JP2932011B2 - Method for producing polyaniline derivative - Google Patents
Method for producing polyaniline derivativeInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、有機溶剤に可溶なポリ
アニリン誘導体の製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a polyaniline derivative soluble in an organic solvent.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ポリアニリンは、新しい電子材
料、導電材料として、電池の電極材料、帯電防止材料、
電磁波遮蔽材料、光電子変換素子、光メモリー、各種セ
ンサー等の機能素子、表示素子、各種ハイブリッド材
料、透明導電体、各種端末機器等の広い分野への応用が
検討されている。2. Description of the Related Art In recent years, polyaniline has been used as a new electronic material and conductive material as a battery electrode material, an antistatic material,
Application to a wide range of fields, such as electromagnetic wave shielding materials, photoelectric conversion elements, optical memories, functional elements such as various sensors, display elements, various hybrid materials, transparent conductors, various terminal devices, etc., is being studied.
【0003】ところで、一般にポリアニリンは、π共役
系が高度に発達しているため、高分子主鎖が剛直で、分
子鎖間の相互作用が強く、また、分子鎖間に強固な水素
結合が数多く存在するため、殆どの有機溶剤に不溶であ
り、また加熱によっても溶融しないので、成形性に乏し
く、キャスト成形や塗工ができないと言う大きな欠点を
有している。そのために、例えば、高分子材料の繊維、
多孔質体等の所望の形状の基材にアニリンモノマーを含
浸させ、このアニリンモノマーを適当な重合触媒と接触
させることにより、或いは、電解酸化により重合させて
導電性複合材料としたり、或いはまた、熱可塑性重合体
粉末の存在下で、アニリンモノマーを重合させて同様の
複合材料を得ている。By the way, polyaniline generally has a highly developed π-conjugated system, so that the main chain of the polymer is rigid, the interaction between molecular chains is strong, and there are many strong hydrogen bonds between molecular chains. Since it is present, it is insoluble in most organic solvents and does not melt even by heating, so it has poor moldability and has a major drawback that it cannot be cast or coated. For this purpose, for example, fibers of a polymer material,
An aniline monomer is impregnated into a substrate having a desired shape such as a porous body, and the aniline monomer is brought into contact with an appropriate polymerization catalyst, or is polymerized by electrolytic oxidation to form a conductive composite material, or An aniline monomer is polymerized in the presence of a thermoplastic polymer powder to obtain a similar composite material.
【0004】一方、重合触媒と反応温度の工夫により、
N−メチル−2−ピロリドンのみに可溶なポリアニリン
も合成されている(M. Abe et al.:J.
Chem. Soc., Chem. Commu
n.,1989,1736)。しかしながら、このポリ
アニリンも、その他の汎用の有機溶媒には殆ど溶解せ
ず、適応範囲が限られていた。On the other hand, by devising the polymerization catalyst and the reaction temperature,
Polyaniline soluble only in N-methyl-2-pyrrolidone has also been synthesized (M. Abe et al .: J. Am.
Chem. Soc. Chem. Commu
n. , 1989, 1736). However, this polyaniline is hardly soluble in other general-purpose organic solvents, and its application range is limited.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消し、ポリアニリン本来の特性を損なうことな
く、汎用の有機溶剤に可溶なポリアニリン誘導体を製造
する方法を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method for producing a polyaniline derivative soluble in a general-purpose organic solvent without impairing the inherent properties of polyaniline. And
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決すべく鋭意検討した結果、ポリアニリンの窒素原子
にアルコール性の水酸基を有する特定の置換基を導入す
ることにより上記の問題点が解決できることを見出だ
し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the introduction of a specific substituent having an alcoholic hydroxyl group into the nitrogen atom of polyaniline solves the above problems. The inventors have found that the present invention can be solved, and have completed the present invention.
【0007】本発明は、ポリアニリン誘導体の製造方法
に関するものであって、その構成上の特徴は、アニリン
をアンモニアで処理して可溶型ポリアニリンに変換し、
次いで過剰のヒドラジンで処理して還元型ポリアニリン
に変換し、さらにアミド系溶剤に溶解、または芳香族系
溶剤、エーテル系溶剤もしくは濃塩酸に分散した後、得
られた溶液または分散液に、下記一般式(I)[0007] The present invention relates to a method for producing a polyaniline derivative, characterized on that structure, aniline
Is treated with ammonia to convert to soluble polyaniline,
Next, the treated polyaniline is treated with excess hydrazine
And then dissolved in amide solvents or aromatic
After dispersing in solvent, ether solvent or concentrated hydrochloric acid,
In the solution or dispersion obtained, the following general formula (I)
【化2】 (式中、R1 及びR2 は、同一または異なっていてもよ
く、それぞれ水素原子、置換または非置換アルキル基、
置換または非置換アルケニル基、置換または非置換アリ
ール基、置換または非置換ベンジル基を表わす。)で示
されるオキシラン化合物を加えて反応させることによ
り、前記還元型ポリアニリンの窒素原子に、式:−CH
R1 CH(OH)R2 (式中、R1 及びR2 は、上記と
同意義を有する。)で示されるアルコール性水酸基を有
する置換基を導入することにある。Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group,
Represents a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted benzyl group. ) In shows
By adding the oxirane compound
And the nitrogen atom of the reduced polyaniline has the formula: —CH
It is to introduce a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by R 1 CH (OH) R 2 (wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above).
【0008】[0008]
【0009】 以下、本発明について詳細に説明する。
本発明においては、過硫酸アンモニウム等を酸化剤とし
て用いてアニリンを低温、例えば−20〜50℃の範囲
の温度で酸化重合することによって得た数平均分子量
2,000〜500,000〔GPC(N−メチル−2
−ピロリドン溶媒)で測定、ポリスチレン換算の数平均
分子量〕のポリアニリンを使用する。まず、このポリア
ニリンをアンモニアで処理して可溶型ポリアニリンに変
換し、この可溶型ポリアニリンを、過剰のヒドラジンで
処理して還元型のポリアニリンを製造する。なお、還元
型のポリアニリンとは、酸化重合により得られた上記ポ
リアニリンの還元体であって、ポリアニリンに含まれる
窒素原子に水素原子が結合したものを意味する。ヒドラ
ジンの処理は、可溶型のポリアニリンを水に分散し、ポ
リアニリン中の窒素原子に対して当量以上、好ましくは
3倍以上のヒドラジンを窒素雰囲気下で加え、24時間
0〜30℃で攪拌することにより行う。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, a number average molecular weight of 2,000 to 500,000 [ GPC (NPC) obtained by oxidative polymerization of aniline at a low temperature, for example, at a temperature in the range of −20 to 50 ° C. using ammonium persulfate or the like as an oxidizing agent. -Methyl-2
-Pyrrolidone solvent), and polyaniline having a number average molecular weight in terms of polystyrene] is used. First, the polyaniline is treated with ammonia to convert it into a soluble polyaniline, and the soluble polyaniline is treated with an excess of hydrazine to produce a reduced polyaniline. The reduced polyaniline is a reduced form of the above polyaniline obtained by oxidative polymerization, and means a hydrogen atom bonded to a nitrogen atom contained in the polyaniline. In the treatment of hydrazine, a soluble polyaniline is dispersed in water, and hydrazine equivalent to or more than three times the nitrogen atom in the polyaniline is added under a nitrogen atmosphere, and the mixture is stirred at 0 to 30 ° C. for 24 hours. It is done by doing.
【0010】得られる還元型ポリアニリンは、N−メチ
ル−2−ピロリドンあるいはN,N−ジメチルアセトア
ミドに可溶であるが、他の汎用の有機溶剤、例えば、ク
ロロホルムやテトラヒドロフランには殆ど不溶である。The obtained reduced polyaniline is soluble in N-methyl-2-pyrrolidone or N, N-dimethylacetamide, but is almost insoluble in other general-purpose organic solvents such as chloroform and tetrahydrofuran.
【0011】次いで、この還元型ポリアニリンをアミド
系溶剤に溶解し、または芳香族系溶剤、エーテル系溶剤
もしくは濃塩酸に分散させ、得られた溶液または分散液
に、上記一般式(I)で示されるオキシラン化合物を加
え、窒素雰囲気下で数時間ないし2日間加熱して反応さ
せ、窒素原子に式:−CHR1 CH(OH)R2 で示さ
れるアルコール性水酸基を有する置換基を導入する。Next, the reduced polyaniline is dissolved in an amide solvent or dispersed in an aromatic solvent, an ether solvent or concentrated hydrochloric acid, and the resulting solution or dispersion is represented by the above general formula (I). The oxirane compound is added, and the mixture is heated and reacted under a nitrogen atmosphere for several hours to 2 days to introduce a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by the formula: —CHR 1 CH (OH) R 2 into a nitrogen atom.
【0012】その際、アミド系溶剤としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリ
ックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジ
ノン等が使用できる。芳香族系溶剤としては、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン
等が使用できる。また、エーテル系溶剤としては、エー
テル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が使用でき
る。At this time, the amide solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide,
N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be used. As the aromatic solvent, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, tetralin and the like can be used. Further, as the ether-based solvent, ether, tetrahydrofuran, dioxane, and the like can be used.
【0013】本発明において、上記一般式(I)で示さ
れるオキシラン化合物におけるR1 及びR2 は、同一ま
たは異なっていてもよく、それぞれ水素原子、置換また
は非置換アルキル基、置換または非置換アルケニル基、
置換または非置換アリール基、置換または非置換ベンジ
ル基を表わすが、それらについて、次のものが例示され
る。In the present invention, R 1 and R 2 in the oxirane compound represented by the above general formula (I) may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl. Group,
A substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted benzyl group is represented by the following.
【0014】置換または非置換アルキル基としては、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、ウ
ンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、ドコシル等
の直鎖アルキル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネ
オペンチル基、イソヘキシル等の分岐鎖アルキル基、シ
クロヘキシル等の環状アルキル基、およびそれらの水素
原子の1つ以上が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ
基、アルコキシ基、エステル基または水酸基によって置
換されているものをあげることができる。置換または非
置換アルケニル基としては、ブテニル基、ペンテニル
基、ヘキセニル基、およびそれらの水素原子の1つ以上
が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ
基、エステル基または水酸基によって置換されているも
のをあげることができる。置換または非置換アリール基
としては、フェニル基、およびフェニル基の水素原子の
1つ以上が、アルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、
シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、エステル基または
水酸基によって置換されているものをあげることができ
る。また置換ベンジル基における置換基としては、ハロ
ゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、エステ
ル基または水酸基をあげることができる。Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, hexadecyl, docosyl and the like. A linear alkyl group, an isobutyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a branched chain alkyl group such as isohexyl, a cyclic alkyl group such as cyclohexyl, and one or more of those hydrogen atoms are a halogen atom, a cyano group, a nitro group, Examples include those substituted by an alkoxy group, an ester group, or a hydroxyl group. As a substituted or unsubstituted alkenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and one or more of those hydrogen atoms are substituted with a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an ester group, or a hydroxyl group. You can give things. As the substituted or unsubstituted aryl group, a phenyl group and one or more hydrogen atoms of the phenyl group are an alkyl group, a phenyl group, a halogen atom,
Examples include those substituted by a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an ester group or a hydroxyl group. Examples of the substituent in the substituted benzyl group include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an ester group and a hydroxyl group.
【0015】オキシラン化合物の好ましいものとして、
次のものが例示できる。プロピレンオキサイド、1,2
−ドデシレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピク
ロルヒドリン、エピブロムヒドリン、メタクリル酸グリ
シジル等をあげることができる。Preferred oxirane compounds include:
The following can be exemplified. Propylene oxide, 1,2
-Dodecylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, glycidyl methacrylate and the like.
【0016】本発明において、上記アルコール性水酸基
を有する置換基は、還元型ポリアニリンの窒素原子の1
0%以上に導入されるように反応を行なうのが好まし
い。導入率が10%未満の場合には、有機溶剤に対する
充分な溶解度が得られない。In the present invention, the substituent having an alcoholic hydroxyl group is one of the nitrogen atoms of reduced polyaniline.
It is preferable to carry out the reaction so as to be introduced at 0% or more. If the introduction ratio is less than 10%, sufficient solubility in an organic solvent cannot be obtained.
【0017】上記のようにして得られた窒素原子に上記
アルコール性水酸基が導入されたポリアニリンは、後処
理として、アンモニア水で脱ドープ処理することが望ま
しい。The polyaniline obtained by introducing the alcoholic hydroxyl group into the nitrogen atom obtained as described above is desirably subjected to dedoping treatment with aqueous ammonia as a post-treatment.
【0018】本発明によって製造される上記窒素原子に
上記アルコール性水酸基が導入されたポリアニリンは、
N−メチル−2−ピロリドンおよびN,N−ジメチルア
セトアミドに可溶であるばかりでなく、クロロホルム、
ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水
素溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、及び
メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール
系溶剤に可溶であり、そして、これらの溶剤に溶解した
溶液を用い、キャスト成形によって、良好な自立性のフ
ィルムを得ることができる。また、形成されたフィルム
は、塩酸、硫酸、ホウフッ化水素酸、過塩素酸等のプロ
トン酸中でドープすることにより、10-3〜10-1S/
cmの高い導電率を示すものとなる。The polyaniline produced by the present invention, wherein the alcoholic hydroxyl group is introduced into the nitrogen atom,
Chloroform, as well as soluble in N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide
Dichloroethane, it is soluble in halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, and alcohol solvents such as methanol, ethanol, and propanol, and is cast using a solution dissolved in these solvents. A good self-supporting film can be obtained. Further, the formed film is doped in a protonic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, borofluoric acid, perchloric acid, etc., so that 10 −3 to 10 −1 S /
cm.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例1 アニリン4.1g、濃塩酸21.9gを水に溶かして1
00mlとし、−5℃に冷却する。濃塩酸21.9g、
過硫酸アンモニウム6.28gを水に溶かして100m
lとし、この溶液もまた−5℃に冷却し、さきのアニリ
ン溶液にゆっくりと滴下し、−5℃で4時間攪拌を続け
た。こうして得られた数平均分子量12,000(GP
C,N−メチル−2−ピロリドン溶媒中で測定、ポリス
チレン換算の数平均分子量)のポリアニリンを水で十分
洗浄した後、さらにアンモニア水で脱ドープ処理を行な
った。こうして得られた可溶型ポリアニリンを200m
lの水に分散し、窒素雰囲気下で50mlのヒドラジン
を加え、24時間室温で攪拌を続け、濾別、乾燥して灰
白色の還元型ポリアニリンを得た。The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 4.1 g of aniline and 21.9 g of concentrated hydrochloric acid were dissolved in water to obtain 1
Make up to 00 ml and cool to -5 ° C. Concentrated hydrochloric acid 21.9 g,
Dissolve 6.28 g of ammonium persulfate in water and add 100 m
The solution was also cooled to -5 ° C and slowly added dropwise to the aniline solution, and stirring was continued at -5 ° C for 4 hours. The thus obtained number average molecular weight of 12,000 (GP
Polyaniline (measured in a C, N-methyl-2-pyrrolidone solvent, number average molecular weight in terms of polystyrene) was sufficiently washed with water, and further dedoped with ammonia water. The soluble polyaniline obtained in this way is 200 m
1 ml of water, 50 ml of hydrazine was added under a nitrogen atmosphere, stirring was continued at room temperature for 24 hours, filtered and dried to obtain an off-white reduced polyaniline.
【0020】こうして得られた還元型ポリアニリン1g
をN−メチル−2−ピロリドン30mlに完全に溶解
し、充分に窒素置換した後、プロピレンオキサイド0.
64g(還元型ポリアニリンの窒素原子に対して100
mol%)を加えて12時間80℃で攪拌を続け、反応
させた。この溶液を1リットルの水に攪拌しながら投入
し、沈澱物を濾別し、乾燥後、アンモニア水で脱ドープ
処理して窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.
2g得た。反応収率から窒素原子の置換率が31%であ
ることが分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸
収スペクトルの3355cm-1の吸収で確認した。1 g of the reduced polyaniline thus obtained
Was completely dissolved in 30 ml of N-methyl-2-pyrrolidone, and sufficiently purged with nitrogen.
64 g (100 per nitrogen atom of reduced polyaniline)
mol%), stirring was continued at 80 ° C. for 12 hours to cause a reaction. This solution was poured into 1 liter of water while stirring, and the precipitate was separated by filtration, dried and dedoped with ammonia water to replace the nitrogen atom-substituted polyaniline derivative.
2 g were obtained. From the reaction yield, it was found that the substitution rate of nitrogen atoms was 31%. The presence of the alcoholic hydroxyl group was confirmed by the absorption at 3355 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
【0021】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。This polyaniline derivative is N-methyl-
In addition to being soluble in 2-pyrrolidone, it showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Further, from a chloroform solution of this polyaniline derivative, a free-standing film could be obtained by casting. The conductivity was 0.01 S / cm when sulfuric acid was doped. The film before doping could be dissolved in the above-mentioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.
【0022】実施例2 実施例1において用いた還元型ポリアニリン1gを、6
N塩酸30ml中に分散し、これにメタクリル酸グリシ
ジル1.56gを加えて12時間80℃で攪拌を続け、
反応させた。沈澱物を濾別し、乾燥後、アンモニア水で
脱ドープ処理して窒素原子を置換したポリアニリン誘導
体を1.4g得た。反応収率から窒素原子の置換率が2
6%であることが分った。アルコール性水酸基の存在
は、赤外吸収スペクトルの3355cm-1の吸収で確認
した。Example 2 1 g of the reduced polyaniline used in Example 1 was
Dispersed in 30 ml of N hydrochloric acid, 1.56 g of glycidyl methacrylate was added thereto, and stirring was continued at 80 ° C. for 12 hours.
Reacted. The precipitate was separated by filtration, dried, and dedoped with ammonia water to obtain 1.4 g of a polyaniline derivative substituted with a nitrogen atom. From the reaction yield, the nitrogen atom substitution rate was 2
It turned out to be 6%. The presence of the alcoholic hydroxyl group was confirmed by the absorption at 3355 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
【0023】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。This polyaniline derivative is N-methyl-
In addition to being soluble in 2-pyrrolidone, it showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Further, from a chloroform solution of this polyaniline derivative, a free-standing film could be obtained by casting. The conductivity was 0.01 S / cm when sulfuric acid was doped. The film before doping could be dissolved in the above-mentioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.
【0024】実施例3 実施例1において、プロピレンオキサイドの代わりに、
スチレンオキサイド1.3g(還元型ポリアニリンの窒
素原子に対して100mol%)を用い、同様の手順で
窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.5g得
た。反応収率から窒素原子の置換率は38%であること
が分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収スペ
クトルの3355cm-1の吸収で確認した。Example 3 In Example 1, instead of propylene oxide,
Using 1.3 g of styrene oxide (100 mol% based on the nitrogen atom of the reduced polyaniline), 1.5 g of a polyaniline derivative having a nitrogen atom substituted was obtained in the same procedure. From the reaction yield, it was found that the substitution rate of nitrogen atoms was 38%. The presence of the alcoholic hydroxyl group was confirmed by the absorption at 3355 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
【0025】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。This polyaniline derivative is N-methyl-
In addition to being soluble in 2-pyrrolidone, it showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Further, from a chloroform solution of this polyaniline derivative, a free-standing film could be obtained by casting. The conductivity was 0.01 S / cm when sulfuric acid was doped. The film before doping could be dissolved in the above-mentioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.
【0026】実施例4 実施例1において、プロピレンオキサイドの代わりに、
1、2−ドデシレンオキサイド2g(還元型ポリアニリ
ンの窒素原子に対して100mol%)を用い、同様の
手順で窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.7
g得た。反応収率から窒素原子の置換率は34%である
ことが分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収
スペクトルの3355cm-1の吸収で確認した。Example 4 In Example 1, instead of propylene oxide,
Using 2 g of 1,2-dodecylene oxide (100 mol% based on the nitrogen atom of reduced polyaniline), a polyaniline derivative having a nitrogen atom substituted in the same procedure as 1.7 was obtained.
g was obtained. From the reaction yield, it was found that the substitution rate of nitrogen atoms was 34%. The presence of the alcoholic hydroxyl group was confirmed by the absorption at 3355 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
【0027】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。This polyaniline derivative is N-methyl-
In addition to being soluble in 2-pyrrolidone, it showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Further, from a chloroform solution of this polyaniline derivative, a free-standing film could be obtained by casting. The conductivity was 0.01 S / cm when sulfuric acid was doped. The film before doping could be dissolved in the above-mentioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.
【0028】実施例5 実施例2において、メタクリル酸グリシジルの代わり
に、エピクロルヒドリン1.02g(還元型ポリアニリ
ンの窒素原子に対して100mol%)を用い、同様の
手順で窒素原子を置換したポリアニリン誘導体を1.6
g得た。反応収率から窒素原子の置換率は59%である
ことが分った。アルコール性水酸基の存在は、赤外吸収
スペクトルの3355cm-1の吸収で確認した。Example 5 In Example 2, instead of glycidyl methacrylate, 1.02 g of epichlorohydrin (100 mol% based on the nitrogen atom of reduced polyaniline) was used, and a polyaniline derivative having a nitrogen atom substituted by the same procedure was used. 1.6
g was obtained. From the reaction yield, it was found that the substitution rate of nitrogen atoms was 59%. The presence of the alcoholic hydroxyl group was confirmed by the absorption at 3355 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
【0029】このポリアニリン誘導体は、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶なだけでなく、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤に対して良好な溶解性を示した。さらにこの
ポリアニリン誘導体のクロロホルム溶液から、キャスト
成形によって自立性のフィルムを得ることができた。導
電率は、硫酸ドープ時で0.01S/cmであった。ま
た、ドーピング前のフィルムは、先に述べたN−メチル
−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラ
ヒドロフラン、メタノール等の有機溶剤に溶解させるこ
とができた。This polyaniline derivative is N-methyl-
In addition to being soluble in 2-pyrrolidone, it showed good solubility in organic solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, and tetrahydrofuran. Further, from a chloroform solution of this polyaniline derivative, a free-standing film could be obtained by casting. The conductivity was 0.01 S / cm when sulfuric acid was doped. The film before doping could be dissolved in the above-mentioned organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, and methanol.
【0030】比較例 アニリン4.1g、濃塩酸21.9gを水に溶かして1
00mlとし、−5℃に冷却する。濃塩酸21.9g、
過硫酸アンモニウム6.28gを水に溶かして100m
lとし、この溶液もまた−5℃に冷却し、さきのアニリ
ン溶液にゆっくりと滴下し、−5℃で4時間攪拌を続け
た。こうして得られたポリアニリンを水で充分洗浄した
後、さらにアンモニア水で脱ドープ処理を行なった。こ
うして得られたポリアニリンは、N−メチル−2−ピロ
リドンに可溶で、この溶液から自立性のフィルムを得る
ことができた。しかしながら、得られたポリアニリンは
クロロホルムやテトラヒドロフランには不溶であり、ま
た、得られた自立性のフィルムは如何なる有機溶剤にも
不溶であった。Comparative Example 4.1 g of aniline and 21.9 g of concentrated hydrochloric acid were dissolved in water to obtain 1
Make up to 00 ml and cool to -5 ° C. Concentrated hydrochloric acid 21.9 g,
Dissolve 6.28 g of ammonium persulfate in water and add 100 m
The solution was also cooled to -5 ° C and slowly added dropwise to the aniline solution, and stirring was continued at -5 ° C for 4 hours. The polyaniline thus obtained was sufficiently washed with water, and then dedoped with ammonia water. The polyaniline thus obtained was soluble in N-methyl-2-pyrrolidone, and a self-supporting film could be obtained from this solution. However, the resulting polyaniline was insoluble in chloroform and tetrahydrofuran, and the resulting free-standing film was insoluble in any organic solvent.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、還元型ポリアニリンの
窒素原子に式:−CHR1 CH(NH2 )R2 で示され
るアミノ基を有する置換基を導入することにより、ポリ
アニリン本来の特性を損なうことなく、有機溶剤に可溶
であって、かつフィルム化や塗工等の加工性に優れたポ
リアニリン誘導体を製造することができる。According to the present invention, by introducing a substituent having an amino group represented by the formula: -CHR 1 CH (NH 2 ) R 2 into a nitrogen atom of reduced polyaniline, the original characteristics of polyaniline can be improved. A polyaniline derivative which is soluble in an organic solvent and excellent in processability such as film formation and coating can be produced without impairment.
Claims (2)
溶型ポリアニリンに変換し、次いで過剰のヒドラジンで
処理して還元型ポリアニリンに変換し、さらにアミド系
溶剤に溶解、または芳香族系溶剤、エーテル系溶剤もし
くは濃塩酸に分散した後、得られた溶液または分散液に
下記一般式(I) 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、同一または異なっていてもよ
く、それぞれ水素原子、置換または非置換アルキル基、
置換または非置換アルケニル基、置換または非置換アリ
ール基、置換または非置換ベンジル基を表わす。)で示
されるオキシラン化合物を加えて反応させることによ
り、前記還元型ポリアニリンの窒素原子に、式:−CH
R1 CH(OH)R2 (式中、R1 及びR2 は、上記と
同意義を有する。)で示されるアルコール性水酸基を有
する置換基を導入することを特徴とするポリアニリン誘
導体の製造方法。1. Polyaniline is converted to a soluble polyaniline by treating it with ammonia, and then converted to a reduced polyaniline by treating it with an excess of hydrazine. The polyaniline is further dissolved in an amide solvent, or is dissolved in an aromatic solvent or an ether solvent. After dispersing in a solvent or concentrated hydrochloric acid, the resulting solution or dispersion is added to the following general formula (I): (Wherein, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group,
Represents a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted benzyl group. ) To react with the oxirane compound represented by the formula: -CH
A method for producing a polyaniline derivative, comprising introducing a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by R 1 CH (OH) R 2 (wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above). .
以上に式: −CHR1 CH(OH)R2 (式中、R1 及びR2 は、
上記と同意義を有する。)で示されるアルコール性水酸
基を有する置換基を導入することを特徴とする請求項1
記載のポリアニリン誘導体の製造方法。2. 10% of nitrogen atoms of reduced polyaniline
As described above, the formula: —CHR 1 CH (OH) R 2 (wherein R 1 and R 2 are
It has the same meaning as above. Claim 1, characterized by introducing a substituent having an alcoholic hydroxyl group represented by)
Method for producing a serial mounting of polyaniline derivatives.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8302691A JP2932011B2 (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Method for producing polyaniline derivative |
| US07/854,928 US5237023A (en) | 1991-03-25 | 1992-03-20 | Polyaniline derivatives and their production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8302691A JP2932011B2 (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Method for producing polyaniline derivative |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293927A JPH04293927A (en) | 1992-10-19 |
| JP2932011B2 true JP2932011B2 (en) | 1999-08-09 |
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| JP8302691A Expired - Fee Related JP2932011B2 (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Method for producing polyaniline derivative |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2932011B2 (en) |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP8302691A patent/JP2932011B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04293927A (en) | 1992-10-19 |
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