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JPH0668002B2 - Method for producing electroactive polymer and method for producing copolymer suitable for the production - Google Patents
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JPH0668002B2 - Method for producing electroactive polymer and method for producing copolymer suitable for the production - Google Patents

Method for producing electroactive polymer and method for producing copolymer suitable for the production

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JPH0668002B2
JPH0668002B2 JP15342787A JP15342787A JPH0668002B2 JP H0668002 B2 JPH0668002 B2 JP H0668002B2 JP 15342787 A JP15342787 A JP 15342787A JP 15342787 A JP15342787 A JP 15342787A JP H0668002 B2 JPH0668002 B2 JP H0668002B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は新規な重合体に関し、特に新規な電気活性ポリ
マーとその前駆共重合体の製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel polymer, and more particularly to a method for producing a novel electroactive polymer and its precursor copolymer.

(従来の技術) 導電性高分子を形成するのに用いられる重合体として、
ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェ
ン、ポリピロール等が知られている。これらの重合体は
ある種の化合物をドープすることにより導電性高分子と
して使用可能となるが、空気中で変質しやすく、電気的
特性が変化するという欠点がある。また、これらの導電
性高分子は融解性、溶解性に乏しいために加工性が極め
て悪い等の問題点が有り、実用上の大きな障害となって
いる。たとえば、導電性高分子の応用分野として、導電
性高分子の可逆的酸化還元特性を利用した二次電池用電
極への応用が提案されているが、ほとんどの場合二次電
池の電解液中で物理的もしくは化学的に不安定であり、
したがって二次電池に要求される基本的性能である充放
電の安定した繰り返し特性(サイクラビリティー)が期
待できない。また、導電性高分子のポリマー骨格は剛直
なπ電子共役系よりなるため不溶不融であって実用化の
大きな障害となっている。これらの問題点を解決する方
法として米国特許第4452725号において、3,6-カ
ルバゾールジイル構造を繰り返し単位として有する重合
体に電子受容体をドープして得られる電気活性ポリマー
が提案されている。
(Prior Art) As a polymer used to form a conductive polymer,
Polyacetylene, polyparaphenylene, polythiophene, polypyrrole and the like are known. These polymers can be used as a conductive polymer by doping a certain compound, but they have the drawback that they are easily denatured in the air and their electrical characteristics change. In addition, these conductive polymers have problems such as extremely poor processability due to poor melting and solubility, which is a major obstacle to practical use. For example, as an application field of conductive polymers, application to secondary battery electrodes utilizing the reversible redox properties of conductive polymers has been proposed. Is physically or chemically unstable,
Therefore, it is difficult to expect the stable repeatability of charge and discharge (cyclability), which is the basic performance required for secondary batteries. Further, since the polymer skeleton of the conductive polymer is made of a rigid π-electron conjugated system, it is insoluble and infusible, which is a major obstacle to practical use. As a method for solving these problems, US Pat. No. 4,452,725 proposes an electroactive polymer obtained by doping a polymer having a 3,6-carbazolediyl structure as a repeating unit with an electron acceptor.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記のカルバゾール系重合体は低重合度のオリ
ゴマーであり、本来高分子化合物として具備すべき機械
的強度と成形性がなく、たとえば、該重合体を二次電池
の電極材料として用いた場合は繰り返し充放電を行うに
つれて可溶成分が溶出し、サイクラビリティーが期待で
きないという問題点がある。また、上記カルバゾール系
重合体に良好な電気化学的特性と同時に機械的強度と成
形性を持たせるためには、より重合度の高いポリマー
(高重合体)を得ることが必要となるが、ポリアロマテ
ィック化合物やポリヘテロアロマティックの合成法とし
て一般に用いられているグリニャールカップリング、酸
化カップリング、フルーデルクラフツ反応および電解酸
化重合などによっても高分子量ポリマーを得ることは困
難であり、また、反応条件をより過酷にしても異種結合
や架橋反応を誘発して高分子量化が望めないばかりか高
分子化合物の利点の一つである加工性を失って不溶不融
となり、さらには電気的に不活性なポリマーとなってし
まうという問題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the above-mentioned carbazole-based polymer is an oligomer having a low degree of polymerization and does not have the mechanical strength and moldability originally required to be provided as a polymer compound. When it is used as an electrode material of a secondary battery, soluble components are eluted as it is repeatedly charged and discharged, and there is a problem that cyclability cannot be expected. Further, in order to provide the above carbazole-based polymer with good electrochemical properties as well as mechanical strength and moldability, it is necessary to obtain a polymer having a higher degree of polymerization (high polymer). It is also difficult to obtain a high molecular weight polymer by Grignard coupling, oxidative coupling, Fluder-Crafts reaction and electrolytic oxidative polymerization, which are generally used as a synthetic method for aromatic compounds and polyheteroaromatics. Even if the conditions are made more severe, not only is it impossible to expect high molecular weight by inducing heterogeneous bonding or cross-linking reaction, but it is also one of the advantages of polymer compounds that it loses processability and becomes insoluble and infusible. There is a problem that it becomes an active polymer.

また、3,6-メチルカルバゾリルメチレン構造を繰り返し
単位として有する重合体が有機溶媒に可溶であり、この
重合体に電子受容体をドープすることにより直流電気伝
導度10-3S/cm程度の導電性を示すことが報告されて
いる(Synthetic Metals,10,p.281〜292(1985))。
Further, a polymer having a repeating unit of 3,6-methylcarbazolylmethylene structure is soluble in an organic solvent, and by doping this polymer with an electron acceptor, the direct current conductivity was 10 −3 S / cm. It has been reported that it exhibits a certain degree of conductivity (Synthetic Metals, 10, p. 281-282 (1985)).

しかし、上記のカルバゾリルメチレン系重合体は、ドー
ピングによって、重合体主鎖中のメチレンの水素の脱離
が起こってしまうために可逆的なドーピング、即ち可逆
的な酸化還元特性を持たないという欠点を有しており、
改善が望まれていた。
However, the above-mentioned carbazolylmethylene-based polymer does not have reversible doping, that is, reversible redox properties, because doping causes desorption of methylene hydrogen in the polymer main chain. Has drawbacks,
Improvement was desired.

本発明の目的は上記従来技術の欠点を解消することにあ
る。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art.

(問題点を解決するための手段) 本発明の第1発明は下記の一般式(II)で表される3,6-カ
ルバゾールメジイル構造を繰り返し単位として有する重
合体と、一般式(III)で表されるアルデヒドまたはその
重合体とを重縮合させることを特徴とする一般式(I)で
表される繰り返し単位を有する共重合体の製造法であ
る。
(Means for Solving the Problems) The first invention of the present invention is a polymer having a 3,6-carbazolemediyl structure represented by the following general formula (II) as a repeating unit, and a general formula (III) Is a method for producing a copolymer having a repeating unit represented by the general formula (I), which is characterized by polycondensing an aldehyde represented by the following formula or a polymer thereof.

本発明の第2発明は上記方法で得られた共重合体に電子
受容体をドープすることを特徴とする電気活性ポリマー
の製造法である。
A second invention of the present invention is a method for producing an electroactive polymer, which comprises doping the copolymer obtained by the above method with an electron acceptor.

一般式(II)で表わされる3,6-カルバゾールジイル構造を
繰り返し単位として有する重合体は公知の方法で合成さ
れる。たとえば、有機合成化学会誌、第23巻第5号、
p447(1965)に報告されている各種の酸化剤/溶媒系を用
いたカルバゾール二量体の合成法、P.Beresford et a
l.,J. Chem. Soc. Perkin. I,p276(1974)に報告されて
いる脱水素触媒を用いたカルバゾール二量体の合成法、
特開昭61−141725号もしくは特開昭56−88
422号で使用されている酸化カップリング法もしくは
グリニャールカップリング法などの方法がある。一般式
(II)においてRは水素または炭素数1〜20、好まし
くは1〜8の炭化水素残基を示し、炭化水素残基として
は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ヘキシル基ま
たはアリル基を、またフェニル基、トリル基、エチルフ
ェニル基などの各種アリール基、アラルキル基およびそ
の誘導体が例示できる。nは2以上であるが、通常2〜
50、好ましくは2〜30である。
The polymer having the 3,6-carbazolediyl structure represented by the general formula (II) as a repeating unit is synthesized by a known method. For example, Journal of Organic Synthesis, Vol. 23, No. 5,
p. 447 (1965), Synthesis of carbazole dimers using various oxidant / solvent systems, P. Beresford et a.
l., J. Chem. Soc. Perkin. I, p276 (1974), a method for synthesizing a carbazole dimer using a dehydrogenation catalyst,
JP-A-61-141725 or JP-A-56-88
There are methods such as the oxidative coupling method or Grignard coupling method used in No. 422. General formula
In (II), R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, and examples of the hydrocarbon residue include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group. , N-butyl group, i-butyl group, n-hexyl group or allyl group, and various aryl groups such as phenyl group, tolyl group, ethylphenyl group, aralkyl group and derivatives thereof. n is 2 or more, but usually 2
50, preferably 2 to 30.

一般式(III)で表わされるアルデヒドとしては、式中R
が水素または炭素数1〜20、好ましくは1〜8の炭
化水素残基、またはフリル基、ピリジル基、メトキシフ
ェニル基の化合物が用いられ、炭化水素残基としては、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ヘキシル基また
はアリル基を、またフェニル基、トリル基、エチルフェ
ニル基などの各種アリール基、アラルキル基およびその
誘導体などを用いることができる。これらのアルデヒド
のうち代表的なものとしては、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、アクリルアルデヒド、シンナム
アルデヒド、アニスアルデヒド、ニコチンアルデヒド、
フルフラールなどを挙げることができる。
Examples of the aldehyde represented by the general formula (III) include R in the formula
2 is hydrogen or a hydrocarbon residue having 1 to 20, preferably 1 to 8 carbon atoms, or a compound having a furyl group, a pyridyl group or a methoxyphenyl group is used, and as the hydrocarbon residue,
Methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, n-hexyl group or allyl group, and various aryl groups such as phenyl group, tolyl group and ethylphenyl group , Aralkyl groups and their derivatives can be used. Typical of these aldehydes are formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, benzaldehyde, acrylaldehyde, cinnamaldehyde, anisaldehyde, nicotinaldehyde,
Furfural etc. can be mentioned.

また、アルデヒドの重合体とは、一般式(III)で表わさ
れるアルデヒドを濃厚溶液にして自己縮合させたり、酸
触媒の存在下で縮合させて得られる重合体を表わし、該
重合体は本発明の共重合体を合成する際の反応条件下で
容易に加水分解してアルデヒド単量体を生成するものを
表わす。代表的なものとしては、アルデヒドの重合体で
あるパラホルムアルデヒド、アセトアルデヒドの三量体
であるパラアルデヒドなどが挙げられる。
Further, the aldehyde polymer refers to a polymer obtained by self-condensing the aldehyde represented by the general formula (III) in a concentrated solution or condensing in the presence of an acid catalyst, and the polymer is the present invention. It is a compound that easily hydrolyzes to form an aldehyde monomer under the reaction conditions for synthesizing the copolymer. Typical examples include paraformaldehyde, which is a polymer of aldehyde, and paraaldehyde, which is a trimer of acetaldehyde.

カルバゾール系重合体とアルデヒドとの重縮合は両者が
可溶な有機溶媒中で0℃〜200℃の温度で一般的な重
縮合触媒である酸またはアルカリ触媒を用いて行うこと
ができる。酸触媒の例としては硫酸、塩酸、リン酸等の
無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸を挙げる
ことができる。また、好ましい有機溶剤の例としてはエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベン
ゼン等のハロゲン化炭化水素類、ニトロベンゼン等のニ
トロ化合物、アセトニトリル、プロピレンカーボネー
ト、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなど
が挙げられる。反応時間は1分ないし100時間、好ま
しくは5分ないし24時間の範囲で適宜選ぶことができ
る。
The polycondensation of the carbazole polymer and the aldehyde can be carried out in an organic solvent in which they are both soluble at a temperature of 0 ° C. to 200 ° C. using an acid or alkali catalyst which is a general polycondensation catalyst. Examples of acid catalysts include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid. Examples of preferred organic solvents include ethers such as ethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane and chlorobenzene, nitro compounds such as nitrobenzene, acetonitrile, propylene carbonate, dimethylformamide and N-methyl. Examples include pyrrolidone. The reaction time can be appropriately selected within the range of 1 minute to 100 hours, preferably 5 minutes to 24 hours.

以上の反応により、実質的に線状で重合度の高い本発明
の共重合体が得られる。本発明の共重合体は、N−メチ
ルピロリドン、ニトロベンゼン、硫酸等の溶媒に可溶で
あるがアルコール、炭化水素、有機電解液型電池に用い
られるアセトニトリルやプロピレンカーボネート等に不
溶であり、また加熱により溶融させることが可能な熱可
逆性樹脂であって加工性に優れており任意の形状の各種
の成形体とすることができる。
By the above reaction, the copolymer of the present invention which is substantially linear and has a high degree of polymerization is obtained. The copolymer of the present invention is soluble in solvents such as N-methylpyrrolidone, nitrobenzene, and sulfuric acid, but insoluble in alcohol, hydrocarbons, acetonitrile, propylene carbonate, and the like used in organic electrolyte type batteries, and heated. It is a thermoreversible resin that can be melted by means of excellent processability and can be made into various shaped articles of any shape.

本発明の共重合体は電子受容体をドーパントとしてドー
プすることにより高い電気活性を示し、酸化還元反応を
繰り返し性良く行うことができるので、例えば二次電池
の電極材料として用いた場合には可逆的な充放電が可能
であり、特に充放電の繰り返し数(サイクル数)を著し
く多くしてもカルバゾール系重合体の場合に見られるよ
うに溶出現象を起こしてサイクラビリティーが低下する
こともなく、極めて安定した特性を得ることができる。
The copolymer of the present invention shows high electric activity by doping with an electron acceptor as a dopant, and can carry out a redox reaction with good repeatability. Therefore, when used as an electrode material of a secondary battery, for example, it is reversible. Charge and discharge can be performed, and even if the number of charge and discharge repetitions (cycle number) is remarkably increased, the elution phenomenon does not occur and the cyclability does not decrease, as seen in the case of a carbazole-based polymer. It is possible to obtain extremely stable characteristics.

電子受容性ドーパントとしては、ヨウ素、臭素、ヨウ化
水素のようなハロゲン化合物、五フッ化ヒ素、五塩化リ
ン、五フッ化リン、五フッ化アンチモン、四フッ化ケイ
素、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、フッ化アル
ミニウム、塩化第二鉄のような金属ハロゲン化物、硫
酸、硝酸、クロロスルホン酸のようなプロトン酸、三酸
化イオウ、ジフルオロスルホニルパーオキシドのような
酸化剤、テトラシアノキノジメタンのような有機物など
を挙げることができる。また、電気化学的にドープでき
るドーパントとしては、PF6 -,SbF6 -,AsF6 -のようなV
a属の元素のハロゲン化物アニオン、BF4 -のようなIII
a属の元素のハロゲン化物アニオン、I-(I8 -),Br-,CI
-のようなハロゲンアニオン、C1O4 -のような過塩素酸ア
ニオンなどの陰イオンが挙げられる。
Electron-accepting dopants include halogen compounds such as iodine, bromine, hydrogen iodide, arsenic pentafluoride, phosphorus pentachloride, phosphorus pentafluoride, antimony pentafluoride, silicon tetrafluoride, aluminum chloride, aluminum bromide. , Aluminum fluoride, metal halides like ferric chloride, sulfuric acid, nitric acid, protic acids like chlorosulfonic acid, sulfur trioxide, oxidizers like difluorosulfonyl peroxide, like tetracyanoquinodimethane. There can be mentioned various organic substances. Further, as a dopant that can be electrochemically doped, V such as PF 6 , SbF 6 , AsF 6 is used.
halide anions of a metal selected, BF 4 -, such as III
halide anions of a metal selected, I - (I 8 -) , Br -, CI
- halogen anion such as, C1O 4 - include anions such as perchlorate anion such as.

さらに、本発明の共重合体は陰イオンをドープした際に
高分子中の窒素原子が正電荷を帯び安定な状態となる性
質を有するので、酸化還元の繰り返しに対して安定でか
つ加工性が良いという特性を利用して電池等の各種機能
性電極を構成するのに用いられる。すなわち、本発明の
共重合体を溶媒に溶解したものを用いて成形するか、加
熱溶融して成形するか、もしくは該共重合体を主成分と
して加圧成形したり、結着剤を用いて任意の形に成形し
たものを電極とすることができる。結着剤としてはポリ
四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレンなどを挙げることができるが、必ず
しもこれらに限定されるものではない。
Further, the copolymer of the present invention has a property that the nitrogen atom in the polymer is positively charged and is in a stable state when doped with an anion, so that the copolymer is stable against repeated redox and has a processability. It is used to form various functional electrodes such as batteries by utilizing the characteristic of goodness. That is, the copolymer of the present invention is molded by using the one dissolved in a solvent, heat-melted and molded, or pressure-molded with the copolymer as a main component, or by using a binder. An electrode can be formed in any shape. Examples of the binder include, but are not limited to, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl chloride, and polyethylene.

また、本発明の共重合体は、光導電材料として有望なカ
ルバゾール単位を有しているため光導電材料としても用
いることができる。
Further, the copolymer of the present invention can be used as a photoconductive material because it has a carbazole unit which is promising as a photoconductive material.

(発明の効果) 本発明の共重合体は線状であるため加工性が優れてお
り、容易に各種成形体を製造することができる。また、
本発明の共重合体を電子受容体でドープすることによ
り、高い導電性を発現することができ、しかもドーピン
グが可逆的であってかつ極めて高いサイクラビリティー
を有しており、導電性高分子として優れている。
(Effects of the Invention) Since the copolymer of the present invention is linear, it has excellent processability, and various molded products can be easily manufactured. Also,
By doping the copolymer of the present invention with an electron acceptor, high conductivity can be exhibited, and the doping is reversible and has extremely high cyclability. As excellent.

(実施例) 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 (N−エチルカルバゾール二量体の合成) 200m三口フラスコにN−エチルカルバゾール8.0
g、70%過塩素酸水溶液30m、氷酢酸30mを
入れ均一溶液とした後、室温攪拌下に氷酢酸200m
に溶解した2,3-ジクロロ−5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノ
ン9.0gを1時間かけて滴下した。さらに室温で30分
間攪拌した後、反応沈澱物をろ過し、ジエチルエーテル
で洗浄した。得られた黒色粉末を600mのアセトン
に溶解し、攪拌下、飽和水硫化ソーダ水溶液を滴下して
還元した後、沈澱物をろ過、乾燥して黄色の粗N−エチ
ルカルバゾール二量体7.3gを得た。これをさらにクロ
ロホルムに溶解してアルミナカラムを通し、淡黄白色の
精製N−エチルカルバゾール二量体6.8gを得た。
Example 1 (Synthesis of N-ethylcarbazole dimer) N-ethylcarbazole 8.0 in a 200 m three-necked flask.
After adding 30 g of 70% perchloric acid aqueous solution and 30 m of glacial acetic acid into a homogeneous solution, 200 g of glacial acetic acid was added under stirring at room temperature
9.0 g of 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone dissolved in was added dropwise over 1 hour. After stirring at room temperature for 30 minutes, the reaction precipitate was filtered and washed with diethyl ether. The obtained black powder was dissolved in 600 m of acetone, saturated aqueous sodium hydrogen sulfide solution was added dropwise under stirring to reduce the precipitate, and the precipitate was filtered and dried to give yellow crude N-ethylcarbazole dimer 7.3 g. Got This was further dissolved in chloroform and passed through an alumina column to obtain 6.8 g of a pale yellowish white purified N-ethylcarbazole dimer.

得られたN−エチルカルバゾール二量体は、赤外吸収ス
ペクトル分析およびH−NMR分析の結果、N−エチ
ルカルバゾールの3位で連結した構造を持つ9,9′−ジ
エチル-3,3′−バイカルバゾリルであることがわかっ
た。
As a result of infrared absorption spectrum analysis and 1 H-NMR analysis, the obtained N-ethylcarbazole dimer was 9,9′-diethyl-3,3 ′ having a structure linked at the 3-position of N-ethylcarbazole. Found to be bicarbazolyl.

(N−エチルカルバゾール二量体とホルムアルデヒドと
の重縮合) 50m三口フラスコに上記N−エチルカルバゾール二
量体0.39gを入れ、1,4-ジオキサン15mに溶解させ
た。これに濃硫酸数滴加え、37%ホルムアルデヒド水
溶液82mg滴下した後、85℃で3時間加熱攪拌して反
応させた。反応後、反応沈殿物をろ過し、メタノールで
洗浄した後乾燥して青緑色の重合物0.36gを得た。得ら
れた重合体はN−メチルピロリドンおよびニトロベンゼ
ンに可溶であり、アセトニトリル、プロピレンカーボネ
ート、炭化水素類には不溶であった。
(Polycondensation of N-ethylcarbazole dimer and formaldehyde) 0.39 g of the above N-ethylcarbazole dimer was placed in a 50 m three-necked flask and dissolved in 1,4-dioxane 15 m. After adding a few drops of concentrated sulfuric acid and 82 mg of a 37% aqueous formaldehyde solution, the mixture was heated and stirred at 85 ° C. for 3 hours for reaction. After the reaction, the reaction precipitate was filtered, washed with methanol and dried to obtain 0.36 g of a blue-green polymer. The obtained polymer was soluble in N-methylpyrrolidone and nitrobenzene and insoluble in acetonitrile, propylene carbonate and hydrocarbons.

赤外吸収スペクトルを測定した結果を第1図に示す。7
90cm-1および870cm-1の1,2,4-三置換ベンゼンに由
来する吸収が強く現われ、同時にN−エチルカルバゾー
ル単量体および二量体の赤外吸収スペクトルに認められ
た750cm-1の1,2-二置換ベンゼンに由来する吸収が相
対的に減少してアルデヒドとの重縮合がN−エチルカル
バゾール二量体の6,6′−位で起こっていることがわか
った。
The result of measuring the infrared absorption spectrum is shown in FIG. 7
90cm -1 and an absorption derived from 1,2,4-trisubstituted benzenes 870 cm -1 appears strongly, of 750 cm -1 was observed in the infrared absorption spectrum of the simultaneously N- ethylcarbazole monomers and dimers It was found that the absorption derived from the 1,2-disubstituted benzene was relatively reduced and the polycondensation with the aldehyde occurred at the 6,6'-position of the N-ethylcarbazole dimer.

参考例1 実施例1で得た共重合体を白金網上に圧着し、測定用電
極を作製した。電解液として0.07mol/1のn-C4H9NCIO4
のアセトニトリル溶液、対極として白金板、参照電極と
してAg/AgNO3電極を用いて乾燥窒素雰囲気中で上述の
電極サイクリックボルタメトリーを測定した。掃引速度
は50mV/secを用いた。得られた結果を第2図に示
す。数十回の酸化還元サイクルでも変化がなく、可逆的
で極めて安定な酸化還元挙動を示した。酸化還元電位は
0.74V VS. Ag/AgNO3であった。
Reference Example 1 The copolymer obtained in Example 1 was pressure-bonded onto a platinum mesh to prepare a measuring electrode. 0.07mol / 1 nC 4 H 9 NCIO 4 as electrolyte
The above-mentioned electrode cyclic voltammetry was measured in a dry nitrogen atmosphere using the above acetonitrile solution, a platinum plate as a counter electrode, and an Ag / AgNO 3 electrode as a reference electrode. The sweep speed was 50 mV / sec. The obtained results are shown in FIG. It showed reversible and extremely stable redox behavior with no change even after several tens of redox cycles. Redox potential is
It was 0.74V VS. Ag / AgNO 3 .

実施例2 (N−エチルカルバゾール重合体の合成) 1000m三口フラスコにN−エチルカルバゾール19.5
g、氷酢酸450m、濃硫酸20mを入れ均一溶液
とした後、15℃で攪拌下にイオン交換水30mに溶
解した35.4gの重クロム酸ソーダを30分かけて滴下
した。さらに15℃で20分間攪拌した後、飽和亜硫酸
水素ナトリウム水溶液750mを加えて65℃で1時
間攪拌して反応を停止した。反応停止後、反応液をろ過
し、得られた固体を乾燥後さらにクロロホルムに溶解し
てシリカカラムを通し、黄緑色のN−エチルカルバゾー
ル重合体6.3gを得た。
Example 2 (Synthesis of N-ethylcarbazole polymer) N-ethylcarbazole 19.5 was added to a 1000 m three-necked flask.
After adding g, 450 m of glacial acetic acid and 20 m of concentrated sulfuric acid to form a uniform solution, 35.4 g of sodium dichromate dissolved in 30 m of ion-exchanged water was added dropwise at 30C under stirring over 30 minutes. After stirring at 15 ° C. for 20 minutes, 750 m of a saturated sodium hydrogen sulfite aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 65 ° C. for 1 hour to stop the reaction. After the reaction was stopped, the reaction solution was filtered, the obtained solid was dried, further dissolved in chloroform and passed through a silica column to obtain 6.3 g of a yellow-green N-ethylcarbazole polymer.

得られたN−エチルカルバゾール重合体の質量分析を行
い、N−エチルカルバゾールの二量体および三量体の混
合物であり、また、赤外吸収スペクトル分析および
−NMR分析の結果、N−エチルカルバゾールの3位で
連結した構造を持つN−エチルカルバゾールの二量体お
よび三量体であることがわかった。
The obtained N-ethylcarbazole polymer was subjected to mass spectrometry to find that it was a mixture of dimers and trimers of N-ethylcarbazole, and infrared absorption spectrum analysis and 1 H
As a result of -NMR analysis, it was found to be a dimer and trimer of N-ethylcarbazole having a structure in which N-ethylcarbazole was linked at the 3-position.

(N-エチルカルバゾール重合体とホルムアルデヒドとの
重縮合) 実施例1においてN−エチルカルバゾール二量体のかわ
りに、上記N−エチルカルバゾール重合体0.30gを除い
ては実施例1と同様に反応を行った。精製後0.29gの重
縮合反応物を得た。
(Polycondensation of N-ethylcarbazole polymer and formaldehyde) A reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that 0.30 g of the N-ethylcarbazole polymer was used instead of the N-ethylcarbazole dimer in Example 1. went. After purification, 0.29 g of polycondensation reaction product was obtained.

実施例2 参考例1においてN−エチルカルバゾール二量体とホル
ムアルデヒドとの重縮合反応物のかわりに実施例2で得
た共重合体を使用したことを除いては、参考例1と同様
にサイクリックボルタメトリーの測定を行った。得られ
た結果を第3図に示す。可逆的で極めて安定な酸化還元
挙動を示した。酸化還元電位は0.70V VS Ag/AgNO3であ
った。
Example 2 In the same manner as in Reference Example 1, except that the copolymer obtained in Example 2 was used in place of the polycondensation reaction product of N-ethylcarbazole dimer and formaldehyde in Reference Example 1. Click voltammetry measurements were performed. The obtained results are shown in FIG. It showed reversible and extremely stable redox behavior. The redox potential was 0.70 V VS Ag / AgNO 3 .

比較例 実施例1のN−エチルカルバゾール二量体とホルムアル
デヒドとの重縮合において、N−エチルカルバゾール二
量体のかわりにN−エチルカルバゾール0.35g、37%
ホルムアルデヒド水溶液160mgを使用することを除い
ては実施例1と同様に反応を行った。精製後、0.32gの
重縮合反応物を得た。重縮合反応物をクロロホルムで抽
出したところ0.19g(60%)がクロロホルム可溶であ
り、0.13g(40%)が不溶であった。
Comparative Example In the polycondensation of the N-ethylcarbazole dimer and formaldehyde of Example 1, N-ethylcarbazole 0.35 g, 37% was used instead of the N-ethylcarbazole dimer.
The reaction was carried out as in Example 1 except that 160 mg of formaldehyde aqueous solution was used. After purification, 0.32 g of polycondensation reaction product was obtained. When the polycondensation reaction product was extracted with chloroform, 0.19 g (60%) was soluble in chloroform and 0.13 g (40%) was insoluble.

参考例1においてN−エチルカルバゾール二量体とホル
ムアルデヒドとの重縮合反応物のかわりに上記クロロホ
ルム可溶および不溶の2種の重縮合反応物を使用したこ
とを除いては、参考例1と同様にサイクリックボルタメ
トリーの測定を行った。得られた結果を第4図(クロロ
ホルム可溶部)および第5図(クロロホルム不溶部)に
示す。両者ともに可逆的な酸化還元挙動を示さなかっ
た。
Same as Reference Example 1 except that the above-mentioned two types of polycondensation products soluble in chloroform and insoluble in chloroform were used in place of the polycondensation reaction product of N-ethylcarbazole dimer and formaldehyde in Reference Example 1. Then, cyclic voltammetry measurement was performed. The obtained results are shown in FIG. 4 (chloroform-soluble portion) and FIG. 5 (chloroform-insoluble portion). Neither showed reversible redox behavior.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は実施例1で得た共重合体の赤外吸収スペクトル
図であり、第2図〜第5図はそれぞれ参考例1,2及び
比較例における電極のサイクリックボルタメトリーの測
定結果を示す。
FIG. 1 is an infrared absorption spectrum of the copolymer obtained in Example 1, and FIGS. 2 to 5 show the results of cyclic voltammetry of the electrodes in Reference Examples 1 and 2 and Comparative Example, respectively. Show.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(II) (式中、RはHまたは炭素数1〜20の炭化水素残
基、nは2〜50)で表される3,6−カルバゾールジ
イル構造を繰り返し単位として有する重合体と、 一般式(III) RCHO (III) (RはHまたは炭素数1〜20の炭化水素残基または
フリル基、ピリジル基、メトキシフェニル基)で表され
るアルデヒドまたはその重合体とを重縮合させることを
特徴とする一般式(I) (式中、R,Rおよびnは前記のとおり)で表され
る繰り返し単位をもつ共重合体の製造法。
1. General formula (II) (In the formula, R 1 is H or a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms, n is 2 to 50) and a polymer having a 3,6-carbazolediyl structure represented by the general formula (III ) R 2 CHO (III) (R 2 is H or a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms or an aldehyde represented by a furyl group, a pyridyl group, a methoxyphenyl group) or a polymer thereof is polycondensed. Characteristic general formula (I) A method for producing a copolymer having a repeating unit represented by the formula (wherein R 1 , R 2 and n are as described above).
【請求項2】一般式(II) (式中、RはHまたは炭素数1〜20の炭化水素残
基、nは2〜50)で表される3,6−カルバゾールジ
イル構造を繰り返し単位として有する重合体と、 一般式(III) RCHO (III) (RはHまたは炭素数1〜20の炭化水素残基または
フリル基、ピリジル基、メトキシフェニル基)で表され
るアルデヒドまたはその重合体とを重縮合させて一般式
(I) (式中、R,Rおよびnは前記のとおり)で表され
る繰り返し単位をもつ共重合体を製造し、次いで該共重
合体に電子受容体をドープすることを特徴とする電気活
性ポリマーの製造法。
2. General formula (II) (In the formula, R 1 is H or a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms, n is 2 to 50) and a polymer having a 3,6-carbazolediyl structure represented by the general formula (III ) R 2 CHO (III) (R 2 is H or a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms or an aldehyde represented by a furyl group, a pyridyl group, a methoxyphenyl group) or a polymer thereof is polycondensed to obtain a general compound. formula
(I) An electroactive material comprising producing a copolymer having a repeating unit represented by the formula (wherein R 1 , R 2 and n are as described above), and then doping the copolymer with an electron acceptor. Polymer manufacturing method.
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