JP2010006740A - 金属錯体型イオン液体の製造方法、金属錯体型イオン液体、及びこれを用いる金属ナノ粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一価の金属カチオンを含有する化合物(A)とモノアルキルイミダゾール(B)とを、ニトリル基を有する化合物(C)からなる有機媒体中で混合することを特徴とする金属錯体型イオン液体の製造方法。この製造方法で得られる金属錯体型イオン液体中の金属カチオンを還元して金属ナノ粒子を得ることを特徴とする金属ナノ粒子の製造方法。
【選択図】 図7
Description
で表されることを特徴とする金属錯体型イオン液体を提供するものである。
単離乾燥した金属ナノ粒子を両面テープにてサンプル支持台に固定し、それをキーエンス製表面観察装置VE−9800にて観察した。
[1−ブチルイミダゾールの合成]
1Lの三角フラスコにDMSO200mlを入れ、イミダゾール〔Mw:68.08〕6.809g(0.100mol)、KOH(和光純薬製)8.395g(0.150mol)を溶解し、25℃水浴中で23時間撹拌した。ここに1−ブロモブタン(東京化成製)13.678g(0.100mol)を加え、同条件下で8時間撹拌した。その後、超純水200ml加えて、クロロホルムで抽出した(20ml×6)。得られた有機層を超純水によりpHが7になるまで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過した。減圧留去によりクロロホルムを除去し、真空乾燥を行い、黄色透明の液体を得た。この液体を減圧蒸留し(b.p.84℃)、無色透明の液体を得た。収量6.70g(収率54%)。なお、ここで得られた化合物の同定を1H−NMR(ブルカー社製 Topspin 300 MHz)で行い、スペクトルを図1、その帰属を下記表1に示す。
[アセトニトリル1−ブチルイミダゾール銀(I)トリフルオロメタンスルホネート(液状化合物1)の合成]
100mlのナス型フラスコにトリフルオロメタンスルホニルイミド銀(AgCF3SO3)(Aldrich)1.996g(7.78mmol)を入れ、アセトニトリル10mlに溶解させ、前記合成例1で得た1−ブチルイミダゾール1.023ml(7.78mmol)を加えて、24時間25℃で撹拌した。反応媒体であるアセトニトリルを減圧下留去した。濃縮された液体を水で洗浄した後、凍結乾燥を経て、無色透明の液状化合物1を得た。収量3.01g(収率98%)。
[アセトニトリル1−ブチルイミダゾール銀(I)ビストリフルオロメタンスルホニルイミド(液状化合物2)の合成]
100mlのナス型フラスコにビストリフルオロメタンスルホニルイミド銀(AgTFSI)(Aldrich製)1.000g(2.575mmol)を入れ、アセトニトリル10mlに溶解させ、1−ブチルイミダゾール338.5μl(2.575mmol)を加えて、24時間25℃で撹拌した。反応媒体であるアセトニトリルを減圧下留去した。濃縮された液体を水で洗浄した後、凍結乾燥を経て、無色透明の液状化合物2を得た。収量1.32g(収率97%)。
[アセトニトリル1−ブチルイミダゾール銅 (I) トリフルオロメタンスルホネート(液状化合物3)の合成]
100mlのナス型フラスコにトリフルオロメタンスルホニルイミド銅(CuCF3SO3)(Mw:212.59)1.654g(7.78mmol)を入れ、アセトニトリル10mlに溶解させ、1−ブチルイミダゾール1.023ml(7.78mmol)を加えて、24時間25℃で撹拌した。反応媒体であるアセトニトリルを減圧下で留去した。濃縮された液体を水で洗浄した後、凍結乾燥を経て、無色透明の液状化合物3を得た。収量2.67g(収率95%)。元素分析値から、銅/1ブチルイミダゾール/トリフルオロメタンスルホネートが1/1/1であることがわかった。
[化合物1の光還元による銀ナノ粒子の合成]
化合物1(Mw:394.8)0.0502g(0.127mmol)をサンプル瓶に入れ、超高圧水銀灯照射による光還元を行った(光量:6mW/cm2、光照射時間:30、60、120分、温度:26oC)。光還元後の溶液についてメンブランフィルター(孔径:100nm)にてろ過を行い、超純水、メタノールで数回洗浄した。析出物が載ったメンブランフィルターをそのまま真空乾燥後、SEM基盤上のカーボンメッシュに貼り付け、SEM観察を行った。
[液状化合物1の光還元による銀ナノ粒子の合成]
光量を22mW/cm2にした以外、実施例4と同様な条件で120分照射し、化合物1の光還元を行なった。図7には120分照射後のSEM写真を示した。光量を上げることで、銀ナノ粒子の生成量が多く増え、粒子径も小さくなることを確認した。
[液状化合物1の還元剤による銀ナノ粒子の合成]
L(+)−アスコルビン酸(Mw:176.13)0.0879g(0.5mmol)を超純水に溶解させ、10mMのアスコルビン酸水溶液とした。液状化合物1 0.0421g(0.107mmol)をサンプル瓶に入れ、10mMのアスコルビン酸水溶液1mlを加えた。液状化合物1とアスコルビン酸水溶液とは混合せず、液状化合物1が下層になった。この混合物を25℃で8時間攪拌した。混合液を遠心し、銀の固体を沈殿させ、それをアセトニトリルで2回洗浄後、SEM観察し図8に写真を示した。銀ナノ粒子がビッシリ詰まったイメージを観察した。
Claims (6)
- 一価の金属カチオンを含有する化合物(A)とモノアルキルイミダゾール(B)とを、ニトリル基を有する化合物(C)からなる有機媒体中で混合することを特徴とする金属錯体型イオン液体の製造方法。
- 前記一価の金属カチオンを含有する化合物(A)における金属種が銀又は銅である請求項1記載の金属錯体型イオン液体の製造方法。
- 前記ニトリル基を有する化合物(C)がアセトニトリル、プロピオノニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、フェニルアセトニトリルおよびアクリロニトリルからなる群から選ばれる一種以上の化合物である請求項1又は2記載の金属錯体型イオン液体の製造方法。
- 請求項1〜3の何れか一項に記載の製造方法で得られる金属錯体型イオン液体中の金属カチオンを還元して金属ナノ粒子を得ることを特徴とする金属ナノ粒子の製造方法。
- 前記還元反応が、光を照射する光還元によるものである請求項4記載の金属ナノ粒子の製造方法。
- 下記一般式(1)
で表されることを特徴とする金属錯体型イオン液体。
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JP2007503415A (ja) * | 2003-08-26 | 2007-02-22 | エコール・ポリテクニーク・フェデラル・ドゥ・ローザンヌ(ウペエフエル) | ニトリル官能基が組み込まれているイミダゾリウム塩に基づくイオン性液体 |
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