JPH0341077A - 置換チオフェン、これらのチオフェンから誘導された導電性ポリマー及びそれらの製造方法並びにこれらのポリマーを含む装置 - Google Patents
置換チオフェン、これらのチオフェンから誘導された導電性ポリマー及びそれらの製造方法並びにこれらのポリマーを含む装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
(発明の産業上の利用分野〉
本発明は、エーテル官能基を含む基及び少なくとも部分
的にフッ素化された脂肪族もしくは芳香族の基により置
換されたチオフェンに関する。また、本発明は、これら
の置換チオフェンから誘導された反覆単位を含む導電性
ポリマー及び置換チオフェンの製造方法並びにそのポリ
マーの製造方法並びにこれらのポリマーを含む導電装置
に関する。
的にフッ素化された脂肪族もしくは芳香族の基により置
換されたチオフェンに関する。また、本発明は、これら
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ポリマー及び置換チオフェンの製造方法並びにそのポリ
マーの製造方法並びにこれらのポリマーを含む導電装置
に関する。
(従来の技術)
導電性ポリマーが知られており、特に欧州特許出願第0
.253.594号(コークソン・グループ(Cook
son Group))に記載されていた。この−紋穴
に於いて、R1は、とりわけ、了り−ルオキシアルキル
基または式 %式% (式中、R4は1〜6個の炭素原子を含むアルキルを表
わす)の基を表わしてもよく、R2は水素原子、ハロゲ
ン原子またはアミノ基を表わす。
.253.594号(コークソン・グループ(Cook
son Group))に記載されていた。この−紋穴
に於いて、R1は、とりわけ、了り−ルオキシアルキル
基または式 %式% (式中、R4は1〜6個の炭素原子を含むアルキルを表
わす)の基を表わしてもよく、R2は水素原子、ハロゲ
ン原子またはアミノ基を表わす。
とりわけ、アルコキシ、了り−ルオキシ、アルコキシア
ルキルまたはエポキシ、ハロゲンもしくはカルボン酸基
により置換されたアルキル基を表わしてもよく、且つR
2は水素原子またはメチル基を表わす)のモノマーから
誘導された導電性ポリマーが、欧州特許出願第203.
438号(アライド・コーポレーション(へ1lied
Corporation))に記載されていた。
ルキルまたはエポキシ、ハロゲンもしくはカルボン酸基
により置換されたアルキル基を表わしてもよく、且つR
2は水素原子またはメチル基を表わす)のモノマーから
誘導された導電性ポリマーが、欧州特許出願第203.
438号(アライド・コーポレーション(へ1lied
Corporation))に記載されていた。
しかしながら、エレクトロクロミズム
(electrochro+++ism) (適用され
る外部電圧の変化により誘導される、使用材料の光吸収
性または光透過性の変更を伴なう)に基く装置(デイス
プレィスクリーン、整流子、記憶素子、等)、再充電可
能なバッテリーの電極、光電池、電気化学電池、電磁波
吸収装置、等の製造のような収挿の電気用途は、特別な
性質を有する導電性ポリマーを必要とする。
る外部電圧の変化により誘導される、使用材料の光吸収
性または光透過性の変更を伴なう)に基く装置(デイス
プレィスクリーン、整流子、記憶素子、等)、再充電可
能なバッテリーの電極、光電池、電気化学電池、電磁波
吸収装置、等の製造のような収挿の電気用途は、特別な
性質を有する導電性ポリマーを必要とする。
これらの特別な性質は、特に、最も完全な可能な電気化
学的可逆性並びにポリマー/ドーピング剤系の酸化形態
と還元形態との間の酸化/還元サイクルの最高の可能な
安定性及びまた電位の非常に小さな変化で得られるスペ
クトル特性の相当な変化、良好な導電率、並びに近赤外
及び高周波数放射線の範囲の相当な吸収である。
学的可逆性並びにポリマー/ドーピング剤系の酸化形態
と還元形態との間の酸化/還元サイクルの最高の可能な
安定性及びまた電位の非常に小さな変化で得られるスペ
クトル特性の相当な変化、良好な導電率、並びに近赤外
及び高周波数放射線の範囲の相当な吸収である。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、特に、上記の特別な性質を高度に有する導電
性ポリマーを得ることを可能にする新規な類の置換チオ
フェンを提供することである。
性ポリマーを得ることを可能にする新規な類の置換チオ
フェンを提供することである。
(課題を解決するための手段)
この目的のため、本発明は、
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子または1〜4個の
炭素原子を含む脂肪族基を表わし、Xは水素原子または
フッ素原子を表わし、Yは少なくとも部分的にフッ素化
された脂肪族もしくは芳香族の基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nは0−≦−n−≦−7のような整数を表わす)の置換
チオフェンからm4されるモノマーに関する。
炭素原子を含む脂肪族基を表わし、Xは水素原子または
フッ素原子を表わし、Yは少なくとも部分的にフッ素化
された脂肪族もしくは芳香族の基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nは0−≦−n−≦−7のような整数を表わす)の置換
チオフェンからm4されるモノマーに関する。
通常、Rは水素原子を表わし、
Xは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは少なくと
もフッ素原子により置換され、CF2基、−CH,F基
もしくはCHFz基により置換されたフェニル基、また
は −数式−(CF、)p−CF2 (式中、pは0<P
<16のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nは0−≦−n−≦−7のような整数を表わす。
もフッ素原子により置換され、CF2基、−CH,F基
もしくはCHFz基により置換されたフェニル基、また
は −数式−(CF、)p−CF2 (式中、pは0<P
<16のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nは0−≦−n−≦−7のような整数を表わす。
一般に、Rは水素原子を表わし、
Xは水素原子を表わし、
Yはフッ素原子により、−CF:I基により置換される
か、あるいはフッ素原子により全部置換されるフェニル
基、または 一般式−(CF、)、−CF2 (式中、pは0<p
<12のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、 mは2または3の整数を表わし、且つ nは〇−≦−n<2のような整数を表わす。
か、あるいはフッ素原子により全部置換されるフェニル
基、または 一般式−(CF、)、−CF2 (式中、pは0<p
<12のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、 mは2または3の整数を表わし、且つ nは〇−≦−n<2のような整数を表わす。
好ましくは、Rは水素原子を表わし、
Xは水素原子を表わし、
Yはフッ素原子によりパラ位で置換されるか、CF3基
によりパラ位で置換されるか、あるいはフン素原子によ
り全部置換されるフェニル基、また↓よ 一般式−(CF、)、−CFff (式中、pは0−
≦−p−≦−8のような整数を表わす)の脂肪族基を表
わし、 mは2に等しく、且つ nはOまたは1に等しい整数を表わす。
によりパラ位で置換されるか、あるいはフン素原子によ
り全部置換されるフェニル基、また↓よ 一般式−(CF、)、−CFff (式中、pは0−
≦−p−≦−8のような整数を表わす)の脂肪族基を表
わし、 mは2に等しく、且つ nはOまたは1に等しい整数を表わす。
特に好ましくは、nは水素原子を表わし、Xは水素原子
を表わし、 Yはフッ素原子によりパラ位で置換されるフェニル基を
表わし、 mは2に等しく、且つ nは0に等しい。
を表わし、 Yはフッ素原子によりパラ位で置換されるフェニル基を
表わし、 mは2に等しく、且つ nは0に等しい。
この生成物は4−フルオロベンジル−2−(3−チエニ
ル)エチルエーテルに相当する。
ル)エチルエーテルに相当する。
本発明の置換チオフェンは、既知の方法により、の化合
物をQ−CHz −(CHX) 11−Y (I[[)
(式中、R,X、Y、m及びnは上記のとおりであり、
且つQは、特に、臭素原子または塩素原子の如きハロゲ
ン原子、好ましくは臭素原子を表わす)と反応させるこ
とにより合成し得る。良好な結果が、2−(3’−チエ
ニル)−エタノールまたは3−(3’−チエニル)−1
′−プロパノールを適当なアルキルハリド、オキシアル
キルハリド、フェニルハリドまたはペンジルハリドと反
応させることにより得られた。かくして、例えば、4−
フルオロベンジル2−(3−チエニル)エチルエーテル
は、水素化ナトリウムの存在下でテトラヒドロフラン中
で2−(3’−チエニル〉−エタノールを1−ブロモメ
チル−4−フルオロベンゼンと反応させることにより調
製される。
物をQ−CHz −(CHX) 11−Y (I[[)
(式中、R,X、Y、m及びnは上記のとおりであり、
且つQは、特に、臭素原子または塩素原子の如きハロゲ
ン原子、好ましくは臭素原子を表わす)と反応させるこ
とにより合成し得る。良好な結果が、2−(3’−チエ
ニル)−エタノールまたは3−(3’−チエニル)−1
′−プロパノールを適当なアルキルハリド、オキシアル
キルハリド、フェニルハリドまたはペンジルハリドと反
応させることにより得られた。かくして、例えば、4−
フルオロベンジル2−(3−チエニル)エチルエーテル
は、水素化ナトリウムの存在下でテトラヒドロフラン中
で2−(3’−チエニル〉−エタノールを1−ブロモメ
チル−4−フルオロベンゼンと反応させることにより調
製される。
この反応が行なわれる温度は、一般に5〜50℃、好ま
しくは10〜30℃である。
しくは10〜30℃である。
この反応が行なわれる圧力は、一般に1〜4バールであ
る。その反応は大気圧で行なわれることが好ましい。
る。その反応は大気圧で行なわれることが好ましい。
その反応は、特にアルゴンの如き不活性ガスの雰囲気下
で、且つ、特に、テトラヒドロフランの如き溶媒の存在
下で行なわれることが好ましく、上記の条件を満たす反
応器または装置中で行ない得る。
で、且つ、特に、テトラヒドロフランの如き溶媒の存在
下で行なわれることが好ましく、上記の条件を満たす反
応器または装置中で行ない得る。
本発明の置換チオフェンから誘導される反覆単位を含む
ポリマーが、本発明の別の主題を形成する。
ポリマーが、本発明の別の主題を形成する。
この目的のため、本発明は、
〈式中、qは整数を表わし、
Rは水素原子、ハロゲン原子または1〜4個の炭素原子
を含む脂肪族基を表わし、 Xは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは少なくと
も部分的にフッ素化された脂肪族もしくは芳香族の基を
表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nはO<n<7のような整数を表わす)の反覆単位を含
むポリマーに関する。
を含む脂肪族基を表わし、 Xは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは少なくと
も部分的にフッ素化された脂肪族もしくは芳香族の基を
表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nはO<n<7のような整数を表わす)の反覆単位を含
むポリマーに関する。
通常、qは2〜5,000の整数を表わし、Rは水素原
子を表わし、 Xは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは少なくと
もフッ素原子により置換され、または−CF2基、 C
H! F基もしくはCHF2基により置換されたフェニ
ル基、または−数式−(CFz)r CFs C式
中、pは0<P<16のような整数を表わす〉の脂肪族
基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nはO<n<7のような整数を表わす。
子を表わし、 Xは水素原子またはフッ素原子を表わし、Yは少なくと
もフッ素原子により置換され、または−CF2基、 C
H! F基もしくはCHF2基により置換されたフェニ
ル基、または−数式−(CFz)r CFs C式
中、pは0<P<16のような整数を表わす〉の脂肪族
基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nはO<n<7のような整数を表わす。
一般に、qは2〜3,000の整数を表わし、Rは水素
原子を表わし、 Xは水素原子を表わし、 Yはフッ素原子により、−CF3基により置換されるか
、あるいはフッ素原子により全部置換されるフェニル基
、または 一般式−(CF2)p−CF、(式中、pは0<p<1
2のような整数を表わす〉の脂肪族基を表わし、 mは2または3の整数を表わし、且つ nはg<n<2のような整数を表わす。
原子を表わし、 Xは水素原子を表わし、 Yはフッ素原子により、−CF3基により置換されるか
、あるいはフッ素原子により全部置換されるフェニル基
、または 一般式−(CF2)p−CF、(式中、pは0<p<1
2のような整数を表わす〉の脂肪族基を表わし、 mは2または3の整数を表わし、且つ nはg<n<2のような整数を表わす。
好ましくは、qは2〜1.000の整数を表わし、Rは
水素原子を表わし、 Xは水素原子を表わし、 Yはフッ素原子によりパラ位で置換されるか、CF3基
によりパラ位で置換されるか、あるいはフッ素原子によ
り全部置換されるフェニル基、または 一数式一(CF2ン、−CF、(式中、pは0<p<8
のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、 mは2に等しく、且つ nは0またはlに等しい整数を表わす。
水素原子を表わし、 Xは水素原子を表わし、 Yはフッ素原子によりパラ位で置換されるか、CF3基
によりパラ位で置換されるか、あるいはフッ素原子によ
り全部置換されるフェニル基、または 一数式一(CF2ン、−CF、(式中、pは0<p<8
のような整数を表わす)の脂肪族基を表わし、 mは2に等しく、且つ nは0またはlに等しい整数を表わす。
特に好ましくは、qは2〜500の整数を表わし、
Rは水素原子を表わし、
Xは水素原子を表わし、
Yはフン素原子によりパラ位で置換されるフェニル基を
表わし、 mは2に等しく、且つ nはOに等しい。
表わし、 mは2に等しく、且つ nはOに等しい。
この生成物は4−フルオロベンジル−2−(3−チエニ
ル)エチルエーテルのポリマーに相当スる。
ル)エチルエーテルのポリマーに相当スる。
本発明のポリマー及びドーピング剤を含む導電性ポリマ
ーは、本発明の別の主題を形成する。ドーピング剤は、
下記のようなアニオンまたはカチオンであり得る。
ーは、本発明の別の主題を形成する。ドーピング剤は、
下記のようなアニオンまたはカチオンであり得る。
本発明の導電性ポリマーの調製は、例えば酸化剤の存在
下に於ける化学的経路により、または電気化学的経路に
より行ない得る。好ましい操作は、特に、フランス特許
出願第2.527.843号に記載されているような通
常の技術に従って適当な電解質の存在下で極性溶媒中で
モノマーのアノード酸化により、一般に電気分解セル中
の電気化学的重合によるものである。
下に於ける化学的経路により、または電気化学的経路に
より行ない得る。好ましい操作は、特に、フランス特許
出願第2.527.843号に記載されているような通
常の技術に従って適当な電解質の存在下で極性溶媒中で
モノマーのアノード酸化により、一般に電気分解セル中
の電気化学的重合によるものである。
これらの技術によれば、モノマー濃度は一般に溶媒11
当り10−3〜1モルである。
当り10−3〜1モルである。
ポリマーの調製が行なわれる温度は、一般に0〜50℃
、好ましくは5〜40℃である。
、好ましくは5〜40℃である。
ポリマーの調製が行なわれる圧力は、一般に大気圧付近
であり、好ましくは大気圧に等しい。
であり、好ましくは大気圧に等しい。
使用される溶媒は、モノマー及び選ばれる電解質の両方
に関して溶解性を有し、且つ適用される電位の範囲で安
定である極性溶媒であることが好ましい、使用し得る溶
媒の例は、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、塩化
メチレン、ニトロベンゼン及びプロピレンカーボネート
である。
に関して溶解性を有し、且つ適用される電位の範囲で安
定である極性溶媒であることが好ましい、使用し得る溶
媒の例は、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、塩化
メチレン、ニトロベンゼン及びプロピレンカーボネート
である。
電解質は、一般に弐C″A−(式中、Coはカチオンで
あり、且つ八−はアニオンである)の導電性塩から選ば
れる。
あり、且つ八−はアニオンである)の導電性塩から選ば
れる。
カチオンC+はアルカリ金属イオン並びにイオンRaN
”及びR,P’(式中、Rは例えばエチル基及びブチル
基の如きアルキル基である)から選ばれることが好まし
い。
”及びR,P’(式中、Rは例えばエチル基及びブチル
基の如きアルキル基である)から選ばれることが好まし
い。
アニオンA−はイオンCl 04− 、As F b−
SbFb−、SOa’−、C6H’s SC)+−、B
Fa−PF6−及びCFffi sow−から選ばれ
ることが好ましい。
SbFb−、SOa’−、C6H’s SC)+−、B
Fa−PF6−及びCFffi sow−から選ばれ
ることが好ましい。
典型的な電解質は、例えば、テトラブチルアンモニウム
へキサフルオロホスフェートの如き、フルオロホスフェ
ート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレー
トの如き、フルオロボレート、過塩素酸リチウム及び過
塩素酸テトラブチルアンモニウムの如き過塩素酸塩であ
る。
へキサフルオロホスフェートの如き、フルオロホスフェ
ート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレー
トの如き、フルオロボレート、過塩素酸リチウム及び過
塩素酸テトラブチルアンモニウムの如き過塩素酸塩であ
る。
電解質の濃度は、一般に溶媒B当り10−3〜1モルで
ある。
ある。
本発明のモノマーの重合が行ない得る電気化学セルは、
定電位条件または定電流条件下で操作し得る。
定電位条件または定電流条件下で操作し得る。
第一の場合(定電位制御)に於いて、セルは外部電流源
の他に、三つの電極を含み、そのうち一つの電極は電位
を監視するための基準電極である。
の他に、三つの電極を含み、そのうち一つの電極は電位
を監視するための基準電極である。
電気分解過程に於いて、ポリマーの層が電気分解セル中
のアノードとして使用される導電性要素に付着される。
のアノードとして使用される導電性要素に付着される。
このアノードは金または白金の如き貴金属からつくられ
てもよく、または金メツキもしくは白金メツキされる銅
、チタンもしくはニッケルの如きその他の金属からつく
られてもよく、あるいは導電性ガラス(スズ酸化物、イ
ンジウム/スズ酸化物)からつくられてもよい。電気分
解後、実際に、導電体に接着し、且つ電解質に由来する
成る割合のアニオンを含むポリマーのフィルムにより被
覆された導電体からつくられた電極がある。かくして、
ポリマー及びアニオンは電荷移動錯体を形成する。ポリ
マーフィルムの化学組成は、実験式(M” Ay−)
q (式中、Mlはモノマーを表わし、A−はアニオ
ンまたは対イオンを表わし、yはモノマー単位当りで表
わされるポリマー中のアニオンの割合(即ち、ドーピン
グのレベル)を表わし、これは本発明のポリマーの場合
には0.5の値に達することがあり、且つqは重合度を
表わし、これはポリマーの不溶性の場合には一般に容易
に測定し難い〉により表わし得る。
てもよく、または金メツキもしくは白金メツキされる銅
、チタンもしくはニッケルの如きその他の金属からつく
られてもよく、あるいは導電性ガラス(スズ酸化物、イ
ンジウム/スズ酸化物)からつくられてもよい。電気分
解後、実際に、導電体に接着し、且つ電解質に由来する
成る割合のアニオンを含むポリマーのフィルムにより被
覆された導電体からつくられた電極がある。かくして、
ポリマー及びアニオンは電荷移動錯体を形成する。ポリ
マーフィルムの化学組成は、実験式(M” Ay−)
q (式中、Mlはモノマーを表わし、A−はアニオ
ンまたは対イオンを表わし、yはモノマー単位当りで表
わされるポリマー中のアニオンの割合(即ち、ドーピン
グのレベル)を表わし、これは本発明のポリマーの場合
には0.5の値に達することがあり、且つqは重合度を
表わし、これはポリマーの不溶性の場合には一般に容易
に測定し難い〉により表わし得る。
モノマーの電気化学的重合は電気分解セルのアノードで
起こるので、カチオンによりドーピングされたポリマー
により被覆された電極を直接間ることは可能ではない。
起こるので、カチオンによりドーピングされたポリマー
により被覆された電極を直接間ることは可能ではない。
このようなカソードを得るためには、既に得られたアノ
ードが使用でき、二重還元にかけることかできる。第一
の電気化学的還元は、電気分解セル中にアノードを残こ
し、セルの放電を生しることにより重合直後に可能であ
る。この放電は、ポリマーを1ドーピングするアニオン
の抽出を生じる。ついで、第二の還元は、化学経路によ
り、または電気化学経路により、不活性雰囲気下で行な
い得る。化学経路は、所望のカチオンを含む溶液中にポ
リマーを浸漬することからなる。かくして、例えばL”
、Na”またはに1カチオンにより“ドーピングされた
”ポリマー(本発明のポリマーが特に受けやすい“n”
型のドーピング)を得るためには、例えば、テトラヒド
ロフラン中のすフタレンーリチウム、ナフタレン−ナト
リウムまたはナフタレン−カリウムの溶液を使用するこ
とが可能である。電気化学経路は、通常溶液中に所望の
カチオンを含む電気分解セル中にカソードとして電極を
配置することからなる。カチオンは、例えば上記のよう
なアルカリ金属イオン、好ましくはL゛もしくはに9カ
チオンまたはアセトニトリル、テトラヒドロフランもし
くはプロピレンカーボネートの如き溶媒中の溶液中の電
解′It(好ましくはLiCJ○、 、KPF&、 (
Bu) a N Cj! 04及び(Et)aN CI
Oa )に由来する(Bua ) N”もしくは(E
t) 4 N ’の如き錯イオンであってもよい、溶液
中の電解ttJ1度は、一般に溶媒11当り10−3〜
1モルである。
ードが使用でき、二重還元にかけることかできる。第一
の電気化学的還元は、電気分解セル中にアノードを残こ
し、セルの放電を生しることにより重合直後に可能であ
る。この放電は、ポリマーを1ドーピングするアニオン
の抽出を生じる。ついで、第二の還元は、化学経路によ
り、または電気化学経路により、不活性雰囲気下で行な
い得る。化学経路は、所望のカチオンを含む溶液中にポ
リマーを浸漬することからなる。かくして、例えばL”
、Na”またはに1カチオンにより“ドーピングされた
”ポリマー(本発明のポリマーが特に受けやすい“n”
型のドーピング)を得るためには、例えば、テトラヒド
ロフラン中のすフタレンーリチウム、ナフタレン−ナト
リウムまたはナフタレン−カリウムの溶液を使用するこ
とが可能である。電気化学経路は、通常溶液中に所望の
カチオンを含む電気分解セル中にカソードとして電極を
配置することからなる。カチオンは、例えば上記のよう
なアルカリ金属イオン、好ましくはL゛もしくはに9カ
チオンまたはアセトニトリル、テトラヒドロフランもし
くはプロピレンカーボネートの如き溶媒中の溶液中の電
解′It(好ましくはLiCJ○、 、KPF&、 (
Bu) a N Cj! 04及び(Et)aN CI
Oa )に由来する(Bua ) N”もしくは(E
t) 4 N ’の如き錯イオンであってもよい、溶液
中の電解ttJ1度は、一般に溶媒11当り10−3〜
1モルである。
本発明の導電性ポリマーは、全く予想外の範囲の性質を
有し、それらの性質は主として以下のとおりである。
有し、それらの性質は主として以下のとおりである。
それらの酸化形態と還元形態との間の酸化−還元サイク
ルの非常に優れた可逆性及び安定性。
ルの非常に優れた可逆性及び安定性。
かくして、特に、これらのポリマーの中の好ましいポリ
マーに関して、酸化−還元サイクルの安定性は、ポリマ
ーが初期の電荷の90%を依然として維持しつつ0.5
X10’サイクルまで受は得るような安定性である。
マーに関して、酸化−還元サイクルの安定性は、ポリマ
ーが初期の電荷の90%を依然として維持しつつ0.5
X10’サイクルまで受は得るような安定性である。
電位の小さい変化で得られるスペクトル特性の相当な変
化。これはエレクトロニクス・ノク(electroc
hromic)材料としてのこれらのポリマーの使用を
有利に、且つ経済的にする。
化。これはエレクトロニクス・ノク(electroc
hromic)材料としてのこれらのポリマーの使用を
有利に、且つ経済的にする。
一般に1〜2・10”S−am−直の良好な導電率。
近赤外及び高周波数放射線の範囲の相当な吸収。
本発明の導電性ポリマーのこれらの予想外の性質は、操
作原理がこれらの性質に基づくものであり、且つ同様に
本発明の主題である導電装置の製造のための使用に、そ
れらを特に適するものとする。
作原理がこれらの性質に基づくものであり、且つ同様に
本発明の主題である導電装置の製造のための使用に、そ
れらを特に適するものとする。
下記のものは、本発明の置換芳香族複素環式モノマーか
ら誘導される導電性ポリマーを含む導電装置の非限定的
な例として記載し得る。
ら誘導される導電性ポリマーを含む導電装置の非限定的
な例として記載し得る。
蓄電池のバッテリー及び再充電可能な、もしくは再充電
し得ない電池の如き、エネルギー貯蔵用の電気化学装置
。ここで、アノード(またはカソード)は、アニオン(
またはカチオン〉によりドーピングされた上記のポリマ
ーのフィルムで被覆された電極によりつくられる。
し得ない電池の如き、エネルギー貯蔵用の電気化学装置
。ここで、アノード(またはカソード)は、アニオン(
またはカチオン〉によりドーピングされた上記のポリマ
ーのフィルムで被覆された電極によりつくられる。
上記のポリマーの酸、化状態による上記のポリマーの光
学スペクトルの変更に基くエレクトロクロニック装置。
学スペクトルの変更に基くエレクトロクロニック装置。
この酸化状態は、充電及び放電中にこれらの装置のアノ
ード(またはカソード)に付着されたポリマーフィルム
の酸化及び還元サイクル中に現われる。記載し得るこの
ようなエレクトロクロニック装置の例は、デイスプレィ
スクリーン、オプトエレクトロニクス装置、光学記憶素
子、及び整流子並びに電磁波吸収装置である。
ード(またはカソード)に付着されたポリマーフィルム
の酸化及び還元サイクル中に現われる。記載し得るこの
ようなエレクトロクロニック装置の例は、デイスプレィ
スクリーン、オプトエレクトロニクス装置、光学記憶素
子、及び整流子並びに電磁波吸収装置である。
本発明は、以下の実施例により説明される。
実施例 1
以下の成分をアルゴン下に置かれたII2の三ロフラス
コに逐次導入する。ナトリウムで乾燥したテトラヒドロ
フラン120−1鉱油中の60%懸濁液としての水素化
ナトリウム120ミリモル、ついで、10分間経過後に
、テトラヒドロフラン6〇−中の2−(3’−チエニル
)−エタノール100ミリモルの溶液。
コに逐次導入する。ナトリウムで乾燥したテトラヒドロ
フラン120−1鉱油中の60%懸濁液としての水素化
ナトリウム120ミリモル、ついで、10分間経過後に
、テトラヒドロフラン6〇−中の2−(3’−チエニル
)−エタノール100ミリモルの溶液。
懸濁液をアルゴン雰囲気下で20℃で30分間撹拌する
。
。
ういで、テトラヒドロフラン120−中の1ブロモエチ
ル−4−フルオロベンゼン130ミリモルの溶液を、3
0分経過後に添加する。
ル−4−フルオロベンゼン130ミリモルの溶液を、3
0分経過後に添加する。
その懸濁液をアルゴン雰囲気下で4時間還流する。
周囲温度に冷却した懸濁液をエーテル12〇−及び水1
00−で処理する。
00−で処理する。
有機相をデカントし、ついで水100 mlで3回洗浄
し、ついで硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で蒸発乾
燥する。
し、ついで硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で蒸発乾
燥する。
粗生成物をクロマトグラフィー(SiOz/ヘプタン/
Ac0EL)で精製し、ついで減圧下で蒸留する。
Ac0EL)で精製し、ついで減圧下で蒸留する。
4−フルオロベンジル2−(3’−チエニル)エチルエ
ーテルの収率は、モル%で計算して75%である。
ーテルの収率は、モル%で計算して75%である。
実1犯[
ポリマーの合成を、
実施例1で調製したモノマー2・10−1モルテトラブ
チルアンモニウムへキサフルオロホスフェート(フル力
(Fluka)により供給される)3・10−”モル及
び 蒸留ニトロベンゼン25sd を含む単一区画のサーモスタットで制御されたセル中で
行なう。
チルアンモニウムへキサフルオロホスフェート(フル力
(Fluka)により供給される)3・10−”モル及
び 蒸留ニトロベンゼン25sd を含む単一区画のサーモスタットで制御されたセル中で
行なう。
上記の溶液にアルゴンを吹き込むことにより溶液を脱気
した後に、ポリマー付着物をアルゴン雰囲気下で5℃で
生成する。電気化学的特性に関して、ポリマーを、0.
7 cdの磨き表面積を有する固体白金電極に付着する
。使用した電荷の量は100mc/aJであり、電流密
度は2m A / cAに等しく、これは約0.45μ
の厚さのポリマー付着物をもたらす。カソードは白金ワ
イヤーからなり、基準電極は飽和カロメル電極である。
した後に、ポリマー付着物をアルゴン雰囲気下で5℃で
生成する。電気化学的特性に関して、ポリマーを、0.
7 cdの磨き表面積を有する固体白金電極に付着する
。使用した電荷の量は100mc/aJであり、電流密
度は2m A / cAに等しく、これは約0.45μ
の厚さのポリマー付着物をもたらす。カソードは白金ワ
イヤーからなり、基準電極は飽和カロメル電極である。
こうして得られたポリマーの導電率は、5S−cm−’
程度である。
程度である。
脱ドーピングされた(dedoped)ポリマーの吸収
スペクトルを、第4図に示す。吸収は450〜600n
mで著しく、(3QQnrnを越えると非常に小さい。
スペクトルを、第4図に示す。吸収は450〜600n
mで著しく、(3QQnrnを越えると非常に小さい。
横軸の波長(λ〉はナノメーター(nm)で測定され、
吸光度(A)が縦軸く任意の単位〉として示される。
吸光度(A)が縦軸く任意の単位〉として示される。
ポリマーの電気化学的性質を、型式173のパール(P
AR)ポテンシオスタットにより記録されたサイクルポ
ルタモグラム(voltammogram)から、及び
記録された強度ピークから測定した。第1図はCH3C
Nに溶解された過塩素酸テトラエチルアンモニウム0.
1モル中で100mV/秒の走査速度を用いて得られた
ポルタモグラムを示す。
AR)ポテンシオスタットにより記録されたサイクルポ
ルタモグラム(voltammogram)から、及び
記録された強度ピークから測定した。第1図はCH3C
Nに溶解された過塩素酸テトラエチルアンモニウム0.
1モル中で100mV/秒の走査速度を用いて得られた
ポルタモグラムを示す。
横軸の単位はポル) (V)であり、縦軸の単位はマイ
クロアンペア(μA)である。
クロアンペア(μA)である。
酸化電流強度(I pa)及び還元電流強度(I pc
)の間のII)a/Ipcの比は、約1である。
)の間のII)a/Ipcの比は、約1である。
ポリマーのドーピングp”は、非常に可逆性である。1
06サイクル後に交換された電荷は、まだ95%である
。
06サイクル後に交換された電荷は、まだ95%である
。
光学コントラストが見られるようにする条件(膜厚、0
.lOμ)下で、銀ワイヤーに対してO〜0.7Vで5
0m5の期間で配置されたポテンシャルパルスの助けに
より実験を行なう。
.lOμ)下で、銀ワイヤーに対してO〜0.7Vで5
0m5の期間で配置されたポテンシャルパルスの助けに
より実験を行なう。
無水の過塩素酸リチウム5・10刊モルを含むプロピレ
ンカーボネートからなる電解質媒体中で、酸化還元サイ
クルを行なう。
ンカーボネートからなる電解質媒体中で、酸化還元サイ
クルを行なう。
ドーピングn”を測定するための試験を、過塩素酸テト
ラエチルアンモニウム0.1モルを含むプロピレンカー
ボネート中で行なった。
ラエチルアンモニウム0.1モルを含むプロピレンカー
ボネート中で行なった。
その操作がn形成されたドーピング処理ポリマーのに化
を防止するための特別の条件(アルゴンによる脱気及び
P z Osにより乾燥された溶媒)に従わない場合に
は、第2図及び第3図に示されたサイクルの継続が得ら
れる。これらはCI+CNに溶解された過塩素酸テトラ
エチルアンモニウム0.1モル中の100mV/秒の走
査速度を用いて行なった。数値(第2図に関して、8.
19.28及び第3図に関して38、・・・ 140)
は、行なったサイクルの数を表わす。横軸の単位はボル
トであり、縦軸の単位はマイクロアンペアである。
を防止するための特別の条件(アルゴンによる脱気及び
P z Osにより乾燥された溶媒)に従わない場合に
は、第2図及び第3図に示されたサイクルの継続が得ら
れる。これらはCI+CNに溶解された過塩素酸テトラ
エチルアンモニウム0.1モル中の100mV/秒の走
査速度を用いて行なった。数値(第2図に関して、8.
19.28及び第3図に関して38、・・・ 140)
は、行なったサイクルの数を表わす。横軸の単位はボル
トであり、縦軸の単位はマイクロアンペアである。
第1図は、実施例2に於いて、C1−(3CNに溶解さ
れた過塩素酸テトラエチルアンモニウム0.1モル中で
100mV/秒の走査速度を用いて得られたポルタモグ
ラムを示す、横軸の単位はボルト(V)であり、縦軸の
単位はマイクロアンペア(μA)である。 第2図及び第3図は、実施例2に於いて、ドーピングn
”測定試験操作がn形成されたドーピング処理ポリマー
の酸化を防止するための特別の条件に従わない場合に得
られるサイクルの継続を示す。 第4図は、実施例2に於いて脱ドーピングされたポリマ
ーの吸収スペクトルを示す。横軸は波長(λ)を示し、
縦軸は吸光度を示す。
れた過塩素酸テトラエチルアンモニウム0.1モル中で
100mV/秒の走査速度を用いて得られたポルタモグ
ラムを示す、横軸の単位はボルト(V)であり、縦軸の
単位はマイクロアンペア(μA)である。 第2図及び第3図は、実施例2に於いて、ドーピングn
”測定試験操作がn形成されたドーピング処理ポリマー
の酸化を防止するための特別の条件に従わない場合に得
られるサイクルの継続を示す。 第4図は、実施例2に於いて脱ドーピングされたポリマ
ーの吸収スペクトルを示す。横軸は波長(λ)を示し、
縦軸は吸光度を示す。
Claims (11)
- (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは水素原子、ハロゲン原子または1〜4個の
炭素原子を含む脂肪族基を表わし、Xは水素原子または
フッ素原子を表わし、 Yは少なくとも部分的にフッ素化された脂肪族もしくは
芳香族の基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nは0≦n≦7のような整数を表わす) の置換チオフェン。 - (2)置換チオフェンが4−フルオロベンジル2−(3
−チエニル)エチルエーテルであることを特徴とする、
請求項1記載のチオフェン。 - (3)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) の化合物を、 一般式Q−CH_2−(CHX)_n−Y(III)(式
中、Qはハロゲン原子を表わす)の化合物と反応させる
ことを特徴とする、請求項1または2記載の置換チオフ
ェンの製造方法。 - (4)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式中、qは整数を表わし、 Rは水素原子、ハロゲン原子または1〜4個の炭素原子
を含む脂肪族基を表わし、 Xは水素原子またはフッ素原子を表わし、 Yは少なくとも部分的にフッ素化された脂肪族もしくは
芳香族の基を表わし、 mは2以上の整数を表わし、且つ nは0≦n≦7のような整数を表わす) の反覆単位を含むポリマー。 - (5)ポリマーが4−フルオロベンジル2−(3−チエ
ニル)−エチルエーテルのポリマーであることを特徴と
する、請求項4記載のポリマー。 - (6)請求項4または5記載のポリマー及びビーピング
剤を含む導電性ポリマー。 - (7)請求項1または2記載の置換チオフェンから選ば
れたモノマーを、適当な電解質の存在下で極性溶媒中の
アノード酸化により電気化学的に重合することを特徴と
する、請求項6記載の導電性ポリマーの製造方法。 - (8)請求項6記載の導電性ポリマーを含む導電装置。
- (9)アノード(またはカソード)がアニオン(または
カチオン)でドーピングされた請求項4または5記載の
ポリマーのフィルムで被覆された電極により構成される
、エネルギー貯蔵用の電気化学装置。 - (10)アノード(またはカソード)が請求項6記載の
ポリマーのフィルムで被覆されるエレクトロクロニック
装置。 - (11)請求項6記載のポリマーに基く近赤外及び高周
波数放射線吸収装置。
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---|---|---|---|
FR8816784 | 1988-12-16 | ||
FR8816784A FR2640626B1 (fr) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Thiophenes substitues, polymeres conducteurs derives de ces thiophenes, procede pour leur obtention et dispositifs contenant ces polymeres |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0341077A true JPH0341077A (ja) | 1991-02-21 |
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---|---|
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EP (1) | EP0375005B1 (ja) |
JP (1) | JP2777440B2 (ja) |
AT (1) | ATE111907T1 (ja) |
DE (1) | DE68918420T2 (ja) |
FR (1) | FR2640626B1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JPWO2012096342A1 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-06-09 | プレックストロニクス インコーポレーティッド | リチウム二次電池正極用添加剤及びリチウム二次電池用正極 |
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US6300932B1 (en) | 1997-08-28 | 2001-10-09 | E Ink Corporation | Electrophoretic displays with luminescent particles and materials for making the same |
US6445489B1 (en) | 1998-03-18 | 2002-09-03 | E Ink Corporation | Electrophoretic displays and systems for addressing such displays |
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-
1988
- 1988-12-16 FR FR8816784A patent/FR2640626B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
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- 1989-12-05 AT AT89203080T patent/ATE111907T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-12-05 DE DE68918420T patent/DE68918420T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1989-12-15 JP JP1325757A patent/JP2777440B2/ja not_active Expired - Lifetime
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