JP5265197B2 - P−n結合を含むホスホニウムカチオンを有するイオン液体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
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)
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。
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〜R11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〜R11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。特に好ましい組み合わせ例としては、X1、X2およびX3がC原子、R1がプロピル基、R2,R3がH原子、R4、R5がエチル基、かつR6〜R11がH原子であるホスホニウムカチオン、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2がブチル基、R4、R5、R6、R7、R9、R10がエチル基であるホスホニウムカチオン、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2、R4,R6、R9がメチル基、R5、R7、R10がブチル基であるホスホニウムカチオン、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2がエチル基、R4、R6、R9がメチル基、R5、R7、R10がブチル基であるホスホニウムカチオンなどがあげられる。
またカチオンの対称性を下げることによる融点への影響の例として、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2、R4、R5、R6、R7.R9、R10がすべてエチル基であるカチオンと(CF3SO2)2N−アニオンからなるイオン液体の融点は約90℃であるのに対し、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2がブチル基、R4、R5、R6、R7.R9、R10がすべてエチル基であるカチオンと(CF3SO2)2N−アニオンからなるイオン液体の融点は約25℃であり、対称性を下げることにより融点を約65℃下げることを確認できている。
またこれら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、特に好ましくは(CF3SO2)2N-またはBF4 -のアニオン成分である。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。
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P原子上に陽電荷を置いたホス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。
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。
そして、前記一般式(4)または(5)で示される化合物と反応させ、組み合わされるアニオン成分Qとしては、前述のアニオン成分を挙げることができる。
(a)クロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた300mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン10.0g(0.0728mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、ジエチルアミン30.0ml(0.291mol)を、3時間かけてゆっくり滴下した。窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、77.8−78.2℃)。透明液体のクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィンが8.07g得られた。収率は53%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)
δ3.20-3.14(m, 8H)
1.14(t, 12H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ160.56(s, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(a)で得られたクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィン8.07g(0.038mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を38ml滴下した。15分攪拌したあと、ゆっくりと昇温してから、45分間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、63.9−65.7℃)。透明液体のメチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィンが5.10g得られた。収率は71%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)
δ3.05-2.92 (m, 8H)
1.26(d,3H)
1.00(t,12H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ79.19 (m,1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(b)で得られたメチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィン2.82g(0.0148mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジメチル1.7ml(0.018mol)を滴下した。室温で4時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸メチルを4.25g得た。収率は91%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)
δ3.98(s,3H)
3.20-3.08 (m,8H)
2.14(d,6H)
1.19(t,12H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.19(m,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(c)で得られたジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸メチル4.25g(0.0134mol)と超純水25mlを加え、攪拌しながらLiTFSI4.2g(0.015mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエパボレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを4.77g得た。収率は73%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)
δ3.15-3.04 (m, 8H)
1.95(d, 6H)
1.17(t, 12H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.93(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ59.70(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(e)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(b)で得られたメチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィン2.28g(0.012mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル2.85ml(0.0144mol)を滴下した。室温で21時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、黄色液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルを3.13g得た。収率は65%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)
δ4.03(t, 2H)
3.20-3.08(m, 8H)
2.47-2.37(m, 2H)
2.12(d, 3H)
1.67-1.37(m, 8H)
1.19(t, 12H)
0.97(t, 3H)
0.91(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ65.23(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル3.13g(0.0078mol)と超純水25mlを加え、攪拌しながらLiTFSI2.5g(0.086mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを3.02g得た。収率は73%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)
δ3.15-3.04 (m, 8H)
2.27-2.18(m, 2H)
1.91(d, 3H),
1.55-1.42(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.86(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.86(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
また、交流インピーダンス法(北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000)による25℃における導電率は0.088Sm-1であった。
更に、作用電極および対極をPtとして、参照電極にLiを用いて、北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000を用いて測定したサイクリックボルタモグラムより、電位窓はLi/Li+に対して、−0.1V〜4.7Vであった。メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドのCV曲線を図1に示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル2.00g(0.0050mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらNH4BF40.6g(0.0055mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水50mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムテトラフルオロボレートを0.93g得た。収率は53%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)
δ3.12(m, 8H)
2.28(m, 2H)
1.97(d, 3H)
1.57-1.46(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-152.51(d, 4F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ63.80(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル2.00g(0.0050mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiPF60.84g(0.0055mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水50mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファートを1.78g得た。収率は83%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)
δ3.11(m, 8H)
2.23(m, 2H)
1.92(d, 3H),
1.58-1.43(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-72.75(d, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ 63.80(m, 1P)
-144.29(hept, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(i)ビス(ジエチルアミノ)(トリメチルシリルメチル)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの3口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、マグネシウム 0.36g(14.8mmol)と無水ジエチルエーテル10mlを仕込んだ。数滴の1,2−ジブロモエタンを加えマグネシウムを活性化してから、クロロメチルトリメチルシラン2.0ml(14.2mmol)を発熱に気をつけながら滴下した。1時間ドライヤーで穏やかに加熱しながら攪拌すると、溶液は暗色に変化した。その後、−78℃に冷却してから(a)で合成したクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィン3.0g(14.2mmol)を滴下し、室温に戻してから1時間還流した。ろ過し、結晶を無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行い(0.2kPa/74.3−79.5℃)、無色透明液体のビス(ジエチルアミノ)(トリメチルシリルメチル)ホスフィンが2.29g得られた。収率は62%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)
δ2.98-2.84(m, 8H)
0.95(m, 14H)
0.00(s, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ84.01(s, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(i)で得られたビス(ジエチルアミノ)(トリメチルシリルメチル)ホスフィン1.15g(0.0044mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジメチル0.50ml(0.0053mol)を滴下した。室温で18時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウム硫酸メチルを1.34g得た。収率は79%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)
δ3.49(s, 3H)
3.33-3.20(m, 8H)
2.27-2.16(m, 5H)
1.21(t, 9H)
0.30(s, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.07(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(j)で得られたビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウム硫酸メチル1.34g(0.0035mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiTFSI1.1g(0.0038mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水20mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを1.13g得た。収率は58%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)
δ3.09(m, 8H)
1.94 (d, 3H)
1.70(d, 2H)
1.17(t, 9H)
0.25(s, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.78(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ60.62(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(l)1,1−ビス(ジエチルアミノ)−3−メチル−3−ホスホレ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
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの3口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、塩化アルミニウム1.90g(0.0142mol)と無水ジクロロメタン30mlを加え、氷冷しながら(a)で合成したクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィン3.0g(0.0142mol)を無水ジクロロメタン25mlに溶かした溶液を滴下した。1時間攪拌したあと、0℃に冷却してからイソプレン1.42ml(0.0142mol)を滴下した。室温で1時間攪拌した。その後LiTFSI4.5g(0.016mol)を加え、室温で一晩攪拌した。その後、超純水で濁らなくなるまで洗い、有機相をロータリーエバポレーターで濃縮した後、ジエチルエーテルで3回洗浄し、80℃で真空乾燥した。白色結晶として1,1−ビス(ジエチルアミノ)−3−メチル−3−ホスホレニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを0.94g得た。収率は13%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)
δ5.69(d, 1H)
3.15(m, 8H)
3.00-2.91(m, 4H)
1.92(s, 3H)
1.19(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.87(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ81.46(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(m)クロロ(N,N’−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた1000mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン31.9g(0.233mol)と無水ジエチルエーテル500mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N,N'−ジメチルエチレンジアミン25.0ml(0.233mol)を、ゆっくり滴下した。さらにトリエチルアミン65.0ml(0.465mol)をゆっくり滴下した。室温で1時間半攪拌した後、窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、44−52℃)。透明液体のクロロ(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンが16.28g得られた。収率は46%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)
δ3.32(d, 4H)
2.78(d, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ171.30(s, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(m)で得られたクロロ(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィン8.00g(0.0524mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を53ml滴下した。攪拌しながら、ゆっくりと昇温してから、1時間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(4.6kPa、62.3℃)。透明液体のメチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンが3.76g得られた。収率は54%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 Shield300 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)
δ3.21-3.16 (m, 2H)
3.01-2.96(m, 2H)
2.64(d, 6H)
0.89(d, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ118.38 (s, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(n)で得られたメチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィン0.80g(0.0061mol)を加え、氷冷した後、n−ブチルアイオダイド1.15g(0.0062mol)を滴下した。室温で16時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムアイオダイドを1.65g得た。収率は86%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:D2O, 標準物質: 2,2-ジメチル-2-シラペンタン-5-スルホネート)
δ3.28(d-d, 4H)
2.68 (d, 6H)
2.24(m, 2H)
1.75(d, 3H)
1.39-1.30(m, 4H)
0.81(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒: D2O, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ80.69(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(o)で得られたメチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムアイオダイド1.65g(0.0052mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiTFSI1.7g(0.0057mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水20mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを0.31g得た。収率は13%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)
δ3.38(d-d, 4H)
2.80 (d, 6H)
2.27(m, 2H)
1.84(d, 3H)
1.47-1.36(m, 4H)
0.93(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.95(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ80.66(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(q)ジクロロ(ジエチルアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた300mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン6.0ml(0.069mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、ジエチルアミン7.1ml(0.069mol)を、3時間かけてゆっくり滴下した。窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、27.3−28.2 ℃)。透明液体のジクロロ(ジエチルアミノ)ホスフィンが6.84g得られた。収率は57%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)
δ3.40-3.29(m, 4H)
1.19(t, 8H),
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ162.67(s, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(q)で得られたジクロロ(ジエチルアミノ)ホスフィン5.23g(0.0312mol)と無水ジエチルエーテル60mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を60ml滴下した。15分攪拌したあと、ゆっくりと昇温してから、45分間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(10.8kPa、69.5−70.0℃)。透明液体のジメチル(ジエチルアミノ)ホスフィンが1.87g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)
δ2.97-2.86(m, 4H)
1.09(d, 6H)
1.01(t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ35.04 (m, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(r)で得られたジメチル(ジエチルアミノ)ホスフィン0.62g(0.0046mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル1.1ml(0.0056mol)を滴下した。室温で42時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルを1.18g得た。収率は75%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:acetone-d6, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.85(t, 2H)
3.27(m, 4H)
2.53(m, 2H)
2.16(d, 6H)
1.62-1.39(m, 8H)
1.19(t, 6H)
0.98-0.88(m, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒acetone-d6, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ61.67(m, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(s)で得られたジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.15g(0.0034mol)と超純水25mlを加え、攪拌しながらLiTFSI1.2g(0.0042mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で14時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを1.39g得た。収率は87%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)
δ3.10(m, 4H)
2.19(m, 2H)
1.91(d, 6H)
1.48(m, 4H)
1.17(t, 6H)
0.95(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.93(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ59.45(m, 1P)
以下に構造式を示す。
また、交流インピーダンス法(北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000)による25℃における導電率は0.123Sm−1であった。
更に、作用電極および対極をPtとして、参照電極にLiを用いて、北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000を用いて測定したサイクリックボルタモグラムより、電位窓はLi/Li+に対して、0V〜4.7Vであった。ジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドのCV曲線を図2に示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(s)で得られたジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.00g(0.0029mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiPF60.49g(0.0032mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で14時間攪拌した。得られた塩20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水50mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファートを0.62g得た。収率は46%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)
δ3.10(m, 4H)
2.19(m, 2H)
1.91(d, 6H)
1.48(m, 4H)
1.17(t, 6H)
0.95(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-71.70(d, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ 59.94(m, 1P)
-144.24(hept, 1P)
以下に構造式を示す。
(v)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビス(オキサラト)ボレートの調製
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.33g(0.0033mol)とアセトニトリル10mlを加え、攪拌しながらリチウムビス(オキサラト)ボレート0.64g(0.0033mol)を30mlのアセトニトリルに溶解した溶液を加え室温で2日間攪拌した。析出した塩をろ別し、ロータリーエバポレーターにて減圧濃縮した。これをジクロロメタンに溶解し、超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビス(オキサラト)ボレートを1.25g得た。収率は87%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)
2.22(m, 2H)
1.91(d, 3H)
1.46(m, 4H)
1.16(t, 12H)
0.94(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.40(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた30mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル0.50g(0.0013mol)を加え、攪拌しながらリチウムトリフルオロスルホネート0.20g(0.0014mol)を10mlの超純水に溶解した溶液を加え室温で20時間攪拌した。水層を取り除き、超純水で3回洗浄したあと、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムトリフルオロスルホネートを0.23g得た。収率は46%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)
δ3.12 (m, 8H)
2.33(m, 2H)
2.02(d, 3H)
1.50(m, 4H)
1.19(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.28(s, 3F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.21(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた30mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル0.50g(0.0013mol)を加え、攪拌しながらリチウムパーフルオロn−ブチルスルホネート0.42g(0.0014mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で16時間攪拌した。水層を取り除いたあと、超純水で3回洗浄し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムパーフルオロn−ブチルスルホネートを0.54 g得た。収率は79%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)
δ3.12 (m, 8H)
2.32(m, 2H)
2.02(d, 3H)
1.49(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ -80.91(t-t, 3F)
-114.71(m, 2F)
-121.63(m, 2F)
-125.99(m, 2F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ64.09(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた30mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル0.50g(0.0013mol)を加え、攪拌しながらカリウムペンタフルオロエチルトリフルオロボレート0.31g(0.0014mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で20時間攪拌した。水層を取り除いたあと、超純水100mlで3回洗浄し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムペンタフルオロエチルトリフルオロボレートを0.48g得た。収率は88%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)
δ3.10 (m, 8H)
2.22(m, 2H)
1.91(d, 3H)
1.48(m, 4H)
1.17(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ -83.80(q, 3F)
-136.81(q, 2F)
-154.33(q, 2F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ63.38(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(z)クロロ(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた1000mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン4.2ml(0.049mol)と無水ジエチルエーテル300mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミン5g(0.049mol)を、ゆっくり滴下した。さらにトリエチルアミン14ml(0.098mol)をゆっくり滴下した。室温で2時間攪拌した後、窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.7kPa、90℃)。透明液体のクロロ(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンが2.30g得られた。収率は29%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, 4H)
2.68(d, 6H)
1.90(m, 2H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ161.10(s, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(z)で得られたクロロ(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィン2.30g(0.014mol)と無水ジエチルエーテル120mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を14ml滴下した。攪拌しながら、ゆっくりと昇温してから、1時間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(5.0kPa、80℃)。透明液体のメチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンが1.11g得られた。収率は54%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)
δ3.16 (m, 2H)
2.68(m, 2H)
2.63(d, 6H)
2.14(m, 1H)
1.35(m, 1H)
1.16(d, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ90.09 (s, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(aa)で得られたメチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィン0.80g(0.0054mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル1.1ml(0.0054mol)を滴下した。30℃で3日間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、黄色液体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルを1.0g得た。収率は52%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)
δ4.02(t, 2H)
3.26(m, 2H)
3.14(m, 2H)
2.61 (d, 6H)
2.50(m, 2H)
2.13(d, 3H)
1.99(m, 2H)
1.64(m, 2H)
1.42(m, 6H)
0.95(m, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒: CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ71.32(s, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(ab)で得られたメチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.00g(0.0028mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiTFSI0.86g(0.0030mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で20時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水20mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。黄色透明液体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを1.00g得た。収率は76%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)
δ3.22(m, 4H)
2.76(d, 6H)
2.28(m, 2H)
2.01(m, 2H)
1.88(d, 3H)
1.46(m, 4H)
0.97(t, 6H),
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.79(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ69.52(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(ad)ジクロロ(N−メチルエチルアミノ)オキシリンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた1000mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、塩化ホスホリル19ml(0.208mol)と無水ジエチルエーテル400mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N−メチルエチルアミン18.1ml(0.208mol)をゆっくり滴下し、その後、トリエチルアミンを29ml(0.208mol)を滴下し、氷冷下で1時間攪拌した。窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(1.3kPa、80℃)。透明液体のジクロロ(N−メチルエチルアミノ)オキシリンが32.68g得られた。収率は89%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)
δ3.32(m, 2H)
2.86(d, 3H)
1.24(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ17.88(m, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた300mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(ad)で得られたジクロロ(N−メチルエチルアミノ)オキシリン15.00g(0.08500mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、3mol/LのCH3MgBrジエチルエーテル溶液を57ml滴下した。15分攪拌したあと、ゆっくりと昇温してから、3時間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.1kPa、50−55℃)。透明液体のジメチル(N−メチルエチルアミノ)オキシリンが1.42g得られた。収率は12%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)
δ3.02(m, 2H)
2.63(d, 3H)
1.46(d, 6H)
1.14(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.28(m, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(ae)で得られたジメチル(N−メチルエチルアミノ)オキシリン1.42g(0.0105mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル2.5ml(0.0126mol)を滴下した。30℃で7日間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウム硫酸n−ブチルを2.59g得た。収率は71%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:acetone-d6, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ4.24(m, 2H)
3.84(t, 2H)
3.34(m, 2H)
2.96(d, 3H)
2.32(d, 6H)
1.73-1.34(m, 8H)
1.25(t, 3H)
0.99-0.88(m, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒acetone-d6, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ80.00(m, 1P)
以下に構造式を示す。
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(af)で得られたジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウム硫酸n−ブチル2.59g(0.0075mol)を加え、攪拌しながらLiTFSI2.6g(0.0090mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で14時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを2.94g得た。収率は83%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)
δ4.03(quart, 2H)
3.29(m, 2H)
2.85(d, 3H)
2.05(d, 6H)
1.68(m, 2H)
1.39(m, 2H)
1.23(t, 3H)
0.94(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.99(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ76.98 (m, 1P)
以下に構造式を示す。
B(a)トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩の調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた500mlの三つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン20.0g(0.146mol)と四塩化炭素185ml(1.91mol)を加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、ジエチルアミン91.5ml(0.884mol)を30℃以下で、ゆっくり滴下した。一定温度になった後、室温で更に1時間攪拌し、黄色液体が得られた。次に25℃の温度下、上記の溶液の底から無水アンモニアを約1.5時間バブリングして、薄黄色の懸濁液を得た。バブリング終了後、更に一晩攪拌した。その懸濁液をろ過して、残渣を四塩化炭素10mlで洗浄し、ろ液を減圧下で溶媒を留去した。蜂蜜状の黄色粘性液体、トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩が得られた。
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)
δ9.88 (broad, 1H)
3.13(m, 12H)
1.17(t, 18H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.34(m, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩7.26g(およそ0.0243mol)を入れ、これに、NaOH2.33g(0.0583mol)を2.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.59g(0.0648mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードメタン7.1ml(0.011mol)を加え70℃で15時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分かれた反応液を30mlのCH2Cl2で抽出して、水層を更に2回CH2Cl2で抽出した。有機層を合せて、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過後減圧下で大部分の溶媒を留去した。これをエーテルで3回洗浄して、90℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を9.9g(PCl3からの収率97%)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)
δ3.20 (m, 12H)
2.87 (s, 6H)
1.25 (t, 18H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.12(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(b)で得られたトリス(ジエチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイド9.9g(0.0236mol)を10mlのCH2Cl2に溶解し、150mlの超純水で3回逆抽出した。2回目と3回目の逆抽出の水溶液にLiTFSI6.8g(0.024mol)を30mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で1時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに100mlのCH2Cl2で2回抽出した。超純水で2回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量4.55g、収率34.7%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)
δ3.13 (m, 12H)
2.77 (s, 6H)
1.21 (t, 18H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.79(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.34(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(d)テトラキス(ジエチルアミノ)ホスホニウムブロマイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩7.26g(およそ0.0243mol)を入れ、これに、NaOH2.33 g(0.0583mol)を2.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.16g(0.0291mol)を5mlの超純水に溶かした水溶液と、ブロモエタン4.3ml(0.057mol)を加え70℃で25時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分れた反応物を10mlのCH2Cl2で抽出して、水層を更に2回CH2Cl2で抽出した。有機層を合わせて、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過後減圧下で大部分の溶媒を留去した。これをエーテルで3回洗浄して、90℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を7.18g(PCl3からの収率71%)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。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)
δ3.20 (m, 16H)
1.25 (t, 24H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.03(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(d)で得られたテトラキス(ジエチルアミノ)ホスホニウムブロマイド13.7g(0.034.3mol)を5mlのCH2Cl2に溶解し、70mlの超純水で逆抽出した。逆抽出の水溶液にLiTFSI10.0g(0.0348mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で1時間攪拌した。得られた塩を70mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。超純水70mlで2回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量14.22g、PCl3からの収率97.3%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)
δ3.14 (m, 16H)
1.21 (t, 24H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.80(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.96(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(f)トリス(ジエチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩10.0g(およそ0.0335mol)を入れ、これに、NaOH2.68g(0.0670mol)を3mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することにより橙色懸濁物を得た。その後、NaOH5.51g(0.138mol)を20mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−プロパン26ml(0.238mol)を加え70℃で19時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分かれた反応物を50mlのCH2Cl2で抽出して、水層を更にCH2Cl2で抽出した。有機層を合せて、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過後減圧下で大部分の溶媒を留去した。これをエーテルで3回洗浄して、90℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を16.47g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)
δ3.19 (m, 12H)
2.99 (m, 4H)
1.62 (m, 4H)
1.23 (t, 18H)
0.96 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.61 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(f)で得られたトリス(ジエチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイド16.47g(0.0347mol)を5mlのCH2Cl2に溶解し、50mlの超純水で5回逆抽出した。3、4、5回目の逆抽出の水溶液にLiTFSI10.0g(0.035mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で4日間攪拌した。得られた塩を150mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。超純水で2回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。その後アルミナカラム(展開溶媒CH2Cl2)に通した。再び抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量4.42g、PCl3からの収率20.3%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)
δ3.14 (m, 12H)
2.95 (m, 4H)
1.60 (m, 4H)
1.22 (t, 18H)
0.93 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.75 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.96(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(h)トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩42.4g(およそ0.142mol)を入れ、これに、NaOH11.68g(0.292mol)を12mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH23.36g(0.586mol)を90mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−ブタン118ml(0.238mol)を加え70℃で19時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、70℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、70℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を42.58g得た(PCl3からの収率59.7%)。
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)
δ3.19 (m, 12H)
3.02 (m, 4H)
1.56 (m, 4H)
1.35 (m, 4H)
1.25 (t, 18H)
0.98 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.74 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(h)で得られたトリス(ジエチルアミノ)n−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド48.75g(0.097mol)にLiTFSI28.7g(0.100mol)を200mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で3日間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。超純水で5回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。その後アルミナカラム(展開溶媒CH2Cl2)に通した。再び抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量54.59g、収率85.8%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)
δ3.14 (m, 12H)
2.99 (m, 4H)
1.54 (m, 4H)
1.33 (m, 4H)
1.22 (t, 18H)
0.97 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.75 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.85(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
また、交流インピーダンス法(北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000)による50℃における導電率は0.0642Sm−1であった。
更に、作用電極および対極をPtとして、参照電極にLiを用いて、北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000を用いて測定したサイクリックボルタモグラムより、電位窓はLi/Li+に対して、−0.1V〜4.8Vであった。トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドのCV曲線を図3に示す。
同様の実験をエチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドで行った結果、収率81%であった。
B(h)で得られたトリス(ジエチルアミノ)n−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド2.48g(0.00494mol)を20mlのCH2Cl2に溶かし、そこにAgNO30.87gを溶かした水溶液20mlを加えた。生じた結晶をろ別し、ろ液を超純水で2回洗浄した後、ロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量1.47g、収率67.9%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)
δ3.17 (m, 12H)
3.01 (m, 4H)
1.55 (m, 4H)
1.33 (m, 4H)
1.24 (t, 18H)
0.97 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.81(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(k)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩の調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた500mlの三つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン10.0g(0.728mol)と四塩化炭素92ml(0.954mol)を加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N−メチル−n−ブチルアミン52ml(0.442 mol)を30℃以下で、ゆっくり滴下した。一定温度になった後、室温で更に1時間攪拌し、黄色液体が得られた。次に25℃の温度下、上記の溶液の底から無水アンモニアを約1.5時間バブリングして、薄黄色の懸濁液を得た。バブリング終了後、更に一晩攪拌した。その懸濁液をろ過して、残渣を四塩化炭素10mlで洗浄し、ろ液を減圧下で溶媒を留去した。蜂蜜状の黄色粘性液体、トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩が27.30g得られた。
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)
δ9.89 (broad, 1H)
2.98(m, 6H)
2.76(d, 9H)
1.59(m, 6H)
1.33(m, 6H)
0.94(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.56(m, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩5.00g(およそ0.0134mol)を入れ、これに、NaOH1.07g(0.0268mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.68g(0.067mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードメタン 6ml(0.09mol)を加え70℃で3.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を4.75g得た(PCl3からの収率74.7%)。
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)
δ2.96(m, 6H)
2.84(d, 15H)
1.59(m, 6H)
1.34(m, 6H)
0.97(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.89(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(l)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイド4.75g(0.010mol)にLiTFSI3.2g(0.011mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で19時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量5.35g、収率87.2%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)
δ2.90(m, 6H)
2.76(d, 9H)
2.74(d, 6H)
1.57(m, 6H)
1.32(m, 6H)
0.96(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.84 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.85(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(n)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100 mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩5.53g(およそ0.0147mol)を入れ、これに、NaOH1.18g(0.0295mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.95g(0.0737mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードエタン8.5ml(0.10mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を5.41g得た(PCl3からの収率75.3%)。
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)
δ3.16(m, 4H)
2.97(m, 6H)
2.84(d, 9H)
1.59(m, 6H)
1.34(m, 6H)
1.25 (t, 6H)
0.97(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.26(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(n)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイド5.41g(0.011mol)にLiTFSI3.5g(0.012mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で23時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量6.43g、収率90.3%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)
δ3.10(m, 4H)
2.91(m, 6H)
2.76(d, 9H)
1.57(m, 6H)
1.33(m, 6H)
1.22 (t, 6H)
0.96(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.82 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.44(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(p)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100 mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩0.90g(およそ0.0025mol)を入れ、これに、NaOH0.20g(0.0050mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.50g(0.0125mol)を2mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−プロパン1.70ml(0.0175mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドを0.93g得た(PCl3からの収率76%)。
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)
δ2.96(m, 10H)
2.83(d, 9H)
1.60(m, 10H)
1.25(m, 6H)
0.97(m, 15H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.13(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(p)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイド0.93g(0.0018mol)にLiTFSI0.6g(0.002mol)を15mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で39時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.52g、収率43%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)
δ2.91(m, 10H)
2.75(d, 9H)
1.58(m, 10H)
1.33(m, 6H)
0.95(m, 15H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.76 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.27(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(r)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩0.90g(およそ0.0025mol)を入れ、これに、NaOH0.20g(0.0050mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.50g(0.0125mol)を2mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−ブタン2.05ml(0.0175mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドを1.05g得た(PCl3からの収率76%)。
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)
δ2.98(m, 10H),
2.83(d, 9H)
1.58(m, 10H)
1.35(m, 10H)
0.93(t, 15H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.22(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(r)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド1.05g(0.0019mol)にLiTFSI0.6g(0.002mol)を15mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で39時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.41g、収率31%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)
δ2.94(m, 10H)
2.75(d, 9H)
1.55(m, 10H)
1.33(m, 10H)
0.97(t, 15H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.77 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.44(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(t)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩0.90g(およそ0.0025mol)を入れ、これに、NaOH0.20g(0.0050mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.50g(0.0125mol)を2mlの超純水に溶かした水溶液と、2−メトキシエチルブロミド1.67ml(0.0175mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドを0.78g得た(PCl3からの収率56%)。
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)
δ3.62(t, 4H)
3.36(s, 6H)
3.32(m, 4H)
2.98(m, 6H)
2.82(d, 9H)
1.57(m, 6H)
1.31(m, 6H)
0.96(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.16(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(t)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミド0.78g(0.0013mol)にLiTFSI0.6g(0.002mol)を15mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で39時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.93g、収率99%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)
δ3.55(t, 4H)
3.34(s, 6H)
3.24(m, 4H)
2.93(m, 6H)
2.75(d, 9H)
1.55(m, 6H)
1.32(m, 6H)
0.96(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.76 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.28(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(v)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩の調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた500mlの三つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン10.0g(0.728mol)と四塩化炭素92ml(0.954mol)を加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N−メチル-エチルアミン37ml(0.420mol)を30℃以下で、ゆっくり滴下した。一定温度になった後、室温で更に1時間攪拌し、黄色液体が得られた。次に25℃の温度下、上記の溶液の底から無水アンモニアを約1.5時間バブリングして、薄黄色の懸濁液を得た。バブリング終了後、更に一晩攪拌した。その懸濁液をろ過して、残渣を四塩化炭素10mlで洗浄し、ろ液を減圧下で溶媒を留去した。蜂蜜状の黄色粘性液体、トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩が19.76g得られた。
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)
δ9.93(broad, 1H)
3.11(m, 6H)
2.75(d, 9H)
1.20(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.21(m, 1P)
以下に構造式を示す。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル-エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩3.23g(0.0126mol)を入れ、これに、NaOH1.01g(0.0252mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.52g(0.0629mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードメタン5.44ml(0.0881mol)を加え70℃で4時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイドを3.27g得た(PCl3からの収率73%)。
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)
δ3.18〜3.07(m, 6H)
2.85(d-d, 15H)
1.25 (t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.69 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(w)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイド3.27g(0.0087mol)にLiTFSI2.8g(0.0096mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で87.5時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量3.92g、収率85%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)
δ3.09〜2.99(m, 6H)
2.75(d-d, 15H)
1.22 (t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.83(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.86 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩3.10g(0.0121mol)を入れ、これに、NaOH0.96g(0.0241mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.42g(0.0604mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードエタン6.8ml(0.0845mol)を加え70℃で20時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイドを3.33g得た(PCl3からの収率72%)。
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)
δ3.21〜3.08(m, 10H)
2.84(d, 9H)
1.25 (t, 15H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.02 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(y)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイド3.33g(0.00824mol)にLiTFSI2.6g(0.0091mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で87.5時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量3.77g、収率82%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)
δ3.17〜2.99(m, 10H)
2.75(d, 9H)
1.22 (t, 15H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.85(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.11 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩2.00g(0.00779mol)を入れ、これに、NaOH0.62g(0.00156mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.56g(0.0389mol)を6mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−プロパン5.3ml(0.055mol)を加え70℃で15時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドを2.47g得た(PCl3からの収率78%)。
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)
δ3.18〜3.08(m, 6H)
3.02〜2.92(m, 4H)
2.83(d, 9H)
1.67〜1.59(m, 4H)
1.25 (t, 9H)
0.96 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.91 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(aa)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイド2.47g(0.00571mol)にLiTFSI1.8g(0.0063mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で18時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル-エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量2.53g、収率76%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)
δ3.10〜2.99(m, 6H)
2.97〜2.89(m, 4H)
2.74(d, 9H)
1.64〜1.56(m, 4H)
1.22 (t, 9H)
0.93 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.88 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.97 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩2.06g(0.00802mol)を入れ、これに、NaOH0.64g(0.0160mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.60g(0.0401mol)を6mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−ブタン6.5ml(0.056mol)を加え70℃で15時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドを2.72g得た(PCl3からの収率78%)。
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)
δ3.19〜3.08(m, 6H)
3.05〜2.96(m, 4H)
2.83(d, 9H)
1.56(m, 4H)
1.39〜1.31(m, 4H)
1.25 (t, 9H)
0.97 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.02 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(ac)で得られたトリス(N−メチル-エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド2.72g(0.00590mol)にLiTFSI1.9g(0.0066mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で18時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量2.56g、収率71%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)
δ3.10〜2.91(m, 10H)
2.74 (d, ,9H)
1.55(m, 4H)
1.36〜1.29 (m, 4H)
1.21 (t, 9H)
0.96 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.86 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.06 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(ac)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド1.00g(0.00217mol)にNaBF40.3g(0.0026mol)を2mlの1%wt NaOH水溶液に溶解した水溶液を加え60℃で2時間攪拌した。水層を取り除いたあと、1%wt NaOH水溶液2ml、超純水2mlで洗浄した。80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムトリフルオロボレートを得た。収量0.23g、収率25%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKERUltra 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,6H)
2.98(m,4H)
2.78(d,9H)
1.56(m,4H)
1.34(m,4H)
1.23(t,9H)
0.96(t,6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-153.52(d,4F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.24(m,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(ac)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド1.00g(0.00217mol)にLiPF60.40g(0.0026mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で20時間攪拌した。得られた塩を10mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムヘキサフルオロホスフェートを得た。収量0.97g、収率93%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)
δ3.05(m,6H)
2.97(m,4H)
2.75(d,9H)
1.55(m,4H)
1.33(m,4H)
1.22(t,9H)
0.96(t,6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-73.27(d,6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ 43.26(m,1P)
-144.30(heat,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(ac)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド0.46g(0.0010mol)を5mlの超純水に溶解し、硝酸銀とNaN(CN)2から調製したAgN(CN)20.21g(0.0012mol)を加え室温で20時間攪拌した。ジクロロメタン10mlを加えてしばらく攪拌した後、結晶をろ別し、水層を分離した。超純水で3回洗浄し、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮したあと、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムジシアナミドを得た。収量0.27g、収率68%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)
δ3.15〜2.96(m, 10H)
2.80 (d, ,9H)
1.58(m, 4H)
1.36 (m, 4H)
1.26 (t, 9H)
0.98 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.17 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩1.01g(およそ0.0039mol)を入れ、これに、NaOH0.314g(0.00787mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.79g(0.0197mol)を3mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードペンタン3.1ml(0.028mol)を加え70℃で6時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で3回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイドを1.58g得た(PCl3からの収率82%)。
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)
δ3.12(m, 6H)
2.99(m, 4H)
2.82(d, 9H)
1.57(m, 4H)
1.42〜1.23(m, 17H)
0.92 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.00 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(ah)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイド0.95g(0.0019mol)にLiTFSI0.9g(0.0021mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で18時間攪拌した。得られた塩を10mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.94g、収率75%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)
δ3.10-2.94(m,10H)
2.79(d,9H)
1.56(m,4H)
1.40-1.19(m,17H)
0.92(t,6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.81
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.18(m,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩2.06g(0.0082mol)を入れ、これに、NaOH0.64g(0.016mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.60g(0.0401mol)を5mlの超純水に溶かした水溶液と、2−メトキシエチルブロミド5.3ml(0.058mol)を加え70℃で18時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で3回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、エーテルで3回洗浄した後、80℃で真空乾燥した。トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドを1.97g得た(PCl3からの収率62%)。
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)
δ3.60(t, 4H)
3.36〜3.30(m, 10H)
3.15〜3.10(m, 6H)
2.81(d, 9H)
1.22(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.99 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
B(aj)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミド1.97g(0.00472mol)にLiTFSI1.5g(0.0052mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で64時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量1.36g、収率47%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)
δ3.54(t, J=4.8 Hz, 4H)
3.34(s, 6H)
3.28〜3.21(m, 4H)
3.11〜3.01(m, 6H)
2.74(d, 9H)
1.20(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.86 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.06 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
窒素気流下、(m)で得られたクロロ(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィン3.00g(19.7mmol)とCaCl2にて乾燥したCCl450mlを仕込み、0℃でN,N'−ジメチルエチレンジアミン2.12ml(19.7mmol)、トリエチルアミン2.75ml(19.7mmol)を続けて滴下した。室温で20時間攪拌した。その後CH2Cl2に溶かして、ろ過を行い、結晶を取り除いた。ロータリーエバポレーターで濃縮し、褐色粘性固体を4.01g得られた。これを水に溶かしCH2Cl2で洗い、不純物を取り除いた後、この水溶液にLiTFSI5.7g(19.7mmol)を10mlの超純水に溶かした水溶液を加え室温で4日攪拌した。その後CH2Cl230mlで2回抽出し、有機相を超純水50mlで3回洗浄した。ロータリーエバポレーターで濃縮した後、ジエチルエーテルで3回洗って真空乾燥した。その後CH2Cl2/Et2Oで再結晶を行い、ビス(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを白色固体として0.79g得た。収率は8%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)
δ3.41(d, 8H)
2.68(d, 12H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.87 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.58 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
(ah)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイド0.48g(0.0010mol)を50mlの超純水に溶解し、シルバーヘプタフルオロブチレート0.32g(0.0010mol)を加え室温で1時間攪拌した。ロータリーエバポレーターで溶媒を留去したあと、クロロホルム30mlを加えて遠心分離機を用いて固体を沈殿させ上澄みを取り出した。ロータリーエバポレーターで減圧濃縮したあと、2mlの超純水で3回洗浄し、50℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムヘプタフルオロブチレートを得た。収量0.49g、収率87%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 Shield300 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)
δ3.07(m, 6H)
2.96(m, 4H)
2.77 (d, ,9H)
1.56(m, 4H)
1.39-1.20(m, 17H)
0.92 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ -80.71(t, 3F)
-116.58(q, 2F)
-126.52(s, 2F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.18 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
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。
Claims (4)
- 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、P−N結合を1個、2個または4個含むカチオン成分の群から選ばれる一種または複数種であり、
前記アニオン成分は、[R SO3]- ,[(Rf SO2)2N]- ,[Rf C(O)O]-,[B(OR)4]-,[N(CN)2]- およびNO3 - [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のいずれかを示す。また、Rfは置換基Rで示されるアルキル基のH原子がフッ素で置換された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であるイオン液体。 - 前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つが異なる基である請求項1記載のイオン液体。
- 前記アルキル化後、得られた塩とアニオン交換する請求項3記載のイオン液体の製造方法。
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