JP5703009B2 - Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device - Google Patents

Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device Download PDF

Info

Publication number
JP5703009B2
JP5703009B2 JP2010280817A JP2010280817A JP5703009B2 JP 5703009 B2 JP5703009 B2 JP 5703009B2 JP 2010280817 A JP2010280817 A JP 2010280817A JP 2010280817 A JP2010280817 A JP 2010280817A JP 5703009 B2 JP5703009 B2 JP 5703009B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
sulfone compound
group
electrolytic solution
acetic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010280817A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012126686A (en
Inventor
矩章 福田
矩章 福田
誠二 坂東
誠二 坂東
健太郎 後藤
健太郎 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd filed Critical Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority to JP2010280817A priority Critical patent/JP5703009B2/en
Publication of JP2012126686A publication Critical patent/JP2012126686A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5703009B2 publication Critical patent/JP5703009B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、主に電気化学デバイス用溶媒等に有用な新規のスルホン化合物に関する。また本発明は、該スルホン化合物の製造方法、および該スルホン化合物を用いて製造される電気化学デバイス用電解液に関する。   The present invention relates to a novel sulfone compound useful mainly as a solvent for electrochemical devices. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of this sulfone compound, and the electrolyte solution for electrochemical devices manufactured using this sulfone compound.

スルホン化合物は、抽出溶剤や各種反応溶剤として用いられる一方、誘電率が高いものは、非プロトン性極性溶媒として、電気化学デバイスの電解液用の溶媒としても用いられる。具体的には、スルホン化合物である、スルホランや3−メチルスルホラン等のスルホラン誘導体を電解液用の溶媒として用いる電気二重層コンデンサ(特許文献1)、スルホランや3−メチルスルホラン等のスルホラン誘導体とプロピレンカーボネートとの混合溶媒を電解液用の溶媒として用いる電気二重層コンデンサ(特許文献2)等が提案されている。   While sulfone compounds are used as extraction solvents and various reaction solvents, those having a high dielectric constant are also used as aprotic polar solvents and as solvents for electrolyte solutions in electrochemical devices. Specifically, an electric double layer capacitor using a sulfolane derivative such as sulfolane or 3-methylsulfolane, which is a sulfone compound, as a solvent for an electrolytic solution (Patent Document 1), a sulfolane derivative such as sulfolane or 3-methylsulfolane, and propylene An electric double layer capacitor (Patent Document 2) using a mixed solvent with carbonate as a solvent for an electrolytic solution has been proposed.

特開昭62−237715号公報JP-A-62-237715 特開昭63−12122号公報Japanese Patent Laid-Open No. 63-12122

電気化学デバイス用溶媒等に用いられる非プロトン性極性溶媒には、一般的に融点が低く、熱的安定性に優れていることが望まれている。また、電気化学デバイスの種類によっては、系内水分の存在が問題になる場合があり、その際には、水の溶解度が低い溶媒が好ましく用いられる。   Aprotic polar solvents used for solvents for electrochemical devices and the like are generally desired to have a low melting point and excellent thermal stability. Also, depending on the type of electrochemical device, the presence of moisture in the system may be a problem, and in that case, a solvent having low water solubility is preferably used.

しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載のスルホン化合物は、融点が比較的高いことから、低温環境においてこれらを用いた電気化学デバイスの機能が低下する等の不具合がある。また、これらと共に用いられるプロピレンカーボネートは、熱的安定性に劣り、水の溶解度が比較的高いといった不具合がある。   However, since the sulfone compounds described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a relatively high melting point, there are problems such as a decrease in the function of an electrochemical device using them in a low temperature environment. Moreover, the propylene carbonate used together with these has problems such as poor thermal stability and relatively high solubility in water.

さらに、特許文献1および特許文献2に記載の電解液や、プロピレンカーボネートやγ−ブチロラクトンを溶媒に用いた従来の電解液では、分解電圧が未だ充分高いとはいえない。分解電圧が不充分である電解液では、2.5Vを越える高電圧の連続印加時に、ガスが発生したり、電極上に反応生成物が付着したりするおそれがある。その結果、内部抵抗の増加や容量の減少を招くという不具合があり、より高い電圧での使用に耐える電解液用の溶媒が望まれている。
本発明は、融点が比較的低く、熱的安定性に優れ、さらに水の溶解度が低く、高い分解電圧特性を有する非プロトン性極性溶媒に有用な新規のスルホン化合物を提供することを目的とする。また本発明は、該スルホン化合物の製造方法、および該スルホン化合物を用いて製造される電気化学デバイス用電解液を提供することを目的とする。
Furthermore, the electrolytic solution described in Patent Document 1 and Patent Document 2, and the conventional electrolytic solution using propylene carbonate or γ-butyrolactone as a solvent cannot be said to have a sufficiently high decomposition voltage. In the case of an electrolytic solution having an insufficient decomposition voltage, gas may be generated or a reaction product may be deposited on the electrode when a high voltage exceeding 2.5 V is continuously applied. As a result, there is a problem that an increase in internal resistance and a decrease in capacity occur, and an electrolyte solvent that can withstand use at a higher voltage is desired.
An object of the present invention is to provide a novel sulfone compound useful for an aprotic polar solvent having a relatively low melting point, excellent thermal stability, low water solubility, and high decomposition voltage characteristics. . Another object of the present invention is to provide a method for producing the sulfone compound and an electrolytic solution for electrochemical devices produced using the sulfone compound.

本発明は、下記式(1)で表されるスルホン化合物、該スルホン化合物の製造方法、および該スルホン化合物を用いて製造される電気化学デバイス用電解液に関する。   The present invention relates to a sulfone compound represented by the following formula (1), a method for producing the sulfone compound, and an electrolytic solution for an electrochemical device produced using the sulfone compound.

即ち、本発明は、
項1.式(1)で表されるスルホン化合物、
項2.式(1)において、Rが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、またはイソプロピル基である項1に記載のスルホン化合物、
項3.電気化学デバイスの電解液に用いられる項1又は2記載のスルホン化合物、
.式(2)で表されるスルフィド化合物と酸化剤とを反応させる、式(1)で表されるスルホン化合物の製造方法、
.式(1)で表されるスルホン化合物を含有する電気化学デバイス用電解液、
に関する。
That is, the present invention
Item 1. A sulfone compound represented by formula (1),
Item 2. Item 2. The sulfone compound according to item 1, wherein in formula (1), R is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group,
Item 3. Item 3. The sulfone compound according to item 1 or 2, which is used for an electrolytic solution of an electrochemical device,
Item 4 . A process for producing a sulfone compound represented by formula (1), wherein a sulfide compound represented by formula (2) is reacted with an oxidizing agent;
Item 5 . An electrolyte for an electrochemical device containing a sulfone compound represented by formula (1),
About.

Figure 0005703009
Figure 0005703009

式(1)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。 In the formula (1), R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

Figure 0005703009
Figure 0005703009

式(2)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。また、前記項3において、式(1)におけるRと式(2)におけるRとは同じ基を示す。以下、本発明を詳述する。 In formula (2), R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. In item 3, R in formula (1) and R in formula (2) represent the same group. The present invention is described in detail below.

本発明にかかるスルホン化合物は前記式(1)で表される化合物である。   The sulfone compound according to the present invention is a compound represented by the formula (1).

Rで示される炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、およびシクロヘキシル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, and an isopentyl group. Group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group and the like.

Rで示される炭素数1〜6のアルキル基は、炭素数1〜3の鎖状アルキル基が好ましく、これらの中でもメチル基、エチル基、n−プロピル基、およびイソプロピル基がより好ましい。   The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R is preferably a chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and among these, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group are more preferable.

式(1)で表されるスルホン化合物としては、具体的には例えば、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸エチルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸n−プロピルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸イソプロピルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸n−ブチルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸イソペンチルエステル、および(2−シアノエタンスルホニル)酢酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。これらの中でも、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸エチルエステル、(2−シアノエタンスルホニル)酢酸n−プロピルエステル、および(2−シアノエタンスルホニル)酢酸イソプロピルエステルが好ましく用いられる。   Specific examples of the sulfone compound represented by the formula (1) include (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid ethyl ester, and (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid n. -Propyl ester, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid isopropyl ester, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid n-butyl ester, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid isopentyl ester, and (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid cyclohexyl Examples include esters. Among these, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid ethyl ester, (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid n-propyl ester, and (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid isopropyl ester Is preferably used.

式(1)で表されるスルホン化合物は、例えば、以下の方法により製造することができる。即ち、前記式(2)で表されるスルフィド化合物と酸化剤とを反応させることによって製造することができる。式(2)で表されるスルフィド化合物と酸化剤とを反応させる、式(1)で表されるスルホン化合物の製造方法もまた、本発明の1つである。   The sulfone compound represented by the formula (1) can be produced, for example, by the following method. That is, it can be produced by reacting the sulfide compound represented by the formula (2) with an oxidizing agent. A method for producing the sulfone compound represented by the formula (1) in which the sulfide compound represented by the formula (2) is reacted with an oxidizing agent is also one aspect of the present invention.

前記式(2)で表されるスルフィド化合物は、何れの製造方法によって得られたものでもよいが、例えば、以下の方法により製造することができる。即ち、下記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルとアクリロニトリルとを反応させることによって製造することができる。   The sulfide compound represented by the formula (2) may be obtained by any production method, but can be produced, for example, by the following method. That is, it can be produced by reacting a thioglycolic acid ester represented by the following formula (3) with acrylonitrile.

Figure 0005703009
Figure 0005703009

式(3)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基を示す。   In formula (3), R shows a C1-C6 alkyl group.

前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルは、市販のものを用いることができる。   A commercially available thioglycolic acid ester represented by the formula (3) can be used.

前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルとしては、具体的には例えば、チオグリコール酸メチルエステル、チオグリコール酸エチルエステル、チオグリコール酸n−プロピルエステル、チオグリコール酸イソプロピルエステル、およびチオグリコール酸n−ブチルエステル等が挙げられる。   Specific examples of the thioglycolic acid ester represented by the formula (3) include thioglycolic acid methyl ester, thioglycolic acid ethyl ester, thioglycolic acid n-propyl ester, thioglycolic acid isopropyl ester, and thioglycolic acid ester. Examples include glycolic acid n-butyl ester.

前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルとアクリロニトリルとの反応において、アクリロニトリルの使用割合は、前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステル1モルに対して、0.5〜10モルであることが好ましく、0.8〜2モルであることがより好ましい。   In the reaction of the thioglycolic acid ester represented by the formula (3) and acrylonitrile, the use ratio of acrylonitrile is 0.5 to 10 with respect to 1 mol of the thioglycolic acid ester represented by the formula (3). It is preferable that it is mol, and it is more preferable that it is 0.8-2 mol.

前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルとアクリロニトリルとの反応において、必要に応じて触媒を使用することができる。前記触媒としては、特に限定されるものではないが、公知の塩基触媒を用いることができ、例えば、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が好適に用いられる。   In the reaction of the thioglycolic acid ester represented by the formula (3) with acrylonitrile, a catalyst can be used as necessary. Although it does not specifically limit as said catalyst, A well-known basic catalyst can be used, For example, diethylamine, a triethylamine, etc. are used suitably.

前記触媒の使用割合は、前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステル1モルに対して、1モル以下であることが好ましく、0.05〜0.2モルであることがより好ましい。   The use ratio of the catalyst is preferably 1 mol or less, and more preferably 0.05 to 0.2 mol, with respect to 1 mol of the thioglycolic acid ester represented by the formula (3).

前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルとアクリロニトリルとの反応において、溶媒は用いなくてもよいが、原料が固体であったり、または反応液粘度が高く攪拌が不充分となったりする場合などにおいては必要に応じて用いてもよい。用いる溶媒としては、特に制限されるものではないが、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ブロモプロパン、ブロモブタン、ブロモペンタン、ブロモヘキサン、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、およびヨウ化プロピル等のハロゲン化アルキル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、石油エーテル、ベンジン、ケロシン、トルエン、キシレン、メシチレン、およびベンゼン等の炭化水素類等を挙げることができる。これらの溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In the reaction between the thioglycolic acid ester represented by the formula (3) and acrylonitrile, no solvent may be used, but the raw material is solid or the reaction solution has a high viscosity and insufficient stirring. In some cases, it may be used as necessary. The solvent to be used is not particularly limited. For example, halogen such as carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, bromopropane, bromobutane, bromopentane, bromohexane, methyl iodide, ethyl iodide, and propyl iodide. Alkyls, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, cyclohexane, petroleum ether, benzine, kerosene, toluene, xylene, mesitylene, And hydrocarbons such as benzene. These solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

前記溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステル100重量部に対して、5000重量部以下であることが好ましい。   Although the usage-amount of the said solvent is not specifically limited, It is preferable that it is 5000 parts weight or less with respect to 100 weight part of thioglycolic acid ester represented by the said Formula (3).

前記式(3)で表されるチオグリコール酸エステルとアクリロニトリルとの反応の反応温度の好ましい下限は0℃、好ましい上限は100℃であり、より好ましい下限は10℃、より好ましい上限は50℃である。反応時間は通常1〜10時間である。   The preferable lower limit of the reaction temperature of the reaction between the thioglycolic acid ester represented by the formula (3) and acrylonitrile is 0 ° C, the preferable upper limit is 100 ° C, the more preferable lower limit is 10 ° C, and the more preferable upper limit is 50 ° C. is there. The reaction time is usually 1 to 10 hours.

かくして得られる前記式(2)で表されるスルフィド化合物は、水等により洗浄、分液した後に、濃縮、乾燥することにより、または蒸留することにより単離することができる。   The sulfide compound represented by the formula (2) thus obtained can be isolated by washing and separating with water or the like, and then concentrating and drying, or by distillation.

前記式(2)で表されるスルフィド化合物の具体例としては、例えば、(2−シアノエタンチオ)酢酸メチルエステル、(2−シアノエタンチオ)酢酸エチルエステル、(2−シアノエタンチオ)酢酸n−プロピルエステル、(2−シアノエタンチオ)酢酸イソプロピルエステル、および(2−シアノエタンチオ)酢酸n−ブチルエステル等が挙げられる。   Specific examples of the sulfide compound represented by the formula (2) include, for example, (2-cyanoethanethio) acetic acid methyl ester, (2-cyanoethanethio) acetic acid ethyl ester, (2-cyanoethanethio) acetic acid n-propyl ester, (2 -Cyanoethanethio) acetic acid isopropyl ester, (2-cyanoethanethio) acetic acid n-butyl ester, and the like.

本発明にかかるスルホン化合物を製造する方法において、前記式(2)で示されるスルフィド化合物の酸化に用いられる酸化剤としては、特に限定されることはなく、具体的には例えば、過マンガン酸カリウム、クロム酸、酸素、過酸化水素水、および3−クロロ過安息香酸等の有機化酸化物等が挙げられる。これらの中でも、3−クロロ過安息香酸が好ましく用いられる。   In the method for producing the sulfone compound according to the present invention, the oxidizing agent used for the oxidation of the sulfide compound represented by the formula (2) is not particularly limited, and specifically, for example, potassium permanganate , Chromic acid, oxygen, hydrogen peroxide solution, and organic oxides such as 3-chloroperbenzoic acid. Among these, 3-chloroperbenzoic acid is preferably used.

前記酸化剤の使用割合は特に限定されないが、前記式(2)で示されるスルフィド化合物1モルに対して、好ましい下限は1.8モル、好ましい上限は10モルであり、より好ましい下限は2モル、より好ましい上限は5モルである。   The ratio of the oxidizing agent used is not particularly limited, but the preferable lower limit is 1.8 mol, the preferable upper limit is 10 mol, and the more preferable lower limit is 2 mol with respect to 1 mol of the sulfide compound represented by the formula (2). A more preferred upper limit is 5 moles.

前記式(2)で示されるスルフィド化合物を酸化する際に、溶媒は用いなくてもよいが、原料が固体であったり、または反応液粘度が高く攪拌が不充分となったりする場合などにおいては必要に応じて用いてもよい。用いる溶媒としては、特に制限されるものではないが、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ブロモプロパン、ブロモブタン、ブロモペンタン、ブロモヘキサン、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、およびヨウ化プロピル等のハロゲン化アルキル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、石油エーテル、ベンジン、ケロシン、トルエン、キシレン、メシチレン、およびベンゼン等の炭化水素類等、並びに水等が挙げられる。これらの中でもハロゲン化アルキル類および水が好適に用いられる。これらの溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   When oxidizing the sulfide compound represented by the formula (2), a solvent may not be used. However, in the case where the raw material is solid, or the viscosity of the reaction solution is high and stirring is insufficient. You may use as needed. The solvent to be used is not particularly limited. For example, halogen such as carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, bromopropane, bromobutane, bromopentane, bromohexane, methyl iodide, ethyl iodide, and propyl iodide. Alkyls, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, cyclohexane, petroleum ether, benzine, kerosene, toluene, xylene, mesitylene, And hydrocarbons such as benzene, and water. Of these, alkyl halides and water are preferably used. These solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

前記溶媒の使用量は特に限定されないが、前記式(2)で示されるスルフィド化合物100重量部に対して5000重量部以下であることが好ましい。   Although the usage-amount of the said solvent is not specifically limited, It is preferable that it is 5000 weight part or less with respect to 100 weight part of sulfide compounds shown by the said Formula (2).

前記式(2)で示されるスルフィド化合物を酸化する反応の反応温度の好ましい下限は0℃、好ましい上限は200℃であり、より好ましい下限は10℃、より好ましい上限は150℃である。また、前記式(2)で示されるスルフィド化合物を酸化する反応の反応時間は通常1〜30時間である。   The preferable lower limit of the reaction temperature of the reaction for oxidizing the sulfide compound represented by the formula (2) is 0 ° C., the preferable upper limit is 200 ° C., the more preferable lower limit is 10 ° C., and the more preferable upper limit is 150 ° C. Moreover, the reaction time of the reaction for oxidizing the sulfide compound represented by the formula (2) is usually 1 to 30 hours.

かくして得られる前記式(1)で示されるスルホン化合物は、必要に応じて反応液を濾過し、水等により洗浄、分液した後に、濃縮、乾燥することにより、または蒸留することにより単離することができる。   The sulfone compound represented by the formula (1) thus obtained is isolated by filtering the reaction solution as necessary, washing and separating with water, etc., and then concentrating and drying, or by distillation. be able to.

本発明にかかるスルホン化合物は、例えば、電気化学デバイスの電解液用の溶媒に好適に使用することができる。前記式(1)で表されるスルホン化合物を含有する電気化学デバイス用電解液もまた、本発明の1つである。   The sulfone compound according to the present invention can be suitably used, for example, as a solvent for an electrolytic solution of an electrochemical device. The electrolytic solution for electrochemical devices containing the sulfone compound represented by the formula (1) is also one aspect of the present invention.

前記電気化学デバイスとしては、例えば、リチウム一次電池、リチウム二次電池、リチウムイオン電池、燃料電池、太陽電池、および電気二重層コンデンサ等が挙げられる。   Examples of the electrochemical device include a lithium primary battery, a lithium secondary battery, a lithium ion battery, a fuel cell, a solar cell, and an electric double layer capacitor.

本発明にかかるスルホン化合物を電気化学デバイスの電解液用の溶媒として用いる場合、該スルホン化合物は単独で用いてもよいし、他の溶媒と混合して用いてもよい。
前記他の溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、1,3−ジオキソラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ジメチルホルムアミド、1,2−ジメトキシエタン、プロピルイソブチルスルホン、プロピルsec−ブチルスルホン、プロピルt−ブチルスルホン、イソプロピルブチルスルホン、イソプロピルイソブチルスルホン、イソプロピルsec−ブチルスルホン、イソプロピルt−ブチルスルホン、ブチルイソブチルスルホン、ブチルsec−ブチルスルホン、イソブチルt−ブチルスルホン、sec−ブチルt−ブチルスルホン、ブチルt−ブチルスルホン、sec−ブチルイソブチルスルホン、プロピルイソブチルスルホン、プロピルイソペンチルスルホン、イソプロピルイソペンチルスルホン、プロピルイソヘキシルスルホン、イソプロピルイソヘキシルスルホン、およびスルホラン等が挙げられる。
When using the sulfone compound concerning this invention as a solvent for the electrolyte solution of an electrochemical device, this sulfone compound may be used independently and may be used in mixture with another solvent.
Examples of the other solvent include propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, 1,3-dioxolane, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, dimethylformamide, 1,2-dimethoxyethane, propylisobutylsulfone, propyl sec- Butylsulfone, propyl t-butylsulfone, isopropylbutylsulfone, isopropylisobutylsulfone, isopropyl sec-butylsulfone, isopropyl t-butylsulfone, butylisobutylsulfone, butylsec-butylsulfone, isobutylt-butylsulfone, sec-butylt- Butyl sulfone, butyl t-butyl sulfone, sec-butyl isobutyl sulfone, propyl isobutyl sulfone, propyl isopentyl sulfone , Isopropyl isopentyl sulfone, propyl isohexyl sulfone, isopropyl isohexyl sulfone, and sulfolane, and the like.

前記他の溶媒を用いる際のスルホン化合物と他の溶媒とを混合する比率は特に限定されないが、スルホン化合物100重量部に対して、他の溶媒の使用量は4000重量部以下であることが好ましく、使用量に見合うだけの効果が得られなくなることから20〜2000重量部であることがより好ましい。   The ratio of mixing the sulfone compound and the other solvent when using the other solvent is not particularly limited, but the amount of the other solvent used is preferably 4000 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the sulfone compound. From the standpoint of not being able to obtain an effect commensurate with the amount used, it is more preferably 20 to 2000 parts by weight.

本発明にかかる電気化学デバイス用電解液に用いられる電解質としては特に限定されないが、例えば、リチウム等のアルカリ金属の六フッ化リン酸塩、四フッ化ホウ酸塩、過塩素酸塩、およびトリフルオロアルキルスルホン酸塩、並びにテトラアルキルアンモニウム等の六フッ化リン酸塩、四フッ化ホウ酸塩、過塩素酸塩、およびトリフルオロアルキルスルホン酸塩が挙げられる。   The electrolyte used in the electrolytic solution for electrochemical devices according to the present invention is not particularly limited. For example, hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, perchlorate, and trichlorate of alkali metals such as lithium Fluoroalkyl sulfonates and hexafluorophosphates such as tetraalkylammonium, tetrafluoroborate, perchlorate, and trifluoroalkyl sulfonates.

前記テトラアルキルアンモニウムとしては、例えば、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジメチルピロリジニウム、ジエチルピロリジニウム、エチルメチルピロリジニウム、スピロ−(1,1)−ピロリジニウム、N−メチル−N−スピロピロリジニウム、ジエチルピペリジニウム、およびスピロ−(1,1)−ピペリジニウム等が挙げられる。これらの中でも、溶媒に対する溶解度や電気化学的安定性等の観点からテトラアルキルアンモニウムの六フッ化リン酸塩および四フッ化ホウ酸塩が好ましい。これらの電解質は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the tetraalkylammonium include triethylmethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium, diethyldimethylammonium, ethyltrimethylammonium, dimethylpyrrolidinium, diethylpyrrolidinium, ethylmethylpyrrolidinium, spiro- (1,1 ) -Pyrrolidinium, N-methyl-N-spiropyrrolidinium, diethylpiperidinium, spiro- (1,1) -piperidinium, and the like. Among these, tetraalkylammonium hexafluorophosphate and tetrafluoroborate are preferable from the viewpoints of solubility in solvents and electrochemical stability. These electrolytes may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

本発明にかかる電気化学デバイス用電解液中の前記電解質の濃度は特に限定されないが、充分な電気伝導性が得られることから、0.1〜1.0mol/Lであることが好ましく、0.6〜0.7mol/Lであることがより好ましい。
なお、本発明にかかる電解液には、電気化学的性能等を改良する目的で、安定化剤等の各種添加剤を含有させてもよい。
The concentration of the electrolyte in the electrolytic solution for electrochemical devices according to the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 1.0 mol / L because sufficient electrical conductivity is obtained. More preferably, it is 6-0.7 mol / L.
The electrolyte solution according to the present invention may contain various additives such as a stabilizer for the purpose of improving electrochemical performance and the like.

本発明にかかる電気化学デバイス用電解液の含水率は、30ppm以下であることが好ましい。前記含水率が30ppmを超えると、電気化学デバイスの性能に悪影響を与えることがある。   The water content of the electrolytic solution for electrochemical devices according to the present invention is preferably 30 ppm or less. When the water content exceeds 30 ppm, the performance of the electrochemical device may be adversely affected.

本発明にかかる電気化学デバイス用電解液を調製する際の雰囲気は、大気が混入しない環境、例えば、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性雰囲気のグローブボックス内において調製することが好ましく、その場合は作業環境の水分を露点計で管理することができる。電解液中の水分は電気化学デバイスの性能に悪影響を与えるため、本発明にかかる電気化学デバイス用電解液の調製は低露点雰囲気下で行うことが好ましい。具体的には、露点が−15℃以下の雰囲気下で調製を行うことが好ましく、露点が−50℃〜−80℃(水分含有量としては約39ppm〜約0.5ppm)の雰囲気下で調製を行うことがより好ましい。露点が−15℃を超えた場合、作業時間が長くなると、電解液が雰囲気中の水分を吸収するため、電解液中の水分が上昇するおそれがある。本発明にかかる電気化学デバイス用電解液を調製する際の温度は室温でよい。   The atmosphere for preparing the electrolytic solution for an electrochemical device according to the present invention is preferably prepared in an environment in which air is not mixed, for example, in a glove box having an inert atmosphere such as argon gas and nitrogen gas. The moisture in the work environment can be managed with a dew point meter. Since water in the electrolytic solution adversely affects the performance of the electrochemical device, it is preferable to prepare the electrolytic solution for an electrochemical device according to the present invention in a low dew point atmosphere. Specifically, the preparation is preferably performed in an atmosphere having a dew point of −15 ° C. or less, and the preparation is performed in an atmosphere having a dew point of −50 ° C. to −80 ° C. (water content is about 39 ppm to about 0.5 ppm). It is more preferable to carry out. When the dew point exceeds −15 ° C. and the working time becomes long, the electrolyte solution absorbs moisture in the atmosphere, and thus the moisture in the electrolyte solution may increase. The temperature at the time of preparing the electrolytic solution for an electrochemical device according to the present invention may be room temperature.

本発明にかかるスルホン化合物は、融点が比較的低く、熱的安定性に優れることから、低温から高温まで広い温度範囲で使用することができる。また、本発明にかかるスルホン化合物は、水の溶解度が低く、分解電圧が高いという特徴も有するため、電気化学デバイスの電解液に用いた場合、水の混入を抑制することができ、電流効率の低下や、内圧上昇等の不具合を防止することができ、より高い電圧に耐えることができる。   Since the sulfone compound according to the present invention has a relatively low melting point and excellent thermal stability, it can be used in a wide temperature range from a low temperature to a high temperature. In addition, since the sulfone compound according to the present invention has the characteristics of low water solubility and high decomposition voltage, when used in an electrolytic solution of an electrochemical device, water mixing can be suppressed, and current efficiency can be reduced. Problems such as a decrease and an increase in internal pressure can be prevented, and a higher voltage can be withstood.

実施例3、比較例3、および比較例4で得られた電解液のリニアスウィープボルタンメトリーの結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of linear sweep voltammetry of the electrolyte solutions obtained in Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 4.

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
[(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステル(CEAMH)の製造]
攪拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却器を備え付けた500mL容の四つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、チオグリコール酸メチルエステル246.7g(2.32モル)およびジエチルアミン8.50g(0.12モル)を仕込み、さらにアクリロニトリル123.3g(2.32モル)を徐々に加えた後、30℃で2時間撹拌した。
その後、超純水100.0gを加え、有機層を分取し、蒸留することにより、前記式(2)におけるRがメチル基である(2−シアノエタンチオ)酢酸メチルエステル255.6gを取得した。得られた(2−シアノエタンチオ)酢酸メチルエステルの収率は、チオグリコール酸メチルエステルに対して69%であった。
Example 1
[Production of (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester (CEAMH)]
In a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and condenser, under a nitrogen atmosphere, 246.7 g (2.32 mol) of thioglycolic acid methyl ester and 8.50 g of diethylamine (0.12) Mol) was added, and 123.3 g (2.32 mol) of acrylonitrile was gradually added, followed by stirring at 30 ° C. for 2 hours.
Then, 100.0 g of ultrapure water was added, and the organic layer was separated and distilled to obtain 255.6 g of (2-cyanoethanethio) acetic acid methyl ester in which R in the formula (2) is a methyl group. The yield of the obtained (2-cyanoethanethio) acetic acid methyl ester was 69% based on thioglycolic acid methyl ester.

なお、得られた(2−シアノエタンチオ)酢酸メチルエステルは、下記の物性を有することから同定することができた。
H−NMR(400MHz,溶媒:CDCl):2.75(t,J=7.2Hz,2H),2.80(t,J=7.2Hz,2H),3.40(s,2H),3.80(s,3H)
The obtained (2-cyanoethanethio) acetic acid methyl ester could be identified from the following physical properties.
1 H-NMR (400 MHz, solvent: CDCl 3 ): 2.75 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.80 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.40 (s, 2H ), 3.80 (s, 3H)

次に、得られた(2−シアノエタンチオ)酢酸メチルエステル178.7g(1.12モル)、およびジクロロメタン1116.5gを、攪拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却器を備え付けた3L容の四つ口フラスコに仕込んだ。さらに、窒素雰囲気下で、77重量%の3−クロロ過安息香酸503.0g(純分として2.24モル)を徐々に加えた後、50℃に維持して20時間攪拌した。これを室温まで冷却した後、残存する3−クロロ過安息香酸等を除去するために反応液を濾過し、濾液を5重量%亜硫酸ナトリウム水溶液55gで1回洗浄し、さらに5重量%炭酸ナトリウム水溶液55gで2回洗浄した。
得られた濾液を濃縮、乾燥することによって、前記式(1)におけるRがメチル基である(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステル156.0gを取得した。得られた(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステルの収率は、(2−シアノエタンチオ)酢酸メチルエステルに対して73%であった。
Next, 178.7 g (1.12 mol) of the obtained (2-cyanoethanethio) acetic acid methyl ester and 1116.5 g of dichloromethane were added to a 3 L four-neck equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and condenser. The flask was charged. Furthermore, after gradually adding 503.0 g of 77% by weight of 3-chloroperbenzoic acid (2.24 mol as a pure component) under a nitrogen atmosphere, the mixture was maintained at 50 ° C. and stirred for 20 hours. After cooling this to room temperature, the reaction solution is filtered to remove remaining 3-chloroperbenzoic acid and the like, and the filtrate is washed once with 55 g of a 5 wt% aqueous sodium sulfite solution, and further 5 wt% aqueous sodium carbonate solution. Washed twice with 55 g.
By concentrating and drying the obtained filtrate, 156.0 g of (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester in which R in the formula (1) is a methyl group was obtained. The yield of the obtained (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester was 73% with respect to (2-cyanoethanethio) acetic acid methyl ester.

なお、得られた(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステルは、下記の物性を有することから同定することができた。
H−NMR(400MHz,溶媒:CDCl):2.97(t,J=7.2Hz,2H),3.66(t,J=7.2Hz,2H),3.86(s,3H),4.13(s,2H)
The obtained (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester could be identified from the following physical properties.
1 H-NMR (400 MHz, solvent: CDCl 3 ): 2.97 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.66 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.86 (s, 3H ), 4.13 (s, 2H)

(実施例2)
[(2−シアノエタンスルホニル)酢酸エチルエステル(CEAEH)の製造]
攪拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却器を備え付けた500mL容の四つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、チオグリコール酸エチルエステル180.3g(1.50モル)およびジエチルアミン5.49g(0.075モル)を仕込み、さらにアクリロニトリル79.6g(1.50モル)を徐々に加えた後、30℃で2時間撹拌した。
その後、超純水60.0gを加え、有機層を分取し、蒸留することにより、前記式(2)におけるRがエチル基である(2−シアノエタンチオ)酢酸エチルエステル181.9gを取得した。得られた(2−シアノエタンチオ)酢酸エチルエステルの収率は、チオグリコール酸エチルエステルに対して70%であった。
(Example 2)
[Production of (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid ethyl ester (CEAEH)]
In a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and condenser, under a nitrogen atmosphere, 180.3 g (1.50 mol) of ethyl thioglycolate and 5.49 g (0.075 mol) of diethylamine were added. In addition, 79.6 g (1.50 mol) of acrylonitrile was gradually added, followed by stirring at 30 ° C. for 2 hours.
Thereafter, 60.0 g of ultrapure water was added, and the organic layer was separated and distilled to obtain 181.9 g of (2-cyanoethanethio) acetic acid ethyl ester in which R in the formula (2) is an ethyl group. The yield of the obtained (2-cyanoethanethio) acetic acid ethyl ester was 70% based on thioglycolic acid ethyl ester.

なお、得られた(2−シアノエタンチオ)酢酸エチルエステルは、下記の物性を有することから同定することができた。
H−NMR(400MHz,溶媒:CDCl):1.34(t,J=6.8Hz,3H),2.80(t,J=7.2Hz,2H),2.83(t,J=7.2Hz,2H),3.45(s,2H),4.22(t,J=6.8Hz,2H)
The obtained (2-cyanoethanethio) acetic acid ethyl ester could be identified from the following physical properties.
1 H-NMR (400 MHz, solvent: CDCl 3 ): 1.34 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 2.80 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.83 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.45 (s, 2H), 4.22 (t, J = 6.8 Hz, 2H)

次に、得られた(2−シアノエタンチオ)酢酸エチルエステル173.2g(1.00モル)、およびジクロロメタン1000.7gを、攪拌機、温度計、滴下ロートおよび冷却器を備え付けた3L容の四つ口フラスコに仕込んだ。さらに、窒素雰囲気下で、77重量%の3−クロロ過安息香酸448.2g(純分として2.00モル)を徐々に加えた後、50℃に維持して20時間攪拌した。これを室温まで冷却した後、残存する3−クロロ過安息香酸等を除去するために反応液を濾過し、濾液を5重量%亜硫酸ナトリウム水溶液50gで1回洗浄し、さらに5重量%炭酸ナトリウム水溶液50gで2回洗浄した。
得られた濾液を濃縮、乾燥することによって、前記式(1)におけるRがエチル基である(2−シアノエタンスルホニル)酢酸エチルエステル90.3gを取得した。得られた(2−シアノエタンスルホニル)酢酸エチルエステルの収率は、(2−シアノエタンチオ)酢酸エチルエステルに対して44%であった。
Next, 173.2 g (1.00 mol) of the obtained (2-cyanoethanethio) acetic acid ethyl ester and 1000.7 g of dichloromethane were added to a 3 L four-neck equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a condenser. The flask was charged. Further, under a nitrogen atmosphere, 448.2 g (2.00 mol as a pure component) of 77% by weight of 3-chloroperbenzoic acid was gradually added, and the mixture was maintained at 50 ° C. and stirred for 20 hours. After cooling this to room temperature, the reaction solution is filtered to remove remaining 3-chloroperbenzoic acid and the like, and the filtrate is washed once with 50 g of a 5 wt% aqueous sodium sulfite solution, and further 5 wt% aqueous sodium carbonate solution. Washed twice with 50 g.
By concentrating and drying the obtained filtrate, 90.3 g of (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid ethyl ester in which R in the formula (1) is an ethyl group was obtained. The yield of the obtained (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid ethyl ester was 44% with respect to (2-cyanoethanethio) acetic acid ethyl ester.

なお、得られた(2−シアノエタンスルホニル)酢酸エチルエステルは、下記の物性を有することから同定することができた。
H−NMR(400MHz,溶媒:CDCl):1.30(t,J=6.8Hz,3H),2.95(t,J=7.2Hz,2H),3.82(t,J=7.2Hz,2H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),4.12(s,2H)
The obtained (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid ethyl ester could be identified from the following physical properties.
1 H-NMR (400 MHz, solvent: CDCl 3 ): 1.30 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 2.95 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.82 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.12 (s, 2H)

実施例1および実施例2で得られたスルホン化合物について、窒素雰囲気下、示差走査熱量計を用いて、融点および発熱開始温度を測定した。また、カールフィッシャー電量滴定装置を用いて、水を飽和溶解させた当該スルホン化合物の水分を測定することにより水の溶解度を測定した。
それぞれの測定結果を、比較例1としてのプロピレンカーボネート、比較例2としてのスルホランとともに表1に示す。
About the sulfone compound obtained in Example 1 and Example 2, melting | fusing point and exothermic starting temperature were measured using the differential scanning calorimeter in nitrogen atmosphere. Moreover, the solubility of water was measured by measuring the water | moisture content of the said sulfone compound which dissolved water saturated using the Karl Fischer coulometric titration apparatus.
The respective measurement results are shown in Table 1 together with propylene carbonate as Comparative Example 1 and sulfolane as Comparative Example 2.

Figure 0005703009
Figure 0005703009

表1の結果から、実施例1および実施例2で得られたスルホン化合物は、比較例2と比較して融点が低く、比較例1および比較例2と比較して熱的安定性に優れ、かつ水の溶解度が低いことがわかる。   From the results of Table 1, the sulfone compounds obtained in Example 1 and Example 2 have a lower melting point than Comparative Example 2, and excellent thermal stability compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, It can also be seen that the solubility of water is low.

(実施例3)
[(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステル(CEAMH)を含有する電解液の調製]
露点−50℃未満のドライボックス中において、5mLのメスフラスコにテトラブチルアンモニウムの四フッ化ホウ酸塩1.07g(0.00325mol)を仕込み、実施例1で得られた(2−シアノエタンスルホニル)酢酸メチルエステル(CEAMH)にて5mLにメスアップし、電解質濃度が0.65mol/Lの電解液を調製した。調製した電解液の含水率は20ppmであった。
(Example 3)
[Preparation of electrolyte solution containing (2-cyanoethanesulfonyl) acetic acid methyl ester (CEAMH)]
In a dry box having a dew point of less than −50 ° C., 1.07 g (0.00325 mol) of tetrabutylammonium tetrafluoroborate was charged into a 5 mL volumetric flask and obtained in Example 1 (2-cyanoethanesulfonyl). ) Acetic acid methyl ester (CEAMH) was diluted to 5 mL to prepare an electrolytic solution having an electrolyte concentration of 0.65 mol / L. The water content of the prepared electrolyte was 20 ppm.

(比較例3)
CEAMHに代えて、スルホランを用いた以外は、実施例3と同様にして、電解液を調製した。
(Comparative Example 3)
An electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 3 except that sulfolane was used instead of CEAMH.

(比較例4)
実施例3において、CEAMHに代えて、プロピレンカーボネートを用いた以外は、実施例3と同様にして、電解液を調製した。
(Comparative Example 4)
In Example 3, an electrolytic solution was prepared in the same manner as in Example 3 except that propylene carbonate was used instead of CEAMH.

測定装置としてポテンショガルバノスタット(BAS社製)を用い、作用電極として電極外径6mm、電極サイズ1.6mmのグラッシーカーボン電極と、カウンター電極として長さ5cm、白金直径0.5mmの白金電極とを用いた。また、溶媒系参照電極として、内部溶液アセトニトリル/テトラブチルアンモニウム過塩素酸塩の銀/銀イオン電極を備えたセルに調製した前記電解液を仕込み、電位走査速度5mV/sの条件でリニアスウィープボルタンメトリー(LSV)により分解電位を測定した。
実施例3で得られたCEAMHを含有する電解液のリニアスウィープボルタンメトリーの結果を、比較例3および比較例4で得られた電解液の測定結果とともに、図1に示す。
A potentiogalvanostat (manufactured by BAS) is used as a measuring device, a glassy carbon electrode having an electrode outer diameter of 6 mm and an electrode size of 1.6 mm as a working electrode, and a platinum electrode having a length of 5 cm and a platinum diameter of 0.5 mm as a counter electrode. Using. In addition, as the solvent system reference electrode, the electrolyte solution prepared in a cell equipped with an internal solution acetonitrile / tetrabutylammonium perchlorate silver / silver ion electrode was charged, and linear sweep voltammetry was performed at a potential scanning speed of 5 mV / s. The decomposition potential was measured by (LSV).
The results of linear sweep voltammetry of the electrolyte solution containing CEAMH obtained in Example 3 are shown in FIG. 1 together with the measurement results of the electrolyte solutions obtained in Comparative Example 3 and Comparative Example 4.

図1から、実施例3の電解液は、比較例3および比較例4の電解液と比較して分解電圧が高いことがわかる。従って、実施例3で得られたCEAMHを含有する電解液は、より高い電圧での使用が可能であることがわかる。   1 that the electrolytic solution of Example 3 has a higher decomposition voltage than the electrolytic solutions of Comparative Example 3 and Comparative Example 4. Therefore, it can be seen that the electrolytic solution containing CEAMH obtained in Example 3 can be used at a higher voltage.

本発明によれば、融点が比較的低く、熱的安定性に優れ、さらに水の溶解度が低く、高い分解電圧特性を有する非プロトン性極性溶媒に有用な新規のスルホン化合物を提供することができる。また本発明によれば、該スルホン化合物の製造方法、および該スルホン化合物を用いて製造される電気化学デバイス用電解液を提供することができる。   The present invention can provide a novel sulfone compound useful for an aprotic polar solvent having a relatively low melting point, excellent thermal stability, low water solubility, and high decomposition voltage characteristics. . Moreover, according to this invention, the manufacturing method of this sulfone compound and the electrolyte solution for electrochemical devices manufactured using this sulfone compound can be provided.

Claims (5)

式(1)で表されるスルホン化合物。
Figure 0005703009
式(1)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。
The sulfone compound represented by Formula (1).
Figure 0005703009
In the formula (1), R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
式(1)において、Rが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、またはイソプロピル基である請求項1に記載のスルホン化合物。   The sulfone compound according to claim 1, wherein in the formula (1), R is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group. 電気化学デバイスの電解液に用いられる請求項1又は2記載のスルホン化合物。  The sulfone compound according to claim 1 or 2, which is used for an electrolytic solution of an electrochemical device. 式(2)で表されるスルフィド化合物と酸化剤とを反応させる、式(1)で表されるスルホン化合物の製造方法。
Figure 0005703009
式(2)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。
Figure 0005703009
式(1)中、Rは式(2)におけるRと同じ基を示す。
The manufacturing method of the sulfone compound represented by Formula (1) with which the sulfide compound represented by Formula (2) and an oxidizing agent are made to react.
Figure 0005703009
In formula (2), R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Figure 0005703009
In formula (1), R represents the same group as R in formula (2).
式(1)で表されるスルホン化合物を含有する電気化学デバイス用電解液。
Figure 0005703009
式(1)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。
Electrolyte solution for electrochemical devices containing a sulfone compound represented by formula (1).
Figure 0005703009
In the formula (1), R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
JP2010280817A 2010-12-16 2010-12-16 Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device Expired - Fee Related JP5703009B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010280817A JP5703009B2 (en) 2010-12-16 2010-12-16 Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010280817A JP5703009B2 (en) 2010-12-16 2010-12-16 Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012126686A JP2012126686A (en) 2012-07-05
JP5703009B2 true JP5703009B2 (en) 2015-04-15

Family

ID=46644136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010280817A Expired - Fee Related JP5703009B2 (en) 2010-12-16 2010-12-16 Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5703009B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104953177A (en) * 2014-03-26 2015-09-30 中国科学院福建物质结构研究所 High-temperature electrolyte for lithium battery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1449420A (en) * 1973-11-26 1976-09-15 Sankyo Co 7alpha-methoxycephalosporing derivatives
WO2002070469A2 (en) * 2001-03-05 2002-09-12 Icos Corporation Selective pde3b inhibitors and use of the same in therapy
MY145633A (en) * 2006-03-01 2012-03-15 Theravance Inc 8-azabicyclo[3.2.1]octane compounds as mu opioid receptor antagonists
WO2010018814A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 宇部興産株式会社 Non-aqueous electrolyte and lithium battery using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012126686A (en) 2012-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5339542B2 (en) Ionic liquid
JP5674390B2 (en) Sulfone compound and non-aqueous electrolyte using the same
JP6145449B2 (en) Electrolytic solution for electrochemical devices, aluminum electrolytic capacitor and electric double layer capacitor
CA2960294A1 (en) Functionalized silanes and electrolyte compositions and electrochemical devices containing them
WO2006077894A1 (en) Quaternary ammonium salt, electrolyte, electrolyte solution and electrochemical device
KR102617501B1 (en) Electrolyte composition, secondary battery, and method of using the secondary battery
US20110070486A1 (en) Ionic liquid
WO2010047257A1 (en) Sulfone compound
JP2006196390A (en) Ionic liquid composition and electrochemical device using it
JP5832315B2 (en) Solvent for electrolytic solution and electrolytic solution for electrochemical device
JP5703009B2 (en) Sulfone compound, method for producing sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device
EP3649107B1 (en) Sulfonamide macromolecules useful as single-ion conducting polymer electrolyte
KR102611979B1 (en) Sulfonimide salts for battery applications
JP5645557B2 (en) Sulfone compound
JP6010252B2 (en) Zwitterionic compounds and ionic conductors
Koželj et al. Silylated quaternary ammonium salts–ionic liquids with hydrophobic cations
JP4784177B2 (en) Carbonate compounds
KR101651704B1 (en) Sulfone compound
JP2013060385A (en) Method for producing fluorine-containing alkyl sulfone compound, and electrolytic solution for electrochemical device
CN117652049A (en) Liquid electrolyte composition and electrochemical cell having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5703009

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees