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JP5227524B2 - Ionic liquid having sulfonium cation containing SN bond and method for producing the same - Google Patents
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Ionic liquid having sulfonium cation containing SN bond and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、広範な温度領域において液状を呈し、電気化学安定性に優れたイオン液体およびその製造方法と、それを利用した蓄電用デバイス、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、色素増感型太陽電池、燃料電池、反応溶媒等の各種の用途に関する。   The present invention relates to an ionic liquid that exhibits a liquid state in a wide temperature range and is excellent in electrochemical stability, and a method for producing the same, and a power storage device, a lithium secondary battery, an electric double layer capacitor, a dye-sensitized type using the ionic liquid The present invention relates to various uses such as solar cells, fuel cells, and reaction solvents.

イミダゾリウム系に代表されるような、粘度および融点の比較的低いカチオンとして形成されるイオン液体は、従来から多数報告されている。しかしこれらのイオン液体は、還元安定性が低く、電位窓が狭いため安定性に欠け、蓄電用デバイス向け電解質への適応が難しいなどの欠点があるものが多い。更に、比較的融点が低いイオン液体の中には熱分解温度が低く安定性に欠けると思われる例もある。(特許文献1、非特許文献1および2参照)
広範な温度領域において安定であるイオン液体としては、アンモニウムカチオンに代表されるようなN原子を含むオニウムをカチオンとして形成されるイオン液体が報告されている。しかしながら、アンモニウム系カチオンを有するイオン液体は比較的融点、粘度が高く、室温付近で粘度の低い液体となる構造はほんの一部である。(特許文献2、特許文献3、および非特許文献3〜6参照)
Many ionic liquids formed as cations having a relatively low viscosity and melting point, such as imidazolium, have been reported. However, these ionic liquids often have drawbacks such as low reduction stability, lack of stability due to a narrow potential window, and difficulty in adapting to electrolytes for power storage devices. Furthermore, some ionic liquids with relatively low melting points may have low thermal decomposition temperatures and lack stability. (See Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2)
As an ionic liquid that is stable in a wide temperature range, an ionic liquid formed using an onium containing an N atom as represented by an ammonium cation as a cation has been reported. However, an ionic liquid having an ammonium-based cation has a relatively high melting point and viscosity, and only a part of the structure becomes a liquid having a low viscosity near room temperature. (See Patent Document 2, Patent Document 3, and Non-Patent Documents 3 to 6)

すなわち、広範な温度領域において安定した液状を呈し、更に電気化学安定性に優れたイオン液体が少ないことが、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、燃料電池あるいは色素増感型太陽電池、または蓄電用デバイス向け電解質、電解液あるいは添加剤としての応用に関し大きな障害となっている。   In other words, a lithium secondary battery, an electric double layer capacitor, a fuel cell or a dye-sensitized solar cell, or an electric storage battery has a stable liquid state in a wide temperature range and a small amount of ionic liquid excellent in electrochemical stability. This is a major obstacle for applications as electrolytes, electrolytes or additives for industrial devices.

特表2001−517205号公報JP-T-2001-517205 国際公開第02/076924号パンフレットInternational Publication No. 02/076924 Pamphlet 特開2003−331918号公報JP 2003-331918 A 萩原理加、Electrochemistry、70, No.2, 130(2002)Kaji principle, Electrochemistry, 70, No.2, 130 (2002) Y.Katayama, S.Dan, T.Miura and T.Kishi, Journal of The Electrochemical Society, 148(2), C102-C105 (2001)Y. Katayama, S. Dan, T. Miura and T. Kishi, Journal of The Electrochemical Society, 148 (2), C102-C105 (2001) 松本一、宮崎義憲、溶融塩および高温化学、44, 7(2001)Matsumoto Hajime, Miyazaki Yoshinori, Molten salt and high temperature chemistry, 44, 7 (2001) H.Matsumoto, M.Yanagida, K.Tanimoto, M.Nomura, Y.Kitagawa and Y.Miyazaki, Chem. Lett, 8, 922(2000)H. Matsumoto, M. Yanagida, K. Tanimoto, M. Nomura, Y. Kitagawa and Y. Miyazaki, Chem. Lett, 8, 922 (2000) D.R.MacFarlane, J.Sun, J.Golding, P.Meakin and M.Forsyth, Electrochemica Acta, 45, 1271(2000)D.R.MacFarlane, J.Sun, J. Golding, P. Meakin and M. Forsyth, Electrochemica Acta, 45, 1271 (2000) Doulas R. MacFarlane, Jake Golding, Stewart Forsyth, Maria Forsyth and Glen B. Deacon, Chem. Commun., 1430(2001)Doulas R. MacFarlane, Jake Golding, Stewart Forsyth, Maria Forsyth and Glen B. Deacon, Chem. Commun., 1430 (2001)

本発明は、広範囲の温度領域において安定した液状を呈し、電気化学安定性に優れたイオン液体とその製造方法を提供することを目的とし、更には、上記のような電解液、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ、色素増感型太陽電池、燃料電池もしくは反応溶媒等に使用する材料としての利用が可能なイオン液体、特には、室温付近において安定な液状を呈するイオン液体を提供することを目的とするものであって、具体的には、新規なスルホニウムカチオンを含有するイオン液体を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an ionic liquid which exhibits a stable liquid state in a wide temperature range and is excellent in electrochemical stability, and a method for producing the ionic liquid. It is intended to provide an ionic liquid that can be used as a material used for an electric double layer capacitor, a dye-sensitized solar cell, a fuel cell, a reaction solvent, etc. The object is to provide an ionic liquid containing a novel sulfonium cation.

本発明者らは、カチオン成分とアニオン成分からなる多数の塩を合成し、上記目的を達成するためのイオン液体について鋭意検討した結果、少なくとも1つのS−N結合を含むスルホニウムイオン、特に下記一般式(1)で示される有機カチオンの群から選ばれる一種または複数種の成分をカチオン成分として含むイオン液体が、広範な温度領域において安定で、電気化学安定性に優れたイオン液体を構成し得ることを見出した。   As a result of synthesizing a large number of salts composed of a cation component and an anion component and intensively studying an ionic liquid for achieving the above object, the present inventors have found that a sulfonium ion containing at least one S—N bond, particularly An ionic liquid containing one or more kinds of components selected from the group of organic cations represented by the formula (1) as a cation component can form an ionic liquid that is stable in a wide temperature range and excellent in electrochemical stability. I found out.

Figure 0005227524
[式中の置換基R1〜R8は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R8はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基R1〜R8のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、置換基R1〜R8のうちの任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。また、これらの置換基R1〜R8に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。X1およびX2は互いに独立して、N原子、O原子、またはC原子を示す。また、R4、R7は、X1またはX2がN原子またはC原子の場合のみ存在する置換基であり、R5、R8は、X1またはX2がC原子の場合のみ存在する置換基である。X1がC原子の場合は、X1、R3、R4およびR5が、X2がC原子の場合は、X2、R6、R7およびR8が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。X1がN原子の場合は、X1、R3およびR4が、X2がN原子の場合は、X2、R6およびR7が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、点線は、共役構造を示す。]
Figure 0005227524
[Substituents R 1 to R 8 in the formula are independent of each other and may be the same or different. Substituents R 1 to R 8 are each an H atom, a C 1 to C 30 straight chain or an alkyl group having a side chain, a C 2 to C 30 single chain or a straight chain having a plurality of double bonds, or An alkenyl group having a side chain, a linear or side chain alkynyl group having a single or multiple triple bond of C 2 to C 30 , a saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl group, an aryl group And any of heterocyclic groups. Further, the H atom contained in one or a plurality of substituents among these substituents R 1 to R 8 can be partially or completely substituted by a halogen atom, or can be partially substituted by a CN group or NO 2 group. Can be substituted. Moreover, arbitrary substituents among the substituents R 1 to R 8 may jointly form a cyclic structure. The carbon atoms contained in these substituents R 1 to R 8 are —O—, —Si (R ′) 2 —, —C (O) —, —C (O) O—, —S—, -S (O)-,-SO 2 -,-SO 3 -,-N =,-N = N-,-NH-,-NR '-,-PR'-,-P (O) R'-, Can be substituted by atoms and / or groups selected from the group -P (O) R'-O-, -OP (O) R'-O-, and -P (R ') 2 = N- (where , R ′ is an alkyl group having a C 1 to C 10 linear or side chain, an alkyl group partially or completely substituted by an F atom, a saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl group , An unsubstituted or substituted phenyl group, or an unsubstituted or substituted heterocycle). X 1 and X 2 each independently represent an N atom, an O atom, or a C atom. R 4 and R 7 are substituents which are present only when X 1 or X 2 is an N atom or a C atom, and R 5 and R 8 are present only when X 1 or X 2 is a C atom. It is a substituent. When X 1 is a C atom, X 1 , R 3 , R 4 and R 5 are saturated or partially together when X 2 is a C atom, X 2 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently saturated or partially Alternatively, a completely unsaturated cyclic structure may be formed. When X 1 is an N atom, X 1 , R 3 and R 4 are together, and when X 2 is an N atom, X 2 , R 6 and R 7 are jointly saturated or partially or completely unsaturated. A saturated ring structure may be formed. Furthermore, a dotted line shows a conjugate structure. ]

すなわち、本発明は、「S−N結合を1個、2個または3個含むスルホニウムイオンをカチオン成分として含むイオン液体」、「前記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体」、および、「カチオン成分とアニオン成分とからなるイオン液体であって、カチオン成分が前記一般式(1)で示される有機物の一種または複数種であるイオン液体」を提供することにより、前記目的を達成したものである。   That is, the present invention relates to “an ionic liquid containing a sulfonium ion containing one, two or three S—N bonds as a cation component” and “an ionic liquid containing an organic substance represented by the general formula (1) as a cation component”. And “an ionic liquid comprising a cation component and an anion component, wherein the cation component is one or more of the organic substances represented by the general formula (1)”. Is achieved.

本発明によれば、広範な温度領域において安定な液状を呈すると共に、電気化学安定性に優れたイオン液体を提供することができる。
本発明のイオン液体は、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、燃料電池、色素増感型太陽電池、蓄電用デバイスの電解質、電解液あるいは添加剤、反応、分離抽出溶媒、センサー、電解メッキ、ポリマー、可塑剤、潤滑油、アクチュエータ等に応用することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while exhibiting a stable liquid state in a wide temperature range, the ionic liquid excellent in electrochemical stability can be provided.
The ionic liquid of the present invention includes a lithium secondary battery, an electric double layer capacitor, a fuel cell, a dye-sensitized solar cell, an electrolyte for a storage device, an electrolytic solution or an additive, a reaction, a separation / extraction solvent, a sensor, an electrolytic plating, It can be applied to polymers, plasticizers, lubricants, actuators and the like.

前記一般式(1)で示されるカチオン成分としては、前記一般式(1)中の置換基R1〜R8が、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかであり、これらの置換基R1〜R8のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換され、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換されたものであることが好ましい。更に、これらの置換基R1〜R8に含まれる炭素原子が、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,および-NR'-[ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す。]の群から選択された原子および/または原子団によって置換されたものであることが好ましい。更に好ましくは、前記一般式(1)中のR1〜R8が、それぞれC1〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基(R1〜R8は互いに同種でも異種であってもよい)のものが挙げられる。 As the cation component represented by the general formula (1), the substituents R 1 to R 8 in the general formula (1) are H atoms, alkyl groups having a C 1 to C 30 linear or side chain. A saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl group, aryl group, or heterocyclic group, and included in one or more substituents among these substituents R 1 to R 8 The H atom is preferably partially or completely substituted with a halogen atom, or partially substituted with a CN group or NO 2 group. Furthermore, the carbon atoms contained in these substituents R 1 to R 8 are —O—, —Si (R ′) 2 —, —C (O) —, —C (O) O—, —S—, -S (O) -, and -NR '- [wherein, R' is an alkyl group or partially or completely substituted alkyl groups by F atoms, a straight chain or a side chain of C 1 -C 10 , Saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl groups, unsubstituted or substituted phenyl groups, or unsubstituted or substituted heterocycles. It is preferably one substituted with an atom and / or an atomic group selected from the group of More preferably, R 1 to R 8 in the general formula (1) are each an alkyl group or an alkoxy group having a linear or side chain of C 1 to C 20 (R 1 to R 8 are the same or different from each other). May be).

本発明で用いられるアニオン成分は、[RSO3]-,[Rf SO3]-,[(RfSO2)2N]-,[(FSO2)2N]-,[(RfSO2)3C]-,[(FSO2)3C]-,[ROSO3]-,[RC(O)O]-,[Rf C(O)O]-,[CCl3C(O)O]-,[(CN)3C]-,[(CN)2CR]-,[(RO(O)C)2CR]-,[R2P(O)O]-,[RP(O)O2]2-,[(RO)2P(O)O]-,[(RO) P(O)O2]2-,[(RO)(R) P(O)O]-,[Rf2P(O)O]-,[RfP(O)O2]2-,[(RfO)2P(O)O]-[B(OR)4]-,BRf4 -,[N(CF3)2]-,[N(CN)2]-,[AlCl4]-,PF6 -,[RfPF5]-,[Rf3PF3]-,BF4 -,[RfBF3]-,SO4 2-,HSO4 -,NO3 -,F-,Cl-,Br-,およびI-[式中の置換基Rはそれぞれ、H原子、ハロゲン原子、C1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C10の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C10の単一または複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基のいずれかを示す。これらの置換基Rに含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に、あるいは、CN基、NO2 基によって部分的に置換できる。また、これらの置換基Rに含まれる炭素原子は、-O-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NR'-,-N(R')2,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。また、Rfはフッ素含有置換基である。]の群の中から選ばれる一種または複数種が挙げられる。これらアニオン成分は、前記カチオン成分との組み合わせにより、広範な温度領域において安定な液体として存在し、電気化学安定性に優れたイオン液体を構成し得る。ここで「広範な温度領域において安定な液体として存在する」とは、現在一般的なイオン液体の定義となっている100℃付近で液体、かつ熱分解温度が融点より凡そ200℃以上高いこと、つまりこの広い温度領域において安定な液体として存在する事を指す。 The anion component used in the present invention includes [RSO 3 ] , [Rf SO 3 ] , [(RfSO 2 ) 2 N] , [(FSO 2 ) 2 N] , [(RfSO 2 ) 3 C]. - , [(FSO 2 ) 3 C] - , [ROSO 3 ] - , [RC (O) O] - , [Rf C (O) O] - , [CCl 3 C (O) O] - , [( CN) 3 C] - , [(CN) 2 CR] - , [(RO (O) C) 2 CR] - , [R 2 P (O) O] - , [RP (O) O 2 ] 2- , [(RO) 2 P (O) O] - , [(RO) P (O) O 2 ] 2- , [(RO) (R) P (O) O] - , [Rf 2 P (O) O] -, [RfP (O ) O 2] 2-, [(RfO) 2 P (O) O] - [B (OR) 4] -, BRf 4 -, [N (CF 3) 2] -, [N (CN) 2] - , [AlCl 4] -, PF 6 -, [RfPF 5] -, [Rf 3 PF 3] -, BF 4 -, [RfBF 3] -, SO 4 2-, HSO 4 -, NO 3 -, F - , Cl -, Br -, and I - [each substituent R in the formula, H atom, a halogen atom, a linear or alkyl radical with a side chain of C 1 -C 10 An alkenyl group having a straight chain or a side chain having a single or plural double bonds of C 2 to C 10 , a straight chain or a side chain having a single or plural triple bonds of C 2 to C 10 Alkynyl group, saturated or partially if Represents any of the cycloalkyl groups fully unsaturated. The H atom contained in these substituents R can be partially or completely substituted by a halogen atom, or partially substituted by a CN group or NO 2 group. The carbon atoms contained in these substituents R are -O-, -C (O)-, -C (O) O-, -S-, -S (O)-, -SO 2 -,- SO 3 -,-N =,-N = N-,-NR '-,-N (R') 2 , -PR '-,-P (O) R'-,-P (O) R'-O -, -OP (O) R'-O-, and -P (R ') 2 = can be substituted by atoms and / or atomic groups selected from the group N- (where R' is C 1 -C 10 An alkyl group having a straight chain or a side chain, or an alkyl group partially or fully substituted by an F atom, a saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted phenyl group Or an unsubstituted or substituted heterocycle. Rf is a fluorine-containing substituent. ] Or one or more species selected from the group of These anionic components exist as a stable liquid in a wide temperature range by combining with the cation component, and can constitute an ionic liquid having excellent electrochemical stability. Here, “present as a stable liquid in a wide temperature range” means that the liquid is near 100 ° C., which is currently defined as a general ionic liquid, and the thermal decomposition temperature is about 200 ° C. higher than the melting point, In other words, it means that it exists as a stable liquid in this wide temperature range.

そして、前記一般式(1)の対イオンとして用いられるこれらアニオン成分の好ましい種類は、[RSO3]-,[RfSO3]-,[(RfSO2)2N]-,[(FSO2)2N]-,RfCOO-,[(RfO)2P(O)O]-PF6 -,BF4 -,[RfBF3]-,[B(OR)4]-,[N(CN)2]-,[AlCl4]-,SO4 2-,HSO4 -,NO3 -,F-,Cl-,Br-,およびI-の群の中から選ばれる一種または複数種であり、更に好ましくは、[RSO3]-,[RfSO3]-,[(RfSO2)2N]-,[(FSO2)2N]-,RfCOO-,[(RfO)2P(O)O]-,PF6 -,BF4 -,[RfBF3]-,[B(OR)4]-,[N(CN)2]-,[AlCl4]-,SO4 2-,HSO4 -,およびNO3 -の群の中から選ばれる一種または複数種である。
前記カチオン成分とこれら好ましいアニオン成分との組み合わせが、より好ましい特性、すなわち、低温からの広範な温度領域において安定な液状を呈すると共に電気化学安定性に優れたイオン液体を構成し得る。
The preferred types of these anion components used as the counter ion of the general formula (1) are [RSO 3 ] , [RfSO 3 ] , [(RfSO 2 ) 2 N] , [(FSO 2 ) 2. N] -, RfCOO -, [ (RfO) 2 P (O) O] - PF 6 -, BF 4 -, [RfBF 3] -, [B (OR) 4] -, [N (CN) 2] - , [AlCl 4 ] , SO 4 2− , HSO 4 , NO 3 , F , Cl , Br , and I , and more preferably, [RSO 3] -, [RfSO 3] -, [(RfSO 2) 2 N] -, [(FSO 2) 2 N] -, RfCOO -, [(RfO) 2 P (O) O] -, PF 6 -, BF 4 -, [RfBF 3] -, [B (oR) 4] -, [N (CN) 2] -, [AlCl 4] -, SO 4 2-, HSO 4 -, and NO 3 - in One or more species selected from the group.
The combination of the cation component and these preferable anion components can form an ionic liquid that exhibits more preferable characteristics, that is, a stable liquid in a wide temperature range from a low temperature and is excellent in electrochemical stability.

また、前記一般式(1)の対イオンであるアニオン成分が、[RSO3]-,[Rf SO3]-,[(Rf SO2)2N]-,[(FSO2)2N]-,RfCOO-,[(RfO)2P(O)O]-,PF6 -,BF4 -,[RfBF3]-,[B(OR)4]-,[N(CN)2]-,[AlCl4]-,SO4 2-,HSO4 -,NO3 -,F-,Cl-,Br-,およびI-の群の中から選ばれる一種または複数種であり、かつ、前記一般式(1)中のR1〜R8が、それぞれH原子、C1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基(R1〜R8は互いに同種でも異種であってもよい)であるイオン液体が特に好ましい。 Moreover, the anion component which is a counter ion of the general formula (1) is [RSO 3 ] , [Rf SO 3 ] , [(Rf SO 2 ) 2 N] , [(FSO 2 ) 2 N] −. , RfCOO -, [(RfO) 2 P (O) O] -, PF 6 -, BF 4 -, [RfBF 3] -, [B (OR) 4] -, [N (CN) 2] -, [ AlCl 4 ] , SO 4 2− , HSO 4 , NO 3 , F , Cl , Br , and I −. R 1 to R 8 in 1) are each an H atom, an alkyl group or an alkoxy group having a linear or side chain of C 1 to C 10 (R 1 to R 8 may be the same or different from each other). The ionic liquid is particularly preferred.

また、前記一般式(1)中のカチオンの対称性を低くすることにより、例えばR1〜R8の少なくとも一つが異なる基とすることにより、低融点のイオン液体が得られる。
そこで低融点に重点を置くイオン液体を構成したい場合は、前記一般式(1)中のR1〜R8の少なくとも一つが、C4〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、残りのRnが、H原子もしくはC1〜C4の直鎖状のアルキル基であるカチオン成分を有するイオン液体や、R1〜R8の少なくとも一つがシリル基もしくは環構造を有し、残りのRnが、H原子もしくはC1〜C4の直鎖状のアルキル基であるカチオン成分を有するイオン液体があげられる。
また、これらのカチオンと組み合わせるアニオン成分としては、,[(CF3SO2)2N]-,PF6 -およびBF4のいずれかのアニオン成分が好ましい。このような低い融点のイオン液体は単独での電解液としての使用が可能であったり、低温での反応溶媒としての利用が可能であったりと、利用できる分野を大きく広げることができる。
Further, by reducing the symmetry of the cation in the general formula (1), for example, by making at least one of R 1 to R 8 different, a low melting point ionic liquid can be obtained.
Therefore, when it is desired to constitute an ionic liquid that focuses on a low melting point, at least one of R 1 to R 8 in the general formula (1) is an alkyl group having a linear or side chain of C 4 to C 20 or an alkoxy group, the remaining R n, or ionic liquid having a cation component which is a linear alkyl group of H atom or a C 1 -C 4, at least one silyl group or ring structure of R 1 to R 8 An ionic liquid having a cation component in which the remaining R n is an H atom or a C 1 to C 4 linear alkyl group.
Moreover, as the anion component to be combined with these cations, any one of [(CF 3 SO 2 ) 2 N] , PF 6 and BF 4 is preferable. Such an ionic liquid having a low melting point can be used as an electrolyte alone, or can be used as a reaction solvent at a low temperature.

以上の本発明のイオン液体は、広範な温度領域において安定で、かつ電気化学安定性にも優れたイオン液体である。そのため、本発明のイオン液体は、蓄電用デバイスの電解質、電解液あるいは添加剤等、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、燃料電池あるいは色素増感型太陽電池、アクチュエータ、潤滑油に使用される材料として、また、各種反応に使用する反応溶媒として有用である。更に強アルカリに対しても安定であるため、アルカリ雰囲気反応溶媒としても使用可能である。従来用いられている可塑剤の代わりにイオン液体を使用することで熱安定性が著しく高まる結果が知られている。
イオン液体中でのAlやAl−Mn,Al−Ti,Al−Mg,Al−Crなどのアルミニウム合金の電析が報告されている。
イオン液体をポリマー化することでイオンを高密度に含有するイオン液体の難燃性、電気化学的安定性といった特異な性質を有する高分子材料が設計可能である。
なお、前記一般式(1)に示したカチオンは、便宜上S原子上に陽電荷を置いたスルホニウムカチオンとして表しているが、電荷が分子内で非局在化しているものと考えられる。
The ionic liquid of the present invention described above is an ionic liquid that is stable in a wide temperature range and excellent in electrochemical stability. Therefore, the ionic liquid of the present invention is used for electrolytes, electrolytic solutions or additives for power storage devices, lithium secondary batteries, electric double layer capacitors, fuel cells or dye-sensitized solar cells, actuators, and lubricating oils. It is useful as a material and as a reaction solvent used for various reactions. Furthermore, since it is stable against strong alkali, it can also be used as an alkaline atmosphere reaction solvent. It has been known that the thermal stability is remarkably increased by using an ionic liquid instead of a conventionally used plasticizer.
Electrodeposition of aluminum alloys such as Al, Al—Mn, Al—Ti, Al—Mg, and Al—Cr in ionic liquids has been reported.
By polymerizing the ionic liquid, it is possible to design a polymer material having specific properties such as flame retardancy and electrochemical stability of the ionic liquid containing ions at high density.
In addition, although the cation shown in the general formula (1) is represented as a sulfonium cation having a positive charge on the S atom for convenience, it is considered that the charge is delocalized in the molecule.

前記一般式(1)で示されるカチオン成分を含むイオン液体の代表的な合成方法を下記に示す。
下記に示すように、前記一般式(1)で示されるカチオン成分を含むイオン液体は、アルキル化により得られる。
A typical method for synthesizing an ionic liquid containing the cation component represented by the general formula (1) is shown below.
As shown below, the ionic liquid containing the cation component represented by the general formula (1) is obtained by alkylation.

Figure 0005227524
Figure 0005227524

原料となる前記一般式(2)で示される有機物に、アルキル化剤(R6W)を滴下し、所定の温度、時間、反応させる。超純水、またはジエチルエーテル等で洗浄した後、真空乾燥する。アルキル化剤(R6W)としては、ヨウ化アルキル、臭化アルキル、塩化アルキル、硫酸ジアルキルエステル、スルホン酸ジアルキルエステル、炭酸ジアルキルエステル、りん酸トリアルキルエステル、モノ−あるいはポリ−フルオロアルキルスルホン酸アルキルエステル、パーフルオロアルキルスルホン酸アルキルエステル、モノ−あるいはポリ−フルオロカルボン酸アルキル、パーフルオロカルボン酸アルキル、硫酸、硝酸、塩酸等を挙げることができる。 An alkylating agent (R 6 W) is added dropwise to the organic material represented by the general formula (2) as a raw material, and reacted for a predetermined temperature and time. After washing with ultrapure water or diethyl ether, it is vacuum dried. Examples of the alkylating agent (R 6 W) include alkyl iodide, alkyl bromide, alkyl chloride, dialkyl sulfate, sulfonic acid dialkyl ester, carbonic acid dialkyl ester, phosphoric acid trialkyl ester, mono- or poly-fluoroalkylsulfonic acid. Examples thereof include alkyl esters, perfluoroalkylsulfonic acid alkyl esters, mono- or poly-fluorocarboxylic acid alkyls, perfluorocarboxylic acid alkyls, sulfuric acid, nitric acid, and hydrochloric acid.

また、前記一般式(1)で示されるカチオン成分を含むイオン液体は、アミノ化でも得られる。   The ionic liquid containing the cation component represented by the general formula (1) can also be obtained by amination.

Figure 0005227524
ただし、R1=R2でもよい。
Figure 0005227524
However, R 1 = R 2 may be used.

原料となる前記一般式(3)で示される有機物に、アミノ化剤(5)を滴下し、所定の温度、時間、反応させる。超純水、またはジエチルエーテル等で洗浄した後、真空乾燥する。アミノ化剤(5)としては、塩化アミン、臭化アミン、ヨウ化アミン等を挙げることができる。   The aminating agent (5) is dropped into the organic material represented by the general formula (3) as a raw material, and reacted for a predetermined temperature and time. After washing with ultrapure water or diethyl ether, it is vacuum dried. Examples of the aminating agent (5) include amine chloride, amine bromide and amine iodide.

また、下記の方法でアニオン交換することによって、異なるアニオンを有するイオン液体とすることも可能である。   Moreover, it is also possible to make the ionic liquid which has a different anion by anion exchange by the following method.

Figure 0005227524
Figure 0005227524

ここで、イオン結合性化合物A+-としては、例えば、LiN(CF3SO22,LiN(FSO22,NaN(CF3SO22,KN(CF3SO22,CF3SO3Li,CF3SO3Na,CF3CF2CF2CF2SO3Li,CF3SO3K,CF3CH2SO3Li,CF3CH2SO3Na,CF3CH2SO3K,CF3COOLi,CF3COONa,CF3COOK,CF3COOAg,CF3CF2CF2COOAg,(CF3CH22POOLi,LPF6,NaPF6,KPF6,LiBF4 ,NaBF4,KBF4,NH4BF4,KC25BF3,LiB(C242,LiSbF6,NaSbF6,KSbF6,NaN(CN)2,AgN(CN)2,Na2SO4,K2SO4,NaNO3,KNO3等が挙げられるが、上記化合物に限られるものではない。 Here, as the ion-binding compound A + Q , for example, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) 2 , NaN (CF 3 SO 2 ) 2 , KN (CF 3 SO 2 ) 2 , CF 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Na, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 SO 3 Li, CF 3 SO 3 K, CF 3 CH 2 SO 3 Li, CF 3 CH 2 SO 3 Na, CF 3 CH 2 SO 3 K, CF 3 COOLi, CF 3 COONa, CF 3 COOK, CF 3 COOAg, CF 3 CF 2 CF 2 COOAg, (CF 3 CH 2) 2 POOLi, LPF 6, NaPF 6, KPF 6, LiBF 4, NaBF 4 , KBF 4 , NH 4 BF 4 , KC 2 F 5 BF 3 , LiB (C 2 O 4 ) 2 , LiSbF 6 , NaSbF 6 , KSbF 6 , NaN (CN) 2 , AgN (CN) 2 , Na 2 SO 4, K 2 SO 4, NaN 3, KNO 3 and the like, but not limited to the above compounds.

前記一般式(4)中の置換基R1〜R8および前記一般式(6)中の置換基R1〜R8は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。これらの置換基はそれぞれ、H原子、ハロゲン原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。これらの置換基に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。 Formula (4) substituents R 1 to R 8 and Formula (6) in in the substituent R 1 to R 8 are independent of each other, it may be be the same or different. Each of these substituents is an H atom, a halogen atom, a C 1 -C 30 straight chain or an alkyl group having a side chain, a C 2 -C 30 straight chain having a single bond or a plurality of double bonds, or An alkenyl group having a side chain, a linear or side chain alkynyl group having a single or multiple triple bond of C 2 to C 30 , a saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl group, an aryl group And any of heterocyclic groups. In addition, the H atom contained in one or a plurality of substituents among these substituents can be partially or completely substituted with a halogen atom, or can be partially substituted with a CN group or a NO 2 group. Arbitrary substituents may jointly form a cyclic structure. The carbon atoms contained in these substituents are -O-, -Si (R ') 2- , -C (O)-, -C (O) O-, -S-, -S (O)-, -SO 2 -,-SO 3 -,-N =,-N = N-,-NH-,-NR '-,-PR'-,-P (O) R '-,-P (O) R' -O-, -OP (O) R'-O-, and -P (R ') 2 = can be substituted by atoms and / or groups selected from the group N-, where R' is C 1- An alkyl group having a C 10 linear or side chain, or an alkyl group partially or fully substituted by an F atom, a saturated or partially or fully unsaturated cycloalkyl group, unsubstituted or substituted Represents a phenyl group, or an unsubstituted or substituted heterocycle).

上記のハロゲン原子としては、F,Cl,BrおよびIを挙げることができる。
上記のシクロアルキル基としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等を挙げることができる。また、該シクロアルキル基は、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基等の不飽和結合を有するものも含み、また、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。
Examples of the halogen atom include F, Cl, Br, and I.
Examples of the cycloalkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, and the like. In addition, the cycloalkyl group includes those having an unsaturated bond such as a cycloalkenyl group and a cycloalkynyl group, and can be partially or completely substituted by a halogen atom, or can be partially substituted by a CN group or a NO 2 group. Can be substituted.

また、上記の複素環基としては、ピロジニル、ピロリニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラロゾリジニル、ピラゾニル、ピペリジル、ピペラジニル、モルホリニル、チエニル基等を挙げることができる。また、これらの複素環基にはアルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、チオール基、アルキルチオ基並びにハロゲン原子を、一個または複数個含有していてもよい。   Examples of the heterocyclic group include pyrrolidinyl, pyrrolinyl, imidazolidinyl, imidazolinyl, pyrarozolidinyl, pyrazonyl, piperidyl, piperazinyl, morpholinyl, and thienyl groups. These heterocyclic groups may contain one or more alkyl groups, alkoxy groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, alkylamino groups, dialkylamino groups, thiol groups, alkylthio groups, and halogen atoms. Good.

また、上記のアリール基としては、フェニル、クメニル、メシチル、トリル、キシリル基等(これらのアリール基にはアルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アシル基、ホルミル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、チオール基、アルキルチオ基並びにハロゲン原子を、一個または複数個含有していてもよい)を挙げることができる。   In addition, the aryl group includes phenyl, cumenyl, mesityl, tolyl, xylyl group and the like (these aryl groups include an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an acyl group, a formyl group, an amino group, and an alkylamino group. , A dialkylamino group, a thiol group, an alkylthio group, and a halogen atom may be contained.

更に、メトキシメチル、メトキシエチル、エトキシメチル、エトキシエチル等のアルコキシアルキル基や、トリメチルシリル基等のトリアルキルシリル基などを挙げることができる。   Further, alkoxyalkyl groups such as methoxymethyl, methoxyethyl, ethoxymethyl, and ethoxyethyl, and trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group can be exemplified.

以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

実施例1
(a)ビス(ジエチルアミノ)スルフィドの調製
ジエチルアミン78ml(750mmol)、チオ硫酸ナトリウム五水和物25g(100mmol)及びヘキサン1Lをナスフラスコに仕込み、5℃で臭素11ml(200mmol)のヘキサン溶液200mlを3時間かけてゆっくりと滴下した。滴下後、室温で12時間撹拌した。減圧濾過し濾液を濃縮し、減圧蒸留(1kPa,54−63℃)により精製を行った。黄色透明液体としてビス(ジエチルアミノ)スルフィドが9.7g得られた。収率は55%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H-NMR(300MHz,溶媒:CDCl3,標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.08(m, 8H)
1.14(t,12H)
以下に構造式を示す。
Example 1
(a) Preparation of bis (diethylamino) sulfide 78 ml (750 mmol) of diethylamine, 25 g (100 mmol) of sodium thiosulfate pentahydrate and 1 L of hexane were charged into an eggplant flask and 3 ml of a hexane solution of 11 ml (200 mmol) of bromine was added at 5 ° C. Drip slowly over time. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. The filtrate was concentrated under reduced pressure, and purified by distillation under reduced pressure (1 kPa, 54-63 ° C.). As a yellow transparent liquid, 9.7 g of bis (diethylamino) sulfide was obtained. The yield was 55%.
The compound was identified with a nuclear magnetic resonance analyzer (BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer manufactured by BRUKER). The spectrum data is shown below.
1 H-NMR (300 MHz, solvent: CDCl 3 , standard substance: tetramethylsilane)
δ3.08 (m, 8H)
1.14 (t, 12H)
The structural formula is shown below.

Figure 0005227524
Figure 0005227524

(b)塩化ジエチルアミンの調製
ジエチルアミン1.05ml(10mmol)とCH2Cl225mlをナスフラスコに仕込み、氷冷下で次亜塩素酸t−ブチル1.09ml(10mmol)を滴下した。氷冷下で1時間攪拌した。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H-NMR(300MHz,溶媒:CDCl3,標準物質:テトラメチルシラン)
δ3.00(m, 4H)
1.23(t, 6H)
以下に構造式を示す。
(B) Preparation of diethylamine chloride 1.05 ml (10 mmol) of diethylamine and 25 ml of CH 2 Cl 2 were charged into an eggplant flask, and 1.09 ml (10 mmol) of t-butyl hypochlorite was added dropwise under ice cooling. The mixture was stirred for 1 hour under ice cooling.
The compound was identified with a nuclear magnetic resonance analyzer (BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer manufactured by BRUKER). The spectrum data is shown below.
1 H-NMR (300 MHz, solvent: CDCl 3 , standard substance: tetramethylsilane)
δ3.00 (m, 4H)
1.23 (t, 6H)
The structural formula is shown below.

Figure 0005227524
Figure 0005227524

(c)トリス(ジエチルアミノ)スルホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
塩化ジエチルアミンのCH2Cl2溶液((b)の反応液)に(a)で得られたビス(ジエチルアミノ)スルフィド0.8g(5mmol)を滴下し、室温で二日間攪拌した。超純水で抽出したのち、水層をCH2Cl2で洗浄した。水層に攪拌しながらLiTFSI1.3g(4.5mmol)水溶液を滴下し室温で三日間攪拌した。ジクロロメタンで抽出し水洗し、CH2Cl2を展開溶媒としたシリカゲルカラムにより精製した。黄色透明液体としてトリス(ジエチルアミノ)スルホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドが1.2g得られた。収率は45%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H-NMR(300MHz,溶媒:CDCl3,標準物質:テトラメチルシラン)
δ3.00(m,12H)
1.26(t,18H)
19F-NMR(282MHz,溶媒:CDCl3,標準物質:CF3Cl)
δ-78.47(s, 6F)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(C) Preparation of tris (diethylamino) sulfonium bistrifluoromethanesulfonylimide 0.8 g (5 mmol) of bis (diethylamino) sulfide obtained in (a) into a CH 2 Cl 2 solution of diethylamine chloride (reaction solution of (b)) Was added dropwise and stirred at room temperature for 2 days. After extraction with ultra pure water, the aqueous layer was washed with CH 2 Cl 2 . While stirring the aqueous layer, an aqueous solution of LiTFSI 1.3 g (4.5 mmol) was added dropwise and stirred at room temperature for 3 days. The mixture was extracted with dichloromethane, washed with water, and purified by a silica gel column using CH 2 Cl 2 as a developing solvent. As a yellow transparent liquid, 1.2 g of tris (diethylamino) sulfonium bistrifluoromethanesulfonylimide was obtained. The yield was 45%.
The compound was identified with a nuclear magnetic resonance analyzer (BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer manufactured by BRUKER). The spectrum data is shown below.
1 H-NMR (300 MHz, solvent: CDCl 3 , standard substance: tetramethylsilane)
δ3.00 (m, 12H)
1.26 (t, 18H)
19 F-NMR (282 MHz, solvent: CDCl 3 , standard substance: CF 3 Cl)
δ-78.47 (s, 6F)
The structural formula is shown below (the dotted line in the formula indicates a conjugated structure).

Figure 0005227524
Figure 0005227524

走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は18.2℃、結晶化温度は−2.8℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は211.0℃であった。   The melting point was measured with a scanning differential calorimeter (DSC8230, manufactured by Shimadzu Corporation). The melting point was 18.2 ° C and the crystallization temperature was -2.8 ° C. The thermal decomposition temperature with a thermogravimetric analyzer (TG8120 manufactured by Rigaku Corporation) was measured. The 5% weight loss temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min was 211.0 ° C.

(c)ジメチル(ジエチルアミノ)スルホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
ジクロロメタンとジエチルアミン2.1ml(30mmol)をナスフラスコに仕込み、0℃下で次亜塩素酸t−ブチル2.3ml(30mmol)を滴下し、一時間攪拌した後、0℃下でジメチルスルフィド2.1ml(20mmol)を滴下した。滴下後、室温で一晩攪拌した。NMRで反応進行を確認した後、水で抽出しLiTFSI8.6g(30mmol)水溶液を加えた。ジクロロメタンで抽出し水洗し濃縮し、黄色透明液体を得た。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H-NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.26(m, 4H)
3.04(s, 6H)
1.26(t, 6H)
19F-NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.47(s, 6F)
以下に構造式を示す。
(C) Preparation of dimethyl (diethylamino) sulfonium bistrifluoromethanesulfonylimide 2.1 ml (30 mmol) of dichloromethane and diethylamine were charged into an eggplant flask, and 2.3 ml (30 mmol) of t-butyl hypochlorite was added dropwise at 0 ° C. After stirring for 1 hour, 2.1 ml (20 mmol) of dimethyl sulfide was added dropwise at 0 ° C. After dropping, the mixture was stirred overnight at room temperature. After confirming the progress of the reaction by NMR, extraction with water and an aqueous solution of LiTFSI 8.6 g (30 mmol) were added. Extraction with dichloromethane, washing with water and concentration gave a yellow transparent liquid.
The compound was identified with a nuclear magnetic resonance analyzer (BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer manufactured by BRUKER). The spectrum data is shown below.
1 H-NMR (300 MHz, solvent: CDCl 3 , standard substance: tetramethylsilane)
δ3.26 (m, 4H)
3.04 (s, 6H)
1.26 (t, 6H)
19 F-NMR (282 MHz, solvent: CDCl 3 , standard substance: CF 3 Cl)
δ-78.47 (s, 6F)
The structural formula is shown below.

Figure 0005227524
Figure 0005227524

熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は205.8℃であった。   The thermal decomposition temperature with a thermogravimetric analyzer (TG8120 manufactured by Rigaku Corporation) was measured. The 5% weight loss temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min was 205.8 ° C.

Claims (5)

カチオン成分とアニオン成分とからなるイオン液体であって、カチオン成分が下記一般式(1)で示される有機物の一種または複数種であり、アニオン成分が[(CF3SO2)2N]-であるイオン液体。
Figure 0005227524
[式中の置換基R1〜R8は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R8はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基を示す。X1およびX2は互いに独立して、N原子またはC原子を示す。また、R5、R8は、X1またはX2がC原子の場合のみ存在する置換基である。更に、点線は、共役構造を示す。]
An ionic liquid comprising a cation component and an anion component, wherein the cation component is one or a plurality of organic substances represented by the following general formula (1), and the anion component is [(CF 3 SO 2 ) 2 N] An ionic liquid.
Figure 0005227524
[Substituents R 1 to R 8 in the formula are independent of each other and may be the same or different. The substituents R 1 to R 8 each represent an H atom, an alkyl group having a C 1 to C 30 linear or side chain. X 1 and X 2 each independently represent an N atom or a C atom. R 5 and R 8 are substituents present only when X 1 or X 2 is a C atom. Furthermore, a dotted line shows a conjugate structure. ]
前記一般式(1)中の置換基R1〜R8が、それぞれC1〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基である請求項1記載のイオン液体。 2. The ionic liquid according to claim 1, wherein the substituents R 1 to R 8 in the general formula (1) are each an alkyl group having a linear or side chain of C 1 to C 20 . 前記一般式(1)中の置換基R1〜R8が、それぞれC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基である請求項1記載のイオン液体。 2. The ionic liquid according to claim 1, wherein the substituents R 1 to R 8 in the general formula (1) are alkyl groups having a C 1 to C 10 linear or side chain, respectively. 記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体の製造法であって、下記一般式(2)で示される化合物を原料としたアルキル化反応を特徴とする前記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体の製造法。
Figure 0005227524
[式中の置換基R 1 〜R 8 は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R 1 〜R 8 はそれぞれ、H原子、C 1 〜C 30 の直鎖状または側鎖を有するアルキル基を示す。X 1 およびX 2 は互いに独立して、N原子またはC原子を示す。また、R 5 、R 8 は、X 1 またはX 2 がC原子の場合のみ存在する置換基である。更に、点線は、共役構造を示す。]


Figure 0005227524
[式中の置換基R1〜R5は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R5はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基を示す。X1は、N原子またはC原子を示す。また、R5は、X1がC原子の場合のみ存在する置換基である。]
The organic matter represented by the following following general formula (1) A method for producing an ionic liquid comprising a cation component, wherein the general formula, wherein alkylation reaction of a compound represented by the following general formula (2) as a raw material ( A method for producing an ionic liquid containing the organic substance represented by 1) as a cation component.
Figure 0005227524
[Substituents R 1 to R 8 in the formula are independent of each other and may be the same or different. The substituents R 1 to R 8 each represent an H atom, an alkyl group having a C 1 to C 30 linear or side chain. X 1 and X 2 each independently represent an N atom or a C atom. R 5 and R 8 are substituents present only when X 1 or X 2 is a C atom. Furthermore, a dotted line shows a conjugate structure. ]


Figure 0005227524
[Substituents R 1 to R 5 in the formula are independent of each other and may be the same or different. The substituents R 1 to R 5 each represent an H atom and an alkyl group having a C 1 to C 30 linear or side chain. X 1 represents an N atom or a C atom. R 5 is a substituent that exists only when X 1 is a C atom. ]
記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体の製造法であって、下記一般式(3)で示される化合物を原料としたアミノ化反応を特徴とする前記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体の製造法。
Figure 0005227524
[式中の置換基R 1 〜R 8 は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R 1 〜R 8 はそれぞれ、H原子、C 1 〜C 30 の直鎖状または側鎖を有するアルキル基を示す。X 1 およびX 2 は互いに独立して、N原子またはC原子を示す。また、R 5 、R 8 は、X 1 またはX 2 がC原子の場合のみ存在する置換基である。更に、点線は、共役構造を示す。]
Figure 0005227524
[式中の置換基R3〜R8は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R3〜R8はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基を示す。X1およびX2は互いに独立して、N原子またはC原子を示す。また、R5、R8は、X1またはX2がC原子の場合のみ存在する置換基である。]
The organic matter represented by the following following general formula (1) A method for producing an ionic liquid comprising a cation component, wherein the general formula, wherein amination of the compound represented by the following general formula (3) as a raw material ( A method for producing an ionic liquid containing the organic substance represented by 1) as a cation component.
Figure 0005227524
[Substituents R 1 to R 8 in the formula are independent of each other and may be the same or different. The substituents R 1 to R 8 each represent an H atom, an alkyl group having a C 1 to C 30 linear or side chain. X 1 and X 2 each independently represent an N atom or a C atom. R 5 and R 8 are substituents present only when X 1 or X 2 is a C atom. Furthermore, a dotted line shows a conjugate structure. ]
Figure 0005227524
[Substituents R 3 to R 8 in the formula are independent of each other and may be the same or different. The substituents R 3 to R 8 each represent an H atom, an alkyl group having a C 1 to C 30 linear or side chain. X 1 and X 2 each independently represent an N atom or a C atom. R 5 and R 8 are substituents present only when X 1 or X 2 is a C atom. ]
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