Способ получения полипирролов

, Совраг 1 зоп о 5 гу о 1 Ро уругго 1 ез Еес 1 госЬевса етаз, 1986, ч. 14,ни ро Способ получает полимеризизводного под джелеза (11) в колмономера, при эют в воде, а морастворителе. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт химических ча(56) 1. Заявка Японии В 61кл, С 08 0 61/12, опублик. 12. ОЬ 1 ап АИга, ЯЬвбхибор 1 пц о 1 ро 1 овег ап 1 опроувег 1 а 11 оп о 1 ругго 1 еохбап 1, Во. СЬев. 5 ос. ТМ 1, р, 234-238.3. АцбеЬег 1 Р., Вбап 0СагЬоп Раме ЕессгосЬев 1 зРгерагеб Ьу СЬевса апбОх 1 ба 11 оп Ра 1 Ьз. Яуп 1 Ье 1 с Мр, 71 - 80. Изобретение относится к полимернои химии и, в частности к получению допированных полипирролов, которые могут быть использованы в качестве электропроводящих материалов, аккумуляторных электродов, элементов солнечной батарей и т.д.Известны способы химического получения полипирролов, допированных йодом, заключающиеся в полимеризации пиррола и его производных под действием ГеС 13 с последующим измельчением, осушкой в вакууме и допированием йодом при 120 С 1, 21,Однако эти способы требуют проведения большого числа операций при высоких температурах (до 120 С), многократного промывания агрессивными растворами НС 1 и КОН и многократной просушки полимеров, что делает их трудоемкими и продолжительными.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ полимеризации(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИПИРРОЛОВ(57) Использование: электропроводящие материалы, аккумуляторные электроды, элементы солнечных батарей. Сущность изобретения: межфазная полимеризация пиррола или й-метилпиррола под действием тетрафторбората железа, используемого в количестве 2-3,5 моль на 1 моль мономера. Соль железа растворяют в воде. Мономер растворяют в углеводородном растворителе, 1 з.п, ф-лы, 2 табл. пиррола и его производных с одновременным допированием перхлорат-анионом 3). Данный способ заключается в полимеризации пиррола и его производных в ацетонитриле под действием перхлората железа (11) Ре(СОа)з 9 Н 20, взятого из расчета 2,4 моль соли на 1 моль пиррола. Недостатком известного способа являются низкие выходы полимеров (25 - ЗОО) и их относительно невысокая электропроводность (1 - 10 См/см для полипиррола),Целью изобретения является повышее выхода и электропроводности полимечения полипирролов вклюацию пиррола или его проействием тетрафторбората ичестве 2 - 3,5 моль на 1 моль том соль железа растворяномер - в углеводородном1735314 55 Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П ри мер 1. В 20 мл воды растворяют7,91 г (0,025 моль) тетрафторбората железа(111). Раствор помещают в бюкс емкостью 50мл, снабженный магнитной мешалкой. Кводному раствору соли железа приливаютраствор 0,7 мл (0,01 моль) пиррола в 25 млгексана. Реакцию ведут 1,5 ч при температуре 20 С и интенсивном перемешивании,Выделившийся тонкодисперсный осадокчерного цвета отделяют на воронке Бюхнера, многократно промывают водой и ацетоном и сушат в вакуум-сушильном шкафу при50 С до постоянной массы. Получают 0,76 гполипиррола, допированного тетрафторборат-ионом. Выход 80 в пересчете на нейтральный, недопиройанный продукт.Найдено,: С 55,16; Н 3,48; й 16,12;В, Е не оп редел ен ы.Вычислено, ,4: С 55,33; Н 3,46; й 16,14;В 3,17; Е 21,90,Из полученного тонкодисперсного полимера прессуют таблетки диаметром 8 мм итолщиной 0,5 - 0,6 мм под давлением 6000кг/см, которые имеют удельную электрои роводн ость 90 См/см + 5 и ри 20 С.П р и м е р ы 2 - 6 осуществляют по(11). Раствор помещают в бюкс емкостью50 мл, снабженный магнитной мешалкой. Кводному раствору соли железа приливаютраствор 0,9 мл (0,01 моль) й-метилпирролав 25 мл гептана. Реакцию ведут 1,5 ч при20 С. Выделившийся тонкодисперсный осадок черного цвета отделяют на воронкеБюхнера, многократно промывают водой иацетоном и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 50 С до постоянной массы, Получают0,78 г поли-й-метилпиррола, допированного тетрафторборат-ионом. Выход 75 в пересчете на нейтральный,недопинированный продукт,Найдено, ф : С 59,36; Н 5,01; М 13,84; В,Е не определены,Вычислено,: С 59,55; Н 4,96; М 13,90;В 2,73; Е 18,86. Из полученного тонкодисперсного полимера прессуют таблетки диаметром 8 мм итолщиной 0,5 - 0,6 мм под давлением 6000кг/см, которые имеют удельную электро 5 проводность 8 10См/см +5 при 20 С.П р и м е р ы 8 - 12 осуществляют пометодике примера 7 при различной концентрации тетрафторбората железа в реакционной смеси. Данные представлены в табл. 2.10 П р и м е р 13. В 20 мл воды растворяют7,91 г (0,025 моль) тетрафторбората железа(1 И). Раствор помещают в бюкс емкостью 50мл, снабженный магнитной мешалкой, Кводному раствору соли железа приливают15 раствор 0,7 мл (0,01 моль) пиррола в 25 млпетролейного эфира (фракция 100 - 120), Реакцию ведут 1,5 ч при температуре 20 С иинтенсивном перемешивании. Выделившийся тонкодисперсный осадок черного20 цвета отделяют на воронке Бюхнера, многократно промывают водой и ацетоном и суошат в вакуум-сушильном шкафу при 50 С допостоянной массы. Получают 0,76 г полипиррола, допирован ного тетрафторборат 25 ионом. Выход 80 в пересчете нанейтральный продукт.Найдено,: С 55,14; Н 3,49; И 16,3; В,Е не определены,Вычислено, о, С 55,32; Н 3,47; М 16,15:30 В 3,17; Е 21,89.Из полученного тонкодисперсного полимера прессуют таблетки диаметром 8 мм итолщиной 0,5 - 0,6 мм под давлением 6000кг/см, которые имеют удельную электро 35 проводность 85 См/см +.5 при 20 С,Формула изобретения1. Способ получения полипирролов,включающий полимеризацию пиррола илиего производного под действием соли трех 40 валентного железа, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выхода и электропроводности полимеров, в качестве солитрехвалентного железа используют тетрафторборат железа в количестве 2 - 3,5 моль на45 1 моль мономера, при этом соль железа растворяют в воде, а мономер - в углеводородном растворителе.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве углеводородного раство 50 рителя используют гексан, гептан или петролейный эфир,1735314Таблица 1Сравнительный,Таблица 2Сравнительные.101520Составитель Ю, ДубицкийРедактор Г. Бельская Техред М,Моргентал Корректор Л,ПатайЗаказ 1790 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ, СССР113035; Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101