JP2018181784A - Ionic liquid-modified substrate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of a method for fixing an exotic compound by ionic liquids as disclosed in the prior application already cited, thereby providing an ionic liquid-modified substrate which enables the fixing of various exotic molecules without causing a leak out of a substrate surface, and stabilization and activation of each exotic molecule by ionic liquid.SOLUTION: An ionic liquid-modified substrate is provided by strictly specifying the size and property of each ionic liquid for modification on a substrate, in which a space constructed on the substrate is made a reaction field that enables stabilization of an exotic molecule and the increase in the reactivity thereof. The ionic liquid-modified substrate comprises a substrate modified with ionic liquids given by the following chemical formula: [Z-R-X][A], where [Z-R-X]is represented by the general formulas (1) to (10). In the ionic liquid-modified substrate, the space that enables the fixing the exotic molecules can be provided on the substrate. An optimum reaction field can be provided according to the size and property of the exotic molecule. The exotic molecule thus fixed exhibits the stabilization and the increase in reactivity.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、イオン液体を用い外来性分子を基板に固定させたイオン液体修飾基板に関する。 The present invention relates to an ionic liquid modified substrate in which foreign molecules are immobilized on the substrate using an ionic liquid.

電極やセンサーなどの基板表面を合目的に化合物で修飾する技術は、これまでに様々な方法が提案されている。特に自己組織化単分子膜を利用した基板表面への化合物の修飾方法は、その簡便性などから非常に多くの研究が行われている。ただし、この方法では、化合物自身に何らかの結合性の官能基を導入することが必要であり、それら官能基を通して直接基板表面と、あるいは基板表面に別途修飾した化合物と結合させることで、化合物の基板表面への固定化を実現している。そのため、基板表面に修飾したい分子に官能基を導入する必要があり、そのため、化合物構造の再設計や、官能基の導入による性質が大きく変化することがしばしば報告されている。 Various techniques have been proposed for modifying the surface of a substrate such as an electrode or a sensor with a compound for the purpose. In particular, a great deal of research has been conducted on the method of modifying a compound on the substrate surface using a self-assembled monolayer, due to its simplicity and the like. However, in this method, it is necessary to introduce a functional group having binding properties to the compound itself, and the compound substrate is obtained by bonding directly to the substrate surface or a compound separately modified on the substrate surface through these functional groups. Realization of immobilization on the surface is realized. Therefore, it is necessary to introduce a functional group to the molecule to be modified on the substrate surface, and it is often reported that redesign of the compound structure or the introduction of the functional group significantly changes the properties.

上記の様な問題点を克服するために、発明者等の研究グル−プは導入する分子を改変することなく、基板表面に固定化する技術を開発した(特許文献1、非特許文献1)。この発明は、基板表面へ修飾可能な4級アンモニウムまたは4級ホスホニウ型イオン液体の合成法、およびそれらイオン液体を修飾した基板の作製法を示したものである。基板に修飾されたイオン液体はその立体障害から基板上では疎らに修飾され、イオン液体間に空間が生成する。そこに機能性分子をトラップすることが可能な技術である。 In order to overcome the problems as described above, the research group of the inventors has developed a technique for immobilizing on the surface of the substrate without modifying the molecules to be introduced (Patent Document 1, Non-patent Document 1). . The present invention shows a method of synthesizing a quaternary ammonium or quaternary phosphonium type ionic liquid which can be modified to the substrate surface, and a method of producing a substrate modified with such an ionic liquid. The ionic liquid modified on the substrate is sparsely modified on the substrate from its steric hindrance, creating a space between the ionic liquids. It is a technology that can trap functional molecules there.

しかし、この先願では、必ずしも目的の化合物を固定化することが出来ず、基板に修飾されたイオン液体隙間からトラップした分子が漏れ出すなどの問題があった。また、導入する分子の性質によっては、基板上に生成した空間に固定化できないものも存在した。また、近年イオン液体そのものが不安定化合物を安定化する、あるいは触媒反応を促進させることが報告されているが、従来の技術は機能性分子をトラップすることに止まり、そのままでは固定化した化合物の安定化、および活性化を行うことはできなかった(非特許文献2)。 However, in this prior application, there is a problem that the target compound can not always be immobilized, and molecules trapped in the ionic liquid gap formed on the substrate leak out. Also, depending on the nature of the molecule to be introduced, some could not be immobilized in the space generated on the substrate. Also, in recent years, it has been reported that the ionic liquid itself stabilizes the unstable compound or accelerates the catalytic reaction, but the conventional technology is limited to trapping the functional molecule, and if it is immobilized as it is Stabilization and activation could not be performed (Non-patent Document 2).

特願2012−167045号公報Japanese Patent Application No. 2012-167045

Chem.Commun.49,10184-10186(2013)Chem. Commun. 49, 10184-10186 (2013) Bull.Korean.Chem.Soc.,25,1531―1537(2004)Bull. Korean. Chem. Soc. , 25, 1531-1537 (2004).

本発明の課題は上記のような先願のイオン液体を用いた外来化合物の固定化方法の問題を解決し、様々な外来性分子を基板表面に漏出することなく固定化し、イオン液体により外来性分子を安定化、および活性化することが可能なイオン液体修飾基板を提供することである。 The object of the present invention is to solve the problem of the method for immobilizing foreign compounds using the ionic liquid of the prior application as described above, to immobilize various foreign molecules on the substrate surface without leakage, and to make foreign matter by ionic liquid. It is to provide an ionic liquid modified substrate capable of stabilizing and activating a molecule.

本発明者等は、従来のイオン液体修飾電極やこれまでに報告されているイオン液体の構造・性質を幅広く検討した結果、本発明に到達した。 The present inventors arrived at the present invention as a result of extensively studying the structures and properties of conventional ionic liquid modified electrodes and ionic liquids which have been reported so far.

すなわち、本発明の第一の特徴は、先願のように単に嵩高いだけのイオン液体ではなく、イオン液体の大きさを厳密に制御することにより、イオン液体を基板表面に修飾した際に生じるイオン液体間の空間の大きさを規定できることである。これにより、基板表面にトラップしたい機能性分子の大きさに合わせて、イオン液体間の空間の大きさを厳密に制御することが可能となり、トラップした分子漏出を防ぐことが可能となる。 That is, the first feature of the present invention occurs when the ionic liquid is modified on the substrate surface by strictly controlling the size of the ionic liquid, not the bulky ionic liquid as in the prior application. It is possible to define the size of the space between the ionic liquids. As a result, the size of the space between the ionic liquids can be strictly controlled in accordance with the size of the functional molecules to be trapped on the substrate surface, and the trapped molecular leakage can be prevented.

第二の特徴は、基板表面に修飾されるイオン液体の有する性質(極性、粘性、疎水性、親水性など)を基板表面に生じたイオン液体間の空間の性質に反映させることができることである。これにより、イオン液体間に生じた空間に様々な性質を付与することが可能になり、固定化する機能性分子の安定性や反応性に影響を及ぼすことが可能となる。また上記の第一の特徴により、修飾されたイオン液体と機能性分子の距離を最適化することで、空間内にトラップされた分子の安定性や反応性を制御することが可能となる。 The second feature is that the properties (polarity, viscosity, hydrophobicity, hydrophilicity, etc.) of the ionic liquid to be modified on the substrate surface can be reflected in the nature of the space between the ionic liquids formed on the substrate surface . This makes it possible to impart various properties to the space created between the ionic liquids, and to affect the stability and reactivity of the functional molecule to be immobilized. Further, according to the above first feature, by optimizing the distance between the modified ionic liquid and the functional molecule, it becomes possible to control the stability and reactivity of the molecule trapped in the space.

イオン液体の構造を示す概念図。The conceptual diagram which shows the structure of an ionic liquid. イオン液体と基板で形成される空間と外来性因子の関係を示す概念図。The conceptual diagram which shows the relationship of the space and foreign factor which are formed with an ionic liquid and a board | substrate. 外来性因子の種類を示す概念図。(a)単核金属錯体、(b)多核金属錯体、(c)有機分子、(d)タンパク質、(e)ナノ微粒子The conceptual diagram which shows the kind of foreign factor. (A) mononuclear metal complex, (b) polynuclear metal complex, (c) organic molecule, (d) protein, (e) nano particle イオン液体修飾基板に固定化されたコバルト錯体の概念図とその水中でのサイクリックボルタンメトリー測定の結果を示した図。The figure which showed the conceptual diagram of the cobalt complex fixed to the ionic liquid modification board | substrate, and the result of the cyclic voltammetry measurement in the water. イオン液体修飾基板に固定化された鉄複核錯体の概念図とその回転ディスク電極による酸素活性化能力の測定結果を示した図。The figure which showed the measurement result of the oxygen activation ability by the conceptual diagram of the iron binuclear complex fixed to the ionic liquid modification board | substrate, and its rotation disc electrode.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, modifications, and improvements can be made without departing from the scope of the invention.

(第1実施形態)
本発明で用いるイオン液体は、図1のような構造を有する、化学式[Z-R-X][A](式中[Z-R-X]は陽イオン、[A]は陰イオン)で表される(ただしnは1〜12までの整数)。
First Embodiment
The ionic liquid used in the present invention has a structure as shown in FIG. 1, and the chemical formula [Z-R n -X] + [A] - (wherein [Z-R n -X] + is a cation, [A] - is represented by the anion) (where n is an integer of up to 1-12).

基板上に修飾されたイオン液体間の距離を制御する複数の置換基Rは、基板上に修飾された嵩高いイオン液体分子間の距離を制御する。置換基Rの長さにより、基板表面に嵩高いイオン液体分子が修飾される際の分子間の距離が確定する。つまり基板上に修飾された嵩高いイオン液体がお互いにぶつからない範囲(置換基Rの長さのおよそ2倍)がイオン液体間の距離となり、基板上に形成される空間の水平方向の大きさとなる。 A plurality of substituents R n controlling the distance between the ionic liquid modified on the substrate controls the distance between bulky ionic liquid molecules modified on the substrate. The length of the substituent R n determines the intermolecular distance when bulky ionic liquid molecules are modified on the substrate surface. That is, the distance between the ionic liquids is a range in which the bulky ionic liquids modified on the substrate do not collide with each other (approximately twice the length of the substituent R n ), and the horizontal size of the space formed on the substrate It will be

置換基Rの少なくとも1つの末端には、嵩高いイオン液体を基板へ固定化し、嵩高いイオン液体の中心部分と修飾された基板との距離を制御する置換基Xが存在する。置換基Xは、チオール基、ジスルフィド基、チオエーテル基、カルボキシル基、アルデヒド基、−アミノ基、シラノ−ル基、リン酸基、アルケニル基、アルキニル基、またはアジ基の1つが選択され結合されている。また式中のZは様々な原子や比較的小さな有機化合物を示す。ただし、一般式(9)と(10)のZにおいて、P原子およびN原子は除き、更に、置換基Rおいて水素原子、および/または置換基Xおいてアルデヒド基を含む。イオン液体の中心部分と置換基Xの間の距離が、基板上に形成される空間の垂直方向の大きさを規定する。また置換基Xが存在しない残りの置換基Rの長さが、基板上に形成される空間の水平方向の大きさを規定する。 At least one end of the substituent R n is a substituent X which immobilizes the bulky ionic liquid to the substrate and controls the distance between the central portion of the bulky ionic liquid and the modified substrate. As the substituent X, one of thiol group, disulfide group, thioether group, carboxyl group, aldehyde group, -amino group, silanol group, phosphoric acid group, alkenyl group, alkynyl group, or azide group is selected and bonded. There is. In the formula, Z represents various atoms or relatively small organic compounds. However, in Z in the general formulas (9) and (10), P atom and N atom are excluded, and further, a hydrogen atom in the substituent R n and / or an aldehyde group in the substituent X are included. The distance between the central part of the ionic liquid and the substituent X defines the vertical dimension of the space formed on the substrate. Further, the length of the remaining substituent R n where the substituent X is not present defines the horizontal size of the space formed on the substrate.

陰イオン[A]としては、一価あるいはそれ以上の価数を有する陰イオンであり、公知の陰イオンを利用することができる。各種ハロゲンイオン、BF 、PF 、CFSO (略称TfO)、(CFSO(略称Tf)などが好適に用いられる。 Anion [A] - as is the anion with a monovalent or number more valent, can be a known anion. Various halogen ions, BF 4 , PF 6 , CF 3 SO 3 (abbr. TfO ), (CF 3 SO 2 ) 2 N (abbr. Tf 2 N ), and the like are suitably used.

[Z-R-X]は、以下の一般式(1)〜(10)で示される
一般式(1)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜5の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
[Z-R n -X] + is Formula (1) represented by the following general formula (1) ~ (10), R 1 to R 6 are independently a hydrogen atom, 1 to carbon atoms 30 alkyl group, alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, alkoxyalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, aminoalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and 1 to 30 carbon atoms - fluoroalkyl group, ants having 6 to 30 carbon atoms - group, an alkyl group, an alkenyl group, ants having an aralkyl group or a carbonyl group, having 7 to 30 carbon atoms - represents Le group or aralkyl group, or a R n R n + 1 (n is an integer of 1 to 5) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(2)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜4の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
In Formula (2), R 1 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 4) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(3)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜5の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
In Formula (3), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 5) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(4)について、R〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜9の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
In the general formula (4), R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 9) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(5)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜3の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
In the general formula (5), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 3) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(6)について、R〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜11の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
In the general formula (6), R 1 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 11) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(7)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜5の整数)が結合して環状構造を有していても良い。
In Formula (7), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 5) may be bonded to have a cyclic structure.

一般式(8)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜2の整数)が結合して環状構造を有していても良い
In the general formula (8), R 1 to R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 2) may have a cyclic structure

一般式(9)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜3の整数)が結合して環状構造を有していても良い。ただし、R〜Rの少なくとも一つは水素原子である。また、R〜Rに水素原子が存在しない場合は、置換基Xはアルデヒド基に限定される。
In Formula (9), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 3) may be bonded to have a cyclic structure. However, at least one of R 1 to R 4 is a hydrogen atom. Also, if there is no hydrogen atom in R 1 to R 4, the substituents X is limited to an aldehyde group.

一般式(10)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜3の整数)が結合して環状構造を有していても良い。ただし、R〜Rの少なくとも一つは水素原子である。また、R〜Rに水素原子が存在しない場合は、置換基Xはアルデヒド基に限定される。
In the general formula (10), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 3) may be bonded to have a cyclic structure. However, at least one of R 1 to R 4 is a hydrogen atom. Also, if there is no hydrogen atom in R 1 to R 4, the substituents X is limited to an aldehyde group.

(第2実施形態)
イオン液体の置換基Rの少なくとも1つの末端には、嵩高いイオン液体を基板へ固定化し、嵩高いイオン液体の中心部分と修飾された基板との距離を制御する置換基Xが存在する。置換基Xはイオン液体を修飾する基板と強固に結合し、イオン液体を基板に固定する役割を有する。置換基Xとしては、チオール基、ジスルフィド基、チオエーテル基、カルボキシル基、アルデヒド基、−アミノ基、シラノ−ル基、リン酸基、アルケニル基、アルキニル基、アジ基、またはフェニル基、ナフチル基、ピレニル基などの芳香族性を有する置換基の1つが選択され結合されている。ただし、一般式(9)と(10)において、置換基Rの少なくとも一つは水素原子である。また、一般式(9)と(10)において、置換基Rに水素原子が含まれない場合は、置換基Xはアルデヒド基に限定される。
置換基Xが存在する置換基Rとイオン液体の中心部分の長さが、基板上に構築される空間の垂直方向の大きさを規定する。具体的には、各イオン液体のカチオン部位と置換基Xの間を結ぶR置換基の実際の長さが、基板修飾されたイオン液体により生じる空間の垂直方向の大きさとなる。R置換基が折れ曲がることなく、完全に伸張した状態の配向をとる場合が、生じる空間の垂直方向の大きさが最大となる。
置換基Xが存在しない残りの置換基Rとイオン液体の中心部分の長さが、基板上に構築される空間の水平方向の大きさを規定する。具体的には、各イオン液体の置換基R同士が折れ曲がることなく、完全に伸張した状態で、お互いに接触せずに表面上に配向した状態をとる場合、基板上に修飾されたイオン液体間の中心部位の間の距離が、生じる空間の水平方向の大きさとなる。
各R置換基の疎水性、親水性、粘性などの性質が、基板上に構築される空間の性質を規定する。例えば、R置換基が疎水性の高いアルキル基の場合は、そのイオン液体が修飾された基板に構築される空間の性質は疎水的になる。また粘性の高いイオン液体が修飾された基板に構築される空間に閉じ込められた外来成分子は、空間を構築するイオン液体の粘度の影響を受けて、空間内での分子運動が遅くなる。
Second Embodiment
At least one end of the substituent R n of the ionic liquid is a substituent X which immobilizes the bulky ionic liquid to the substrate and controls the distance between the central portion of the bulky ionic liquid and the modified substrate. The substituent X is strongly bound to the substrate for modifying the ionic liquid, and has the role of fixing the ionic liquid to the substrate. As the substituent X, a thiol group, a disulfide group, a thioether group, a carboxyl group, an aldehyde group, an -amino group, a silanol group, a phosphoric acid group, an alkenyl group, an alkynyl group, an azidic group, or a phenyl group, a naphthyl group, One of the substituents having aromaticity such as pyrenyl group is selected and bonded. However, in the general formulas (9) and (10), at least one of the substituents R n is a hydrogen atom. Further, in the general formulas (9) and (10), when a hydrogen atom is not contained in the substituent R n , the substituent X is limited to an aldehyde group.
The length of the substituent R n in which the substituent X is present and the central portion of the ionic liquid define the vertical size of the space constructed on the substrate. Specifically, the actual length of the R n substituent connecting between the cation site of each ionic liquid and the substituent X is the size in the vertical direction of the space generated by the substrate-modified ionic liquid. When the R n substituent does not bend and assumes a fully stretched orientation, the vertical dimension of the space produced is greatest.
The remaining substituents R n where the substituent X is not present and the length of the central portion of the ionic liquid define the horizontal size of the space constructed on the substrate. Specifically, in the case where the substituent R n of each ionic liquid is in a completely stretched state without bending each other and in a state of being oriented on the surface without being in contact with each other, the ionic liquid modified on the substrate The distance between the central portions between them is the horizontal dimension of the space that occurs.
The hydrophobic, hydrophilic, viscous, and other properties of each R n substituent define the nature of the space to be built up on the substrate. For example, if the R n substituent is a highly hydrophobic alkyl group, the nature of the space in which the ionic liquid is built on the modified substrate will be hydrophobic. In addition, foreign components confined in a space in which a highly viscous ionic liquid is built on a modified substrate are affected by the viscosity of the ionic liquid that builds up the space, and molecular motion in the space is delayed.

本発明によるイオン液体修飾基板の概念図を図2に示す。
基板上にイオン液体を修飾する場合、基板の種類、導入する外来性分子の大きさ、性質などに合わせて使用するイオン液体を選択する必要がある。
修飾する基板としては、各種金属、各種金属酸化物、ガラス、シリコン、無機カーボン材料などが好適に用いられる。修飾する基板の種類に合わせてイオン液体の置換基Xを選択する必要がある。例えば、金や銅などの金属基板には置換基Xとして硫黄原子を含有する置換基であるチオール基、ジスルフィド基、チオエーテル基、酸化チタンなどの金属酸化物にはカルボキシル基、ガラス、シリコンにはシラノール基、カーボン材料にはフェニル基、ナフチル基、ピレニル基などの芳香族性置換基が好適に用いられる。
修飾する基板の性質は、イオン液体の修飾により基板上に構築される空間の性質に影響する。イオン液体の修飾により基板上に構築される空間は基板表面と表面に修飾されたイオン液体分子に取り囲まれた空間であるため、基板表面の物性は直接的・間接的に基板上に構築された空間の性質、例えば疎水性・親水性、反応性、安定性、伝導性などに影響を及ぼす。
A schematic diagram of an ionic liquid modified substrate according to the present invention is shown in FIG.
In the case of modifying an ionic liquid on a substrate, it is necessary to select the ionic liquid to be used according to the type of substrate, the size and nature of the foreign molecule to be introduced, and the like.
As the substrate to be modified, various metals, various metal oxides, glass, silicon, inorganic carbon materials and the like are suitably used. It is necessary to select the substituent X of the ionic liquid in accordance with the type of substrate to be modified. For example, metal substrates such as gold and copper, which are substituents having a sulfur atom as a substituent X, are thiol groups such as thiol groups, disulfide groups, thioether groups, and titanium oxides such as carboxyl groups, glass, and silicon. Aromatic substituents such as phenyl, naphthyl and pyrenyl are preferably used as silanol and carbon materials.
The nature of the substrate to be modified influences the nature of the space built up on the substrate by modification of the ionic liquid. Since the space constructed on the substrate by modification of the ionic liquid is a space surrounded by the substrate surface and the modified ionic liquid molecules on the surface, the physical properties of the substrate surface are constructed directly and indirectly on the substrate It affects the properties of the space, such as hydrophobicity, hydrophilicity, reactivity, stability, conductivity, etc.

本発明におけるイオン液体修飾基板へ固定化する外来性分子の概念図を図3に示す。
イオン液体が修飾されたことで基板上に構築される空間に固定される外来成分子は、その空間に固定可能なものであれば、どのような分子も固定することが可能である。具体的には、各種金属錯体、各種有機化合物、タンパク質などの生体分子、および金属微粒子などが好適に用いられる。ただし、基板上に構築された空間が、外来性分子を固定することが可能な十分な大きさを有していることが必要であるが、固定する際に完全に外来性分子を内包可能な空間である必要はない。空間が極端に小さい場合は外来性分子を空間内に固定化することはできないが、ある程度、例えば外来性分子の半分程度の空間であっても、外来性分子の固定化は可能である。その場合、基板上に修飾されたイオン液体分子から、外来性分子がどの程度露出しているかによって、例えば、電子移動反応や触媒反応などの外来性分子の反応性や反応速度が制御可能である。
A conceptual view of the foreign molecule to be immobilized on the ionic liquid modified substrate in the present invention is shown in FIG.
The foreign component fixed in the space built on the substrate by the modification of the ionic liquid can fix any molecule as long as it can be fixed in the space. Specifically, various metal complexes, various organic compounds, biomolecules such as proteins, and metal fine particles are suitably used. However, the space built on the substrate needs to have a sufficient size to fix the foreign molecule, but when fixing, it can completely contain the foreign molecule. It does not have to be space. When the space is extremely small, the exogenous molecule can not be immobilized in the space, but immobilization of the exogenous molecule is possible even to some extent, for example, about half the space of the exogenous molecule. In that case, for example, the reactivity or reaction rate of the foreign molecule such as electron transfer reaction or catalytic reaction can be controlled depending on how much the foreign molecule is exposed from the ionic liquid molecule modified on the substrate. .

外来性分子をイオン液体が修飾された基板上に構築される空間に固定する方法は様々なものが挙げられる。最も簡便な方法は、イオン液体が修飾された基板を外来成分子が含まれる溶液に浸漬することである。平衡により溶液中の分子がイオン液体間の空間に移動することで、分子を固定化することが可能である。またイオン液体を基板に修飾する際に、外来性分子を共存させ、イオン液体を基板に修飾しながら外来性分子を固定する方法も可能である。修飾するイオン液体自身に外来性分子を溶解させて基板を浸漬、あるいは基板上に滴下することでも作製可能である。またイオン液体を修飾した基板を外来性分子を含む溶液に浸し、外部から電位や磁場などを加えることで、強制的に外来性分子を基板近傍まで移動させ、基板上に固定化することも可能である。 There are various methods for immobilizing foreign molecules in the space where the ionic liquid is built on the modified substrate. The most convenient method is to immerse the substrate modified with the ionic liquid in a solution containing foreign components. It is possible to immobilize the molecules by moving the molecules in the solution to the space between the ionic liquids by equilibrium. In addition, when modifying an ionic liquid on a substrate, a method is also possible in which an exogenous molecule is made to coexist and the exogenous molecule is immobilized while modifying the ionic liquid on a substrate. It can also be produced by dissolving a foreign molecule in the ionic liquid to be modified itself and immersing or dropping the substrate on the substrate. In addition, by immersing the substrate modified with the ionic liquid in a solution containing foreign molecules and applying an electric potential or a magnetic field from the outside, the foreign molecules can be forcibly moved to the vicinity of the substrate and immobilized on the substrate. It is.

(第3実施形態)
本発明によりイオン液体修飾基板上の空間に固定化された外来性分子は、イオン液体および基板からの相互作用、あるいはその空間に分子が孤立したことによる効果により、様々な性質および反応性の変化が起こる。
例えば、水に不溶な外来性分子の場合、本発明によりイオン液体修飾基板上に固定化することで、水中においてもその反応性を利用することが可能である(図4)。図4(1)は本発明によるイオン液体修飾基板に固定化されたコバルト錯体の概念図である。図4(2)aはコバルト錯体の水中での電気化学測定結果、図4(2)bはイオン液体修飾基板により固定化されたコバルト錯体の水中での電気化学測定結果を示す。この錯体は水に不溶のため水中での性質を確認することができなかったが、本発明により水中での性質や反応性が明らかとなった。
また水中で極端に不安定な外来性分子の場合、その分子の構造に合わせたイオン液体修飾基板を用いて固定化することで、大きな安定化効果を受ける。その結果、水中においてもその電気化学的挙動の観測が可能となる(図5)。図5(1)は本発明によるイオン液体修飾基板に固定化された鉄複核錯体の概念図である。本錯体は水分によって簡単に分解するため、通常水中での測定は困難であるが、本発明によりイオン液体修飾基板に固定化されたことで、水中での電気化学測定が可能となった。
また反応性の変化という点では、特にイオン液体修飾基板上の空間の大きさを制御することにより、空間中に固定化された外来性分子の分子運動や他の分子との反応性を抑制し、その安定性や電子移動反応速度を規定することが可能である。このような外来性分子の反応性の制御により、例えば、電気化学触媒反応における大幅な過電圧の低下を引き起こすことが可能である。また反応性の向上を引き起こすことも可能である。図5(2)は本発明によるイオン液体修飾基板に固定化された鉄複核錯体を用いた回転ディスク電極の測定家かである。各プロットから求められた直線の傾きから、本錯体はイオン液体修飾基板に固定化されることで、通常2電子還元過程であった酸素還元反応が、4電子過程で進行すること、つまりイオン液体修飾基板により反応性が向上したことを示している。
Third Embodiment
The foreign molecules immobilized in the space on the ionic liquid modified substrate according to the present invention are changed in various properties and reactivity due to the interaction from the ionic liquid and the substrate or the effect of the isolation of the molecule in the space. Happens.
For example, in the case of a water-insoluble foreign molecule, by immobilizing it on an ionic liquid-modified substrate according to the present invention, it is possible to utilize its reactivity even in water (FIG. 4). FIG. 4 (1) is a schematic view of a cobalt complex immobilized on an ionic liquid modified substrate according to the present invention. Fig. 4 (2) a shows the result of electrochemical measurement of the cobalt complex in water, and Fig. 4 (2) b shows the result of electrochemical measurement of the cobalt complex immobilized by the ionic liquid modified substrate in water. Although this complex was insoluble in water, its properties in water could not be confirmed, but the properties and reactivity in water were clarified by the present invention.
Also, in the case of an extremely unstable foreign molecule in water, a large stabilization effect is obtained by immobilizing it using an ionic liquid modified substrate matched to the structure of the molecule. As a result, it is possible to observe its electrochemical behavior even in water (Fig. 5). FIG. 5 (1) is a schematic view of an iron dinuclear complex immobilized on an ionic liquid modified substrate according to the present invention. The complex is usually difficult to measure in water because it is easily decomposed by water, but the immobilization on an ionic liquid modified substrate according to the present invention enables electrochemical measurement in water.
Also, in terms of changes in reactivity, in particular, by controlling the size of the space on the ionic liquid-modified substrate, the reactivity of foreign molecules immobilized in the space with other molecules is suppressed. It is possible to define its stability and electron transfer reaction rate. Control of the reactivity of such foreign molecules can cause, for example, a significant reduction in overpotential in electrochemical catalysis. It is also possible to cause an improvement in reactivity. FIG. 5 (2) is a measuring device of a rotating disk electrode using an iron dinuclear complex immobilized on an ionic liquid modified substrate according to the present invention. The complex is fixed to the ionic liquid modified substrate from the slope of the straight line obtained from each plot, so that the oxygen reduction reaction, which is usually a two-electron reduction process, proceeds in the four-electron process, that is, the ionic liquid This shows that the modified substrate has improved the reactivity.

本出願記載の技術により、様々な分子性触媒材料を基板表面に固定化することが可能となり、その触媒反応の効率や触媒自体の耐久性の向上が可能となる。具体的な用途としては、燃料電池、二次電池などの各種電極触媒材料、電気分解水素製造装置、アンモニア製造装置などの電極材料などへの利用が挙げられる。また二酸化炭素還元やC1化学における物質変換触媒の担体としての利用も可能である。 The technology described in the present application makes it possible to immobilize various molecular catalyst materials on the substrate surface, and it is possible to improve the efficiency of the catalytic reaction and the durability of the catalyst itself. Specific applications include application to various electrode catalyst materials such as fuel cells and secondary batteries, electrode materials such as an electrolytic hydrogen production apparatus and an ammonia production apparatus, and the like. Moreover, utilization as a support | carrier of the substance conversion catalyst in carbon dioxide reduction or C1 chemistry is also possible.

1 イオン液体
2 基板
3 外来性分子
4 イオン液体修飾基板上の空間
1 ionic liquid 2 substrate 3 foreign molecule 4 space on ionic liquid modified substrate

Claims (6)

化学式[Z-R-X][A]([Z-R-X]は陽イオン、[A]は陰イオン、Zは原子または有機化合物、Xは結合性置換基)で表されるイオン液体において、前記[Z-R-X]は、一般式(1)〜(10)で示されることを特徴とするイオン液体修飾基板。 Formula [Z-R n -X] + [A] - ([Z-R n -X] + cation, [A] - anion, Z is atom or an organic compound, X is bonded substituent) In the ionic liquid represented by the above, [ZR n -X] + is represented by the general formulas (1) to (10). 一般式(1)〜(10)で示されるイオン液体の複数の置換基Rにより、基板上に修飾されたイオン液体間の距離を厳密に制御することが可能なイオン液体修飾基板。 An ionic liquid modified substrate capable of closely controlling the distance between ionic liquids modified on a substrate by a plurality of substituents R n of the ionic liquid represented by the general formulas (1) to (10). 一般式(1)〜(10)で示されるイオン液体の複数の置換基Rのうち、少なくとも一つの端部に結合性置換基Xを有するRにより、Zと基板からの距離を厳密に制御することが可能なイオン液体修飾基板。 Of the plurality of substituents R n of the ionic liquid represented by the general formulas (1) to (10), the distance from Z to the substrate is strictly determined by R n having a binding substituent X at at least one end. Ionic liquid modified substrate that can be controlled. 一般式(1)〜(10)で示されたイオン液体が修飾されることで、イオン液体間に外来性分子を固定化することが可能なイオン液体修飾基板。 An ionic liquid modified substrate capable of immobilizing foreign molecules between ionic liquids by modifying the ionic liquids represented by the general formulas (1) to (10). イオン液体間に固定化された外来性分子の安定化を向上することが可能なイオン液体修飾基板。 An ionic liquid modified substrate capable of improving the stabilization of foreign molecules immobilized between ionic liquids. イオン液体間に固定化された外来性分子の安定化および反応性を向上することが可能なイオン液体修飾基板。

一般式(1)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜5の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(2)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜4の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(3)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜5の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(4)について、R〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜9の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(5)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜3の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(6)について、R〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜11の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(7)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜5の整数)が結合して環状構造を有していても良い。

一般式(8)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜2の整数)が結合して環状構造を有していても良い

一般式(9)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜3の整数)が結合して環状構造を有していても良い。ただし、R〜Rの少なくとも一つは水素原子である。また、R〜Rに水素原子が存在しない場合は、置換基Xはアルデヒド基に限定される。

一般式(10)について、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルコキシアルキル基、炭素数1〜30のアミノアルキル基、炭素数1〜30のパ−フルオロアルキル基、炭素数6〜30のアリ−ル基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはカルボニル基を有するアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基もしくはアラルキル基を表し、またはRとRn+1(nは1〜3の整数)が結合して環状構造を有していても良い。ただし、R〜Rの少なくとも一つは水素原子である。また、R〜Rに水素原子が存在しない場合は、置換基Xはアルデヒド基に限定される。

An ionic liquid modified substrate capable of improving the stabilization and reactivity of foreign molecules immobilized between ionic liquids.

In the general formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 5) may be bonded to have a cyclic structure.

In Formula (2), R 1 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 4) may be bonded to have a cyclic structure.

In Formula (3), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 5) may be bonded to have a cyclic structure.

In the general formula (4), R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 9) may be bonded to have a cyclic structure.

In the general formula (5), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 3) may be bonded to have a cyclic structure.

In the general formula (6), R 1 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 11) may be bonded to have a cyclic structure.

In Formula (7), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 5) may be bonded to have a cyclic structure.

In the general formula (8), R 1 to R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 2) may have a cyclic structure

In Formula (9), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 3) may be bonded to have a cyclic structure. However, at least one of R 1 to R 4 is a hydrogen atom. Also, if there is no hydrogen atom in R 1 to R 4, the substituents X is limited to an aldehyde group.

In the general formula (10), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, 1 to 30 alkoxyalkyl group, C1 to C30 aminoalkyl group, C1 to C30 perfluoroalkyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 aralkyl group, Or an alkyl group having a carbonyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, or R n and R n + 1 (n is an integer of 1 to 3) may be bonded to have a cyclic structure. However, at least one of R 1 to R 4 is a hydrogen atom. Also, if there is no hydrogen atom in R 1 to R 4, the substituents X is limited to an aldehyde group.

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