、
(11)(9)に記載のポリマーゲル電解質を用いることを特徴とする二次電池に関する。
Furthermore, the present invention provides:
(9) A polymer gel electrolyte comprising the network polymer according to any one of (1) to (5) in an electrolytic solution,
(10) The polymer gel electrolyte according to (9), wherein the electrolytic solution is a propylene carbonate solution or an ethylene carbonate solution of lithium hexafluorophosphate or lithium tetrafluoroborate, and
(11) A secondary battery using the polymer gel electrolyte according to (9).
 本発明によれば、特定の直鎖状化合物及び環状分子とから形成される包接構造からなる架橋点を有するロタキサン構造を含有することで、従来の物理ゲルや化学ゲルに比べ、温度や溶媒に対する安定性及び機械強度が高いネットワークポリマーゲルが提供される。また、第三の重合成分としてラジカル重合性モノマーを含む場合、ロタキサン構造の直鎖状化合物及び環状分子のみからなるネットワークポリマーに比べ、柔軟で運動性が高く、成膜性に優れるネットワークポリマーゲルが提供される。本発明のロタキサン構造を有する新規ネットワークポリマーは、高い安全性と高いイオン伝導度を併せ持つポリマーゲル電解質であり、該ポリマーゲル電解質はリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池用電解質として使用可能である。 According to the present invention, by containing a rotaxane structure having a crosslinking point consisting of an inclusion structure formed from a specific linear compound and a cyclic molecule, the temperature and solvent are compared with those of conventional physical gels and chemical gels. A network polymer gel with high stability and mechanical strength is provided. In addition, when a radically polymerizable monomer is included as the third polymerization component, a network polymer gel that is flexible, has high mobility, and has excellent film formability compared to a network polymer composed only of a linear compound having a rotaxane structure and a cyclic molecule. Provided. The novel network polymer having a rotaxane structure of the present invention is a polymer gel electrolyte having both high safety and high ionic conductivity, and the polymer gel electrolyte is used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. Is possible.
 本発明のネットワークポリマーをポリマーゲル電解質に使用すると、従来のネットワークポリマーに比べ高いイオンの輸送効率が獲得できる。そして、-N-基を中和したネットワークポリマーを使用する場合は、-N-基を有するネットワークポリマーに較べて、伝導度が向上すると共に、電解質溶液の含有量をさらに少なくすることができる。 When the network polymer of the present invention is used for a polymer gel electrolyte, higher ion transport efficiency can be obtained as compared with conventional network polymers. When a network polymer in which -N + H 2 -groups are neutralized is used, the conductivity is improved and the content of the electrolyte solution is further increased as compared with the network polymer having -N + H 2 -groups. Can be reduced.
合成例1における、環状化合物(i)及び直鎖状化合物(iv)から成る擬ロタキサン構造、及び重合反応後のネットワークポリマーのNMRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the NMR spectrum of the network polymer after the pseudo rotaxane structure which consists of cyclic compound (i) and linear compound (iv) in the synthesis example 1, and a polymerization reaction. 合成例1における、重合反応後のネットワークポリマーのIRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows IR spectrum of the network polymer after the polymerization reaction in the synthesis example 1. (a)重合前の環状化合物(iii)、直鎖状化合物(iv)、メチルメタクリレート混合溶液のH-NMRスペクトル、及び(b)重合後のネットワークポリマーゲルのH-NMRスペクトルを示す図である。(A) 1 H-NMR spectrum of cyclic compound (iii), linear compound (iv), methyl methacrylate mixed solution before polymerization, and (b) 1 H-NMR spectrum of network polymer gel after polymerization It is. 合成例38における、中和されたネットワークポリマーのIRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the IR spectrum of the neutralized network polymer in the synthesis example 38. (a)アセチル化前のネットワークポリマーゲル(合成例15)及び(b)アセチル化後のネットワークポリマーゲル(合成例39)のIRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the IR spectrum of the network polymer gel (Synthesis example 15) before (a) acetylation, and the network polymer gel (Synthesis example 39) after (b) acetylation.
1 本発明のネットワークポリマー
本発明のネットワークポリマーは、-N-基を有するネットワークポリマーと-N-基が求電子剤により中和されたネットワークポリマーを包含する。

[-N-基を有するネットワークポリマー(ネットワークポリマーA)]
 本発明の中和前のネットワークポリマーは、下記式(I)で表される部分構造の環状部に、下記式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる単位(A)を有するネットワークポリマー(以下、「ネットワークポリマーA-1」という)、又は前記単位(A)及びラジカル重合性モノマー由来の単位(B)を有するネットワークポリマー(以下、「ネットワークポリマーA-2」という)である。
1 Network Polymer of the Present Invention The network polymer of the present invention includes a network polymer having a —N + H 2 — group and a network polymer in which a —N + H 2 — group is neutralized with an electrophile.

[Network polymer having -N + H 2 -group (network polymer A)]
The network polymer before neutralization of the present invention is a unit (A) in which a partial structure represented by the following formula (II) is clasped into an annular portion of a partial structure represented by the following formula (I) (A ) Having a network polymer (hereinafter referred to as “network polymer A-1”) or a network polymer having the unit (A) and a unit (B) derived from a radical polymerizable monomer (hereinafter referred to as “network polymer A-2”). ).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、n1は、3又は4の整数を表し、n2は1~30の整数を表す。
 Rは、エーテル結合を有するアルキレン基が結合している炭素原子から見て3位又は4位に結合しており、3位又は4位のいずれか一方のみでもよいし、又はそれらの混合物であってもよい。
In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched Of the hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, n1 represents an integer of 3 or 4, and n2 represents an integer of 1 to 30.
R 2 is bonded to the 3rd or 4th position as viewed from the carbon atom to which the alkylene group having an ether bond is bonded, and may be either the 3rd or 4th position, or a mixture thereof. There may be.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、Zは対アニオンを表す。
 ただし、本発明は、単位(A)のみからなるネットワークポリマーA-1は包含しない。
In which R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched Represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and Z represents a counter anion.
However, the present invention does not include the network polymer A-1 consisting only of the unit (A).
 R、R、R及びRで表わされる、「-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基」において、「飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基」としては、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基等のアルキレン基;エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、sec-ブチリデン基、tert-ブチリデン基、n-ペンチリデン基、n-ヘキシリデン基、デカメチリデン基、ペンタデカメチリデン基等のアルキリデン基等を挙げることができるが、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基であれば、これらに限られるものではないが、立体障害等の点から、炭素数1~11であることがより好ましい。 Represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , “saturated or partially unsaturated, linear or branched, optionally having —O—, —CO—, —COO— or —CONH— In the “chain hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms”, “saturated or partially unsaturated, linear or branched hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms” includes methylene group, dimethylene group, trimethylene Group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group, pentadecamethylene group Alkylene groups such as: ethylidene, propylidene, isopropylidene, sec-butylidene, tert-butylidene, n-pentylidene, n Examples thereof include alkylidene groups such as a hexylidene group, a decamethylidene group, and a pentadecamethylidene group, but a saturated or partially unsaturated, linear or branched hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. Although not limited to these, in view of steric hindrance and the like, a carbon number of 1 to 11 is more preferable.
 式(II)で表される部分構造において、Zで表される対イオンとしては、特に限定されないが、式(I)で表される部分構造の環状部に式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなるロタキサン構造又は擬ロタキサン構造を構築することができ、且つ前記ロタキサン構造又は擬ロタキサン構造中の式(II)で表される部分構造由来の単位内の-N-基を-NR-基(Rは、求電子剤由来の残基を表す)に変換することが可能な一価の陰イオンであればよい。
 具体的には、BF 、PF 、AsF 、PCl 、BCl 、AsCl 、SbCl 、TaCl 、NbCl 、PBr 、BBr 、AsBr 、AlBr 、TaBr 、NbBr 、SbF 、AlF 、ClO 、AlCl 、TaF 、NbF 、CN、F(HF) (当該式中、mは1以上4以下の数値を表す。)、N(RfSO 、C(RfSO 、RfSO 、RfCO2 、N(SOF) 等が挙げられる。
 N(RfSO 、C(RfSO 、RfSO 又はRfCO で表されるアニオンに含まれるRfは、炭素数1~12のフルオロアルキル基を表し、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル及びノナフルオロブチルなどのフッ素化されたアルキル基が挙げられる。
In the partial structure represented by the formula (II), the counter ion represented by Z is not particularly limited, but is represented by the formula (II) in the cyclic portion of the partial structure represented by the formula (I). It is possible to construct a rotaxane structure or pseudo-rotaxane structure in which the partial structure is included in a skewered manner, and in the unit derived from the partial structure represented by the formula (II) in the rotaxane structure or pseudo-rotaxane structure— Any monovalent anion capable of converting an N + H 2 — group into an —NR 5 — group (R 5 represents a residue derived from an electrophile) may be used.
Specifically, BF 4 , PF 6 , AsF 6 , PCl 6 , BCl 4 , AsCl 6 , SbCl 6 , TaCl 6 , NbCl 6 , PBr 6 , BBr 4 , AsBr 6 , AlBr 4 , TaBr 6 , NbBr 6 , SbF 6 , AlF 4 , ClO 4 , AlCl 4 , TaF 6 , NbF 6 , CN , F (HF) m In the formula, m represents a numerical value of 1 or more and 4 or less.), N (RfSO 3 ) 2 , C (RfSO 3 ) 3 , RfSO 3 , RfCO 2 , N (SO 2 F) 2 — and the like Can be mentioned.
Rf contained in the anion represented by N (RfSO 3 ) 2 , C (RfSO 3 ) 3 , RfSO 3 or RfCO 2 represents a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, trifluoromethyl, Examples include fluorinated alkyl groups such as pentafluoroethyl, heptafluoropropyl and nonafluorobutyl.
 「ラジカル重合性モノマー由来の単位(B)」は、ネットワークポリマーA-2に含まれる構造であり、このラジカル重合性モノマーはラジカル重合性を有する化合物であれば特に限られないが、具体的には次式
CR=CR
(式中、R、R及びRは、同一又は異なり、水素原子又はハロゲン置換もしくは非置換の低級アルキルを示し、Rはアルキル基、アルケニル基、アルキルオキシカルボニル基、アリール基、カルバモイル基等の有機基を示す)で示される化合物等の1種又は2種以上の混合物が挙げられる。
The “unit (B) derived from radically polymerizable monomer” is a structure contained in the network polymer A-2, and the radically polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is a compound having radical polymerizability. Is the following formula: CR a R b = CR c R d
(Wherein R a , R b and R c are the same or different and each represents a hydrogen atom or a halogen-substituted or unsubstituted lower alkyl, and R d represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkyloxycarbonyl group, an aryl group, carbamoyl) 1 type or a mixture of 2 or more types of compounds such as a group represented by
 ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン及びスチレン誘導体、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸誘導体、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリルアミド誘導体、(メタ)アクリロニトリル、イソプレン、1,3-ブタジエン、エチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。 Examples of the radical polymerizable monomer include styrene and styrene derivatives, (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid derivatives, (meth) acrylamide and (meth) acrylamide derivatives, (meth) acrylonitrile, isoprene, and 1,3-butadiene. , Ethylene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride and the like.
 スチレン及びその誘導体としては、具体的には、スチレン、tert-ブチルスチレン、tert-ブトキシスチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン及びその塩等が挙げられる。 Specific examples of styrene and derivatives thereof include styrene, tert-butylstyrene, tert-butoxystyrene, hydroxystyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, and salts thereof.
 (メタ)アクリル酸及びその誘導体としては、具体的には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸n-ヘプチル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等がより好ましく使用される。 Specific examples of (meth) acrylic acid and derivatives thereof include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. Isopropyl, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Cyclohexyl, n-heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid phenyl, (meth) acrylic acid toluyl, (meth) acrylic acid benzyl, (meth) acrylic 2-methoxyethyl acrylate, (meth) 3-methoxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl, and (meth) polyethylene glycol acrylate. Of these, methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate are more preferably used.
 (メタ)アクリルアミド及びその誘導体としては、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-tert-ブチル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチルアクリルアミド等のN,N-ジアルキルアクリルアミド等が挙げられる。
 中でも、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸ポリエチレングリコール、スチレン及びアクリロニトリルが好ましい。
Examples of (meth) acrylamide and derivatives thereof include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, Nn-butyl (meth) acrylamide, N -N-alkyl (meth) acrylamides such as tert-butyl (meth) acrylamide; N, N-dialkylacrylamides such as N, N-dimethylacrylamide and the like.
Of these, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, styrene and acrylonitrile are preferred.
 ネットワークポリマーAにおいて、式(I)で表される部分構造の環状部に、式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる単位(A)は、ロタキサン(rotaxane)構造である。ロタキサンは、大環状分子を棒状分子が貫通し、軸の両末端に嵩高い部位を結合させることで、立体障害でリングが軸から抜けなくなったものを言う。その嵩高い部位は、ストッパー、キャップ、又は末端基と呼ばれる。それに対して、ストッパーがない場合や、ストッパーがあっても嵩高さが不十分なものを擬ロタキサン(pseudorotaxane)という。
 本発明のネットワークポリマーはストッパー成分がなく、リングと軸のみから構築されている。この意味で、単位(A)は、擬ロタキサン(pseudorotaxane)であるとも言える。しかし、ネットワークを構成することにより、別の擬ロタキサンユニット、又は、ラジカル重合性モノマーを介して結合した別の擬ロタキサンユニットがストッパーの役割を果たしているため、リングと軸が分かれることはない。
In the network polymer A, the unit (A) in which the partial structure represented by the formula (II) is clasped into the annular portion of the partial structure represented by the formula (I) is a rotaxane structure. It is. Rotaxane refers to a ring in which a rod-like molecule penetrates a macrocyclic molecule and a bulky site is bonded to both ends of the shaft so that the ring cannot be removed from the shaft due to steric hindrance. The bulky part is called a stopper, cap, or end group. On the other hand, when there is no stopper or when there is a stopper, the bulkiness is insufficient, which is called pseudorotaxane.
The network polymer of the present invention has no stopper component and is constructed only from a ring and a shaft. In this sense, the unit (A) can be said to be a pseudorotaxane. However, by forming a network, another pseudo-rotaxane unit or another pseudo-rotaxane unit bonded via a radical polymerizable monomer serves as a stopper, so that the ring and the axis are not separated.
 「ネットワークポリマーA-1」は、単位(A)をその構造中に含む。式(I)で表される部分構造と式(II)で表される部分構造のモル比は、1~10:1、好ましくは1~3:1、より好ましく1:1である。 “Network polymer A-1” contains unit (A) in its structure. The molar ratio of the partial structure represented by the formula (I) to the partial structure represented by the formula (II) is 1 to 10: 1, preferably 1 to 3: 1, more preferably 1: 1.
 「ネットワークポリマーA-2」は、単位(A)及び単位(B)をその構造中に含む。式(I)で表される部分構造と式(II)で表される部分構造のモル比は、1~10:1、好ましくは1~3:1、より好ましくは1:1である。また、単位(A)と単位(B)のモル比は1:1~100、好ましくは1:2~50、より好ましくは1:5~10である。 “Network polymer A-2” contains unit (A) and unit (B) in its structure. The molar ratio of the partial structure represented by the formula (I) and the partial structure represented by the formula (II) is 1 to 10: 1, preferably 1 to 3: 1, more preferably 1: 1. The molar ratio of the unit (A) to the unit (B) is 1: 1 to 100, preferably 1: 2 to 50, more preferably 1: 5 to 10.
 また、上記ネットワークポリマーAは、水、n-ヘキサン等の炭化水素類;クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール等のアルコール類;アセトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類;アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、エチルアセテート等の溶媒に不溶である。 The network polymer A is composed of hydrocarbons such as water and n-hexane; halogenated hydrocarbons such as chloroform and dichloromethane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; alcohols such as methanol and ethanol; acetone Ketones such as tetrahydrofuran; ethers such as diethyl ether; insoluble in solvents such as acetonitrile, N, N-dimethylformamide and ethyl acetate.
 式(I)で表される化合物及び式(II)で表される化合物は、市販されているものを用いることができるほか、従来公知の方法(非特許文献1)によって製造することができる。 As the compound represented by the formula (I) and the compound represented by the formula (II), commercially available ones can be used, and the compound can be produced by a conventionally known method (Non-patent Document 1).
 式(I)で表される部分構造は、好ましくは、下記式(III)で表される部分構造が挙げられる。 The partial structure represented by the formula (I) is preferably a partial structure represented by the following formula (III).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式中、mは1~13の整数であり、点線部は、ベンゼン環の3位又は4位のいずれか一方に結合することを示す。n2は、式(I)における定義と同じである。 In the formula, m is an integer of 1 to 13, and the dotted line part indicates that it is bonded to either the 3-position or the 4-position of the benzene ring. n2 is the same as defined in formula (I).
 また、式(II)で表される部分構造は、好ましくは、下記式(IV)で表される部分構造が挙げられる。 The partial structure represented by the formula (II) is preferably a partial structure represented by the following formula (IV).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式中、yは1~12の整数を、Zは対アニオンであり、式(II)と同様のものを例示することができる。 In the formula, y is an integer of 1 to 12, Z is a counter anion, and examples thereof are the same as those in formula (II).
[-N-基を中和後のネットワークポリマー(ネットワークポリマーB)]
 本発明のネットワークポリマーAの中和後のネットワークポリマー(以下、「ネットワークポリマーB」という)は、上記記載のネットワークポリマーAを求電子剤(RX)と反応させることにより、式(II)で表される部分構造内の-N-基を式(II')で表される部分構造内の-NR-基(Rは、求電子剤由来の残基を表す)に変換したネットワークポリマーである。
[Network polymer after neutralizing —N + H 2 — group (network polymer B)]
The network polymer after neutralization of the network polymer A of the present invention (hereinafter referred to as “network polymer B”) is obtained by reacting the above-described network polymer A with an electrophile (R 5 X) to obtain the formula (II) The —N + H 2 — group in the partial structure represented by the formula (II ′) is replaced with the —NR 5 — group (R 5 represents a residue derived from an electrophile) in the partial structure represented by the formula (II ′). It is a converted network polymer.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 ネットワークポリマーBでは、ポリマー中のロタキサン構造の架橋部位において、式(I)で表される部分構造と式(II')で表される部分構造との相互作用が弱まり、ネットワークポリマーの運動性が高まり、イオン電動度が向上する。 In the network polymer B, the interaction between the partial structure represented by the formula (I) and the partial structure represented by the formula (II ′) is weakened at the cross-linked site of the rotaxane structure in the polymer, and the mobility of the network polymer is reduced. It increases and the ion electric power improves.
 式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基であり、式(II)と同様のものを例示することができる。 In which R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched Examples of the hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms are the same as those in the formula (II).
 Rで表される求電子剤由来の残基としては、式(II)で表される化合物由来の繰り返し単位内の-N-基を-NR-基に変換できる求電子剤由来の残基であれば、特に制限されないが、例えばアルキル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等が挙げられる。また、クラウンエーテル環に対する立体障害を少なくする観点から、Rは、炭素数1~11程度であることが好ましい。 As the residue derived from the electrophile represented by R 5 , an electrophile capable of converting the —N + H 2 — group in the repeating unit derived from the compound represented by the formula (II) into a —NR 5 — group Although it is not particularly limited as long as it is a residue derived from, for example, alkyl group, alkenyl group, arylalkyl group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, arylcarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkylcarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl Group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group and the like. From the viewpoint of reducing steric hindrance to the crown ether ring, R 5 preferably has about 1 to 11 carbon atoms.
 アルキル基としては、具体的に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、i-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデカニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, i-butyl group, tert-butyl group, and cyclobutyl. Group, pentyl group, neopentyl group, amyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecanyl group and the like.
 アルケニル基としては、具体的に、ビニル基、アリル基、メタクリル基、クロトニル基、ブテニル基、ペンテニル基、シクロペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デカネニル基、ウンデカネニル基等が挙げられる。 As the alkenyl group, specifically, vinyl group, allyl group, methacryl group, crotonyl group, butenyl group, pentenyl group, cyclopentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decanenyl group, An undecanenyl group etc. are mentioned.
 アリールアルキル基としては、具体的に、ベンジル基、シンナミル基、ヒドロシンナミル基、ナフタレンメチル基等が挙げられる。 Specific examples of the arylalkyl group include a benzyl group, a cinnamyl group, a hydrocinnamyl group, and a naphthalenemethyl group.
 アルキルカルボニル基としては、具体的に、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、ブチリル基、イソブチリル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、イソクロトノイル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkylcarbonyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, acryloyl group, propioyl group, butyryl group, isobutyryl group, methacryloyl group, crotonoyl group, isocrotonoyl group, valeryl group, isovaleryl group, and pivaloyl group. Can be mentioned.
 アルコキシカルボニル基としては、具体的に、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、i-プロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペントキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、アミロキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, pentoxycarbonyl group, neopentyloxy A carbonyl group, an amyloxycarbonyl group, a hexyloxycarbonyl group, etc. are mentioned.
 アリールカルボニル基としては、具体的に、ベンゾイル基、トルオイル基、ナフトイル基、フロイル基、チオフェンカルボニル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基等が挙げられる。 Specific examples of the arylcarbonyl group include a benzoyl group, a toluoyl group, a naphthoyl group, a furoyl group, a thiophenecarbonyl group, a nicotinoyl group, and an isonicotinoyl group.
 アリールオキシカルボニル基としては、具体的に、フェノキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等が挙げられる。 Specific examples of the aryloxycarbonyl group include a phenoxycarbonyl group, a tolyloxycarbonyl group, and a naphthyloxycarbonyl group.
 アリールアルキルカルボニル基としては、具体的に、ベンジルカルボニル基、シンナモイル基、ヒドロシンナモイル基、ナフタレニルアセチル基等が挙げられる。 Specific examples of the arylalkylcarbonyl group include a benzylcarbonyl group, a cinnamoyl group, a hydrocinnamoyl group, and a naphthalenylacetyl group.
 アリールアルキルオキシカルボニル基としては、具体的に、ベンジルオキシカルボニル基、9H-フルオレン-9-イルメトキシカルボニル基等が挙げられる。 Specific examples of the arylalkyloxycarbonyl group include a benzyloxycarbonyl group and a 9H-fluoren-9-ylmethoxycarbonyl group.
 アルキルスルホニル基としては、具体的に、メタンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、カンファースルホニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkylsulfonyl group include a methanesulfonyl group, a trifluoromethanesulfonyl group, a camphorsulfonyl group, and the like.
 アリールスルホニル基としては、具体的に、ベンゼンスルホニル基、トルエンスルホニル基、ナフタレンスルホニル基等が挙げられる。 Specific examples of the arylsulfonyl group include a benzenesulfonyl group, a toluenesulfonyl group, and a naphthalenesulfonyl group.
2 本発明のネットワークポリマーの製造方法
[ネットワークポリマーAの製造]
(第1段階)
 本発明のネットワークポリマーAを製造する第一段階は、下記式(V)で表される環状化合物と、下記式(VI)で表される直鎖状化合物とを混合することである。混合条件は特に限定されないが、通常、クロロホルム、トルエン等の有機溶媒中、室温下で混合する。
2 Method for producing network polymer of the present invention [Production of network polymer A]
(First stage)
The first step for producing the network polymer A of the present invention is to mix a cyclic compound represented by the following formula (V) and a linear compound represented by the following formula (VI). The mixing conditions are not particularly limited, but they are usually mixed at room temperature in an organic solvent such as chloroform and toluene.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。n1は、3又は4の整数を表す。 In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched And X 1 and X 2 are the same or different and each represents a group that acts as a bonding site during the polymerization reaction. n1 represents an integer of 3 or 4.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは、同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。Zは対アニオンを表す。 In which R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched And X 3 and X 4 are the same or different and each represents a group that acts as a bonding site during the polymerization reaction. Z represents a counter anion.
 また、ネットワークポリマーAの製造には、上記式(V)で表わされる化合物にかえて、その重合体である下記式(VII)で表わされる化合物を用いることもできる。 In addition, in the production of the network polymer A, a compound represented by the following formula (VII) which is a polymer thereof can be used instead of the compound represented by the above formula (V).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基又は重合反応時に結合部位として作用しない基を表す。n1は、3又は4の整数を表し、n2は2~30の整数を表す。 In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched And X 1 and X 2 are the same or different and represent a group that acts as a binding site during a polymerization reaction or a group that does not act as a binding site during a polymerization reaction. n1 represents an integer of 3 or 4, and n2 represents an integer of 2 to 30.
 R、R、R及びRで表わされる、「-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基」において、「飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基」としては、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基等のアルキレン基;エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、sec-ブチリデン基、tert-ブチリデン基、n-ペンチリデン基、n-ヘキシリデン基、デカメチリデン基、ペンタデカメチリデン基等のアルキリデン基等を挙げることができるが、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基であれば、これらに限られるものではなく、立体障害等の点から、炭素数1~11であることがより好ましい。 Represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , “saturated or partially unsaturated, linear or branched, optionally having —O—, —CO—, —COO— or —CONH— In the “chain hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms”, “saturated or partially unsaturated, linear or branched hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms” includes methylene group, dimethylene group, trimethylene Group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group, pentadecamethylene group Alkylene groups such as: ethylidene, propylidene, isopropylidene, sec-butylidene, tert-butylidene, n-pentylidene, n Examples thereof include alkylidene groups such as a hexylidene group, a decamethylidene group, and a pentadecamethylidene group, but a saturated or partially unsaturated, linear or branched hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the number of carbon atoms is not limited to these, and a carbon number of 1 to 11 is more preferable from the viewpoint of steric hindrance and the like.
 X~Xの「重合反応時に結合部位として作用する基」としては、重合反応時に結合部位として作用する基であれば特に制限されず、例えば、カチオン重合、アニオン重合、ラジカル重合、配位重合、メタセシス重合、開環重合等に用いられる重合性官能基を挙げることができる。
 具体的には、アクリル基、メタクリル基、スチレン基、ビニル基、シアン化ビニル基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、アクリルアミド基、メタアクリルアミド基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルエーテル基、オキセタニル基、架橋性シリコン基、ビニルエーテル基、エピスルフィド基、エチレンイミン基、マレイミド基等が挙げられる。
The “group that acts as a binding site during the polymerization reaction” of X 1 to X 4 is not particularly limited as long as it is a group that acts as a binding site during the polymerization reaction. For example, cationic polymerization, anionic polymerization, radical polymerization, coordination Examples thereof include polymerizable functional groups used for polymerization, metathesis polymerization, ring-opening polymerization and the like.
Specifically, acrylic group, methacryl group, styrene group, vinyl group, vinyl cyanide group, acryloyl group, methacryloyl group, acrylamide group, methacrylamide group, epoxy group, glycidyl group, glycidyl ether group, oxetanyl group, crosslinking A functional silicon group, vinyl ether group, episulfide group, ethyleneimine group, maleimide group and the like.
 X及びXの「重合反応時に結合部位として作用しない基」はネットワークポリマーA-2に含まれる構造であり、X及びXとしては、n2=1の場合の式(V)で表される化合物をカチオン重合、アニオン重合、ラジカル重合、配位重合、メタセシス重合、開環重合等により重合してn2=2~30の重合体を製造した後に、重合体末端の重合反応時に結合部位として作用する基の反応を終了させることにより生じる基であり、重合反応性を持たない官能基であれば特に制限はされない。
 具体的には、アルキル基、アルコキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリール基等が挙げられる。
The “group that does not act as a binding site during the polymerization reaction” of X 1 and X 2 is a structure contained in the network polymer A-2, and X 1 and X 2 are represented by the formula (V) when n2 = 1. After the resulting compound is polymerized by cationic polymerization, anionic polymerization, radical polymerization, coordination polymerization, metathesis polymerization, ring-opening polymerization or the like to produce a polymer of n2 = 2 to 30, a bonding site at the time of the polymerization reaction at the end of the polymer There is no particular limitation as long as it is a functional group that does not have polymerization reactivity.
Specific examples include an alkyl group, an alkoxy group, an alkyloxycarbonyl group, and an aryl group.
 式(VI)で表される化合物において、Zで表される対イオンとしては、特に限定されないが、式(V)で表される部分構造の環状部に式(VI)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなるロタキサン構造又は擬ロタキサン構造を構築することができ、且つ前記ロタキサン構造又は擬ロタキサン構造中の式(VI)で表される部分構造由来の単位内の-N-基を-NR-基(Rは、求電子剤由来の残基を表す)に変換することが可能な一価の陰イオンであればよい。
 具体的には、BF 、PF 、AsF 、PCl 、BCl 、AsCl 、SbCl 、TaCl 、NbCl 、PBr 、BBr 、AsBr 、AlBr 、TaBr 、NbBr 、SbF 、AlF 、ClO 、AlCl 、TaF 、NbF 、CN、F(HF) (当該式中、mは1以上4以下の数値を表す。)、N(RfSO 、C(RfSO 、RfSO 、RfCO2 、N(SOF) 等が挙げられる。
 N(RfSO 、C(RfSO 、RfSO 又はRfCO で表されるアニオンに含まれるRfは、炭素数1~12のフルオロアルキル基を表し、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル及びノナフルオロブチルなどのフッ素化されたアルキル基が挙げられる。
In the compound represented by the formula (VI), the counter ion represented by Z is not particularly limited, but the moiety represented by the formula (VI) is added to the cyclic part of the partial structure represented by the formula (V). -N in a unit derived from the partial structure represented by the formula (VI) in the rotaxane structure or pseudo-rotaxane structure, in which a rotaxane structure or pseudo-rotaxane structure in which the structure is included in a skewered manner can be constructed Any monovalent anion capable of converting a + H 2 — group into a —NR 5 — group (R 5 represents a residue derived from an electrophile) may be used.
Specifically, BF 4 , PF 6 , AsF 6 , PCl 6 , BCl 4 , AsCl 6 , SbCl 6 , TaCl 6 , NbCl 6 , PBr 6 , BBr 4 , AsBr 6 , AlBr 4 , TaBr 6 , NbBr 6 , SbF 6 , AlF 4 , ClO 4 , AlCl 4 , TaF 6 , NbF 6 , CN , F (HF) m In the formula, m represents a numerical value of 1 or more and 4 or less.), N (RfSO 3 ) 2 , C (RfSO 3 ) 3 , RfSO 3 , RfCO 2 , N (SO 2 F) 2 — and the like Can be mentioned.
Rf contained in the anion represented by N (RfSO 3 ) 2 , C (RfSO 3 ) 3 , RfSO 3 or RfCO 2 represents a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, trifluoromethyl, Examples include fluorinated alkyl groups such as pentafluoroethyl, heptafluoropropyl and nonafluorobutyl.
 式(V)で表される化合物及び式(VI)で表される直鎖状化合物を混合すると、式(V)中のクラウンエーテル環に、式(VI)で表される化合物中のN基が包接された構造(A)、すなわち擬ロタキサン構造を形成する。すなわち、式(V)で表される化合物が大環状化合物として働き、式(VI)で表される化合物が直鎖状化合物として働く。ここで、式(V)で表される化合物と式(VI)で表される化合物の混合比は、モル比で1~10:1、好ましくは1~3:1、より好ましく1:1である。擬ロタキサン複合体の形成は、H-NMR測定によって確認することができる。 When the compound represented by the formula (V) and the linear compound represented by the formula (VI) are mixed, the N + in the compound represented by the formula (VI) is added to the crown ether ring in the formula (V). A structure (A) in which an H 2 group is included, that is, a pseudo-rotaxane structure is formed. That is, the compound represented by the formula (V) functions as a macrocyclic compound, and the compound represented by the formula (VI) functions as a linear compound. Here, the mixing ratio of the compound represented by the formula (V) and the compound represented by the formula (VI) is 1 to 10: 1, preferably 1 to 3: 1, more preferably 1: 1 in molar ratio. is there. The formation of the pseudorotaxane complex can be confirmed by 1 H-NMR measurement.
 式(V)で表される化合物をあらかじめ重合して用いることもできる。この重合体は上記式(VII)で表わされる化合物であり、重合反応としては、式(V)で表される化合物を重合することができる限り特に制限されないが、例えば、カチオン重合、アニオン重合、ラジカル重合、配位重合、メタセシス重合、開環重合等により行うことができ、特にメタセシス重合が好ましい。
 なお、式(VII)で表される環状化合物のn2=1で表される単量体であり、X及びXが重合反応時に結合部位として作用しない基である場合も、該化合物を用いて本発明のネットワークポリマーを製造することができる。
The compound represented by the formula (V) can be polymerized in advance. This polymer is a compound represented by the above formula (VII), and the polymerization reaction is not particularly limited as long as the compound represented by the formula (V) can be polymerized. For example, cationic polymerization, anionic polymerization, The polymerization can be carried out by radical polymerization, coordination polymerization, metathesis polymerization, ring-opening polymerization, etc., with metathesis polymerization being particularly preferred.
In addition, when the monomer represented by n2 = 1 of the cyclic compound represented by the formula (VII) and X 1 and X 2 are groups that do not act as a binding site during the polymerization reaction, the compound is used. Thus, the network polymer of the present invention can be produced.
 メタセシス重合反応は式(V)又は式(VII)で表される環状化合物の重合反応時に結合部位として作用する基X及びXが炭素-炭素二重結合を有する場合、触媒の作用によって、二重結合部が組換わることで重合が起きる反応である。触媒としては、メタセシス反応が進行するものであれば特に制限されないが、好適にはグラブス触媒、より好適には第一世代のグラブス触媒である。用いることができる溶媒としては、n2が1である式(VII)で表される化合物及び反応に用いる触媒を溶解することができれば制限されず、好適にはジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、トルエン等であり、より好適にはジクロロメタンである。 In the metathesis polymerization reaction, when the groups X 1 and X 2 acting as a bonding site in the polymerization reaction of the cyclic compound represented by the formula (V) or the formula (VII) have a carbon-carbon double bond, This is a reaction in which polymerization occurs by recombination of double bond portions. The catalyst is not particularly limited as long as the metathesis reaction proceeds, but is preferably a Grubbs catalyst, more preferably a first generation Grubbs catalyst. The solvent that can be used is not limited as long as it can dissolve the compound represented by the formula (VII) in which n2 is 1 and the catalyst used in the reaction, and preferably include dichloromethane, chloroform, tetrahydrofuran, toluene, and the like. More preferably, it is dichloromethane.
 重合反応後の式(VII)で表される化合物は、重合体末端のX及びXは重合反応時に結合部位として作用する基である。そのため、X及びXを、重合反応時に結合部位として作用しない基へと変換するためには、重合反応後、X及びXにアルキル基、アルコキシ基、アルキルオキシカルボニル基、アリール基等を導入すること等が挙げられる。この他にも、重合反応終了後に触媒的水素添加反応によりX及びXの炭素-炭素二重結合を飽和することなどが考えられるが、変換方法はこれに限られるものではない。 In the compound represented by the formula (VII) after the polymerization reaction, X 1 and X 2 at the end of the polymer are groups that act as binding sites during the polymerization reaction. Therefore, the X 1 and X 2, in order to convert into a group that does not act as a binding site during the polymerization reaction, after the polymerization reaction, an alkyl group in X 1 and X 2, alkoxy group, alkyloxycarbonyl group, an aryl group And the like. In addition to this, it is conceivable to saturate the carbon-carbon double bonds of X 1 and X 2 by a catalytic hydrogenation reaction after completion of the polymerization reaction, but the conversion method is not limited to this.
 式(V)又は式(VII)で表される化合物及び式(VI)で表される化合物を混合すると、式(V)又は式(VII)で表される化合物のクラウンエーテル環に、式(VI)で表される化合物中のN基が包接された構造(A)、すなわち擬ロタキサン複合体を形成する。ここで、式(V)又は式(VII)で表される化合物と式(II)で表される化合物の混合比は、モル比で1~10:1、好ましくは1~3:1、より好ましく1:1である。擬ロタキサン複合体の形成は、H-NMR測定によって確認することができる。 When the compound represented by the formula (V) or the formula (VII) and the compound represented by the formula (VI) are mixed, the compound represented by the formula (V) or the formula (VII) has a formula (V) A structure (A) in which an N + H 2 group in the compound represented by VI) is included, that is, a pseudo-rotaxane complex is formed. Here, the mixing ratio of the compound represented by the formula (V) or the formula (VII) and the compound represented by the formula (II) is 1 to 10: 1, preferably 1 to 3: 1 in terms of molar ratio. Preferably it is 1: 1. The formation of the pseudorotaxane complex can be confirmed by 1 H-NMR measurement.
 構造(A)の形成は、溶媒中で式(V)又は式(VII)で表される化合物及び式(VI)で表される化合物を混合し、これらのH-NMRを測定した際に、式(VI)で表される化合物のアンモニウム塩近傍のプロトンのケミカルシフトが低磁場へシフトすることで確認することができる。 The structure (A) is formed when a compound represented by the formula (V) or the formula (VII) and a compound represented by the formula (VI) are mixed in a solvent and their 1 H-NMR is measured. The chemical shift of protons near the ammonium salt of the compound represented by the formula (VI) can be confirmed by shifting to a low magnetic field.
(第二段階)
 本発明のネットワークポリマーA製造の第二段階は、第一段階で形成した構造(A)を重合させること(ネットワークポリマーA-1の製造)、若しくは構造(A)及びラジカル重合性モノマーを重合させること(ネットワークポリマーA-2の製造)である。
 第一段階で形成した擬ロタキサン複合体は、X~Xの重合性官能基を4方向に配向した構造、又はX及びXの重合性官能基を2方向に配向した構造を持つ。そして、X~Xの重合性官能基の反応性、あるいは重合方法を選択することで、重合後のネットワークポリマーの構造を制御することができる。
(Second stage)
In the second stage of the production of the network polymer A of the present invention, the structure (A) formed in the first stage is polymerized (production of the network polymer A-1), or the structure (A) and the radical polymerizable monomer are polymerized. (Manufacture of network polymer A-2).
The pseudo-rotaxane complex formed in the first step has a structure in which the polymerizable functional groups of X 1 to X 4 are oriented in four directions, or a structure in which the polymerizable functional groups of X 3 and X 4 are oriented in two directions. . The structure of the network polymer after polymerization can be controlled by selecting the reactivity of the polymerizable functional groups X 1 to X 4 or the polymerization method.
 ネットワークポリマーA-1の製造においては、構造(A)が重合し、生成するネットワークポリマーに式(I)及び式(II)で表わされる部分構造が含まれる限り重合方法は限定されないが、オレフィンメタセシス反応又はラジカル重合反応が好ましい。オレフィンメタセシス反応による重合により生成したネットワークポリマーは、ポリマー主鎖にロタキサンユニットが組み込まれた構造となり、他方、ラジカル重合によるネットワークポリマーは、ポリマー側鎖にロタキサンユニットが組み込まれた構造となる。
 ここで、「ポリマー主鎖にロタキサンユニットが組み込まれた構造」とは、ポリマーの伸長方向に沿ってロタキサンユニットが並んだ構造を意味し、「ポリマー側鎖にロタキサンユニットが組み込まれた構造」とは、ポリマーの伸長方向に対して垂直方向にロタキサンユニットが位置することを意味する。
In the production of the network polymer A-1, the polymerization method is not limited as long as the structure (A) is polymerized and the resulting network polymer includes the partial structures represented by the formulas (I) and (II). However, the olefin metathesis is not limited. Reaction or radical polymerization reaction is preferred. The network polymer produced by the polymerization by olefin metathesis reaction has a structure in which a rotaxane unit is incorporated in the polymer main chain, while the network polymer by radical polymerization has a structure in which a rotaxane unit is incorporated in the polymer side chain.
Here, “the structure in which the rotaxane unit is incorporated in the polymer main chain” means a structure in which the rotaxane units are arranged along the extending direction of the polymer, and “the structure in which the rotaxane unit is incorporated in the polymer side chain”. Means that the rotaxane unit is located in a direction perpendicular to the direction of elongation of the polymer.
 また、ネットワークポリマーA-2の製造においては、構造(A)とラジカル重合性モノマーの重合反応は、これらが重合し、生成するネットワークポリマーに式(I)及び式(II)で表わされる部分構造が含まれる限り重合方法は限定されないが、ラジカル重合反応が好ましい。ラジカル重合反応は、式(V)、式(VI)における重合性官能基及びラジカル重合性モノマーが反応し、重合活性点を生じる反応であれば制限されず、例えば、熱や光に曝す方法や、他の活性種を添加する方法などが挙げられ、重合反応時には、重合開始剤や反応活性種の安定剤などを添加してもよい。ここで、擬ロタキサン複合体とラジカル重合性モノマーの混合比は、モル比で1:1~100、好ましくは1:2~50、より好ましく1:5~10である。反応条件は特に限定されないが、通常、クロロホルム、トルエン等の有機溶媒中、室温~100℃で1~24時間反応させる。 In the production of the network polymer A-2, the polymerization reaction between the structure (A) and the radically polymerizable monomer is a partial structure represented by the formula (I) and the formula (II) in the network polymer produced by the polymerization. As long as is included, the polymerization method is not limited, but a radical polymerization reaction is preferred. The radical polymerization reaction is not limited as long as the polymerizable functional group and the radical polymerizable monomer in the formula (V) and the formula (VI) react to generate a polymerization active site. For example, a method of exposing to heat or light, And a method of adding other active species, and a polymerization initiator, a reactive active species stabilizer, and the like may be added during the polymerization reaction. Here, the mixing ratio of the pseudorotaxane complex and the radical polymerizable monomer is 1: 1 to 100, preferably 1: 2 to 50, more preferably 1: 5 to 10 in terms of molar ratio. The reaction conditions are not particularly limited, but the reaction is usually carried out in an organic solvent such as chloroform and toluene at room temperature to 100 ° C. for 1 to 24 hours.
 上記の方法で製造されたネットワークポリマーの構造は、H-NMR測定、IR測定等により確認することができる。 The structure of the network polymer produced by the above method can be confirmed by 1 H-NMR measurement, IR measurement or the like.
 重合反応は、式(V)又は式(VII)、及び式(VI)における重合性官能基が反応し、重合活性点を生じる反応であれば制限されない。例えば、熱や光に曝す方法や、他の活性種を添加する方法などが挙げられ、重合反応時には、重合開始剤や反応活性種の安定剤などを添加してもよい。 The polymerization reaction is not limited as long as the polymerizable functional group in Formula (V) or Formula (VII) and Formula (VI) reacts to generate a polymerization active site. Examples thereof include a method of exposing to heat and light, a method of adding other active species, and the like, and a polymerization initiator, a stabilizer of reactive active species, and the like may be added during the polymerization reaction.
 使用される重合開始剤としては、従来公知のものでよく、たとえば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩などのアゾ系開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素などの過酸化物系開始剤などが挙げられる。
 また、特に光重合開始剤としては、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3-メチルアセトフェノン、ベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパン-1-オン、2-ベンジルー2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1,4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、オリゴ(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-(4-(1-メチルビニル)フェニル)プロパノン)等を挙げることができる。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The polymerization initiator used may be a conventionally known polymerization initiator such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) disulfate, 2,2 '-Azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] Azo initiators such as dihydrochloride; persulfate initiators such as potassium persulfate and ammonium persulfate; peroxide initiators such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide and hydrogen peroxide It is done.
In particular, as photopolymerization initiators, acetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, Triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, benzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4′-dimethoxybenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, benzoinpropyl ether, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 1- (4 -Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, thioxanthone, diethyl Oxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4- Morpholinophenyl) -butanone-1,4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis- (2,6- Dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, oligo (2-hydroxy-2-methyl-1- (4- (1-methylvinyl) phenyl) propanone) and the like. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
[ネットワークポリマーBの製造]
 上述したネットワークポリマーAに、さらに求電子剤を反応させ、式(II)で表される部分構造の-N-基を、式(II')で表される部分構造の-NR-基(Rは、求電子剤由来の残基を表す。)に変換することで、ネットワークポリマーBを製造することができる。
[Manufacture of network polymer B]
The network polymer A described above is further reacted with an electrophile, and the —N + H 2 — group of the partial structure represented by the formula (II) is converted to —NR 5 of the partial structure represented by the formula (II ′). The network polymer B can be produced by converting to a group (R 5 represents a residue derived from an electrophile).
 当該求電子剤としては、式(II)で表される部分構造の-N-基を、式(II')で表される部分構造の-NR-基に変換することができるものであれば特に制限されないが、例えば直鎖状若しくは分岐状のアルキルハライド、直鎖状若しくは分岐状のアルケニルハライド、アリールアルキルハライド、酸ハライド、酸無水物、炭酸ハライド、無水炭酸ジエステル、アルキルスルホニルハライド、アリールスルホニルハライド等が挙げられる。クラウンエーテル環に対する立体障害を少なくする観点から、求電子剤としては、炭素数1~11程度であることが好ましい。 As the electrophile, a —N + H 2 — group having a partial structure represented by the formula (II) can be converted into a —NR 5 — group having a partial structure represented by the formula (II ′). There is no particular limitation as long as it is a linear or branched alkyl halide, linear or branched alkenyl halide, arylalkyl halide, acid halide, acid anhydride, carbonic acid halide, carbonic acid diester, alkylsulfonyl, for example. Halides, arylsulfonyl halides and the like can be mentioned. From the viewpoint of reducing steric hindrance to the crown ether ring, the electrophile preferably has about 1 to 11 carbon atoms.
 当該求電子剤としての直鎖状若しくは分岐状のアルキルハライドとしては、具体的には、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化n-プロピル、臭化n-プロピル、ヨウ化n-プロピル、塩化i-プロピル、臭化i-プロピル、ヨウ化i-プロピル、塩化シクロプロピル、臭化シクロプロピル、ヨウ化シクロプロピル、塩化n-ブチル、臭化n-ブチル、ヨウ化n-ブチル、塩化sec-ブチル、臭化sec-ブチル、ヨウ化sec-ブチル、塩化i-ブチル、臭化i-ブチル、ヨウ化i-ブチル、塩化tert-ブチル、臭化tert-ブチル、ヨウ化tert-ブチル、塩化シクロブチル、臭化シクロブチル、ヨウ化シクロブチル、塩化ペンチル、臭化ペンチル、ヨウ化ペンチル、塩化ネオペンチル、臭化ネオペンチル、ヨウ化ネオペンチル、塩化アミル、臭化アミル、ヨウ化アミル、塩化シクロペンチル、臭化シクロペンチル、ヨウ化シクロペンチル、塩化ヘキシル、臭化ヘキシル、ヨウ化ヘキシル、塩化シクロヘキシル、臭化シクロヘキシル、ヨウ化シクロヘキシル、塩化ヘプチル、臭化ヘプチル、ヨウ化ヘプチル、塩化オクチル、臭化オクチル、ヨウ化オクチル、塩化ノニル、臭化ノニル、ヨウ化ノニル、塩化デシル、臭化デシル、ヨウ化デシル、塩化ウンデシル、臭化ウンデシル、ヨウ化ウンデシル等が挙げられる。 Specific examples of the linear or branched alkyl halide as the electrophile include methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, ethyl chloride, ethyl bromide, ethyl iodide, n-propyl chloride, N-propyl bromide, n-propyl iodide, i-propyl chloride, i-propyl bromide, i-propyl iodide, cyclopropyl chloride, cyclopropyl bromide, cyclopropyl iodide, n-butyl chloride, bromide n-butyl, n-butyl iodide, sec-butyl chloride, sec-butyl bromide, sec-butyl iodide, i-butyl chloride, i-butyl bromide, i-butyl iodide, tert-butyl chloride, odor Tert-butyl iodide, tert-butyl iodide, cyclobutyl chloride, cyclobutyl bromide, cyclobutyl iodide, pentyl chloride, pentyl bromide, pentyl iodide, chloride Opentyl, neopentyl bromide, neopentyl iodide, amyl chloride, amyl bromide, amyl iodide, cyclopentyl chloride, cyclopentyl bromide, cyclopentyl iodide, hexyl chloride, hexyl bromide, hexyl iodide, cyclohexyl chloride, cyclohexyl bromide, Cyclohexyl iodide, heptyl chloride, heptyl bromide, heptyl iodide, octyl chloride, octyl bromide, octyl iodide, nonyl chloride, nonyl bromide, nonyl iodide, decyl chloride, decyl bromide, decyl iodide, undecyl chloride , Undecyl bromide, undecyl iodide, and the like.
 当該求電子剤としての直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基としては、具体的に、塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリル、塩化メタクリル、臭化メタクリル、ヨウ化メタクリル、塩化クロトニル、臭化クロトニル、ヨウ化クロトニル、塩化ブテニル、臭化ブテニル、ヨウ化ブテニル、塩化ペンテニル、臭化ペンテニル、ヨウ化ペンテニル、塩化シクロペンテニル、臭化シクロペンテニル、ヨウ化シクロペンテニル、塩化ヘキセニル、臭化ヘキセニル、ヨウ化ヘキセニル、塩化シクロヘキセニル、臭化シクロヘキセニル、ヨウ化シクロヘキセニル、塩化ヘプテニル、臭化ヘプテニル、ヨウ化ヘプテニル、塩化オクテニル、臭化オクテニル、ヨウ化オクテニル、塩化ノネニル、臭化ノネニル、ヨウ化ノネニル、塩化デセニル、臭化デセニル、ヨウ化デセニル、塩化ウンデセニル、臭化ウンデセニル、ヨウ化ウンデセニル等が挙げられる。 Specific examples of the linear or branched alkenyl group as the electrophile include vinyl chloride, vinyl bromide, vinyl iodide, allyl chloride, allyl bromide, allyl iodide, methacryl chloride, methacryl bromide. , Methacrylic iodide, crotonyl chloride, crotonyl bromide, crotonyl iodide, butenyl chloride, butenyl bromide, butenyl iodide, pentenyl chloride, pentenyl bromide, pentenyl iodide, cyclopentenyl chloride, cyclopentenyl bromide, cycloiodide iodide Pentenyl, hexenyl chloride, hexenyl bromide, hexenyl iodide, cyclohexenyl chloride, cyclohexenyl bromide, cyclohexenyl iodide, heptenyl chloride, heptenyl bromide, heptenyl iodide, octenyl chloride, octenyl bromide, octenyl iodide, chloride Nonenyl, nonenyl bromide, iodide Neniru, decenyl chloride, bromide, decenyl, iodide decenyl, undecenyl chloride, bromide undecenyl, and the like iodide undecenyl is.
 当該求電子剤としてのアリールアルキルハライドとしては、具体的に、ベンジルクロリド、ベンジルブロミド、ベンジルヨージド、シンナミルクロリド、シンナミルブロミド、シンナミルヨージド、ヒドロシンナミルクロリド、ヒドロシンナミルブロミド、ヒドロシンナミルヨージド、ナフタレンメチルクロリド、ナフタレンメチルブロミド、ナフタレンメチルヨージド基等が挙げられる。 Specific examples of the arylalkyl halide as the electrophile include benzyl chloride, benzyl bromide, benzyl iodide, cinnamilk chloride, cinnamyl bromide, cinnamyl iodide, hydrocinnamilk chloride, hydrocinnamyl bromide, hydro Cinnamyl iodide, naphthalene methyl chloride, naphthalene methyl bromide, naphthalene methyl iodide group and the like can be mentioned.
 これら直鎖状若しくは分岐状のアルキルハライド、直鎖状若しくは分岐状のアルケニルハライド、又はアリールアルキルハライドを用いた、式(II)で表される部分構造の-N-基の-NR-基への変換方法としては、変換ができる方法であれば、特に制限されないが、例えば、塩基を用いて式(II)で表される部分構造の-N-基を-NH-へと変換した後に、金属ヒドリドを用いて窒素アニオンを生じさせ、直鎖状若しくは分岐状のアルキルハライド、直鎖状若しくは分岐状のアルケニルハライド又はアリールアルキルハライドと反応させる方法が挙げられる。このとき、金属ヨウ化物等を添加することで、窒素アニオンと求核剤との反応性を増しても良い。 Using the linear or branched alkyl halide, the linear or branched alkenyl halide, or the arylalkyl halide, the —NR + H 2 — group of the partial structure represented by the formula (II) The method for converting to a 5 -group is not particularly limited as long as it can be converted. For example, a -N + H 2 -group having a partial structure represented by the formula (II) is converted to -NH using a base. Examples thereof include a method in which a nitrogen anion is generated using a metal hydride after being converted to-, and reacted with a linear or branched alkyl halide, a linear or branched alkenyl halide, or an arylalkyl halide. At this time, the reactivity between the nitrogen anion and the nucleophile may be increased by adding a metal iodide or the like.
 このとき用いることのできる塩基としては、無機塩基、有機塩基のいずれでもかまわないが、有機塩基が好ましく、三級アミンが好ましい。より具体的には、トリエチルアミン、トリn-ブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン(1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)等が挙げられる。
 金属ヒドリドとしては、水素化ナトリウム、水素化リチウム、水素化カリウムが挙げられ、取り扱いの容易さから、油性水素化ナトリウムが好ましい。
 反応溶媒としては、活性水素を持たない反応溶媒であれば特に制限はされないが、好ましい溶媒としてテトラヒドロフラン、N,N-ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド等が挙げられる。
The base that can be used at this time may be either an inorganic base or an organic base, but an organic base is preferable, and a tertiary amine is preferable. More specifically, triethylamine, tri-n-butylamine, diazabicycloundecene (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene) and the like can be mentioned.
Examples of the metal hydride include sodium hydride, lithium hydride, and potassium hydride, and oily sodium hydride is preferable because of easy handling.
The reaction solvent is not particularly limited as long as it does not have active hydrogen, and preferred solvents include tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide and the like.
 当該求電子剤としての酸ハライドとしては、ホルミルクロリド、ホルミルブロミド、アセチルクロリド、アセチルブロミド、プロピオニルクロリド、プロピオニルブロミド、アクリロイルクロリド、アクリロイルブロミド、プロピオロイルクロリド、プロピオロイルブロミド、ブチリルクロリド、ブチリルブロミド、イソブチリルクロリド、イソブチリルブロミド、メタクリロイルクロリド、メタクリロイルブロミド、クロトノイルクロリド、クロトノイルブロミド、イソクロトノイルクロリド、イソクロトノイルブロミド、バレリルクロリド、バレリルブロミド、イソバレリルクロリド、イソバレリルブロミド、ピバロイルクロリド、ピバロイルブロミド、安息香酸クロリド、安息香酸ブロミド、トリル酸クロリド、トリル酸ブロミド、ナフタレン酸クロリド、ナフタレン酸ブロミド、フランカルボン酸クロリド、フランカルボン酸ブロミド、チオフェンカルボン酸クロリド、チオフェンカルボン酸ブロミド、ニコチン酸クロリド、ニコチン酸ブロミド、イソニコチン酸クロリド、イソニコチン酸ブロミド、ベンジルカルボニルクロリド、ベンジルカルボニルブロミド、シンナモイルクロリド、シンナモイルブロミド、ヒドロシンナモイルクロリド、ヒドロシンナモイルブロミド、ナフタレニルアセチルクロリド、ナフタレニルアセチルブロミド等が挙げられる。 As the acid halide as the electrophile, formyl chloride, formyl bromide, acetyl chloride, acetyl bromide, propionyl chloride, propionyl bromide, acryloyl chloride, acryloyl bromide, propioroyl chloride, propioroyl bromide, butyryl chloride, butyryl bromide , Isobutyryl chloride, isobutyryl bromide, methacryloyl chloride, methacryloyl bromide, crotonoyl chloride, crotonoyl bromide, isocrotonoyl chloride, isocrotonoyl bromide, valeryl chloride, valeryl bromide, isovaleryl chloride, isovale Rilbromide, pivaloyl chloride, pivaloyl bromide, benzoic acid chloride, benzoic acid bromide, tolylic acid chloride, tolylic acid bromide, Phthalene chloride, naphthalene bromide, furan carboxylic acid chloride, furan carboxylic acid bromide, thiophene carboxylic acid chloride, thiophene carboxylic acid bromide, nicotinic acid chloride, nicotinic acid bromide, isonicotinic acid chloride, isonicotinic acid bromide, benzylcarbonyl chloride, Examples include benzylcarbonyl bromide, cinnamoyl chloride, cinnamoyl bromide, hydrocinnamoyl chloride, hydrocinnamoyl bromide, naphthalenyl acetyl chloride, naphthalenyl acetyl bromide and the like.
 当該求電子剤としての酸無水物としては、ギ酸無水物、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水アクリル酸、無水プロピオール酸、無水ブタン酸、無水イソブタン酸、無水メタクリル酸、無水クロトン酸、無水イソクロトン酸、無水バレル酸、無水イソバレル酸、無水ピバル酸、無水安息香酸、無水トリル酸、無水ナフタレン酸、無水フランカルボン酸、無水チオフェンカルボン酸、無水ニコチン酸、無水イソニコチン酸、無水シンナム酸、無水ヒドロシンナム酸、無水ナフタレニル酢酸等が挙げられる。 Examples of the acid anhydride as the electrophile include formic anhydride, acetic anhydride, propionic anhydride, acrylic anhydride, propiolic anhydride, butanoic anhydride, isobutanoic anhydride, methacrylic anhydride, crotonic anhydride, isocrotonic anhydride , Barrelic anhydride, isovaleric anhydride, pivalic anhydride, benzoic anhydride, tolyric anhydride, naphthalene anhydride, furan carboxylic anhydride, thiophene carboxylic anhydride, nicotinic anhydride, isonicotinic anhydride, cinnam anhydride, hydrocinnam anhydride Examples include acid and naphthalenyl acetic anhydride.
 当該求電子剤としての炭酸ハライドとしては、メトキシカルボニルクロリド、エトキシカルボニルクロリド、n-プロポキシカルボニルクロリド、i-プロポキシカルボニルクロリド、n-ブトキシカルボニルクロリド、tert-ブトキシカルボニルクロリド、ペントキシカルボニルクロリド、ネオペンチルオキシカルボニルクロリド、アミロキシカルボニルクロリド、ヘキシルオキシカルボニルクロリド、フェノキシカルボニルクロリド、ナフチルオキシカルボニルクロリド、ベンジルオキシカルボニルクロリド、トリルオキシカルボニルクロリド、9H-フルオレン-9-イルメトキシカルボニルクロリド等が挙げられる。 Carbonic acid halides as the electrophiles include methoxycarbonyl chloride, ethoxycarbonyl chloride, n-propoxycarbonyl chloride, i-propoxycarbonyl chloride, n-butoxycarbonyl chloride, tert-butoxycarbonyl chloride, pentoxycarbonyl chloride, neopentyl. Examples thereof include oxycarbonyl chloride, amyloxycarbonyl chloride, hexyloxycarbonyl chloride, phenoxycarbonyl chloride, naphthyloxycarbonyl chloride, benzyloxycarbonyl chloride, tolyloxycarbonyl chloride, 9H-fluoren-9-ylmethoxycarbonyl chloride and the like.
 当該求電子剤としての無水炭酸ジエステルとしては、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジn-プロピル、炭酸ジi-プロピル、炭酸ジn-ブチル、炭酸ジtert-ブチル、炭酸ジペンチル、炭酸ジネオペンチル、炭酸ジアミル、炭酸ジヘキシル、炭酸ジフェニル、炭酸ジトリル、炭酸ジナフチル、炭酸ジベンジル、炭酸ジ(9H-フルオレン-9-イルメチル)等が挙げられる。 Examples of the anhydrous carbonic acid diester as the electrophile include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-i-propyl carbonate, di-n-butyl carbonate, di-tert-butyl carbonate, dipentyl carbonate, dineopentyl carbonate, diamyl carbonate , Dihexyl carbonate, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, dinaphthyl carbonate, dibenzyl carbonate, di (9H-fluoren-9-ylmethyl) carbonate, and the like.
 当該求電子剤としてのアルキルスルホニルハライド及びアリールスルホニルハライドとしては、メタンスルホニルクロリド、トリフルオロメタンスルホニルクロリド、カンファースルホニルクロリド、ベンゼンスルホニルクロリド、トルエンスルホニルクロリド、ナフタレンスルホニルクロリド等が挙げられる。 Examples of the alkylsulfonyl halide and arylsulfonyl halide as the electrophile include methanesulfonyl chloride, trifluoromethanesulfonyl chloride, camphorsulfonyl chloride, benzenesulfonyl chloride, toluenesulfonyl chloride, naphthalenesulfonyl chloride and the like.
 酸ハライド、酸無水物、炭酸ハライド、無水炭酸ジエステル、アルキルスルホニルハライド又はアリールスルホニルハライド等を用いた、式(II)で表される部分構造の-N-基の、式(II')で表される部分構造の-NR-基への変換方法としては、変換ができる方法であれば、特に制限されないが、例えば、塩基と前記酸ハライド、酸無水物、炭酸ハライド、無水炭酸ジエステル、アルキルスルホニルハライド又はアリールスルホニルハライド等を共存させることで、-N-基を-NR-基へと変換できる。 Using the acid halide, acid anhydride, carbonic acid halide, anhydrous carbonic acid diester, alkylsulfonyl halide, arylsulfonyl halide or the like, the —N + H 2 — group of the partial structure represented by the formula (II) is represented by the formula (II ′ The method for converting the partial structure represented by (II) to the —NR 5 — group is not particularly limited as long as it can be converted. For example, a base and the above acid halide, acid anhydride, carbonate halide, carbonate anhydride In the presence of a diester, an alkylsulfonyl halide, an arylsulfonyl halide, or the like, a —N + H 2 — group can be converted to a —NR 5 — group.
 このとき用いられる塩基としては、無機塩基、有機塩基のいずれでもかまわないが、有機塩基が好ましく、三級アミンが好ましい。より具体的には、トリエチルアミン、トリn-ブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン(1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)等が挙げられる。
 反応溶媒としては、非プロトン系溶媒であれば特に制限はされないが、好ましい溶媒としてアセトニトリル、ジクロロメタン、N,N-ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
The base used at this time may be either an inorganic base or an organic base, but an organic base is preferable and a tertiary amine is preferable. More specifically, triethylamine, tri-n-butylamine, diazabicycloundecene (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene) and the like can be mentioned.
The reaction solvent is not particularly limited as long as it is an aprotic solvent, and preferred solvents include acetonitrile, dichloromethane, N, N-dimethylformamide and the like.
 求電子剤の使用量は、式(II)に対して1.0モル当量以上用いるのが好ましく、1.0~100.0モル当量用いることがより好ましい。式(II)由来の繰り返し単位内の-N-基の全てが-NR-基に変換されることが望ましいが、一部のみ-NR-基に変換されたポリマーネットワークも、本発明に包含される。-N-基の-NR-基への変換率は、10%以上であればよく、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上である。 The amount of the electrophile used is preferably 1.0 molar equivalent or more, more preferably 1.0 to 100.0 molar equivalent based on the formula (II). Although it is desirable conversion based, -NR 5 only part - - -N + H 2 in the repeating units derived from Formula (II) - All groups -NR 5 also converted polymer network based on, Included in the present invention. The conversion rate of the —N + H 2 — group to the —NR 5 — group may be 10% or more, preferably 30% or more, more preferably 50% or more.
 求電子剤と反応する前のネットワークポリマーAは、式(I)で表わされる部分構造中のクラウンエーテル環と、式(II)で表わされる部分構造中の-N-基とが引きつけ合う。そのために、溶液中やゲル中における、クラウンエーテル環の軸方向への移動がある程度制限される。しかし、上記求電子剤との反応によって-N-基を-NR-基に変換することにより、クラウンエーテル環の運動性が向上する。
 有機溶媒に対するゲル化能は、上記ネットワークポリマーAと同様である。-N-基の少なくとも一部が-NR-基に変換されていることは、IR測定によって確認できる。
The network polymer A before reacting with the electrophile attracts the crown ether ring in the partial structure represented by the formula (I) and the —N + H 2 — group in the partial structure represented by the formula (II). Fit. Therefore, the movement of the crown ether ring in the axial direction in the solution or gel is limited to some extent. However, the mobility of the crown ether ring is improved by converting the —N + H 2 — group to the —NR 5 — group by reaction with the electrophile.
The gelation ability with respect to the organic solvent is the same as that of the network polymer A. It can be confirmed by IR measurement that at least part of the —N + H 2 — group is converted to the —NR 5 — group.
 本発明のネットワークポリマーA及びネットワークポリマーBは、種々の有機溶媒に対してゲル化能を有する。当該有機溶媒としては、例えば、脂肪酸、脂肪族アルコール類、フェノール誘導体類等のプロトン性有機溶媒、グライム、アルケンカーボネート、アルキルカーボネート、環状エーテル、アミド類、ニトリル類、ケトン類、エステル類等の非プロトン性有機溶媒などが挙げられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、γ-ブチロラクトン、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,3-ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、1,4-ジオキサン、アセトニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、3-メチル-2-オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、ジエチルエ-テル、1,3-プロパンサルトン等の非プロトン性有機溶媒が挙げられる。これらは、2種以上を混合して使用することもできる。
 なお、本発明においてゲル化とは、流動性がある液体の流動性が失われた状態になることを指す。
The network polymer A and the network polymer B of the present invention have a gelling ability with respect to various organic solvents. Examples of the organic solvent include protic organic solvents such as fatty acids, aliphatic alcohols, and phenol derivatives, non-lime such as glyme, alkene carbonate, alkyl carbonate, cyclic ether, amides, nitriles, ketones, and esters. Examples include protic organic solvents. Specifically, propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, 1,4- Dioxane, acetonitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, 3-methyl-2-oxazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, diethyl ether, 1,3-propane sultone And aprotic organic solvents such as These can also be used in mixture of 2 or more types.
In the present invention, gelation means that the fluidity of a fluid liquid is lost.
3 ポリマーゲル電解質
 本発明のポリマーゲル電解質は、上述したネットワークポリマーA及び/又はBと電解質溶液とを混合することによって得られる。
 ネットワークポリマーA及び/又はBは、種々の溶媒に対してゲル化能を有するため、ネットワークポリマーA及び/又はBと電解質溶液とを含有することによって、ポリマーゲル電解質を形成する。
3 Polymer Gel Electrolyte The polymer gel electrolyte of the present invention is obtained by mixing the above-described network polymer A and / or B with an electrolyte solution.
Since the network polymer A and / or B has a gelling ability with respect to various solvents, the polymer polymer electrolyte is formed by containing the network polymer A and / or B and an electrolyte solution.
 当該電解質としては、非水電解質溶液に用いられる従来公知の無機イオン塩を用いることができ、例えば、塩化リチウム(LiCl)、過塩素酸リチウム(LiClO)、六フッ化ヒ酸リチウム(LiAsF)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)、リチウムテトラフェニルボレート(LiB(C)、メタンスルホン酸リチウム(LiCHSO)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCFSO)、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム(Li(CSON)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(Li(CFSON)、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチルリチウム(LiC(CFSO)、臭化リチウム(LiBr)を用いることが可能であり、これらの2種以上を混合して使用することもできる。 As the electrolyte, a conventionally known inorganic ion salt used for a non-aqueous electrolyte solution can be used. For example, lithium chloride (LiCl), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6). ), Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium tetraphenylborate (LiB (C 6 H 5 ) 4 ), lithium methanesulfonate (LiCH 3 SO 3 ), Lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide lithium (Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N), bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium (Li (CF 3 SO 2) ) 2 N), tris (trifluoromethanesulfonyl) Mechirurichi Beam (LiC (CF 3 SO 2) 3), it is possible to use lithium bromide (LiBr), may be used by mixing two or more of these.
 溶媒としては、非水電解質溶液に用いられる従来公知の溶媒を用いることができ、例えば、4-フルオロ-1,3-ジオキソラン-2-オン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン、4-メチル-1,3-ジオキソラン、ジエチルエーテル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸エステルアセトニトリル、プロピオニトリル、アニソール、酢酸エステル、酪酸エステル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリジノン、N-メチルオキサゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、メチルスルホラン、ジメチルスルホキシド、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、エチレンスルフィド、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドトリメチルヘキシルアンモニウム等を用いることが可能であり、これらの2種以上を混合して使用することもできる。 As the solvent, a conventionally known solvent used for a non-aqueous electrolyte solution can be used. For example, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, ethylene carbonate, propylene carbonate, vinylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl Methyl carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, Diethyl ether, methyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propionate acetonitrile, propionitrile, anisole, acetate, butyrate, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3 -Methoxypropionitrile, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, methylsulfolane, dimethyl sulfoxide, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, ethylene sulfide, bistrifluoromethylsulfonyl Imidotrimethylhexylammonium and the like can be used, and two or more of these can also be mixed and used.
 前記溶媒中に前記無機イオン塩が溶解された電解質溶液の中でも、1,2-ジメトキシエタン、ジエチルカーボネートおよびメチルエチルカーボネートよりなる群から選ばれる少なくとも1種と、エチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートとを含む溶媒に、LiClO4、LiBF4、LiPF6およびLiCF3SO3よりなる群から選ばれる少なくとも1種の無機イオン塩を溶解した電解質溶液が好ましい。電解液中の無機イオン塩の濃度は、例えば、0.2~3.0mol/L程度が好ましい。 Among electrolyte solutions in which the inorganic ion salt is dissolved in the solvent, a solvent containing at least one selected from the group consisting of 1,2-dimethoxyethane, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate, and ethylene carbonate or propylene carbonate In addition, an electrolyte solution in which at least one inorganic ion salt selected from the group consisting of LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 and LiCF 3 SO 3 is dissolved is preferable. The concentration of the inorganic ion salt in the electrolytic solution is preferably about 0.2 to 3.0 mol / L, for example.
 本発明のポリマーゲル電解質は、電解質溶液をネットワークポリマーA及び/又はBでゲル化させることで得ることができる。具体的には、所定量の電解質溶液に所定量のネットワークポリマーA及び/又はBを加熱溶解させ、冷却するという製造方法が例示される。通常、加熱溶解の際には、完全に溶解させることが好ましい。
 本発明のネットワークポリマーを使用すると、電解質溶液の含有量を少なくすることができるが、ネットワークポリマーBを使用するポリマーゲル電解質は、ネットワークポリマーポリマーAを使用するポリマーゲル電解質と比して、電解質溶液の含有量をさらに少なくすることができる。
 すなわち、ネットワークポリマーAに対する電解質溶液の使用量は、ネットワークポリマーA100質量部に対し、電解質溶液が10~300質量部、好ましくは100~200質量部である。
 それに対して、ネットワークポリマーBに対する電解質溶液の使用量は、ネットワークポリマーB100質量部に対し、電解質溶液が10~100質量部、好ましくは10~50質量部である。
The polymer gel electrolyte of the present invention can be obtained by gelling an electrolyte solution with the network polymer A and / or B. Specifically, a production method in which a predetermined amount of network polymer A and / or B is dissolved in a predetermined amount of electrolyte solution by heating and then cooled is exemplified. Usually, it is preferable to dissolve completely by heating.
When the network polymer of the present invention is used, the content of the electrolyte solution can be reduced, but the polymer gel electrolyte using the network polymer B is more electrolyte solution than the polymer gel electrolyte using the network polymer polymer A. The content of can be further reduced.
That is, the amount of the electrolyte solution used with respect to the network polymer A is 10 to 300 parts by mass, preferably 100 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the network polymer A.
On the other hand, the amount of the electrolyte solution used for the network polymer B is 10 to 100 parts by mass, preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the network polymer B.
4 非水電解質二次電池
 前記ポリマーゲル電解質は、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池として使用することができる。
4 Nonaqueous electrolyte secondary battery The polymer gel electrolyte can be used as a nonaqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
 本発明の非水電解質二次電池としては、上記ポリマーゲル電解質を使用する以外は、従来公知の構成から成る。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention has a conventionally known configuration except that the polymer gel electrolyte is used.
 例えば、正極としては、放電時に正イオンを吸収するもの、もしくは負イオンを放出するものであれば特に限定されず、LiMnO2、LiMn24、LiCoO2、LiNiO2等の金属酸化物やポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリパラフェニレン等の導電性高分子やその誘導体、ジスルフィド化合物等の二次電池の正極材料として従来公知のものが使用できる。 For example, the positive electrode is not particularly limited as long as it absorbs positive ions or discharges negative ions during discharge, and is not limited to metal oxides such as LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , or polyacetylene. Conventionally known materials for secondary batteries such as conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene and polyparaphenylene, derivatives thereof, and disulfide compounds can be used.
 また、負極としては、カチオンを吸蔵・放出可能な材料であれば特に限定されず、天然黒鉛、石炭・石油ピッチ等を高温で熱処理して得られる黒鉛化炭素等の結晶質カーボン、石炭、石油ピッチコークス、アセチレンピッチコークス等を熱処理して得られる非晶質カーボン、金属リチウムやAlLi等のリチウム合金など、二次電池の負極活物質として従来公知のものが使用できる。 The negative electrode is not particularly limited as long as it is a material capable of occluding and releasing cations. Crystalline carbon such as graphitized carbon obtained by heat treatment of natural graphite, coal / petroleum pitch, etc., coal, petroleum Conventionally known negative electrode active materials for secondary batteries such as amorphous carbon obtained by heat treatment of pitch coke, acetylene pitch coke, and lithium alloys such as metallic lithium and AlLi can be used.
 さらに、電極を形成する際に、これらの電極活物質を適当な結着剤や機能性材料と混合し、電極層を形成することもできる。この結着剤としてはポリフッ化ビニリデン等のハロゲン含有高分子等が用いられ、また機能性材料としては電子伝導性を確保するためのアセチレンブラックやポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子、イオン伝導性を確保するための高分子電解質、それらの複合体等が挙げられる。 Furthermore, when forming an electrode, these electrode active materials can be mixed with an appropriate binder or functional material to form an electrode layer. As the binder, a halogen-containing polymer such as polyvinylidene fluoride is used, and as the functional material, a conductive polymer such as acetylene black, polypyrrole, or polyaniline for ensuring electronic conductivity, ion conductivity, or the like. For example, a polymer electrolyte, a composite thereof, and the like.
 本発明の非水電解質二次電池は、前記ポリマーゲル電解質、前記正極及び負極などを用いて電池を組み立てることにより得ることができる。その他の構成要素や構造については特に制限は無く、従来公知の非水電解質二次電池で採用されている各種構成要素、構造を適用することができる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be obtained by assembling a battery using the polymer gel electrolyte, the positive electrode and the negative electrode. There is no restriction | limiting in particular about another component and structure, The various component and structure employ | adopted by the conventionally well-known nonaqueous electrolyte secondary battery are applicable.
 例えば、セパレータ基材にポリマーゲル電解質を担持させることもできる。セパレータ基材としては、通常非水電解質二次電池用のセパレータ基材として用いられているものを使用することができる。例えば、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、PTFE多孔体フィルム、クラフト紙、レーヨン繊維・サイザル麻繊維混抄シート、マニラ麻シート、ガラス繊維シート、セルロース系電解紙、レーヨン繊維からなる抄紙、セルロースとガラス繊維との混抄紙、またはこれらを組み合せて複数層に構成したものなどを使用することができる。 For example, a polymer gel electrolyte can be supported on the separator substrate. As a separator base material, what is normally used as a separator base material for nonaqueous electrolyte secondary batteries can be used. For example, polyethylene nonwoven fabric, polypropylene nonwoven fabric, polyester nonwoven fabric, PTFE porous film, kraft paper, rayon fiber / sisal fiber mixed paper, manila hemp sheet, glass fiber sheet, cellulosic electrolytic paper, paper made of rayon fiber, cellulose and glass fiber Can be used, or a combination of these can be used to form a plurality of layers.
 また、本発明の非水電解質二次電池では、その形状などについても特に制限はない。例えば、コイン形、ボタン形、シート形、積層形、円筒形、偏平形、角形、電気自動車などに用いる大型のものなど、いずれであってもよい。本発明のポリマーゲル電解質は、電解質溶液の含有量が従来の二次電池に比べて大幅に少ないため、特に大型の電池作製の際に、安全性及び製造コストの面で本発明の効果が顕著に表れる。 Further, the shape of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, any of a coin shape, a button shape, a sheet shape, a laminated shape, a cylindrical shape, a flat shape, a square shape, a large size used for an electric vehicle, etc. may be used. The polymer gel electrolyte of the present invention has a significantly lower content of the electrolyte solution than the conventional secondary battery, so that the effects of the present invention are remarkable in terms of safety and manufacturing cost, especially when manufacturing a large battery. Appear in
 以下に、実施例において本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術範囲は、これらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
1 環状化合物の合成 
(1)環状化合物(i)は、以下の手順で合成した。
1 Synthesis of cyclic compounds
(1) The cyclic compound (i) was synthesized by the following procedure.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 (トリエチレングリコールモノトシレートの合成)
 トリエチレングリコール(90.6g、0.600mol)、4-(ジメチルアミノ)ピリジン(0.147g、1.21mmol)、及びトリエチルアミン(50.4mL、0.362mol)をTHF(120mL)に溶解し、p-トルエンスルホニルクロライド(23.0g、0.121mol)のTHF(100mL)溶液を添加した。室温で23時間撹拌し、反応混合液を濾過し、ろ液を濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することにより、トリエチレングリコールモノトシレートを得た(30.0g、81%)。
(Synthesis of triethylene glycol monotosylate)
Triethylene glycol (90.6 g, 0.600 mol), 4- (dimethylamino) pyridine (0.147 g, 1.21 mmol), and triethylamine (50.4 mL, 0.362 mol) were dissolved in THF (120 mL). A solution of p-toluenesulfonyl chloride (23.0 g, 0.121 mol) in THF (100 mL) was added. Stir at room temperature for 23 hours, filter the reaction mixture and concentrate the filtrate. The residue was purified by column chromatography to obtain triethylene glycol monotosylate (30.0 g, 81%).
(エチル3,4-ジヒドロキシベンゾエートの合成)
 3,4-ジヒドロキシ安息香酸(8.0g、0.052mol)と触媒量のp-トルエンスルホン酸との混合物をエタノールに溶解し、6日間還流した。溶媒を減圧留去し、残渣を酢酸エチルに溶かし、水で洗浄した。有機層から溶媒を留去し、エチル3,4-ジヒドロキシベンゾエートを得た(8.43g、89%)。
(Synthesis of ethyl 3,4-dihydroxybenzoate)
A mixture of 3,4-dihydroxybenzoic acid (8.0 g, 0.052 mol) and a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid was dissolved in ethanol and refluxed for 6 days. The solvent was removed under reduced pressure, and the residue was dissolved in ethyl acetate and washed with water. The solvent was distilled off from the organic layer to obtain ethyl 3,4-dihydroxybenzoate (8.43 g, 89%).
(4-エチル-1,2-ビス[2-[2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]ベンゾエートの合成)
 エチル3,4-ジヒドロキシベンゾエート(8.0g、0.040mol)、トリエチレングリコールモノトシレート(29.4g、0.097mol)及び炭酸カリウム(15.3g、0.10mol)をアセトン(240mL)に溶解し、17時間加熱還流した。溶液を濾過し、ろ液を濃縮した。カラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物(15.0g、76%)を得た。
(Synthesis of 4-ethyl-1,2-bis [2- [2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy] ethoxy] benzoate)
Ethyl 3,4-dihydroxybenzoate (8.0 g, 0.040 mol), triethylene glycol monotosylate (29.4 g, 0.097 mol) and potassium carbonate (15.3 g, 0.10 mol) in acetone (240 mL). Dissolved and heated to reflux for 17 hours. The solution was filtered and the filtrate was concentrated. The target product (15.0 g, 76%) was obtained by purification by column chromatography.
(4-エチル-1,2-ビス[2-[2-[2-[(4-トルエン)スルホニル]オキシ]エトキシ]エトキシ]エトキシ]ベンゾエートの合成)
 4-エチル-1,2-ビス[2-[2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]ベンゾエート(15.0g、33.6mol)、4-(ジメチルアミノ)ピリジン(0.082g、0.67mmol)、及びトリエチルアミン(14.1mL、100.0mmol)をTHF(80mL)に溶解し、p-トルエンスルホニルクロライド(19.2g、100.0mmol)のTHF(50mL)溶液を添加した。室温で165時間撹拌し、反応混合液を濾過し、ろ液を濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物を得た(22.6g、89%)。
(Synthesis of 4-ethyl-1,2-bis [2- [2- [2-[(4-toluene) sulfonyl] oxy] ethoxy] ethoxy] ethoxy] benzoate)
4-ethyl-1,2-bis [2- [2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy] ethoxy] benzoate (15.0 g, 33.6 mol), 4- (dimethylamino) pyridine (0.082 g, 0. 67 mmol) and triethylamine (14.1 mL, 100.0 mmol) were dissolved in THF (80 mL), and a solution of p-toluenesulfonyl chloride (19.2 g, 100.0 mmol) in THF (50 mL) was added. Stir at room temperature for 165 hours, filter the reaction mixture and concentrate the filtrate. The residue was purified by column chromatography to obtain the desired product (22.6 g, 89%).
(ビス(エトキシカルボニルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテルの合成)
 4-エチル-1,2-ビス[2-[2-[2-[(4-トルエン)スルホニル]オキシ]エトキシ]エトキシ]エトキシ]ベンゾエート(7.5g、9.9mmol)、及び炭酸セシウム(16.1g、49.5mmol)のアセトニトリル(400mL)懸濁液を60℃で30分環撹拌した。その後、エチル3,4-ジヒドロキシベンゾエート(1.61g、8.91mmol)のTHF(100mL)溶液を滴下し、100時間加熱還流した。懸濁液を濾過し、ろ液を減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、カラムクロマトグラフィーで精製することによって、目的物を得た(2.99g、57%)。
(Synthesis of bis (ethoxycarbonylbenzo) -24-crown-8-ether)
4-ethyl-1,2-bis [2- [2- [2-[(4-toluene) sulfonyl] oxy] ethoxy] ethoxy] ethoxy] benzoate (7.5 g, 9.9 mmol), and cesium carbonate (16 .1 g, 49.5 mmol) in acetonitrile (400 mL) was stirred at 60 ° C. for 30 minutes. Thereafter, a solution of ethyl 3,4-dihydroxybenzoate (1.61 g, 8.91 mmol) in THF (100 mL) was added dropwise, and the mixture was heated to reflux for 100 hours. The suspension was filtered and the filtrate was concentrated under reduced pressure. The residue was extracted with dichloromethane and dried over magnesium sulfate. The target product was obtained by distilling off the solvent and purifying by column chromatography (2.99 g, 57%).
(ビス(ヒドロキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテルの合成)
 水素化リチウムアルミニウム(2.25g、59.3mmol)のTHF懸濁液に、ビス(エトキシカルボニルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル(2.93g、4.94mmol)の溶液を添加し、60時間還流した。室温で飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた。反応溶液を濾過し、ろ液をジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧蒸留することで目的物を得た(2.47g、98%)。
(Synthesis of bis (hydroxymethylbenzo) -24-crown-8-ether)
To a THF suspension of lithium aluminum hydride (2.25 g, 59.3 mmol) was added a solution of bis (ethoxycarbonylbenzo) -24-crown-8-ether (2.93 g, 4.94 mmol). Reflux for hours. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added at room temperature. The reaction solution was filtered and the filtrate was extracted with dichloromethane. The organic layer was dried over magnesium sulfate and distilled under reduced pressure to obtain the desired product (2.47 g, 98%).
 ビス(ヒドロキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル(2.46g、4.84mmol)をTHFに溶解し、トリエチルアミン(2.70mL、19.4mmol)を添加した。10-ウンデセノイルクロリド(3.30g、16.3mmol)のTHF溶液を滴下した。室温で48時間撹拌し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた。ジクロロメタンで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。濃縮残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物である環状化合物(i)を得た(2.78g、68%)。 Bis (hydroxymethylbenzo) -24-crown-8-ether (2.46 g, 4.84 mmol) was dissolved in THF, and triethylamine (2.70 mL, 19.4 mmol) was added. A THF solution of 10-undecenoyl chloride (3.30 g, 16.3 mmol) was added dropwise. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours, and saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added. Extraction was performed with dichloromethane, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The concentrated residue was purified by column chromatography to obtain the target cyclic compound (i) (2.78 g, 68%).
(2)環状化合物(ii)は、以下の手順で合成した。 (2) The cyclic compound (ii) was synthesized by the following procedure.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
[ビス(ホルミルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテルの合成]
 ジベンゾ-24-クラウン-8-エーテル(DB24C8:東京化成社製)0.50g(1.14mmol)、ヘキサメチレンテトラミン0.799g(5.70mmol)にトリフルオロ酢酸を2mL加え、60℃のオイルバス中で24時間加熱した。その後蒸留水を5mL加え、ジクロロメタン(100mL×3)で抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタン:メタノール=10:1)により精製した。黄白色結晶が収率82%(0.473g)で得られた。
[Synthesis of bis (formylbenzo) -24-crown-8-ether]
2 mL of trifluoroacetic acid was added to 0.50 g (1.14 mmol) of dibenzo-24-crown-8-ether (DB24C8: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.799 g (5.70 mmol) of hexamethylenetetramine, and an oil bath at 60 ° C. Heated in for 24 hours. Then 5 mL of distilled water was added, extracted with dichloromethane (100 mL × 3), dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. Purification by column chromatography (silica gel, dichloromethane: methanol = 10: 1). Yellowish white crystals were obtained in a yield of 82% (0.473 g).
[ビス(ヒドロキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテルの合成]
 ビス(ホルミルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル0.47g(0.94mmol)にTHFを30mL加えた。さらに水素化ナトリウムを0.80g(2.81mmol)加え24時間還流した。その後濃縮によりTHFを除去した。ジクロロメタン(100mL)で3回抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮した。黄白色結晶が収率82%(0.39g)で得られた。
[Synthesis of bis (hydroxymethylbenzo) -24-crown-8-ether]
30 mL of THF was added to 0.47 g (0.94 mmol) of bis (formylbenzo) -24-crown-8-ether. Further, 0.80 g (2.81 mmol) of sodium hydride was added and refluxed for 24 hours. Thereafter, THF was removed by concentration. The mixture was extracted 3 times with dichloromethane (100 mL), dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. Yellowish white crystals were obtained in a yield of 82% (0.39 g).
 [ビス(メタクリロイルオキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル(環状化合物(ii))の合成]
 ビス(ヒドロキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル1.00g(1.97mmol)をTHF25mLに溶かした。さらにトリエチルアミン2.7mL(19.7mmol)を加えた。0℃で溶液中に、滴下漏斗を用いメタクリル酸クロライド1.03mL(9.85mmol)のTHF溶液(5mL)をゆっくり滴下し、攪拌した。0℃で10分間攪拌後、室温に戻し24時間撹拌した。炭酸水素ナトリウム水溶液を5mL加え、濃縮によりTHFだけを除去した。その後酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーにより精製した(シリカゲル、酢酸エチル:へキサン=1:1)。白色結晶が収率71%(0.81g)で得られた。
H-NMR(CDCl)(δ,ppm from TMS):6.98-6.80(m,6H,Ph),6.15-6.10(m,1H,methacryl group),5.60-5.54(m,1H,methacryl group),5.08(s,2H,-CH-),4.18-4.12(m,8H,-CH-CH-O-),3.96-3.89(m,8H,-CH-CH-O-),3.86-3.80(m,8H,-CH-CH-O-),2.00-1.86(m,3H,-CH-CH-O-).
[Synthesis of bis (methacryloyloxymethylbenzo) -24-crown-8-ether (cyclic compound (ii))]
Bis (hydroxymethylbenzo) -24-crown-8-ether (1.00 g, 1.97 mmol) was dissolved in THF (25 mL). Further, 2.7 mL (19.7 mmol) of triethylamine was added. A THF solution (5 mL) of 1.03 mL (9.85 mmol) of methacrylic acid chloride was slowly added dropwise to the solution at 0 ° C. using a dropping funnel and stirred. After stirring at 0 ° C. for 10 minutes, the mixture was returned to room temperature and stirred for 24 hours. 5 mL of an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and only THF was removed by concentration. Thereafter, the mixture was extracted with ethyl acetate, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. Thereafter, the residue was purified by column chromatography (silica gel, ethyl acetate: hexane = 1: 1). White crystals were obtained with a yield of 71% (0.81 g).
1 H-NMR (CDCl 3 ) (δ, ppm from TMS): 6.98-6.80 (m, 6H, Ph), 6.15-6.10 (m, 1H, methacryl group), 5.60 −5.54 (m, 1H, methacryl group), 5.08 (s, 2H, —CH 2 —), 4.18-4.12 (m, 8H, —CH 2 —CH 2 —O—), 3.96-3.89 (m, 8H, —CH 2 —CH 2 —O—), 3.86-3.80 (m, 8H, —CH 2 —CH 2 —O—), 2.00— 1.86 (m, 3H, —CH 2 —CH 2 —O—).
(3)環状化合物(iii)の合成
 環状化合物(iii)は、以下の手順で合成した。
(3) Synthesis of cyclic compound (iii) The cyclic compound (iii) was synthesized by the following procedure.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
[ビス(ウンデカ-10-エノイルオキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテルの合成]
 ビス(ヒドロキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル3g(5.90mmol)のTHF溶液に、トリエチルアミン4.11mL(29.5mmol)を加え、さらに10-ウンデセノイルクロライド5.98g(29.5mmol)のTHF溶液をゆっくり滴下した。混合溶液は室温で36時間攪拌し、飽和炭酸ナトリウム水溶液を加えることで反応停止した。その後、溶液はジクロロメタンで抽出し、有機層は無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒は減圧下で除去し、この生成物をヘキサンで洗浄後、ジクロロメタン/ヘキサン系で再沈殿することで精製した。白色固体が収率75%(3.74g)で得られた。
 1H-NMR(CDCl)(δ,ppm from TMS):6.92-6.79(m,6H,Ph),5.89-5.73(m,1H,CH=CH-),5.05-4.88(m,8H,CH=CH-,Ph-CH-O-CO-),4.18-3.79(m,24H,-CHCHO-),2.36-2.26(m,4H,-CH-COO-),2.08-1.96(m,4H,CH=CH-CH-),1.70-1.55(m,4H,-CHCH-COO-),1.43-1.20(m,20H,CH=CH-CH-(CH-).
[Synthesis of bis (undec-10-enoyloxymethylbenzo) -24-crown-8-ether]
To a THF solution of 3 g (5.90 mmol) of bis (hydroxymethylbenzo) -24-crown-8-ether was added 4.11 mL (29.5 mmol) of triethylamine, and 5.98 g (29.29 g) of 10-undecenoyl chloride. 5 mmol) in THF was slowly added dropwise. The mixed solution was stirred at room temperature for 36 hours and quenched by adding saturated aqueous sodium carbonate solution. Thereafter, the solution was extracted with dichloromethane, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed under reduced pressure, and the product was purified by reprecipitation in a dichloromethane / hexane system after washing with hexane. A white solid was obtained in a yield of 75% (3.74 g).
1 H-NMR (CDCl 3 ) (δ, ppm from TMS): 6.92-6.79 (m, 6H, Ph), 5.89-5.73 (m, 1H, CH 2 ═CH—), 5.05-4.88 (m, 8H, CH 2 ═CH—, Ph—CH 2 —O—CO—), 4.18-3.79 (m, 24H, —CH 2 CH 2 O—), 2.36-2.26 (m, 4H, —CH 2 —COO—), 2.08-1.96 (m, 4H, CH 2 ═CH—CH 2 —), 1.70-1.55 ( m, 4H, —CH 2 CH 2 —COO—), 1.43-1.20 (m, 20H, CH 2 ═CH—CH 2 — (CH 2 ) 5 —).
[ポリビス(ウンデカ-10-エノイルオキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル(環状化合物(iii))の合成]
 ビス(ウンデカ-10-エノイルオキシメチルベンゾ)-24-クラウン-8-エーテル0.5g(0.62mmol)と第1世代のGrubbs触媒25mg(0.031mmol)のジクロロメタン溶液(3mL)を24時間還流した。反応はエチルビニルエーテルを添加させることにより停止し、減圧下で濃縮した。濃縮物はジクロロメタン/メタノール系で再沈殿することで精製した。灰色固体が収率84%(0.42g)で得られた。GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は5600であった。
[Synthesis of polybis (undec-10-enoyloxymethylbenzo) -24-crown-8-ether (cyclic compound (iii))]
Bis (undec-10-enoyloxymethylbenzo) -24-crown-8-ether 0.5 g (0.62 mmol) and first generation Grubbs catalyst 25 mg (0.031 mmol) in dichloromethane solution (3 mL) for 24 hours Refluxed. The reaction was stopped by adding ethyl vinyl ether and concentrated under reduced pressure. The concentrate was purified by reprecipitation with a dichloromethane / methanol system. A gray solid was obtained in 84% yield (0.42 g). The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by GPC was 5600.
2 直鎖状化合物の合成
(1)直鎖状化合物(iv)は以下の手順で合成した。
2 Synthesis of linear compound (1) The linear compound (iv) was synthesized by the following procedure.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(tert-ブチルN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)カルバメートの合成)
 ジエタノールアミン(15.0g、0.014mol)と4-(ジメチルアミノ)ピリジン(0.175g、1.43mmol)とをクロロホルム(250mL)に溶解し、二炭酸ジ-tert-ブチル(31.2g、0.014mol)を加え、室温で3時間撹拌した。溶媒を留去し、残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することで、t-ブチル N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)カルバメートを得た(28.1g、96%)。
(Synthesis of tert-butyl N, N-bis (2-hydroxyethyl) carbamate)
Diethanolamine (15.0 g, 0.014 mol) and 4- (dimethylamino) pyridine (0.175 g, 1.43 mmol) were dissolved in chloroform (250 mL), and di-tert-butyl dicarbonate (31.2 g, 0 .014 mol) was added and stirred at room temperature for 3 hours. The solvent was distilled off, and the residue was purified by column chromatography to obtain t-butyl N, N-bis (2-hydroxyethyl) carbamate (28.1 g, 96%).
(tert-ブチルN,N-ビス(ウンデセノイルオキシエチル)カルバメートの合成)
 tert-ブチルN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)カルバメート(14.9g、0.0723mol)とトリエチルアミン(50mL、0.362mol)のテトラヒドロフラン(以下、THFと略記する。50mL)溶液を0℃に冷却した。10-ウンデセノイルクロリド(44.0g、0.217mol)のTHF(50mL)溶液を加え、0℃で10分、室温で86時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残渣をカラムクロマトグラフィーで精製することにより、tert-ブチルN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)カルバメートを得た(37.1g、95%)。
(Synthesis of tert-butyl N, N-bis (undecenoyloxyethyl) carbamate)
A solution of tert-butyl N, N-bis (2-hydroxyethyl) carbamate (14.9 g, 0.0723 mol) and triethylamine (50 mL, 0.362 mol) in tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF. 50 mL) was brought to 0 ° C. Cooled down. A solution of 10-undecenoyl chloride (44.0 g, 0.217 mol) in THF (50 mL) was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 10 minutes and at room temperature for 86 hours. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with saturated brine and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off, and the residue was purified by column chromatography to obtain tert-butyl N, N-bis (2-hydroxyethyl) carbamate (37.1 g, 95%).
(N,N-ビス(ウンデセノイルオキシエチル)アンモニウムヘキサフルオロホスフェート(iv)の合成)
 tert-ブチルN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)カルバメート(3.00g、5.58mmol)のクロロホルム(3mL)溶液にトリフルオロ酢酸(3mL)を添加し、室温で4時間撹拌した。減圧蒸留し、残渣をジクロロメタンに薄め、飽和ヘキサフルオロリン酸アンモニウム水溶液で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去することで、N,N-ビス(ウンデセノイルオキシエチル)アンモニウムヘキサフルオロホスフェート(iv)を得た(2.25g、69%)。
(Synthesis of N, N-bis (undecenoyloxyethyl) ammonium hexafluorophosphate (iv))
To a solution of tert-butyl N, N-bis (2-hydroxyethyl) carbamate (3.00 g, 5.58 mmol) in chloroform (3 mL) was added trifluoroacetic acid (3 mL), and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. Distilled under reduced pressure, the residue was diluted in dichloromethane and washed with saturated aqueous ammonium hexafluorophosphate. The organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent was distilled off to obtain N, N-bis (undecenoyloxyethyl) ammonium hexafluorophosphate (iv) (2.25 g, 69%).
 (2)直鎖状化合物(v)は以下の手順で合成した。 (2) The linear compound (v) was synthesized by the following procedure.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[tert-ブチル N,N-ビス(ヒドロキシエチル)カルバメートの合成]
 ジエタノールアミン10g(95.1mmol)にクロロホルム100mLを加えて溶解させ、その溶液にN,N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.12g(0.951mmol)を加えた。その後0℃で溶液を冷やしながら二炭酸ジ-tert-ブチル10.4g(47.5mmol)を加え攪拌した。10分後室温に戻し5時間攪拌した。反応溶液は濃縮しカラムクロマトグラフィーにより精製を行った(シリカゲル、酢酸エチル:メタノール=10:1)。無色の液体が収率96%(8.6g)で得られた。
[Synthesis of tert-butyl N, N-bis (hydroxyethyl) carbamate]
To 10 g (95.1 mmol) of diethanolamine was dissolved 100 mL of chloroform, and 0.12 g (0.951 mmol) of N, N-dimethylaminopyridine (DMAP) was added to the solution. Thereafter, while cooling the solution at 0 ° C., 10.4 g (47.5 mmol) of di-tert-butyl dicarbonate was added and stirred. After 10 minutes, the mixture was returned to room temperature and stirred for 5 hours. The reaction solution was concentrated and purified by column chromatography (silica gel, ethyl acetate: methanol = 10: 1). A colorless liquid was obtained with a yield of 96% (8.6 g).
[tert-ブチル N,N-ビス(メタクリロイルオキシエチル)カルバメートの合成]
 tert-ブチル N,N-ビス(ヒドロキシエチル)カルバメート1g(5.29mmol)のTHF溶液(10mL)に、トリエチルアミン1.61g(15.9mmol)を加えた。0 ℃で溶液中に、滴下漏斗を用いメタクリル酸クロライド1.66mL(15.9mmol)のTHF溶液(5mL)をゆっくり滴下し、攪拌した。0℃で10分間攪拌後、室温に戻して24時間攪拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を5mL加え、濃縮によりTHFだけを除去した。酢酸エチルで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮した。その後カラムクロマトグラフィーによって精製を行った(シリカゲル、酢酸エチル:ヘキサン=1:9)。無色の液体が収率76%(1.36g)で得られた。
[Synthesis of tert-butyl N, N-bis (methacryloyloxyethyl) carbamate]
To a THF solution (10 mL) of 1 g (5.29 mmol) of tert-butyl N, N-bis (hydroxyethyl) carbamate, 1.61 g (15.9 mmol) of triethylamine was added. A THF solution (5 mL) of 1.66 mL (15.9 mmol) of methacrylic acid chloride was slowly dropped into the solution at 0 ° C. using a dropping funnel and stirred. After stirring at 0 ° C. for 10 minutes, the mixture was returned to room temperature and stirred for 24 hours. 5 mL of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and only THF was removed by concentration. The mixture was extracted with ethyl acetate, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. Thereafter, purification was performed by column chromatography (silica gel, ethyl acetate: hexane = 1: 9). A colorless liquid was obtained with a yield of 76% (1.36 g).
[ビス(メタクリロイルオキシエチル)アミン ヘキサフルオロホスホネート(直鎖状化合物(v))の合成]
 tert-ブチル N,N-ビス(メタクリロイルオキシエチル)カルバメート0.33g(1mmol)のクロロホルム溶液(1mL)にトリフルオロ酢酸(1mL)を加えて室温で5時間反応させた。反応後、トリフルオロ酢酸とクロロホルムを減圧蒸留により取り除いた。その後ジクロロメタン(10mL)で希釈し、ヘキサフルオロリン酸アンモニウム水溶液で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮した。白色固体が収率41%(0.16g)で得られた。
1H-NMR(CDCl)(δ,ppm from TMS):6.09-6.15(1H,m,-CH=CH),5.89-5.71(1H,m,-CH=CH),4.28-4.15(4H,s,-COOCH-),3.84-3.71(4H,s,-CH-N-),1.97-1.89(6H,m,CH-C-).
[Synthesis of bis (methacryloyloxyethyl) amine hexafluorophosphonate (linear compound (v))]
Trifluoroacetic acid (1 mL) was added to a chloroform solution (1 mL) of 0.33 g (1 mmol) of tert-butyl N, N-bis (methacryloyloxyethyl) carbamate and allowed to react at room temperature for 5 hours. After the reaction, trifluoroacetic acid and chloroform were removed by distillation under reduced pressure. Thereafter, it was diluted with dichloromethane (10 mL) and washed with an aqueous ammonium hexafluorophosphate solution. The extract was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. A white solid was obtained in 41% yield (0.16 g).
1 H-NMR (CDCl 3 ) (δ, ppm from TMS): 6.09-6.15 (1H, m, —CH 2 ═CH), 5.89-5.71 (1H, m, —CH 2 = CH), 4.28-4.15 (4H, s, -COOCH 2- ), 3.84-3.71 (4H, s, -CH 2 -N-), 1.97-1.89 ( 6H, m, CH 3 -C-).
3 ネットワークポリマーAの合成  
[合成例1]
[オレフィンメタセシス反応を用いたネットワークポリマーの合成]
 環状化合物(i)及び直鎖状化合物(iv)のジクロロメタン溶液にグラブス触媒(ベンジリデンビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム)を添加し、40℃で24時間撹拌した。エチルビニルエーテルを加え、生成物をジクロロメタンとDMFで数回洗浄し、環状化合物(i)及び直鎖状化合物(iv)から成るロタキサンユニットが重合した構造を有するネットワークポリマーを得た。
 反応前後のNMRスペクトルを図1に示した。図1中、c及びdのシグナルは、直鎖状化合物(iv)の末端オレフィンの水素原子にそれぞれ由来する。反応後のスペクトルでは、c及びdのシグナル強度が減少し、オレフィンメタセシス反応によって生成する二重結合に由来するシグナルeが新たに観測された。
3 Synthesis of network polymer A
[Synthesis Example 1]
[Synthesis of network polymer using olefin metathesis reaction]
A Grubbs catalyst (benzylidenebis (tricyclohexylphosphine) dichlororuthenium) was added to a dichloromethane solution of the cyclic compound (i) and the linear compound (iv), and the mixture was stirred at 40 ° C. for 24 hours. Ethyl vinyl ether was added, and the product was washed several times with dichloromethane and DMF to obtain a network polymer having a structure in which the rotaxane unit composed of the cyclic compound (i) and the linear compound (iv) was polymerized.
The NMR spectra before and after the reaction are shown in FIG. In FIG. 1, the signals c and d are derived from the hydrogen atom of the terminal olefin of the linear compound (iv), respectively. In the spectrum after the reaction, the signal intensities of c and d decreased, and a signal e derived from a double bond produced by the olefin metathesis reaction was newly observed.
[合成例2-7]
[ラジカル重合反応を用いたネットワークポリマーの合成1:熱による反応]
 表1に示す組成で、環状化合物、直鎖状化合物、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)及び第3成分を混合し、クロロホルム中で反応を行い、環状化合物(i)及び直鎖状化合物(iv)又は(v)から成るロタキサンユニットが重合した構造を有するネットワークポリマーを得た。
[Synthesis Example 2-7]
[Synthesis of network polymer using radical polymerization reaction 1: Reaction by heat]
In the composition shown in Table 1, a cyclic compound, a linear compound, azobisisobutyronitrile (AIBN) and a third component are mixed and reacted in chloroform to obtain a cyclic compound (i) and a linear compound ( A network polymer having a structure in which the rotaxane unit consisting of iv) or (v) was polymerized was obtained.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
化合物a:メチルメタクリレート
化合物b:ブチルメタクリレート
化合物c:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
化合物d:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Compound a: methyl methacrylate compound b: butyl methacrylate compound c: 2-hydroxyethyl methacrylate compound d: methoxypolyethylene glycol methacrylate
[合成例8-13]
[ラジカル重合反応を用いたネットワークポリマーの合成2:紫外光による反応]
 表2に示す組成で、直鎖状化合物、大環状化合物、ベンゾフェノン及び第3成分を混合し、下記条件にて紫外光を照射して、環状化合物(i)及び直鎖状化合物(iv)又は(v)から成るロタキサンユニットが重合した構造を有するネットワークポリマーを得た。
照射装置:石井商店株式会社製光化学用紫外線発生装置
照射波長:255nmからそれ以降。主波長は300nm~450nm(480nm~580nmに輝線有り)
照射温度:室温
照射時間:24時間
[Synthesis Example 8-13]
[Synthesis of network polymer using radical polymerization reaction 2: Reaction by ultraviolet light]
In the composition shown in Table 2, a linear compound, a macrocyclic compound, benzophenone and a third component are mixed, irradiated with ultraviolet light under the following conditions, and the cyclic compound (i) and the linear compound (iv) or A network polymer having a structure in which the rotaxane unit consisting of (v) was polymerized was obtained.
Irradiation device: Ishii Shoten Co., Ltd. photochemical UV generator Irradiation wavelength: 255 nm or later. Main wavelength is 300nm ~ 450nm (with bright line at 480nm ~ 580nm)
Irradiation temperature: Room temperature Irradiation time: 24 hours
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
化合物a:メチルメタクリレート
化合物b:ブチルメタクリレート
化合物c:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
化合物d:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Compound a: methyl methacrylate compound b: butyl methacrylate compound c: 2-hydroxyethyl methacrylate compound d: methoxypolyethylene glycol methacrylate
[合成例14]
 環状化合物(ii)42mg(0.13mmol)と直鎖状化合物(v)38mg(0.13mmol)をクロロホルム0.1mLに溶かした。さらにメチルメタクリレート65mg(0.65mmol)を加え、スライドガラスに塗布した。溶媒を乾燥させた後、UV照射により24時間反応させた。UVランプは光化学用紫外線発生反応装置 高圧UV-HT型(石井商店株式会社)を用いて200Wで行った。反応後ジメチルホルムアミドとクロロホルムで数回洗浄した。その後乾燥させることにより黄色のネットワークポリマーゲルを得た。
[Synthesis Example 14]
42 mg (0.13 mmol) of the cyclic compound (ii) and 38 mg (0.13 mmol) of the linear compound (v) were dissolved in 0.1 mL of chloroform. Further, 65 mg (0.65 mmol) of methyl methacrylate was added and applied to a slide glass. After the solvent was dried, the reaction was carried out by UV irradiation for 24 hours. The UV lamp was 200 W using a high-pressure UV-HT type (Ishii Shoten Co., Ltd.), an ultraviolet generation reaction apparatus for photochemistry. After the reaction, it was washed several times with dimethylformamide and chloroform. Thereafter, a yellow network polymer gel was obtained by drying.
[合成例15]
 環状化合物(iii)20mg(0.0246mmol)と直鎖状化合物(iv)14mg(0.0246mmol)をクロロホルム0.2mLに溶かした。さらにベンゾフェノン3.14mg(0.0172mmol)とメチルメタクリレート12.3mg(0.123mmol)を加え、スライドガラスにキャストした。溶媒を乾燥させた後UV照射により24時間反応させた。UVランプは光化学用紫外線発生反応装置 高圧UV-HT型(石井商店株式会社)を用いて200Wで行った。反応後DMFとメタノールで数回洗浄した。その後乾燥させることにより紫色のネットワークポリマーゲルを得た。
[Synthesis Example 15]
20 mg (0.0246 mmol) of the cyclic compound (iii) and 14 mg (0.0246 mmol) of the linear compound (iv) were dissolved in 0.2 mL of chloroform. Further, 3.14 mg (0.0172 mmol) of benzophenone and 12.3 mg (0.123 mmol) of methyl methacrylate were added and cast on a slide glass. The solvent was dried and reacted for 24 hours by UV irradiation. The UV lamp was 200 W using a high-pressure UV-HT type (Ishii Shoten Co., Ltd.), an ultraviolet generation reaction apparatus for photochemistry. After the reaction, it was washed several times with DMF and methanol. Thereafter, a purple network polymer gel was obtained by drying.
[参考例]
 環状化合物(iii)20mg(0.0246mmol)と直鎖状化合物(iv)14mg(0.0246mmol)をクロロホルム0.2mLに溶かした。さらに表3に示した量のベンゾフェノン(BP)とメチルメタクリレート(MMA)を加え、スライドガラスにキャストした。溶媒を乾燥させた後UV照射により2時間反応させた。UVランプは光化学用紫外線発生反応装置 高圧UV-HT型(石井商店株式会社)を用いて200Wで行った。反応後DMFとメタノールで数回洗浄した。その後乾燥させることによりネットワークポリマーゲルを得た。メタクリレートの量により、合成されるネットワークポリマーゲルの状態が変わることが分かった。
[Reference example]
20 mg (0.0246 mmol) of the cyclic compound (iii) and 14 mg (0.0246 mmol) of the linear compound (iv) were dissolved in 0.2 mL of chloroform. Further, benzophenone (BP) and methyl methacrylate (MMA) in the amounts shown in Table 3 were added, and the mixture was cast on a slide glass. The solvent was dried and reacted for 2 hours by UV irradiation. The UV lamp was 200 W using a high-pressure UV-HT type (Ishii Shoten Co., Ltd.), an ultraviolet generation reaction apparatus for photochemistry. After the reaction, it was washed several times with DMF and methanol. Thereafter, it was dried to obtain a network polymer gel. It was found that the state of the synthesized network polymer gel changes depending on the amount of methacrylate.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 ゲル中のネットワーク構造を確認するためにゲル化の過程をH-NMRスペクトルによって調査した。図3に重合反応前後のH-NMRスペクトルを示す。ゲル化は環状化合物(iii)80mg(0.0984mmol)、直鎖状化合物(iv)56mg(0.0984mmol)、メチルメタクリレート5当量とアゾビスイソブチロニトリル10mol%の重クロロホルム溶媒が入ったNMRのサンプルチューブを加熱することにより行った。重合反応前の(a)のスペクトルからアンモニウム塩近傍のメチレンプロトンのシフトしたピークの積分値から擬ロタキサンが形成されたことを確認した。重合反応後の(b)ではMMAの二重結合に由来するピークが消失していることからMMAの反応の進行を確認した。また、アンモニウム塩近傍のメチレンプロトンのシフトしたピークの積分値から擬ロタキサンが形成されたことを確認し、これらの結果からネットワークポリマーは架橋点にロタキサン構造を有することが示唆された。 In order to confirm the network structure in the gel, the gelation process was investigated by 1 H-NMR spectrum. FIG. 3 shows 1 H-NMR spectra before and after the polymerization reaction. Gelation was performed by NMR containing 80 mg (0.0984 mmol) of the cyclic compound (iii), 56 mg (0.0984 mmol) of the linear compound (iv), 5 equivalents of methyl methacrylate and 10 mol% of azobisisobutyronitrile in a deuterated chloroform solvent. This was done by heating the sample tube. From the spectrum of (a) before the polymerization reaction, it was confirmed that a pseudorotaxane was formed from the integrated value of the shifted peak of the methylene proton near the ammonium salt. In (b) after the polymerization reaction, since the peak derived from the double bond of MMA disappeared, the progress of the reaction of MMA was confirmed. Moreover, it was confirmed from the integrated value of the shifted peak of methylene protons near the ammonium salt that pseudo rotaxane was formed, and these results suggested that the network polymer had a rotaxane structure at the crosslinking point.
[合成例16~20]
 環状化合物(iii)20mg(0.0246mmol)と直鎖状化合物(iv)14mg(0.0246mmol)をクロロホルム0.2mLに溶かした。さらにベンゾフェノン3.14mg(0.0172mmol)と表2に示したラジカル重合性モノマー(モノマー);メタクリル酸ブチル (BMA)、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)、ポリエチレングリコールメチルエーテルモノメタクリレート(PEGMA)、スチレン(St)、アクリロニトリル(An)のいずれか1つを加え、スライドガラスにキャストした。溶媒を乾燥させた後UV照射により24時間反応させた。反応後DMFとメタノールで数回洗浄した。その後乾燥させることにより表4に示されるネットワークポリマーゲルを得た。
[Synthesis Examples 16 to 20]
20 mg (0.0246 mmol) of the cyclic compound (iii) and 14 mg (0.0246 mmol) of the linear compound (iv) were dissolved in 0.2 mL of chloroform. Further, 3.14 mg (0.0172 mmol) of benzophenone and the radical polymerizable monomer (monomer) shown in Table 2; butyl methacrylate (BMA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), polyethylene glycol methyl ether monomethacrylate (PEGMA) Any one of styrene (St) and acrylonitrile (An) was added and cast onto a glass slide. The solvent was dried and reacted for 24 hours by UV irradiation. After the reaction, it was washed several times with DMF and methanol. Thereafter, the polymer polymer gel shown in Table 4 was obtained by drying.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
[合成例21~37]
 環状化合物(iii)20mg(0.0246mmol)と直鎖状化合物(iv)4.7mg(0.0082mmol)をクロロホルム0.2mLに溶かした。さらにベンゾフェノンと表5に示したラジカル重合性モノマーを加え、スライドガラスにキャストした。溶媒を乾燥させた後UV照射により反応させた。UVランプは光化学用紫外線発生反応装置 高圧UV-HT型(石井商店株式会社)を用いて200Wで行った。反応後DMFとメタノールで数回洗浄した。その後乾燥させることによりネットワークポリマーゲルを得た。
[Synthesis Examples 21 to 37]
20 mg (0.0246 mmol) of the cyclic compound (iii) and 4.7 mg (0.0082 mmol) of the linear compound (iv) were dissolved in 0.2 mL of chloroform. Further, benzophenone and the radical polymerizable monomer shown in Table 5 were added, and the mixture was cast on a slide glass. The solvent was dried and reacted by UV irradiation. The UV lamp was 200 W using a high-pressure UV-HT type (Ishii Shoten Co., Ltd.), an ultraviolet generation reaction apparatus for photochemistry. After the reaction, it was washed several times with DMF and methanol. Thereafter, it was dried to obtain a network polymer gel.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
[ネットワークポリマーゲルの膨潤度の測定]
 合成例15、19、20、21、34、及び37で製造したネットワークポリマーゲルに対して、メタノール、ジクロロメタン(DCM)、ジメチルスルホキシド(DMSO)を用いて膨潤度測定を行った結果を表6に示す。
[Measurement of swelling degree of network polymer gel]
Table 6 shows the results of measurement of swelling degree using methanol, dichloromethane (DCM) and dimethyl sulfoxide (DMSO) for the network polymer gels produced in Synthesis Examples 15, 19, 20, 21, 34, and 37. Show.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 膨潤度[%]は以下の式で算出した。 The degree of swelling [%] was calculated by the following formula.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ネットワークポリマーゲルは、ジクロロメタンを用いた場合良く膨潤し、メタノールを使用した場合はほとんど膨潤しなかった。また、ネットワークポリマーゲル中の直鎖状化合物、環状化合物、及びラジカル重合成モノマーの割合による膨潤度の違いはあまり見られなかった。 The network polymer gel swelled well when dichloromethane was used, and hardly swelled when methanol was used. Moreover, the difference of the swelling degree by the ratio of the linear compound in a network polymer gel, a cyclic compound, and a radical polysynthetic monomer was not seen so much.
4 ネットワークポリマーBの合成
[合成例38]
 合成例1で得られたネットワークポリマー(8.9mg)をアセトニトリルに加え、さらにトリエチルアミン(0.091mL、0.0651mmol)と無水酢酸(0.062mL、0.651mmol)を加えた。その溶液を40℃で24時間加熱撹拌した。反応終了後、ネットワークポリマーをメタノールで洗浄し、乾燥することで中和されたネットワークポリマーを得た(収量:7.6mg)。
 求電子剤との反応前、すなわち合成例1で得られたネットワークポリマーのIRスペクトルを図2に示し、反応後のIRスペクトルを図4に示した。求電子剤との反応により、新たに3級アミド結合に由来するピーク(1670~1640cm-1)が観測された。
4 Synthesis of Network Polymer B [Synthesis Example 38]
The network polymer (8.9 mg) obtained in Synthesis Example 1 was added to acetonitrile, and triethylamine (0.091 mL, 0.0651 mmol) and acetic anhydride (0.062 mL, 0.651 mmol) were further added. The solution was heated and stirred at 40 ° C. for 24 hours. After completion of the reaction, the network polymer was washed with methanol and dried to obtain a neutralized network polymer (yield: 7.6 mg).
FIG. 2 shows the IR spectrum of the network polymer obtained before the reaction with the electrophile, that is, in Synthesis Example 1, and FIG. 4 shows the IR spectrum after the reaction. A new peak (1670-1640 cm −1 ) derived from a tertiary amide bond was observed due to the reaction with the electrophile.
[合成例39]
 合成例15で製造したネットワークポリマーゲルにアセトニトリル、トリエチルアミン、無水酢酸を加え、前記ネットワークポリマーゲル中の式(II)由来の繰り返し単位内の-N-基の窒素原子のアセチル化を行った。反応は50℃で24h行い、反応後メタノールで洗浄した。図5にアセチル化前後のFT-IRスペクトルを示す。アセチル化後の(b)において1670cm-1付近に新たにアセチル基に由来するC=O伸縮振動が観察されたことからアンモニウム塩がアセチル化されたネットワークポリマーゲルが合成されたことを確認した。
[Synthesis Example 39]
Acetonitrile, triethylamine, and acetic anhydride were added to the network polymer gel produced in Synthesis Example 15 to acetylate the nitrogen atom of the —N + H 2 — group in the repeating unit derived from formula (II) in the network polymer gel. It was. The reaction was carried out at 50 ° C. for 24 hours, and washed with methanol after the reaction. FIG. 5 shows FT-IR spectra before and after acetylation. In (b) after acetylation, a new C═O stretching vibration derived from an acetyl group was observed in the vicinity of 1670 cm −1 , confirming the synthesis of a network polymer gel in which the ammonium salt was acetylated.
[ポリマーゲル電解質の製造、伝導度の測定]
 合成例1、及び合成例38で得られたネットワークポリマーを不活性ガス(窒素)雰囲気下で1MのLiBF/EC溶液(2mL)に浸し、60℃で12時間放置した。その後、ネットワークポリマーの表面に付着した余分な電解液をろ紙を用いて除去し、ゲル電解質を得た。イオン伝導度は25℃および50℃の温度でそれぞれ測定を行った。
 結果を表7に示す。
[Production of polymer gel electrolyte, measurement of conductivity]
The network polymer obtained in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 38 was immersed in a 1M LiBF 4 / EC solution (2 mL) under an inert gas (nitrogen) atmosphere and left at 60 ° C. for 12 hours. Then, the excess electrolyte solution adhering to the surface of a network polymer was removed using the filter paper, and the gel electrolyte was obtained. The ionic conductivity was measured at temperatures of 25 ° C. and 50 ° C., respectively.
The results are shown in Table 7.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
*電解液の含有量(wt%)=[(ポリマー中の電解液の重量)/(ポリマー重量)]×100
*EC:エチレンカーボネート
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
* Content of electrolytic solution (wt%) = [(weight of electrolytic solution in polymer) / (polymer weight)] × 100
* EC: Ethylene carbonate
 合成例14、15及び39で得られたネットワークポリマーゲルを用いてイオン伝導度の測定を行った。LiPF/EC(1M)の電解液に浸漬させ、その後測定温度25℃と50℃でのイオン電導度を測定した結果を表8に示す。 Ionic conductivity was measured using the network polymer gel obtained in Synthesis Examples 14, 15, and 39. Table 8 shows the results of immersing in an electrolyte solution of LiPF 6 / EC (1M) and then measuring the ionic conductivity at measurement temperatures of 25 ° C. and 50 ° C.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
*電解液の含有量(wt%)=[(ポリマー中の電解液の重量)/(ポリマー重量)]×100
*EC:エチレンカーボネート
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
* Content of electrolytic solution (wt%) = [(weight of electrolytic solution in polymer) / (polymer weight)] × 100
* EC: Ethylene carbonate
 合成例15で得られたネットワークポリマーゲルのイオン伝導度は測定温度25℃において3.95×10-4S/cm、50℃において4.95×10-4S/cmとなり、合成例14で得られたネットワークポリマーよりも電解液を多く取り込んだため大幅に増加した。合成例39で得られたネットワークポリマーのイオン伝導度は電解液の量を調整して測定を行った。ポリマーに対する電解液の含有量が170%のとき測定温度25℃において1.18×10-3S/cm、50℃において1.48×10-3S/cmとなり、合成例16で得られたネットワークポリマーに比べてイオン伝導度は向上した。また、合成例39で得られたネットワークポリマーのイオン伝導度は、電解液の含有量が100%のとき測定温度50℃において4.16×10-3S/cmとなり溶媒量を減らしても合成例16で得られたネットワークポリマーと同程度の値となった。これらの結果からアンモニウム塩をアセチル化することで架橋点の自由度が増加しネットワークポリマーの運動性が増加したと考えられる。 The ionic conductivity of the network polymer gel obtained in Synthesis Example 15 was 3.95 × 10 −4 S / cm at a measurement temperature of 25 ° C. and 4.95 × 10 −4 S / cm at 50 ° C. Since the electrolyte solution was taken in more than the obtained network polymer, it increased significantly. The ionic conductivity of the network polymer obtained in Synthesis Example 39 was measured by adjusting the amount of the electrolytic solution. When the content of the electrolytic solution with respect to the polymer was 170%, it was 1.18 × 10 −3 S / cm at a measurement temperature of 25 ° C. and 1.48 × 10 −3 S / cm at 50 ° C., and was obtained in Synthesis Example 16. Compared with network polymer, ionic conductivity was improved. Further, the ionic conductivity of the network polymer obtained in Synthesis Example 39 is 4.16 × 10 −3 S / cm at a measurement temperature of 50 ° C. when the content of the electrolytic solution is 100%. The value was similar to that of the network polymer obtained in Example 16. From these results, it is considered that by acetylating ammonium salt, the degree of freedom of the crosslinking point increased and the mobility of the network polymer increased.
[ネットワークポリマーの引張試験]
 合成例1、及び合成例38で得られたネットワークポリマーをそれぞれ厚さ約100μmの膜状に成形し 、縦20mm×横3mmの短冊状に裁断して試験片とした。
 引張試験は、小型卓上試験機(EZ Test;株式会社島津製作所製)を使用して行った。上記試験片の縦方向上下をつかみ具で固定し、つかみ具間距離を10mmとした。つかみ具としては、50N空気式平面型掴み具を用いた。測定条件は、室温、引張速度5mm/分であった。
 結果を表9に示す。
[Tensile test of network polymer]
The network polymers obtained in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 38 were each formed into a film having a thickness of about 100 μm, and cut into strips of 20 mm length × 3 mm width to obtain test pieces.
The tensile test was performed using a small desktop testing machine (EZ Test; manufactured by Shimadzu Corporation). The upper and lower sides of the test piece were fixed with a gripping tool, and the distance between the gripping tools was 10 mm. A 50N pneumatic planar gripper was used as the gripper. The measurement conditions were room temperature and a tensile speed of 5 mm / min.
The results are shown in Table 9.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 本発明で得られるネットワークポリマーは、電解質溶液の保持量が少ないにもかかわらず、高いイオン伝導性を示す。したがって、従来の非水電解質二次電池がもつ、液漏れや製造コスト面での課題を解決し、より安全で安価な非水電解質二次電池の材料となりうる。 The network polymer obtained in the present invention exhibits high ionic conductivity despite a small amount of electrolyte solution retained. Therefore, the problems of the liquid leakage and the manufacturing cost of the conventional nonaqueous electrolyte secondary battery can be solved, and it can be a safer and cheaper material for the nonaqueous electrolyte secondary battery.

Claims (11)

  1.  下記式(I)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、n1は、3又は4の整数を表す。n2は1~30の整数を表す。)で表される部分構造の環状部に、
    下記式(II)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、Zは対アニオンを表す。)、又は下記式(II')
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
    (式中、R及びRは式(II)における定義と同じであり、Rは、求電子剤由来の残基を表す)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる単位(A)を有するネットワークポリマー、又は前記単位(A)及びラジカル重合性モノマー由来の単位(B)を有するネットワークポリマーであって、
    前記式(I)で表される部分構造と式(II)で表される部分構造とのモル比((I)/(II))が1/1~10/1であるネットワークポリマー(ただし、単位(A)が式(I)で表される部分構造と式(II)で表される部分構造からなり、単位(B)を有しない場合を除く)。
    Formula (I)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    Wherein R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched In the cyclic portion of the partial structure represented by the chain, the hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, n1 represents an integer of 3 or 4, and n2 represents an integer of 1 to 30.
    Following formula (II)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
    Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched chain, a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, Z -. represents a counter anion), or the following formula (II ')
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
    (Wherein R 3 and R 4 are the same as defined in formula (II), and R 5 represents a residue derived from an electrophile), and the partial structure represented by skewering is included. A network polymer having a unit (A), or a network polymer having a unit (B) derived from the unit (A) and a radical polymerizable monomer,
    A network polymer in which the molar ratio ((I) / (II)) between the partial structure represented by the formula (I) and the partial structure represented by the formula (II) is 1/1 to 10/1 (however, The unit (A) is composed of a partial structure represented by the formula (I) and a partial structure represented by the formula (II), and does not have the unit (B)).
  2. 前記単位(A)と前記ラジカル重合性モノマー由来の単位(B)とのモル比((A)/(B))が1/1~1/100であることを特徴とする請求項1に記載のネットワークポリマー。 2. The molar ratio ((A) / (B)) between the unit (A) and the unit (B) derived from the radical polymerizable monomer is from 1/1 to 1/100. Network polymer.
  3.  式(I)で表される部分構造が、下記式(III)で表される構造であることを特徴とする請求項1に記載のネットワークポリマー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
    (式中、mは1~13の整数であり、点線部は、ベンゼン環の3位又は4位のいずれか一方に結合することを示す。n2は、式(I)における定義と同じである。)
    2. The network polymer according to claim 1, wherein the partial structure represented by the formula (I) is a structure represented by the following formula (III).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
    (In the formula, m is an integer of 1 to 13, and the dotted line part indicates that it is bonded to either the 3-position or 4-position of the benzene ring. N2 is the same as defined in formula (I). .)
  4.  式(II)で表される部分構造が、下記式(IV)で表される構造であることを特徴とする請求項1に記載のネットワークポリマー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
    (式中、yは1~12の整数を、Zは対アニオンを表す。)
    The network polymer according to claim 1, wherein the partial structure represented by the formula (II) is a structure represented by the following formula (IV).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
    (In the formula, y represents an integer of 1 to 12, and Z represents a counter anion.)
  5.  ラジカル重合性モノマーが、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸ポリエチレングリコール、スチレン及びアクリロニトリルからなる群から選ばれる1又は2以上の化合物であることを特徴とする請求項1に記載のネットワークポリマー。 The radical polymerizable monomer is one or more compounds selected from the group consisting of methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, styrene and acrylonitrile. The network polymer according to claim 1.
  6.  式(V)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。n1は、3又は4の整数を表す。)で表される環状化合物と、
    下記式(VI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは、同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。Zは対アニオンを表す。)で表される直鎖状化合物とを反応させて、前記式(I)で表される部分構造の環状部に、前記式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる構造(A)を有する化合物を生成させた後、前記構造(A)を有する化合物を重合することを特徴とする請求項1に記載のネットワークポリマーの製造方法。
     
    Formula (V)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
    Wherein R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 1 and X 2 are the same or different and represent a group that acts as a bonding site during the polymerization reaction, and n1 represents an integer of 3 or 4.) A cyclic compound represented by:
    Following formula (VI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
    Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 3 and X 4 are the same or different and each represents a group that acts as a binding site during the polymerization reaction, and Z represents a counter anion). A structure in which the partial structure represented by the formula (II) is included in a skewered manner in the cyclic part of the partial structure represented by the formula (I) The method for producing a network polymer according to claim 1, wherein the compound having the structure (A) is polymerized after the compound having A) is formed.
  7.  下記式(VII)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基又は重合反応時に結合部位として作用しない基を表す。ただし、n2が1の場合は、X及びXは重合反応時に結合部位として作用する基である場合に限る。
    n1は、3又は4の整数を表す。n2は1~30の整数を表す。)で表される環状化合物と、
    下記式(VI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、X及びXは、同一又は異なって、重合反応時に結合部位として作用する基を表す。Zは対アニオンを表す。)で表される直鎖状化合物とを反応させて、
    前記式(I)で表される部分構造の環状部に、前記式(II)で表される部分構造が串刺し状に包接されてなる構造(A)を有する化合物を生成させた後、前記構造(A)を有する化合物とラジカル重合性モノマーをラジカル重合することを特徴とする請求項1に記載のネットワークポリマーの製造方法。
    Formula (VII) below
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
    Wherein R 1 and R 2 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 1 and X 2 are the same or different and each represents a group that acts as a binding site during a polymerization reaction or a group that does not act as a binding site during a polymerization reaction, provided that When n2 is 1, it is limited to the case where X 1 and X 2 are groups acting as a binding site during the polymerization reaction.
    n1 represents an integer of 3 or 4. n2 represents an integer of 1 to 30. And a cyclic compound represented by
    Following formula (VI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
    Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched The chain represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and X 3 and X 4 are the same or different and each represents a group that acts as a binding site during the polymerization reaction, and Z represents a counter anion). Reaction with a linear compound
    After generating the compound having the structure (A) in which the partial structure represented by the formula (II) is clasped into the annular portion of the partial structure represented by the formula (I), The method for producing a network polymer according to claim 1, wherein the compound having the structure (A) and a radically polymerizable monomer are radically polymerized.
  8.  重合後、さらに、得られたネットワークポリマーと求電子剤とを反応させて、
    式(II)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
    (式中、R及びRは、同一又は異なって、-O-、-CO-、-COO-又は-CONH-を有していてもよい、飽和又は部分不飽和の、直鎖又は分岐鎖の、炭素数1~15の炭化水素基を表し、Zは対アニオンを表す。)で表される部分構造を、式(II')
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
    (式中、R及びRは式(II)における定義と同じであり、Rは、求電子剤由来の残基を表す)で表される部分構造に変換することを特徴とする請求項6又は7に記載のネットワークポリマーの製造方法。
    After polymerization, the obtained network polymer is further reacted with an electrophile,
    Formula (II)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
    Wherein R 3 and R 4 are the same or different and may have —O—, —CO—, —COO— or —CONH—, saturated or partially unsaturated, linear or branched A partial structure represented by the formula (II ′): a chain of a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and Z represents a counter anion.
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
    (Wherein R 3 and R 4 are the same as defined in formula (II), and R 5 represents a residue derived from an electrophile). Item 8. A method for producing a network polymer according to Item 6 or 7.
  9.  電解液中に請求項1~5のいずれかに記載のネットワークポリマーを含有することを特徴とするポリマーゲル電解質。 A polymer gel electrolyte comprising the network polymer according to any one of claims 1 to 5 in an electrolytic solution.
  10.  電解液がヘキサフルオロリン酸リチウム又はテトラフルオロホウ酸リチウムのプロピレンカーボネート溶液又はエチレンカーボネート溶液であることを特徴とする請求項9に記載のポリマーゲル電解質。 The polymer gel electrolyte according to claim 9, wherein the electrolytic solution is a propylene carbonate solution or an ethylene carbonate solution of lithium hexafluorophosphate or lithium tetrafluoroborate.
  11.  請求項9に記載のポリマーゲル電解質を用いることを特徴とする二次電池。 A secondary battery using the polymer gel electrolyte according to claim 9.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015063640A (en) * 2013-09-26 2015-04-09 国立大学法人山口大学 Ether type network polymer and polymer gel electrolyte
JP2015074657A (en) * 2013-10-04 2015-04-20 国立大学法人山口大学 Network polymer and polymer gel electrolyte
WO2015147282A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 富士フイルム株式会社 All-solid-state secondary cell, cell electrode sheet and solid electrolyte composition used in said cell, method for manufacturing cell electrode sheet, and method for manufacturing all-solid-state secondary cell
JP2015227438A (en) * 2014-05-02 2015-12-17 国立大学法人山口大学 Sulfur-containing polymer
CN105367983A (en) * 2015-11-18 2016-03-02 安徽雄亚塑胶科技有限公司 Highly resilient thermoplastic elastomer composition
CN105938916A (en) * 2016-06-01 2016-09-14 中山大学 Preparation method for inorganic TiO<2> nanoparticle doped and modified acrylonitrile-methyl methacrylate copolymerization type gel electrolyte
WO2016201335A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 The Regents Of The University Of California Polymer network single-ion conductors with flexible linker
CN108288729A (en) * 2017-12-26 2018-07-17 华中科技大学 A kind of composite gel electrolyte and preparation method thereof can be used for ion battery
WO2018124527A3 (en) * 2016-12-28 2018-11-29 한국과학기술원 Rotaxane polymer binder for lithium secondary battery, electrode comprising same, and secondary battery comprising same
WO2020032056A1 (en) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社トクヤマ Curable composition containing polypseudorotaxane monomer
WO2020111086A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 日産化学株式会社 (meth)acrylic compound and photosensitive insulation film composition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05331248A (en) * 1992-05-28 1993-12-14 Mitsubishi Cable Ind Ltd Crown-based polymer and solid electrolyte
JPH06219728A (en) * 1992-10-26 1994-08-09 Soc Natl Elf Aquitaine <Snea> Method for synthesis of zeolite belonging to hojacite structural series
JPH10120914A (en) * 1996-10-18 1998-05-12 Mitsubishi Chem Corp Ionic electroconductive solid polyelectrolyte and its production
US20070173640A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-26 Park Sang H Ionic liquid type crown ether derivatives, method for preparing the same and method for isolating metal ions using the same
CN101671343A (en) * 2009-05-08 2010-03-17 南开大学 Double plug-and-socket supermolecular device with function of molecular keyboard lock and preparation thereof
JP2010540714A (en) * 2007-09-24 2010-12-24 セクレタリー、デパートメント オブ アトミック エナジー Nonionic porous small solid resin with chemically bonded crown ether

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5329241B2 (en) * 2009-01-08 2013-10-30 リンテック株式会社 Crosslinked polymer and method for producing crosslinked polymer
JP5213258B2 (en) * 2009-03-12 2013-06-19 株式会社ブリヂストン Polymer recovery method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05331248A (en) * 1992-05-28 1993-12-14 Mitsubishi Cable Ind Ltd Crown-based polymer and solid electrolyte
JPH06219728A (en) * 1992-10-26 1994-08-09 Soc Natl Elf Aquitaine <Snea> Method for synthesis of zeolite belonging to hojacite structural series
JPH10120914A (en) * 1996-10-18 1998-05-12 Mitsubishi Chem Corp Ionic electroconductive solid polyelectrolyte and its production
US20070173640A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-26 Park Sang H Ionic liquid type crown ether derivatives, method for preparing the same and method for isolating metal ions using the same
JP2010540714A (en) * 2007-09-24 2010-12-24 セクレタリー、デパートメント オブ アトミック エナジー Nonionic porous small solid resin with chemically bonded crown ether
CN101671343A (en) * 2009-05-08 2010-03-17 南开大学 Double plug-and-socket supermolecular device with function of molecular keyboard lock and preparation thereof

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015063640A (en) * 2013-09-26 2015-04-09 国立大学法人山口大学 Ether type network polymer and polymer gel electrolyte
JP2015074657A (en) * 2013-10-04 2015-04-20 国立大学法人山口大学 Network polymer and polymer gel electrolyte
WO2015147282A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 富士フイルム株式会社 All-solid-state secondary cell, cell electrode sheet and solid electrolyte composition used in said cell, method for manufacturing cell electrode sheet, and method for manufacturing all-solid-state secondary cell
JP2015227438A (en) * 2014-05-02 2015-12-17 国立大学法人山口大学 Sulfur-containing polymer
WO2016201335A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 The Regents Of The University Of California Polymer network single-ion conductors with flexible linker
US20180166744A1 (en) * 2015-06-10 2018-06-14 The Regents Of The University Of California Polymer network single-ion conductors with flexible linker
US10665896B2 (en) 2015-06-10 2020-05-26 The Regents Of The University Of California Polymer network single-ion conductors with flexible linker
CN105367983A (en) * 2015-11-18 2016-03-02 安徽雄亚塑胶科技有限公司 Highly resilient thermoplastic elastomer composition
CN105938916A (en) * 2016-06-01 2016-09-14 中山大学 Preparation method for inorganic TiO<2> nanoparticle doped and modified acrylonitrile-methyl methacrylate copolymerization type gel electrolyte
WO2018124527A3 (en) * 2016-12-28 2018-11-29 한국과학기술원 Rotaxane polymer binder for lithium secondary battery, electrode comprising same, and secondary battery comprising same
US11296324B2 (en) 2016-12-28 2022-04-05 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Rotaxane polymer binder for lithium secondary battery, electrode comprising same, and secondary battery comprising same
CN108288729A (en) * 2017-12-26 2018-07-17 华中科技大学 A kind of composite gel electrolyte and preparation method thereof can be used for ion battery
WO2020032056A1 (en) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社トクヤマ Curable composition containing polypseudorotaxane monomer
WO2020111086A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 日産化学株式会社 (meth)acrylic compound and photosensitive insulation film composition
JP7327412B2 (en) 2018-11-29 2023-08-16 日産化学株式会社 (Meth)acrylic compound and photosensitive insulating film composition

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