JP3160214B2 - ポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の製造法 - Google Patents

ポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の製造法

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JP3160214B2
JP3160214B2 JP35164196A JP35164196A JP3160214B2 JP 3160214 B2 JP3160214 B2 JP 3160214B2 JP 35164196 A JP35164196 A JP 35164196A JP 35164196 A JP35164196 A JP 35164196A JP 3160214 B2 JP3160214 B2 JP 3160214B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、ポリ(ア
リーレンスルホニウム塩)化合物の製造法に関するもの
である。さらに詳しくは、この出願の発明は、光照射に
より高い分解効率でプロトンを発生し、また高分子量ポ
リ(チオフェニレン)合成の前駆体となり得る、ベンゼ
ン環とスルホニオ基が交互に連結したポリ(フェニレン
スルホニウム塩)化合物の製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】ポリ(アリーレンスルホニウ
ム塩)化合物は、従来、ポリ(チオフェニレン)とメチ
ルトリフレートやジフェニルヨードニウム塩などとの反
応により合成されているが、すべてのスルフィド結合を
スルホニオ化することは困難であり、通常、スルホニオ
化率は約30%以下に留まることが知られている。一
方、最近になって、4−メチルスルフィニルジフェニル
スルフィドを強酸中で縮重合、あるいは4−メチルスル
フェニルジフェニルスルフィドの酸化重合により、スル
フィド基とスルホニオ基がベンゼン環を介して交番結合
したポリ(メチルスルホニオ−1,4−フェニレンチオ
−1,4−フェニレン塩)が得られることが報告されて
いる(J.Am.Chem.Soc., 115,5819,199
3)。しかしながら、この場合においてもスルホニオ化
率は50%を超えていない。また、メチルスルホキシド
を出発モノマーに用いても重合反応は生起せず、スルホ
ニオ化率100%であるポリ(メチルスルホニオ−1,
4−フェニレン塩)の合成は、これまで困難であった。
【0003】そこで、この出願の発明は、前記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的はメチルフェニルス
ルホキシドおよびその誘導体を出発モノマーとする温和
な重合条件下で、ベンゼン環とスルホニオ基が交互に連
結したポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の新し
い製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、次式〔1〕
【0005】
【化3】
【0006】(R1 ないしR4 は、各々、水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基、またはアルコキシ基を示し、
互いに同じであっても異なった種類であってもよい。R
5 は、アルキル基、またはアリール基を示す。X- はア
ニオンである。nは、2以上の整数で重合度を示す。)
で表されるポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の
製造法であって、次式〔2〕
【0007】
【化4】
【0008】(R1 ないしR4 およびR5 は前記のもの
を示す。)で表わされるアリールスルホキシド化合物
を、酸とアミン化合物の存在下に重合させることを特徴
とするポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の製造
法を提供する。すなわち、この発明の発明者らは、前記
問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、メチルフェ
ニルスルホキシドおよびその誘導体を強酸中アミン存在
下で反応させると、スルホニウム活性種とアミンの電荷
移動錯体が形成することにより縮重合反応が生起し、ス
ルホニオ化率100%の高分子量ポリ(アリーレンスル
ホニウム塩)化合物が生成することを見いだし、この発
明を完成するに至ったものである。
【0009】反応は常温常圧下という温和な条件下で進
行し、高収率で希望するポリ(アリーレンスルホニウム
塩)化合物を得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の技術的構成につ
いて詳しく説明する。まず、前記式〔1〕、あるいは
〔2〕中のR1 ないしR4 についての具体例を例示する
と、たとえば、水素原子;フッ素原子、塩素原子、臭素
原子、ヨウ素原子、などのハロゲン原子;メチル基、エ
チル基、プロピル基、1−メチルエチル基、ブチル基、
1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,1
−ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、などのアルキル基;メトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ
基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−
ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、な
どのアルコキシ基を挙げることができる。
【0011】式〔1〕、あるいは〔2〕中のR5 につい
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、な
どのアルキル基;フェニル基、トルイル基、キシリル
基、などのアリール基を例示することができる。なかで
も低級アルキル基がよく、特にメチル基が最も好ましい
ものとして示される。式〔1〕中のX- について、その
具体例を例示すると、たとえば、フッ素アニオン、塩素
アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、などのハロ
ゲンアニオン;酢酸アニオン、トリフルオロ酢酸アニオ
ン、硫酸アニオン、硫酸水素アニオン、メタン硫酸アニ
オン、トリフルオロメタン硫酸アニオン、パークロレー
トアニオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサ
フルオロホスフェートアニオン、ヘキサクロロアンチモ
ネートアニオン、などをあげることができる。これらの
なかでも、ポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の
合成および安定性の点から、硫酸アニオン、硫酸水素ア
ニオン、メタン硫酸アニオン、トリフルオロメタン硫酸
アニオン、パークロレートアニオン、テトラフルオロボ
レートアニオン、が好ましく、特にトリフルオロメタン
硫酸アニオンが最も好ましい。
【0012】前記式〔2〕で表わされるアリールスルホ
キシド化合物の縮重合に用いる酸としては、公知の酸化
合物が利用可能である。重合活性種の失活を抑制するた
めのもの、および重合生成物であるポリ(アリーレンス
ルホニウム塩)化合物の対イオンとなるものである。プ
ロトン酸、もしくはプロトン供与性物質の共存により一
部がプロトン酸に変化する物質であり、公知の有機酸、
無機酸をはじめ、それらの混合物もしくは複合体が使用
される。具体的には、たとえば、塩酸、臭化水素酸、青
酸などの非酸素酸、硫酸、リン酸、塩素酸、臭素酸、硝
酸、炭酸、硼酸、モリブデン酸、インポリ酸、ヘテロポ
リ酸、などの無機オキソ酸、硫酸水素ナトリウム、リン
酸二水素ナトリウム、プロトン残留ヘテロポリ酸、モノ
メチル硫酸、トリフルオロメタン硫酸、酢酸、プロピオ
ン酸、ブタン酸、コハク酸、安息香酸、フタル酸などの
1価、もしくは多価のカルボン酸、モノクロロ酢酸、ジ
クロロ酢酸、トリクロロ酢酸、モノフルオロ酢酸、ジフ
ルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸などのハロゲン置換カル
ボン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパ
ンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタ
ンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸などの1価、もし
くは多価のスルホン酸、五塩化アンチモン、塩化アルミ
ニウム、臭化アルミニウム、四塩化チタン、四塩化ス
ズ、塩化亜鉛、塩化銅、塩化鉄などのルイス酸などを挙
げることができる。
【0013】これらのなかでも、安定性の高い強酸性の
プロトン酸が好ましく、特にトリフルオロメタンスルホ
ン酸、過塩素酸、硫酸、メタン硫酸などが好ましく用い
られる。なお、これらの酸は、1種単独で用いてもよい
し、2種以上を混合もしくは複合して組み合わせてもよ
い。また、公知の有機溶剤で希釈して反応を行ってもよ
い。
【0014】重合反応に使用されるジフェニルアミン化
合物の具体例としては、ジフェニルアミン、2−フルオ
ロジフェニルアミン、3−フルオロジフェニルアミン、
4−フルオロジフェニルアミン、2−クロロジフェニル
アミン、3−クロロジフェニルアミン、4−クロロジフ
ェニルアミン、2−ブロモジフェニルアミン、3−ブロ
モジフェニルアミン、4−ブロモジフェニルアミン、2
−ヨードジフェニルアミン、3−ヨードジフェニルアミ
ン、4−ヨードジフェニルアミン、2−ニトロジフェニ
ルアミン、3−ニトロジフェニルアミン、4−ニトロジ
フェニルアミン、2−ヒドロキシジフェニルアミン、3
−ヒドロキシジフェニルアミン、4−ヒドロキシジフェ
ニルアミン、2−メチルジフェニルアミン、3−メチル
ジフェニルアミン、4−メチルジフェニルアミン、2,
3−ジメチルジフェニルアミン、2,4−ジメチルジフ
ェニルアミン、2,5−ジメチルジフェニルアミン、
2,6−ジメチルジフェニルアミン、2−フルオロ−
2′−メチルジフェニルアミン、3−フルオロ−2′−
メチルジフェニルアミン、4−フルオロ−2′−メチル
ジフェニルアミン、2−クロロ−2′−メチルジフェニ
ルアミン、3−クロロ−2′−メチルジフェニルアミ
ン、4−クロロ−2′−メチルジフェニルアミン、2−
ブロモ−2′−メチルジフェニルアミン、3−ブロモ−
2′−メチルジフェニルアミン、4−ブロモ−2′−メ
チルジフェニルアミン、2−ヨード−2′−メチルジフ
ェニルアミン、3−ヨード−2′−メチルジフェニルア
ミン、4−ヨード−2′−メチルジフェニルアミン、2
−ニトロ−2′−メチルジフェニルアミン、3−ニトロ
−2′−メチルジフェニルアミン、4−ニトロ−2′−
メチルジフェニルアミン、2−ヒドロキシ−2′−メチ
ルジフェニルアミン、3−ヒドロキシ−2′−メチルジ
フェニルアミン、4−ヒドロキシ−2′−メチルジフェ
ニルアミン、2,2′−メチルジフェニルアミン、2,
3′−ジメチルジフェニルアミン、2,4′−ジメチル
ジフェニルアミン、2,3,2′−トリメチルジフェニ
ルアミン、2,4,2′−トリメチルジフェニルアミ
ン、2,5,2′−トリメチルジフェニルアミン、2,
6,2′−トリメチルジフェニルアミン、2−フルオロ
−3′−メチルジフェニルアミン、3−−フルオロ−
3′−メチルジフェニルアミン、4−フルオロ−3′−
メチルジフェニルアミン、2−クロロ−3′−メチルジ
フェニルアミン、3−クロロ−3′−メチルジフェニル
アミン、4−クロロ−3′−メチルジフェニルアミン、
2−ブロモ−3′−メチルジフェニルアミン、3−ブロ
モ−3′−メチルジフェニルアミン、4−ブロモ−3′
−メチルジフェニルアミン、2−ヨード−3′−メチル
ジフェニルアミン、3−ヨード−3′−メチルジフェニ
ルアミン、4−ヨード−3′−メチルジフェニルアミ
ン、2−ニトロ−3′−メチルジフェニルアミン、3−
ニトロ−3′−メチルジフェニルアミン、4−ニトロ−
3′−メチルジフェニルアミン、2−ヒドロキシ−3′
−メチルジフェニルアミン、3−ヒドロキシ−3′−メ
チルジフェニルアミン、4−ヒドロキシ−3′−メチル
ジフェニルアミン、2,3′−メチルジフェニルアミ
ン、3,3′−ジメチルジフェニルアミン、3,4′−
ジメチルジフェニルアミン、2,3,3′−トリメチル
ジフェニルアミン、2,4,3′−トリメチルジフェニ
ルアミン、2,5,3′−トリメチルジフェニルアミ
ン、2,6,3′−トリメチルジフェニルアミン、2−
フルオロ−4′−メチルジフェニルアミン、3−フルオ
ロ−4′−メチルジフェニルアミン、4−フルオロ−
4′−メチルジフェニルアミン、2−クロロ−4′−メ
チルジフェニルアミン、3−クロロ−42′−メチルジ
フェニルアミン、4−クロロ−4′−メチルジフェニル
アミン、2−ブロモ−4′−メチルジフェニルアミン、
3−ブロモ−4′−メチルジフェニルアミン、4−ブロ
モ−4′−メチルジフェニルアミン、2−ヨード−4′
−メチルジフェニルアミン、3−ヨード−4′−メチル
ジフェニルアミン、4−ヨード−4′−メチルジフェニ
ルアミン、2−ニトロ−4′−メチルジフェニルアミ
ン、3−ニトロ−4′−メチルジフェニルアミン、4−
ニトロ−4′−メチルジフェニルアミン、2−ヒドロキ
シ−4′−メチルジフェニルアミン、3−ヒドロキシ−
4′−メチルジフェニルアミン、4−ヒドロキシ−4′
−メチルジフェニルアミン、4,4′−メチルジフェニ
ルアミン、4,4′−ジメチルジフェニルアミン、4,
4′−ジメチルジフェニルアミン、2,3,4′−トリ
メチルジフェニルアミン、2,4,4′−トリメチルジ
フェニルアミン、2,5,2′−トリメチルジフェニル
アミン、2,6,4′−トリメチルジフェニルアミン、
メチルジフェニルアミン、メチル−2−フルオロジフェ
ニルアミン、メチル−3−フルオロジフェニルアミン、
メチル−4−フルオロジフェニルアミン、メチル−2−
クロロジフェニルアミン、メチル−3−クロロジフェニ
ルアミン、メチル−4−クロロジフェニルアミン、メチ
ル−2−ブロモジフェニルアミン、メチル−3−ブロモ
ジフェニルアミン、メチル−4−ブロモジフェニルアミ
ン、メチル−2−ヨードジフェニルアミン、メチル−3
−ヨードジフェニルアミン、メチル−4−ヨードジフェ
ニルアミン、メチル−2−ニトロジフェニルアミン、メ
チル−3−ニトロジフェニルアミン、メチル−4−ニト
ロジフェニルアミン、メチル−2−ヒドロキシジフェニ
ルアミン、メチル−3−ヒドロキシジフェニルアミン、
メチル−4−ヒドロキシジフェニルアミン、メチル−2
−メチルジフェニルアミン、メチル−3−メチルジフェ
ニルアミン、メチル−4−メチルジフェニルアミン、メ
チル−2,3−ジメチルジフェニルアミン、メチル−
2,4−ジメチルジフェニルアミン、メチル−2,5−
ジメチルジフェニルアミン、メチル−2,6−ジメチル
ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、2−フルオロ
トリフェニルアミン、3−フルオロトリフェニルアミ
ン、4−フルオロトリフェニルアミン、2−クロロトリ
フェニルアミン、3−クロロトリフェニルアミン、4−
クロロトリフェニルアミン、2−ブロモトリフェニルア
ミン、3−ブロモトリフェニルアミン、4−ブロモトリ
フェニルアミン、2−ヨードトリフェニルアミン、3−
ヨードトリフェニルアミン、4−ヨードトリフェニルア
ミン、2−ニトロトリフェニルアミン、3−ニトロトリ
フェニルアミン、4−ニトロトリフェニルアミン、2−
ヒドロキシトリフェニルアミン、3−ヒドロキシトリフ
ェニルアミン、4−ヒドロキシトリフェニルアミン、2
−メチルトリフェニルアミン、3−メチルトリフェニル
アミン、4−メチルトリフェニルアミン、2,3−ジメ
チルトリフェニルアミン、2,4−ジメチルトリフェニ
ルアミン、2,5−ジメチルトリフェニルアミン、2,
6−ジメチルトリフェニルアミン、2−メチルトリフェ
ニルアミン、2−フルオロ−2′−メチルトリフェニル
アミン、3−フルオロ−2′−メチルトリフェニルアミ
ン、4−フルオロ−2′−メチルトリフェニルアミン、
2−クロロ−2′−メチルトリフェニルアミン、3−ク
ロロ−2′−メチルトリフェニルアミン、4−クロロ−
2′−メチルトリフェニルアミン、2−ブロモ−2′−
メチルトリフェニルアミン、3−ブロモ−2′−メチル
トリフェニルアミン、4−ブロモ−2′−メチルトリフ
ェニルアミン、2−ヨード−2′−メチルトリフェニル
アミン、3−ヨード−2′−メチルトリフェニルアミ
ン、4−ヨード−2′−メチルトリフェニルアミン、2
−ニトロ−2′−メチルトリフェニルアミン、3−ニト
ロ−2′−メチルトリフェニルアミン、4−ニトロ−
2′−メチルトリフェニルアミン、2−ヒドロキシ−
2′−メチルトリフェニルアミン、3−ヒドロキシ−
2′−メチルトリフェニルアミン、4−ヒドロキシ−
2′−メチルトリフェニルアミン、2−メチル−2′−
メチルトリフェニルアミン、3−メチル−2′−メチル
トリフェニルアミン、4−メチル−2′−メチルトリフ
ェニルアミン、2,3,2′−トリメチルトリフェニル
アミン、2,4,2′−トリメチルトリフェニルアミ
ン、2,5,2′−トリメチルトリフェニルアミン、
2,6,2′−トリメチルトリフェニルアミン、3−メ
チルトリフェニルアミン、2−フルオロ−3′−メチル
トリフェニルアミン、3−フルオロ−3′−メチルトリ
フェニルアミン、4−フルオロ−3′−メチルトリフェ
ニルアミン、2−クロロ−3′−メチルトリフェニルア
ミン、3−クロロ−3′−メチルトリフェニルアミン、
4−クロロ−3′−メチルトリフェニルアミン、2−ブ
ロモ−3′−メチルトリフェニルアミン、3−ブロモ−
3′−メチルトリフェニルアミン、4−ブロモ−3′−
メチルトリフェニルアミン、2−ヨード−3′−メチル
トリフェニルアミン、3−ヨード−3′−メチルトリフ
ェニルアミン、4−ヨード−3′−メチルトリフェニル
アミン、2−ニトロ−3′−メチルトリフェニルアミ
ン、3−ニトロ−3′−メチルトリフェニルアミン、4
−ニトロ−3′−メチルトリフェニルアミン、2−ヒド
ロキシ−3′−メチルトリフェニルアミン、3−ヒドロ
キシ−3′−メチルトリフェニルアミン、4−ヒドロキ
シ−3′−メチルトリフェニルアミン、2−メチル−
3′−メチルトリフェニルアミン、3−メチル−3′−
メチルトリフェニルアミン、4−メチル−3′−メチル
トリフェニルアミン、2,3,3′−トリメチルトリフ
ェニルアミン、2,4,3′−トリメチルトリフェニル
アミン、2,5,3′−トリメチルトリフェニルアミ
ン、2,6,3′−トリメチルトリフェニルアミン、4
−メチルトリフェニルアミン、2−フルオロ−4′−メ
チルトリフェニルアミン、3−フルオロ−4′−メチル
トリフェニルアミン、4−フルオロ−4′−メチルトリ
フェニルアミン、2−クロロ−4′−メチルトリフェニ
ルアミン、3−クロロ−4′−メチルトリフェニルアミ
ン、4−クロロ−4′−メチルトリフェニルアミン、2
−ブロモ−4′−メチルトリフェニルアミン、3−ブロ
モ−4′−メチルトリフェニルアミン、4−ブロモ−
4′−メチルトリフェニルアミン、2−ヨード−4′−
メチルトリフェニルアミン、3−ヨード−4′−メチル
トリフェニルアミン、4−ヨード−4′−メチルトリフ
ェニルアミン、2−ニトロ−4′−メチルトリフェニル
アミン、3−ニトロ−4′−メチルトリフェニルアミ
ン、4−ニトロ−4′−メチルトリフェニルアミン、2
−ヒドロキシ−4′−メチルトリフェニルアミン、3−
ヒドロキシ−4′−メチルトリフェニルアミン、4−ヒ
ドロキシ−4′−メチルトリフェニルアミン、2−メチ
ル−4′−メチルトリフェニルアミン、3−メチル−
4′−メチルトリフェニルアミン、4−メチル−4′−
メチルトリフェニルアミン、2,3,42′−トリメチ
ルトリフェニルアミン、2,4,4′−トリメチルトリ
フェニルアミン、2,5,4′−トリメチルトリフェニ
ルアミン、2,6,4′−トリメチルトリフェニルアミ
ン、1,1′、1″−トリメチルトリフェニルアミン、
1,1′,2″−トリメチルトリフェニルアミン、1,
1′,3″−トリメチルトリフェニルアミン、1,
1′,4″−トリメチルトリフェニルアミン、1,
2′,2″−トリメチルトリフェニルアミン、1,
2′,3″トリメチルトリフェニルアミン、1,2′,
4″−トリメチルトリフェニルアミン、1,3′,4″
−トリメチルトリフェニルアミン、2,2′,2″−ト
リメチルトリフェニルアミン、2,2′,3″−トリメ
チルトリフェニルアミン、2,2′,4″−トリメチル
トリフェニルアミン、2,3′,3″−トリメチルトリ
フェニルアミン、2,3′,4″−トリメチルトリフェ
ニルアミン、3,3′,3″−トリメチルトリフェニル
アミン、3,3′,4″−トリメチルトリフェニルアミ
ン、3,4′,4″−トリメチルトリフェニルアミン、
4,4′,4″−トリメチルトリフェニルアミン、等の
芳香族アミンを挙げることができる。これらのなかで
も、特に、ジフェニルアミン、3−クロロジフェニルア
ミン、などが最も好適に用いられる。
【0015】なお、これらのアミン化合物は1種単独で
用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記のアミン化合物〔A〕の量は、使用する反応原料、
溶媒の種類、酸化剤の種類等により異なるので一様に規
定することはできないが、通常、前記アリールスルホキ
シド化合物〔B〕について、〔A〕/〔B〕(モル比)
が0.1〜50程度であり、好ましくは0.8〜1.5
程度とすることができる。
【0016】この値が0.8未満であると、重合速度が
遅くなり、ポリマーの収率の低下も見られる。一方、
1.5を超えるとそれに見合った効果が見られなくな
る。重合は、脱水剤の存在下で行うことも有効である。
通常、好適に使用できる脱水剤として、五酸化リン、無
機酸、例えば、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水
トリフルオロメタンスルホン酸などを挙げることができ
る。このほか、重合反応に影響を与えないものであれば
問題はなく、無水硫酸ナトリウム、塩化カリウムなどを
用いてもよい。これらのなかでも、特に、五酸化リンが
最も好適である。
【0017】この反応は、溶媒の非存在下においても行
い得るが、溶媒の存在下でも行うことができる。溶媒と
しては、ペンタン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、などの炭化水素溶媒;ジクロロメタン、クロロ
ホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエ
タン、トリクロロフルオロメタン、1,1,2−トリク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、などのハロゲ
ン化炭化水素溶媒;ニトロメタン、ニトロエタン、ニト
ロプロパン、ニトロベンゼン、などの含窒素溶媒が挙げ
られる。このほか一般にフリーデルクラフツ反応やカチ
オン重合などに使用される溶媒も適宜に選択して好適に
使用できる。
【0018】なお、これらの溶媒は、1種単独で用いて
も2種以上混合して用いてもよい。反応させるモノマー
が液体であれば溶媒無しで直接反応させてもよい。反応
時間は用いるアリールスルホキシド化合物やアミンの種
類およびその使用割合、反応温度、溶媒の条件によって
著しく異なるが、通常、0.5〜100時間程度であ
り、好ましくは1〜50時間である。
【0019】反応方法としては、特に制限はなく、連続
式、半連続式、回分式の反応層を用いて行う。回分式を
用いる場合には、反応系を攪拌して行うことが望まし
い。重合反応系を構成するに当たって、アリールスルホ
キシド化合物などのモノマーと、酸、アミンや溶剤、な
どの配合の順序、方法については特に制限はなく、それ
ぞれを同時にあるいは種々の順序、様式で段階的に配合
することも可能である。
【0020】反応の温度は、−50℃〜150℃程度で
あり、好ましくは0℃〜50℃である。反応圧力は特に
制限はなく、必要に応じて加圧・減圧してもよい。通
常、常圧もしくは反応系の自圧で好適に行うことが出来
る。もっとも、必要により、重合反応に支障のない希釈
ガスなどとの混合ガスを用いて加圧下に行うこともでき
る。
【0021】以上のような極めて温和な重合方法によっ
て合成される前記ポリ(アリーレンスルホニウム塩)化
合物は、反応溶媒中に溶解し、たとえば重合度2〜10
00、粘度0.05〜3程度のものが製造される。得ら
れたポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物は、ベン
ゼン環とスルホニオ基が交互に連結しており、スルホニ
ウム密度が大きく分子分極率の大きな構造である。非線
形光学効果、高屈折率、および光照射により高分解効率
でプロトンを発生する、など優れた光学特性を示す。こ
の光プロトン発生は、エーテル系、あるいはビニルエス
テル系の樹脂と組み合わせて化学増幅型レジスト材料や
光ドーピング材として用いることができる。
【0022】以下、実施例を示し、さらに詳しく説明す
る。なお、この発明は以下の実施例によって何ら限定さ
れることはない。
【0023】
【実施例】実施例1 ポリ(メチルスルホニオ−1,4−フェニレ
ン トリフルオロメタン硫酸塩)の合成 大気下、50mlのトリフルオロメタン硫酸中でメチル
フェニルスルホキシド0.04molとジフェニルアミ
ン0.04molを混合し、室温下一晩攪拌した。反応
溶液をエーテル中に滴下すると、白色の沈澱が得られ
た。精製のため沈澱を濾過後、エーテルで洗浄し乾燥す
ることにより、ポリ(メチルスルホニオ−1,4−フェ
ニレン トリフルオロメタン硫酸塩)を収率100%で
得た。
【0024】反応式を示すと次のとおりである。
【0025】
【化5】
【0026】分析結果を以下に示す。
【0027】
【表1】
【0028】実施例2 ポリ(メチルスルホニオ−1,
4−フェニレン 硫酸水素塩)の合成 大気下、100mlの硫酸中でメチルフェニルスルホキ
シド0.05molと3−クロロジフェニルアミン0.
05molを混合し、10℃で一晩攪拌した。反応溶液
をエーテル中に滴下すると、白色の沈澱が得られた。精
製のため沈澱を濾過後、エーテルで洗浄し乾燥すること
により、次式で表わされるポリ(メチルスルホニオ−
1,4−フェニレン 硫酸水素塩)を収率100%で得
た。
【0029】
【化6】
【0030】分析結果を以下に示す。
【0031】
【表2】
【0032】実施例3 ポリ(プロピルスルホニオ−
1,4−フェニレン メタン硫酸塩)の合成 大気下、50mlのメタン硫酸中でプロピルフェニルス
ルホキシド0.045molと4−メチルジフェニルア
ミン0.05molを混合し、20℃で20時間攪拌し
た。反応溶液をエーテル中に滴下すると、白色の沈澱が
得られた。精製のため沈澱を濾過後、エーテルで洗浄し
乾燥することにより、次式で表わされるポリ(プロピル
スルホニオ−1,4−フェニレン メタン硫酸塩)を収
率99%で得た。
【0033】
【化7】
【0034】分析結果を以下に示す。
【0035】
【表3】
【0036】実施例4 ポリ(メチルスルホニオ−2,
5−ジメチル−1,4−フェニレントリフルオロメタン
硫酸塩)の合成 大気下、50mlのトリフルオロメタン硫酸中でメチル
−2,5−キシリルスルホキシド0.04molとジフ
ェニルアミン0.04molを混合し、室温下で10時
間攪拌した。反応溶液をエーテル中に滴下すると、白色
の沈澱が得られた。精製のため沈澱を濾過後、エーテル
で洗浄し乾燥することにより、次式で表わされるポリ
(メチルスルホニオ−2,5−ジメチル−1,4−フェ
ニレン トリフルオロメタン硫酸塩)を収率99%で得
た。
【0037】
【化8】
【0038】分析結果を以下に示す。
【0039】
【表4】
【0040】
【発明の効果】以上詳しく説明したこの発明の方法によ
って、ベンゼン環とスルホニオ基が交互に連結した分子
分極率の大きな構造で、非線形光学効果、高屈折率、お
よび光照射により高分解効率でプロトンを発生する、な
ど優れた光学特性を示すポリ(アリーレンスルホニウム
塩)化合物を高い収率(選択率)で得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 75/00 - 75/02 C07C 381/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式〔1〕 【化1】 (R1ないしR4の各々は、水素原子、ハロゲン原子、ア
    ルキル基、またはアルコキシ基を示し、互いに同じであ
    っても異なった種類であってもよい。R5は、アルキル
    基、またはアリール基を示す。X-はアニオンである。
    nは、2以上の整数で重合度を示す。)で表されるポリ
    (アリーレンスルホニウム塩)化合物の製造法であっ
    て、次式〔2〕 【化2】 (R1ないしR4、およびR5は前記のものを示す。)で
    表わされるアリールスルホキシド化合物を、酸とジフェ
    ニルアミン化合物の存在下に重合させることを特徴とす
    るポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の製造法。
  2. 【請求項2】 R1ないしR4の全てが水素原子である請
    求項1のポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の製
    造法。
  3. 【請求項3】 R5がメチル基である請求項1または2
    のポリ(アリーレンスルホニウム塩)化合物の製造法。
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