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POLYMER HAVING GRAPHITE- OR GRAPHENE-LIKE LAMELLAR STRUCTURE

Foreign code F190009733
File No. (S2017-0531-N0)
Posted date Apr 25, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP017519
International publication number WO 2018207699
Date of international filing May 2, 2018
Date of international publication Nov 15, 2018
Priority data
  • P2017-092533 (May 8, 2017) JP
Title POLYMER HAVING GRAPHITE- OR GRAPHENE-LIKE LAMELLAR STRUCTURE
Abstract A polymer or a reduced form thereof is disclosed, the polymer comprising, as constituent units, optionally substituted benzoquinone and either an optionally substituted heterocyclic aromatic compound or a monocyclic aromatic hydrocarbon having a plurality of alkenyl groups as substituents, the benzoquinone and the aromatic compound or hydrocarbon undergoing an addition cyclization reaction with each other.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
By the separation of the layered inorganic compound in the preparation of the inorganic nano-sheets has been studied and applied in recent years, due to the nano-sheets, the formation of a two-dimensional anisotropic shape, and a high specific surface area, such as the quantum size effect, which is different from the reported properties of the bulk is.
On the other hand, the organic compound layer in the production of the nano-sheets, complex molecular design and synthesis is required, a small yet have been reported. Non-Patent Document 1 is for example, o-CVD method according to the method and VPP, from the gas phase oxidation of the copolymer coating synthesis is described. Is the non-patent document 2, such as bis - urea derivative used as the organic compound layer (two-dimensional polymer nano-structure) and the synthesis of.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 互いに付加環化反応を起こす、置換基を有してもよいベンゾキノン又は電子求引性の置換基を有する単環式芳香族炭化水素と、置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素とを構成単位として含む重合体又はその還元体。

[請求項2]
 置換基を有してもよいベンゾキノン、又は電子求引性の置換基を有し2位及び3位の炭素、並びに5位及び6位の炭素のうちの少なくともいずれか一方の組の炭素が置換されていない単環式芳香族炭化水素と、置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又はパラ位にアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素とを構成単位として含む重合体又はその還元体。

[請求項3]
 前記置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素は、前記置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物であり、前記ベンゾキノン又は電子求引性の置換基を有する単環式芳香族炭化水素と前記複素環式芳香族化合物とが炭素-炭素結合している部分と、2分子の前記ベンゾキノン又は電子求引性の置換基を有する単環式芳香族炭化水素と1分子の前記複素環式芳香族化合物とが縮環を形成する部分とを有する請求項1又は2に記載の重合体又はその還元体。

[請求項4]
 前記置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素は、置換基を有してもよいアゾール、ピリジン、ピリミジン、又はピリダジンである請求項1~4のいずれか一項に記載の重合体又はその還元体。

[請求項5]
 前記置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素は、ピロール、ピリジン、ピリダジン又はチアゾールである請求項1~4のいずれか一項に記載の重合体又はその還元体。

[請求項6]
 下記式(i)~式(iv)で表わされるいずれかの部分を含む請求項1~5のいずれか一項に記載の重合体。
[化1]

(式中、Cy1は5員環の含窒素複素環であり、
 Cy2は単環式芳香族炭化水素であり、
 Cy3は6員環の含窒素複素環であり、
 Aはビニル基、アシル基、シアノ基、ハロゲン基、ニトロ基、ヒドロキシ基;ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、若しくはヒドロキシ基により置換されたアルケニル:から選択される電子求引性の置換基であり、
AとCyの間の結合は単結合又は二重結合である。)

[請求項7]
下記式(I)又は式(II)で表わされる部分を含む請求項1~6のいずれか一項に記載の重合体。
[化2]

[化3]

[請求項8]
下記式(III)又は(IV)で表わされる部分を含む請求項7に記載の重合体。
[化4]

(式中、
 R 1及びR 2はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、アルキル基、若しくはピロリル基であるか、又は
 R 1及びR 2は共に、隣り合うピロール基及び隣り合うベンゾキノリル基と縮環形成し、
 R 3及びR 4はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、アルキル基、若しくはピロリル基であるか、又は
 R 3及びR 4は共に、隣り合うピロール基及び隣り合うベンゾキノリル基と縮環形成し、
 ただし、R 1及びR 2、若しくはR 3及びR 4が縮環形成する場合は、いずれか一方の組が縮環形成し、
 R 5、R 6及びR 7は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ、アルキル基、又はベンゾキノリル基である。)
[化5]

(式中、
 R 1及びR 2はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、アルキル基、若しくはチアゾリル基であるか、又は
 R 1及びR 2は共に、隣り合うチアゾリル基及び隣り合うベンゾキノリル基と縮環形成し、
 R 3及びR 4はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、アルキル基、若しくはチアゾリル基であるか、又は
 R 3及びR 4は共に、隣り合うチアゾリル基及び隣り合うベンゾキノリル基と縮環形成し、
 ただし、R 1及びR 2、若しくはR 3及びR 4が縮環形成する場合は、いずれか一方の組が縮環形成し、
 R 6は水素、ハロゲン、ヒドロキシ、アルキル基、又はベンゾキノリル基である。)

[請求項9]
 下記式(IX)で表わされる部分を含む請求項1~8のいずれかに記載の重合体又はその還元体。
[化6]

(式中、
 R 15、R 17、及びR 18はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、又はアルキル基であり、
 R 16、R 19、及びR 20はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 R 21、R 22はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 kは1以上の整数であり、
 xは0~100の実数である。)

[請求項10]
 下記式(X)で表わされる部分を含む請求項1~8のいずれかに記載の重合体又はその還元体。
[化7]

(式中、
 R 15、R 17、及びR 18はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、又はアルキル基であり、
 R 16、R 19、及びR 20はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 R 21、R 22はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 R 23、R 25、及びR 26はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、又はアルキル基であり、
 R 24、R 27、及びR 30はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 R 28、R 29はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 m、nはそれぞれ1以上の整数であり、
 xは0~100の実数である。)

[請求項11]
 式(XI)で表わされる部分を含む重合体。
[化8]

(式中、
 R 15、R 17、及びR 18はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ニトロ、アミド、チオール、ヒドロキシ、又はアルキル基であり、
 R 16、R 19、及びR 20はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 R 21、R 22はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ヒドロキシ又はアルキル基であり、
 nは1以上の整数であり、
 xは0~20の実数である)

[請求項12]
 前記置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素は、複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素であり、
 前記ベンゾキノンと前記複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素とが縮環を形成する部分とを有する請求項1又は2に記載の重合体又はその還元体。

[請求項13]
 前記置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素がジビニルベンゼンである請求項1、2又は12に記載の重合体又はその還元体。

[請求項14]
 式(XII)~(XVII)のうちの少なくとも一つで表わされる部分を含む請求項1、2、12、又は13に記載の重合体。
[化9]

[請求項15]
 平面状に延びる請求項1~14のいずれかに記載の重合体を有する厚さ0.2nm~2.0nmのシート。

[請求項16]
 0.2nm~2.0nmの層間間隔で複数の請求項15に記載のシートが積層された積層体。

[請求項17]
 請求項1~14のいずれかに記載の重合体を含む長さ1~1000nm及び厚み1~100nmのナノフレーク。

[請求項18]
 互いに付加環化反応を起こす、置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素と、置換基を有してもよい複素環式芳香族化合物又は複数のアルケニル基を置換基として有する単環式芳香族炭化水素とを重合させることを含む重合体の製造方法。

[請求項19]
 請求項1~14のいずれかに記載の重合体のコーティング材料としての使用方法。

[請求項20]
 請求項1~14のいずれかに記載の重合体を含む電極材料。

[請求項21]
 電極活物質または電極触媒である請求項20に記載の電極材料。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • KEIO UNIVERSITY
  • Inventor
  • OAKI, Yuya
  • SATO, Kosuke
  • YANO, Shoichiro
  • SUZUKl, Junpei
IPC(International Patent Classification)
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