WO2021215134A1 - (ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法 - Google Patents

(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021215134A1
WO2021215134A1 PCT/JP2021/009714 JP2021009714W WO2021215134A1 WO 2021215134 A1 WO2021215134 A1 WO 2021215134A1 JP 2021009714 W JP2021009714 W JP 2021009714W WO 2021215134 A1 WO2021215134 A1 WO 2021215134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
poly
carbon atoms
thiophene
block copolymer
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/009714
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将史 藤田
Original Assignee
信越化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 信越化学工業株式会社 filed Critical 信越化学工業株式会社
Priority to CN202180029414.5A priority Critical patent/CN115443300B/zh
Priority to EP21792398.6A priority patent/EP4141050A1/en
Priority to US17/915,589 priority patent/US20230125340A1/en
Publication of WO2021215134A1 publication Critical patent/WO2021215134A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/06Preparatory processes
    • C08G77/08Preparatory processes characterised by the catalysts used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D165/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen

Definitions

  • the present invention relates to a (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer and a method for producing the same.
  • a method for obtaining (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer from bis (dimethylsilyl) arylene by cross-dehydrogenation reaction using a palladium catalyst see Non-Patent Document 2
  • a tris (pentafluorophenyl) borane catalyst A method for obtaining a (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer from bis (dimethylsilyl) arylene and bis (dimethoxysilyl) arylene by cross-dehydrogenation reaction using the above (see Non-Patent Document 3) has been reported. ..
  • Polythiophene is known as a polymer having conductivity, and various applications utilizing its conductivity, antistatic property, etc. are being studied. However, no (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer having a thiophene skeleton as an aromatic ring has been reported so far.
  • the known method for synthesizing (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer includes the step of synthesizing bis (dimethylsilyl) arylene using Grignard reaction, a large amount of metal salt is by-produced in the range of application of the raw material. Has manufacturing problems such as restrictions.
  • a thiophene compound is applied as an arylene unit of the (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer
  • the (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer having a thiophene skeleton cannot be synthesized by the synthesis method.
  • the method of applying a thiophene compound as an arylene unit of the (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer has not been put into practical use.
  • an object of the present invention is to provide a (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer and a method for producing a (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer that can improve the above problems.
  • the present invention provides the following (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer and a method for producing the same.
  • R 1 independently of one another, a hydrogen atom, a halogen atom, hydroxy group, an alkoxy group of a hydrocarbon group or a C 1-10 having 1 to 20 carbon atoms, a bond between the two R 1 It may be formed
  • R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms independently of each other, a is 1 to 1,000, b is 2 to 2,000, and c is 1 to 1,000. It is a number.
  • the (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer according to ⁇ 1> which is represented by the following formula (2).
  • R 1 independently of one another, a hydrogen atom, a halogen atom, hydroxy group, an alkoxy group of a hydrocarbon group or a C 1-10 having 1 to 20 carbon atoms, a bond between the two R 1 It may be formed
  • R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms independently of each other, a is 1 to 1,000 independently, b is 2 to 2,000, and c is 1 to 1. It is a number of 000.
  • R 1 is independent of each other and is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and two R 1s .
  • ⁇ 4> It has a step of reacting (A) a thiophene compound represented by the following formula (3) with (B) a hydrosilyl group-containing organopolysiloxane represented by the following formula (4) in the presence of an iridium complex and a hydrogen acceptor. , ⁇ 1> to ⁇ 3>.
  • R 1 independently of one another, a hydrogen atom, a halogen atom, hydroxy group, an alkoxy group of a hydrocarbon group or a C 1-10 having 1 to 20 carbon atoms, a bond between the two R 1 It may be formed, and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms independently of each other, a is 1 to 1,000, and b is 2 to 2,000.
  • the iridium complex has an aromatic hydrocarbon compound having 6 to 30 carbon atoms, a heterocyclic compound having 2 to 30 carbon atoms, a hydrocarbon compound having 1 to 30 carbon atoms having a nitrogen-containing functional group, and a carbon number having an oxygen-containing functional group.
  • ⁇ 6> The (poly) thiophene according to ⁇ 5>, wherein the iridium complex is a complex having a heterocyclic compound having 2 to 30 carbon atoms or a hydrocarbon compound having 1 to 30 carbon atoms having a phosphorus-containing functional group as a ligand.
  • a method for producing a (poly) siloxane block copolymer ⁇ 7> The (poly) thiophene- (poly) siloxane block according to any one of ⁇ 4> to ⁇ 6>, wherein the hydrogen acceptor is a hydrocarbon compound having a carbon-carbon unsaturated bond and having 2 to 20 carbon atoms. How to make a copolymer.
  • (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymers can be produced using relatively simple and easily available raw materials such as thiophene and hydrosilyl group-containing organopolysiloxane, and metal salts are produced as by-products. It is possible to produce (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymers without and at a high conversion rate. Since the (poly) arylene- (poly) siloxane block copolymer of the present invention is a polymer having heat resistance due to an aromatic ring in addition to flexibility due to (poly) siloxane, it is a heat medium, a mold release agent, and a resin. It is useful for applications such as modifiers and heat-resistant additives.
  • the (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer of the present invention contains a structure represented by the following formula (1), and preferably the (poly) thiophene- (poly) thiophene represented by the following formula (2). Poly) siloxane block copolymer.
  • R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and two Rs.
  • a bond may be formed between 1.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group and a hexadecyl group.
  • Octadecyl groups and alkyl groups such as eicosyl groups
  • cycloalkyl groups such as cyclopentyl groups and cyclohexyl groups
  • aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups
  • alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups
  • alkyl halide group in which a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the above are substituted with halogen atoms such as chlorine and fluorine, and an alkenyl halide group.
  • Examples of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and the like.
  • the two substituents forming a bond between the R 1, and a group can be a 3,4-ethylenedioxy thiophene.
  • a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms are preferable, and a hydrogen atom, a chlorine atom, and a bromine atom are preferable.
  • Methyl group, hexyl group, methoxy group, and group capable of becoming 3,4-ethylenedioxythiophene are more preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable.
  • R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms independently of each other.
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group and a hexadecyl group.
  • Octadecyl groups, and alkyl groups such as eicosyl groups; cycloalkyl groups such as cyclopentyl groups and cyclohexyl groups; aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups; alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups; and groups thereof.
  • alkyl halide group in which a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the above are substituted with halogen atoms such as chlorine and fluorine, and an alkenyl halide group.
  • a methyl group, an ethyl group and a phenyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
  • a is a number of 1 to 1,000, preferably 1 to 100, and more preferably 1 to 10.
  • b is a number of 2 to 2,000, preferably 4 to 2,000, and more preferably 4 to 500.
  • c is a number of 1 to 1,000, preferably 1 to 100, and more preferably 1 to 50.
  • the bonding mode of the (poly) thiophene- (poly) siloxane unit is linear or cyclic.
  • the method for producing a (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer (hereinafter, may be abbreviated as "the method for producing the present invention") is “to form at least two CH bonds in an aromatic compound. It has a step of reacting a "thiophene compound having” and a "hydrosilyl group-containing organopolysiloxane" in the presence of an "iridium complex" and a "hydrogen acceptor".
  • n is a number from 1 to 1,000, preferably a number from 1 to 100.
  • the production method of the present invention uses relatively simple and easily available raw materials such as thiophene and a hydrosilyl group-containing organopolysiloxane, without producing metal salts as a by-product, and at a high conversion rate (poly) thiophene- (poly) siloxane. Since it is possible to manufacture block copolymers, it is an environmentally friendly and efficient manufacturing method.
  • the production method of the present invention is characterized by reacting a thiophene compound having at least two CH bonds (hereinafter, may be abbreviated as "thiophene compound") in an aromatic compound with a hydrosilyl group-containing organopolysiloxane. And.
  • thiophene compound a thiophene compound having at least two CH bonds
  • the type of the thiophene compound is not particularly limited, and is appropriately selected based on the (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer for the purpose of production.
  • a thiophene compound having the same structure as the aromatic ring portion of the (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer, which is basically the purpose of production, is selected, and the thiophene compound is specifically unsubstituted or substituted thiophene.
  • the substituent preferably has the same substituent as R 1 of the (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer for the purpose of production.
  • R 1 is, for example, a hydrogen atom, a halogen atom, hydroxy group, an alkoxy group of a hydrocarbon group or a C 1-10 having 1 to 20 carbon atoms, may form a bond between the two R 1 good.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group and a hexadecyl group.
  • Octadecyl groups and alkyl groups such as eicosyl groups
  • cycloalkyl groups such as cyclopentyl groups and cyclohexyl groups
  • aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups
  • alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups
  • alkyl halide group in which a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the above are substituted with halogen atoms such as chlorine and fluorine, and an alkenyl halide group.
  • alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and the like.
  • Suitable thiophene compounds used in the present invention include, for example, thiophene, 2,2'-bithiophene, ⁇ -terthiophene and the like.
  • the production method of the present invention is characterized by reacting a thiophene compound with a hydrosilyl group-containing organopolysiloxane.
  • the type of hydrosilyl group-containing organopolysiloxane is not particularly limited, and is appropriately selected based on the (poly) thiophene- (poly) siloxane block copolymer intended for production.
  • (poly) thiophene - (poly) R 2 of the siloxane siloxane block copolymer (-R 2 2 SiO-) in, independently of one another, is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms .
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group and a hexadecyl group.
  • Octadecyl groups and alkyl groups such as eicosyl groups
  • cycloalkyl groups such as cyclopentyl groups and cyclohexyl groups
  • aryl groups such as phenyl groups and tolyl groups
  • alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups
  • alkyl halide group in which a part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the above are substituted with halogen atoms such as chlorine and fluorine, and an alkenyl halide group.
  • the production method of the present invention is characterized in that it is carried out in the presence of an iridium complex.
  • the type of the iridium complex is not particularly limited, and a known iridium complex can be appropriately used.
  • an aromatic hydrocarbon compound having a structure such as benzene or naphthalene; thiophene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, phenanthroline, thiazole, oxazole, pyrrole, imidazole, pyrazole , Triazole and other heterocyclic compounds; hydrocarbon compounds with nitrogen-containing functional groups such as alkylamino group, arylamino group, acylamino group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfonylamino group and imino group.
  • a heterocyclic compound having 2 to 30 carbon atoms or a hydrocarbon compound having a phosphorus-containing functional group and having 1 to 30 carbon atoms is preferable, and specifically, 2-methyl-1,10-phenanthroline, More preferred are 4,4'-di-tert-butylbipyridine (dtbpy), 2,2'-bipyridyl and 1,3-bis (diphenylphosphino) propane (dpppp).
  • the amount (mass) of the iridium complex used in the production method of the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected according to the intended purpose, and is 100 to 20,000 ppm with respect to the amount (mass) of the hydrosilyl group-containing organopolysiloxane used. Preferably, 300 to 15,000 ppm is more preferable, and 500 to 10,000 ppm is most preferable. Within the above range, the reaction can proceed efficiently.
  • the method for preparing the iridium complex is not particularly limited, and a precursor containing iridium (hereinafter, may be abbreviated as "iridium-containing precursor") is reacted with a ligand.
  • a precursor containing iridium hereinafter, may be abbreviated as "iridium-containing precursor"
  • an iridium-containing precursor and a ligand may be placed in a reaction vessel for reacting the thiophene compound with the hydrosilyl group-containing organopolysiloxane to form an iridium complex in the reaction vessel. Since the operation is simple, it is preferable to form an iridium complex in a reaction vessel in which a thiophene compound and a hydrosilyl group-containing organopolysiloxane are reacted.
  • the type of iridium-containing precursor is not particularly limited, and commercially available known precursors can be appropriately used. Specific examples thereof include [Ir (OMe) (cod)] 2 , [Ir (OH) (cod)] 2 , [IrCl (cod)] 2 , [Ir (OAc) (cod)] 2 and the like (formula). Among them, cod refers to 1,5-cyclooctadiene).
  • the amount of the ligand used when preparing the iridium complex is preferably 1 to 25 times the amount of the precursor containing iridium (amount of substance [mol]). 5 to 20 times is more preferable, and 10 to 15 times is most preferable.
  • the production method of the present invention is characterized in that it is carried out in the presence of a hydrogen receptor.
  • the type of hydrogen receptor is not particularly limited as long as it is a substance capable of incorporating two or more hydrogen atoms (H) by a chemical reaction.
  • Specific examples of the hydrogen acceptor include hydrocarbon compounds having a carbon-carbon unsaturated bond capable of incorporating a hydrogen atom (H) by an addition reaction and having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms. ..
  • hydrocarbon compound having a carbon-carbon unsaturated bond examples include cyclohexene, norbornene, t-butyl alkene, 1-octene, trans-stilben, 1,5-cyclooctadiene, phenylacetylene, diphenylacetylene and the like. It is preferable to use one or more of these hydrocarbon compounds.
  • the amount of hydrogen receptor used (amount of substance [mol]) in the production method of the present invention is not particularly limited and should be appropriately selected according to the purpose.
  • the amount of hydrogen acceptor used (amount of substance [mol]) is preferably 1 to 30 times, more preferably 2 to 7 times, the amount of organopolysiloxane containing a hydrosilyl group (amount of substance [mol]). Most preferably 3 to 6 times. Within the above range, the reaction can proceed efficiently.
  • reaction condition The production method of the present invention is characterized by reacting a thiophene compound with a hydrosilyl group-containing organopolysiloxane.
  • reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, and solvent used are not particularly limited.
  • the reaction temperature is preferably 25 to 200 ° C., more preferably 70 to 150 ° C., and most preferably 100 to 110 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 60 hours, more preferably 2 to 48 hours, and most preferably 10 to 24 hours.
  • a solvent may or may not be used, but it is preferable to use a solvent when both the thiophene compound and the hydrosilyl group-containing organopolysiloxane are solid at the reaction temperature.
  • the solvent used is not particularly limited as long as it dissolves both the thiophene compound and the hydrosilyl group-containing organopolysiloxane, and specific examples thereof include tetrahydrofuran, decane, octane and the like.
  • the 1 H-NMR described in the examples was measured at AVANCE-III 400 MHz (manufactured by Bruker) using deuterated chloroform as a solvent.
  • the value in parentheses is the integration ratio.
  • the weight average molecular weight is a value obtained by GPC (gel permeation chromatography) analysis using polystyrene as a standard substance under the following conditions.
  • Example 2 2-Methyl-1,10-phenanthroline 16.9 mg, 2,2'-bithiophene 1.99 g, cyclohexene 1.79 g in a 50 mL separable flask equipped with a thermometer, agitator, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube. , 0.29 g of tetrahydrofuran, and 12.52 g of an organopolysiloxane containing a hydrosilyl group at both ends represented by the following average formula (5). )] 2 28.9 mg was added, and the mixture was heated under reflux at 100 ° C. for 5 hours.
  • Example 4 2-Methyl-1,10-phenanthroline 1.15 mg, poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (3-hexylthiophene-2,5-diyl) in a 50 mL separable flask equipped with a thermometer, agitator, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube. After charging 1.84 g (manufactured by Aldrich, Mw: 18,400), 0.0164 g of cyclohexene, 10 g of tetrahydrofuran, and 0.103 g of an organopolysiloxane containing both terminal hydrosilyl groups represented by the following average formula (5).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーと、入手容易な原料を用いることができ、金属塩を副生せず、かつ転化率が高い(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法との提供。 下記式(1)で表される構造を含む、(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。[式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは1~1,000、bは2~2,000、cは1~1,000の数である。]

Description

(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法
 本発明は、(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーおよびその製造方法に関する。
 芳香環をオルガノポリシロキサン主鎖に導入することで、芳香環に起因する特徴的物性が発現することが知られている。例えば、ポリ(テトラメチル-1,4-シルフェニレンシロキサン)はポリジメチルシロキサンに比べて耐熱性及び機械的物性に優れている。
 上記のような(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの代表的合成法として、芳香族ジハロゲン化合物とクロロジメチルシランからGrignard反応によりビス(ジメチルシリル)アリーレンを合成し、続く加水分解と重縮合によって(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを得る方法が知られている(非特許文献1参照)。また、パラジウム触媒を用いた交差脱水素反応によりビス(ジメチルシリル)アリーレンから(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを得る方法(非特許文献2参照)や、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン触媒を用いた交差脱メタン反応により、ビス(ジメチルシリル)アリーレンとビス(ジメトキシシリル)アリーレンから(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを得る方法(非特許文献3参照)等が報告されている。
 ポリチオフェンは、導電性を有するポリマーとして知られており、その導電性、帯電防止性などを利用した様々な応用が検討されている。しかし、芳香環としてチオフェン骨格を有する(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーについては、これまでに報告されていない。
 公知の(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの合成法は、Grignard反応を用いたビス(ジメチルシリル)アリーレン合成の工程を含むため、大量の金属塩が副生する、原料の適用範囲に制限があるなどの製造上の問題を抱えている。特に、前記(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーのアリーレン単位としてチオフェン化合物を適用しようとすると、前記合成法では、チオフェン骨格を有する(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを合成できない等の問題があり、前記(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーのアリーレン単位としてチオフェン化合物を適用する方法は実用化には至らなかった。
R.L.Merker,M.J.Scott, Journal of Polymer Science Part A,1964,2,15 Y.Li,Y.Kawakami, Macromolecules,1999,32,8768 S.Rubinsztain,J.A.Cella Macromolecules,2005,38,1061
 従って、本発明は(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーと、上記の問題点を改善できる(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、イリジウム錯体及び水素受容体を利用することにより、チオフェン化合物とヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンとの酸化的カップリング反応によって、直接的に(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを効率良く、金属塩を副生させることなく、合成できることを見出し、本発明を完成させた。
 即ち、本発明は、下記の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法を提供する。
<1>
 下記式(1)で表される構造を含む、(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは1~1,000、bは2~2,000、cは1~1,000の数である。]

<2>
 下記式(2)で表される、<1>に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは各々独立に1~1,000、bは2~2,000、cは1~1,000の数である。]

<3>
 R1が互いに独立に、水素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基又は炭素数1~3のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよい、<1>又は<2>に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。

<4>
 (A)下記式(3)で表されるチオフェン化合物と、(B)下記式(4)で示されるヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンとをイリジウム錯体および水素受容体の存在下で反応させる工程を有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは1~1,000、bは2~2,000の数である。]

<5>
 イリジウム錯体が、炭素数6~30の芳香族炭化水素化合物、炭素数2~30のヘテロ環化合物、窒素含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物、酸素含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物、硫黄含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物、及びリン含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物を配位子とする錯体である、<4>に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。

<6>
 イリジウム錯体が、炭素数2~30のヘテロ環化合物又はリン含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物を配位子とする錯体である、<5>に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。

<7>
 水素受容体が、炭素-炭素不飽和結合を有する炭素数2~20の炭化水素化合物である、<4>~<6>のいずれか1つに記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。
 本発明によれば、チオフェンやヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンといった比較的単純で入手容易な原料を用いて(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを製造することができ、さらに金属塩を副生せず、かつ高転化率で(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを製造することができる。
 本発明の(ポリ)アリーレン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーは、(ポリ)シロキサンに起因する柔軟性に加え、芳香環に起因する耐熱性を有するポリマーであるので、熱媒体、離型剤、樹脂改質剤、耐熱添加剤などの用途に有用である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
[(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー]
 本発明の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーは、下記式(1)で表される構造を含むものであり、好ましくは、下記式(2)で表される(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(1)及び(2)中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。炭素数1~20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、及びエイコシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;ビニル基、及びアリル基等のアルケニル基;及びこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部が、塩素、フッ素等のハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基等が挙げられる。炭素数1~10のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。2つのR1の間で結合を形成している置換基としては、3,4-エチレンジオキシチオフェンとなり得る基等が挙げられる。これらの中でも、水素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数1~3のアルコキシ基が好ましく、水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、ヘキシル基、メトキシ基、3,4-エチレンジオキシチオフェンとなり得る基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。
 式(1)及び(2)中、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基である。炭素数1~20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、及びエイコシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;ビニル基、及びアリル基等のアルケニル基;及びこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部が、塩素、フッ素等のハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
 式(1)及び(2)中、aは1~1,000、好ましくは1~100、より好ましくは1~10の数である。式(1)及び(2)中、bは2~2,000、好ましくは4~2,000、より好ましくは4~500の数である。式(1)及び(2)中、cは1~1,000、好ましくは1~100、より好ましくは1~50の数である。
 本発明において、(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサン単位(式(1)及び(2))の結合様式は、直鎖状か、環状である。
[(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法]
 本発明の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。)は、「芳香族化合物中の少なくとも2つのC-H結合を有するチオフェン化合物」と「ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン」とを、「イリジウム錯体」及び「水素受容体」の存在下で反応させる工程を有する。
 本発明者は、環境調和型の効率的な(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法を求め研究を重ねた結果、イリジウム錯体及び水素受容体を利用することにより、チオフェン化合物とヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンとの酸化的カップリング反応によって、直接的に(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを効率良く合成できることを見出した。例えば「芳香族化合物中の少なくとも2つのC-H結合を有するチオフェン化合物」としてチオフェンを、「ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン」として下記平均式(5)で表される化合物を用いた場合の化学反応式は、下記のように表すことができる。nは1~1,000の数であり、好ましくは1~100の数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 本発明の製造方法は、チオフェンやヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンといった比較的単純で入手容易な原料を用いて、金属塩を副生せず、かつ高転化率で(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを製造することができるため、環境調和型の効率的な製造方法である。
(芳香族化合物中の少なくとも2つのC-H結合を有するチオフェン化合物)
 本発明の製造方法は、芳香族化合物中の少なくとも2つのC-H結合を有するチオフェン化合物(以下、「チオフェン化合物」と略す場合がある。)をヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンと反応させることを特徴とする。チオフェン化合物の種類は特に限定されず、製造目的である(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーに基づいて適宜選択される。基本的に製造目的である(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの芳香環部分と同一の構造を有するチオフェン化合物が選択され、該チオフェン化合物としては、具体的には、非置換又は置換チオフェンが挙げられる。なお、置換基は製造目的である(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーのR1と同一のものを有することが好ましい。R1は、例えば、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。炭素数1~20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、及びエイコシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;ビニル基、及びアリル基等のアルケニル基;及びこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部が、塩素、フッ素等のハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基等が挙げられる。炭素数1~10のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。2つのR1の間で結合を形成している置換基としては、3,4-エチレンジオキシ基等が挙げられる。
 本発明で用いられる好適なチオフェン化合物としては、例えば、チオフェン、2,2’-ビチオフェン、α-ターチオフェン等が挙げられる。
(ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン)
 本発明の製造方法は、チオフェン化合物をヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンと反応させることを特徴とする。ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの種類は特に限定されず、製造目的である(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーに基づいて適宜選択される。基本的に製造目的である(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーのシロキサン(-R2 2SiO-)部分と同一の構造を有するヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンが選択される。
 なお、本発明によって製造される(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーのシロキサン(-R2 2SiO-)中のR2は、互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基である。炭素数1~20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、及びエイコシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、及びトリル基等のアリール基;ビニル基、及びアリル基等のアルケニル基;及びこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部が、塩素、フッ素等のハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基等が挙げられる。
(イリジウム錯体)
 本発明の製造方法は、イリジウム錯体の存在下で行われることを特徴とする。イリジウム錯体の種類は特に限定されず、公知のイリジウム錯体を適宜利用することができる。例えばイリジウム原子に配位する配位子としては、ベンゼン、ナフタレン等の構造を有する芳香族炭化水素化合物;チオフェン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、フェナントロリン、チアゾール、オキサゾール、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール等の構造を有するヘテロ環化合物;アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、イミノ基等の窒素含有官能基を有する炭化水素化合物;アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、シリルオキシ基、カルボニル基、エーテル基等の酸素含有官能基を有する炭化水素化合物;アルキルチオ基、アリールチオ基、チオエーテル基等の硫黄含有官能基を有する炭化水素化合物;及びジアルキルホスフィノ基、ジアリールホスフィノ基、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、ホスフィニン基等のリン含有官能基を有する炭化水素化合物等が挙げられる。
 本発明の製造方法におけるイリジウム錯体の配位子としては、炭素数6~30、好ましくは炭素数6~26、より好ましくは炭素数10~24の芳香族炭化水素化合物;炭素数2~30、好ましくは炭素数2~16のヘテロ環化合物;窒素含有官能基を有する炭素数1~30、好ましくは炭素数3~16の炭化水素化合物;酸素含有官能基を有する炭素数1~30、好ましくは炭素数3~16の炭化水素化合物;硫黄含有官能基を有する炭素数1~30、好ましくは炭素数3~20の炭化水素化合物;及びリン含有官能基を有する炭素数1~30、好ましくは炭素数3~27の炭化水素化合物;からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物である。これらの配位子の中でも、炭素数2~30のヘテロ環化合物又はリン含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物が好ましく、具体的には2-メチル-1,10-フェナントロリン、4,4’-ジ-tert-ブチルビピリジン(dtbpy)、2,2’-ビピリジル、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン(dppp)がより好ましい。
 本発明の製造方法におけるイリジウム錯体の使用量(質量)は特に限定されず、目的に応じて適宜選択され、ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの使用量(質量)に対して、100~20,000ppmが好ましく、300~15,000ppmがより好ましく、500~10,000ppmが最も好ましい。上記範囲内であれば、効率よく反応を進めることができる。
 本発明の製造方法において、イリジウム錯体の調製方法は特に限定されず、別途イリジウムを含有する前駆体(以下、「イリジウム含有前駆体」と略す場合がある。)と配位子とを反応させて調製するほか、チオフェン化合物とヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンを反応させる反応容器に、イリジウム含有前駆体と配位子を入れ、その反応容器内でイリジウム錯体を形成してもよい。操作が簡便になることから、チオフェン化合物とヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンを反応させる反応容器内でイリジウム錯体を形成することが好ましい。なお、イリジウム含有前駆体の種類は特に限定されず、市販されている公知のものを適宜利用することができる。具体的には[Ir(OMe)(cod)]2、[Ir(OH)(cod)]2、[IrCl(cod)]2、[Ir(OAc)(cod)]2等が挙げられる(式中、codは1,5-シクロオクタジエンを指す)。また、イリジウム錯体を調製する際に使用する配位子の使用量(物質量[mol])はイリジウム含有前駆体の使用量(物質量[mol])に対して、1~25倍が好ましく、5~20倍がより好ましく、10~15倍が最も好ましい。
(水素受容体)
 本発明の製造方法は、水素受容体の存在下で行われることを特徴とする。水素受容体は化学的な反応によって水素原子(H)を2つ以上取り込むことができる物質であれば、その種類は特に限定されない。具体的な水素受容体としては、付加反応によって水素原子(H)を取り込むことができる炭素-炭素不飽和結合を有する炭素数2~20、好ましくは炭素数2~10の炭化水素化合物が挙げられる。炭素-炭素不飽和結合を有する炭化水素化合物の具体例としては、シクロヘキセン、ノルボルネン、t-ブチルアルケン、1-オクテン、trans-スチルベン、1,5-シクロオクタジエン、フェニルアセチレン、及びジフェニルアセチレン等が挙げられ、これらの炭化水素化合物を1種又は2種以上用いることが好ましい。
 本発明の製造方法における水素受容体の使用量(物質量[mol])は特に限定されず、目的に応じて適宜選択されるべきである。水素受容体の使用量(物質量[mol])は、ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの使用量(物質量[mol])に対して、1~30倍が好ましく、2~7倍がより好ましく、3~6倍が最も好ましい。上記範囲内であれば、効率よく反応を進めることができる。
(反応条件)
 本発明の製造方法は、チオフェン化合物とヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンを反応させることを特徴とする。本発明の製造方法において、反応温度、反応時間、使用する溶媒等の反応条件は特に限定されない。
 反応温度は、25~200℃が好ましく70~150℃がより好ましく、100~110℃が最も好ましい。反応温度が上記範囲内であれば、(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーを高転化率で製造することができる。
 反応時間は、1~60時間が好ましいく、2~48時間がより好ましく、10~24時間が最も好ましい。
 溶媒は使用してもしなくてもよいが、チオフェン化合物及びヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンが何れも反応温度において固体である場合には、溶媒を使用することが好ましい。使用する溶媒としては、チオフェン化合物及びヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの両方が溶解するものであれば特に制限はないが、具体的には、テトラヒドロフラン、デカン、オクタン等が挙げられる。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されない。
 実施例で記載した1H-NMRは、AVANCE-III 400MHz(BRUKER製)で、重クロロホルムを溶媒として用いて測定した。括弧内の値は積分比である。
 また、重量平均分子量は、下記条件によるポリスチレンを標準物質としたGPC(ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー)分析による値である。
[測定条件]
展開溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:0.6mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
カラム:TSK Guardcolumn SuperH-H
TSKgel SuperHM-N(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH2500(6.0mmI.D.×15cm×1)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:50μL(濃度0.3重量%のTHF溶液)

 なお、以下の実施例で記載した構造式において、Meはメチル基、hexylはn-ヘキシル基を示す。
<実施例1>
 温度計、撹拌装置、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた200mLセパラブルフラスコに、2-メチル-1,10-フェナントロリン61.3mg、チオフェン7.30g、シクロヘキセン12.96g、テトラヒドロフラン1.05g、及び下記平均式(5)で表される両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン81.25gを仕込んだ後、窒素雰囲気下、25℃、撹拌状態で[Ir(OMe)(cod)]2104.6mgを投入し、100℃で9時間加熱還流を行った。1H-NMRによって両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの転化率が98%以上であることを確認した後、低沸点物質を内温80℃で減圧留去し、前記セパラブルフラスコにシリカゲル60N(関東化学株式会社製)30gを加えて撹拌し、加圧ろ過することで褐色透明液体を得た。収量80.28g。重量平均分子量:50,400。1H-NMRにより下記平均式(6)で表される化合物であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記平均式(6)で表される化合物の1H-NMRデータを以下に示す。
0.07ppm(2160H)、0.40ppm(360H)、7.17ppm(2H)、7.26ppm(29H)、7.31ppm(2H)、7.35ppm(29H)、7.59ppm(2H)
<実施例2>
 温度計、撹拌装置、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた50mLセパラブルフラスコに、2-メチル-1,10-フェナントロリン16.9mg、2,2’-ビチオフェン1.99g、シクロヘキセン1.79g、テトラヒドロフラン0.29g、及び下記平均式(5)で表される両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン12.52gを仕込んだ後、窒素雰囲気下、25℃、撹拌状態で[Ir(OMe)(cod)]228.9mgを投入し、100℃で5時間加熱還流を行った。1H-NMRによって両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの転化率が98%以上であることを確認した後、低沸点物質を内温80℃で減圧留去し、前記セパラブルフラスコにシリカゲル60N(関東化学株式会社製)10gを加えて撹拌し、加圧ろ過することで褐色透明液体を得た。収量8.42g。重量平均分子量:30,300。1H-NMRにより下記平均式(7)で表される化合物であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記平均式(7)で表される化合物の1H-NMRデータを以下に示す。
0.07ppm(792H)、0.41ppm(132H)、7.01ppm(2H)、7.19ppm(24H)、7.24ppm(24H)
<実施例3>
 温度計、撹拌装置、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた50mLセパラブルフラスコに、2-メチル-1,10-フェナントロリン19.5mg、α-ターチオフェン3.43g、シクロヘキセン2.06g、テトラヒドロフラン0.33g、及び下記平均式(5)で表される両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン14.43gを仕込んだ後、窒素雰囲気下、25℃、撹拌状態で[Ir(OMe)(cod)]233.3mgを投入し、100℃で5時間加熱還流を行った。1H-NMRによって両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの転化率が98%以上であることを確認した後、低沸点物質を内温80℃で減圧留去し、前記セパラブルフラスコにシリカゲル60N(関東化学株式会社製)10gを加えて撹拌し、加圧ろ過することで褐色透明液体を得た。収量10.0g。重量平均分子量:46,900。1H-NMRにより下記平均式(8)で表される化合物であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 上記平均式(8)で表される化合物の1H-NMRデータを以下に示す。
0.09ppm(720H)、0.42ppm(120H)、7.02ppm(2H)、7.10ppm(22H)、7.19ppm(22H)、7.22ppm(22H)
<実施例4>
 温度計、撹拌装置、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた50mLセパラブルフラスコに、2-メチル-1,10-フェナントロリン1.15mg、ポリ(3-ヘキシルチオフェン-2,5-ジイル)(regioregular)1.84g(Aldrich製、Mw:18,400)、シクロヘキセン0.0164g、テトラヒドロフラン10g、及び下記平均式(5)で表される両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン0.103gを仕込んだ後、窒素雰囲気下、25℃、撹拌状態で[Ir(OMe)(cod)]22.0mgを投入し、100℃で6時間加熱還流を行った。1H-NMRによって両末端ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンの転化率が98%以上であることを確認した後、低沸点物質を内温80℃で減圧留去し、黒緑色固体を得た。重量平均分子量:29,500。1H-NMRにより下記平均式(9)で表される化合物であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上記平均式(9)で表される化合物の1H-NMRデータを以下に示す。
0.00ppm(84H)、0.80ppm(111H)、1.20-1.40ppm(296H)、3.70ppm(74H)、6.90ppm(37H)

Claims (7)

  1.  下記式(1)で表される構造を含む、(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは1~1,000、bは2~2,000、cは1~1,000の数である。]
  2.  下記式(2)で表される、請求項1に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは各々独立に1~1,000、bは2~2,000、cは1~1,000の数である。]
  3.  R1が互いに独立に、水素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基又は炭素数1~3のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよい、請求項1又は2に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー。
  4.  (A)下記式(3)で表されるチオフェン化合物と、(B)下記式(4)で示されるヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサンとをイリジウム錯体および水素受容体の存在下で反応させる工程を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、R1は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~20の炭化水素基又は炭素数1~10のアルコキシ基であり、2つのR1の間で結合を形成していてもよく、R2は互いに独立に、炭素数1~20の炭化水素基であり、aは1~1,000、bは2~2,000の数である。]
  5.  イリジウム錯体が、炭素数6~30の芳香族炭化水素化合物、炭素数2~30のヘテロ環化合物、窒素含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物、酸素含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物、硫黄含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物、及びリン含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物を配位子とする錯体である、請求項4に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。
  6.  イリジウム錯体が、炭素数2~30のヘテロ環化合物又はリン含有官能基を有する炭素数1~30の炭化水素化合物を配位子とする錯体である、請求項5に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。
  7.  水素受容体が、炭素-炭素不飽和結合を有する炭素数2~20の炭化水素化合物である、請求項4~6のいずれか1項に記載の(ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマーの製造方法。
PCT/JP2021/009714 2020-04-21 2021-03-11 (ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法 WO2021215134A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180029414.5A CN115443300B (zh) 2020-04-21 2021-03-11 (聚)噻吩-(聚)硅氧烷嵌段共聚物及其制造方法
EP21792398.6A EP4141050A1 (en) 2020-04-21 2021-03-11 (poly)thiophene-(poly)siloxane block copolymer, and method for preparing same
US17/915,589 US20230125340A1 (en) 2020-04-21 2021-03-11 (poly)thiophene-(poly)siloxane block copolymer and production method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-075174 2020-04-21
JP2020075174A JP7306313B2 (ja) 2020-04-21 2020-04-21 (ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021215134A1 true WO2021215134A1 (ja) 2021-10-28

Family

ID=78270552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/009714 WO2021215134A1 (ja) 2020-04-21 2021-03-11 (ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230125340A1 (ja)
EP (1) EP4141050A1 (ja)
JP (1) JP7306313B2 (ja)
CN (1) CN115443300B (ja)
WO (1) WO2021215134A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023223767A1 (ja) * 2022-05-18 2023-11-23 信越化学工業株式会社 耐熱性シリコーンオイル組成物

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023068342A1 (ja) 2021-10-21 2023-04-27 富士フイルム株式会社 制御装置、制御方法、及び制御プログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998028366A1 (fr) * 1996-12-20 1998-07-02 Three Bond Co., Ltd. Composition organopolysiloxane
JP2000328042A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Three Bond Co Ltd シール剤組成物
JP2014034658A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Seiko Epson Corp 刺激応答性化合物、変形材料およびアクチュエーター
JP2014167091A (ja) * 2013-01-29 2014-09-11 Shin Etsu Chem Co Ltd ポリオルガノシロキサンの製造方法及び新規オルガノポリシロキサン
JP2016128538A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 信越化学工業株式会社 ポリオキシアルキレン変性ジオルガノポリシロキサン化合物及びその製造方法並びにオルガノポリシロキサン乳化組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB695462A (en) * 1949-06-25 1953-08-12 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to thienyl-substituted polysiloxanes
SU564315A1 (ru) * 1975-12-29 1977-07-05 Предприятие П/Я Г-4236 Способ получени сшитых полиорганосилоксанов
US7495251B2 (en) * 2006-04-21 2009-02-24 3M Innovative Properties Company Electronic devices containing acene-thiophene copolymers with silylethynyl groups
US20110077365A1 (en) * 2008-12-29 2011-03-31 Gilbert Yu Preparation of organosilicon-containing triazoles
PL218568B1 (pl) * 2010-07-14 2014-12-31 Univ Mikołaja Kopernika W Toruniu Nowe kopolimery alifatycznie podstawionego silolu i aromatycznie podstawionego tiofenu o zmiennym składzie merów oraz sposób ich wytwarzania
WO2012124627A1 (ja) * 2011-03-11 2012-09-20 株式会社クラレ π電子共役系ブロック共重合体および光電変換素子
WO2016093124A1 (ja) * 2014-12-09 2016-06-16 信越ポリマー株式会社 付加硬化性帯電防止オルガノポリシロキサン組成物および帯電防止シリコーン皮膜
US11773213B2 (en) * 2020-07-13 2023-10-03 Ambilight Inc. Thermally stable and solvent-resistant conductive polymer composites

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998028366A1 (fr) * 1996-12-20 1998-07-02 Three Bond Co., Ltd. Composition organopolysiloxane
JP2000328042A (ja) * 1999-05-19 2000-11-28 Three Bond Co Ltd シール剤組成物
JP2014034658A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Seiko Epson Corp 刺激応答性化合物、変形材料およびアクチュエーター
JP2014167091A (ja) * 2013-01-29 2014-09-11 Shin Etsu Chem Co Ltd ポリオルガノシロキサンの製造方法及び新規オルガノポリシロキサン
JP2016128538A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 信越化学工業株式会社 ポリオキシアルキレン変性ジオルガノポリシロキサン化合物及びその製造方法並びにオルガノポリシロキサン乳化組成物

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. L. MERKERM. J. SCOTT, JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, vol. 2, 1964, pages 15
S. RUBINSZTAINJ. A. CELLA, MACROMOLECULES, vol. 38, 2005, pages 1061
Y. LIY. KAWAKAMI, MACROMOLECULES, vol. 32, 1999, pages 8768

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023223767A1 (ja) * 2022-05-18 2023-11-23 信越化学工業株式会社 耐熱性シリコーンオイル組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021172693A (ja) 2021-11-01
JP7306313B2 (ja) 2023-07-11
EP4141050A1 (en) 2023-03-01
US20230125340A1 (en) 2023-04-27
CN115443300B (zh) 2023-07-21
CN115443300A (zh) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8519069B2 (en) Catalytic complex for olefin metathesis reactions, process for the preparation thereof and use thereof
WO2021215134A1 (ja) (ポリ)チオフェン-(ポリ)シロキサンブロックコポリマー及びその製造方法
JP2017078068A (ja) ヒドロシリル化触媒
JP2006022207A (ja) ケイ素化合物
JP2012025887A (ja) ポリ(3−置換チオフェン)の製造方法
KR20160058087A (ko) 실릴렌 리간드를 가지는 신규한 촉매
JP3793461B2 (ja) シルアルキレンシロキサンの重合方法
JP3459985B2 (ja) ボラジン含有ケイ素系ポリマーの薄膜の製造方法及びボラジン含有ケイ素ポリマー
WO2011021568A1 (ja) 重合体、気体分離膜、及び重合体の製造方法
JP5340547B2 (ja) 芳香族ポリマーの製造方法
WO2022264866A1 (ja) フラニル基含有オルガノポリシロキサン及びその製造方法
JP6233918B2 (ja) ポリ(3−置換チオフェン)化合物並びにその合成中間体及びそれらの製造方法
JP3673856B2 (ja) ビナフチルシロキサン系ポリマーおよびその製造方法
TWI393733B (zh) Polysilane and its manufacturing method
KR101617413B1 (ko) 팔라듐 촉매를 사용한 공중합체의 제조방법 및 이에 따라 제조된 공중합체
JP5152783B2 (ja) Si−Si結合を有する高分子化合物の製造方法
JP2010235929A (ja) 重合体
JP2018193418A (ja) 片末端修飾ポリチオフェンの製造方法
JP2012077108A (ja) ジハロビフェニル化合物及び該化合物の重合体
JP2017203052A (ja) ビスホスフィン−ビピリジン配位子含有共役ポリマー及びその製造方法
JP2862293B2 (ja) 線状ポリ(2,2’―ビピリジン―5,5’―ジイル)重合体、その製造方法及び使用法
JP3636904B2 (ja) カルボラン含有ケイ素系重合体及びその製造方法
JP2019131751A (ja) 多分岐導電性高分子、多分岐導電性高分子膜、電気化学素子、及び半導体素子
JP2012077106A (ja) 新規なチオフェンポリマー及びその製造方法
JP2010234365A (ja) Co2透過抑制膜

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21792398

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021792398

Country of ref document: EP

Effective date: 20221121