この発明は新規な強磁性有機磁性流体に関するものである。更に詳細には、この発明は新規な強磁性有機磁性流体、その製造方法および強磁性を確認するための評価試験に関するものである。
イミダゾリウムイオンなどの陽イオンとBF4 −などの陰イオンからなる塩は、イオン液体と呼ばれ、比較的低粘性の液体である。このイオン液体は、その特性から有機合成化学の分野では反応溶媒としての利用、また導電性が高く不揮発性、不燃性であるため二次電池や色素増感型太陽電池の電解質などとしての利用が検討されている。一方、浜口らは近年、新しいイオン液体として1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートについて報告している(非特許文献1)。このイオン液体は磁性を有しており、磁石に引き寄せられる。従来から知られている磁性流体はマグネタイトなどの強磁性体の超微粒子を液体に分散させた流体で、一般に、媒体となる液体・強磁性体の超微粒子・強磁性体の超微粒子を安定に分散させるための界面活性剤から構成される複合材料である。磁性流体は液体でありながら磁石に引き寄せられるという特異な性質を有しており、この性質の特徴が多方面で活用されている。例えば、回転軸のシール、振動系のダンパー、傾斜センサー、角度センサーなどが挙げられ、その利用分野は拡大している。しかし、磁石に引き寄せられるのは、磁性流体に分散している強磁性体の超微粒子であり、そのため磁場の基で偏析することが知られている。また、溶媒の蒸発などの問題を有している。浜口らが開発した1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートは、これらの問題を克服した新しい磁性流体として多方面での応用が期待されている。
従来の磁性流体および浜口らが開発した1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラート(暗褐色)は、光を通過させることができないため、可視光の透過性に優れた透明の磁性流体が求められている。また、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートおよび、有機オニウムカチオンとテトラハロゲノジスプロサートからなる可視光の透過性に優れた無色透明のジスプロシウム誘導体(特許文献1)は、磁石に引き寄せられる程度の磁性は有するものの、重力に逆らってまで磁石に着く磁性は有しておらず、その磁性は、未だ小さいままである。実用性を考慮する時、その磁性そのものを強くすることが求められている。
S.Hayashi,H.Hamaguchi,Chem.Lett.,33,1590(2004
本発明者は、鋭意研究の結果、磁性金属塩をグアニジンまたはグアニジン誘導体のハロゲン化水素酸塩に反応させて得られるグアニジニウム型有機磁性流体が強磁性を有することを見出して、この発明を完成させた。
つまり、この発明は、下記構造式[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VI]、[VII]、[VIII]及び[IX]で表される強磁性有機磁性流体ならびにその強磁性有機磁性流体を簡便な操作で高収率で製造することができる製造方法を提供することを目的としている。
かかる目的を達成するために、この発明は、下記構造式[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VI]、[VII]、[VIII]及び[IX]で表される強磁性有機磁性流体を提供する。
また、この発明は、下記構造式[X]で表される磁性金属塩を、下記構造式[Ia]で表されるグアニジン及びグアニジン誘導体のハロゲン化水素酸塩に反応させて得られるグアニジニウム型強磁性有機磁性流体[I];下記構造式[IIa]で表されるピリジンハロゲン化水素酸塩及び置換ピリジニウムハロゲン化物に反応させて得られるピリジニウム型強磁性有機磁性流体[II];下記構造式[IIIa]で表される4級アンモニウムハロゲン化物に反応させて得られる4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[III];下記構造式[IVa]で表される4級アンモニウムヒドロキシド及び4級アンモニウムアルコキシドに反応させて得られる塩基性4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[IV];下記構造式[Va]で表されるエーテル類に反応させて得られるエーテルキレート型強磁性有機磁性流体[V];下記構造式[VIa]で表されるポリエーテル類に反応させて得られるポリエーテルキレート型強磁性有機磁性流体[VI];下記構造式[VIIa]で表される多価アルコールボレートに反応させて得られる多価アルコールボレート型強磁性有機磁性流体[VII];下記構造式[VIIIa]で表されるカテコールボレートに反応させて得られるカテコールボレート型強磁性有機磁性流体[VIII];もしくは下記構造式[IXa]で表されるシッフ塩基液晶ハロゲン化水素酸塩に反応させて得られるシッフ塩基液晶型強磁性有機磁性流体[IX];またはそれらの強磁性有機磁性流体を簡単に、効率的に、大量に、かつ、安価に製造することができる製造方法を提供する。
この発明において、構造式[X]で表される磁性金属塩中の金属が、2価Fe、2価Mn、3価Dyを用いた場合は、強磁性有機磁性流体[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VI]、[VII]、[VIII]および[IX]は、すべて可視光の透過率に優れた透明の磁性流体であり、かつ、重力に逆らってまで磁石に着く強磁性の磁性流体である。また、磁性金属塩中の金属が、3価Fe、2価Coを用いた場合は、強磁性有機磁性流体[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VI]、[VII]、[VIII]および[IX]は、着色しているものの、その磁性は極めて強く、容易に重力に逆らって磁石に着く、強磁性の磁性流体である。さらに、磁性金属塩中の金属が3価Nd、3価Smを用いた場合は、上記金属を用いた場合より磁性は小さいが、強磁性有機磁性流体[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VI]、[VII]、[VIII]および[IX]で表されるものは、すべて可視光の透過率に優れた透明の磁性流体である。
発明を実施するための態様
この発明に係る強磁性有機磁性流体としては、上述したように、グアニジウム型強磁性有機磁性流体[I]、ピリジニウム型強磁性有機磁性流体[II]、4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[III]、塩基性4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[IV]、エーテルキレート型強磁性有機磁性流体[V]、ポリエーテルキレート型強磁性有機磁性流体[VI]、多価アルコールボレート型強磁性有機磁性流体[VII]、カテコールボレート型強磁性有機磁性流体[VIII]、ならびにシッフ塩基液晶型強磁性有機磁性流体[IX]が挙げられる。そこで、この発明のこれら強磁性有機磁性流体についてそれぞれ説明する。
まず、グアニジウム型強磁性有機磁性流体[I]は、構造式[I]:
(式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、同じであっても異なっていてもよく、それぞれ水素原子あるいは炭素原子数が1ないし6のアルキル基又はフェニル基を意味し、
Mは磁性を有する金属原子を意味し、
Xはハロゲン原子を意味し、および
nIは3または4の整数を表す。)
で表される。
構造式[I]において、R1、R2、R3、R4およびR5で表される炭素原子数が1ないし6のアルキル基としては、炭素原子数が1ないし6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、3−メチル−2−ブチル、2−メチル−2−ブチル、2−メチル−1−ブチル、2,2−ジメチル−1−プロピル、n−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、2−メチル−2−ペンチル、2−メチル−3−ペンチル、4−メチル−2−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、3−メチル−2−ペンチル、3−メチル−3−ペンチル、2−エチル−1−ブチル、2,3−ジエチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−2−ブチル、2,2−ジメチル−1−ブチル、3,3−ジメチル−2−ブチル、3,3−ジメチル−1−ブチルなどが挙げられる。Mで表される金属原子としては、磁性を有する金属原子、例えば、3価Fe、2価Fe、2価Co、2価Mn、3価Dy、3価Nd、3価Smなどが挙げられる。Xで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。
ピリジニウム型強磁性有機磁性流体[II]は、構造式[II]:
(式中、Rは水素原子あるいは炭素原子数が1ないし6のアルキル基又はフェニル基を意味し、nIは3又は4の整数を意味し、MおよびXは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
構造式[II]において、Rで表される炭素原子数が1ないし6のアルキル基は、炭素原子数が1ないし6の直鎖状もしくは分岐状低級アルキル基であって、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、3−メチル−2−ブチル、2−メチル−2−ブチル、2−メチル−1−ブチル、2,2−ジメチル−1−プロピル、n−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、2−メチル−2−ペンチル、2−メチル−3−ペンチル、4−メチル−2−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、3−メチル−2−ペンチル、3−メチル−3−ペンチル、2−エチル−1−ブチル、2,3−ジエチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−2−ブチル、2,2−ジメチル−1−ブチル、3,3−ジメチル−2−ブチル、3,3−ジメチル−1−ブチルなどが挙げられる。
4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[III]は、構造式[III]:
(式中、Raは炭素原子数が1ないし18のアルキル基を意味し、Rbは水素原子あるいは炭素原子数が1ないし6のアルキル基又はフェニル基を意味し、M、XおよびnIは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
構造式[III]において、Raで表される炭素原子数が1ないし6のアルキル基は、炭素原子数が1ないし18の直鎖状アルキル基であって、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデシル、n−ペンタデシル、n−ヘキサデシル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシルなどが挙げられる。また、Rbで表される炭素原子数が1ないし6のアルキル基は、炭素原子数が1ないし6の直鎖状アルキル基であって、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシルが挙げられる。
塩基性4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[IV]は、構造式[IV]:
(式中、Yは、ヒドロキシ基、炭素原子数が1ないし3のアルコキシ基またはフェノキシ基を意味し、nは2または3の整数を意味し、Ra、Rb、MおよびXは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
構造式[IV]において、Yで表される炭素原子数が1ないし3のアルコキシ基は、炭素原子数が1ないし3の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基であって、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシおよびイソプロポキシが挙げられる。
エーテルキレート型強磁性有機磁性流体[V]は、構造式[V]:
(式中、Rc、Rdは炭素原子数が1ないし6のアルキル基を意味し、RcとRdが一体となって環状エーテル構造を有してもよく、n´は3又は4の整数を意味し、M、Xおよびnは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
構造式[V]において、RcおよびRdで表される炭素原子数が1ないし6のアルキル基は、炭素原子数が1ないし6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基であって、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、3−メチル−2−ブチル、2−メチル−2−ブチル、2−メチル−1−ブチル、2,2−ジメチル−1−プロピル、n−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−メチル−1−ペンチル、2−メチル−2−ペンチル、2−メチル−3−ペンチル、4−メチル−2−ペンチル、4−メチル−1−ペンチル、3−メチル−1−ペンチル、3−メチル−2−ペンチル、3−メチル−3−ペンチル、2−エチル−1−ブチル、2,3−ジエチル−1−ブチル、2,3−ジメチル−2−ブチル、2,2−ジメチル−1−ブチル、3,3−ジメチル−2−ブチル、3,3−ジメチル−1−ブチルなどが挙げられる。また、RcおよびRdで表されるアルキル基は、一体となって環状エーテル構造を有してもよく、例えば、エチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、ピランなどが挙げられる。
ポリエーテルキレート型強磁性有機磁性流体[VI]は、構造式[VI]:
(式中、Ri、Rj、RkおよびRlは、水素原子あるいは炭素原子数が1ないし2のアルキル基を意味し、RiとRkは一体となって環状構造を有してもよいことを意味するポリエーテルを意味し、mは4〜20の整数を意味し、M、Xおよびnは前記と同じ意味を有する。
で表される。
構造式[VI]において、Ri、Rj、RkおよびRlで表される炭素原子数が1ないし2のアルキル基は、メチルまたはエチルを意味し、かかるRiとRkが一体となった環状構造としては、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンが挙げられる。
多価アルコールボレート型強磁性有機磁性流体[VII]は、構造式[VII]:
(式中、Rmは水素原子、アルデヒド基、α−ケトール基を意味し、naは0ないし4の整数を意味し、M、Xおよびnは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
構造式[VII]において、Rmが水素原子で、かつ、naが0の場合は、エチレングリコールボレートを表す。Rmが水素原子で、かつ、naが1の場合は、グリセリンボレートを表す。Rmが水素原子で、かつ、naが2の場合は、テトラオールボレート(例えば、エリスリトールボレート、(2R,3R)−ブタン−1,2,3,4−テトラオールボレート、(2S,3S)−ブタン−1,2,3,4−テトラオールボレート、(2RS,3RS)−ブタン−1,2,3,4−テトラオールボレート)を表す。Rmが水素原子で、かつ、naが3の場合は、ペンタオールボレート(例えば、キシリトールボレート、D−アラビトールボレート、L−アラビトールボレート、DL−アラビトールボレート)を表す。Rmが水素原子で、かつ、naが4の場合は、ヘキサオールボレート(例えば、D−ソルビトールボレート、L−ソルビトールボレート、DL−ソルビトールボレート、D−マンニトールボレート、L−マンニトールボレート、DL−マンニトールボレート)を表す。また、Rmがアルデヒド基で、かつ、naが0の場合は、D−グリセルアルデヒドボレート、L−グリセルアルデヒドボレート、DL−グリセルアルデヒドボレートを表す。Rmがアルデヒド基で、かつ、naが1の場合は、D−エリスロースボレート、L−エリスロースボレート、DL−エリスロースボレート、D−スレオースボレート、L−スレオースボレート、DL−スレオースボレートを表す。Rmがアルデヒド基で、かつ、naが2の場合は、D−アラビノースボレート、L−アラビノースボレート、DL−アラビノースボレート、D−キシロースボレート、L−キシロースボレート、DL−キシロースボレート、D−リボースボレート、L−リボースボレート、DL−リボースボレート、L−リキソースボレート、D−リキソースボレート、DL−リキソースボレートを表す。Rmがアルデヒド基で、かつ、naが3の場合は、D−グルコースボレート、L−グルコースボレート、DL−グルコースボレート、D−ガラクトースボレート、L−ガラクトースボレート、DL−ガラクトースボレート、D−マンノースボレート、L−マンノースボレート、DL−マンノースボレート、D−タロースボレート、L−タロースボレート、DL−タロースボレートを表す。また、Rmがα−ケトール基で、かつ、naが0の場合は、D−エリスルロールボレート、L−エリスルロールボレート、DL−エリスルロールボレートを表す。Rmがα−ケトール基で、かつ、naが1の場合は、D−リブロースボレート、L−リブロースボレート、DL−リブロースボレート、D−キシルロースボレート、L−キシルロースボレート、DL−キシルロースボレートを表す。Rmがα−ケトール基で、かつ、naが2の場合は、D−フルクトースボレート、L−フルクトースボレート、DL−フルクトースボレート、L−ソルボースボレート、D−ソルボースボレート、DL−ソルボースボレート、D−タガトースボレート、L−タガトースボレート、DL−タガトースボレート、D−プシコースボレート、L−プシコースボレート、DL−プシコースボレートを表す。Rmがα−ケトール基で、かつ、naが3の場合は、D−セドヘプツロースボレート、L−セドヘプツロースボレート、DL−セドヘプツロースボレート、D−マンノヘプツロースボレート、L−マンノヘプツロースボレート、DL−マンノヘプツロースボレートを表す。Rmがα−ケトール基で、かつ、naが4の場合は、D−グリセロ−D−マンノ−オクツロースボレート、L−グリセロ−L−マンノ−オクツロースボレート、DL−グリセロ−DL−マンノ−オクツロースボレート、D−グリセロ−L−マンノ−オクツロースボレート、L−グリセロ−D−マンノ−オクツロースボレートを表す。
カテコールボレート型強磁性有機磁性流体[VIII]は、構造式[VIII]:
(式中、M、Xおよびnは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
シッフ塩基液晶型強磁性有機磁性流体[IX]は、構造式[IX]:
(式中、Ar1は、炭素数6および10のアリル基またはp−置換フェニル基を意味し、Ar2は、フェニル基およびp−置換フェニル基を意味し、maは0又は1の整数を意味し(ただしmaが1のとき、Ar1とAr1の結合はp−位の結合を表す。)、M、XおよびnIは前記と同じ意味を有する。)
で表される。
構造式[IX]において、Ar1で表される炭素数6および10のアリル基は、例えば、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル基などが挙げられる。また、Ar1で表されるp−置換フェニル基の置換基としては、例えば、シアノ、ハロゲノ、炭素数1〜5のn−アルキル、炭素数1〜4のn−アルコキシ、アセチル、アセトキシ、フェニルアゾ、スチリル、2−カルボキシ−1−ビニル、2−n−(炭素数1〜4のアルコキシ)カルボニル−1−ビニル基などが挙げられ、更に具体的には、例えば、p−シアノフェニル、p−フルオロフェニル、p−クロロフェニル、p−ブロモフェニル、p−ヨードフェニル、p−メチルフェニル、p−エチルフェニル、p−n−プロピルフェニル、p−n−ブチルフェニル、p−n−ペンチルフェニル、p−メトキシフェニル、p−エトキシフェニル、p−n−プロポキシフェニル、p−n−ブトキシフェニル、p−アセチルフェニル、p−アセトキシフェニル、p−(フェニルアゾ)フェニル、p−スチリルフェニル、p−(2−カルボキシ−1−ビニル)フェニル、p−(2−n−ブトキシカルボニル−1−ビニル)フェニル、p−(2−n−プロポキシカルボニル−1−ビニル)フェニル、p−(2−エトキシカルボニル−1−ビニル)フェニル、p−(2−メトキシカルボニル−1−ビニル)フェニルなどが挙げられる。
また、Ar2で表されるp−置換フェニル基の置換基としては、例えば、シアノ、ハロゲノ、炭素数1〜5のn−アルキル、炭素数1〜4のn−アルコキシ、アセチル、アセトキシ、フェニルアゾ、スチリル、2−カルボキシ−1−ビニル、2−n−(炭素数1〜4のアルコキシ)カルボニル−1−ビニル基などが挙げられ、更に具体的には、例えば、p−シアノフェニル、p−メチルフェニル、p−エチルフェニル、p−n−プロピルフェニル、p−n−ブチルフェニル、p−メトキシフェニル、p−エトキシフェニル、p−n−プロポキシフェニル、p−n−ブトキシフェニル、p−(n−ブトキシカルボニルオキシ)フェニル、p−(N−(4−フルオロフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−クロロフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−ブロモフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−ヨードフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−メトキシフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−エトキシフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−n−プロポキシフェニル)イミノ)フェニル、p−(N−(4−n−ブトキシフェニル)イミノ)フェニルなどが挙げられる。
次に、強磁性有機磁性流体[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]、[VI]、[VII]、[VIII]および[IX]の製造方法についてそれぞれ説明する。
まず、グアニジウム型強磁性有機磁性流体[I]は、下記反応式に示すように、構造式[Ia]で表されるグアニジンハロゲン化水素酸塩類と、構造式[X]で表される磁性金属塩とを反応させて得ることができる。
(式中、R
1、R
2、R
3、R
4、R
5、M、XnおよびnIは前記と同じ意味を有する。)
グアニジンハロゲン化水素酸塩類[Ia]としては、例えば、グアニジンハロゲン化水素酸塩(例えば、グアニジン塩酸塩、グアニジンフッ化水素酸塩、グアニジン臭化水素酸塩もしくはグアニジンヨウ化水素酸塩)、グアニジン誘導体ハロゲン化水素酸塩(例えば、N,N’,N”−トリメチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリメチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリメチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリメチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリエチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリエチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリエチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリエチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−プロピルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリn−プロピルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−プロピルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−プロピルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソプロピルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリイソプロピルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソプロピルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソプロピルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ブチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリn−ブチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ブチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ブチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソブチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリイソブチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソブチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソブチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリsec−ブチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリsec−ブチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリsec−ブチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリsec−ブチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリtert−ブチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリtert−ブチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリtert−ブチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリtert−ブチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ペンチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリn−ペンチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ペンチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ペンチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソペンチルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリイソペンチルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソペンチルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソペンチルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ヘキシルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリn−ヘキシルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ヘキシルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリn−ヘキシルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソヘキシルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリイソヘキシルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソヘキシルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリイソヘキシルグアニジンヨウ化水素酸塩、N,N’,N”−トリフェニルグアニジン塩酸塩、N,N’,N”−トリフェニルグアニジンフッ化水素酸塩、N,N’,N”−トリフェニルグアニジン臭化水素酸塩、N,N’,N”−トリフェニルグアニジンヨウ化水素酸塩などが挙げられる。
磁性金属塩[X]としては、磁性を有する金属塩、例えば、塩化鉄(III)、塩化鉄(II)、塩化コバルト(II)、塩化マンガン(II)、塩化ジスプロシウム(III)、塩化ネオジウム(III)、塩化サマリウム(III)又は、フッ化鉄(III)、フッ化鉄(II)、フッ化コバルト(II)、フッ化マンガン(II)、フッ化ジスプロシウム(III)、フッ化ネオジウム(III)、フッ化サマリウム(III)又は、臭化鉄(III)、臭化鉄(II)、臭化コバルト(II)、臭化マンガン(II)、臭化ジスプロシウム(III)、臭化ネオジウム(III)、臭化サマリウム(III)又は、ヨウ化鉄(III)、ヨウ化鉄(II)、ヨウ化コバルト(II)、ヨウ化マンガン(II)、ヨウ化ジスプロシウム(III)、ヨウ化ネオジウム(III)、ヨウ化サマリウム(III)などが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、エタノール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水を用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
ピリジニウム型強磁性有機磁性流体[II]は、下記化学反応式に従って構造式[IIa]で表されるピリジンハロゲン化水素酸塩類及び置換ピリジニウムハロゲン化物と磁性金属塩[X]との反応により製造することができる。
(式中、R、M、XnおよびnIは前記と同じ意味を有する。)
ピリジンハロゲン化水素酸塩類および置換ピリジニウムハロゲン化物[IIa]としては、例えば、ピリジンハロゲン化水素酸塩(例えば、ピリジン塩化水素酸塩、ピリジンフッ化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、ピリジンヨウ化水素酸塩等)又はN−置換ピリジニウムハロゲン化物(例えば、N−メチルピリジニウムクロリド、N−メチルピリジニウムフルオリド、N−メチルピリジニウムブロミド、N−メチルピリジニウムヨーダイド、N−エチルピリジニウムクロリド、N−エチルピリジニウムフルオリド、N−エチルピリジニウムブロミド、N−エチルピリジニウムヨーダイド、N−n−プロピルピリジニウムクロリド、N−n−プロピルピリジニウムフルオリド、N−n−プロピルピリジニウムブロミド、N−n−プロピルピリジニウムヨーダイド、N−イソプロピルピリジニウムクロリド、N−イソプロピルピリジニウムフルオリド、N−イソプロピルピリジニウムブロミド、N−イソプロピルピリジニウムヨーダイド、N−n−ブチルピリジニウムクロリド、N−n−ブチルピリジニウムフルオリド、N−n−ブチルピリジニウムブロミド、N−n−ブチルピリジニウムヨーダイド、N−イソブチルピリジニウムクロリド、N−イソブチルピリジニウムフルオリド、N−イソブチルピリジニウムブロミド、N−イソブチルピリジニウムヨーダイド、N−sec−ブチルピリジニウムクロリド、N−sec−ブチルピリジニウムフルオリド、N−sec−ブチルピリジニウムブロミド、N−sec−ブチルピリジニウムヨーダイド、N−tert−ブチルピリジニウムクロリド、N−tert−ブチルピリジニウムフルオリド、N−tert−ブチルピリジニウムブロミド、N−tert−ブチルピリジニウムヨーダイド、N−n−ペンチルピリジニウムクロリド、N−n−ペンチルピリジニウムフルオリド、N−n−ペンチルピリジニウムブロミド、N−n−ペンチルピリジニウムヨーダイド、N−イソペンチルピリジニウムクロリド、N−イソペンチルピリジニウムフルオリド、N−イソペンチルピリジニウムブロミド、N−イソペンチルピリジニウムヨーダイド、N−2−ペンチルピリジニウムクロリド、N−2−ペンチルピリジニウムフルオリド、N−2−ペンチルピリジニウムブロミド、N−2−ペンチルピリジニウムヨーダイド、N−3−ペンチルピリジニウムクロリド、N−3−ペンチルピリジニウムフルオリド、N−3−ペンチルピリジニウムブロミド、N−3−ペンチルピリジニウムヨーダイド、N−3−メチル−2−ブチルピリジニウムクロリド、N−3−メチル−2−ブチルピリジニウムフルオリド、N−3−メチル−2−ブチルピリジニウムブロミド、N−3−メチル−2−ブチルピリジニウムヨーダイド、N−2−メチル−2−ブチルピリジニウムクロリド、N−2−メチル−2−ブチルピリジニウムフルオリド、N−2−メチル−2−ブチルピリジニウムブロミド、N−2−メチル−2−ブチルピリジニウムヨーダイド、N−2−メチル−1−ブチルピリジニウムクロリド、N−2−メチル−1−ブチルピリジニウムフルオリド、N−2−メチル−1−ブチルピリジニウムブロミド、N−2−メチル−1−ブチルピリジニウムヨーダイド、N−2,2−ジメチル−1−プロピルピリジニウムクロリド、N−2,2−ジメチル−1−プロピルピリジニウムフルオリド、N−2,2−ジメチル−1−プロピルピリジニウムブロミド、N−2,2−ジメチル−1−プロピルピリジニウムヨーダイド、N−フェニルピリジニウムクロリド、N−フェニルピリジニウムフルオリド、N−フェニルピリジニウムブロミド、N−フェニルピリジニウムヨーダイド等)が挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、エタノール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水を用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
4級アンモニウムイオン型強磁性有機磁性流体[III]は、下記化学反応式に従って、構造式[IIIa]で表される4級アンモニウムハロゲン化物と、磁性金属塩[X]との反応によって得ることができる。
(式中、Ra、Rb、M、XnおよびnIは前記と同じ意味を有する)。
4級アンモニウムハロゲン化物[IIIa]としては、例えば、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムフルオリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨーダイド、エチルトリメチルアンモニウムクロリド、エチルトリメチルアンモニウムフルオリド、エチルトリメチルアンモニウムブロミド、エチルトリメチルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−プロピルアンモニウムクロリド、トリメチルn−プロピルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−プロピルアンモニウムブロミド、トリメチルn−プロピルアンモニウムヨーダイド、n−ブチルトリメチルアンモニウムクロリド、n−ブチルトリメチルアンモニウムフルオリド、n−ブチルトリメチルアンモニウムブロミド、n−ブチルトリメチルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムヨーダイド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムクロリド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムフルオリド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムヨーダイド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムクロリド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムフルオリド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムブロミド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−オクチルアンモニウムクロリド、トリメチルn−オクチルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−オクチルアンモニウムブロミド、トリメチルn−オクチルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ノニルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ノニルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ノニルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ノニルアンモニウムヨーダイド、n−デシルトリメチルアンモニウムクロリド、n−デシルトリメチルアンモニウムフルオリド、n−デシルトリメチルアンモニウムブロミド、n−デシルトリメチルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムヨーダイド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムフルオリド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムヨーダイド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムフルオリド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムブロミド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムヨーダイド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムクロリド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムフルオリド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムブロミリド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムヨーダイド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムクロリド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムフルオリド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムブロミリド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムヨーダイド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムクロリド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムフルオリド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムブロミド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムフルオリド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムブロミド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムフルオリド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムヨーダイドなどが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水、イソプロピルアルコールを用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
塩基性4級アンモニウム型強磁性有機磁性流体[IV]は、下記化学反応式に従って、構造式[IVa]で表される4級アンモニウムヒドロキシドまたは4級アンモニウムアルコキシドと、磁性金属塩[X]との反応で得ることができる。
(式中、Ra、Rb、M、X、nおよびYは前記と同じ意味を有する)。
構造式で表される4級アンモニウムヒドロキシドおよび4級アンモニウムアルコキシド[IVa]としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムメトキシド、テトラメチルアンモニウムエトキシド、テトラメチルアンモニウムn−プロポキシド、テトラメチルアンモニウムイソプロポキシド、テトラメチルアンモニウムフェノキシド、エチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、エチルトリメチルアンモニウムメトキシド、エチルトリメチルアンモニウムエトキシド、エチルトリメチルアンモニウムn−プロポキシド、エチルトリメチルアンモニウムイソプロポキシド、エチルトリメチルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−プロピルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−プロピルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−プロピルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−プロピルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−プロピルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−プロピルアンモニウムフェノキシド、n−ブチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、n−ブチルトリメチルアンモニウムメトキシド、n−ブチルトリメチルアンモニウムエトキシド、n−ブチルトリメチルアンモニウムn−プロポキシド、n−ブチルトリメチルアンモニウムイソプロポキシド、n−ブチルトリメチルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ペンチルアンモニウムフェノキシド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムメトキシド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムエトキシド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムn−プロポキシド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムイソプロポキシド、n−ヘキシルトリメチルアンモニウムフェノキシド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムメトキシド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムエトキシド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムn−プロポキシド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムイソプロポキシド、n−ヘプチルトリメチルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−オクチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−オクチルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−オクチルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−オクチルアンモニウムn−プロペキシド、トリメチルn−オクチルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−オクチルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ノニルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ノニルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−ノニルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−ノニルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ノニルアンモニウムフェノキシド、n−デシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、n−デシルトリメチルアンモニウムメトキシド、n−デシルトリメチルアンモニウムエトキシド、n−デシルトリメチルアンモニウムn−プロポキシド、n−デシルトリメチルアンモニウムイソプロポキシド、n−デシルトリメチルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムフェノキシド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムメトキシド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムエトキシド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムn−プロポキシド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムイソプロポキシド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ウンデシルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−トリデシルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−テトラデシルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ペンタデシルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ヘキサデシルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−ヘプタデシルアンモニウムフェノキシド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムメトキシド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムエトキシド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムn−プロポキシド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムイソプロポキシド、トリメチルn−オクタデシルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−オクチルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−ノニルアンモニウムフェノキシド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムメトキシド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムエトキシド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルn−デシルジメチルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−ウンデシルアンモニウムフェノキシド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムメトキシド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムエトキシド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルn−ドデシルジメチルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−トリデシルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−テトラデシルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−ペンタデシルアンモニウムフェノキシド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムコドロキシド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムメトキシド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムエトキシド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルn−ヘキサデシルジメチルアンモニウムフェノキシド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムメトキシド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムエトキシド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムイソプロポキシドシド、ベンジルn−ヘプタデシルジメチルアンモニウムフェノキシド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムメトキシド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムエトキシド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムn−プロポキシド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムイソプロポキシド、ベンジルジメチルn−オクタデシルアンモニウムフェノキシドなどが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水、イソプロピルアルコールを用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
エーテルキレート型強磁性有機磁性流体[V]は、下記化学反応式に従って、構造式[Va]で表されるエーテル類と、磁性金属塩[X]との反応によって得ることができる。
(式中、Rc、Rd、M、X、nおよびn’は前記と同じ意味を有する)。
エーテル類[Va]としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジn−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジn−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジn−ペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジn−ヘキシルエーテル、ジイソヘキシルエーテル、エチルメチルエーテル、メチルn−プロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、n−ブチルメチルエーテル、イソブチルメチルエーテル、メチルn−ペンチルエーテル、メチルイソペンチルエーテル、n−ヘキシルメチルエーテル、イソヘキシルメチルエーテル、エチルn−プロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、n−ブチルエチルエーテル、イソブチルエチルエーテル、エチルn−ペンチルエーテル、エチルイソペンチルエーテル、エチルn−ヘキシルエーテル、エチルイソヘキシルエーテル、n−ブチルn−プロピルエーテル、n−ブチルイソプロピルエーテル、n−ブチルイソブチルエーテル、n−ブチルn−ペンチルエーテル、n−ブチルイソペンチルエーテル、n−ブチルn−ヘキシルエーテル、n−ブチルイソヘキシルエーテル、ジイソブチルエーテル、イソブチルn−ペンチルエーテル、イソブチルイソペンチルエーテル、イソブチルn−ヘキシルエーテル、イソブチルイソヘキシルエーテル、n−ペンチルイソペンチルエーテル、n−ペンチルn−ヘキシルエーテル、n−ペンチルイソヘキシルエーテル、ジイソペンチルエーテル、イソペンチルn−ヘキシルエーテル、イソペンチルイソヘキシルエーテル、n−ヘキシルイソヘキシルエーテル、ジイソヘキシルエーテル、エチレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、ピランなどが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水を用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜40℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜30℃の範囲で行うのがよい。
ポリエーテルキレート型強磁性有機磁性流体[VI]は、下記化学反応式に従って、構造式[VIa]で表されるポリエーテル類と、磁性金属塩[X]との反応によって得ることができる。
(式中、Ri、Rj、Rk、Rl、M、X、nおよびmは前記と同じ意味を有する)。
ポリエーテル類[VIa]としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリ1−メチルエチレングリコール、ポリ2−メチルエチレングリコール、ポリ1,1−ジメチルエチレングリコール、ポリ1,2−ジメチルエチレングリコール、ポリ2,2−ジメチルエチレングリコール、ポリ1−エチルエチレングリコール、ポリ2−エチルエチレングリコール、ポリ1,1−ジエチルエチレングリコール、ポリ1,2−ジエチルエチレングリコール、ポリ2,2−ジエチルエチレングリコール、ポリ1,1,2,2−テトラメチルエチレングリコール、ポリ1,1,2,2−テトラエチルエチレングリコール、ポリシクロプロポキシレート、ポリシクロブトキシレート、ポリシクロペントキシレート、ポリシクロヘキトキシレートなどが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水を用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
多価アルコールボレート型強磁性有機磁性流体[VII]は、下記化学反応式に従って、構造式[VIIa]で表される多価アルコールボレートと、磁性金属塩[X]との反応によって得ることができる。
(式中、Rm、M、X、nおよびnaは、前記と同じ意味を有する)。
多価アルコールボレート[VIIa]としては、例えば、エチレングリコールボレート、グリセリンボレート、テトラオールボレート(例えば、エリスリトールボレート、(2R,3R)−ブタン−1,2,3,4−テトラオールボレート、(2S,3S)−ブタン−1,2,3,4−テトラオールボレート、(2RS,3RS)−ブタン−1,2,3,4−テトラオールボレート)、ペンタオールボレート(例えば、キシリトールボレート、D−アラビトールボレート、L−アラビトールボレート、DL−アラビトールボレート)、ヘキサオールボレート(例えば、D−ソルビトールボレート、L−ソルビトールボレート、DL−ソルビトールボレート、D−マンニトールボレート、L−マンニトールボレート、DL−マンニトールボレート)、D−グリセルアルデヒドボレート、L−グリセルアルデヒドボレート、DL−グリセルアルデヒドボレート、D−エリスロースボレート、L−エリスロースボレート、DL−エリスロースボレート、D−スレオースボレート、L−スレオースボレート、DL−スレオースボレート、D−アラビノースボレート、L−アラビノースボレート、DL−アラビノースボレート、D−キシロースボレート、L−キシロースボレート、DL−キシロースボレート、D−リボースボレート、L−リボースボレート、DL−リボースボレート、L−リキソースボレート、D−リキソースボレート、DL−リキソースボレート、D−グルコースボレート、L−グルコースボレート、DL−グルコースボレート、D−ガラクトースボレート、L−ガラクトースボレート、DL−ガラクトースボレート、D−マンノースボレート、L−マンノースボレート、DL−マンノースボレート、D−タロースボレート、L−タロースボレート、DL−タロースボレート、D−エリスルロールボレート、L−エリスルロールボレート、DL−エリスルロールボレート、D−リブロースボレート、L−リブロースボレート、DL−リブロースボレート、D−キシルロースボレート、L−キシルロースボレート、DL−キシルロースボレート、D−フルクトースボレート、L−フルクトースボレート、DL−フルクトースボレート、L−ソルボースボレート、D−ソルボースボレート、DL−ソルボースボレート、D−タガトースボレート、L−タガトースボレート、DL−タガトースボレート、D−プシコースボレート、L−プシコースボレート、DL−プシコースボレート、D−セドヘプツロースボレート、L−セドヘプツロースボレート、DL−セドヘプツロースボレート、D−マンノヘプツロースボレート、L−マンノヘプツロースボレート、DL−マンノヘプツロースボレート、D−グリセロ−D−マンノ−オクツロースボレート、L−グリセロ−L−マンノ−オクツロースボレート、DL−グリセロ−DL−マンノ−オクツロースボレート、D−グリセロ−L−マンノ−オクツロースボレート、L−グリセロ−D−マンノ−オクツロースボレートなどが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、エタノールを用いるのがよく、さらに好ましくは、水を用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
尚、多価アルコールボレート[VIIa]は、2倍モルの多価アルコール[VIIb](例えば、エチレングリコール、グリセリン、テトラオール(例えば、エリスリトール、(2R,3R)−ブタン−1,2,3,4−テトラオール、(2S,3S)−ブタン−1,2,3,4−テトラオール、(2RS,3RS)−ブタン−1,2,3,4−テトラオール)、ペンタオール(例えば、キシリトール、D−アラビトール、L−アラビトール、DL−アラビトール)、ヘキサオール(例えば、D−ソルビトール、L−ソルビトール、DL−ソルビトール、D−マンニトール、L−マンニトール、DL−マンニトール)、D−グリセルアルデヒド、L−グリセルアルデヒド、DL−グリセルアルデヒド、D−エリスロース、L−エリスロース、DL−エリスロース、D−スレオース、L−スレオース、DL−スレオース、D−アラビノース、L−アラビノース、DL−アラビノース、D−キシロース、L−キシロース、DL−キシロース、D−リボース、L−リボース、DL−リボース、L−リキソース、D−リキソース、DL−リキソース、D−グルコース、L−グルコース、DL−グルコース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、DL−ガラクトース、D−マンノース、L−マンノース、DL−マンノース、D−タロース、L−タロース、DL−タロース、D−エリスルロール、L−エリスルロール、DL−エリスルロール、D−リブロース、L−リブロース、DL−リブロース、D−キシルロース、L−キシルロース、DL−キシルロース、D−フルクトース、L−フルクトース、DL−フルクトース、L−ソルボース、D−ソルボース、DL−ソルボース、D−タガトース、L−タガトース、DL−タガトース、D−プシコース、L−プシコース、DL−プシコース、D−セドヘプツロース、L−セドヘプツロース、DL−セドヘプツロース、D−マンノヘプツロース、L−マンノヘプツロース、DL−マンノヘプツロース、D−グリセロ−D−マンノ−オクツロース、L−グリセロ−L−マンノ−オクツロース、DL−グリセロ−DL−マンノ−オクツロース、D−グリセロ−L−マンノ−オクツロース、L−グリセロ−D−マンノ−オクツロース)と1倍モルのホウ酸の反応で容易に製造することができる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、エタノールを用いるのがよく、さらに好ましくは、水を用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
カテコールボレート型強磁性有機磁性流体[VIII]は、下記化学反応式に従って、構造式[VIIIa]で表されるカテコールボレートと、構造式で表される磁性金属塩[X]との反応によって得ることができる。
(式中、M、X、およびnは、前記と同じ意味を有する)。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールを用いるのがよく、さらに好ましくは、水、イソプロピルアルコールを用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
尚、カテコールボレート[VIIIa]は、2倍モルのカテコールと1倍モルのホウ酸の反応により容易に合成することができる。この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールを用いるのがよく、さらに好ましくは、水、イソプロピルアルコールを用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
シッフ塩基液晶型強磁性有機磁性流体[IX]は、下記化学反応式に従って、構造式[IXa]で表されるシッフ塩基液晶ハロゲン化水素酸塩類と、磁性金属塩[X]との反応によって得ることができる。
(式中、Ar1、Ar2、M、X、nおよびmaは、前記と同じ意味を有する)。
シッフ塩基液晶ハロゲン化水素酸塩類[IXa]としては、例えば、4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリンフッ化水素酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン臭化水素酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリンヨウ化水素酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−シアノアニリン塩酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−シアノアニリンフッ化水素酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−シアノアニリン臭化水素酸塩、4′−エトキシベンジリデン−4−シアノアニリンヨウ化水素酸塩、4′−(アミロキシ)ベンジリデン−4−シアノアニリン塩酸塩、4′−(アミロキシ)ベンジリデン−4−シアノアニリンフッ化水素酸塩、4′−(アミロキシ)ベンジリデン−4−シアノアニリン臭化水素酸塩、4′−(アミロキシ)ベンジリデン−4−シアノアニリンヨウ化水素酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−シアノアニリン塩酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−シアノアニリンフッ化水素酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−シアノアニリン臭化水素酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−シアノアニリンヨウ化水素酸塩、4′−ブトキシカルボニルオキシベンジリデン−4−メトキシアニリン塩酸塩、4′−ブトキシカルボニルオキシベンジリデン−4−メトキシアニリンフッ化水素酸塩、4′−ブトキシカルボニルオキシベンジリデン−4−メトキシアニリン臭化水素酸塩、4′−ブトキシカルボニルオキシベンジリデン−4−メトキシアニリンヨウ化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ブトキシアニリン塩酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ブトキシアニリンフッ化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ブトキシアニリン臭化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ブトキシアニリンヨウ化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−エトキシアニリン塩酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−エトキシアニリンフッ化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−エトキシアニリン臭化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−エトキシアニリンヨウ化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ヘキシルオキシアニリン塩酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ヘキシルオキシアニリンフッ化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ヘキシルオキシアニリン臭化水素酸塩、4′−シアノベンジリデン−4−ヘキシルオキシアニリンヨウ化水素酸塩、4′−ヘキシルオキシベンジリデン−4−シアノアニリン塩酸塩、4′−ヘキシルオキシベンジリデン−4−シアノアニリンフッ化水素酸塩、4′−ヘキシルオキシベンジリデン−4−シアノアニリン臭化水素酸塩、4′−ヘキシルオキシベンジリデン−4−シアノアニリンヨウ化水素酸塩、4′−メトキトベンジリデン−4−ヒドロキシアニリン塩酸塩、4′−メトキトベンジリデン−4−ヒドロキシアニリンフッ化水素酸塩、4′−メトキトベンジリデン−4−ヒドロキシアニリン臭化水素酸塩、4′−メトキトベンジリデン−4−ヒドロキシアニリンヨウ化水素酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−ペンチルアニリン塩酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−ペンチルアニリンフッ化水素酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−ペンチルアニリン臭化水素酸塩、4′−ブトキシベンジリデン−4−ペンチルアニリンヨウ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]アゾベンゼン−塩酸塩および二塩酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]アゾベンゼン一フッ化水素酸塩および二フッ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]アゾベンゼン一臭化水素酸塩および二臭化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]アゾベンゼン一ヨウ化水素酸塩および二ヨウ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]ベンゾニトリル塩酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]ベンゾニトリルフッ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]ベンゾニトリル臭化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]ベンゾニトリルヨウ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸塩酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸フッ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸臭化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸ヨウ化水素酸塩、4−[(メトキシベンジリデン)アミノ]スチルベン塩酸塩、4−[(メトキシベンジリデン)アミノ]スチルベンフッ化水素酸塩、4−[(メトキシベンジリデン)アミノ]スチルベン臭化水素酸塩、4−[(メトキシベンジリデン)アミノ]スチルベンヨウ化水素酸塩、ベンジリデン−2−ナフチルアミン塩酸塩、ベンジリデン−2−ナフチルアミンフッ化水素酸塩、ベンジリデン−2−ナフチルアミン臭化水素酸塩、ベンジリデン−2−ナフチルアミンヨウ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸ブチル塩酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸ブチルフッ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸ブチル臭化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸ブチルヨウ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸エチル塩酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸エチルフッ化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸エチル臭化水素酸塩、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸エチルヨウ化水素酸塩、N−(4−ブトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリン塩酸塩、N−(4−ブトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリンフッ化水素酸塩、N−(4−ブトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリン臭化水素酸塩、N−(4−ブトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリンヨウ化水素酸塩、N−(4−エトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリン塩酸塩、N−(4−エトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリンフッ化水素酸塩、N−(4−エトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリン臭化水素酸塩、N−(4−エトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリンヨウ化水素酸塩、N−(4−メトキシ−2−ヒドロキシベンジリデン)−4−ブチルアニリン塩酸塩、N−(4−メトキシ−2−ヒドロキシベンジリデン)−4−ブチルアニリンフッ化水素酸塩、N−(4−メトキシ−2−ヒドロキシベンジリデン)−4−ブチルアニリン臭化水素酸塩、N−(4−メトキシ−2−ヒドロキシベンジリデン)−4−ブチルアニリンヨウ化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−アセトキシアニリン塩酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−アセトキシアニリンフッ化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−アセトキシアニリン臭化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−アセトキシアニリンヨウ化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−ブチルアニリン塩酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−ブチルアニリンフッ化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−ブチルアニリン臭化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−ブチルアニリンヨウ化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)アニリン塩酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)アニリンフッ化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)アニリン臭化水素酸塩、N−(4−メトキシベンジリデン)アニリンヨウ化水素酸塩、3,3,−ジクロロ−N,N′−ビス(4−メトキシベンジリデン)ベンジジン−塩酸塩および二塩酸塩、3,3,−ジクロロ−N,N′−ビス(4−メトキシベンジリデン)ベンジジン一フッ化水素酸塩および二フッ化水素酸塩、3,3,−ジクロロ−N,N′−ビス(4−メトキシベンジリデン)ベンジジン一臭化水素酸塩および二臭化水素酸塩、3,3,−ジクロロ−N,N′−ビス(4−メトキシベンジリデン)ベンジジン一ヨウ化水素酸塩および二ヨウ化水素酸塩などが挙げられる。
この反応は、通常、反応溶媒中で行われ、使用される溶媒としては、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン等の極性溶媒を用いることができ、好ましくは、水、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトンを用いるのがよく、さらに好ましくは、水、アセトンを用いるのがよい。また、この反応の反応温度は、−30℃〜80℃までの範囲で行うことができ、好ましくは、−10℃〜60℃までの範囲で行うのがよく、さらに好ましくは、0℃〜40℃の範囲で行うのがよい。
尚、シッフ塩基液晶ハロゲン化水素酸塩類[IXa]は、シッフ塩基液晶[IXb](例えば、4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン、4′−エトキシベンジリデン−4−シアノアニリン、4′−(アミロキシ)ベンジリデン−4−シアノアニリン、4′−ブトキシベンジリデン−4−シアノアニリン、4′−ブトキシカルボニルオキシベンジリデン−4−メトキシアニリン、4′−シアノベンジリデン−4−ブトキシアニリン、4′−シアノベンジリデン−4−エトキシアニリン、4′−シアノベンジリデン−4−ヘキシルオキシアニリン、4′−ヘキシルオキシベンジリデン−4−シアノアニリン、4′−メトキトベンジリデン−4−ヒドロキシアニリン、4′−ブトキシベンジリデン−4−ペンチルアニリン、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]アゾベンゼン、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]ベンゾニトリル、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸、4−[(メトキシベンジリデン)アミノ]スチルベン、ベンジリデン−2−ナフチルアミン、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸ブチル、4−[(4−メトキシベンジリデン)アミノ]桂皮酸エチル、N−(4−ブトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリン、N−(4−エトキシベンジリデン)−4−アセチルアニリン、N−(4−メトキシ−2−ヒドロキシベンジリデン)−4−ブチルアニリン、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−アセトキシアニリン、N−(4−メトキシベンジリデン)−4−ブチルアニリン、N−(4−メトキシベンジリデン)アニリン、3,3,−ジクロロ−N,N′−ビス(4−メトキシベンジリデン)ベンジジン)とハロゲン化水素酸(例えば、塩酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸)との中和反応により容易に製造することができる。
この発明を実施例により更に詳細に説明する。尚、本明細書中において、nはノルマル、secは第2級、tertは第3級、Meはメチル、Etはエチル、Prはプロピル、Buはブチル、Phはフェニル基を表す。
(塩化鉄(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iα]、塩化鉄(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iβ]、塩化コバルト(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iγ]、塩化マンガン(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iδ]、塩化ジスプロシウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iε]、塩化ネオジウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iζ]および塩化サマリウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iη]の合成)
グアニジン塩酸塩247mg(2.59mmol)を、塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ジスプロシウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ジスプロシウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し、静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。)。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、溶液が2層に分離する場合は、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(また、[Iε]については、水溶性が著しく高いため、塩析を行い、アセトン抽出を複数回行った。尚、水分除去は、凍結乾燥でも可能。)無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iα]、塩化鉄(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iβ]、塩化コバルト(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iγ]、塩化マンガン(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iδ]、塩化ジスプロシウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[ I ε ]、塩化ネオジウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iζ]および塩化サマリウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iη]をそれぞれ得ることができた。これらの性状について以下に示す。
塩化鉄(III)グアニジン酸塩錯体[Iα]:褐色透明、粘性小
塩化鉄(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iβ]:淡緑色透明、粘性小
塩化コバルト(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iγ]:赤紫色、やや粘性あり
塩化マンガン(II)グアニジン塩酸塩錯体[Iδ]:淡桃色透明、やや粘性あり
塩化ジスプロシウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iε]:淡黄色透明、粘性小
塩化ネオジウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iζ]:淡緑青色透明、粘性小
塩化サマリウム(III)グアニジン塩酸塩錯体[Iη]:淡黄色透明、粘性小
(塩化鉄(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIα]、塩化鉄(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIβ]、塩化コバルト(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIγ]、塩化マンガン(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIδ]、塩化ネオジウム(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIζ]および塩化サマリウム(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIη]の合成)
N−ブチルピリジニウムクロリド444mg(2.59mmol)を、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し、静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。)。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、溶液が2層に分離する場合は、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIα]、塩化鉄(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIβ]、塩化コバルト(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIγ]、塩化マンガン(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIδ]、塩化ネオジウム(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIζ]および塩化サマリウム(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIη]を得ることができた。これらの性状について以下に示す。
塩化鉄(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIα]:黒褐色、粘性小
塩化鉄(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIβ]:黄褐色、粘性小
塩化コバルト(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIγ]:青紫色、粘性小
塩化マンガン(II)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIδ]:無色〜淡桃色透明、粘性小
塩化ネオジウム(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIζ]:淡緑青色透明、粘性小
塩化サマリウム(III)N−ブチルピリジニウムクロリド錯体[IIη]:淡黄色透明、粘性小
(塩化鉄(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIα1]、塩化鉄(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIβ1]、塩化コバルト(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIγ]、塩化マンガン(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIδ]、塩化ネオジウム(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIζ]および塩化サマリウム(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIη]、塩化鉄(III)トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド錯体[IIIα2]、塩化鉄(II)トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド錯体[IIIβ2]、塩化鉄(III)テトラメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIα3]、および塩化鉄(III)塩化ベンザルコニウム錯体[IIIα4]の合成)
各種4級アンモニウムクロリド2.59mmol(水・イソプロピルアルコール[5:2体積比]混合溶液2.54ml)を、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し、静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。)。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、溶液が2層に分離する場合は、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIα1]、塩化鉄(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIβ1]、塩化コバルト(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIγ]、塩化マンガン(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIδ]、塩化ネオジウム(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIζ]、塩化サマリウム(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIη]、塩化鉄(III)トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド錯体[IIIα2]、塩化鉄(II)トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド錯体[IIIβ2]、塩化鉄(III)テトラメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIα3]および塩化鉄(III)塩化ベンザルコニウム錯体[IIIα4]を得ることができた。
これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIα1]:黒褐色、粘性小
塩化鉄(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIβ1]:薄緑黄色透明、粘性小
塩化コバルト(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIγ]:赤紫色、粘性小
塩化マンガン(II)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIδ]:淡桃色、粘性小
塩化ネオジウム(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIζ]:淡緑青色透明、粘性小
塩化サマリウム(III)n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIη]:淡黄色透明、粘性小
塩化鉄(III)トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド錯体[IIIα2]:黒褐色、粘性大
塩化鉄(II)トリメチルn−オクタデシルアンモニウムクロリド錯体[IIIβ2]:淡黄色透明、粘性小
塩化鉄(III)テトラメチルアンモニウムクロリド錯体[IIIα3]:褐色、粘性小
塩化鉄(III)塩化ベンザルコニウム錯体[IIIα4]:褐色、粘性小
(塩化鉄(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVα]、塩化鉄(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVβ]、塩化コバルト(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVγ]、塩化マンガン(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVδ]、塩化ネオジウム(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVζ]および塩化サマリウム(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVη]の合成)
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド・五水和物469mg(2.59mmol)を50%イソプロピルアルコール水溶液1mlに溶解した。これに、それぞれ、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し、静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。)。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、溶液が2層に分離する場合は、磁化した層を分取した。
次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)。
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVα]、塩化鉄(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVβ]、塩化コバルト(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVγ]、塩化マンガン(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVδ]、塩化ネオジウム(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVζ]および塩化サマリウム(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVη]を得ることができた。
これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVα]:褐色、粘性小
塩化鉄(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVβ]、暗青色、粘性小
塩化コバルト(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVγ]:赤紫色、粘性小
塩化マンガン(II)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVδ]:淡桃色、粘性小
塩化ネオジウム(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVζ]:淡緑青色透明、粘性小
塩化サマリウム(III)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド錯体[IVη]:淡黄色透明、粘性小
(塩化鉄(III)テトラヒドロフラン錯体[Vα]、塩化鉄(II)テトラヒドロフラン錯体[Vβ]、塩化コバルト(II)テトラヒドロフラン錯体[Vγ]、塩化マンガン(II)テトラヒドロフラン錯体[Vδ]、塩化ジスプロシウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vε]、塩化ネオジウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vζ]および塩化サマリウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vη]の合成)
テトラヒドロフラン559mg(2.59mmol×3)を、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ジスプロシウム(III)水溶液1ml(水1ml中にジスプロシウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し静置した。
一方、テトラヒドロフラン746mg(2.59mmol×4)を、それぞれ塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた]。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、2層中、磁化した層を分取した。
次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能)。
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)テトラヒドロフラン錯体[Vα]、塩化鉄(II)テトラヒドロフラン錯体[Vβ]、塩化コバルト(II)テトラヒドロフラン錯体[Vγ]、塩化マンガン(II)テトラヒドロフラン錯体[Vδ]、塩化ジスプロシウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vε]、塩化ネオジウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vζ]および塩化サマリウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vη]を得ることができた。これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)テトラヒドロフラン錯体[Vα]:褐色、粘性極めて小さい
塩化鉄(II)テトラヒドロフラン錯体[Vβ]:黄色透明、粘性小
塩化コバルト(II)テトラヒドロフラン錯体[Vγ]:暗青色、粘性小
塩化マンガン(II)テトラヒドロフラン錯体[Vδ]:淡桃色透明、粘性小
塩化ジスプロシウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vε]:無色透明、粘性小
塩化ネオジウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vζ]:淡緑青色透明、粘性小
塩化サマリウム(III)テトラヒドロフラン錯体[Vη]:淡黄色透明、粘性小
(塩化鉄(III)ポリエチレングリコール錯体[VIα]、塩化鉄(II)ポリエチレングリコール錯体[VIβ]、塩化コバルト(II)ポリエチレングリコール錯体[VIγ]、塩化マンガン(II)ポリエチレングリコール錯体[VIδ]、塩化ジスプロシウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIε]、塩化ネオジウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIζ]および塩化サマリウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIη]の合成)
ポリエチレングリコール1399mg(−CH2CH2O−エチレンオキシ基に換算して2.59mmolの12.28倍)を、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ジスプロシウム(III)水溶液1ml(水1ml中にジスプロシウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。)。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、2層中、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)。
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)ポリエチレングリコール錯体[VIα]、塩化鉄(II)ポリエチレングリコール錯体[VIβ]、塩化コバルト(II)ポリエチレングリコール錯体[VIγ]、塩化マンガン(II)ポリエチレングリコール錯体[VIδ]、塩化ジスプロシウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIε]、塩化ネオジウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIζ]および塩化サマリウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIη]を得ることができた。
これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)ポリエチレングリコール錯体[VIα]:褐色、粘性大
塩化鉄(II)ポリエチレングリコール錯体[VIβ]:薄緑色、粘性大
塩化コバルト(II)ポリエチレングリコール錯体[VIγ]:赤紫色、粘性大
塩化マンガン(II)ポリエチレングリコール錯体[VIδ]:淡桃色、粘性大
塩化ジスプロシウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIε]:無色透明、粘性大
塩化ネオジウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIζ]:淡緑青色透明、粘性大
塩化サマリウム(III)ポリエチレングリコール錯体[VIη]:淡黄色透明、粘性大
(塩化鉄(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIα]、塩化鉄(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIβ]、塩化コバルト(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIγ]、塩化マンガン(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIδ]、塩化ジスプロシウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIε]、塩化ネオジウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIζ]および塩化サマリウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIη]の合成)
D−ソルビトール944mg(2.59mmol×2)を水1mlに撹拌しながら溶解し、40〜50℃に加温してホウ酸160mg(2.59mmol)を溶解し、10分間撹拌し、D−ソルビトールボレートを合成した。これに、それぞれそれぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ジスプロシウム(III)水溶液1ml(水1ml中にジスプロシウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。)。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、2層中、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIα]、塩化鉄(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIβ]、塩化コバルト(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIγ]、塩化マンガン(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIδ]、塩化ジスプロシウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIε]、塩化ネオジウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIζ]および塩化サマリウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIη]を得ることができた。
これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIα]:赤褐色、粘度大
塩化鉄(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIβ]:薄緑色、粘度小
塩化コバルト(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIγ]:赤紫色、粘性大
塩化マンガン(II)D−ソルビトールボレート錯体[VIIδ]:淡桃色、粘性大
塩化ジスプロシウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIε]:無色透明、粘性大
塩化ネオジウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIζ]:淡緑青色透明、粘性大
塩化サマリウム(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIη]:淡黄色透明、粘性大
(塩化鉄(III)カテコールボレート錯体[VIIIα]、塩化鉄(II)カテコールボレート錯体[VIIIβ]、塩化コバルト(II)カテコールボレート錯体[VIIIγ]、塩化マンガン(II)カテコールボレート錯体[VIIIδ]、塩化ジスプロシウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIε]、塩化ネオジウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIζ]および塩化サマリウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIη]の合成)
カテコール570mg(2.59mmol×2)を50%イソプロピルアルコール水溶液3mlに溶解し、ホウ酸160mg(2.59mmol)を加えて、40〜50℃に加温しながら溶解した。10分間撹拌して、カテコールボレートを合成した。これに、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ジスプロシウム(III)水溶液1ml(水1ml中にジスプロシウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、2層に分離した場合は、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)カテコールボレート錯体[VIIIα]、塩化鉄(II)カテコールボレート錯体[VIIIβ]、塩化コバルト(II)カテコールボレート錯体[VIIIγ]、塩化マンガン(II)カテコールボレート錯体[VIIIδ]、塩化ジスプロシウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIε]、塩化ネオジウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIζ]および塩化サマリウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIη]を得ることができた。
これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)カテコールボレート錯体[VIIIα]:黒青色、粘度小
塩化鉄(II)カテコールボレート錯体[VIIIβ]:黒紫色、粘度小
塩化コバルト(II)カテコールボレート錯体[VIIIγ]:黒紫色、粘度小
塩化マンガン(II)カテコールボレート錯体[VIIIδ]:黒紫色、粘度小
塩化ジスプロシウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIε]:黒紫色、粘度小
塩化ネオジウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIζ]:黒紫色、粘度小
塩化サマリウム(III)カテコールボレート錯体[VIIIη]:黒紫色、粘度小
(塩化鉄(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXα]、塩化鉄(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXβ]、塩化コバルト(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXγ]、塩化マンガン(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXδ]、塩化ジスプロシウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXε]、塩化ネオジウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXζ]および塩化サマリウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXη]の合成)
4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン729mg(2.59mmol)をアセトン1mlに溶解し、2M塩酸水溶液1.3ml(2.59mmol)を加えて、5分間撹拌し、4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩を得た。これに、それぞれ塩化鉄(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(III)を2.59mmol含む)又は、塩化鉄(II)水溶液1ml(水1ml中に塩化鉄(II)を2.59mmol含む)又は、塩化コバルト(II)(水1ml中に塩化コバルト(II)を2.59mmol含む)又は、塩化マンガン(II)(水1ml中に塩化マンガン(II)を2.59mmol含む)又は、塩化ジスプロシウム(III)水溶液1ml(水1ml中にジスプロシウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化ネオジウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化ネオジウム(III)を2.59mmol含む)又は、塩化サマリウム(III)水溶液1ml(水1ml中に塩化サマリウム(III)を2.59mmol含む)に、それぞれ溶解し、5分間撹拌し静置した。
次に、それぞれの溶液について、ネオジウム磁石を用いて磁化の確認を行った。ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4を用いた。その結果、それぞれの溶液がネオジウム磁石に強く引き寄せられることを確認した。
ここで、2層中、磁化した層を分取した。次に、それぞれの溶液に、アセトン10mlを加えて希釈し、無水硫酸マグネシウムを加えて、30分間乾燥した。(水分除去は、凍結乾燥でも可能。)
無水硫酸マグネシウムをろ去した後、ろ液を減圧留去すると、ほぼ定量的に、塩化鉄(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXα]、塩化鉄(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXβ]、塩化コバルト(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXγ]、塩化マンガン(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXδ]、塩化ジスプロシウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXε]、塩化ネオジウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXζ]および塩化サマリウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXη]を得ることができた。
これらの磁性流体の性状について、以下に示す。
塩化鉄(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXα]:褐色、粘性小
塩化鉄(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXβ]:淡緑色、粘性小
塩化コバルト(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXγ]:濃暗緑色、粘性小
塩化マンガン(II)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXδ]:淡黄色、粘性小
塩化ジスプロシウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXε]:淡黄色、粘性小
塩化ネオジウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXζ]:淡緑青色、粘性小
塩化サマリウム(III)4′−エトキシベンジリデン−4−ブチルアニリン塩酸塩錯体[IXη]:淡黄色、粘性小
評価試験(1)
強磁性有機磁性流体[I]〜[IX]について、磁性の強さの評価試験を行った。
ガラス製サンプル管(10ml)に検体(磁性流体)1mlを入れ、ネオジウム磁石(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4)をサンプル管の側面から当て、磁石に引き寄せられた状態を比較した。標品に塩化鉄(III)水溶液(塩化鉄(III)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化鉄(II)水溶液(塩化鉄(II)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化コバルト(II)水溶液(塩化コバルト(II)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化マンガン(II)水溶液(塩化マンガン(II)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化ジスプロシウム(III)水溶液(塩化ジスプロシウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化ネオジウム(III)水溶液(塩化ネオジウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化サマリウム(III)(塩化サマリウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)を用いて、検体との比較を行った。
全体として、塩化鉄(III)錯体、塩化鉄(II)錯体、塩化コバルト(II)錯体、塩化マンガン(II)錯体、塩化ジスプロシウム(III)錯体は、極めて強く磁石に引き寄せられる傾向が見られた。また、塩化ネオジウム(III)錯体は、これらと比較して、磁石に引き寄せられる割合が小さかった。更に、塩化サマリウム(III)錯体は、塩化ネオジウム(III)錯体よりも、磁石に引き寄せられる割合が小さかった。表1に、標品と比較して、格段に強く磁石に引き寄せられた検体(磁性流体)を示す。
これらの中で、[IIα]、[IIIα1]、[VIβ]、[VIIα]、[IXβ]、[IXδ]、[IXε]は、最も著しく強く磁石に引き寄せられた。また、単独では、極めて小さな磁性しか見られない[Iζ]に一定量の少量の[Iα]を混合すると、磁性が向上し、[Iζ]単独または[Iα]単独よりも強く磁石に引き寄せられるという興味ある結果が得られた。
既に報告されている1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラート(2.59mmol)および1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサート(2.59mmol)は、標品の塩化鉄(III)水溶液(塩化鉄(III)2.59mmolの1ml水溶液)および塩化ジスプロシウム(III)水溶液(塩化ジスプロシウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)に比べて、磁石に引き寄せられる割合が小さかった。
磁性の評価試験(2)
ガラス製サンプル管(10ml)に検体(磁性流体)1mlを入れ、ネオジウム磁石(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4)をサンプル管の側面から当て、60度傾けた状態に固定した。ここで重力に逆らって磁石に引き寄せられることを確認し、そのときの検体(磁性流体)の状態を表2にまとめた。なお、実験は、表1に示した結果を考慮し、比較的強く磁石に引き寄せられたものについて、実験を行った。
一方、標品の塩化鉄(III)水溶液(塩化鉄(III)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化鉄(II)水溶液(塩化鉄(II)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化コバルト(II)水溶液(塩化コバルト(II)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化マンガン(II)水溶液(塩化マンガン(II)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化ジスプロシウム(III)水溶液(塩化ジスプロシウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化ネオジウム(III)水溶液(塩化ネオジウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)、塩化サマリウム(III)(塩化サマリウム(III)2.59mmolの1ml水溶液)についても同様の実験を行ったが、これらの標品は、いずれも、重力に逆らって磁石に引き寄せられなかった。
ここに示した検体(磁性流体)は、量に差があれ、すべて重力に逆らって磁石に着いた。このことは、磁性の強さを証明するものであり、極めて興味ある事実である。特に、[IIIα1]は、約100%が磁石に着くという優れた強磁性を示した。また、[IIα]および[VIβ]も約60%が磁石に着くという強磁性を示した。
磁性の評価試験(3)
広口プラスチック容器(20ml)に検体(磁性流体)5mlを入れ、ネオジウム磁石(ネオジウム磁石は、円柱形[直径10mm,長さ20mm、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4)を液面から2mmの位置に固定し、検体(磁性流体)が自ら磁石に引き寄せられ、重力に逆らって、磁石に着くことを確認した。このとき、検体(磁性流体)が磁石に着いた量を測定し、その量を表3にまとめた。尚、磁石への単純な付着を防ぐため、初めから液面には直接、接触させないことを徹底した。
本試験に用いた検体(磁性流体)は、表1の結果を考慮して選択した。尚、標品の塩化鉄(III)水溶液(塩化鉄(III)2.59mmol/ml水溶液5ml)、塩化鉄(II)水溶液(塩化鉄(II)2.59mmol/ml水溶液5ml)、塩化コバルト(II)水溶液(塩化コバルト(II)2.59mmol/ml水溶液5ml)、塩化マンガン(II)水溶液(塩化マンガン(II)2.59mmol/ml水溶液5ml)、塩化ジスプロシウム(III)水溶液(塩化ジスプロシウム(III)2.59mmol/ml水溶液5ml)、塩化ネオジウム(III)水溶液(塩化ネオジウム(III)2.59mmol/ml水溶液5ml)、塩化サマリウム(III)(塩化サマリウム(III)2.59mmol/ml水溶液5ml)についても同様の実験を行ったが、これらの標品は、いずれも、重力に逆らって磁石に引き寄せられなかった。
実験結果は次の通りである。
ここに示した磁性流体のすべてが、液面に接することなく磁石を近付けると、重力に逆らって、自ら磁石に引き寄せられ磁石に着いた。この事実は、極めて興味深い驚くべき結果である。特に、[IXε]、[Iα]および[IIα]が、最も多くの量が磁石に着いた。なお、表1、表2、表3の実験結果が、必ずしもよく相関していない例については、粘度、密度、磁性の強さなどの因子が、それぞれ異なっていることが原因と考えられる。
磁性の評価試験(4)
各種の磁性流体をろ紙(5mm×20mm)に染み込ませ、余分な磁性流体を除去し24時間、常温で静置して検体を作成した。この検体(磁性流体を染み込ませたろ紙)について、ネオジウム磁石(円柱形[直径10mm,長さ20mm]、表面磁束密度:5600ガウス、吸着力(kg)参考値:4.4)を用いた磁性の評価試験を行った。実験結果は次のとおりである。
表4に示したように、すべての検体が磁石に引き寄せられ、自ら磁石に着いた。この事実は、本強磁性有機磁性流体の新しい用途を示唆している。特に、[Vα]、[Iε]および[IXε]の磁力は強く、4mmの離れた所から磁石に飛び付いた。また、[Vα]および[IXε]は、検体の場所を選ばず、中央でも、末端でも同様にしっかりと磁石に着いた。他の場合は、中央ではしっかりと磁石に着くが、末端では、一部分のみが磁石に着き、垂れ下がる状態となった。
最後に、本強磁性有機磁性流体の中で代表的な[Iα]および[IIIα1]について、透磁率とFT−IRスペクトルの測定を行った。
[Iα]の透磁率:1.00077
ステンレスの透磁率が約1.01であるので、ステンレスの7.7%の透磁率を持つことが判明した。その他の金属類の透磁率と[Iα]の透磁率の強さの関係を示す。
透磁率 [Iα]の透磁率の強さの関係
金属Al 1.00002 金属Alの38.5倍の透磁率
NiCl2 1.00004 NiCl2の19.3倍の透磁率
測定装置:[振動試料型磁力計(VSM)型式/VSM−35]
測定条件:[最大磁界:1000(Oe)]
透磁率の算出:初磁化曲線100(Oe)の値を使用]
使用サンプル重量:86.4mg
試料調整:[プラスチック容器に試料を入れて測定]
[Iα]のFT−IRスペクトルデータ:
3369cm−1(N−H伸縮振動)および1663cm−1(C=N伸縮振動)に強い吸収が観測された。
測定装置:PerkinElmer Spectrum100 FT−IR
試料調整:液膜法(KBr板使用)
測定範囲:400〜4000cm−1
[IIIα1]の透磁率:1.00038
ステンレスの透磁率が約1.01であるので、ステンレスの3.8%の透磁率を持つことが判明した。その他の金属類の透磁率と[IIIα1]の透磁率の強さの関係を示す。
透磁率 [IIIα1]の透磁率の強さの関係
金属Al 1.00002 金属Alの19倍の透磁率
NiCl2 1.00004 NiCl2の9.5倍の透磁率
測定装置:[振動試料型磁力計(VSM)型式/VSM−35]
測定条件:[最大磁界:1000(Oe)]
透磁率の算出:初磁化曲線100(Oe)の値を使用]
使用サンプル重量:69.2mg
試料調整:[プラスチック容器に試料を入れて測定]
[IIIα1]のFT−IRスペクトルデータ:
2925cm−1(C−H伸縮振動)および1475cm−1(C−H変角振動)に強い吸収が観測された。
測定装置:PerkinElmer Spectrum100 FT−IR
試料調整:液膜法(KBr板使用)
測定範囲:400〜4000cm−1
発明の効果
本発明は磁性を有する金属塩に、各種の反磁性有機化合物をイオン結合または配位結合で結合させることで、元の磁性を有する金属塩よりも著しく強い磁性を発現させることが可能である。
従来のイオン性磁性流体に比べて格段に強い磁性を提供することができる。その磁性の強さは、重力に逆らってまで磁石に自ら着くという実験結果および透磁率がステンレスの7.7%もあることで証明される。
また、本発明の強磁性有機磁性流体[I]〜[IX]の中で、磁性金属塩にFeCl2、MnCl2、DyCl3、NdCl3およびSmCl3を用いたものは、近年より必要性が高い、可視光の透過性に優れた透明の磁性流体である。
本発明の強磁性有機磁性流体[I]〜[IX]は、これまでよりも磁性を有する金属塩の種類が豊富であり、さらに、これに結合させる有機化合物の種類も豊富であることから、目的に応じて有用な強磁性有機磁性流体をつくり分けることができる。一方、種類の異なる強磁性有機磁性流体を混合することにより、磁性の強さを加減することも可能である。
また、ろ紙などの基材に染み込ませても、容易に磁石に着くことから、基材との融合という応用が可能である。
シッフ塩基液晶型強磁性有機磁性流体[IX]は、液晶の性質を有しながら、強磁性をも合わせ持つという、これまでにない極めて有用性が高い化合物であり、その可能性は、新しい液晶および有機ELとしての利用、新しい磁気材料および電子材料としての利用など多彩である。
多価アルコールボレート型強磁性有機磁性流体[VII]の中で、塩化鉄(III)D−ソルビトールボレート錯体[VIIα]は、光学活性であることから、不斉合成反応および光学分割などに利用することも可能である。
本発明の強磁性有機磁性流体[I]〜[IX]は、電子材料や医療(特に、ドラッグデリバリーシステム)・医薬、有機合成などに広く利用することができる。