説明

ジハロベンゼン化合物

【課題】ポリアリーレン製造における有用な中間体を提供すること。
【解決手段】式(1)及び式(2)で示されるジハロベンゼン化合物(但し、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−ブチル及び3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3−テトラフルオロ−n−ブチルを除く)(式中、Aは、炭素数3〜20のアルコキシ基等を表わし、Rは、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜20のアルキル基等を表わす。Xは塩素原子等を表わし、mは1または2を表わし、kは4−mを表わす。)



【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリアリーレン及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
スルホン酸基を有するポリアリーレンは、固体高分子型燃料電池用の高分子電解質等として有用である。その製造方法としては、モノマーとしてベンゼンを用いる方法(特許文献1参照)、モノマーとしてジハロベンゼンスルホン酸塩を用いる方法(特許文献2及び3参照)、ジブロモベンゼンスルホン酸フェニルとフェニルホウ酸をモノマーとして用いる方法(非特許文献1)等が知られている。
【特許文献1】米国特許第3,376,235号
【特許文献2】特開2003−238665号
【特許文献3】国際公開第2005/075535号
【非特許文献1】Macromol.Rapid Commun.,15,669−676(1994)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、分子量、製造コスト、溶解性、スルホン酸基への変換等の点において、ポリ(アリーレンスルホン酸)の製造中間体として優れているポリアリーレン及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは、上記課題を解決するために、ポリアリーレンについて鋭意研究を続けてきた。その結果、ポリ(アリーレンスルホン酸)製造における有用な中間体として主鎖に直接スルホン酸のエステル又はアミド部位を有するポリアリーレンを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、式(1)

(式中、Aは、1つもしくは2つの炭化水素基で置換され、該炭化水素基の炭素数の合計が炭素数3〜20のアルコキシ基を表わす。ここで、前記炭化水素基及び炭素数3〜20のアルコキシ基は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの基で置換されていてもよい。
は、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基又はシアノ基を表わす。ここで、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。また、R1が複数の場合、Rは同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。また、隣接する2つのR1が結合して環を形成していてもよい。
は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。mは1又は2を表わし、kは4−mを表わす。)
で示されるジハロベンゼン化合物(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)、式(2)

(式中、A、R、m及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位を含むポリアリーレン、前記ポリアリーレンの製造方法、前記ポリアリーレンから式(7)

(式中、R、m及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位を含むポリアリーレンを製造する方法、及び前記式(1)で示されるジハロベンゼン化合物(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0005】
本発明によれば、ポリ(アリーレンスルホン酸)の製造中間体として有用なポリ(アリーレンスルホン酸エステル)又はポリ(アリーレンスルホン酸アミド)類を効率良く提供できる。特に、安価ニッケル錯体の使用が可能である点は、製造コストの点で優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
まず、式(1)

で示されるジハロベンゼン化合物(以下、ジハロベンゼン化合物(1)と略記する。)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)について説明する。
Aは、1つもしくは2つの炭化水素基で置換され、該炭化水素基の炭素数の合計が炭素数3〜20のアルコキシ基を表わす。
【0007】
炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、2,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−イコシル基、フェニル基、1,3−ブタジエン−1,4−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ビフェニル−2,2’−ジイル基、o−キシリレン基等の炭素数1〜20の炭化水素基が挙げられる。
【0008】
炭素数3〜20のアルコキシ基としては、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、n−イコシルオキシ基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状の炭素数3〜20のアルコキシ基が挙げられ、イソブトキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基及びシクロヘキシルオキシ基が好ましい。
前記炭化水素基及び炭素数3〜20のアルコキシ基は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの基で置換されていてもよい。
【0009】
炭素数1〜20のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、2−メチルペンチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、n−イコシルオキシ基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状の炭素数1〜20のアルコキシ基が挙げられる。
【0010】
炭素数6〜20のアリール基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、3−フェナントリル基、2−アントリル基等が挙げられる。炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、3−フェナントリルオキシ基、2−アントリルオキシ基等の前記炭素数6〜20のアリール基と酸素原子とから構成されるものが挙げられる。
【0011】
炭素数2〜20のアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基等の炭素数2〜20の脂肪族もしくは芳香族アシル基が挙げられる。
【0012】
なかでも、Aとしては、炭素数3〜20の無置換アルコキシ基が好ましく、イソブトキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基及びシクロヘキシルオキシ基がより好ましい。
【0013】
は、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基又はシアノ基を表わす。
【0014】
炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、2,2−ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、2−メチルペンチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−イコシル基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状の炭素数1〜20のアルキル基が挙げられる。
【0015】
炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基としては、前記したものと同様のものが挙げられる。
【0016】
かかる炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよく、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、前記したものと同様のものが挙げられる。
【0017】
が複数の場合、Rは同一の基であってもよいし、異なる基であっていてもよい。また、隣接する2つのR1が結合して環を形成していてもよい。
なかでも、Rとしては、水素原子が好ましい。
【0018】
は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わし、塩素原子、臭素原子が好ましい。mは1又は2を表わし、kは4−mを表わす。好ましくは、mは1を表わす。
【0019】
かかるジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)としては、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソプロピル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソブチル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−オクチル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−ペンタデシル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−イコシル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソプロピル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソブチル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−オクチル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−ペンタデシル、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸n−イコシル、
【0020】
2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソプロピル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソブチル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−オクチル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−ペンタデシル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−イコシル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソプロピル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソブチル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−オクチル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−ペンタデシル、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸n−イコシル、
【0021】
2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸イソプロピル、2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸イソブチル、2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸n−オクチル、2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸n−ペンタデシル、2,5−ジヨードベンゼンスルホン酸n−イコシル、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸イソプロピル、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸イソブチル、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸n−オクチル、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸n−ペンタデシル、3,5−ジヨードベンゼンスルホン酸n−イコシル、
【0022】
2,4−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジヨードベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジクロロ−5−メチルベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロ−4−メチルベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジブロモ−5−メチルベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモ−4−メチルベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジヨード−5−メチルベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジヨード−4−メチルベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジクロロ−5−メトキシベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロ−4−メトキシベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジブロモ−5−メトキシベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモ−4−メトキシベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,4−ジヨード−5−メトキシベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジヨード−4−メトキシベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、1−(2,5−ジクロロベンゼンスルホニル)ピロリジン等が挙げられる。
【0023】
なかでも、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソブチル、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸シクロヘキシル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸イソブチル、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸シクロヘキシルが好ましい。
【0024】
ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)を含むモノマー組成物を重合させることにより、ポリアリーレンを製造することができる。また、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)のみを重合させることにより、ポリアリーレンを製造することもできる。以下、かかるポリアリーレン及びその製造方法について説明する。
【0025】
かかるポリアリーレンの具体例としては、式(2)

(式中、A、R、m及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(2)と略記する。)を含むポリアリーレン、前記繰り返し単位(2)のみからなるポリアリーレン、
【0026】
前記繰り返し単位(2)と式(3)

(式中、a、b及びcは同一又は相異なって、0又は1を表わし、nは5以上の整数を表わす。Ar、Ar、Ar及びArは同一又は相異なって、2価の芳香族基を表わす。ここで、2価の芳香族基は、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基;
からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。
及びYは同一又は相異なって、単結合、カルボニル基、スルホニル基、2,2−イソプロピリデン基、2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン基又はフルオレン−9,9−ジイル基を表わす。
及びZは同一又は相異なって、酸素原子又は硫黄原子を表わす。)
で示されるセグメント(以下、セグメント(3)と略記する。)とを含むポリアリーレン、
【0027】
前記繰り返し単位(2)と式(4)

(式中、Arは、2価の芳香族基を表わす。
ここで、2価の芳香族基は、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、
フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基;
からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。)
で示される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(4)と略記する。)とを含むポリアリーレン等が挙げられる。
【0028】
かかる繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンは、通常該繰り返し単位(2)が少なくとも2個連続している。
【0029】
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンは、繰り返し単位(2)以外の繰り返し単位やセグメントを含んでいてもよい。繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンは、繰り返し単位(2)とセグメント(3)のみからなるポリアリーレンであってもよいし、繰り返し単位(2)とセグメント(3)に加えて、繰り返し単位(2)とセグメント(3)以外の繰り返し単位やセグメントを含んでいてもよい。繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンは、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)のみからなるポリアリーレンであってもよいし、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)に加えて、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)以外の繰り返し単位やセグメントを含んでいてもよい。
【0030】
これらポリアリーレンのポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常1,000〜1,000,000である。
【0031】
繰り返し単位(2)の具体例としては、下記式(2a)〜(2e)で示される繰り返し単位が挙げられる。

【0032】
セグメント(3)中の2価の芳香族基としては、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基等の2価の単環性芳香族基;ナフタレン−1,3−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、ナフタレン−1,6−ジイル基、ナフタレン−1,7−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基等の2価の縮合環系芳香族基;ピリジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,6−ジイル基、キノキサリン−2,6−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基等の2価のヘテロ芳香族基;などが挙げられる。
なかでも、2価の単環性芳香族基及び2価の縮合環系芳香族基が好ましく、1,4−フェニレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基及びナフタレン−2,7−ジイル基がより好ましい。
【0033】
前記2価の芳香族基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基;からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。
【0034】
かかる炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基としては、前記したものと同様のものが挙げられる。
【0035】
セグメント(3)の具体例としては、下記式(3a)〜(3y)で示されるセグメントが挙げられる。なお、下記式中、nは上記と同一の意味を表わし、nは5以上が好ましく、より好ましくは10以上である。かかるセグメント(3)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常2,000以上であり、好ましくは3,000以上である。

【0036】

【0037】

【0038】

【0039】

【0040】

【0041】

【0042】
繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンとしては、例えば、前記式(2a)〜(2e)で示される繰り返し単位のうちのいずれか一つの繰り返し単位と前記式(3a)〜(3y)で示されるセグメントのうちのいずれか一つのセグメントとを含むポリアリーレンが挙げられる。具体的には、下記式(I)〜(VII)で示されるポリアリーレンが挙げられる。ここで、下記式中、nは上記と同一の意味を表わし、pは2以上の整数を表わす。

【0043】

【0044】
繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレン中の繰り返し単位(2)の量は、5重量%以上、95重量%以下が好ましく、30重量%以上、90重量%以下がより好ましい。繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレン中のセグメント(3)の量は、5重量%以上、95重量%以下が好ましく、10重量%以上、70重量%以下がより好ましい。
【0045】
繰り返し単位(4)における2価の芳香族基としては、前記セグメント(3)中の2価の芳香族基と同様のものが挙げられる。かかる2価の芳香族基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基;フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基;フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基;及び、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基;からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、上記したものと同様のものが挙げられる。
【0046】
繰り返し単位(4)の具体例としては、下記式(4a)及び(4b)で示される繰り返し単位が挙げられる。

【0047】
繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンとしては、例えば、前記式(2a)〜(2e)で示される繰り返し単位のうちのいずれか一つの繰り返し単位と前記式(4a)〜(4b)で示される繰り返し単位のうちのいずれか一つの繰り返し単位とを含むポリアリーレンが挙げられる。具体的には、下記式(VIII)〜(XI)で示されるポリアリーレンが挙げられる。

【0048】
かかる繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレン中の繰り返し単位(2)の量は、5重量%以上、95重量%以下が好ましく、30重量%以上、90重量%以下がより好ましい。繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレン中の繰り返し単位(4)の量は、5重量%以上、95重量%以下が好ましく、10重量%以上、70重量%以下がより好ましい。
【0049】
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンは、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)を含むモノマー組成物を、ニッケル化合物の存在下に重合させることにより製造することができる。繰り返し単位(2)のみからなるポリアリーレンは、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)のみを、ニッケル化合物の存在下に重合させることにより製造することができる。繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンは、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)と式(5)

(式中、a、b、c、n、Ar、Ar、Ar、Ar、Y、Y、Z及びZは上記と同一の意味を表わす。Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(5)と略記する。)とを含むモノマー組成物を、ニッケル化合物の存在下に重合させることにより製造することができる。また、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)のみをニッケル化合物の存在下に重合させた後、化合物(5)を加えてさらに重合反応を行うことにより、繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンを製造することもできる。
繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンは、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)と式(6)

(式中、Arは上記と同一の意味を表わし、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(6)と略記する。)とを含むモノマー組成物を、ニッケル化合物の存在下に重合させることにより製造することができる。
【0050】
化合物(5)としては、例えば、下記に示す化合物及び下記に示す化合物の両末端の塩素原子が臭素原子に代わった化合物等が挙げられる。

【0051】

【0052】

【0053】

【0054】

【0055】

かかる化合物(5)は、例えば、日本特許第2745727号公報等の公知の方法に準じて製造したものを用いてもよいし、市販されているものを用いてもよい。市販されているものとしては、例えば、住友化学株式会社製スミカエクセルPES等が挙げられる。
化合物(5)としては、ポリスチレン換算の重量平均分子量が2,000以上のものを用いることが好ましく、3,000以上であるものがより好ましい。
【0056】
化合物(6)としては、例えば、1,3−ジクロロベンゼン、1,4−ジクロロベンゼン、1,3−ジブロモベンゼン、1,4−ジブロモベンゼン、1,3−ジヨードベンゼン、1,4−ジヨードベンゼン、2,4−ジクロロトルエン、2,5−ジクロロトルエン、3,5−ジクロロトルエン、2,4−ジブロモトルエン、2,5−ジブロモトルエン、3,5−ジブロモトルエン、2,4−ジヨードトルエン、2,5−ジヨードトルエン、3,5−ジヨードトルエン、1,3−ジクロロ−4−メトキシベンゼン、1,4−ジクロロ−3−メトキシベンゼン、1,3−ジブロモ−4−メトキシベンゼン、1,4−ジブロモ−3−メトキシベンゼン、1,3−ジヨード−4−メトキシベンゼン、1,4−ジヨード−3−メトキシベンゼン、1,3−ジクロロ−4−アセトキシベンゼン、1,4−ジクロロ−3−アセトキシベンゼン、1,3−ジブロモ−4−アセトキシベンゼン、1,4−ジブロモ−3−アセトキシベンゼン、1,3−ジヨード−4−アセトキシベンゼン、1,4−ジヨード−3−アセトキシベンゼン、2,5−ジクロロ−4’−フェノキシベンゾフェノン等が挙げられる。
かかる化合物(6)は、通常市販されているものが用いられる。
【0057】
モノマー組成物中のジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)の含量を適宜調整することにより、得られるポリアリーレン中の繰り返し単位(2)の含量を調整することができる。
【0058】
ニッケル化合物としては、例えば、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)、ニッケル(0)(エチレン)ビス(トリフェニルホスフィン)、ニッケル(0)テトラキス(トリフェニルホスフィン)等のゼロ価ニッケル化合物、ハロゲン化ニッケル(例えば、フッ化ニッケル、塩化ニッケル、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケル等)、ニッケルカルボン酸塩(例えば、ギ酸ニッケル、酢酸ニッケル等)、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、(ジメトキシエタン)塩化ニッケル等の2価ニッケル化合物が挙げられ、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)及びハロゲン化ニッケルが好ましい。
【0059】
ニッケル化合物の使用量が少ないと、分子量の小さいポリアリーレンが得られやすく、また、使用量が多いと、分子量の大きいポリアリーレンが得られやすいため、目的とするポリアリーレンの分子量に応じて、ニッケル化合物の使用量を決めればよい。ニッケル化合物の使用量は、通常、モノマー組成物中のモノマー1モルに対して、0.4〜5モルである。ここで、モノマー組成物中のモノマーとは、モノマー組成物中に含まれるジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)、化合物(5)、化合物(6)等の重合反応に関与するモノマーを意味する。
【0060】
ニッケル化合物と含窒素二座配位子の存在下に重合反応を実施することが好ましい。含窒素二座配位子としては、2,2’−ビピリジン、1,10−フェナントロリン、メチレンビスオキサゾリン、N,N’−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられ、2,2’−ビピリジンが好ましい。含窒素二座配位子を用いる場合のその使用量は、ニッケル化合物1モルに対して、通常0.2〜2モル、好ましくは1〜1.5モルである。
【0061】
ニッケル化合物として、2価ニッケル化合物を用いる場合は、通常亜鉛が併用される。亜鉛は、通常粉末状のものが用いられる。亜鉛を用いる場合のその使用量は、モノマー組成物中のモノマー1モルに対して、通常1モル以上であり、その上限は特に制限されないが、多すぎると、重合反応後の後処理が面倒になり、また経済的にも不利になるため、実用的には10モル以下、好ましくは5モル以下である。
【0062】
また、ニッケル化合物として、ゼロ価ニッケル化合物を用いる場合であって、ゼロ価ニッケル化合物の使用量が、モノマー組成物中のモノマー1モルに対して、1モル未満であるときは、亜鉛の共存下に重合反応が実施される。亜鉛は、通常粉末状のものが用いられる。亜鉛を用いる場合のその使用量は、モノマー組成物中のモノマー1モルに対して、通常1モル以上であり、その上限は特に制限されないが、多すぎると、重合反応後の後処理が面倒になり、また経済的にも不利になるため、実用的には10モル以下、好ましくは5モル以下である。
【0063】
重合反応は、通常溶媒の存在下に実施される。溶媒としては、モノマー組成物及び生成するポリアリーレンが溶解し得る溶媒であればよい。かかる溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル溶媒;ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素溶媒等が挙げられる。かかる溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。なかでも、エーテル溶媒及び非プロトン性極性溶媒が好ましく、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン及びN,N−ジメチルアセトアミドがより好ましい。溶媒の使用量は、多すぎると、分子量の小さなポリアリーレンが得られやすく、少なすぎると、反応混合物の性状が悪くなりやすいため、モノマー組成物中のモノマーに対して、通常1〜200重量倍、好ましくは5〜100重量倍である。
【0064】
重合反応は、通常、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下で実施される。
重合温度は、通常0〜250℃であり、好ましくは30〜100℃である。重合時間は、通常0.5〜48時間である。
重合反応終了後、例えば、生成したポリアリーレンを溶解しにくい溶媒と反応混合物を混合してポリアリーレンを析出させ、析出したポリアリーレンを濾過により、反応混合物から分離することにより、ポリアリーレンを取り出すことができる。生成したポリアリーレンを溶解しない溶媒もしくは溶解しにくい溶媒と反応混合物を混合した後、塩酸等の酸の水溶液を加え、析出したポリアリーレンを濾過により、反応混合物から分離してもよい。
得られたポリアリーレンの分子量や構造は、ゲル浸透クロマトグラフィ、NMR等の通常の分析手段により分析することができる。生成したポリアリーレンを溶解しない溶媒もしくは溶解しにくい溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル等が挙げられ、水及びメタノールが好ましい。
【0065】
続いて、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを式(7)

(式中、R、m及びkは上記と同一の意味を表わす。)
で示される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(7)と略記する。)を含むポリアリーレンに変換する方法について説明する。
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンに変換する方法としては、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを、酸もしくはアルカリの存在下に加水分解する方法、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理する方法が挙げられる。
【0066】
かかる方法により、繰り返し単位(2)のみからなるポリアリーレンは、繰り返し単位(7)のみからなるポリアリーレンに変換でき、繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンは、繰り返し単位(7)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンに変換できる。また、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンは、繰り返し単位(7)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンに変換できる。
【0067】
以下、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを、酸もしくはアルカリの存在下に加水分解する方法について説明する。
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンの加水分解反応は、通常、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンと酸もしくはアルカリの水溶液とを混合することにより実施される。酸の水溶液としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸の水溶液が挙げられ、アルカリの水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液が挙げられる。好ましくは、酸の水溶液が用いられ、塩酸を用いることがより好ましい。酸もしくはアルカリの使用量は、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレン中の−SOAで示される基1モルに対して、通常1モル以上であればよく、その上限は特に限定されない。
【0068】
加水分解反応は、溶媒の存在下に実施してもよく、かかる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール等の親水性アルコール溶媒が挙げられる。かかる溶媒の使用量は特に制限されない。
加水分解温度は、通常0〜250℃、好ましくは40〜120℃である。加水分解時間は、通常1〜48時間である。
反応の進行は、例えば、NMR、IR等により確認することができる。
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを酸の存在下に加水分解した場合には、加水分解反応終了後、通常繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンが反応混合物中に析出しており、反応混合物を濾過することにより、繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンを取り出すことができる。繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンをアルカリの存在下に加水分解した場合には、反応混合物と酸を混合することにより、反応混合物を酸性化し、繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンを反応混合物中に析出させた後、反応混合物を濾過することにより、繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンを取り出すことができる。
【0069】
繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンが得られる。また、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンを得ることができる。
【0070】
続いて、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを反応させ、次いで酸処理する方法について説明する。
アルカリ金属ハロゲン化物としては、例えば、臭化リチウム、ヨウ化ナトリウム等が挙げられ、ハロゲン化第四級アンモニウムとしては、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム等が挙げられ、臭化リチウム及び臭化テトラブチルアンモニウムが好ましい。
【0071】
アルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムの使用量は、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレン中の−SOAで示される基1モルに対して、通常1モル以上であればよく、その上限は特に限定されない。
繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとの反応は、通常、溶媒の存在下に、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンとアルカリ金属ハロゲン化物もしくはハロゲン化第四級アンモニウムとを混合することにより実施される。溶媒としては、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンを溶解し得る溶媒であればよく、前記した重合反応に用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。かかる溶媒の使用量は、少ないと反応混合物の性状が悪くなりやすく、多すぎると、得られる繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンの濾過性が悪くなりやすいため、繰り返し単位(2)を含むポリアリーレンに対して、通常1〜200重量倍、好ましくは5〜50重量倍である。
【0072】
反応温度は、通常0〜250℃、好ましくは100〜160℃である。反応時間は、通常1〜48時間である。
反応の進行は、NMR、IR等により確認することができる。
反応終了後、反応混合物を酸処理し、濾過することにより、繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンを取り出すことができる。
酸処理は、通常反応混合物と酸を混合することにより実施される。酸としては、例えば、塩酸、硫酸等が挙げられる。酸の使用量は、反応混合物を酸性化するに足る量であればよい。
【0073】
繰り返し単位(2)のみからなるポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)のみからなるポリアリーレンが得られる。
繰り返し単位(2)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)とセグメント(3)とを含むポリアリーレンが得られる。また、繰り返し単位(2)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンについて、上記と同様に実施することにより、繰り返し単位(7)と繰り返し単位(4)とを含むポリアリーレンを得ることができる。
【0074】
かくして得られる繰り返し単位(7)を含むポリアリーレンもしくは繰り返し単位(7)のみからなるポリアリーレンのイオン交換容量(滴定法により測定)は、通常0.5〜8.5meq/gである。
【0075】
最後に、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)の製造方法について説明する。
ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)は、第3級アミン化合物又はピリジン化合物の存在下に、式(8)

(式中、R、X、m及びkは前記と同一の意味を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(8)と略記する。)と式(9)

(式中、Aは、前記と同一の意味を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(9)と略記する。)とを反応させることにより製造することができる。
【0076】
化合物(8)としては、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド、2,5−ジブロモベンゼンスルホン酸クロリド、3,5−ジブロモベンゼンスルホン酸クロリド等が挙げられる。かかる化合物(8)としては、通常市販されているものが用いられる。
【0077】
化合物(9)としては、イソプロパノール、イソブタノール、2,2−ジメチルプロパノール、シクロヘキサノール、n−オクタノール、n−ペンタデカノール、n−イコサノール、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、2,2−ジメチルプロピルアミン、n−ドデシルアミン、n−イコシルアミン等が挙げられる。かかる化合物(9)としては、通常市販されているものが用いられる。
化合物(9)の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、通常0.2モル以上であり、その上限は特になく、化合物(9)が反応温度において液体である場合には、反応溶媒を兼ねて大過剰量用いてもよい。実用的な化合物(9)の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、0.5〜2モルである。
【0078】
第3級アミン化合物としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ(n−プロピル)アミン、トリ(n−ブチル)アミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリ(n−オクチル)アミン、トリ(n−デシル)アミン、トリフェニルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N−メチルピロリジン等が挙げられる。第3級アミン化合物は、通常、市販されているものが用いられる。第3級アミン化合物の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、通常1モル以上であり、その上限は特になく、第3級アミン化合物が反応温度において液体である場合には、反応溶媒を兼ねて大過剰量用いてもよい。実用的な第3級アミン化合物の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、1〜30モル、好ましくは1〜20モル、さらに好ましくは1〜10モルである。
【0079】
ピリジン化合物としては、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。ピリジン化合物は、通常市販されているものが用いられる。ピリジン化合物の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、通常1モル以上であり、その上限は特になく、ピリジン化合物が反応温度において液体である場合には、反応溶媒を兼ねて大過剰量用いてもよい。実用的なピリジン化合物の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、1〜30モル、好ましくは1〜20モル、さらに好ましくは1〜10モルである。
【0080】
化合物(8)と化合物(9)との反応は、通常、溶媒の存在下に、化合物(8)と化合物(9)と第3級アミン化合物もしくはピリジン化合物とを混合することにより実施される。混合順序は特に制限されない。
溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル溶媒;ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒等が挙げられる。また、上記したとおり、化合物(9)、第3級アミン化合物もしくはピリジン化合物が、反応温度において液体である場合には、これらを反応溶媒として用いてもよい。かかる溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。溶媒の使用量は特に制限されない。
【0081】
化合物(8)と化合物(9)との反応温度は、通常−30〜150℃、好ましくは−10〜70℃である。反応時間は、通常0.5〜24時間である。
反応終了後、例えば、反応混合物に、水もしくは酸の水溶液、及び、必要に応じて、水に不溶の有機溶媒を加えて、抽出処理することにより、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)を含む有機層を得ることができる。得られた有機層を、必要に応じて、水、アルカリ水溶液等で洗浄した後、濃縮することにより、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)を取り出すことができる。取り出したジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)は、シリカゲルクロマトグラフィ、再結晶等の通常の精製手段によりさらに精製してもよい。
水に不溶の有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒;酢酸エチル等のエステル溶媒等が挙げられ、その使用量は特に制限されない。
【0082】
ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)は、化合物(8)と式(10)

(式中、Aは、前記と同一の意味を表わす。Mはアルカリ金属原子を表わす。)
で示される化合物(以下、化合物(10)と略記する。)とを反応させることにより製造することもできる。
アルカリ金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等が挙げられ、リチウム及びナトリウムが好ましい。
化合物(10)としては、リチウムイソプロポキシド、リチウムイソブトキシド、リチウム2,2−ジメチルプロポキシド、リチウムシクロヘキシルオキシド、リチウムジエチルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、リチウム2,2−ジメチルプロピルアミド、リチウムn−ドデシルアミド、リチウムn−イコシルアミド、ナトリウムイソブトキシド、カリウムイソブトキシド等が挙げられる。化合物(10)は、市販されているものを用いてもよいし、公知の方法に準じて製造したものを用いてもよい。
化合物(10)の使用量は、化合物(8)中の−SOClで示される基1モルに対して、通常0.2〜2モルである。
【0083】
化合物(8)と化合物(10)との反応は、通常、溶媒の存在下に、化合物(8)と化合物(10)とを混合することにより実施される。混合順序は特に制限されない。
溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル溶媒;ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒等が挙げられる。かかる溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。溶媒の使用量は特に制限されない。
【0084】
化合物(8)と化合物(10)との反応温度は、通常−30〜150℃、好ましくは−10〜70℃である。反応時間は、通常0.5〜24時間である。
反応終了後、反応混合物に水、及び、必要に応じて、水に不溶の有機溶媒を加えて、抽出処理することにより、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)を含む有機層を得ることができる。得られた有機層を、必要に応じて、水等で洗浄した後、濃縮することにより、ジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)を取り出すことができる。取り出したジハロベンゼン化合物(1)(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)は、シリカゲルクロマトグラフィ、再結晶等の通常の精製手段によりさらに精製してもよい。
水に不溶の有機溶媒としては、上記したものと同様のものが挙げられる。
【実施例】
【0085】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。得られたポリアリーレンを、ゲル浸透クロマトグラフィにより分析(分析条件は下記のとおり)し、分析結果からポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を算出した。
<分析条件>
測定装置:CTO−10A(株式会社島津製作所製)
カラム:TSK−GEL(東ソー株式会社製)
カラム温度:40℃
移動相:臭化リチウム含有N,N−ジメチルアセトアミド(臭化リチウム濃度:10mmol/dm
流量:0.5mL/分
検出波長:300nm
【0086】
[実施例1]
2,2−ジメチルプロパノール44.9gをピリジン145gに溶解させた。これに、0℃で、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド100gを加え、室温で、1時間攪拌、反応させた。反応混合物に、酢酸エチル740mL及び2mol%塩酸740mLを加え、30分間撹拌した後、静置し、有機層を分離した。分離した有機層を水740mL、10重量%炭酸カリウム水溶液740mL、飽和食塩水740mLで順次洗浄した後、減圧条件下で、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶媒:クロロホルム)で精製した。得られた溶出液から溶媒を、減圧条件下で留去した。残渣を、65℃でヘキサン970mLに溶解させた後、室温まで冷却した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)の白色固体99.4gを得た。収率:82.1%。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):0.97(s,9H),3.78(s,2H),7.52−7.53(c,2H),8.07(d,1H)
マススペクトル(m/z):297(M
【0087】
[実施例2]
シクロヘキサノール5.1gをピリジン14.5gに溶解させた。これに、0℃で、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド10gを加え、室温で、1時間攪拌、反応させた。反応混合物に、酢酸エチル74mL及び2mol%塩酸74mLを加え、30分間撹拌した後、静置し、有機層を分離した。分離した有機層を水74mL、10重量%炭酸カリウム水溶液74mL、飽和食塩水74mLで順次洗浄した後、減圧条件下で、溶媒を留去した。残渣を、65℃でヘキサン120mLに溶解させた後、室温まで冷却した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸シクロヘキシルの白色固体6.0gを得た。収率:47.7%。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):1.21−1.86(c,10H),4.68(dt,1H),7.48(d,2H),8.10(s,1H)
【0088】
[実施例3]
n−ドデシルアミン5.7gとピリジン7.3gとをクロロホルム75mLに溶解させた。これに、0℃で、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド5gを加え、室温で1時間攪拌、反応させた。反応混合物に、クロロホルム22mL及び2mol%塩酸40mLを加え、30分間撹拌した後、静置し、有機層を分離した。分離した有機層を水40mL、10重量%炭酸カリウム水溶液40mL、飽和食塩水40mLで順次洗浄した後、減圧条件下で、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶媒:クロロホルム)で精製した。得られた溶出液から溶媒を、減圧条件下で留去した。残渣を、65℃で、ヘキサン70mLに溶解させた後、室温まで冷却した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、N−n−ドデシル−2,5−ジクロロベンゼンスルホンアミドの白色固体5.3gを得た。収率:66.0%。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):0.88(t,3H),1.21−1.30(c,16H),1.41−1.49(c,2H),2.94(dt,2H),
4.94(t,1H),7.46−7.49(c,2H),8.08(d,1H)
マススペクトル(m/z):394(M
【0089】
[実施例4]
2,2−ジメチルプロパノール0.9gをピリジン5.8gに溶解させた。これに、0℃で、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド2gを加え、室温で、1時間攪拌、反応させた。反応混合物に、酢酸エチル30mL及び2mol%塩酸30mLを加え、30分間撹拌した後、静置し、有機層を分離した。分離した有機層を水30mL、10重量%炭酸カリウム水溶液30mL、飽和食塩水30mLで順次洗浄した後、減圧条件下で、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(溶媒:クロロホルム)で精製した。得られた溶出液から溶媒を、減圧条件下で留去し、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)の白色固体2.22gを得た。収率:90.9%。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):0.91(s,9H),3.72(s,2H),7.63(t,1H),7.78(d,2H)
マススペクトル(m/z):297(M
【0090】
[実施例5]
イソブタノール1.8gをテトラヒドロフラン20mLに溶解させて得られた溶液に、0℃で、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.57M)13mLを滴下した。その後、室温で1時間攪拌し、リチウムイソブトキシドを含む溶液を調製した。2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド4gをテトラヒドロフラン30mLに溶解させて得られた溶液に、0℃で、調製したリチウムイソブトキシドを含む溶液を滴下した。その後、室温で1時間攪拌、反応させた。反応混合物を濃縮した後、残渣に、酢酸エチル40mL及び水40mLを加え、30分間攪拌した。静置した後、有機層を分離した。分離した有機層を飽和食塩水40mLで洗浄した後、減圧条件下で溶媒の一部を留去し、濃縮液7.8gを得た。20℃で、残渣にヘキサン7.8gを加え、析出した固体を濾過により分離した。
分離した固体を乾燥し、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソブチルの白色固体1.71gを得た。収率:37.2%。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):0.96(d,6H),1.94−2.12(c,1H),3.91(d,2H),7.49−7.56(c,2H),8.04(s,1H)
マススペクトル(m/z):282(M
【0091】
[実施例6]
2,2−ジメチルプロパノール22.4gをピリジン72.5gに溶解させた。これに、0℃で、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸クロリド50gを加え、室温で、1時間攪拌、反応させた。反応混合物に、トルエン300mL及び2mol%塩酸250mLを加え、30分間撹拌した後、静置し、有機層を分離した。分離した有機層を水150mL、10重量%炭酸カリウム水溶液150mL、水150mLで順次洗浄した後、減圧条件下で、溶媒の一部を留去し、濃縮液105gを得た。濃縮液を0℃まで冷却し、析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)の白色固体49.3gを得た。収率:81.4%。
【0092】
[実施例7]
無水塩化ニッケル1.62gとジメチルスルホキシド15mLとを混合し、内温70℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン2.15gを加え、同温度で10分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)1.49gと下記式

で示されるスミカエクセルPES 5200P(住友化学株式会社製;Mw=94,000、Mn=40,000:上記分析条件で測定)0.50gとをジメチルスルホキシド5mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末1.23gを加え、70℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行った。反応混合物をメタノール60mL中に加え、次いで、6mol/L塩酸60mLを加え、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離し、乾燥し、灰白色の下記

で示される繰り返し単位と下記

で示されるセグメントとを含むポリアリーレン1.62gを得た。収率:99%。
Mw=191,000、Mn=69,000。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):0.80−1.05(br),3.80−3.89(br),7.25(d),7.97(d),7.00−8.50(c)
【0093】
[実施例8]
無水塩化ニッケル3.89gとジメチルスルホキシド36mLとを混合し、内温70℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン5.15gを加え、同温度で10分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)3.57gをジメチルスルホキシド12mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末2.94gを加え、70℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行った。反応混合物をメタノール120mL中に加え、次いで、6mol/L塩酸120mLを加え、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、灰白色の下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレン2.7gを得た。収率:99%。
Mw=201,000、Mn=59,000
H−NMR((CDSO,δ(ppm)):0.80−1.05(br),3.80−3.89(br),7.00−8.50(c)
【0094】
[実施例9]
無水塩化ニッケル0.16gとジメチルスルホキシド1.5mLとを混合し、内温70℃に調整した。これに、2,2’−ビピリジン0.22gを加え、同温度で10分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。
3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)0.15gをジメチルスルホキシド0.5mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末0.12gを加え、70℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは199,000、Mnは93,000であった。
【0095】
[実施例10]
実施例9において、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)0.15gに代えて、N,N−ジエチル−2,5−ジクロロベンゼンスルホンアミド0.14gを用いた以外は実施例9と同様に実施して、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは7,200、Mnは2,700であった。
【0096】
[実施例11]
実施例9において、3,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)0.15gに代えて、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソブチル0.14gを用いた以外は実施例9と同様に実施して、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは7,400、Mnは4,500であった。
【0097】
[実施例12]
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)168mg、2,2’−ビピリジン105mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン4mLを加え、70℃で30分攪拌した。これに、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸イソブチル217mgをN−メチル−2−ピロリドン1mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは34,000、Mnは19,000であった。
【0098】
[実施例13]
テトラヒドロフラン60mL、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)0.89g及び2,2’−ビピリジン1.29gの混合物を70℃に調整した。これに、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)2.06gを加え、4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは433,000、Mnは251,000であった。
【0099】
[実施例14]
2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)2.28gをN−メチル−2−ピロリドン25mLに溶解させて得られた溶液を70℃に調整した。これに、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)4.21gと2,2’−ビピリジン2.39gとをN−メチル−2−ピロリドン25mLに溶解させて得られた溶液(内温70℃)を注ぎ込み、70℃で8時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは91,000、Mnは50,000であった。
【0100】
[実施例15]
内温70℃に調整した無水塩化ニッケル0.23gとジメチルスルホキシド3.6mLとの混合溶液に、2,2’−ビピリジン0.31gを加え、同温度で10分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)0.36gをジメチルスルホキシド1.2mLに溶解させて得られた溶液に、亜鉛粉末0.29gを加え、70℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは56,000、Mnは27,000であった。
【0101】
[実施例16]
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(オクタジエン)1.68g、2,2’−ビピリジン0.96g及びN−メチル−2−ピロリドン20mLを加え、70℃で30分攪拌し、ニッケル含有溶液を調製した。冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)2.28g、亜鉛粉末1.25g及びN−メチル−2−ピロリドン30mLを加え、内温70℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で8時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは77,000、Mnは36,000であった。
【0102】
[実施例17]
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、臭化ニッケル84mg、2,2’−ビピリジン66mg、亜鉛粉末100mg及びN,N−ジメチルアセトアミド4mLを室温で加え、ニッケル含有溶液を調製した。これに、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)227mgをN,N−ジメチルアセトアミド1mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは67,000、Mnは23,000であった。
【0103】
[実施例18]
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)5.05g、2,2’−ビピリジン2.87g及びN−メチル−2−ピロリドン40mLを加え、70℃で30分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)9.09g、亜鉛粉末2.4g及びN−メチル−2−ピロリドン40mLを加え、70℃に調整した。これに、前記ニッケル含有溶液を注ぎ込み、70℃で重合反応を行った。重合反応開始から1.5時間を経過した時点で、下記式

で示されるスミカエクセルPES 5200P(住友化学株式会社製;Mw=94,000、Mn=40,000:上記分析条件で測定)3.06gをN−メチル−2−ピロリドン40mLに溶解させて得られた溶液(内温70℃)を、反応混合物に加え、さらに、70℃で6.5時間重合反応を行った。反応終了後、反応混合物をメタノール300mL中に加え、次いで、6mol/L塩酸300mLを加え、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離し、乾燥し、灰白色の下記

で示される繰り返し単位と下記

で示されるセグメントとを含むポリアリーレン8.75gを得た。収率:87%。
Mw=192,000、Mn=49,000。
H−NMR(CDCl,δ(ppm)):0.80−1.05(br),3.80−3.89(br),7.25(d),7.97(d),7.00−8.50(c)
【0104】
[実施例19]
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)168mg、2,2’−ビピリジン105mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン4mLを加え、70℃で30分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。これに、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)114mgと1,4−ジクロロベンゼン56mgとをN−メチル−2−ピロリドン1mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位と下記

で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは50,000、Mnは22,000であった。
【0105】
[実施例20]
冷却装置を備えたガラス製反応容器に、窒素雰囲気下で、ニッケル(0)ビス(シクロオクタジエン)168mg、2,2’−ビピリジン105mg、亜鉛粉末100mg及びN−メチル−2−ピロリドン4mLを加え、70℃で30分撹拌し、ニッケル含有溶液を調製した。これに、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸(2,2−ジメチルプロピル)114mgと2,5−ジクロロ−4’−フェノキシベンゾフェノン131mgとをN−メチル−2−ピロリドン1mLに溶解させて得られた溶液を加え、70℃で4時間重合反応を行い、下記

で示される繰り返し単位と下記

で示される繰り返し単位とを含むポリアリーレンを含む反応混合物を得た。ポリアリーレンのMwは157,000、Mnは49,000であった。
【0106】
[実施例21]
実施例7で得られたポリアリーレン0.23gを、臭化リチウム・1水和物0.16gとN−メチル−2−ピロリドン8mLとの混合溶液に加え、120℃で24時間反応させた。反応混合物を、6mol/L塩酸80mL中に注ぎ込み、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、灰白色の下記

で示される繰り返し単位と下記

で示されるセグメントを含むポリアリーレン0.06gを得た。IRスペクトル及びH−NMRスペクトルを測定し、2,2−ジメチルプロポキシスルホニル基が定量的にスルホン酸基に変換されていることを確認した。得られたポリアリーレンのMwは173,000、Mnは75,000であった。また、イオン交換容量を滴定法により測定したところ、1.95meq/gであった。
H−NMR((CDSO、δ(ppm)):7.25(d),7.97(d),7.00−8.50(c)
【0107】
[実施例22]
実施例8で得られたポリアリーレン0.23gを、臭化リチウム・1水和物0.16gとN−メチル−2−ピロリドン8mLとの混合溶液に加え、120℃で24時間反応させた。反応混合物に、6mol/L塩酸10mLを加え、室温で1時間攪拌した。得られた混合物をアセトニトリル80mL中に注ぎ込み、析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、灰白色の下記

で示される繰り返し単位のみからなるポリアリーレン0.14gを得た。IRスペクトル及びH−NMRスペクトルを測定し、2,2−ジメチルプロポキシスルホニル基が定量的にスルホン酸基に変換されていることを確認した。得られたポリアリーレンのMwは214,000、Mnは105,000であった。
H−NMR((CDSO、δ(ppm)):7.00−8.50(c)
【0108】
[実施例23]
実施例18で得られたポリアリーレン8gを、臭化リチウム・1水和物4.8gとN−メチル−2−ピロリドン90mLとの混合溶液に加え、120℃で24時間反応させた。反応混合物を、6mol/L塩酸500mL中に注ぎ込み、1時間撹拌した。析出した固体を濾過により分離した。分離した固体を乾燥し、灰白色の下記

で示される繰り返し単位と下記

で示されるセグメントを含むポリアリーレン3.7gを得た。IRスペクトル及びH−NMRスペクトルを測定し、2,2−ジメチルプロポキシスルホニル基が定量的にスルホン酸基に変換されていることを確認した。得られたポリアリーレンのMwは288,000、Mnは83,000であった。また、イオン交換容量を滴定法により測定したところ、2.46meq/gであった。
H−NMR((CDSO、δ(ppm)):7.25(d),7.97(d),7.00−8.50(c)
【産業上の利用可能性】
【0109】
本発明のジハロベンゼン化合物は、固体高分子型燃料電池用の高分子電解質等として有用であるスルホン酸基を有するポリアリーレンに容易に変換できるポリアリーレンのモノマーとして有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)

(式中、Aは、1つもしくは2つの炭化水素基で置換され、該炭化水素基の炭素数の合計が炭素数3〜20のアルコキシ基を表わす。ここで、前記炭化水素基及び炭素数3〜20のアルコキシ基は、フッ素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの基で置換されていてもよい。
は、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数2〜20のアシル基又はシアノ基を表わす。ここで、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアリールオキシ基及び炭素数2〜20のアシル基は、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基及び炭素数6〜20のアリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換されていてもよい。また、R1が複数の場合、Rは同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。また、隣接する2つのR1が結合して環を形成していてもよい。
は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表わす。mは1又は2を表わし、kは4−mを表わす。)
で示されるジハロベンゼン化合物(但し、3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸n-ブチル及び3,5-ジクロロベンゼンスルホン酸2,2,3,3-テトラフルオロ-n-ブチルを除く)。
【請求項2】
Aが、1つもしくは2つの炭化水素基で置換され、該炭化水素基の炭素数の合計が炭素数5〜20のアルコキシ基である請求項1記載のジハロベンゼン化合物。
【請求項3】
Aが、イソブトキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基又はシクロヘキシルオキシ基である請求項1又は2記載のジハロベンゼン化合物。
【請求項4】
mが1である請求項1〜3いずれか記載のジハロベンゼン化合物。
【請求項5】
が水素原子である請求項1〜4いずれか記載のジハロベンゼン化合物。

【公開番号】特開2012−180349(P2012−180349A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−56876(P2012−56876)
【出願日】平成24年3月14日(2012.3.14)
【分割の表示】特願2006−247804(P2006−247804)の分割
【原出願日】平成18年9月13日(2006.9.13)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】