JP2003040869A - アルミニウム電解コンデンサ用のｎ，ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法 - Google Patents
アルミニウム電解コンデンサ用のｎ，ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法Info
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- JP2003040869A JP2003040869A JP2001223834A JP2001223834A JP2003040869A JP 2003040869 A JP2003040869 A JP 2003040869A JP 2001223834 A JP2001223834 A JP 2001223834A JP 2001223834 A JP2001223834 A JP 2001223834A JP 2003040869 A JP2003040869 A JP 2003040869A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム電解コンデンサ用の、ハロゲン
イオンや硫酸イオンなどを実質的に含有していない高純
度のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の
製造法を提供する。 【解決手段】 ２−メチル−２−イミダゾリン類に炭酸
ジメチルを反応させ、Ｎ位をアルキル化してＮ，Ｎ′−
ジアルキル−２−メチル−２−イミダゾリニウム類のメ
チルカーボネートを生成させ、これを加水分解してＮ−
アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類を
生成させる。これに有機酸を反応させて環化させ、Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を生成させ
る。
イオンや硫酸イオンなどを実質的に含有していない高純
度のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の
製造法を提供する。 【解決手段】 ２−メチル−２−イミダゾリン類に炭酸
ジメチルを反応させ、Ｎ位をアルキル化してＮ，Ｎ′−
ジアルキル−２−メチル−２−イミダゾリニウム類のメ
チルカーボネートを生成させ、これを加水分解してＮ−
アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類を
生成させる。これに有機酸を反応させて環化させ、Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を生成させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２−イミダゾリン化
合物から、アルミニウム電解コンデンサ用のＮ，Ｎ′−
ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を製造する方法に
関するものである。本発明方法により得られるＮ，Ｎ′
−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩は、アルミニウ
ム電解コンデンサの電解液に忌避される不純物であるハ
ロゲンイオンや硫酸イオンなどを実質的に含有していな
いので、この用途に好適である。
合物から、アルミニウム電解コンデンサ用のＮ，Ｎ′−
ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を製造する方法に
関するものである。本発明方法により得られるＮ，Ｎ′
−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩は、アルミニウ
ム電解コンデンサの電解液に忌避される不純物であるハ
ロゲンイオンや硫酸イオンなどを実質的に含有していな
いので、この用途に好適である。
【０００２】
【従来の技術】Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム
有機酸塩が、アルミニウム電解コンデンサの電解液に含
有させる電解質として好適なことは公知である。Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩は、２−イ
ミダゾリン化合物にアルキルハライドやジアルキル硫酸
などのアルキル化剤を反応させてＮ，Ｎ′−ジアルキル
イミダゾリニウム塩を生成させ、次いでこれを有機酸塩
にアニオン交換することにより製造することができる。
しかしながら、この方法で得られるＮ，Ｎ′−ジアルキ
ルイミダゾリニウム有機酸塩は、アルキル化剤に由来す
るハロゲンイオンや硫酸イオンを含有しており、精製し
てもこれらの不純物を完全に除去することは極めて困難
である。
有機酸塩が、アルミニウム電解コンデンサの電解液に含
有させる電解質として好適なことは公知である。Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩は、２−イ
ミダゾリン化合物にアルキルハライドやジアルキル硫酸
などのアルキル化剤を反応させてＮ，Ｎ′−ジアルキル
イミダゾリニウム塩を生成させ、次いでこれを有機酸塩
にアニオン交換することにより製造することができる。
しかしながら、この方法で得られるＮ，Ｎ′−ジアルキ
ルイミダゾリニウム有機酸塩は、アルキル化剤に由来す
るハロゲンイオンや硫酸イオンを含有しており、精製し
てもこれらの不純物を完全に除去することは極めて困難
である。
【０００３】特開平８−６７６７２号公報には、アルキ
ルハライドやジアルキル硫酸の代りにジメチルカーボネ
ートをアルキル化剤として用いる方法が記載されてい
る。この方法ではイミダゾリン化合物とジメチルカーボ
ネートとを反応させてＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリ
ニウムメチルカーボネートを生成させ、次いでこれに有
機酸を反応させて炭酸ガスを発生させながらアニオン交
換を行い、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機
酸塩を生成させる。この方法はプロセス的には優れた方
法であるが、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメ
チルカーボネートは不安定な物質なので、アニオン交換
工程で分解し易いという問題がある。本発明者らはこの
反応をメタノール溶媒中で行うと分解を抑制し得ること
を見出した（特開平１０−１７５５４号公報参照）。
ルハライドやジアルキル硫酸の代りにジメチルカーボネ
ートをアルキル化剤として用いる方法が記載されてい
る。この方法ではイミダゾリン化合物とジメチルカーボ
ネートとを反応させてＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリ
ニウムメチルカーボネートを生成させ、次いでこれに有
機酸を反応させて炭酸ガスを発生させながらアニオン交
換を行い、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機
酸塩を生成させる。この方法はプロセス的には優れた方
法であるが、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメ
チルカーボネートは不安定な物質なので、アニオン交換
工程で分解し易いという問題がある。本発明者らはこの
反応をメタノール溶媒中で行うと分解を抑制し得ること
を見出した（特開平１０−１７５５４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにＮ，Ｎ′−
ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法はいく
つも知られているが、更なる改良方法が望まれている。
従って本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用のＮ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の有利な製
造方法を提供しようとするものである。
ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法はいく
つも知られているが、更なる改良方法が望まれている。
従って本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用のＮ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の有利な製
造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一般式
（１）で表される２−イミダゾリン化合物と炭酸ジメチ
ルとを反応させて一般式（２）で表されるＮ，Ｎ′−ジ
アルキルイミダゾリニウムメチルカーボネートを生成さ
せるＮ−アルキル化工程、
（１）で表される２−イミダゾリン化合物と炭酸ジメチ
ルとを反応させて一般式（２）で表されるＮ，Ｎ′−ジ
アルキルイミダゾリニウムメチルカーボネートを生成さ
せるＮ−アルキル化工程、
【０００６】
【化５】
（式中、Ｒ1a、Ｒ2 及びＲ3 は、水素原子、メチル基又
はエチル基を表す）
はエチル基を表す）
【０００７】
【化６】
（式中、Ｒ2 及びＲ3 は一般式（１）におけると同義で
ある。Ｒ1bは一般式（１）のＲ1aがエチル基の場合はエ
チル基であり、Ｒ1aが水素原子又はメチル基の場合はメ
チル基である）得られたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウムメチルカーボネートを加水分解して一般式（３
−Ａ）又は（３−Ｂ）で表されるＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンを生成させる加水分
解工程、
ある。Ｒ1bは一般式（１）のＲ1aがエチル基の場合はエ
チル基であり、Ｒ1aが水素原子又はメチル基の場合はメ
チル基である）得られたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウムメチルカーボネートを加水分解して一般式（３
−Ａ）又は（３−Ｂ）で表されるＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンを生成させる加水分
解工程、
【０００８】
【化７】
（式中、Ｒ1b、Ｒ2 及びＲ3 は一般式（２）におけると
同義である）及び、得られたＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−
ジアルキルエチレンジアミンに有機酸を反応させて一般
式（４）で表されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニ
ウム有機酸塩を生成させる環化工程
同義である）及び、得られたＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−
ジアルキルエチレンジアミンに有機酸を反応させて一般
式（４）で表されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニ
ウム有機酸塩を生成させる環化工程
【０００９】
【化８】
（式中、Ｘ- は有機酸の残基である。Ｒ1b、Ｒ2 及びＲ
3 は一般式（２）におけると同義である）の各工程を順
次行うことにより、ハロゲンイオンや硫酸イオンを実質
的に含有しない高純度のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウム有機酸塩を容易に製造することができる。
3 は一般式（２）におけると同義である）の各工程を順
次行うことにより、ハロゲンイオンや硫酸イオンを実質
的に含有しない高純度のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウム有機酸塩を容易に製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明ではイミダゾリン化合物、
炭酸ジメチル及び有機酸を原料として、３段階の反応で
目的とするアルミニウム電解コンデンサ用のＮ，Ｎ′−
ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を製造する。その
第１段階では、一般式（１）で表されるイミダゾリン化
合物と炭酸ジメチルとを反応させて、一般式（２）で表
されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチルカ
ーボネートを生成させる。一般式（１）で表されるイミ
ダゾリン化合物としては、例えば２−メチルイミダゾリ
ン、２，４−ジメチルイミダゾリン、２，５−ジメチル
イミダゾリン、１，２−ジメチルイミダゾリン、４−エ
チル−２−メチルイミダゾリン、５−エチル−２−メチ
ルイミダゾリン、１−エチル−２−メチルイミダゾリ
ン、２，４，５−トリメチルイミダゾリン、１，２，４
−トリメチルイミダゾリン、１，２，５−トリメチルイ
ミダゾリン、１，２，４，５−テトラメチルイミダゾリ
ンなどが用いられる。
炭酸ジメチル及び有機酸を原料として、３段階の反応で
目的とするアルミニウム電解コンデンサ用のＮ，Ｎ′−
ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を製造する。その
第１段階では、一般式（１）で表されるイミダゾリン化
合物と炭酸ジメチルとを反応させて、一般式（２）で表
されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチルカ
ーボネートを生成させる。一般式（１）で表されるイミ
ダゾリン化合物としては、例えば２−メチルイミダゾリ
ン、２，４−ジメチルイミダゾリン、２，５−ジメチル
イミダゾリン、１，２−ジメチルイミダゾリン、４−エ
チル−２−メチルイミダゾリン、５−エチル−２−メチ
ルイミダゾリン、１−エチル−２−メチルイミダゾリ
ン、２，４，５−トリメチルイミダゾリン、１，２，４
−トリメチルイミダゾリン、１，２，５−トリメチルイ
ミダゾリン、１，２，４，５−テトラメチルイミダゾリ
ンなどが用いられる。
【００１１】イミダゾリン化合物と炭酸ジメチルとを反
応させて、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチ
ルカーボネートを生成させる反応は公知であり、本発明
の第１段階はこの公知方法に従って行うことができる。
例えば特開平８−６７６７２号公報や特開平１０−１７
５５４号公報に記載されているように、メタノール溶媒
中に一般式（１）で表されるイミダゾリン化合物と炭酸
ジメチルとを加え、１１０〜１７０℃、好ましくは１３
０〜１５０℃で２〜２４時間反応させればよい。２−イ
ミダゾリン化合物に対する炭酸ジメチルの仕込みモル比
は、一般式（１）におけるＲ1aがメチル基又はエチル基
の場合は通常１〜５倍モルであるが、１〜２、特に１．
３〜１．７倍モルが好ましい。Ｒ1aが水素の場合には、
この水素原子もメチル基で置換するので、２〜１０モル
倍の炭酸ジメチルを用いる。なかでも２〜４モル倍、特
に２．５〜３．０倍モルの炭酸ジメチルを用いるのが好
ましい。
応させて、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチ
ルカーボネートを生成させる反応は公知であり、本発明
の第１段階はこの公知方法に従って行うことができる。
例えば特開平８−６７６７２号公報や特開平１０−１７
５５４号公報に記載されているように、メタノール溶媒
中に一般式（１）で表されるイミダゾリン化合物と炭酸
ジメチルとを加え、１１０〜１７０℃、好ましくは１３
０〜１５０℃で２〜２４時間反応させればよい。２−イ
ミダゾリン化合物に対する炭酸ジメチルの仕込みモル比
は、一般式（１）におけるＲ1aがメチル基又はエチル基
の場合は通常１〜５倍モルであるが、１〜２、特に１．
３〜１．７倍モルが好ましい。Ｒ1aが水素の場合には、
この水素原子もメチル基で置換するので、２〜１０モル
倍の炭酸ジメチルを用いる。なかでも２〜４モル倍、特
に２．５〜３．０倍モルの炭酸ジメチルを用いるのが好
ましい。
【００１２】本発明の第２段階では、上記で生成した一
般式（２）で表されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリ
ニウムメチルカーボネートを加水分解して、一般式（３
−Ａ）又は（３−Ｂ）で表されるＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンを生成させる。第１
段階で生成させたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウ
ムメチルカーボネートは熱的に不安定なので、第１段階
で得られた反応生成液からＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダ
ゾリニウムメチルカーボネートを単離することなく、反
応生成液をそのまま水と混合してイミダゾリニウムの加
水分解を行うのが好ましい。加水分解により、炭酸メチ
ルアニオンはメタノールと二酸化炭素に分解し、Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムは、環が開裂してＮ
−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンに
なる。この加水分解反応は室温で容易に進行するが、反
応をより速やかに進行させるため加熱下で行うこともで
きる。加水分解反応液中では生成したＮ−アセチル−
Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類の一部は炭酸
塩として存在している。これからＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類を遊離化させるに
は、加水分解反応液中に不活性ガスを吹込んで溶存して
いる二酸化炭素を除去するか、又は加水分解反応液から
水及び溶媒を留去したのち、減圧下で加熱して炭酸塩を
二酸化炭素とＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチ
レンジアミン類とに分解すればよい。
般式（２）で表されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリ
ニウムメチルカーボネートを加水分解して、一般式（３
−Ａ）又は（３−Ｂ）で表されるＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンを生成させる。第１
段階で生成させたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウ
ムメチルカーボネートは熱的に不安定なので、第１段階
で得られた反応生成液からＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダ
ゾリニウムメチルカーボネートを単離することなく、反
応生成液をそのまま水と混合してイミダゾリニウムの加
水分解を行うのが好ましい。加水分解により、炭酸メチ
ルアニオンはメタノールと二酸化炭素に分解し、Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムは、環が開裂してＮ
−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンに
なる。この加水分解反応は室温で容易に進行するが、反
応をより速やかに進行させるため加熱下で行うこともで
きる。加水分解反応液中では生成したＮ−アセチル−
Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類の一部は炭酸
塩として存在している。これからＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類を遊離化させるに
は、加水分解反応液中に不活性ガスを吹込んで溶存して
いる二酸化炭素を除去するか、又は加水分解反応液から
水及び溶媒を留去したのち、減圧下で加熱して炭酸塩を
二酸化炭素とＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチ
レンジアミン類とに分解すればよい。
【００１３】加水分解に際しては、アルカリ水溶液を用
いて、加水分解により生成する炭酸イオンを炭酸アルカ
リとして捕捉するのが好ましい。この場合には、Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチルカーボネート
に対して等モル以上の水酸化ナトリウム又は水酸化カリ
ウムを含む水溶液を用いる。加水分解反応液からのＮ−
アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンの単
離は、反応生成液を溶媒抽出し、得られた抽剤相から抽
剤を留去することにより行うのが好ましい。この方法は
Ｎ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−エチレンジアミンの精製を兼
ねていると考えることができ、この方法によれば高純度
のＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミ
ンを得ることができる。抽剤としてはｎ−ヘプタンやジ
エチルエーテルなどを用いればよい。
いて、加水分解により生成する炭酸イオンを炭酸アルカ
リとして捕捉するのが好ましい。この場合には、Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチルカーボネート
に対して等モル以上の水酸化ナトリウム又は水酸化カリ
ウムを含む水溶液を用いる。加水分解反応液からのＮ−
アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンの単
離は、反応生成液を溶媒抽出し、得られた抽剤相から抽
剤を留去することにより行うのが好ましい。この方法は
Ｎ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−エチレンジアミンの精製を兼
ねていると考えることができ、この方法によれば高純度
のＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミ
ンを得ることができる。抽剤としてはｎ−ヘプタンやジ
エチルエーテルなどを用いればよい。
【００１４】なお、加水分解反応では、Ｎ，Ｎ′−ジア
ルキルイミダゾリニウムメチルカーボネートに対して等
モル以上の水を用いる。３倍モル以上、特に１０倍モル
以上の水を用いるのが好ましい。モル比の上限は、専ら
操作上の見地から決定される。すなわち不必要に大量の
水を用いることは、加水分解反応液中のＮ−アセチル−
Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類の濃度を低下
させ、反応生成液からの単離を困難にするからである。
ルキルイミダゾリニウムメチルカーボネートに対して等
モル以上の水を用いる。３倍モル以上、特に１０倍モル
以上の水を用いるのが好ましい。モル比の上限は、専ら
操作上の見地から決定される。すなわち不必要に大量の
水を用いることは、加水分解反応液中のＮ−アセチル−
Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミン類の濃度を低下
させ、反応生成液からの単離を困難にするからである。
【００１５】加水分解で生成するＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンは、通常は一般式
（３−Ａ）で表される化合物と一般式（３−Ｂ）で表さ
れる化合物との混合物である。しかしいずれの化合物も
有機酸との反応により同一のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミ
ダゾリニウム有機酸塩を生ずるので、加水分解により得
られたＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジ
アミンは、通常は混合物のままで有機酸との反応に供す
る。なお、前述の溶媒抽出により得られたＮ−アセチル
−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンは十分に高純
度なので、通常は、そのまま有機酸との反応に供する
が、所望ならば減圧蒸留、再結晶、カラムクロマトグラ
フィーなどで更に精製して用いることもできる。
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンは、通常は一般式
（３−Ａ）で表される化合物と一般式（３−Ｂ）で表さ
れる化合物との混合物である。しかしいずれの化合物も
有機酸との反応により同一のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミ
ダゾリニウム有機酸塩を生ずるので、加水分解により得
られたＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジ
アミンは、通常は混合物のままで有機酸との反応に供す
る。なお、前述の溶媒抽出により得られたＮ−アセチル
−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンは十分に高純
度なので、通常は、そのまま有機酸との反応に供する
が、所望ならば減圧蒸留、再結晶、カラムクロマトグラ
フィーなどで更に精製して用いることもできる。
【００１６】Ｎ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチ
レンジアミンと有機酸とを反応させて一般式（４）で表
されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩
を生成させる反応は公知方法、例えば特許第２９６４２
４４号公報に記載の方法に従って行うことができる。有
機酸としては、通常はフタル酸、マレイン酸、安息香
酸、サリチル酸などを用いる。有機酸はＮ，Ｎ′−ジア
ルキルエチレンジアミンに対して、モル比で１〜１．１
倍、特に１〜１．０３倍となるように用いるのが好まし
い。反応は水溶媒中で行うこともできるが、脱水反応な
ので有機溶媒中で行うのが好ましい。すなわちメタノー
ルなどの適当な有機溶媒にＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジ
アルキルエチレンジアミンと有機酸とを加えて、室温付
近で撹拌することにより容易に進行させることができ
る。次いで反応液から溶媒を留去すると目的とするＮ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を取得する
ことができる。得られたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウム有機酸塩は、所望ならば再結晶などの精製処理
を施したのち、γ−ブチロラクトン、スルホラン、エチ
レングリコールなどの適当な溶媒に溶解して、アルミニ
ウム電解コンデンサ用の電解液として用いる。
レンジアミンと有機酸とを反応させて一般式（４）で表
されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩
を生成させる反応は公知方法、例えば特許第２９６４２
４４号公報に記載の方法に従って行うことができる。有
機酸としては、通常はフタル酸、マレイン酸、安息香
酸、サリチル酸などを用いる。有機酸はＮ，Ｎ′−ジア
ルキルエチレンジアミンに対して、モル比で１〜１．１
倍、特に１〜１．０３倍となるように用いるのが好まし
い。反応は水溶媒中で行うこともできるが、脱水反応な
ので有機溶媒中で行うのが好ましい。すなわちメタノー
ルなどの適当な有機溶媒にＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジ
アルキルエチレンジアミンと有機酸とを加えて、室温付
近で撹拌することにより容易に進行させることができ
る。次いで反応液から溶媒を留去すると目的とするＮ，
Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩を取得する
ことができる。得られたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウム有機酸塩は、所望ならば再結晶などの精製処理
を施したのち、γ−ブチロラクトン、スルホラン、エチ
レングリコールなどの適当な溶媒に溶解して、アルミニ
ウム電解コンデンサ用の電解液として用いる。
【００１７】
【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１ Ｎ−アセチル−Ｎ−メチル−Ｎ′−エチルエチレンジア
ミンの製造；オートクレーブに、１−エチル−２−メチ
ル−２−イミダゾリン１６．８ｇ（０．１５モル）、炭
酸ジメチル２０．３ｇ（０．２２５モル）、及びメタノ
ール１９．２ｇを仕込んで密閉し、１３５℃で７時間反
応させた。反応生成液をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグ
ラフィー）及びＮＭＲで分析した結果、１−エチル−２
−メチル−２−イミダゾリンの転化率は１００％であ
り、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムメ
チルカーボネートが定量的に生成していた。この反応生
成液に１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１５０ｍＬ（０．１
５モル）を添加した。減圧下（３０Ｔｏｒｒ、４０℃）
でメタノールと炭酸ジメチルを留去したのち、反応生成
液を酢酸ブチルで抽出した。得られた抽剤相から酢酸ブ
チルを留去してＮ−アセチル−Ｎ−メチル−Ｎ′−エチ
ルエチレンジアミンとＮ−アセチル−Ｎ−エチル−Ｎ′
−メチルエチレンジアミンとの混合物１６．２ｇが得ら
れた。収率７５％。なお、Ｎ′−エチル体とＮ′−メチ
ル体との比率は、ＮＭＲで分析した結果、８５：１５で
あった。このＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチ
レンジアミンの硫酸イオン、塩素イオン及び臭素イオン
の含有量は、イオンクロマトグラフィーによる分析で
は、いずれも検出限界である５ｐｐｍ以下であった。
説明する。 実施例１ Ｎ−アセチル−Ｎ−メチル−Ｎ′−エチルエチレンジア
ミンの製造；オートクレーブに、１−エチル−２−メチ
ル−２−イミダゾリン１６．８ｇ（０．１５モル）、炭
酸ジメチル２０．３ｇ（０．２２５モル）、及びメタノ
ール１９．２ｇを仕込んで密閉し、１３５℃で７時間反
応させた。反応生成液をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグ
ラフィー）及びＮＭＲで分析した結果、１−エチル−２
−メチル−２−イミダゾリンの転化率は１００％であ
り、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムメ
チルカーボネートが定量的に生成していた。この反応生
成液に１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１５０ｍＬ（０．１
５モル）を添加した。減圧下（３０Ｔｏｒｒ、４０℃）
でメタノールと炭酸ジメチルを留去したのち、反応生成
液を酢酸ブチルで抽出した。得られた抽剤相から酢酸ブ
チルを留去してＮ−アセチル−Ｎ−メチル−Ｎ′−エチ
ルエチレンジアミンとＮ−アセチル−Ｎ−エチル−Ｎ′
−メチルエチレンジアミンとの混合物１６．２ｇが得ら
れた。収率７５％。なお、Ｎ′−エチル体とＮ′−メチ
ル体との比率は、ＮＭＲで分析した結果、８５：１５で
あった。このＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチ
レンジアミンの硫酸イオン、塩素イオン及び臭素イオン
の含有量は、イオンクロマトグラフィーによる分析で
は、いずれも検出限界である５ｐｐｍ以下であった。
【００１８】実施例２
Ｎ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−ジメチル−１，２−プロピレ
ンジアミンの製造；オートクレーブに、２，４−ジメチ
ル−２−イミダゾリン９．８ｇ（０．１モル）、炭酸ジ
メチル３６．０ｇ（０．４０モル）、及びメタノール２
５ｇを仕込んで密閉し、１４５℃で２０時間反応させ
た。反応中はオートクレーブの圧力が１ＭＰａを超えな
いように、オートクレーブからガスを流出させた。反応
生成液をＨＰＬＣ及びＮＭＲで分析した結果、２，４−
ジメチル−２−イミダゾリンの転化率は１００％で、
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウムメチル
カーボネートが定量的に生成していた。この反応生成液
に１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬ（０．１モ
ル）を添加した。減圧下（３０Ｔｏｒｒ、４０℃）で蒸
留してメタノール及び炭酸ジメチルを留去したのち、反
応生成液をジエチルエーテルで抽出した。得られた抽剤
相からジエチルエーテルを留去して、１−メチル−１−
（Ｎ−メチルアセトアミノ）−２−（Ｎ−メチルアミ
ノ）エタン
ンジアミンの製造；オートクレーブに、２，４−ジメチ
ル−２−イミダゾリン９．８ｇ（０．１モル）、炭酸ジ
メチル３６．０ｇ（０．４０モル）、及びメタノール２
５ｇを仕込んで密閉し、１４５℃で２０時間反応させ
た。反応中はオートクレーブの圧力が１ＭＰａを超えな
いように、オートクレーブからガスを流出させた。反応
生成液をＨＰＬＣ及びＮＭＲで分析した結果、２，４−
ジメチル−２−イミダゾリンの転化率は１００％で、
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウムメチル
カーボネートが定量的に生成していた。この反応生成液
に１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬ（０．１モ
ル）を添加した。減圧下（３０Ｔｏｒｒ、４０℃）で蒸
留してメタノール及び炭酸ジメチルを留去したのち、反
応生成液をジエチルエーテルで抽出した。得られた抽剤
相からジエチルエーテルを留去して、１−メチル−１−
（Ｎ−メチルアセトアミノ）−２−（Ｎ−メチルアミ
ノ）エタン
【００１９】
【化９】
と１−（Ｎ−メチルアセトアミノ）−２−メチル−２−
（Ｎ−メチルアミノ）エタン
（Ｎ−メチルアミノ）エタン
【００２０】
【化１０】
との混合物１０．１ｇを得た。収率７０％。このものを
イオンクロマトグラフィーにより分析した結果、硫酸イ
オン、塩素イオン及び臭素イオンの含有量は、いずれも
検出限界である５ｐｐｍ以下であった。なお、１−メチ
ル体と２−メチル体との比率は、ＮＭＲで分析した結
果、６０：４０であつた。
イオンクロマトグラフィーにより分析した結果、硫酸イ
オン、塩素イオン及び臭素イオンの含有量は、いずれも
検出限界である５ｐｐｍ以下であった。なお、１−メチ
ル体と２−メチル体との比率は、ＮＭＲで分析した結
果、６０：４０であつた。
【００２１】実施例３
ロータリーエバポレーターに、実施例１で得られたＮ−
アセチル−Ｎ−メチル−Ｎ′−エチルエチレンジアミン
５．００ｇ（３４．７ミリモル）、フタル酸５．７６ｇ
（３４．７ミリモル）及びメタノール２０ｇを加えて溶
解させた。次いで減圧下（３０Ｔｏｒｒ、４０℃）でメ
タノールを留去し、１−エチル−２，３−ジメチルイミ
ダゾリニウムフタル酸水素塩１０．１４ｇ（３４．７ミ
リモル）を得た。これにγ−ブチロラクトン３０．４２
ｇを加えて溶解させ、濃度２５重量％の１−エチル−
２，３−ジメチルイミダゾリニウムフタル酸水素塩のγ
−ブチロラクトン溶液を得た。このものの２５℃におけ
る電気伝導率は１２ｍＳ／ｃｍであり、アルミニウム電
解コンデンサ用電解液として好適である。
アセチル−Ｎ−メチル−Ｎ′−エチルエチレンジアミン
５．００ｇ（３４．７ミリモル）、フタル酸５．７６ｇ
（３４．７ミリモル）及びメタノール２０ｇを加えて溶
解させた。次いで減圧下（３０Ｔｏｒｒ、４０℃）でメ
タノールを留去し、１−エチル−２，３−ジメチルイミ
ダゾリニウムフタル酸水素塩１０．１４ｇ（３４．７ミ
リモル）を得た。これにγ−ブチロラクトン３０．４２
ｇを加えて溶解させ、濃度２５重量％の１−エチル−
２，３−ジメチルイミダゾリニウムフタル酸水素塩のγ
−ブチロラクトン溶液を得た。このものの２５℃におけ
る電気伝導率は１２ｍＳ／ｃｍであり、アルミニウム電
解コンデンサ用電解液として好適である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宇恵 誠
茨城県稲敷郡阿見町中央８丁目３番１号
三菱化学株式会社筑波研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式（１）で表されるイミダゾリン化
合物と炭酸ジメチルとを反応させて一般式（２）で表さ
れるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウムメチルカー
ボネートを生成させるＮ−アルキル化工程、 【化１】 （式中、Ｒ1a、Ｒ2 及びＲ3 は、それぞれ独立して水素
原子、メチル基又はエチル基を表す） 【化２】 （式中、Ｒ2 及びＲ3 は一般式（１）におけると同義で
ある。Ｒ1bは一般式（１）のＲ1aがエチル基の場合はエ
チル基であり、Ｒ1aが水素原子又はメチル基の場合はメ
チル基である）得られたＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾ
リニウムメチルカーボネートを加水分解して一般式（３
−Ａ）又は（３−Ｂ）で表されるＮ−アセチル−Ｎ，
Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンを生成させる加水分
解工程、 【化３】 （式中、Ｒ1b、Ｒ2 及びＲ3 は一般式（２）におけると
同義である）及び、得られたＮ−アセチル−Ｎ，Ｎ′−
ジアルキルエチレンジアミンに有機酸を反応させて一般
式（４）で表されるＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニ
ウム有機酸塩を生成させる環化工程 【化４】 （式中、Ｘ- は有機酸の残基である。Ｒ1b、Ｒ2 及びＲ
3 は一般式（２）におけると同義である）の各工程を経
ることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用の
Ｎ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造
方法。 - 【請求項２】 一般式（１）で表されるイミダゾリン化
合物が、１−エチル−２−メチル−２−イミダゾリン又
は２，４−ジメチル−２−イミダゾリンであることを特
徴とする請求項１記載のアルミニウム電解コンデンサ用
のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製
造方法。 - 【請求項３】 Ｎ−アルキル化工程を実質的に無水のメ
タノール溶媒中で行い、得られた反応生成液を水と混合
して加水分解することを特徴とする請求項１又は２記載
のアルミニウム電解コンデンサ用のＮ，Ｎ′−ジアルキ
ルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法。 - 【請求項４】 Ｎ−アルキル化工程を実質的に無水のメ
タノール溶媒中で行い、得られた反応生成液をアルカリ
性水溶液と混合して加水分解し、加水分解生成液から一
般式（３−Ａ）又は（３−Ｂ）で表されるＮ−アセチル
−Ｎ，Ｎ′−ジアルキルエチレンジアミンを有機溶媒で
抽出することを特徴とする請求項１又は２記載のアルミ
ニウム電解コンデンサ用のＮ，Ｎ′−ジアルキルイミダ
ゾリニウム有機酸塩の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223834A JP4839540B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | アルミニウム電解コンデンサ用のｎ，ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001223834A JP4839540B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | アルミニウム電解コンデンサ用のｎ，ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003040869A true JP2003040869A (ja) | 2003-02-13 |
| JP2003040869A5 JP2003040869A5 (ja) | 2008-09-04 |
| JP4839540B2 JP4839540B2 (ja) | 2011-12-21 |
Family
ID=19057101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001223834A Expired - Lifetime JP4839540B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | アルミニウム電解コンデンサ用のｎ，ｎ′−ジアルキルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4839540B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1017554A (ja) * | 1996-07-04 | 1998-01-20 | Mitsubishi Chem Corp | Ｎ−アルキル−ｎ′−メチルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法 |
| JPH11322720A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-24 | Sanyo Chem Ind Ltd | ４級環状アミジン有機酸塩の製造法 |
-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001223834A patent/JP4839540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1017554A (ja) * | 1996-07-04 | 1998-01-20 | Mitsubishi Chem Corp | Ｎ−アルキル−ｎ′−メチルイミダゾリニウム有機酸塩の製造方法 |
| JPH11322720A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-24 | Sanyo Chem Ind Ltd | ４級環状アミジン有機酸塩の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4839540B2 (ja) | 2011-12-21 |
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