JP6460382B2 - Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance - Google Patents

Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance Download PDF

Info

Publication number
JP6460382B2
JP6460382B2 JP2014240715A JP2014240715A JP6460382B2 JP 6460382 B2 JP6460382 B2 JP 6460382B2 JP 2014240715 A JP2014240715 A JP 2014240715A JP 2014240715 A JP2014240715 A JP 2014240715A JP 6460382 B2 JP6460382 B2 JP 6460382B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
containing compound
water
soluble polymer
residue
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
JP2014240715A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016102079A (en
Inventor
佑介 杉山
佑介 杉山
合田 信弘
信弘 合田
村瀬 正和
正和 村瀬
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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 Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2014240715A priority Critical patent/JP6460382B2/en
Publication of JP2016102079A publication Critical patent/JP2016102079A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6460382B2 publication Critical patent/JP6460382B2/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、飽和ヘテロ環含有化合物、並びにこれを用いた二次電池用電極及び二次電池、結着剤、蛍光物質に関する。   The present invention relates to a saturated heterocycle-containing compound, a secondary battery electrode using the same, a secondary battery, a binder, and a fluorescent material.

蛍光高分子材料としては、例えば、特許文献1〜4に記載されたものがある。特許文献1には、カチオン性ポリマー、及び蛍光色素を含有するポリマーナノ粒子が開示されている。特許文献2には、分子中の親水性の側鎖ユニットと、疎水性かつ蛍光性の骨格ユニットとを有する分子が開示されている。特許文献3には、蛍光色素分子含有シリカ球、ポリマー、及びX線蛍光体含有シリカ球を含有する蛍光材料が開示されている。特許文献4には、蛍光を示すポリマー染料が開示されている。   Examples of the fluorescent polymer material include those described in Patent Documents 1 to 4. Patent Document 1 discloses polymer nanoparticles containing a cationic polymer and a fluorescent dye. Patent Document 2 discloses a molecule having a hydrophilic side chain unit in the molecule and a hydrophobic and fluorescent skeleton unit. Patent Document 3 discloses a fluorescent material containing a fluorescent dye molecule-containing silica sphere, a polymer, and an X-ray phosphor-containing silica sphere. Patent Document 4 discloses a polymer dye exhibiting fluorescence.

特表2009−539793号公報Special table 2009-539793 特表2011−500916号公報Special table 2011-500916 gazette 特開2006−300930号公報JP 2006-300930 A 特開平5−230393号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-230393

しかしながら、特許文献1では、水溶性ポリマー及び蛍光色素をポリマーナノ粒子に含有させることで、ポリマーナノ粒子を蛍光性にしており、ポリマー自体が蛍光を発するのではない。   However, in Patent Document 1, a polymer nanoparticle is made fluorescent by containing a water-soluble polymer and a fluorescent dye in the polymer nanoparticle, and the polymer itself does not emit fluorescence.

特許文献2に記載の蛍光粒子は、蛍光を発する蛍光発生部位が難水溶性である。このため、蛍光粒子を水溶性にするためには蛍光発生部位の量について制限がある。   In the fluorescent particles described in Patent Document 2, the fluorescence generation site that emits fluorescence is sparingly water-soluble. For this reason, in order to make the fluorescent particles water-soluble, there is a limitation on the amount of the fluorescence generation site.

特許文献3では、シリカ球に蛍光色素を含有させることにより蛍光材料としており、ポリマー自体に蛍光が発現しているわけではない。   In Patent Document 3, a fluorescent material is made by adding a fluorescent dye to a silica sphere, and the polymer itself does not express fluorescence.

特許文献4に記載のポリマー染料では、蛍光部位が芳香族炭素に基づく共役系構造を有している。このため、蛍光部位にはsp構造をもつ炭素同士の結合の存在が必要である。 In the polymer dye described in Patent Document 4, the fluorescent site has a conjugated structure based on aromatic carbon. For this reason, the presence of carbon-carbon bonds having an sp 2 structure is necessary at the fluorescent site.

従来、上記に例示したように蛍光物質の開発がされてきたが、近年において、新規な蛍光物質の開発が益々盛んになってきている。   Conventionally, fluorescent materials have been developed as exemplified above, but in recent years, new fluorescent materials have been increasingly developed.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、蛍光を発し得る化合物、並びにこれを用いた二次電池用電極及び二次電池、結着剤、蛍光物質を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of this situation, and makes it a subject to provide the compound which can emit fluorescence, the electrode for secondary batteries using this, a secondary battery, a binder, and a fluorescent substance.

本発明者は、炭素同士の不飽和結合を介さない構造に有する新規な蛍光材料を探求し、また、蛍光材料の電池材料としての用途について模索した。その結果、本発明者は、本発明を完成させた。   The present inventor has sought a novel fluorescent material having a structure that does not have an unsaturated bond between carbon atoms, and has also sought the use of the fluorescent material as a battery material. As a result, the inventors completed the present invention.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、以下の式(1)に示す化学構造を示す。   The saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention has a chemical structure represented by the following formula (1).

Figure 0006460382
(式(1)中、nは0以上5以下の整数、mは0以上2以下の整数である。
Eは、B、N、O、Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、又はSeからなる。
は、互いに独立して、炭化水素基、複素環基、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、シリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する置換基、水素基、又は不対電子からなる。
は、互いに独立して、炭化水素基、複素環基、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、シリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する置換基、又は、水素基からなる。
は、互いに独立して、炭化水素基、複素環基、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、シリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する置換基、又は、水素基からなる。
は、互いに独立して、置換基で置換されていてもよい炭化水素基、又は水素基からなる。
は、互いに独立して、置換基で置換されていてもよい炭化水素基、又は水素基からなる。
前記炭化水素基の炭素の一部はO,N、又はSで置換されていてもよい。
また、R、R、R、R、及びRの中から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成しても良い。)
本発明の結着剤は、上記の飽和ヘテロ環含有化合物を有する。
Figure 0006460382
(In Formula (1), n is an integer of 0 or more and 5 or less, and m is an integer of 0 or more and 2 or less.
E consists of B, N, O, Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, or Se.
R 1 is independently of each other a hydrocarbon group, heterocyclic group, hydroxyl group, alkoxy group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, It consists of a substituent having a structure having at least one selected from the group consisting of a nitroso group, an isonitrile group, a halogen group, a phosphino group, a phosphazene group, a thio group, a thioxy group and a silyl group, a hydrogen group, or an unpaired electron.
R 2 is independently of each other a hydrocarbon group, heterocyclic group, hydroxyl group, alkoxy group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, It consists of a substituent having a structure having at least one selected from the group consisting of a nitroso group, an isonitrile group, a halogen group, a phosphino group, a phosphazene group, a thio group, a thioxy group and a silyl group, or a hydrogen group.
R 3 is independently of each other a hydrocarbon group, heterocyclic group, hydroxyl group, alkoxy group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, It consists of a substituent having a structure having at least one selected from the group consisting of a nitroso group, an isonitrile group, a halogen group, a phosphino group, a phosphazene group, a thio group, a thioxy group and a silyl group, or a hydrogen group.
R 4 is independently of each other a hydrocarbon group which may be substituted with a substituent, or a hydrogen group.
R 5 is independently of each other a hydrocarbon group which may be substituted with a substituent, or a hydrogen group.
A part of carbon of the hydrocarbon group may be substituted with O, N, or S.
Two selected from R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring. )
The binder of the present invention has the above saturated heterocyclic ring-containing compound.

本発明の二次電池用電極は、集電体と、前記集電体の表面を被覆する活物質層とを具備し、前記活物質層は、上記に記載の飽和ヘテロ環含有化合物と活物質とを含む。   An electrode for a secondary battery according to the present invention includes a current collector and an active material layer covering a surface of the current collector, and the active material layer includes the saturated heterocyclic ring-containing compound and the active material described above. Including.

本発明の二次電池は、上記に記載の飽和ヘテロ環含有化合物を有する。   The secondary battery of the present invention has the saturated heterocyclic ring-containing compound described above.

本発明の蛍光物質は、上記に記載の飽和ヘテロ環含有化合物からなる。   The fluorescent substance of the present invention comprises the above-described saturated heterocyclic ring-containing compound.

本発明は上記構成を具備するため、蛍光を発し得る化合物、並びにこれを用いた二次電池用電極及び二次電池、結着剤、蛍光物質を提供することができる。   Since the present invention has the above-described structure, it is possible to provide a compound capable of emitting fluorescence, a secondary battery electrode and a secondary battery, a binder, and a fluorescent material using the compound.

実施例1で得られた粘性液体のIR(赤外分光)スペクトルを示す。The IR (infrared spectroscopy) spectrum of the viscous liquid obtained in Example 1 is shown. 比較例1の混合物のH-NMRスペクトルを示す。The 1 H-NMR spectrum of the mixture of Comparative Example 1 is shown. 実施例1の粘性液体のH-NMRスペクトルを示す。1 shows the 1 H-NMR spectrum of the viscous liquid of Example 1. 比較例1の混合物の13C-NMRスペクトルを示す。The 13 C-NMR spectrum of the mixture of Comparative Example 1 is shown. 実施例1の粘性液体の13C-NMRスペクトルを示す。The 13 C-NMR spectrum of the viscous liquid of Example 1 is shown. 波長320nmと波長365nmの2種類の励起光を照射したときの、実施例1の反応生成物から発する蛍光スペクトルを示す。The fluorescence spectrum emitted from the reaction product of Example 1 when two types of excitation light with a wavelength of 320 nm and a wavelength of 365 nm are irradiated is shown. 波長320nmと波長365nmの2種類の励起光を照射したときの、実施例1の反応生成物及び参考例1のキレート化合物から発する蛍光スペクトルを示す。The fluorescence spectrum emitted from the reaction product of Example 1 and the chelate compound of Reference Example 1 when irradiated with two types of excitation light having a wavelength of 320 nm and a wavelength of 365 nm is shown.

本発明の実施形態に係る飽和ヘテロ環含有化合物、結着剤、蛍光物質並びに飽和ヘテロ環含有化合物を用いた二次電池用電極及び二次電池について詳細に説明する。   The electrode for a secondary battery and the secondary battery using the saturated heterocyclic ring-containing compound, the binder, the fluorescent material, and the saturated heterocyclic ring-containing compound according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

(飽和ヘテロ環含有化合物)
本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、以下の式(1)に示す構造をもつ。
(Saturated heterocycle-containing compound)
The saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention has a structure represented by the following formula (1).

Figure 0006460382
Figure 0006460382

ここで、式(1)中、nは0以上5以下の整数である。
Eは、B、N、O、Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、又はSeからなる。更には、EはO、S、Nが望ましい。
Eは、炭素原子とともに、環状構造の骨格を形成するヘテロ元素である。式(1)に示す環状構造は、炭素とヘテロ元素Eとで骨格を形成しているため、含ヘテロ原子環状構造と称する。
Here, in Formula (1), n is an integer of 0 or more and 5 or less.
E consists of B, N, O, Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, or Se. Further, E is preferably O, S, or N.
E is a hetero element that forms a skeleton of a cyclic structure together with a carbon atom. Since the cyclic structure shown in Formula (1) forms a skeleton with carbon and the heteroelement E, it is referred to as a heteroatom-containing cyclic structure.

式(1)中のmは0以上2以下の整数である。mは、式(1)中のRの数である。mは、Eの価数により変わる。Eの価数が2価の場合には、mはゼロである。Eの価数が3価又は4価の場合には、mは1又は2である。mが1又は2の場合、Rは、炭化水素基(前記炭化水素基の炭素の一部は、O,N、又はSで置換されていてもよい。)、複素環基、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、及びシリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する置換基、水素基、又は不対電子からなる。 M in the formula (1) is an integer of 0 or more and 2 or less. m is the number of R 1 in the formula (1). m varies depending on the valence of E. When the valence of E is divalent, m is zero. When the valence of E is trivalent or tetravalent, m is 1 or 2. When m is 1 or 2, R 1 is a hydrocarbon group (a part of carbon of the hydrocarbon group may be substituted with O, N, or S), a heterocyclic group, a hydroxyl group, an alkoxy group. Group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, nitroso group, isonitrile group, halogen group, phosphino group, phosphazene group, thio group, thio group And a substituent having a structure having at least one selected from the group of silyl groups, a hydrogen group, or an unpaired electron.

は、互いに独立して、炭化水素基(前記炭化水素基の炭素の一部は、O,N、又はSで置換されていてもよい。)、複素環基、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、シリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する置換基、又は、水素基からなる。 R 2 is independently of each other a hydrocarbon group (some carbons of the hydrocarbon group may be substituted with O, N, or S), a heterocyclic group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aldehyde. Group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, nitroso group, isonitrile group, halogen group, phosphino group, phosphazene group, thio group, thioxy group, silyl group It consists of a substituent having a structure having one or more selected from the group of the above, or a hydrogen group.

は、互いに独立して、炭化水素基(前記炭化水素基の炭素の一部は、O,N、又はSで置換されていてもよい。)、複素環基、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、シリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する置換基、又は、水素基からなる。 R 3 is independently of each other a hydrocarbon group (some carbons of the hydrocarbon group may be substituted with O, N, or S), a heterocyclic group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aldehyde. Group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, nitroso group, isonitrile group, halogen group, phosphino group, phosphazene group, thio group, thioxy group, silyl group It consists of a substituent having a structure having one or more selected from the group of the above, or a hydrogen group.

、R、Rに含まれることがある炭化水素基は、鎖状アルキル基、環状アルキル基、飽和アルキル基、及び不飽和アルキル基の群から選ばれる1種以上を含むことがよい。 The hydrocarbon group that may be contained in R 1 , R 2 , and R 3 may include one or more selected from the group consisting of a chain alkyl group, a cyclic alkyl group, a saturated alkyl group, and an unsaturated alkyl group. .

炭化水素基としては、例えば、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基があげられる。ポリアルキレンイミン基としては、ポリエチレンイミン残基、ポリプロピレンイミン残基、ポリブチレンイミン残基などがあげられる。ポリアルキレンオキサイド残基としては、ポリエチレンオキサイド残基、ポリプロピレンオキサイド残基、ポリブチレンオキサイド残基などがあげられる。ポリアルキレンチオキサイド残基としては、ポリエチレンチオキサイド残基、ポリプロピレンチオキサイド残基、ポリブチレンチオキサイド残基などがあげられる。   Examples of the hydrocarbon group include a polyalkyleneimine residue, a polyalkylene oxide residue, and a polyalkylenethioxide residue. Examples of the polyalkyleneimine group include a polyethyleneimine residue, a polypropyleneimine residue, and a polybutyleneimine residue. Examples of the polyalkylene oxide residue include a polyethylene oxide residue, a polypropylene oxide residue, and a polybutylene oxide residue. Examples of the polyalkylene thioxide residue include a polyethylene thioxide residue, a polypropylene thioxide residue, a polybutyrene oxide residue, and the like.

、R、又は/及びRは、炭化水素基が結合しているアミド基であることがよい。特に、R又は/及びRは、炭化水素基が結合しているアミド基であることが好ましい。 R 1 , R 2 , and / or R 3 may be an amide group to which a hydrocarbon group is bonded. In particular, R 2 and / or R 3 are preferably an amide group to which a hydrocarbon group is bonded.

、R、又は/及びRは、互いに独立して、水溶性ポリマー残基が結合しているアミド基からなることがよい。この場合には、飽和ヘテロ環含有化合物を水溶性にすることができる。この中、水溶性ポリマー残基としては、例えば、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基が挙げられる。また、水溶性ポリマー残基としては、糖、蛋白質、核酸などの生体高分子残基を用いることもできる。 R 1 , R 2 , and / or R 3 may be independently composed of an amide group to which a water-soluble polymer residue is bonded. In this case, the saturated heterocyclic ring-containing compound can be made water-soluble. Among these, examples of the water-soluble polymer residue include a polyalkyleneimine residue, a polyalkylene oxide residue, and a polyalkylenethioxide residue. In addition, as the water-soluble polymer residue, biopolymer residues such as sugar, protein, nucleic acid and the like can be used.

、R、Rが水溶性ポリマー残基が結合しているアミド基からなる場合の、前記各水溶性ポリマー残基の質量平均分子量は300〜70000がよい。この場合には、飽和ヘテロ環含有化合物に粘着性を好適に発現させることができる。 In the case where R 1 , R 2 and R 3 are each composed of an amide group to which a water-soluble polymer residue is bonded, the mass average molecular weight of each water-soluble polymer residue is preferably 300 to 70000. In this case, the saturated heterocycle-containing compound can suitably exhibit adhesiveness.

は、互いに独立して、置換基で置換されていてもよい炭化水素基(前記炭化水素基の炭素の一部は、O,N、又はSで置換されていてもよい。)、又は水素基からなる。Rは、互いに独立して、置換基で置換されていてもよい炭化水素基(前記炭化水素基の炭素の一部は、O,N、又はSで置換されていてもよい。)、又は水素基からなる。 R 4 is independently of each other a hydrocarbon group that may be substituted with a substituent (a part of carbon of the hydrocarbon group may be substituted with O, N, or S), or Consists of a hydrogen group. R 5 is independently of each other a hydrocarbon group that may be substituted with a substituent (a part of carbon of the hydrocarbon group may be substituted with O, N, or S), or Consists of a hydrogen group.

、Rとなり得る炭化水素基は、互いに独立して、鎖状アルキル基、環状アルキル基、飽和アルキル基、及び不飽和アルキル基の群から選ばれる1種以上を含むことができる。 The hydrocarbon group that can be R 4 and R 5 can contain, independently of each other, one or more selected from the group consisting of a chain alkyl group, a cyclic alkyl group, a saturated alkyl group, and an unsaturated alkyl group.

、Rとなり得る炭化水素基に置換されていてもよい置換基は、例えば、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、及びシリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する。 Examples of the substituent that may be substituted with a hydrocarbon group that can be R 4 and R 5 include a hydroxyl group, an alkoxy group, an aldehyde group, a carbonyl group, a carboxyl group, an ester group, an amino group, an amide group, an imide group, and isocyanate. It has a structure having at least one selected from the group consisting of acid groups, nitro groups, nitroso groups, isonitrile groups, halogen groups, phosphino groups, phosphazene groups, thio groups, thioxy groups, and silyl groups.

、Rとなり得る炭化水素基としては、例えば、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基があげられる。ポリアルキレンイミン基としては、ポリエチレンイミン残基、ポリプロピレンイミン残基、ポリブチレンイミン残基などがあげられる。ポリアルキレンオキサイド残基としては、ポリエチレンオキサイド残基、ポリプロピレンオキサイド残基、ポリブチレンオキサイド残基などがあげられる。ポリアルキレンチオキサイド残基としては、ポリエチレンチオキサイド残基、ポリプロピレンチオキサイド残基、ポリブチレンチオキサイド残基などがあげられる。 Examples of the hydrocarbon group that can be R 4 and R 5 include a polyalkyleneimine residue, a polyalkylene oxide residue, and a polyalkylenethioxide residue. Examples of the polyalkyleneimine group include a polyethyleneimine residue, a polypropyleneimine residue, and a polybutyleneimine residue. Examples of the polyalkylene oxide residue include a polyethylene oxide residue, a polypropylene oxide residue, and a polybutylene oxide residue. Examples of the polyalkylene thioxide residue include a polyethylene thioxide residue, a polypropylene thioxide residue, a polybutyrene oxide residue, and the like.

また、R又は/及びRは、互いに独立して、水溶性ポリマー残基からなる炭化水素基がよい。この場合には、飽和ヘテロ環含有化合物を水溶性にすることができる。水溶性ポリマー残基としては、例えば、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基が挙げられる。水溶性ポリマー残基としては、糖、蛋白質、核酸などの生体高分子残基を用いることもできる。R、Rとしての水溶性ポリマー残基の質量平均分子量は300〜70000がよい。この場合には、飽和ヘテロ環含有化合物に粘着性を好適に発現させることができる。 R 4 and / or R 5 are preferably independently of each other a hydrocarbon group comprising a water-soluble polymer residue. In this case, the saturated heterocyclic ring-containing compound can be made water-soluble. Examples of the water-soluble polymer residue include a polyalkyleneimine residue, a polyalkylene oxide residue, and a polyalkylenethioxide residue. As the water-soluble polymer residue, biopolymer residues such as sugars, proteins, and nucleic acids can be used. The mass average molecular weight of the water-soluble polymer residue as R 4 and R 5 is preferably 300 to 70000. In this case, the saturated heterocycle-containing compound can suitably exhibit adhesiveness.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物の構造を示す式(1)中のmが2の場合のRの数、並びにR、R、R、及びRの数は、それぞれ2つである。それぞれ2つ存在するR、R、R、R、及びRは、それぞれ互いに独立して異なる構造であってもよく、また同じ構造であってもよい。 The number of R 1 and the number of R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 when m in the formula (1) showing the structure of the saturated heterocycle-containing compound of the present invention is 2, is there. Two each of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 may have different structures independently of each other, or may have the same structure.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物の構造を示す式(1)中のR、及びRのうち少なくとも2つは、水溶性ポリマー残基からなる炭化水素基であるとよい。R、R及びRのうち少なくとも2つは、水溶性ポリマー残基を含む置換基からなることがよい。この場合には、飽和ヘテロ環含有化合物の粘着性が高くなり、飽和ヘテロ環含有化合物を粘着剤や結着剤として好適に用いることができる。 At least two of R 4 and R 5 in the formula (1) showing the structure of the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention may be a hydrocarbon group composed of a water-soluble polymer residue. At least two of R 1 , R 2 and R 3 may be composed of a substituent containing a water-soluble polymer residue. In this case, the adhesiveness of the saturated heterocycle-containing compound is increased, and the saturated heterocycle-containing compound can be suitably used as an adhesive or a binder.

また、R、R、R、R、及びRの中から選ばれる2つは、互いに結合して環を形成しても良い。 Two selected from R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring.

飽和ヘテロ環含有化合物は、下記の式(4)に示す構造をもつことが好ましく、例えば、下記の式(2)又は式(3)に示す構造が好ましい。   The saturated heterocyclic ring-containing compound preferably has a structure represented by the following formula (4), and for example, a structure represented by the following formula (2) or formula (3) is preferable.

Figure 0006460382
(式(4)中、r及びsは、互いに独立して、0〜2の整数であり、r+s=2の関係をもつ。
、R、及びRは、それぞれ独立して、置換基で置換されていてもよい炭化水素基(炭化水素基の炭素の一部がO,N、又はSで置換されていてもよい。)、又は水素基からなる。)
Figure 0006460382
(In Formula (4), r and s are the integers of 0-2 independently of each other, and have a relationship of r + s = 2.
R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrocarbon group that may be substituted with a substituent (even if a part of the carbon of the hydrocarbon group is substituted with O, N, or S). Or a hydrogen group. )

Figure 0006460382
Figure 0006460382

Figure 0006460382
Figure 0006460382

式(2)及び式(3)中のR、R、並びに式(2)中のR及びRは、置換基で置換されていてもよい炭化水素基(炭化水素基の炭素の一部がO,N、又はSで置換されていてもよい。)、又は水素基からなる。 R 4 and R 5 in Formula (2) and Formula (3), and R 6 and R 7 in Formula (2) are each a hydrocarbon group that may be substituted with a substituent (carbon of the hydrocarbon group). Some may be substituted with O, N, or S.), or a hydrogen group.

、R、R、Rとしての炭化水素基に置換されていてもよい置換基は、例えば、互いに独立して、水酸基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、イミド基、イソシアン酸基、ニトロ基、ニトロソ基、イソニトリル基、ハロゲン基、ホスフィノ基、ホスファゼン基、チオ基、チオキシ基、及びシリル基の群から選ばれる1種以上をもつ構造を有する。 The substituents that may be substituted with the hydrocarbon groups as R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are, for example, independently of each other, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aldehyde group, a carbonyl group, a carboxyl group, and an ester group. One or more selected from the group consisting of amino group, amide group, imide group, isocyanate group, nitro group, nitroso group, isonitrile group, halogen group, phosphino group, phosphazene group, thio group, thioxy group, and silyl group It has a structure with

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物の質量平均分子量は、300以上15000以下であることが好ましい。   The mass average molecular weight of the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention is preferably 300 or more and 15000 or less.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物においては、ヘテロ原子―炭素の結合を有する含ヘテロ原子環状構造に、アミド結合を介してR、Rが結合している。ヘテロ原子−炭素の反結合性軌道とアミド結合のN(窒素)のロンペアとが軌道相互作用(σ共役)を起こすことで蛍光を発すると考えられる。本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、含ヘテロ原子環状構造にC=C結合がない状態においても蛍光を発する。 In the saturated heterocycle-containing compound of the present invention, R 4 and R 5 are bonded to a heteroatom-containing cyclic structure having a heteroatom-carbon bond through an amide bond. It is considered that fluorescence is generated by an orbital interaction (σ conjugation) between a heteroatom-carbon antibonding orbital and an amide bond N (nitrogen) rompair. The saturated heterocycle-containing compound of the present invention emits fluorescence even in a state in which the heteroatom-containing cyclic structure has no C═C bond.

下記の式(5)に示すように、飽和ヘテロ環含有化合物の中の含ヘテロ原子環状構造がフラン環である場合、フラン環のO(酸素)に隣接するα位炭素は2つ存在する。2つのα位炭素は、それぞれC−O結合の反結合性軌道をもつ。2つのα位炭素は、それぞれ、α位炭素に結合しているアミド結合のNのロンペアとσ共役を起こす。このため、飽和ヘテロ環含有化合物の中のフラン環とアミド結合において、ポリマーの部分構造である[-NH-CO-CH-O-CH-CO-NH]上に新たな共役軌道が形成され、電子の励起が起こりやすくなる。それゆえ、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は炭素同士の不飽和結合を介することなく蛍光を発すると考えられる。   As shown in the following formula (5), when the heteroatom-containing cyclic structure in the saturated heterocycle-containing compound is a furan ring, there are two α-position carbons adjacent to O (oxygen) of the furan ring. The two α-position carbons each have an antibonding orbit of a C—O bond. Each of the two α-position carbons causes σ-conjugation with the amide bond N lone pair bonded to the α-position carbon. Therefore, a new conjugate orbital is formed on the partial structure of the polymer [-NH-CO-CH-O-CH-CO-NH] in the furan ring and the amide bond in the saturated heterocycle-containing compound, Electron excitation is likely to occur. Therefore, it is considered that the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention emits fluorescence without passing through an unsaturated bond between carbons.

Figure 0006460382
(式(5)中のR、R、Rは、式(1)中のR、R、Rと同様である。)
Figure 0006460382
(R 2, R 3, R 4 in the formula (5) are the same as R 2, R 3, R 4 in the formula (1).)

式(5)に示すように、ヘテロ原子−炭素の反結合性軌道とアミドのNのロンペアとの軌道相互作用を効率的にするためには、ヘテロ原子−炭素は、環状構造の一部を構成していることが望ましい。式(6)のようにヘテロ原子−炭素の構成が鎖状構造に含まれている化合物では、ヘテロ原子−炭素の反結合性軌道が安定せず、アミド結合のNのロンペアとの軌道相互作用を発揮しにくく、蛍光は発現しにくいと考えられる。   As shown in formula (5), in order to make the orbital interaction between the heteroatom-carbon antibonding orbital and the amide N rompair efficient, the heteroatom-carbon has a part of the cyclic structure. It is desirable to configure. In a compound in which the heteroatom-carbon structure is included in the chain structure as in the formula (6), the antibonding orbital of the heteroatom-carbon is not stable, and the orbital interaction with the N rompair of the amide bond It is considered that fluorescence is difficult to be exhibited.

Figure 0006460382
(式(6)中のRは、式(1)中のRと同様である。)
Figure 0006460382
(R 4 in the formula (6) is the same as R 4 in the formula (1).)

なお、式(5)に示す含ヘテロ原子環状構造にはフラン環の2つのα位炭素にそれぞれアミド結合を介して炭化水素基又は水素基(R)が結合しているが、一方の炭化水素基又は水素基(R)が結合しているアミド結合は省略した。式(6)に示す鎖状構造体は、ヘテロ原子(O)に隣接する2つの炭素原子をもつが、一方の炭素原子は省略した。 In the heteroatom-containing cyclic structure represented by the formula (5), a hydrocarbon group or a hydrogen group (R 4 ) is bonded to two α-position carbons of the furan ring via an amide bond. An amide bond to which a hydrogen group or a hydrogen group (R 5 ) is bonded is omitted. The chain structure shown in Formula (6) has two carbon atoms adjacent to the heteroatom (O), but one carbon atom is omitted.

以上のようにヘテロ環がフラン環である場合を例にとって示したが、式(1)で示される他のヘテロ環でも、ヘテロ環内のα位炭素と、これに結合するアミド結合のNのロンペアとの間でσ共役が生じて、蛍光が発現すると考えられる。   As described above, the case where the heterocycle is a furan ring has been shown as an example. However, in the other heterocycle represented by the formula (1), the α-position carbon in the heterocycle and the N of the amide bond bonded thereto are also shown. It is considered that sigma conjugation occurs between the pair and fluorescence is expressed.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物を示す式(1)において、nは0以上5以下の整数である。飽和ヘテロ環含有化合物の環骨格を形成する炭素原子の数は、3以上8以下である。環骨格を形成する炭素原子の数が2の場合、環構造を構築できないため、目的の共役に基づく蛍光を発現することができない。環状骨格を形成する炭素原子の数が9(n=6)以上になると、環状構造の環運動が大きくなるため、α位炭素がσ共役を示しにくく、蛍光が発現しなくなるおそれがある。式(1)中のnは0〜2の整数であることがよい。この場合には、環状構造の環運動がより抑えられ、α位炭素がσ共役を示しやすくなり、蛍光を発しやすくなる。   In the formula (1) showing the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention, n is an integer of 0 or more and 5 or less. The number of carbon atoms forming the ring skeleton of the saturated heterocyclic ring-containing compound is 3 or more and 8 or less. When the number of carbon atoms forming the ring skeleton is 2, a ring structure cannot be constructed, and thus fluorescence based on the desired conjugation cannot be expressed. If the number of carbon atoms forming the cyclic skeleton is 9 (n = 6) or more, the cyclic motion of the cyclic structure increases, and therefore the α-position carbon is less likely to exhibit σ conjugation, and there is a possibility that fluorescence will not be expressed. N in the formula (1) is preferably an integer of 0 to 2. In this case, the ring motion of the cyclic structure is further suppressed, and the α-position carbon is likely to exhibit σ conjugation, and easily emits fluorescence.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物の製造方法の一例を説明する。本発明の飽和ヘテロ環含有化合物を製造するために、α位炭素にカルボキシル基を導入した含ヘテロ原子環状構造と、式(1)中のR又は/及びRに相当する、アミノ基を有する置換基前駆体とを準備する。含ヘテロ原子環状構造のカルボキシル基に、置換基前駆体のアミノ基を縮合反応させることにより、アミド結合を介して含ヘテロ原子環状構造に置換基を導入した飽和ヘテロ環含有化合物が生成される。縮合反応は、100℃〜200℃で行うことがよい。縮合反応の温度が低すぎる場合には、反応が進まないおそれがある。反応の温度が高すぎる場合には、含ヘテロ原子環状構造や置換基前駆体が熱分解するおそれがある。縮合反応の時間は1〜10時間がよい。 An example of the method for producing the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention will be described. In order to produce the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention, a heteroatom-containing cyclic structure in which a carboxyl group is introduced into the α-position carbon, and an amino group corresponding to R 4 or / and R 5 in formula (1) And having a substituent precursor. By condensing the amino group of the substituent precursor to the carboxyl group of the heteroatom-containing cyclic structure, a saturated heterocyclic-containing compound in which the substituent is introduced into the heteroatom-containing cyclic structure via an amide bond is generated. The condensation reaction is preferably performed at 100 ° C to 200 ° C. If the condensation reaction temperature is too low, the reaction may not proceed. If the reaction temperature is too high, the heteroatom-containing cyclic structure and the substituent precursor may be thermally decomposed. The time for the condensation reaction is preferably 1 to 10 hours.

、R、及びRは、一般的な手法で含ヘテロ原子環状構造に結合させることができる。また、予めR、R、又は/及びRを結合した含ヘテロ原子環状構造のα位炭素に、カルボキシル基を導入し、このカルボキシル基に、上記のR及びRに対応する置換基前駆体のアミノ基を縮合反応させてもよい。 R 1 , R 2 , and R 3 can be bonded to the heteroatom-containing cyclic structure by a general method. In addition, a carboxyl group is introduced into the α-position carbon of the heteroatom-containing cyclic structure in which R 1 , R 2 , and / or R 3 is bonded in advance, and this carboxyl group is substituted corresponding to the above R 4 and R 5 The amino group of the group precursor may be subjected to a condensation reaction.

置換基前駆体に対する含ヘテロ原子環状構造のモル比は、0.001〜1であるとよく、更に、0.01〜0.5がよい。このモル比が過大の場合には、含ヘテロ原子環状構造のα位炭素にアミド基が十分に結合されにくく、反応生成物が十分な蛍光を示さないおそれがある。置換基前駆体に対する含ヘテロ原子環状構造のモル比が過小の場合には、含ヘテロ原子環状構造に結合する部位に置換基が結合するが、置換基前駆体が多すぎて、縮合反応に関与しない置換基前駆体が多量に残り、反応効率が低下するおそれがある。   The molar ratio of the heteroatom-containing cyclic structure to the substituent precursor is preferably 0.001-1, and more preferably 0.01-0.5. When this molar ratio is excessive, the amide group is not sufficiently bonded to the α-position carbon of the heteroatom-containing cyclic structure, and the reaction product may not exhibit sufficient fluorescence. When the molar ratio of the heteroatom-containing cyclic structure to the substituent precursor is too small, the substituent is bonded to the site that binds to the heteroatom-containing cyclic structure, but there are too many substituent precursors and involved in the condensation reaction. A large amount of substituent precursors remain, and the reaction efficiency may be reduced.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、蛍光物質であるため、蛍光標識物質や蛍光塗料として活用できる。式(1)の中のR、R、及びRのうちの少なくとも1つは、水溶性ポリマー残基が結合したアミド基からなることがよい。また、R、及びRのうち少なくとも1つは、水溶性ポリマー残基からなることが好ましい。この場合には、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、水溶性蛍光物質となり、蛍光性の生体標識や水系塗料として活用できる。 Since the saturated heterocycle-containing compound of the present invention is a fluorescent substance, it can be used as a fluorescent labeling substance or a fluorescent paint. At least one of R 1 , R 2 , and R 3 in the formula (1) may be an amide group to which a water-soluble polymer residue is bonded. Further, at least one of R 4 and R 5 is preferably composed of a water-soluble polymer residue. In this case, the saturated heterocycle-containing compound of the present invention becomes a water-soluble fluorescent material, and can be used as a fluorescent biomarker or water-based paint.

また、飽和ヘテロ環含有化合物を油性塗料に用いることも可能である。この場合、式(1)の中のR、R、及びRのうちの少なくとも1つは、非水溶性ポリマー残基が結合したアミド基からなることがよい。また、R、及びRのうち少なくとも1つは、非水溶性ポリマー残基からなることが好ましい。非水溶性ポリマー残基としては、例えば、ポリエチレン残基がある。 Moreover, it is also possible to use a saturated heterocyclic ring-containing compound for an oil-based paint. In this case, at least one of R 1 , R 2 , and R 3 in the formula (1) may be composed of an amide group to which a water-insoluble polymer residue is bonded. Moreover, it is preferable that at least one of R 4 and R 5 is composed of a water-insoluble polymer residue. Examples of the water-insoluble polymer residue include a polyethylene residue.

また、飽和ヘテロ環含有化合物の含ヘテロ原子環状構造は、式(1)のR、R、R、R、Rに示されるように、多数の置換基導入部位をもつ。このため、置換基導入部位に高分子鎖などを導入することで、含ヘテロ原子環状構造が高分子鎖の架橋点となる。これにより、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、立体的なネットワークを形成することができる。 In addition, the heteroatom-containing cyclic structure of the saturated heterocycle-containing compound has a large number of substituent introduction sites, as indicated by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 in formula (1). For this reason, by introducing a polymer chain or the like into the substituent introduction site, the heteroatom-containing cyclic structure becomes a crosslinking point of the polymer chain. Thereby, the saturated heterocycle-containing compound of the present invention can form a three-dimensional network.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、ケミカルセンサなどの電子デバイスに利用が可能である。   The saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention can be used for electronic devices such as chemical sensors.

また、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物には、様々な官能基を置換基として導入できる。例えば、検査対象物に結合可能な官能基を導入した飽和ヘテロ環含有化合物を生成し、飽和ヘテロ環含有化合物を基材に固定させる。そして、検査対象を含む溶液にこの基材を接触させることで、検査対象物を、飽和ヘテロ環含有化合物に固定させる。これにより、検査対象物の有無を検知することができる。   In addition, various functional groups can be introduced as substituents into the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention. For example, a saturated heterocycle-containing compound into which a functional group capable of binding to the test object is introduced is generated, and the saturated heterocycle-containing compound is fixed to the substrate. Then, the test object is fixed to the saturated heterocyclic ring-containing compound by bringing the substrate into contact with a solution containing the test object. Thereby, the presence or absence of the inspection object can be detected.

また、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、置換基の配位性を利用することで、キレート化合物としても活用できる。   In addition, the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention can be used as a chelate compound by utilizing the coordinating properties of substituents.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、蛍光標識物質として用いることができる。   The saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention can be used as a fluorescent labeling substance.

例えば、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物を二次電池用電極や二次電池に含める。この場合、飽和ヘテロ環含有化合物は、電池内部で溶出した遷移金属を取り込み、蛍光特性が変わる。このため、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物によれば、電池内部での金属溶出の有無を検知することができる。   For example, the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention is included in a secondary battery electrode or a secondary battery. In this case, the saturated heterocyclic ring-containing compound takes in the transition metal eluted inside the battery and changes the fluorescence characteristics. For this reason, according to the saturated heterocycle-containing compound of the present invention, it is possible to detect the presence or absence of metal elution in the battery.

また、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、環骨格に結合する置換基R、R、Rとしてポリエチレンイミン残基などの水溶性ポリマー残基が結合したアミド基を選択することにより、粘着性が好適に発現される。この場合には、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物を、粘着剤や結着剤として好適に用いることができる。粘着剤は、飽和ヘテロ環含有化合物の粘性を発現させたものである。 In addition, the saturated heterocycle-containing compound of the present invention can be obtained by selecting an amide group to which a water-soluble polymer residue such as a polyethyleneimine residue is bonded as substituents R 1 , R 2 , and R 3 bonded to the ring skeleton, Adhesiveness is suitably expressed. In this case, the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention can be suitably used as a pressure-sensitive adhesive or a binder. The pressure-sensitive adhesive is one that develops the viscosity of a saturated heterocyclic ring-containing compound.

本発明の結着剤は、上記の飽和ヘテロ環含有化合物を有する。結着剤は、材料同士を繋ぎ止める役割を果たすものである。   The binder of the present invention has the above saturated heterocyclic ring-containing compound. The binder plays a role of holding materials together.

本発明の結着剤は、二次電池用電極に用いられる結着剤であるとよい。結着剤は活物質及び導電助剤を集電体の表面に繋ぎ止める役割を果たすものである。本発明の結着剤は、上記の飽和ヘテロ環含有化合物の他に、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂を含んでいても良い。飽和ヘテロ環含有化合物を電極内の結着剤として用いる場合には、本発明の飽和ヘテロ環含有化合物は、式(1)中のR、R、Rとして、非水溶性ポリマー残基が結合したアミド基を有していてもよく、式(1)中のR、又は/及びRとして、非水溶性ポリマー残基を有していても良い。非水溶性ポリマー残基は、R、R、R、R、又は/及びRの構造の一部に含まれていてもよい。非水溶性ポリマー残基としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン残基、ポリテトラフルオロエチレン残基、ポリプロピレン残基、ポリエチレン残基等のポリオレフィン残基、ポリイミド残基、ポリアミドイミド等のイミド系ポリマー残基、フッ素ゴム残基、含フッ素系ポリマー残基、及びアルコキシシリル基含有ポリマー残基が挙げられる。 The binder of this invention is good in it being a binder used for the electrode for secondary batteries. The binder serves to bind the active material and the conductive additive to the surface of the current collector. The binder of the present invention includes, in addition to the above saturated heterocyclic ring-containing compound, thermoplastic resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluororubber, fluororesin, polypropylene and polyethylene, polyimide, polyamideimide and the like. An imide-based resin and an alkoxysilyl group-containing resin may be included. When a saturated heterocyclic ring-containing compound is used as a binder in an electrode, the saturated heterocyclic ring-containing compound of the present invention is a water-insoluble polymer residue as R 1 , R 2 , or R 3 in formula (1). May have an amide group bonded thereto, and R 4 and / or R 5 in the formula (1) may have a water-insoluble polymer residue. The water-insoluble polymer residue may be included in a part of the structure of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and / or R 5 . Examples of the water-insoluble polymer residue include, for example, a polyvinylidene fluoride residue, a polytetrafluoroethylene residue, a polyolefin residue such as a polypropylene residue and a polyethylene residue, an imide polymer residue such as a polyimide residue and a polyamideimide , Fluororubber residues, fluorine-containing polymer residues, and alkoxysilyl group-containing polymer residues.

(二次電池用電極)
本発明の二次電池用電極は、集電体と、集電体の表面を被覆する活物質層とを具備し、活物質層は、上記に記載の飽和ヘテロ環含有化合物と活物質とを含む。飽和ヘテロ環含有化合物は粘着性を示すことで、活物質同士又は活物質と集電体とをつなぎ止める結着剤として作用する。
(Electrode for secondary battery)
An electrode for a secondary battery of the present invention comprises a current collector and an active material layer covering the surface of the current collector, and the active material layer comprises the saturated heterocyclic ring-containing compound and the active material described above. Including. The saturated heterocyclic ring-containing compound exhibits adhesiveness, and thus acts as a binder that connects the active materials or the active material and the current collector.

本発明の飽和ヘテロ環含有化合物を用いた二次電池用電極は、二次電池用正極及び二次電池用負極のいずれであってもよい。ここで、活物質層における活物質と飽和ヘテロ環含有化合物との配合割合は、質量比で、活物質:飽和ヘテロ環含有化合物=1:0.005〜1:0.3であることが好ましい。飽和ヘテロ環含有化合物が少なすぎると電極の成形性が低下し、また、飽和ヘテロ環含有化合物が多すぎると電極のエネルギー密度が低くなるためである。   The secondary battery electrode using the saturated heterocycle-containing compound of the present invention may be either a secondary battery positive electrode or a secondary battery negative electrode. Here, the blending ratio of the active material and the saturated heterocycle-containing compound in the active material layer is preferably a mass ratio of active material: saturated heterocycle-containing compound = 1: 0.005 to 1: 0.3. . This is because when the amount of the saturated heterocyclic ring-containing compound is too small, the moldability of the electrode is lowered, and when the amount of the saturated heterocyclic ring-containing compound is too large, the energy density of the electrode is lowered.

二次電池用電極が二次電池用正極の場合には、活物質として正極活物質を用いる。   When the secondary battery electrode is a secondary battery positive electrode, a positive electrode active material is used as the active material.

正極活物質は、金属イオンを吸蔵及び放出し得る材料である。金属イオンがリチウムイオンである場合、正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵及び放出し得る材料であるとよい。かかる正極活物質は、リチウムと遷移金属とを有するリチウム複合金属酸化物からなるとよい。   The positive electrode active material is a material that can occlude and release metal ions. When the metal ions are lithium ions, the positive electrode active material may be a material that can occlude and release lithium ions. Such a positive electrode active material is preferably made of a lithium composite metal oxide having lithium and a transition metal.

リチウム複合金属酸化物としては、一般式:LiNiCoMn(0.2≦a≦1.2、b+c+d+e=1、0≦e<1、DはLi、Fe、Cr、Cu、Zn、Ca、Mg、S、Si、Na、K、Al、Zr、Ti、P、Ga、Ge、V、Mo、Nb、W、Laから選ばれる少なくとも1の元素、1.7≦f≦2.1) で表される層状化合物、LiMnOを挙げることができる。また、リチウム複合金属酸化物は、一般式:LiMn2-y4(Aは、遷移金属元素、Ca、Mg、S、Si、Na、K、Al、P、Ga、及びGeから選ばれる少なくとも1種の元素、0<x<2、0≦y≦1)で表されるスピネル型化合物、及びスピネル型化合物と層状化合物の混合物で構成される固溶体、LiMPO、LiMVO又はLiMSiO(式中のMはCo、Ni、Mn、Feのうちの少なくとも一種から選択される)などで表されるポリアニオン系化合物であってもよい。 As the lithium composite metal oxide represented by the general formula: Li a Ni b Co c Mn d D e O f (0.2 ≦ a ≦ 1.2, b + c + d + e = 1,0 ≦ e <1, D is Li, Fe, At least one element selected from Cr, Cu, Zn, Ca, Mg, S, Si, Na, K, Al, Zr, Ti, P, Ga, Ge, V, Mo, Nb, W, La, 1.7 ≦ f ≦ 2.1), Li 2 MnO 3 can be mentioned. The lithium composite metal oxide has a general formula: Li x A y Mn 2 -y O 4 (A is a transition metal element, Ca, Mg, S, Si, Na, K, Al, P, Ga, and Ge. At least one element selected from the group consisting of: a spinel compound represented by 0 <x <2, 0 ≦ y ≦ 1), and a solid solution composed of a mixture of a spinel compound and a layered compound, LiMPO 4 , LiMVO 4 or A polyanionic compound represented by Li 2 MSiO 4 (wherein M is selected from at least one of Co, Ni, Mn, and Fe) may be used.

例えば、層状化合物としては、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiNi1/3Co1/3Mn1/3、LiNi0.5Mn0.5、LiNi0.75Co0.1Mn0.15、LiMnO、LiNiO、及びLiCoOから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。スピネル型化合物としては、例えば、LiNi0.5Mn1.5、LiMnが挙げられる。ポリアニオン系化合物としては、例えば、LiFePO、LiCoPO、LiCoPOF、LiMnSiO、LiFeSiOが挙げられる。 二次電池用電極が二次電池用負極の場合には、活物質として負極活物質を用いる。 For example, as the layered compound, LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiNi 0 And at least one selected from .75 Co 0.1 Mn 0.15 O 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 , and LiCoO 2 . Examples of the spinel compound include LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and LiMn 2 O 4 . Examples of the polyanion compound include LiFePO 4 , LiCoPO 4 , Li 2 CoPO 4 F, Li 2 MnSiO 4 , and Li 2 FeSiO 4 . When the secondary battery electrode is a secondary battery negative electrode, a negative electrode active material is used as the active material.

負極活物質は、金属イオンを吸蔵及び放出し得る材料である。金属イオンがリチウムイオンである場合には、負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出し得る材料が使用可能であり、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能である単体、合金または化合物であれば特に限定はない。例えば、負極活物質としてLiや、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫などの14族元素、アルミニウム、インジウムなどの13族元素、亜鉛、カドミウムなどの12族元素、アンチモン、ビスマスなどの15族元素、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、銀、金などの11族元素をそれぞれ単体で採用すればよい。ケイ素などを負極活物質に採用すると、ケイ素1原子が複数のリチウムと反応するため、高容量の活物質となるが、リチウムの吸蔵及び放出に伴う体積の膨張及び収縮が顕著となるとの問題が生じる恐れがあるため、当該恐れの軽減のために、ケイ素などの単体に遷移金属などの他の元素を組み合わせたものを負極活物質として採用するのも好適である。単体の具体例としては、各種黒鉛などの炭素系材料が挙げられる。合金又は化合物の具体例としては、Ag−Sn合金、Cu−Sn合金、Co−Sn合金等の錫系材料、ケイ素単体と二酸化ケイ素に不均化するSiO(0.3≦x≦1.6)などのケイ素系材料、ケイ素単体若しくはケイ素系材料と炭素系材料を組み合わせた複合体が挙げられる。また、負極活物質して、Nb、TiO、LiTi12、WO、MoO、Fe等の酸化物、又は、Li3−xN(M=Co、Ni、Cu)で表される窒化物を採用しても良い。負極活物質として、これらのものの一種以上を使用することができる。 The negative electrode active material is a material that can occlude and release metal ions. When the metal ion is lithium ion, a material capable of inserting and extracting lithium ions can be used as the negative electrode active material, particularly if it is a simple substance, alloy or compound capable of inserting and extracting lithium ions. There is no limitation. For example, Li, group 14 elements such as carbon, silicon, germanium and tin, group 13 elements such as aluminum and indium, group 12 elements such as zinc and cadmium, group 15 elements such as antimony and bismuth, magnesium as the negative electrode active material , Alkaline earth metals such as calcium, and group 11 elements such as silver and gold may be employed alone. When silicon or the like is used for the negative electrode active material, a silicon atom reacts with a plurality of lithiums, so that it becomes a high-capacity active material. However, there is a problem that volume expansion and contraction due to insertion and extraction of lithium becomes significant. In order to reduce the fear, it is also preferable to employ a material such as silicon combined with another element such as a transition metal as the negative electrode active material. Specific examples of the single substance include various carbon-based materials such as graphite. Specific examples of the alloy or the compound include a tin-based material such as an Ag—Sn alloy, a Cu—Sn alloy, and a Co—Sn alloy, SiO x that disproportionates into silicon and silicon dioxide (0.3 ≦ x ≦ 1. Examples thereof include silicon-based materials such as 6), silicon alone, or a composite of a silicon-based material and a carbon-based material. In addition, as the negative electrode active material, oxides such as Nb 2 O 5 , TiO 2 , Li 4 Ti 5 O 12 , WO 2 , MoO 2 , Fe 2 O 3 , or Li 3-x M x N (M = A nitride represented by (Co, Ni, Cu) may be employed. One or more of these materials can be used as the negative electrode active material.

活物質層には、活物質及び上記の飽和ヘテロ環含有化合物の他に、必要に応じて導電助剤を含むことがある。導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。そのため、導電助剤は、電極の導電性が不足する場合に任意に加えればよく、電極の導電性が十分に優れている場合には加えなくても良い。導電助剤としては化学的に不活性な電子高伝導体であれば良く、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber:VGCF)、及び各種金属粒子などが例示される。これらの導電助剤を単独又は二種以上組み合わせて活物質層に添加することができる。   In addition to the active material and the above-described saturated heterocyclic ring-containing compound, the active material layer may contain a conductive additive as necessary. The conductive assistant is added to increase the conductivity of the electrode. Therefore, the conductive auxiliary agent may be added arbitrarily when the electrode conductivity is insufficient, and may not be added when the electrode conductivity is sufficiently excellent. The conductive auxiliary agent may be any chemically inert electronic high conductor, such as carbon black, graphite, acetylene black, ketjen black (registered trademark), vapor grown carbon fiber (Vapor Grown Carbon). Fiber: VGCF) and various metal particles are exemplified. These conductive assistants can be added to the active material layer alone or in combination of two or more.

集電体は、非水系二次電池の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子高伝導体をいう。集電体は、使用する活物質に適した電圧に耐え得る金属であれば特に制限はなく、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種、並びにステンレス鋼などの金属材料を例示することができる。   The current collector refers to a chemically inert electronic high conductor that keeps a current flowing through an electrode during discharging or charging of a non-aqueous secondary battery. The current collector is not particularly limited as long as it is a metal that can withstand a voltage suitable for the active material to be used. For example, silver, copper, gold, aluminum, tungsten, cobalt, zinc, nickel, iron, platinum, tin, indium Examples thereof include at least one selected from titanium, ruthenium, tantalum, chromium and molybdenum, and metal materials such as stainless steel.

集電体は箔、シート、フィルム、線状、棒状、メッシュなどの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。   The current collector can take the form of a foil, a sheet, a film, a linear shape, a rod shape, a mesh, or the like. Therefore, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, an aluminum foil, and a stainless steel foil can be suitably used as the current collector.

(二次電池)
本発明の二次電池は、上記の二次電池用電極を具備する。本発明の二次電池は、上記の二次電池用電極のほか、電解液を具備する。
(Secondary battery)
The secondary battery of this invention comprises said electrode for secondary batteries. The secondary battery of this invention comprises electrolyte solution other than said secondary battery electrode.

本発明の二次電池において、電解液は、非水電解液であるとよい。非水電解液は、電解質塩と非水溶媒とを有する。電解質塩は、電荷担体となる金属イオンを有する塩である。   In the secondary battery of the present invention, the electrolytic solution may be a nonaqueous electrolytic solution. The nonaqueous electrolytic solution has an electrolyte salt and a nonaqueous solvent. The electrolyte salt is a salt having a metal ion serving as a charge carrier.

電荷担体となる金属イオンを有する塩は、例えば、リチウム塩、又はナトリウム塩であるとよい。電解質塩は、フッ化塩であるとよく、更に、アルカリ金属フッ化塩であることが好ましい。   The salt having a metal ion serving as a charge carrier is preferably, for example, a lithium salt or a sodium salt. The electrolyte salt is preferably a fluoride salt, and more preferably an alkali metal fluoride salt.

リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiBF、LiAsF、LiCFSO、及び過塩素酸リチウムが挙げられる。ナトリウム塩としては、例えば、NaPF、NaBF、及びNaAsFが挙げられる。 Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , and lithium perchlorate. Examples of sodium salts include NaPF 6 , NaBF 4 , and NaAsF 6 .

非水溶媒は、有機溶媒であるとよい。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート類;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類;ギ酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類;1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン等の鎖状エーテル類;テトラヒドロフラン等の環状エーテル類、その他ジメチルスルホキシド、ジオキソラン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、スルホラン類、アセトニトリル等のニトリル類等の各種非プロトン性溶媒の1種または2種以上を使用することが出来る。   The non-aqueous solvent may be an organic solvent. Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate; aliphatic carboxylic acid esters such as methyl formate, ethyl acetate, and methyl propionate; γ-lactones such as γ-butyrolactone; chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane and 1,2-diethoxyethane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, dioxolanes, dimethylformamide, dimethylacetamide 1 type, or 2 or more types of various aprotic solvents, such as amides, such as sulfolanes, nitriles, such as acetonitrile, can be used.

二次電池には必要に応じてセパレータが用いられる。セパレータとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド(Aromatic polyamide)、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の合成樹脂、セルロース、アミロース等の多糖類、フィブロイン、ケラチン、リグニン、スベリン等の天然高分子、セラミックスなどの電気絶縁性材料を1種若しくは複数用いた多孔体、不織布、織布などを挙げることができる。   A separator is used for the secondary battery as necessary. As separators, natural resins such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyimide, polyamide, polyaramid (Aromatic polymer), polyester, polyacrylonitrile, and other polysaccharides, cellulose, amylose and other polysaccharides, fibroin, keratin, lignin, suberin, etc. Examples thereof include porous bodies, nonwoven fabrics, and woven fabrics using one or more electrically insulating materials such as polymers and ceramics.

本発明の二次電池を製造する方法を説明する。正極及び負極に必要に応じてセパレータを挟装させ電極体とする。電極体は、正極、セパレータ及び負極を重ねた積層型、又は、正極、セパレータ及び負極を捲いた捲回型のいずれの型にしても良い。正極の集電体および負極の集電体から外部に通ずる正極端子および負極端子までの間を、集電用リード等を用いて接続した後に、電極体に電解液を加えて二次電池とするとよい。また、本発明の二次電池は、電極に含まれる活物質の種類に適した電圧範囲で充放電を実行されればよい。   A method for producing the secondary battery of the present invention will be described. If necessary, a separator is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode body. The electrode body may be either a stacked type in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are stacked, or a wound type in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are sandwiched. After connecting between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal connected to the outside using a current collecting lead or the like, an electrolyte is added to the electrode body to form a secondary battery. Good. Moreover, the secondary battery of this invention should just be charged / discharged in the voltage range suitable for the kind of active material contained in an electrode.

本発明の二次電池は、車両に搭載してもよい。車両は、その動力源の全部あるいは一部に二次電池による電気エネルギーを使用している車両であればよく、たとえば、電気車両、ハイブリッド車両などであるとよい。二次電池を搭載する機器としては、車両以外にも、パーソナルコンピュータ、携帯通信機器など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。さらに、本発明の二次電池は、風力発電、太陽光発電、水力発電その他電力系統の蓄電装置及び電力平滑化装置、船舶等の動力及び/又は補機類の電力供給源、航空機、宇宙船等の動力及び/又は補機類の電力供給源、電気を動力源に用いない車両の補助用電源、移動式の家庭用ロボットの電源、システムバックアップ用電源、無停電電源装置の電源、電動車両用充電ステーションなどにおいて充電に必要な電力を一時蓄える蓄電装置に用いてもよい。   The secondary battery of the present invention may be mounted on a vehicle. The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from the secondary battery for all or part of its power source, and may be, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like. Examples of devices equipped with secondary batteries include various home appliances driven by batteries, office devices, industrial devices, and the like, such as personal computers and portable communication devices, in addition to vehicles. Further, the secondary battery according to the present invention includes wind power generation, solar power generation, hydroelectric power generation and other power system power storage devices and power smoothing devices, power of power sources for ships, etc. and / or power supply sources for auxiliary equipment, aircraft, spacecraft Power supply for auxiliary power and / or auxiliary equipment, auxiliary power source for vehicles that do not use electricity as a power source, power source for mobile home robots, power source for system backup, power source for uninterruptible power supply, electric vehicle You may use for the electrical storage apparatus which temporarily stores the electric power required for charge in the charging station for a vehicle.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention, with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.

(比較例1)
ポリエチレンイミン(PEI、和光純薬社製、分子量1800)1gに対し、テトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸水溶液(250mg、東京化成社製/1ml H2O)を加え、室温で20分攪拌して混合溶液を得た。混合溶液中のポリエチレンイミン(PEI)に対するテトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸(THT)のモル比は0.1である。混合溶液中に残存している水分を減圧留去することで、混合物を得た。混合物は、反応前の式(7)で示すテトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸とポリエチレンイミンとを含み、反応生成物は含まれていない。
(Comparative Example 1)
To 1 g of polyethyleneimine (PEI, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 1800) was added tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic acid aqueous solution (250 mg, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd./1 ml H 2 O), and at room temperature. The mixture was stirred for 20 minutes to obtain a mixed solution. The molar ratio of tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic acid (THT) to polyethyleneimine (PEI) in the mixed solution is 0.1. Water remaining in the mixed solution was distilled off under reduced pressure to obtain a mixture. The mixture contains tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic acid and polyethyleneimine represented by the formula (7) before the reaction, and does not contain a reaction product.

Figure 0006460382
Figure 0006460382

(実施例1)
ポリエチレンイミン1gに対し、テトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸水溶液(250mg/1ml H2O)を加え、室温で20分攪拌して、混合溶液を得た。混合溶液中のポリエチレンイミンとテトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸との配合比は、モル比で、1:0.1である。この混合溶液についてディーン・スターク装置を用いて、130℃、3時間、脱水縮合を行うことで、粘性液体1.10gを得た。粘性液体に含まれる反応生成物は、テトラヒドロフラン骨格に対してアミド結合された水溶性のアミド縮合ポリエチレンイミン誘導体であり、式(8)で示される構造をもつ飽和ヘテロ環含有化合物であった。式(8)で示される構造の具体例は、式(9)又は式(10)がある。
Example 1
Tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic acid aqueous solution (250 mg / 1 ml H 2 O) was added to 1 g of polyethyleneimine and stirred at room temperature for 20 minutes to obtain a mixed solution. The mixing ratio of polyethyleneimine and tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic acid in the mixed solution is 1: 0.1 in terms of molar ratio. The mixed solution was subjected to dehydration condensation at 130 ° C. for 3 hours using a Dean-Stark apparatus to obtain 1.10 g of a viscous liquid. The reaction product contained in the viscous liquid was a water-soluble amide-fused polyethylenimine derivative amide-bonded to the tetrahydrofuran skeleton, and was a saturated heterocycle-containing compound having a structure represented by the formula (8). Specific examples of the structure represented by Formula (8) include Formula (9) or Formula (10).

Figure 0006460382
Figure 0006460382

Figure 0006460382
Figure 0006460382

Figure 0006460382
(式(8)、式(9)、及び(10)中、PEIは、ポリエチレンイミン残基を示す。式(8)中、r及びsは、互いに独立して、0〜2の整数であり、r+s=2の関係をもつ。)
Figure 0006460382
(In Formula (8), Formula (9), and (10), PEI represents a polyethyleneimine residue. In Formula (8), r and s are each independently an integer of 0 to 2. , R + s = 2.)

<分析>
実施例1で得られた反応生成物のIR(赤外分光)スペクトルを測定した。測定結果を図1に示した。図1に示すように、反応生成物のIRスペクトルには、1653cm―1にピークが観察された。このピークは、ポリエチレンイミンのN-H結合とカルボン酸のCOOHが脱水縮合することで得られるアミド結合に対応する伸縮振動に由来すると考えられる。
<Analysis>
The IR (infrared spectroscopy) spectrum of the reaction product obtained in Example 1 was measured. The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 1, a peak at 1653 cm −1 was observed in the IR spectrum of the reaction product. This peak is considered to be derived from stretching vibration corresponding to the amide bond obtained by dehydration condensation of NH bond of polyethyleneimine and COOH of carboxylic acid.

また、比較例1の混合物及び実施例1の反応生成物を重水(DO)に溶解し、この重水中のH-NMR(核磁気共鳴)スペクトルを測定した。比較例1の混合物のH-NMRスペクトルを図2に示し、実施例1の反応生成物のH-NMRスペクトルを図3に示した。 Further, the mixture of Comparative Example 1 and the reaction product of Example 1 were dissolved in heavy water (D 2 O), and a 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum in the heavy water was measured. The 1 H-NMR spectrum of the mixture of Comparative Example 1 is shown in FIG. 2, and the 1 H-NMR spectrum of the reaction product of Example 1 is shown in FIG.

比較例1の混合物のH-NMRスペクトル(図2)と実施例1の反応生成物のH-NMRスペクトル(図3)とを比較すると、比較例1では、テトラヒドロフランの主骨格のα位プロトンHに起因するピークが約4.42ppmに観察された。実施例1では、テトラヒドロフランの主骨格のα位のプロトンHに起因するピークが約3.29ppmに観察され、高磁場側にシフトしていた。このことは以下のことを示唆している。含ヘテロ原子環状構造のα位炭素が電子リッチになっており、C−Oのσ結合の反結合性軌道が大きくなり、σ共役を起こしやすくなっている。含ヘテロ原子環状構造のα位炭素の反結合性軌道に窒素の電子が流れ込むσ共役が発現している。 When the 1 H-NMR spectrum (FIG. 2) of the mixture of Comparative Example 1 and the 1 H-NMR spectrum (FIG. 3) of the reaction product of Example 1 were compared, in Comparative Example 1, the α-position of the main skeleton of tetrahydrofuran was compared. peak due to protons H a was observed at about 4.42Ppm. In Example 1, a peak attributable to protons H a of α-position of the main skeleton of tetrahydrofuran was observed at about 3.29 ppm, it was shifted to the higher magnetic field side. This suggests the following. The α-position carbon of the heteroatom-containing cyclic structure is electron-rich, the antibonding orbital of the C—O σ bond is increased, and σ conjugation is likely to occur. Σ conjugation in which nitrogen electrons flow into the antibonding orbitals of the α-position carbon of the heteroatom-containing cyclic structure is expressed.

反応に用いたテトラヒドロフラン-2,3,4,5-テトラカルボン酸のα位に結合しているカルボン酸基は全てアミド終端されたことがNMRスペクトルから観察された。   It was observed from the NMR spectrum that all carboxylic acid groups bonded to the α-position of tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic acid used in the reaction were terminated with amide.

以上の結果から、含ヘテロ原子環状構造のα位炭素にアミド結合を介してPEI残基を結合させることに成功したと考えられる。   From the above results, it is considered that the PEI residue was successfully bonded to the α-position carbon of the heteroatom-containing cyclic structure via an amide bond.

また、比較例1の混合物及び実施例1の反応生成物の13C-NMR(核磁気共鳴)スペクトルを測定した。比較例1の混合物の13C-NMRスペクトルを図4に示し、実施例1の反応生成物の13C-NMRスペクトルを図5に示した。 Further, 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance) spectra of the mixture of Comparative Example 1 and the reaction product of Example 1 were measured. The 13 C-NMR spectrum of the mixture of Comparative Example 1 is shown in FIG. 4, and the 13 C-NMR spectrum of the reaction product of Example 1 is shown in FIG.

未反応の混合物の13C-NMRスペクトル(図4)と反応後の粘性液体(反応生成物)の13C-NMRスペクトル(図5)とを比較すると、テトラヒドロフランの主骨格のα位炭素Cに起因するピークについては、反応前後で、化学構造の変化に起因する大きな磁場シフトが観察されなかった。また、図5において、C=C結合に特徴的な100〜160ppmにピークが観察されていないことから、実施例1の飽和ヘテロ環含有化合物のC−C結合は全て単結合性を有していることが示された。 Comparing the 13 C-NMR spectrum of 13 C-NMR spectrum of a mixture of unreacted (Figure 4) and a viscous liquid (reaction product) after the reaction (FIG. 5), alpha-position of the main skeleton of tetrahydrofuran carbon C a For the peak due to, no large magnetic field shift due to the change in chemical structure was observed before and after the reaction. Further, in FIG. 5, since no peak is observed at 100 to 160 ppm, which is characteristic of C═C bond, all the C—C bonds of the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 1 have single bond properties. It was shown that

<蛍光観察>
実施例1の反応生成物及び比較例1の混合物に波長365nmの励起光を照射した。実施例1の反応生成物は蛍光を発した。一方、比較例1の混合物は蛍光を発しなかった。
<Fluorescence observation>
The reaction product of Example 1 and the mixture of Comparative Example 1 were irradiated with excitation light having a wavelength of 365 nm. The reaction product of Example 1 emitted fluorescence. On the other hand, the mixture of Comparative Example 1 did not emit fluorescence.

次に、実施例1の反応生成物に波長320nmと波長365nmの2種類の励起光をそれぞれ照射したときに、反応生成物から発する蛍光スペクトルを測定した。その結果を図6に示した。励起波長320nm、365nmによって、蛍光スペクトルが変わった。励起波長320nmを照射したときには、図6の↓に示すように、蛍光スペクトルに主要なピークが2つ観察された。   Next, when the reaction product of Example 1 was irradiated with two types of excitation light having a wavelength of 320 nm and a wavelength of 365 nm, fluorescence spectra emitted from the reaction product were measured. The results are shown in FIG. The fluorescence spectrum was changed by the excitation wavelengths of 320 nm and 365 nm. When irradiated with an excitation wavelength of 320 nm, two main peaks were observed in the fluorescence spectrum, as indicated by ↓ in FIG.

(参考例1)
実施例1の反応生成物100mgの10ml水溶液に酢酸銅一水和物44mgの5mlに滴下することで、実施例1の飽和ヘテロ環含有化合物に銅イオンを配位させて、式(11)に示すキレート化合物を調製した。
(Reference Example 1)
By adding dropwise to 5 ml of 44 mg of copper acetate monohydrate in a 10 ml aqueous solution of 100 mg of the reaction product of Example 1, copper ions are coordinated with the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 1 to form Formula (11). The chelate compounds shown were prepared.

Figure 0006460382
(式(11)中、Gはフラン環部分を示す。PEIは、ポリエチレンイミン残基を示す。)
Figure 0006460382
(In formula (11), G represents a furan ring moiety. PEI represents a polyethyleneimine residue.)

実施例1の反応生成物及び参考例1のキレート化合物に、励起光を照射したときの、蛍光スペクトルを測定した。測定結果を図7に示した。図7の↓に示すように、実施例1の反応生成物に銅イオンが配位することにより、波長320nmの励起光を照射したときの蛍光強度が著しく減少した。このことから、320nmの励起が、σ共役の主であることがわかった。これは、式(12)に示すように、銅イオンが実施例1の反応生成物である飽和ヘテロ環含有化合物に配位することで、銅イオンにアミド結合のNの電子が配位されて、α位炭素との超共役が崩れて、蛍光波形が変わったものと考えられる。なお、式(12)に示す含ヘテロ原子環状構造には2つのα位炭素にそれぞれアミド結合を介して炭化水素基が結合しているが、一方の炭化水素基Rを結合しているアミド結合は省略した。 The fluorescence spectrum was measured when the reaction product of Example 1 and the chelate compound of Reference Example 1 were irradiated with excitation light. The measurement results are shown in FIG. As indicated by ↓ in FIG. 7, the fluorescence intensity when the excitation light with a wavelength of 320 nm was irradiated significantly decreased due to the coordination of copper ions to the reaction product of Example 1. From this, it was found that the excitation at 320 nm is the main of σ conjugate. This is because, as shown in the formula (12), the copper ion is coordinated to the saturated heterocyclic ring-containing compound that is the reaction product of Example 1, so that the N ion of the amide bond is coordinated to the copper ion. It is considered that the fluorescence waveform changed due to the collapse of the superconjugation with the α-position carbon. In the heteroatom-containing cyclic structure represented by the formula (12), a hydrocarbon group is bonded to each of the two α-position carbons via an amide bond, but an amide having one hydrocarbon group R 5 bonded thereto. Bonding was omitted.

Figure 0006460382
(式(12)中、PEIは、ポリエチレンイミン残基を示す。)
Figure 0006460382
(In formula (12), PEI represents a polyethyleneimine residue.)

実施例1の反応生成物は、含ヘテロ原子環状構造(複素環)を有する。含ヘテロ原子環状構造が蛍光に寄与していることを確認するために、含ヘテロ原子環状構造のテトラヒドロフランの酸素を炭素に置き換えたシクロペンタン環の化合物、及び開環構造であるジグリコール酸に対して、それぞれポリエチレンイミンを反応させた。   The reaction product of Example 1 has a heteroatom-containing cyclic structure (heterocycle). In order to confirm that the heteroatom-containing cyclic structure contributes to fluorescence, a cyclopentane ring compound in which oxygen in the tetrahydrofuran of the heteroatom-containing cyclic structure is replaced with carbon, and diglycolic acid that is a ring-opened structure Each was reacted with polyethyleneimine.

(比較例2)
ポリエチレンイミン1gに対し、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸水溶液(250mg/1ml H2O)を加え、室温で20分攪拌して混合溶液を得た。混合溶液についてディーン・スターク装置を用いて、130℃、3時間、脱水縮合を行うことで、反応生成物を有する粘性液体1.07gを得た。粘性液体に含まれる反応生成物は、式(13)で示されるように、シクロペンタン骨格にアミド結合を介して水溶性のポリエチレンイミン残基が結合したものである。
(Comparative Example 2)
A cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid aqueous solution (250 mg / 1 ml H 2 O) was added to 1 g of polyethyleneimine, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes to obtain a mixed solution. The mixed solution was subjected to dehydration condensation at 130 ° C. for 3 hours using a Dean-Stark apparatus to obtain 1.07 g of a viscous liquid having a reaction product. The reaction product contained in the viscous liquid is a product in which a water-soluble polyethyleneimine residue is bonded to a cyclopentane skeleton via an amide bond as represented by the formula (13).

Figure 0006460382
(式(13)中、PEIは、ポリエチレンイミン残基を示す。)
Figure 0006460382
(In formula (13), PEI represents a polyethyleneimine residue.)

(比較例3)
ポリエチレンイミン1gに対し、ジグリコール酸水溶液(260mg/1ml H2O)を加え、室温で20分攪拌して混合溶液を得た。混合溶液についてディーン・スターク装置を用いて、130℃、3時間、脱水縮合を行うことで、反応生成物を有する粘性液体1.07gを得た。粘性液体に含まれる反応生成物は、式(14)で示されるように、ジグリコール酸にアミド結合を介して水溶性のポリエチレンイミン残基が結合したものである。
(Comparative Example 3)
A diglycolic acid aqueous solution (260 mg / 1 ml H 2 O) was added to 1 g of polyethyleneimine, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes to obtain a mixed solution. The mixed solution was subjected to dehydration condensation at 130 ° C. for 3 hours using a Dean-Stark apparatus to obtain 1.07 g of a viscous liquid having a reaction product. The reaction product contained in the viscous liquid is a product in which a water-soluble polyethyleneimine residue is bonded to diglycolic acid via an amide bond, as shown in Formula (14).

Figure 0006460382
(式(14)中、PEIは、ポリエチレンイミン残基を示す。)
Figure 0006460382
(In formula (14), PEI represents a polyethyleneimine residue.)

<蛍光観察>
比較例2,3の反応生成物に波長365nmの励起光を照射したところ、いずれも蛍光を発しなかった。
<Fluorescence observation>
When the reaction products of Comparative Examples 2 and 3 were irradiated with excitation light having a wavelength of 365 nm, none of them emitted fluorescence.

このことから、蛍光を発するためには、以下の構造を有していることが必要であることがわかった。
・アミド結合のNのロンペアと相互作用するために、アミド結合のカルボニル基に結合している環状構造内のα位炭素にはヘテロ原子Eが結合している。
・σ共役を効率的に起こすために、α位炭素及びヘテロ原子Eは環状構造の一部を構成している。
From this, it was found that it is necessary to have the following structure in order to emit fluorescence.
In order to interact with the N rom pair of the amide bond, a hetero atom E is bonded to the α-position carbon in the cyclic structure bonded to the carbonyl group of the amide bond.
In order to efficiently cause σ conjugation, the α-position carbon and the heteroatom E form part of a cyclic structure.

(電池1)
実施例1の反応生成物を用いて以下の方法によりリチウムイオン二次電池を作製した。
(Battery 1)
Using the reaction product of Example 1, a lithium ion secondary battery was produced by the following method.

SiO(アルドリッチ社製)45質量部、天然黒鉛40質量部、アセチレンブラック5質量部、及び実施例1の反応生成物(飽和ヘテロ環含有化合物)10質量部をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)と混合して負極活物質層形成用のスラリーを調製した。このスラリーを、厚さ30μmの銅箔(集電体)の表面にドクターブレードを用いて塗布し乾燥して、銅箔上に負極活物質層を形成した。その後、負極活物質層の厚さが20μmとなるようにロールプレス機により、集電体と負極活物質層を強固に密着固定させた。これを120℃で6時間真空乾燥することで、負極を得た。   45 parts by mass of SiO (manufactured by Aldrich), 40 parts by mass of natural graphite, 5 parts by mass of acetylene black, and 10 parts by mass of the reaction product (saturated heterocycle-containing compound) of Example 1 were mixed with N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). ) To prepare a slurry for forming a negative electrode active material layer. This slurry was applied to the surface of a 30 μm thick copper foil (current collector) using a doctor blade and dried to form a negative electrode active material layer on the copper foil. Thereafter, the current collector and the negative electrode active material layer were firmly adhered and fixed by a roll press so that the thickness of the negative electrode active material layer was 20 μm. This was vacuum-dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain a negative electrode.

得られた負極を評価極として用い、リチウムイオン二次電池(ハーフセル)を作製した。対極は、厚さ500μmの金属リチウム箔とした。   Using the obtained negative electrode as an evaluation electrode, a lithium ion secondary battery (half cell) was produced. The counter electrode was a metal lithium foil having a thickness of 500 μm.

対極を直径13mm、評価極を直径11mmに裁断し、セパレータ(ヘキストセラニーズ社製ガラスフィルター及びcelgard2400)を両者の間に挟装して電極体を作製した。電極体を電池ケース(宝泉株式会社製CR2032コインセル)に収容した。また、電池ケースには、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを1:1(体積比)で混合した混合溶液に電解質塩LiPF6を1モル/Lの濃度で溶解した非水電解液を注入した。電池ケースを密封して、電池1のリチウムイオン二次電池を得た。 The counter electrode was cut to a diameter of 13 mm and the evaluation electrode was cut to a diameter of 11 mm, and a separator (Hoechst Celanese glass filter and celgard 2400) was sandwiched between them to produce an electrode body. The electrode body was accommodated in a battery case (CR2032 coin cell manufactured by Hosen Co., Ltd.). In addition, a non-aqueous electrolyte solution in which the electrolyte salt LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 mol / L was injected into the battery case in a mixed solution in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a ratio of 1: 1 (volume ratio). The battery case was sealed to obtain a lithium ion secondary battery of battery 1.

(電池C1)
電池C1のリチウムイオン二次電池は、実施例1の反応生成物(飽和ヘテロ環含有化合物)の代わりにPEIを負極活物質層形成用のスラリーに混合した点を除いて、電池1と同様である。
(Battery C1)
The lithium ion secondary battery of the battery C1 is the same as the battery 1 except that PEI is mixed with the slurry for forming the negative electrode active material layer instead of the reaction product (saturated heterocycle-containing compound) of Example 1. is there.

<電池特性測定>
電池1及び電池C1に、放電及び充電を行った。試験条件は終止電圧0.01Vまで0.5mAで定電流放電させ、終止電圧到達後10分間休止した後、終止電圧1Vまで0.5mAまで定電流充電を行った。初期効率は、100×初期充電容量/初期放電容量により算出した。なお、この測定において、放電は、評価極に電子が吸蔵される場合をいい、充電は、評価極から電子が放出される場合をいう。上記の測定結果を表1に示した。
<Battery characteristics measurement>
Battery 1 and battery C1 were discharged and charged. The test conditions were a constant current discharge at 0.5 mA to a final voltage of 0.01 V, and after 10 minutes after reaching the final voltage, a constant current charge was performed to 0.5 mA to a final voltage of 1 V. The initial efficiency was calculated by 100 × initial charge capacity / initial discharge capacity. In this measurement, discharging refers to the case where electrons are occluded in the evaluation electrode, and charging refers to the case where electrons are emitted from the evaluation electrode. The measurement results are shown in Table 1.

実施例1の反応生成物(飽和ヘテロ環含有化合物)を用いた電池1は、PEIを用いた電池C1に比べて、初期充電容量が高く、初期効率が高かった。   Battery 1 using the reaction product of Example 1 (saturated heterocycle-containing compound) had higher initial charge capacity and higher initial efficiency than battery C1 using PEI.

(実施例2)
脱水縮合を160℃、30分で行った点を除いて、実施例1の飽和ヘテロ環含有化合物と同様に実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物を製造した。実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物は、ゴム状であった。
(Example 2)
The saturated heterocycle-containing compound of Example 2 was produced in the same manner as the saturated heterocycle-containing compound of Example 1 except that the dehydration condensation was performed at 160 ° C. for 30 minutes. The saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 2 was rubbery.

実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物に波長365nmの励起光を照射したときに、蛍光が生じた。   When the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 2 was irradiated with excitation light having a wavelength of 365 nm, fluorescence was generated.

(電池2)
電池2のリチウムイオン二次電池は、実施例1の飽和ヘテロ環含有化合物の代わりに実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物を負極活物質層形成用のスラリーに混合した点を除いて、電池1と同様である。負極活物質層を形成する際に、実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物にNMPを加えてもスラリーを作成しにくかった。
(Battery 2)
The lithium ion secondary battery of Battery 2 is Battery 1 except that the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 2 was mixed with the slurry for forming the negative electrode active material layer instead of the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 1. It is the same. Even when NMP was added to the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 2 when forming the negative electrode active material layer, it was difficult to produce a slurry.

電池2のリチウムイオン二次電池について、上記の<電池特性測定>と同様に、放電及び充電を行った。その結果を表1に示した。実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物を用いた電池2は、比較例1のPEIを用いた電池C1に比べて、初期充電容量が高く、初期効率が高かった。   About the lithium ion secondary battery of the battery 2, discharge and charge were performed similarly to said <battery characteristic measurement>. The results are shown in Table 1. Battery 2 using the saturated heterocyclic ring-containing compound of Example 2 had a higher initial charge capacity and higher initial efficiency than battery C1 using PEI of Comparative Example 1.

Figure 0006460382
Figure 0006460382

(実施例3)
反応溶液中のPEIに対するTHTのモル比を0.05にした点を除いて、実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物と同様に、実施例3の飽和ヘテロ環含有化合物を製造した。
(Example 3)
The saturated heterocycle-containing compound of Example 3 was produced in the same manner as the saturated heterocycle-containing compound of Example 2, except that the molar ratio of THT to PEI in the reaction solution was 0.05.

(実施例4)
反応溶液中のPEIに対するTHTのモル比を0.033にした点を除いて、実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物と同様に、実施例4の飽和ヘテロ環含有化合物を製造した。
(Example 4)
The saturated heterocycle-containing compound of Example 4 was produced in the same manner as the saturated heterocycle-containing compound of Example 2, except that the molar ratio of THT to PEI in the reaction solution was 0.033.

(実施例5)
反応溶液中のPEIに対するTHTのモル比を0.015にした点を除いて、実施例2の飽和ヘテロ環含有化合物と同様に、実施例5の飽和ヘテロ環含有化合物を製造した。
(Example 5)
The saturated heterocycle-containing compound of Example 5 was produced in the same manner as the saturated heterocycle-containing compound of Example 2, except that the molar ratio of THT to PEI in the reaction solution was 0.015.

実施例2〜5の飽和ヘテロ環含有化合物は、波長320nm、365nmの励起光を照射したときに蛍光を発した。実施例2〜5の飽和ヘテロ環含有化合物の色及び性状について表2に示した。   The saturated heterocyclic ring-containing compounds of Examples 2 to 5 emitted fluorescence when irradiated with excitation light having wavelengths of 320 nm and 365 nm. The colors and properties of the saturated heterocyclic ring-containing compounds of Examples 2 to 5 are shown in Table 2.

Figure 0006460382
Figure 0006460382

<濃度検討>
反応生成物の色については、PEIに対するTHTのモル比が0.05以上である場合には、黄色であった。PEIに対するTHTのモル比が0.033の場合にはやや淡黄となり、粘着質になった。PEIに対するTHTのモル比が0.015では反応生成物はゴム化せず、粘性の液体になった。このことから、反応溶液中のPEIに対するTHTのモル比が高くなるに従って、反応生成物が硬くなることがわかった。
<Concentration study>
The color of the reaction product was yellow when the molar ratio of THT to PEI was 0.05 or more. When the molar ratio of THT to PEI was 0.033, it became slightly yellow and became sticky. When the molar ratio of THT to PEI was 0.015, the reaction product was not rubberized and became a viscous liquid. From this, it was found that the reaction product became harder as the molar ratio of THT to PEI in the reaction solution increased.

また、実施例1,2を比較すると、実施例1では縮合反応温度が130℃であり、反応生成物は粘性液体になった。実施例2では、実施例1と同じ組成の反応溶液で縮合反応温度を160℃とした。この場合には、反応生成物がゴム状固体となった。このことから、反応溶液中のPEIに対するTHTのモル比にもよるが、反応温度が高くなるに従って、反応生成物が硬くなることがわかった。   Further, comparing Examples 1 and 2, in Example 1, the condensation reaction temperature was 130 ° C., and the reaction product became a viscous liquid. In Example 2, the condensation reaction temperature was set to 160 ° C. in the reaction solution having the same composition as in Example 1. In this case, the reaction product became a rubbery solid. From this, it was found that the reaction product became harder as the reaction temperature increased, depending on the molar ratio of THT to PEI in the reaction solution.

また、THT/PEIがいずれの場合においても、同じ蛍光波長領域において蛍光強度の極大値を示した。このことは、蛍光は式(8)、(9)に示される飽和ヘテロ環含有化合物の部分構造である[-NH-CO-CH-O-CH-CO-NH-]由来であることを示唆している。この部分構造とは別の共役機構であれば、THT/PEIに応じて共役がさらに広がり、蛍光強度の極大値を示す波長領域は変化すると考えられる。   Moreover, in any case of THT / PEI, the maximum value of the fluorescence intensity was shown in the same fluorescence wavelength region. This suggests that the fluorescence is derived from [—NH—CO—CH—O—CH—CO—NH—], which is a partial structure of the saturated heterocyclic compound represented by the formulas (8) and (9). doing. If the conjugation mechanism is different from this partial structure, conjugation further spreads according to THT / PEI, and the wavelength region showing the maximum value of fluorescence intensity is considered to change.

Claims (9)

以下の式に示す化学構造の飽和ヘテロ環含有化合物。
Figure 0006460382

(EはNH、O、Sから選択される。
は水素、水酸基、カルボキシル基、又は、CONH−(水溶性ポリマー残基)である。
は水素、水酸基、カルボキシル基、又は、CONH−(水溶性ポリマー残基)である。
は水溶性ポリマー残基である。Rは水溶性ポリマー残基である。前記水溶性ポリマー残基は、いずれも、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基から選択される。
A saturated heterocycle-containing compound having a chemical structure represented by the following formula.
Figure 0006460382

(E is selected from NH, O, and S.
R 2 is hydrogen, a hydroxyl group, a carboxyl group, or CONH— (water-soluble polymer residue).
R 3 is hydrogen, a hydroxyl group, a carboxyl group, or CONH— (water-soluble polymer residue).
R 4 is a water-soluble polymer residue. R 5 is a water-soluble polymer residue. All of the water-soluble polymer residues are selected from polyalkyleneimine residues, polyalkylene oxide residues, and polyalkylenethioxide residues. )
以下の式(2)に示す化学構造の飽和ヘテロ環含有化合物。
Figure 0006460382
(Rは水溶性ポリマー残基である。Rは水溶性ポリマー残基である。Rは水溶性ポリマー残基である。Rは水溶性ポリマー残基である。前記水溶性ポリマー残基は、いずれも、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基から選択される。
A saturated heterocyclic ring-containing compound having a chemical structure represented by the following formula (2).
Figure 0006460382
(R 4 is .R 5 is a water-soluble polymer residues .R 6 is a water-soluble polymer residues .R 7 is a water-soluble polymer residues which are water soluble polymer residue. The water-soluble polymer residues The groups are all selected from polyalkyleneimine residues, polyalkylene oxide residues, and polyalkylenethioxide residues.
以下の式(3)に示す化学構造の飽和ヘテロ環含有化合物。
Figure 0006460382

(Rは水溶性ポリマー残基である。Rは水溶性ポリマー残基である。前記水溶性ポリマー残基は、いずれも、ポリアルキレンイミン残基、ポリアルキレンオキサイド残基、ポリアルキレンチオキサイド残基から選択される。
A saturated heterocyclic ring-containing compound having a chemical structure represented by the following formula (3).
Figure 0006460382

(R 4 is a water-soluble polymer residue. R 5 is a water-soluble polymer residue. The water-soluble polymer residues are all polyalkyleneimine residues, polyalkylene oxide residues, polyalkylene thioxides. Selected from residues. )
前記水溶性ポリマー残基はポリエチレンイミン残基である請求項1〜3のいずれか1項に記載の飽和ヘテロ環含有化合物。   The saturated heterocyclic ring-containing compound according to claim 1, wherein the water-soluble polymer residue is a polyethyleneimine residue. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の飽和ヘテロ環含有化合物を有する結着剤。   The binder which has a saturated heterocycle containing compound of any one of Claims 1-4. 集電体と、前記集電体の表面を被覆する活物質層とを具備し、
前記活物質層は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の飽和ヘテロ環含有化合物と活物質とを含むことを特徴とする二次電池用電極。
A current collector, and an active material layer covering a surface of the current collector,
The said active material layer contains the saturated heterocyclic containing compound and active material of any one of Claims 1-4, The electrode for secondary batteries characterized by the above-mentioned.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の飽和ヘテロ環含有化合物を有する二次電池。   The secondary battery which has a saturated heterocycle containing compound of any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の飽和ヘテロ環含有化合物からなる蛍光物質。   The fluorescent substance which consists of a saturated heterocycle containing compound of any one of Claims 1-4. 励起波長300〜400nmにおいて、蛍光波長の極大値が400〜600nmを示す請求項1〜4のいずれか1項に記載の飽和ヘテロ環含有化合物からなる蛍光物質。
The fluorescent substance which consists of a saturated heterocycle containing compound of any one of Claims 1-4 in which the maximum value of a fluorescence wavelength shows 400-600 nm in excitation wavelength 300-400 nm.
JP2014240715A 2014-11-28 2014-11-28 Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance Expired - Fee Related JP6460382B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014240715A JP6460382B2 (en) 2014-11-28 2014-11-28 Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014240715A JP6460382B2 (en) 2014-11-28 2014-11-28 Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016102079A JP2016102079A (en) 2016-06-02
JP6460382B2 true JP6460382B2 (en) 2019-01-30

Family

ID=56088353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014240715A Expired - Fee Related JP6460382B2 (en) 2014-11-28 2014-11-28 Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6460382B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230017796A (en) 2020-05-27 2023-02-06 엑시얼 테라퓨틱스, 인크. TLR2 modulator compounds, pharmaceutical compositions and uses thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882085A (en) * 1969-04-03 1975-05-06 Veba Chemie Ag Polyamide polymers from amino polyamide reactants
DE3124885A1 (en) * 1981-06-25 1983-01-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Novel poly-N,N-hydroxyalkylamides of polybasic carboxylic acids, their preparation and their use as cell openers in the production of elastic polyurethane foams
US4946839A (en) * 1987-07-17 1990-08-07 Fidia-Georgetown Institute For The Neurosciences Azetidine derivatives, compositions and methods of treating
GB8900719D0 (en) * 1989-01-13 1989-03-08 Nycomed As Compounds
JP2745351B2 (en) * 1991-02-14 1998-04-28 富士写真フイルム株式会社 Peptide derivatives and their uses
IT1247978B (en) * 1991-06-04 1995-01-05 Ciba Geigy Spa PIPERIDINE COMPOUNDS CONTAINING THE TETRAHYDROFURANIC RING SUITABLE FOR USE AS STABILIZERS FOR ORGANIC MATERIALS
JP2005132746A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Tokuyama Corp Pyridylpyrrolidinedicarboxamide derivative
TW200635587A (en) * 2004-12-01 2006-10-16 Kalypsys Inc Inducible nitric oxide synthase dimerization inhibitors
BRPI0722364A2 (en) * 2006-01-17 2011-08-16 Vertex Pharma azaindoles, pharmaceutical composition and uses of said compounds
CA2722858C (en) * 2008-04-30 2017-08-29 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Substrate based pet imaging agents
CN102746278B (en) * 2011-04-19 2014-09-17 中国科学院化学研究所 Chiral pseudonucleoside compound and its preparation method and use
WO2014012240A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-23 Rhodia Operations Novel polyamide, preparation process therefor and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016102079A (en) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5791031B2 (en) Secondary battery electrode binder and secondary battery using the same
JP6615313B2 (en) SOLID ELECTROLYTE COMPOSITION, SOLID ELECTROLYTE-CONTAINING SHEET AND ALL-SOLID SECONDARY BATTERY
US20090176162A1 (en) Lithium rechargeable electrochemical cell
JP6107652B2 (en) Electrode binder for lithium secondary battery, negative electrode for lithium secondary battery using the same, lithium secondary battery, automobile, method for producing electrode binder for lithium secondary battery, and method for producing lithium secondary battery
JP5862227B2 (en) Method for producing negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6135219B2 (en) Electrolytic solution and lithium ion secondary battery provided with the same
KR101368124B1 (en) Nonaqueous electrolyte lithium ion secondary battery
WO2012153067A1 (en) Compounds having a redox group, use thereof as an electrolyte additive, electrolyte composition, and electrochemical systems containing same
JP2015090785A (en) Compound for adding to electrolyte
JP6460382B2 (en) Saturated heterocycle-containing compound, and secondary battery electrode and secondary battery using the same, binder, fluorescent substance
JP6587555B2 (en) Solid electrolyte composition, sheet for all-solid secondary battery and all-solid-state secondary battery using the same, and method for producing them
JP2016058368A (en) Nonaqueous secondary battery
JP7008080B2 (en) Method for manufacturing solid electrolyte composition, solid electrolyte-containing sheet and all-solid-state secondary battery, and solid electrolyte-containing sheet and all-solid-state secondary battery
JP6841156B2 (en) Power storage device and its manufacturing method and manufacturing method of ionic conductive material
JP6623083B2 (en) Solid electrolyte composition, sheet for all-solid secondary battery and all-solid-state secondary battery using the same, and method for producing them
JP2018077939A (en) Lithium ion secondary battery
JP7183707B2 (en) Negative electrode, manufacturing method of negative electrode, and binder for electrode
JP5843885B2 (en) Polymer and secondary battery using the same
JP2016012406A (en) Method for manufacturing nonaqueous secondary battery electrode
JP6331766B2 (en) Method for producing electrode for non-aqueous secondary battery
WO2021106834A1 (en) Electrode material
WO2017145677A1 (en) Electrolytic solution
JP2016091935A (en) Nonaqueous secondary battery and method of manufacturing the same
JP6984349B2 (en) Crosslinked polymer
JP2017157385A (en) Secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181030

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181127

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: 20181206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181219

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6460382

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees