JP6927205B2 - リン系マグネシウムイオン含有電解液 - Google Patents

リン系マグネシウムイオン含有電解液 Download PDF

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Description

本発明は、マグネシウムイオンを含有する電解液及び該電解液を含む電気化学デバイスに関する。
マグネシウムは、そのイオンが多価イオンであるため、単位体積あたりの電気容量が大きい。また、マグネシウムはリチウムと比較して融点が高く、安全であることに加え、地球上での資源分布の偏りが小さく、資源量が豊富で安価であるというメリットもある。そのため、金属マグネシウムを負極としたマグネシウムイオン電池は、リチウムイオン電池に代わる次世代の電池として注目されている。
しかしながら、金属マグネシウムを負極としたマグネシウムイオン電池においては、マグネシウムがその高い還元性に起因して電解液と反応することで、電極表面に不動態被膜が形成される。その結果、マグネシウムの可逆的な溶解・析出を阻害し、負極反応が困難となる。
このような不動態被膜を形成しない電解液としては、グリニャール試薬RMgX(Rはアルキル基又はアリール基であり、Xは塩素又は臭素である。)をテトラヒドロフラン(THF)に溶解した電解液が知られており、マグネシウムの可逆的な溶解・析出が確認されている。しかし、グリニャール試薬RMgXは強塩基性であることから安全性に問題があり、更には、酸化耐性が低く実用的でないという問題があった。
そこで、強塩基性のグリニャール試薬や有機マグネシウム試薬と、アルミニウムを有するルイス酸とを混合することにより、安全性及び性能を向上させた電解液が開発されている。例えば、Aurbachらは、ジブチルマグネシウムBu2MgとエチルアルミニウムジクロリドEtAlCl2を混合したMg(AlCl2BuEt)2のTHF溶液を報告している(非特許文献1)。また、Wangらは、非求核的なフェノキシド系マグネシウム塩と塩化アルミニウムを混合した電解液を、Liaoらは、非求核的なアルコキシド系マグネシウム塩と塩化アルミニウムを混合した電解液をそれぞれ報告している(非特許文献2,3)。
また、リチウムイオン電池用電解液としては、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)をカーボネート系溶媒に溶解させた電解液が広く実用化されているが、マグネシウムイオン電池用電解液ではリン元素を含む電解液の例は少ない。リン元素が使用された例としては、例えば、縮合リン酸とマグネシウムイオンを混合したエステル系電解液(特許文献1)や、含リン有機化合物、ハロゲン及びマグネシウムイオンを含む非水系マグネシウムイオン電解液などが報告されている(特許文献2)。
特許第5617131号公報 特許第5786540号公報
Nature, 407, p724-727 (2000) Chem. Commun., 48, 10763-10765(2012) J. Mater. Chem. A, 2, 581-584(2014)
上記非特許文献1〜3で報告されている電解液は、いずれもマグネシウムの可逆的な溶解・析出の挙動を示しているが、マグネシウムに対して2.5V程度の酸化安定性しか有しておらず、リチウムイオン電池の代替としてマグネシウムイオン電池を実用化するにはこれらの電解液の酸化耐性が不十分であった。また、上記特許文献1及び2で報告されているようなリン元素を含む電解液は、いずれもマグネシウムの可逆的な溶解・析出の挙動が明確に示されておらず、その酸化耐性も明らかになっていなかった。
上記状況に鑑み、本発明者らは、鋭意検討の結果、リン酸類縁体又はその縮合体のマグネシウム塩と、ルイス酸又は特定構造のマグネシウムスルホンイミドとを、適切な溶媒中で混合してなる電解液が、3V以上の優れた酸化安定性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、マグネシウムに対して高い酸化耐性を有し、且つマグネシウムの溶解・析出が繰り返し安定的に進行する、実用性の高い電解液を提供することを目的とする。
本発明は、「下記一般式(I)で示される化合物と、ルイス酸又は下記一般式(A)で示される化合物と、溶媒とを混合してなる、マグネシウム電池用電解液(以下、本発明の電解液と略記する場合がある):
Figure 0006927205
{式中、mは0又は2を表し、m=0の場合、nは2を表し、m=2の場合、nは0又は1を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、2個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、下記一般式(1):
Figure 0006927205
(式中、aは1〜3の整数を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基を表す。)
で示される基を表し;2個のRが下記一般式(2):
Figure 0006927205
(式中、bは1〜3の整数を表し、Rは上記と同じ。)
を形成していてもよい。};
Figure 0006927205
(式中、4個のR10は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、フェニル基又はパーフルオロフェニル基を表す。)。」、
「上記電解液、正極及び負極を含む電気化学デバイス」及び
「下記一般式(I’)で示される化合物:
Figure 0006927205
{式中、mは0又は2を表し、m=0の場合、nは2を表し、m=2の場合、nは0又は1を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、2個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、下記一般式(1):
Figure 0006927205
(式中、aは1〜3の整数を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基を表す。)
で示される基を表し;2個のRが下記一般式(2):
Figure 0006927205
(式中、bは1〜3の整数を表し、Rは上記と同じ。)
を形成していてもよい。ただし、(i)m=2であり、n=0であり、且つ、2個のRが同一の無置換の炭素数6〜10のアリール基である場合、及び(ii)m=2であり、n=1であり、且つ、2個のRが同一の炭素数1〜6のアルコキシ基である場合を除く。}」に関する。
本発明の電解液は、従来の電解液と比較して高い酸化耐性を有するため、高電圧のマグネシウム電池の電解液として用いることができる。また、本発明の電解液は、マグネシウム二次電池の電解液として用いた場合、マグネシウムの溶解・析出が繰り返し安定的に進行するという効果を奏する。更に、本発明の電解液は、容易に調製することができ、優れた保存安定性も有する。
実験例1における、電解液1[オルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で、調液直後及び調液から1ヶ月経過後に10サイクルさせた結果を示したグラフを表す(調液直後:実線、1ヵ月経過後:破線)。 実験例1における、電解液2[オルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩−マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液3[フェニルホスホン酸ビス(マグネシウムクロリド)塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で1サイクル、10サイクル、及び30サイクルさせた結果を示したグラフを表す(1サイクル目:実線、10サイクル目:破線、30サイクル目:点線)。 実験例1における、電解液4[ジフェニルホスフィン酸マグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液5[ジフェニルホスフィニルマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液6[フェニルホスフィン酸ビスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液7[亜リン酸トリスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液8[亜リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液9[リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液10[リン酸フェニルビスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液11[ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸マグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/THF溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液12[メチルホスホン酸ビスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/THF-トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、電解液13[二リン酸テトラマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、比較電解液1[(tert-BuOMgCl)6-AlCl3/THF溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例1における、比較電解液2[Mg(ClO4)2-I2/リン酸トリメチル溶液]を用いたCV測定で10サイクルさせた結果を示したグラフを表す。 実験例2における、電解液1[オルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を用いた充放電試験で、1サイクル及び5サイクルさせた結果を示したグラフを表す(1サイクル目:実線、5サイクル目:点線)。
[一般式(I)で示される化合物]
一般式(I)におけるmとしては、2が好ましい。
一般式(I)におけるnは、m=0の場合、2であり、m=2の場合、0又は1であり、1が好ましい。
一般式(I)におけるXは、塩素原子又は臭素原子を表し、塩素原子が好ましい。
一般式(I)のRにおける炭素数1〜6のアルキル基としては、直鎖状、分枝状及び環状のうちいずれであってもよく、直鎖状及び分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。また、炭素数1〜6のアルキル基の中でも、炭素数1〜4のものが好ましく、炭素数1又は2のものがより好ましい。具体的には例えば、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、2-メチルブチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、ネオヘキシル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基がより好ましく、メチル基、エチル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
における炭素数1〜6のアルキル基の置換基としてのハロゲノ基としては、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基が挙げられ、フルオロ基が好ましい。
におけるハロゲノ基を置換基として有する炭素数1〜6のアルキル基は、該アルキル基上の1〜13個の水素原子がハロゲノ基で置換されているものであり、1〜3個又は全ての水素原子が置換されているものが好ましく、1個又は全ての水素原子が置換されているものがより好ましく、全ての水素原子が置換されているもの(パーハロゲノアルキル基)が特に好ましい。該ハロゲノ基はアルキル基上のいずれに位置していてもよく、アルキル基の末端に位置しているものが好ましい。
におけるハロゲノ基を置換基として有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基、フルオロメチル基、フルオロエチル基、フルオロ-n-プロピル基、フルオロイソプロピル基、フルオロ-n-ブチル基、フルオロイソブチル基、フルオロ-sec-ブチル基、フルオロ-tert-ブチル基等が挙げられ、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基が好ましく、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
における炭素数1〜6のアルキル基の置換基としてのアルコキシ基としては、通常炭素数1〜6であり、炭素数1〜4が好ましく、炭素数1又は2がより好ましい。また、直鎖状、分枝状及び環状のうちいずれであってもよく、直鎖状及び分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。具体的には例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、sec-ペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、2-メチルブトキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、1-エチルプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、ネオヘキシルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1-エチルブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基がさらに好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
におけるアルコキシ基を置換基として有する炭素数1〜6のアルキル基の置換基の数としては、通常1〜3個、好ましくは1個である。該アルコキシ基はアルキル基上のいずれに位置していてもよく、アルキル基の末端に位置しているものが好ましい。
におけるアルコキシ基を置換基として有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、n-プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、n-ブトキシメチル基、イソブトキシメチル基、sec-ブトキシメチル基、tert-ブトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、n-プロポキシエチル基、イソプロポキシエチル基、n-ブトキシエチル基、イソブトキシエチル基、sec-ブトキシエチル基、tert-ブトキシエチル基、メトキシ-n-プロピル基、エトキシ-n-プロピル基、n-プロポキシ-n-プロピル基、イソプロポキシ-n-プロピル基、n-ブトキシ-n-プロピル基、イソブトキシ-n-プロピル基、sec-ブトキシ-n-プロピル基、tert-ブトキシ-n-プロピル基、メトキシ-n-ブチル基、エトキシ-n-ブチル基、n-プロポキシ-n-ブチル基、イソプロポキシ-n-ブチル基、n-ブトキシ-n-ブチル基、イソブトキシ-n-ブチル基、sec-ブトキシ-n-ブチル基、tert-ブトキシ-n-ブチル基等が挙げられ、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシ-n-プロピル基、エトキシ-n-プロピル基、メトキシ-n-ブチル基、エトキシ-n-ブチル基が好ましく、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基がより好ましい。
一般式(I)のRにおけるハロゲノ基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、ハロゲノ基若しくは炭素数1〜6のアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換の炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、フルオロ基若しくは炭素数1〜4のアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換の炭素数1〜6のアルキル基がより好ましく、無置換の炭素数1〜6のアルキル基が特に好ましい。
一般式(I)のRにおけるハロゲノ基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基の好ましい具体例としては、上述した具体例の中でも、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシ-n-プロピル基、エトキシ-n-プロピル基、メトキシ-n-ブチル基、エトキシ-n-ブチル基が挙げられ、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基がより好ましく、メチル基、エチル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
一般式(I)のRにおける炭素数1〜6のアルコキシ基としては、直鎖状、分枝状及び環状のうちいずれであってもよく、直鎖状及び分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。また、炭素数1〜6のアルコキシ基の中でも、炭素数1〜4のものが好ましく、炭素数1又は2のものがより好ましい。具体的には、Rにおける炭素数1〜6のアルキル基の置換基としてのアルコキシ基の具体例と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(I)のRにおける炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。
における炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのハロゲノ基としては、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基が挙げられ、フルオロ基が好ましい。
における炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのアルキル基としては、通常炭素数1〜6であり、炭素数1〜4が好ましく、炭素数1又は2のものがより好ましい。また、直鎖状、分枝状及び環状のうちいずれであってもよく、直鎖状及び分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。具体的には、Rにおける炭素数1〜6のアルキル基の具体例と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
における炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのハロゲノアルキル基としては、通常炭素数1〜6であり、炭素数1〜4が好ましく、炭素数1又は2がより好ましい。また、直鎖状、分枝状及び環状のうちいずれであってもよく、直鎖状及び分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。具体的には例えば、フルオロアルキル基、クロロアルキル基、ブロモアルキル基、ヨードアルキル基が挙げられ、フルオロアルキル基が好ましく、中でもパーフルオロアルキル基、モノフルオロアルキル基がより好ましく、パーフルオロアルキル基が特に好ましい。より具体的には、Rにおけるハロゲノ基を置換基として有する炭素数1〜6のアルキル基の具体例と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
における炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのアルコキシ基としては、Rにおける炭素数1〜6のアルキル基の置換基としてのアルコキシ基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有する炭素数6〜10のアリール基の置換基の数としては、通常1〜7個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜2個、特に好ましくは1個である。該アリール基はいずれの位置に置換基を有していてもよい。尚、該アリール基がフェニル基である場合、該フェニル基はオルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置に置換基を有していてもよく、パラ位に置換基を有するものが好ましい。
一般式(I)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基としては、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェニル基が好ましく、アルキル基若しくはアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェニル基がより好ましく、アルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェニル基がさらに好ましく、無置換のフェニル基が特に好ましい。
一般式(I)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基の具体例としては、例えば、フェニル基;フルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基;トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロエチルフェニル基、ヘプタフルオロ-n-プロピルフェニル基、パーフルオロ-n-ブチルフェニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec-ブトキシフェニル基、tert-ブトキシフェニル基等が挙げられる。
上記具体例の中でも、フェニル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec-ブトキシフェニル基、tert-ブトキシフェニル基が好ましく、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基がより好ましく、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基がさらに好ましく、フェニル基が特に好ましい。
一般式(I)のRにおける炭素数6〜10のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられ、フェノキシ基が好ましい。
における炭素数6〜10のアリールオキシ基の置換基としてのハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基及びアルコキシ基としては、Rにおける炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有する炭素数6〜10のアリールオキシ基の置換基の数としては、通常1〜7個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜2個、特に好ましくは1個である。該アリールオキシ基はいずれの位置に置換基を有していてもよい。尚、該アリールオキシ基がフェノキシ基である場合、該フェノキシ基はオルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置に置換基を有していてもよく、パラ位に置換基を有するものが好ましい。
一般式(I)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基としては、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェノキシ基が好ましく、アルキル基若しくはアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェノキシ基がより好ましく、無置換のフェノキシ基が特に好ましい。
一般式(I)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基の具体例としては、例えば、フェノキシ基;フルオロフェノキシ基、パーフルオロフェノキシ基;メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、sec-ブチルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基;トリフルオロメチルフェノキシ基、ペンタフルオロエチルフェノキシ基、ヘプタフルオロ-n-プロピルフェノキシ基、パーフルオロ-n-ブチルフェノキシ基;メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、イソプロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、sec-ブトキシフェノキシ基、tert-ブトキシフェノキシ基等が挙げられる。
上記具体例の中でも、フェノキシ基;メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、sec-ブチルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基;メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、イソプロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、sec-ブトキシフェノキシ基、tert-ブトキシフェノキシ基が好ましく、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基がより好ましく、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(1)におけるaとしては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
一般式(1)におけるXは、塩素原子又は臭素原子を表し、塩素原子が好ましい。
一般式(1)及び一般式(2)のRにおけるハロゲノ基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基としては、一般式(I)のRにおけるそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(1)及び一般式(2)におけるRとしては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェニル基及びフェノキシ基がさらに好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基及びフェノキシ基が特に好ましい。これらの好ましい具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、フェニル基、フェノキシ基等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基が好ましい。
一般式(1)の好ましい具体例としては、下記一般式(3)が挙げられる。
Figure 0006927205
(式中、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表し、aは上記と同じ。)
一般式(3)のRにおける炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜6のアルコキシ基としては、一般式(I)のRにおけるそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
におけるフェニル基の置換基としてのハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基及びアルコキシ基としては、一般式(I)のRにおける炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有するフェニル基の置換基の数としては、通常1〜5個、好ましくは1〜2個、より好ましくは1個である。該フェニル基はオルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置に置換基を有していてもよく、パラ位に置換基を有するものが好ましい。
一般式(3)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基としては、アルキル基若しくはアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェニル基が好ましく、無置換のフェニル基がより好ましい。
一般式(3)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基の具体例としては、例えば、フェニル基;フルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基;トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロエチルフェニル基、ヘプタフルオロ-n-プロピルフェニル基、パーフルオロ-n-ブチルフェニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec-ブトキシフェニル基、tert-ブトキシフェニル基等が挙げられる。
上記具体例の中でも、フェニル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec-ブトキシフェニル基、tert-ブトキシフェニル基が好ましく、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
におけるフェノキシ基の置換基としてのハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基及びアルコキシ基としては、一般式(I)のRにおける炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有するフェノキシ基の置換基の数としては、通常1〜5個、好ましくは1〜2個、より好ましくは1個である。該フェノキシ基はオルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置に置換基を有していてもよく、パラ位に置換基を有するものが好ましい。
一般式(3)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基としては、アルキル基若しくはアルコキシ基を置換基として有する、又は無置換のフェノキシ基が好ましく、無置換のフェノキシ基がより好ましい。
一般式(3)のRにおけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基の具体例としては、例えば、フェノキシ基;フルオロフェノキシ基、パーフルオロフェノキシ基;メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、sec-ブチルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基;トリフルオロメチルフェノキシ基、ペンタフルオロエチルフェノキシ基、ヘプタフルオロ-n-プロピルフェノキシ基、パーフルオロ-n-ブチルフェノキシ基;メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、イソプロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、sec-ブトキシフェノキシ基、tert-ブトキシフェノキシ基等が挙げられる。
上記具体例の中でも、フェノキシ基;メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、sec-ブチルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基;メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、イソプロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、sec-ブトキシフェノキシ基、tert-ブトキシフェノキシ基が好ましく、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基がより好ましく、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(3)におけるRとしては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェニル基及びフェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基及びフェノキシ基が特に好ましい。これらの好ましい具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、フェニル基、フェノキシ基等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基が好ましい。
一般式(1)のより好ましい具体例としては、下記式(5)が挙げられる。
Figure 0006927205
一般式(2)におけるbとしては、1又は2が好ましく、2がより好ましい。
一般式(I)における2個のRが一般式(2)を形成しているとき、一般式(I)は下記一般式(7)で示される環構造である;
Figure 0006927205
(式中、n’は、0又は1を表し、X、R及びbは上記と同じ。)
一般式(7)におけるn’としては、1が好ましい。
一般式(2)の好ましい具体例としては、下記一般式(4)が挙げられる。
Figure 0006927205
(式中、R及びbは上記と同じ。)
一般式(2)のより好ましい具体例としては、下記式(6)が挙げられる。
Figure 0006927205
一般式(I)におけるRとしては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;上記一般式(3)で示される基;及び、2個のRが上記一般式(4)を形成しているのが好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;上記一般式(3)で示される基;及び、2個のRが上記一般式(4)を形成しているのがより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;上記式(5)で示される基;及び、2個のRが上記式(6)を形成しているのがさらに好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;及び、上記式(5)で示される基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、上記式(5)で示される基、2個のRで形成された上記式(6)等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基、2個のRで形成された上記式(6)が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基が特に好ましい。
一般式(I)の好ましい具体例としては、下記一般式(I−I)又は(I−II)が挙げられる。
Figure 0006927205
(式中、Rは、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表し、Rは、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;又は、上記一般式(3)で示される基を表し、RとRとで上記一般式(4)を形成していてもよい。)
Figure 0006927205
(式中、R及びRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表す。)
〜Rにおける炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基としては、一般式(3)におけるRのそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(I−I)におけるRとしては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;及び、RとRとで上記一般式(4)を形成しているのが好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;及び、RとRとで上記式(6)を形成しているのがより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及びフェノキシ基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、RとRとで形成された上記式(6)等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、RとRとで形成された上記式(6)が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(I−I)におけるRとしては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;上記一般式(3)で示される基;及び、RとRとで上記一般式(4)を形成しているのが好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;上記式(5)で示される基;及び、RとRとで上記式(6)を形成しているのがより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;及び、上記式(5)で示される基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、上記式(5)で示される基、RとRとで形成された上記式(6)等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基、RとRとで形成された上記式(6)が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基が特に好ましい。
一般式(I−I)におけるRとRとの組み合わせとしては、下記表1に記載の組み合わせ1〜19が好ましく、組み合わせ1〜4,6,7,10〜13,15,16,19がより好ましく、組み合わせ1,2,4,6,7,10,11,13,15,16がさらに好ましく、組み合わせ1,2,4,7,10,13,15,16が特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I−I)の好ましい具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
Figure 0006927205
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものがより好ましい。
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものが特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I−II)におけるR及びRとしては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、フェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(I−II)におけるRとRとの組み合わせとしては、下記表2に記載の組み合わせ1〜17が好ましく、組み合わせ1〜4,6,7,10〜12,14,15がより好ましく、組み合わせ1,2,4,6,7,10,12,14,15がさらに好ましく、組み合わせ1,2,4,7,10,12,15がさらにより好ましく、組み合わせ1,4,12,15が特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I−II)の好ましい具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
Figure 0006927205
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものがより好ましい。
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものが特に好ましい。
Figure 0006927205
[一般式(I)で示される化合物の製造方法]
本発明に係る一般式(I)で示される化合物は、例えば下記式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物とグリニャール試薬とを、溶媒中で反応させることにより得ることができる。
Figure 0006927205
{式中、2個のR11は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基;ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、下記一般式(11):
Figure 0006927205
(式中、a個のR12は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基;ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基を表し、aは上記と同じ。)
で示される基を表し;2個のR11が下記一般式(12):
Figure 0006927205
(式中、R12及びbは上記と同じ。)
を形成していてもよい。}
一般式(III)及び(IV)のR11におけるハロゲノ基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基としては、一般式(I)のR1におけるそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(11)及び一般式(12)のR12におけるハロゲノ基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基としては、一般式(I)のR1におけるそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(11)及び一般式(12)におけるR12としては、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基がより好ましく、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェニル基及びフェノキシ基がさらに好ましく、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基及びフェノキシ基が特に好ましい。これらの好ましい具体例としては、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、フェニル基、フェノキシ基等が挙げられ、ヒドロキシ基が好ましい。
一般式(11)の好ましい具体例としては、下記一般式(13)が挙げられる。
Figure 0006927205
(式中、a個のR13は、それぞれ独立して、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表し、aは上記と同じ。)
一般式(13)のR13における炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基としては、一般式(3)のR3におけるそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(13)におけるR13としては、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェニル基及びフェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基及びフェノキシ基が特に好ましい。これらの好ましい具体例としては、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、フェニル基、フェノキシ基等が挙げられ、ヒドロキシ基が好ましい。
一般式(11)のより好ましい具体例としては、リン酸基(−PO4H2)が挙げられる。
一般式(12)の好ましい具体例としては、下記一般式(14)が挙げられる。
Figure 0006927205
(式中、R13及びbは上記と同じ。)
一般式(12)のより好ましい具体例としては、下記式(15)が挙げられる。
Figure 0006927205
一般式(III)のR11としては、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;上記一般式(13)で示される基;及び、2個のR11が上記一般式(14)を形成しているのが好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;上記一般式(13)で示される基;及び、2個のR11が上記一般式(14)を形成しているのがより好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;リン酸基;及び、2個のR11が上記式(15)を形成しているのがさらに好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;及び、リン酸基が特に好ましい。
これらの具体例としては、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、リン酸基、2個のR11で形成された上記式(15)等が挙げられ、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、リン酸基、2個のR11で形成された上記式(15)が好ましく、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基、リン酸基がより好ましく、ヒドロキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基、リン酸基が特に好ましい。
一般式(III)の2個のR11の組み合わせとしては、下記表3に記載の組み合わせ1〜19が好ましく、組み合わせ1〜4,6,7,10〜13,15,16,19がより好ましく、組み合わせ1,2,4,6,7,10,11,13,15,16がさらに好ましく、組み合わせ1,2,4,7,10,13,15,16が特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(III)で示される化合物の好ましい具体例としては、例えば下記化合物が挙げられる。
Figure 0006927205
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものがより好ましい。
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものが特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(IV)のR11としては、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基がより好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基がさらに好ましく、ヒドロキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基が特に好ましい。
これらの具体例としては、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基等が挙げられ、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基が好ましく、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基がより好ましく、ヒドロキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(IV)の2個のR11の組み合わせとしては、下記表4に記載の組み合わせ1〜17が好ましく、組み合わせ1〜4,6,7,10〜12,14,15がより好ましく、組み合わせ1,2,4,6,7,10,12,14,15がさらに好ましく、組み合わせ1,2,4,7,10,12,15がさらにより好ましく、組み合わせ1,4,12,15が特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(IV)で示される化合物の好ましい具体例としては、例えば下記化合物が挙げられる。
Figure 0006927205
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものがより好ましい。
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものが特に好ましい。
Figure 0006927205
上記式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物は、いずれも市販のもの、あるいは自体公知の方法によって適宜合成したものを用いればよい。
上記グリニャール試薬としては、例えばRMgXで示される化合物(Rは、炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表し、Xは上記と同じ。)が挙げられる。
Rにおける炭素数1〜6のアルキル基としては、一般式(I)のRにおける炭素数1〜6のアルキル基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
上記グリニャール試薬の具体例としては、例えば、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、n-プロピルマグネシウムクロリド、n-プロピルマグネシウムブロミド、イソプロピルマグネシウムクロリド、n-ブチルマグネシウムクロリド、n-ブチルマグネシウムブロミド、sec-ブチルマグネシウムクロリド、tert-ブチルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムブロミド等が挙げられる。これらの中でも、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムクロリド、n-プロピルマグネシウムクロリド、イソプロピルマグネシウムクロリド、n-ブチルマグネシウムクロリド、sec-ブチルマグネシウムクロリド、tert-ブチルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリドが好ましく、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムクロリド、n-プロピルマグネシウムクロリド、n-ブチルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリドがより好ましい。
上記グリニャール試薬の使用量は、式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物のmol数に対して、通常0.1〜27当量、好ましくは0.5〜13.5当量である。
より詳細には、式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物が分子中に有するヒドロキシ基の数の増加に合わせて、上記グリニャール試薬の使用量も増加する。
式(II)で示される化合物を用いる場合、上記グリニャール試薬の使用量は、当該化合物のmol数に対して通常0.1〜3当量、好ましくは0.5〜1.5当量である。
一般式(III)で示される化合物を用いる場合、当該化合物が分子中に有するヒドロキシ基1つあたり、当該化合物のmol数に対して通常0.1〜3当量、好ましくは0.5〜1.5当量、上記グリニャール試薬の使用量が増加する。例えば、分子中に有するヒドロキシ基が2つであるとき、当該化合物のmol数に対して通常0.2〜6当量、好ましくは1〜3当量であり、分子中に有するヒドロキシ基が3つであるとき、当該化合物のmol数に対して通常0.3〜9当量、好ましくは1.5〜4.5当量である。
一般式(IV)で示される化合物を用いる場合、当該化合物が分子中にヒドロキシ基を有していないとき、上記グリニャール試薬の使用量は、当該化合物のmol数に対して通常0.1〜3当量、好ましくは0.5〜1.5当量である。また、当該化合物が分子中に有するヒドロキシ基1つあたり、当該化合物のmol数に対して通常0.1〜3当量、好ましくは0.5〜1.5当量、上記グリニャール試薬の使用量が増加する。例えば、当該化合物が分子中に有するヒドロキシ基が1つであるとき、当該化合物のmol数に対して通常0.2〜6当量、好ましくは1〜3当量であり、分子中に有するヒドロキシ基が2つであるとき、当該化合物のmol数に対して通常0.3〜9当量、好ましくは1.5〜4.5当量である。
上記溶媒としては、式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物、或いはグリニャール試薬の少なくとも一方が溶解するものであればよく、両者を溶解するものが好ましい。具体的には、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライム)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(テトラグライム)、シクロペンチルメチルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒等が挙げられ、エーテル系溶媒が好ましい。中でも、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム、テトラグライムがより好ましく、テトラヒドロフランが特に好ましい。
上記溶媒の使用量は、式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物1mmolに対して、通常0.1〜200ml、好ましくは0.5〜100mlである。
式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物とグリニャール試薬との反応温度は、通常-78〜80℃であり、その反応時間は、通常5秒〜5時間である。また、該反応は、アルゴン、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましく、アルゴンガス雰囲気下で行うのがより好ましい。尚、得られた反応物は、濃縮乾燥後、必要に応じてヘキサン、ヘプタン、ジイソプロピルエーテル等の溶媒で洗浄しても構わない。
本発明に係る一般式(I)で示される化合物は、具体的には例えば以下の如く製造される。即ち、アルゴンガス雰囲気下、上記式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物をテトラヒドロフラン等の溶媒に溶解させる。次に、式(II)、一般式(III)又は一般式(IV)で示される化合物のmol数に対して、0.1〜27当量のフェニルマグネシウムクロリド等のグリニャール試薬を溶解したテトラヒドロフラン溶液等を滴下して、必要に応じて-78〜80℃の範囲で加熱又は冷却を行いながら、5秒〜5時間反応させる。必要に応じて、反応溶液を濃縮乾燥等の固体を得る操作を行い、得られた固体をジイソプロピルエーテル等の溶媒で洗浄して乾燥することにより、一般式(I)で示される化合物を製造すればよい。
[ルイス酸]
本発明に係るルイス酸は、ベリリウム(Be)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、又はコバルト(Co)を元素として含むものである。具体的には、フッ化ベリリウム(II)、塩化ベリリウム(II)、臭化ベリリウム(II)等のベリリウム化合物;フッ化ホウ素(III)、塩化ホウ素(III)、臭化ホウ素(III)、トリフェノキシボラン、フェニルジクロロボラン、トリフェニルボラン等のホウ素化合物;塩化アルミニウム(III)、臭化アルミニウム(III)、ヨウ化アルミニウム(III)、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム等のアルミニウム化合物;トリメチルシリルトリフラート、トリメチルシリルヨード、tert-ブチルジメチルシリルトリフラート、トリイソプロピルシリルトリフラート等のシリル化合物;塩化スズ(IV)、臭化スズ(IV)、塩化スズ(II)、スズ(II)トリフラート等のスズ化合物;フッ化チタン(IV)、塩化チタン(IV)、臭化チタン(IV)、ヨウ化チタン(IV)等のチタン化合物;フッ化クロム(II)、フッ化クロム(III)、塩化クロム(II)、塩化クロム(III)、臭化クロム(II)、臭化クロム(III)、ヨウ化クロム(II)、ヨウ化クロム(III)等のクロム化合物;フッ化鉄(II)、塩化鉄(II)、塩化鉄(III)、臭化鉄(II)、ヨウ化鉄(II)等の鉄化合物;フッ化コバルト(II)、塩化コバルト(II)、臭化コバルト(II)、ヨウ化コバルト(II)等のコバルト化合物等が挙げられ、ホウ素化合物、アルミニウム化合物が好ましく、アルミニウム化合物がより好ましい。このような化合物の中でも、塩化ホウ素(III)、塩化アルミニウム(III)、メチルアルミニウムジクロリド、ジメチルアルミニウムクロリド、トリフェニルアルミニウムが好ましく、塩化アルミニウム(III)が特に好ましい。
[一般式(A)で示される化合物]
本発明に係る一般式(A)で示される化合物は、下記一般式で表されるものである。
Figure 0006927205
(式中、4個のR10は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、フェニル基又はパーフルオロフェニル基を表す。)
一般式(A)のR10における炭素数1〜6のアルキル基としては、一般式(I)のRにおける炭素数1〜6のアルキル基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
一般式(A)のR10における炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基としては、直鎖状、分枝状及び環状のうちいずれであってもよく、直鎖状及び分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。また、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基の中でも、炭素数1〜4のものが好ましく、炭素数1又は2のものがより好ましい。具体的には例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基、パーフルオロシクロブチル基、パーフルオロ-n-ペンチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロ-sec-ペンチル基、パーフルオロ-tert-ペンチル基、パーフルオロネオペンチル基、パーフルオロ-2-メチルブチル基、パーフルオロ-1,2-ジメチルプロピル基、パーフルオロ-1-エチルプロピル基、パーフルオロシクロペンチル基、パーフルオロ-n-ヘキシル基、パーフルオロイソヘキシル基、パーフルオロ-sec-ヘキシル基、パーフルオロ-tert-ヘキシル基、パーフルオロ-2-メチルペンチル基、パーフルオロ-1,2-ジメチルブチル基、パーフルオロ-2,3-ジメチルブチル基、パーフルオロ-1-エチルブチル基、パーフルオロシクロヘキシル基等が挙げられ、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基が好ましく、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基がより好ましく、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基がさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
一般式(A)における4個のR10は、同一であっても異なっていてもよいが、4個全てが同一であるのが好ましい。
一般式(A)における4個のR10としては、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基がより好ましい。これらの具体例としては、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロイソブチル基、パーフルオロ-sec-ブチル基、パーフルオロ-tert-ブチル基;フェニル基;パーフルオロフェニル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、パーフルオロ-n-ブチル基が好ましく、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
一般式(A)で示される化合物の具体例としては、例えば、マグネシウムビス(メタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(エタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(n-プロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(イソプロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(n-ブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(イソブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(sec-ブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(tert-ブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(シクロブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(n-ペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(イソペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(sec-ペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(tert-ペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ネオペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(2-メチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(1,2-ジメチルプロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(1-エチルプロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(シクロペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(n-ヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(イソヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(sec-ヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(tert-ヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ネオヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(2-メチルペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(1,2-ジメチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(2,3-ジメチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(1-エチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(シクロヘキサンスルホニル)イミド等の炭素数2〜12のマグネシウムビス(アルカンスルホニル)イミド;マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ヘプタフルオロ-n-プロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ヘプタフルオロイソプロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-n-ブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロイソブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-sec-ブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-tert-ブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロシクロブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-n-ペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロイソペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-sec-ペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-tert-ペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロネオペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-2-メチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-1,2-ジメチルプロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-1-エチルプロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロシクロペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-n-ヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロイソヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-sec-ヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-tert-ヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロネオヘキサンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-2-メチルペンタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-1,2-ジメチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-2,3-ジメチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-1-エチルブタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロシクロヘキサンスルホニル)イミド等の炭素数2〜12のマグネシウムビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド;マグネシウムビス(フェニルスルホニル)イミド;マグネシウムビス(パーフルオロフェニルスルホニル)イミド等が挙げられる。
上記具体例の中でも、炭素数2〜12のマグネシウムビス(アルカンスルホニル)イミド、炭素数2〜12のマグネシウムビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミドが好ましく、マグネシウムビス(メタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(エタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(n-プロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(n-ブタンスルホニル)イミド;マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ヘプタフルオロ-n-プロパンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(パーフルオロ-n-ブタンスルホニル)イミドがより好ましく、マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、マグネシウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドがさらに好ましく、マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドが特に好ましい。
[溶媒]
本発明に係る溶媒としては、本発明に係る一般式(I)で示される化合物及び/又は本発明に係るルイス酸若しくは本発明に係る一般式(A)を溶解し得るものが好ましい。このような溶媒としては例えばエーテル系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、カーボネート系溶媒、ニトリル系溶媒、スルホン系溶媒等が挙げられ、これらの溶媒を2種以上混合したものであってもよい。
上記エーテル系溶媒としては例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライム)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(テトラグライム)、シクロペンチルメチルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、1,4-ジオキサン等が挙げられ;上記ハロゲン化炭化水素系溶媒としては例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン等が挙げられ;上記カーボネート系溶媒としては例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸プロピレン等が挙げられ;上記ニトリル系溶媒としては例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、スクシノニトリル、ピメロニトリル、メトキシプロピオニトリル等が挙げられ;上記スルホン系溶媒としては例えば、スルホラン、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、メチル-n-プロピルスルホン、メチルイソプロピルスルホン、n-ブチル-メチルスルホン、イソブチルメチルスルホン、sec-ブチルメチルスルホン、tert-ブチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、エチル-n-プロピルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、n-ブチルエチルスルホン、イソブチルエチルスルホン、sec-ブチルエチルスルホン、tert-ブチルエチルスルホン、ジ-n-プロピルスルホン、ジイソプロピルスルホン、n-ブチル-n-プロピルスルホン、ジ-n-ブチルスルホン等が挙げられる。
上記具体例の中でも、エーテル系溶媒、スルホン系溶媒が好ましく、エーテル系溶媒がより好ましい。これらの溶媒の中でも、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム、テトラグライム、スルホランが好ましく、テトラヒドロフラン、ジグライム、トリグライム、テトラグライムがより好ましく、テトラヒドロフラン、トリグライムが特に好ましい。
[本発明の電解液]
本発明の電解液は、本発明に係る一般式(I)で示される化合物と、本発明に係るルイス酸又は本発明に係る一般式(A)で示される化合物とを、本発明に係る溶媒に混合してなるものである。その中でも、本発明に係る一般式(I)で示される化合物と、本発明に係るルイス酸とを、本発明に係る溶媒に混合してなるものが好ましい。
本発明の電解液中の一般式(I)で示される化合物の濃度は、通常0.01〜5M(mol/L)、好ましくは0.05〜3M(mol/L)、より好ましくは0.1〜1M(mol/L)である。
本発明の電解液で用いられるルイス酸又は一般式(A)で示される化合物の使用量は、一般式(I)で示される化合物のmol数に対して、通常0.5〜36当量、好ましくは1〜18当量である。
より詳細には、本発明の電解液で用いられるルイス酸又は一般式(A)で示される化合物の使用量は、一般式(I)で示される化合物が分子中に有するマグネシウムクロリドオキシ基及びマグネシウムブロミドオキシ基の総数に比例する。即ち、ルイス酸又は一般式(A)で示される化合物の使用量は、一般式(I)で示される化合物が分子中に有するマグネシウムクロリドオキシ基又はマグネシウムブロミドオキシ基1つあたり、一般式(I)で示される化合物のmol数に対して通常0.5〜4当量であり、好ましくは1〜2当量である。例えば、ルイス酸又は一般式(A)で示される化合物の使用量は、一般式(I)で示される化合物が分子中に有するマグネシウムクロリドオキシ基及びマグネシウムブロミドオキシ基の総数が2つであるとき、一般式(I)で示される化合物のmol数に対して通常1〜8当量、好ましくは2〜4当量であり、分子中に有するマグネシウムクロリドオキシ基及びマグネシウムブロミドオキシ基の総数が3つであるとき、一般式(I)で示される化合物のmol数に対して通常1.5〜12当量、好ましくは3〜6当量である。
本発明の電解液は、上記の他に、通常この分野で用いられる被膜形成剤、過充電防止剤、脱酸素剤、脱水剤、難燃剤等の添加剤及びクラウンエーテル等の配位性の添加剤を含んでいてもよい。
本発明の電解液は、マグネシウム電池に用いることができ、マグネシウム二次電池の場合、高い酸化安定性を示し、安定的に繰り返し用いることができる。
本発明の電解液は、本発明に係る一般式(I)で示される化合物と、本発明に係るルイス酸又は本発明に係る一般式(A)で示される化合物とを、本発明に係る溶媒に溶解(混合)することにより製造される。より具体的には、本発明に係る一般式(I)で示される化合物1molに対して、本発明に係るルイス酸又は本発明に係る一般式(A)で示される化合物を0.5〜36mol用い、これらを上記濃度となるように本発明に係る溶媒に添加して混合することにより製造される。尚、混合時に必要に応じて-78〜300℃の範囲で加熱又は冷却してもよく、0〜150℃の範囲で加熱又は冷却するのが好ましい。また、混合後に必要に応じてろ過を行ってもよい。
本発明の電解液は、本発明に係る一般式(I)で示される化合物、本発明に係るルイス酸又は本発明に係る一般式(A)で示される化合物、及び本発明に係る溶媒を含んでいればよく、例えば、一般式(I)で示される化合物と溶媒とで形成された配位体も本発明に含まれる。即ち、本発明の電解液には、一般式(I)で示される化合物とルイス酸又は一般式(A)で示される化合物と溶媒とを混合してなるものだけでなく、一般式(I)で示される化合物と溶媒とで形成された配位体と、ルイス酸又は一般式(A)で示される化合物、及び要すれば溶媒とを混合してなるものも包含される。
一般式(I)で示される化合物が配位体を形成している場合、配位体を構成している一般式(I)で示される化合物の量(mol数)に対して、本発明に係るルイス酸又は本発明に係る一般式(A)で示される化合物、及び本発明に係る溶媒の使用量を適宜調整すればよい。
[電気化学デバイス]
本発明の電気化学デバイスは、正極と負極と本発明の電解液とを有するものである。電気化学デバイスの具体例としては、例えば、一次電池、二次電池、空気電池、電気二重層キャパシタ等が挙げられ、中でも二次電池が好ましい。尚、本発明においては、負極においてマグネシウムの反応を伴う限り、本発明の電解液(マグネシウム電池用電解液)における「マグネシウム電池」に含まれる。本発明でいうマグネシウムの反応とは、具体的には例えば、マグネシウム金属と電解液との界面におけるマグネシウムの溶解・析出、炭素系材料でのマグネシウムイオンのインターカレート反応、ビスマス等の元素とマグネシウムが合金化する反応、酸化チタン等の電池材料にマグネシウムイオンが例えば1V以下等の低い電位で吸蔵・放出される反応等を意味する。
本発明の電気化学デバイスにおける正極は、マグネシウム又はマグネシウムイオンをその内部、又は表面及びその近傍に含有するものであれば特に限定されない。また、負極において上述したようなマグネシウムの反応を伴う限り、マグネシウム以外の金属イオンを添加することにより、正極にマグネシウム以外の金属イオンをその内部、又は表面及びその近傍に含有するものであってもよい。
本発明の電気化学デバイスにおける正極の具体例としては、例えば、コバルト、マンガン、バナジウム、アルミニウム、鉄、ケイ素、リン、ニッケル、モリブデン、チタン、タングステン、ルテニウム、銅、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ニオブ、ランタノイド元素、炭素、硫黄、マグネシウム、白金、ハフニウム、スカンジウム、ジルコニウム、オスミウム、イリジウム、金、水銀、タリウム、鉛、スズ、アンチモン;これらの酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物、シアン化物、ハロゲン化物、ホウ素化物、ケイ酸化物、リン酸化物、ホウ酸化物、マンガン酸化物;或いは、これらの複塩を活物質として含む電極等が挙げられる。これらの中でも、モリブデン;モリブデンの酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物、シアン化物、ハロゲン化物、ホウ素化物、ケイ酸化物、リン酸化物、ホウ酸化物、マンガン酸化物;或いは、これらの複塩を活物質として含む電極が好ましい。
尚、上記活物質は、複数の金属、複数の化合物を併せた構成であってもよく、マグネシウム、カリウム等の金属や、硫黄、ホウ素、リン等がドープされていてもよく、水和物であってもよい。
上記活物質は、正方晶、斜方晶、六方晶等のいずれの結晶系であってもよく;その結晶構造は、層状構造、ルチル型構造、スピネル型構造、オリビン型構造、シェブレル型構造、アモルファス構造、又は上記以外の結晶構造を成していてもよい。さらに、物理的又は化学的処理やマグネシウムイオンの挿入脱離によりその結晶構造が変化してもよく、それが全体でなく一部であってもよい。また、結晶構造を変化させてX線結晶構造解析でピークの位置が変化した構造でもよく、XPSで変化が確認されるような処理が行われていてもよい。
上記活物質のうち、無機系の活物質の具体例としては、例えば、Mo6S8、V2O5、MnO2、Mn2O3、Mn3O4、RuO2、TiO2、Co3O4、MoO3、Co3O4、CoO、CoO2、WO3、PbO2、Pb3O4、NiFe(CN)6、CuFe(CN)6、Ni[Fe(CN)6]0.7・4.7H2O、Cu[Fe(CN)6]0.7・3.6H2O、MgMo6S8、MgVPO4F、MgFePO4F、MgMnPO4F、MgFePO4、Mg0.1V2O5、MgNiO2、MgCoO2、MgCo2O4、TiNb2O7、Mg0.5Hf0.5Sc1.0(MoO4)3、MgZrWO4、MgFe2O4、MgMn2O4、MgNi2O4、MgCr2O4、MgCoSiO4、MgFeSiO4、MgNiSiO4、MgMnSiO4、MgNi0.9Mn0.1SiO4、MgVSiO4、MgCuSiO4、Mg1.03Mn0.97SiO4、MgMnNiO4、MgMn1.15Ni0.6Ti0.25O4、Mg0.75Fe0.25Ca(SiO3)2、Mg0.59Co0.41CaSiO、Mg0.71Fe1.29(SiO3)2、Mg1.88Fe0.12(SiO3)2、MgAg0.5Fe0.95Nb0.05O4、Mg2SiO4、KMnO4、Mg(MnO4)2、NiCl2、CoCl2、FeCl2、CrCl2、FeF3、MnF3、LaF3、NiS、FeS、CuS、CoS、ZrS2、WS2、CoS2、MoS2、MnS2、NbS2、NbS3、TiS2、TiB2、ZrB2、MoB2、VS2、WSe2、Cu2Se、Mo9Se11、NiSSe、VBO3、TiBO3、MnBO3、CoBO3、V0.5Fe0.5BO3、V0.5Ti0.5BO3、V0.5Ti0.3Fe0.2BO3、V2O5・MgCl2・P2O5から構成される活物質;Fe2+、Cu2+、Ti2+、Cd2+等の金属カチオンとポリサルファイドとの塩;ボロン(B)をドープしたMg2SiO4;TiNb2O7とグラフェンの複合体;KMnO4と塩酸から合成されるアモルファス構造の活物質;MoS2やV2O5の炭素複合体;エアロゲル状V2O5;ナノワイヤ状Mn3O4;結晶水を含んだMnO2;多孔質のMn3O4ナノ粒子;ナノチューブ状のTiS2;カリウムをドープしたK-αMnO2;プルシアンブルー類似体等が挙げられる。
また、本発明の電気化学デバイスにおける正極には、マグネシウム又はマグネシウムイオンを吸着貯蔵可能な活物質として、例えば、硫黄;有機硫黄化合物;ラジカル化合物;有機化合物;高分子化合物;含硫黄高分子化合物;ラジカル高分子;機能性化合物;層状炭素、多孔質炭素、活性炭等の電気二重層を形成する材料等が含まれていてもよい。このような材料は、マグネシウムが酸化された形態で含まれていてもよく、硫黄、リン、ホウ素などを混合した形態であってもよい。更には、一部がハロゲン化されたような形態であってもよい。
上記活物質のうち、有機系の活物質の具体例としては、例えば、ルベアン酸、2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole(DMcT)、トリオキソトリアンギュレン、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニルオキシ(TEMPO)、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルオキシ(4-ヒドロキシ-TEMPO)、ジメトキシベンゾキノン(DMBQ)、9,10-アントラキノン、ポルフィリン、マグネシウムポルフィリン、フタロシアニン、フタロシアニンマグネシウム、マグネシウムアントラセン、ポリアニリン、ポリキノン誘導体、キノン系高分子、Poly(hydroquinoyl-benzoquinonyl sulfide)、Carbyne polysulfide、poly-2,2'-dithiodianiline(PDTDA)、ポリ(4-メタクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル)(PTMA)、Poly(anthraquinonyl)sulfide、フラーレン、S-BUMB18C6、S-UOEE、フッ化黒鉛、銅を混合したフッ化黒鉛、フッ化グラフェン等が挙げられる。
上述した有機系及び無機系の活物質の粒子サイズ、表面積等は、通常この分野で用いられる範囲であればよく、特に限定されない。
本発明の電気化学デバイスにおける負極は、マグネシウム又はマグネシウムイオンをその内部、又は表面及びその近傍に含有するものであれば特に限定されない。本発明の電気化学デバイスにおける負極の具体例としては、例えば、マグネシウムの溶解・析出が可能な金属マグネシウム、マグネシウム合金や、マグネシウムと合金化され得る金属、マグネシウム又はマグネシウムイオンのインターカレーションが可能な炭素系材料、マグネシウムイオンを例えば1V以下等の低い電位で吸蔵・放出可能な物質等が挙げられる。
また、本発明の電気化学デバイスは、正極、負極及び本発明の電解液以外に、更にセパレータを有していてもよい。該セパレータとしては、正極と負極とを電気的に絶縁し、且つマグネシウムイオンが透過可能なものであればよく、例えば多孔性ポリオレフィン等の微多孔性高分子が挙げられる。多孔性ポリオレフィンの具体例としては、例えば、多孔性ポリエチレン単独、多孔性ポリエチレンと多孔性ポリプロピレンとを重ね合わせて複層としたもの等が挙げられる。
[一般式(I’)で示される化合物]
本発明に係る一般式(I’)で示される化合物は下記のように示される。
Figure 0006927205
{式中、mは0又は2を表し、m=0の場合、nは2を表し、m=2の場合、nは0又は1を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、2個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、下記一般式(1):
Figure 0006927205
(式中、aは1〜3の整数を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基を表す。)
で示される基を表し;2個のRが下記一般式(2):
Figure 0006927205
(式中、bは1〜3の整数を表し、Rは上記と同じ。)
を形成していてもよい。ただし、(i)m=2であり、n=0であり、且つ、2個のRが同一の無置換の炭素数6〜10のアリール基である場合、及び(ii)m=2であり、n=1であり、且つ、2個のRが同一の炭素数1〜6のアルコキシ基である場合を除く。}
一般式(I’)におけるX、R、m及びnは、一般式(I)におけるX、R、m及びnと同一であり、その具体例及び好ましいものも、一般式(I)におけるX、R、m及びnの具体例及び好ましいものと同じものが挙げられる。
一般式(I’)において、(i)m=2であり、n=0であり、且つ、2個のRが同一の無置換の炭素数6〜10のアリール基である場合、及び(ii)m=2であり、n=1であり、且つ、2個のRが同一の炭素数1〜6のアルコキシ基である場合、即ち、下記一般式(I’−i)及び(I’−ii)で示される化合物は、本発明の一般式(I’)で示される化合物から除かれる。
Figure 0006927205
(式中、2個のRは、同一の無置換の炭素数6〜10のアリール基を表し、2個のRは、同一の炭素数1〜6のアルコキシ基を表し、Xは上記と同じ。)
における無置換の炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
における炭素数1〜6のアルコキシ基としては、一般式(I)におけるRと同じものが挙げられる。
一般式(I)の好ましい具体例としては、下記一般式(I’−I)又は(I’−II)が挙げられる。
Figure 0006927205
(式中、R14は、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表し、R15は、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;又は、上記一般式(3)で示される基を表し、R14とR15とで上記一般式(4)を形成していてもよい。)
Figure 0006927205
(式中、R16は、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有するフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表し、R17は、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表す。)
14〜R17における炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基としては、一般式(3)におけるRのそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
16におけるフェニル基の置換基としてのハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基及びアルコキシ基としては、一般式(I)のRにおける炭素数6〜10のアリール基の置換基としてのそれらと同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
16におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有するフェニル基の置換基の数としては、通常1〜5個、好ましくは1〜2個、より好ましくは1個である。該フェニル基はオルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置に置換基を有していてもよく、パラ位に置換基を有するものが好ましい。
一般式(I’−II)のR16におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有するフェニル基としては、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有するフェニル基が好ましく、アルコキシ基を置換基として有するフェニル基がより好ましい。
一般式(I’−II)のR16におけるハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、又はアルコキシ基を置換基として有するフェニル基の具体例としては、例えば、フルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基;メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基;トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロエチルフェニル基、ヘプタフルオロ-n-プロピルフェニル基、パーフルオロ-n-ブチルフェニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec-ブトキシフェニル基、tert-ブトキシフェニル基等が挙げられる。
上記具体例の中でも、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、sec-ブトキシフェニル基、tert-ブトキシフェニル基が好ましく、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基がより好ましい。
一般式(I’−I)におけるR14としては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;及び、R14とR15とで上記一般式(4)を形成しているのが好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;及び、R14とR15とで上記式(6)を形成しているのがより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、R14とR15とで形成された上記式(6)等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、R14とR15とで形成された上記式(6)が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(I’−I)におけるR15としては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;上記一般式(3)で示される基;及び、R14とR15とで上記一般式(4)を形成しているのが好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;上記式(5)で示される基;及び、R14とR15とで上記式(6)を形成しているのがより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;及び、上記式(5)で示される基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基、上記式(5)で示される基、R14とR15とで形成された上記式(6)等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基、R14とR15とで形成された上記式(6)が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、フェノキシ基、上記式(5)で示される基が特に好ましい。
一般式(I’−I)におけるR14とR15との組み合わせとしては、下記表5に記載の組み合わせ1〜18が好ましく、組み合わせ1〜4,6,7,10〜12,14,15,18がより好ましく、組み合わせ1,2,4,6,7,10〜12,14,15がさらに好ましく、組み合わせ1,2,4,7,10,12,14,15が特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I’−I)で示される化合物の好ましい具体例としては、例えば下記のマグネシウムクロリド化合物が挙げられる。
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものがより好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I’−II)におけるR16としては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有するフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有するフェニル基;及び、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有するフェニル基;及び、フェノキシ基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(I’−II)におけるR17としては、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基;炭素数1〜4のアルキル基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;及び、フェノキシ基が特に好ましい。
これらの具体例としては、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n-プロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n-プロピルフェノキシ基、n-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、n-プロポキシフェノキシ基、n-ブトキシフェノキシ基等が挙げられ、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n-プロポキシフェニル基、n-ブトキシフェニル基、フェノキシ基が好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、メチル基、エチル基、フェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシ基がより好ましく、マグネシウムクロリドオキシ基、フェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
一般式(I’−II)におけるR16とR17との組み合わせとしては、下記表6に記載の組み合わせ1〜16が好ましく、組み合わせ1〜4,6,7,10,11,13,14がより好ましく、組み合わせ1,2,4,6,7,10,13,14がさらに好ましく、組み合わせ1,2,4,7,10,14がさらにより好ましく、組み合わせ1,4,14が特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I’−II)で示される化合物の好ましい具体例としては、例えば下記のマグネシウムクロリド化合物が挙げられる。
Figure 0006927205
上記の好ましい具体例の中でも、下記のものがより好ましい。
Figure 0006927205
上記一般式(I’−I)及び(I’−II)で示される化合物の好ましい具体例の中でも、下記のものが特に好ましい。
Figure 0006927205
一般式(I’)で示される化合物は、配位体を形成していてもよく、例えば、一般式(I’)で示される化合物が本発明に係る溶媒と配位体を形成していてもよい。具体的には例えば、一般式(I’)で示される化合物がTHFと配位体を形成する場合、下記のような配位体を形成すると推定される。
Figure 0006927205
(式中、R、X、m及びnは、上記と同じ。)
また、一般式(I’)で示される化合物は、複数の配位体が集合した会合体を形成していてもよく、例えば2個の配位体が集合した会合体を形成する場合、下記のようになると推定される。
Figure 0006927205
(式中、R、X、m及びnは、上記と同じ。)
[一般式(I’)で示される化合物の製造方法]
本発明に係る一般式(I’)で示される化合物は、上記[一般式(I)で示される化合物の製造方法]に記載の方法に準じて製造すればよい。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
実施例1 電解液1の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、オルトリン酸(東京化成工業(株)製)1.96g(20mmol)をテトラヒドロフラン(THF)(和光純薬工業(株)製)20mlに溶解させた溶液に、エチルマグネシウムクロリド(EtMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)30ml(60mmol)を0℃以下で滴下し、1時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、ジイソプロピルエーテル(IPE)(和光純薬工業(株)製)50mlを注入して紛体を生成させた。粉体をろ取して減圧乾燥し、オルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩(P(O)(OMgCl)3)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定において、原料由来のピークは観測されなかった。
また、オルトリン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):8.66(brs, 3H, OH)
IR(ATR):νOH=2749
1H-NMR測定により、得られた化合物がオルトリン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、オルトリン酸で確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=3:1であることを確認した。尚、該ICP-AES測定にはPS3520UVDDII(日立ハイテクサイエンス(株)社製)を使用した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたオルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩(P(O)(OMgCl)3)0.83g(3mmol)をトリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライム)(和光純薬工業(株)製)12mlに加えた。攪拌しながら45℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)1.20g(9mmol)を添加した。60℃で1時間攪拌した後、混合液を室温へ冷却し、ろ過して電解液1[オルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例2 電解液2の調製
アルゴンガス雰囲気下、実施例1の(1)で得られたオルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩(P(O)(OMgCl)3)0.27g(1mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)14mlに加えた。攪拌しながら45℃に加熱した後、混合液にマグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(Mg(TFSI)2)(キシダ化学(株)製)3.51g(6mmol)を添加した。120℃で1時間攪拌した後、混合液を室温へ冷却し、ろ過して電解液2[オルトリン酸トリス(マグネシウムクロリド)塩−マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド/トリグライム溶液]を得た。
実施例3 電解液3の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、フェニルホスホン酸(和光純薬工業(株)製)3.16g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)20mlに溶解させた溶液に、n-ブチルマグネシウムクロリド(n-BuMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を0℃以下で滴下し、3時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)30mlを注入して紛体を生成させた。粉体をろ取して減圧乾燥し、フェニルホスホン酸ジ(マグネシウムクロリド)塩(PhP(O)(OMgCl)2)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.50-8.30(m, 5H)
また、フェニルホスホン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.35-7.75(m, 5H, Ar), 10.98(brs, 2H, OH)
IR(ATR):νOH=2668
1H-NMR測定により、得られた化合物がフェニルホスホン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、フェニルホスホン酸で確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=2:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたフェニルホスホン酸ジ(マグネシウムクロリド)塩(PhP(O)(OMgCl)2)1.38g(5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)20mlに加えた。攪拌しながら45℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)2.00g(15mmol)を添加した。60℃で1時間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液3[フェニルホスホン酸ビス(マグネシウムクロリド)塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例4 電解液4の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、ジフェニルホスフィン酸(和光純薬工業(株)製)8.73g(40mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)20mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を0℃以下で滴下し、1.5時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)50mlを注入して紛体を生成させた。粉体をろ取して減圧乾燥し、ジフェニルホスフィン酸マグネシウムクロリド塩(Ph2P(O)(OMgCl))を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.80-8.20(m, 10H)
また、ジフェニルホスフィン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.40-7.55(m, 6H, Ar), 7.65-7.80(m, 4H, Ar), 12.01(brs, 1H, OH)
IR(ATR):νOH=2661
1H-NMR測定により、得られた化合物がジフェニルホスフィン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、ジフェニルホスフィン酸で確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=1:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたジフェニルホスフィン酸マグネシウムクロリド塩(Ph2PO(OMgCl))1.39g(5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)20mlに加えた。攪拌しながら45℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)1.33g(10mmol)を添加した。60℃で2.5時間攪拌した後、混合液を室温へ冷却し、ろ過して電解液4[ジフェニルホスフィン酸マグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例5 電解液5の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、ジフェニルホスフィンオキシド(和光純薬工業(株)製)8.09g(40mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)20mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を室温下で滴下し、2時間攪拌した。反応溶液を濃縮乾固し、IPE(和光純薬工業(株)製)40mlを注入して紛体を析出させた。粉体をろ取して減圧乾燥し、ジフェニルホスフィニルマグネシウムクロリド塩(Ph2P(OMgCl))を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.95-7.95(m, 10H)
また、ジフェニルホスフィンオキシドの1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.54-7.58(m, 4H, Ar), 7.60-7.65(m, 2H, Ar), 7.68-7.76(m, 4H, Ar), 8.10(d, 490 Hz, 1H, PH)
IR(ATR):νP=O=1161, νPH=2373
1H-NMR測定により、得られた化合物がジフェニルホスフィンオキシドと異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、ジフェニルホスフィンオキシドで確認されたP=O結合及びPH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=1:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたジフェニルホスフィニルマグネシウムクロリド塩(Ph2P(OMgCl))1.30g(5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)20mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)1.00g(7.5mmol)を添加した。60℃で30分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液5[ジフェニルホスフィニルマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例6 電解液6の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、フェニルホスフィン酸(東京化成工業(株)製)2.84g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を-20℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)50mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、フェニルホスフィン酸ビスマグネシウムクロリド塩(PhP(OMgCl)2)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.12-7.65(m, 5H, Ph)
また、フェニルホスフィン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.49(d, 544 Hz, 1H, PH), 7.50-7.78(m, 5H, Ar), 11.90(brs, 1H, OH)
IR(ATR):νPH=2407, νOH=2600
1H-NMR測定により、得られた化合物がフェニルホスフィン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、フェニルホスフィン酸で確認されたOH結合及びPH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=2:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたフェニルホスフィン酸ビスマグネシウムクロリド塩(PhP(OMgCl)2)0.65g(2.5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)1.33g(10mmol)を添加した。50℃で10分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液6[フェニルホスフィン酸ビスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例7 電解液7の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、亜リン酸(和光純薬工業(株)製)1.64g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)30ml(60mmol)を-70℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)40mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、亜リン酸トリスマグネシウムクロリド塩(P(OMgCl)3)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定において、原料由来のピークは観測されなかった。
また、亜リン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.74(d, 648 Hz, 1H, PH), 11.58(brs, 2H, OH)
IR(ATR):νPH=2486、νOH=2665
1H-NMR測定により、得られた化合物が亜リン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、亜リン酸で確認されたOH結合及びPH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=3:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られた亜リン酸トリスマグネシウムクロリド塩(P(OMgCl)3)0.65g(2.5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)2.00g(15mmol)を添加した。50℃で10分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却し、ろ過して、電解液7[亜リン酸トリスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例8 電解液8の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、亜リン酸ジフェニル(和光純薬工業(株)製)9.37g(40mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を-70℃で滴下し、1時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)50mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、亜リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩((PhO)2P(OMgCl))を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.88-7.12(m, 4H, Ar), 7.14-7.43(m, 6H, Ar)
また、亜リン酸ジフェニルの1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.06(d, 682 Hz, 1H, PH), 7.15-7.48(m, 10H, Ar)
IR(ATR):νP=O=1275, νPH=2480
1H-NMR測定により、得られた化合物が亜リン酸ジフェニルと異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、亜リン酸ジフェニルで確認されたP=O結合及びPH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=1:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られた亜リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩((PhO)2P(OMgCl))0.73g(2.5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)0.67g(5mmol)を添加した。50℃で10分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液8[亜リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例9 電解液9の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、リン酸ジフェニル(東京化成工業(株)製)1.92g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を-70℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)20mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩((PhO)2P(O)(OMgCl))を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.96-7.04(m, 2H, Ar), 7.15-7.37(m, 8H, Ar)
また、リン酸ジフェニルの1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.14-7.23(m, 6H, Ar), 7.35-7.42(m, 4H, Ar)
IR(ATR):νOH=2575
1H-NMR測定により、得られた化合物がリン酸ジフェニルと異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、リン酸ジフェニルで確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=1:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたリン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩((PhO)2P(O)(OMgCl))0.77g(2.5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)0.67g(5mmol)を添加した。50℃で30分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液9[リン酸ジフェニルマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例10 電解液10の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、リン酸フェニル(東京化成工業(株)製)3.48g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を-70℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)40mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、リン酸フェニルビスマグネシウムクロリド塩((PhO)P(O)(OMgCl)2)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):6.80-7.08(m, 1H, Ar), 7.11-7.50(m, 4H, Ar)
また、リン酸フェニルの1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):7.10-7.20(m, 3H, Ar), 7.34(t, 8.7Hz, 2H, Ar), 11.67(brs, 2H, OH)
IR(ATR):νOH=2703
1H-NMR測定により、得られた化合物がリン酸フェニルと異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、リン酸フェニルで確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=2:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたリン酸フェニルビスマグネシウムクロリド塩((PhO)P(O)(OMgCl)2)0.73g(2.5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)1.33g(10mmol)を添加した。50℃で10分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液10[リン酸フェニルビスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
実施例11 電解液11の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸(シグマアルドリッチ社製)2.78g(10mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlへ加えた混合液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)5ml(10mmol)を-10℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)50mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸マグネシウムクロリド塩((4-(MeO)C6H4)2P(OMgCl))を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ(ppm):3.64-3.82(m, 6H, OMe), 6.50-6.87(m, 4H, Ar), 7.25-7.77(m, 4H, Ar)
また、ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):3.77(s, 6H, OMe), 6.96-7.03(m, 4H, Ar), 7.56-7.64(m, 4H, Ar), 11.55(brs, 1H, OH)
IR(ATR):νOH=2550
1H-NMR測定により、得られた化合物がビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸で確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=1:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸マグネシウムクロリド塩((4-(MeO)C6H4)2P(OMgCl))0.84g(2.5mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)0.33g(2.5mmol)を添加した。50℃で10分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却して、電解液11[ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸マグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/THF溶液]を得た。
実施例12 電解液12の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、メチルホスホン酸(シグマアルドリッチ社製)1.92g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)45mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)20ml(40mmol)を-30℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)40mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、メチルホスホン酸ビスマグネシウムクロリド塩(MeP(O)(OMgCl)2)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):0.84-1.48(m, 3H, Me)
また、メチルホスホン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):1.25(d, 17 Hz, 1H, Me), 10.30(brs, 2H, OH)
IR(ATR):νOH=2730
1H-NMR測定により、得られた化合物がメチルホスホン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、メチルホスホン酸で確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=2:1であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られたメチルホスホン酸ビスマグネシウムクロリド塩(MeP(O)(OMgCl)2)0.53g(2.5mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)15ml、トリグライム(和光純薬工業(株)製)5mlの混合液に加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)1.33g(10mmol)を添加した。50℃で30分間攪拌した後、混合液を室温へ冷却し、ろ過して、電解液12[メチルホスホン酸ビスマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/THF-トリグライム溶液]を得た。
実施例13 電解液13の調製
(1)マグネシウム塩の合成
アルゴンガス雰囲気下、二リン酸(シグマアルドリッチ社製)3.56g(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)30mlに溶解させた溶液に、フェニルマグネシウムクロリド(PhMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製、2M)40ml(80mmol)を-70℃で滴下し、30分攪拌した。反応溶液を濃縮し、IPE(和光純薬工業(株)製)40mlを注入して紛体を生成させた。紛体をろ取して減圧乾燥し、二リン酸テトラマグネシウムクロリド塩((ClMgO)2P(O)OP(O)(OMgCl)2)を得た。
Figure 0006927205
得られた化合物の1H-NMR測定において、原料由来のピークは観測されなかった。
また、二リン酸の1H-NMR測定及びIR測定の結果を以下に示す。
1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ(ppm):11.88(brs, 4H, OH)
IR(ATR):νOH=2778
1H-NMR測定により、得られた化合物が二リン酸と異なる構造であることを確認した。また、IR測定により、二リン酸で確認されたOH結合が、得られた化合物中では消失していることを確認した。
さらに、ICP-AES測定により、得られた化合物中のマグネシウム対リンの含有モル比がMg:P=4:2であることを確認した。
(2)電解液の調製
アルゴンガス雰囲気下、(1)で得られた二リン酸テトラマグネシウムクロリド塩((ClMgO)2P(O)OP(O)(OMgCl)2)1.03g(2.5mmol)をトリグライム(和光純薬工業(株)製)10mlに加えた。攪拌しながら40℃に加熱した後、混合液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)2.67g(20mmol)を添加した。50℃で3時間攪拌した後、混合液を室温へ冷却し、ろ過して、電解液13[二リン酸テトラマグネシウムクロリド塩−塩化アルミニウム/トリグライム溶液]を得た。
比較例1 比較電解液1の調液
アルゴンガス雰囲気下、濃度2Mのエチルマグネシウムクロリド(EtMgCl)のTHF溶液(東京化成工業(株)製)10ml(20mmol)をTHF(和光純薬工業(株)製)10mlで希釈した溶液に、tert-ブタノール(tert-BuOH)(和光純薬工業(株)製)1.48g(20mmol)を攪拌しながら滴下した。得られた溶液に塩化アルミニウム(AlCl3)(和光純薬工業(株)製)0.44g(3.3mmol)を加えて攪拌し、比較電解液1[(tert-BuOMgCl)6-AlCl3/THF溶液]を得た。
比較例2 比較電解液2の調液
アルゴンガス雰囲気下、過塩素酸マグネシウム(Mg(ClO4)2)(アルドリッチ社製)1.34g(6mmol)をリン酸トリメチル(アルドリッチ社製)12mlに溶解させた。室温へ冷却後、得られた溶液へヨウ素(I2)(アルドリッチ社製)200mg(0.78mmol)を溶解させ、比較電解液2[Mg(ClO4)2-I2/リン酸トリメチル溶液]を得た。
実験例1 各種電解液のサイクリックボルタンメトリー(CV)測定
調液直後の電解液1〜4、及び比較電解液1〜2を用いて、サイクリックボルタンメトリー(CV)測定を行った。また、調液から1ヶ月経過後の電解液1を用いて同様にCV測定を行った。
CV測定は、具体的には以下の如く行った。即ち、3極式のビーカーセルを用い、作用極に白金電極(直径3mm;BAS社製)、対極及び参照極にMgロッド(直径1.6mm;ニラコ社製)を使用した。ビーカーには電解液2mlを加え、室温下(25℃)、掃引速度5mV/sで、-1.5〜3.5Vの範囲の測定を行った。該測定には、電気化学測定システム(BioLogic社製)を使用した。
各電解液の酸化安定性(10サイクル目)を下記表7に示す。
また、各電解液の10サイクル目の結果を図1〜15に示す(図1:調液直後及び調液から1ヶ月経過後の電解液1、図2:電解液2、図3:電解液3、図4:電解液4、図5:電解液5、図6:電解液6、図7:電解液7、図8:電解液8、図9:電解液9、図10:電解液10、図11:電解液11、図12:電解液12、図13:電解液13、図14:比較電解液1、図15:比較電解液2)。さらに、図3において、電解液3の1サイクル目及び30サイクル目の結果も併せて示す。
尚、図中の横軸は、参照極の電位を基準とした作用極の電位を表し、縦軸(mA/cm2)は各電位において観測された電流値を作用極の表面積で割った電流密度を表す。また、図1における実線は、調液直後の10サイクル目の結果を、図1における破線は、調液から1ヵ月経過後の10サイクル目の結果を表す。図2及び4〜15における実線は、(調液直後の)10サイクル目の結果を表す。図3における実線は、(調液直後の)1サイクル目の結果を、図3における破線は、(調液直後の)10サイクル目の結果を、図3における点線は、(調液直後の)30サイクル目の結果をそれぞれ表す。
Figure 0006927205
表7及び図1〜13の結果より、本発明の電解液の酸化安定性は、いずれも+3.0V以上であった。一方、J.Mater.Chem.A, 2014,2,581-584(非特許文献3)に記載されている電解液である比較電解液1[(tert-BuOMgCl)6-AlCl3/THF溶液]のCV測定により、その酸化安定性がほぼ文献値どおりの+2.4Vであることを確認した。また、特許第5786540号公報(特許文献2)に記載されている電解液である比較電解液2[Mg(ClO4)2-I2/リン酸トリメチル溶液]のCV測定において、マグネシウムの可逆的な溶解・析出は確認されず、その酸化安定性は+2.6V程度であった。
以上のことから、本発明の電解液は、本発明に係る一般式(I)で示される化合物と同じく非求核的なマグネシウム塩であるtert-BuOMgCl塩からなる電解液(比較例1)よりも、著しく高い酸化安定性を有し、従来の電解液よりも高電圧で使用できることが分かった。また、本発明の電解液は、含リン有機化合物、ハロゲン及びマグネシウムイオンを含む非水系マグネシウムイオン電解液(比較例2)よりも、著しく高い電流密度が発現し、酸化耐性も高いことが分かった。即ち、リン酸類縁体又はその縮合体のマグネシウム塩とルイス酸とを適切な溶媒中で混合してなる本発明の電解液は、公知のアルコールのマグネシウム塩よりも、高効率でマグネシウムイオンの溶解・析出が起こり、高い酸化耐性を有することが分かった。
また、図3の結果より、本発明の電解液は、マグネシウムの溶解・析出が繰り返し安定的に進行することが分かった。
さらに、図1の結果より、本発明の電解液は、1ヶ月間保存していてもその性能が劣化せず、優れた保存安定性を有することが分かった。
実験例2 電気化学デバイスの作製及び充放電試験
まず、J. Electrochem. Soc., 2014, 161, A593 に記載の方法に準じて、Mo6S8電極を作成した。次いで、作成したMo6S8電極を作用極に、Mgロッド(直径1.6mm;ニラコ社製)を対極及び参照極に使用し、ビーカーに実施例1で調製した電解液1を2ml加えて、3極式ビーカーセルを作成した。
室温下、カットオフ電位0.8V〜1.9V(vs. Mg参照極)、0.1Cのレートで定電流充放電試験を行い、得られた充放電曲線を図16に示す。
尚、図中の横軸(mAh/g)は、各電位における放電容量を表し、縦軸は、参照極の電位を基準とした作用極の電位を表す。また、図16における実線は、1サイクル目の結果を、図16における点線は、5サイクル目の結果を表す。
図16の結果から、本発明の電解液を用いて作製した電池は、二次電池デバイスとして作動することが分かった。

Claims (13)

  1. 下記一般式(I)で示される化合物と、ルイス酸又は下記一般式(A)で示される化合物と、溶媒とを混合してなる、マグネシウム電池用電解液:
    Figure 0006927205
    {式中、mは0又は2を表し、m=0の場合、nは2を表し、m=2の場合、nは0又は1を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、2個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、下記一般式(1):
    Figure 0006927205
    (式中、aは1〜3の整数を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基を表す。)
    で示される基を表し;2個のRが下記一般式(2):
    Figure 0006927205
    (式中、bは1〜3の整数を表し、Rは上記と同じ。)
    を形成していてもよい。};
    Figure 0006927205
    (式中、4個のR10は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、フェニル基又はパーフルオロフェニル基を表す。)。
  2. ルイス酸が、ベリリウム、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、スズ、チタン、クロム、鉄、又はコバルトを元素として含むものである、請求項1記載のマグネシウム電池用電解液。
  3. ルイス酸が、アルミニウムを元素として含むものである、請求項1記載のマグネシウム電池用電解液。
  4. ルイス酸が塩化アルミニウムである、請求項1記載のマグネシウム電池用電解液。
  5. 前記一般式(I)における2個のRが、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基;又は、下記一般式(3):
    Figure 0006927205
    (式中、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよいフェノキシ基を表し、aは上記と同じ。)
    で示される基であるか;或いは、2個のRが下記一般式(4):
    Figure 0006927205
    (式中、bは1〜3の整数を表し、Rは上記と同じ。)
    を形成している、請求項1〜4記載のマグネシウム電池用電解液。
  6. 前記一般式(I)における2個のRが、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;アルコキシ基を置換基として有していてもよいフェニル基;フェノキシ基;又は、下記式(5):
    Figure 0006927205
    で示される基であるか;或いは、2個のRが下記式(6):
    Figure 0006927205
    を形成している、請求項1〜4記載のマグネシウム電池用電解液。
  7. 前記一般式(I)におけるXが塩素原子である、請求項1〜6記載のマグネシウム電池用電解液。
  8. 一般式(A)で示される化合物が、マグネシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドである、請求項1〜7記載のマグネシウム電池用電解液。
  9. 溶媒が、エーテル系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、カーボネート系溶媒、ニトリル系溶媒又はスルホン系溶媒である、請求項1〜8記載のマグネシウム電池用電解液。
  10. 請求項1〜9の何れかに記載の電解液、正極及び負極を含む電気化学デバイス。
  11. 下記一般式(I’)で示される化合物:
    Figure 0006927205
    {式中、mは0又は2を表し、m=0の場合、nは2を表し、m=2の場合、nは0又は1を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、2個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、下記一般式(1):
    Figure 0006927205
    (式中、aは1〜3の整数を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、a個のRは、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基;炭素数1〜6のアルコキシ基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリール基;又は、ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基を表す。)
    で示される基を表し;2個のRが下記一般式(2):
    Figure 0006927205
    (式中、bは1〜3の整数を表し、Rは上記と同じ。)
    を形成していてもよい。ただし、(i)m=2であり、n=0であり、且つ、2個のRが同一の無置換の炭素数6〜10のアリール基である場合、及び(ii)m=2であり、n=1であり、且つ、2個のRが同一の炭素数1〜6のアルコキシ基である場合、並びに下記化合物:
    Figure 0006927205
    を除く。}。
  12. 前記一般式(I’)における2個のRが、それぞれ独立して、マグネシウムクロリドオキシ基(−OMgCl);マグネシウムブロミドオキシ基(−OMgBr);ハロゲノ基若しくはアルコキシ基を置換基として有する炭素数1〜6のアルキル基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有する炭素数6〜10のアリール基;ハロゲノ基、アルキル基、ハロゲノアルキル基、若しくはアルコキシ基を置換基として有していてもよい炭素数6〜10のアリールオキシ基;又は、前記一般式(1)で示される基であり;或いは2個のRが前記一般式(2)を形成している、請求項11記載の化合物。
  13. 前記一般式(I’)におけるXが塩素原子である、請求項11記載の化合物。
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