以下に、本発明のピリジニウム塩の実施態様について説明する。
本実施態様のピリニジリウム塩は以下の一般式(1)で表される。
式中、R1及びR2は、それぞれ、炭素数1から16のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基又は炭素数6から10のアリール基であり、該アルキル基は炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基又は炭素数12から20のジアリールアミノ基のいずれかで置換されていてもよく、
R1とR2が環を形成してもよく、
R1及びR2がメチル基であることはない;
Xはハロゲン原子、R3SO2O、R4COO又はOHのいずれかであり、
R3はフェニル基、炭素数1から9のアルキル基又は炭素数1から9のフルオロアルキル基のいずれかであり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基のいずれかの基で置換されていてもよく、
R4は炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基又はフェニル基であり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基で置換されていてもよい。
本実施態様のピリジニウム塩は、電子の移動により互変異性体のイミニウム塩(1A)を取り得る。本実施態様において、ピリジニウム塩は一般式(1)で表されるピリジニウム塩に互変異性体のイミニウム塩(1A)を含んでいてもよい。
本実施態様において、R1及びR2は、それぞれ、炭素数1から16のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基又は炭素数6から10のアリール基であり、該アルキル基は炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基又は炭素数12から20のジアリールアミノ基のいずれかで置換されていてもよく、
R1とR2が環を形成してもよく、
R1及びR2がメチル基であることはない。
R1及びR2は、それぞれが独立した基であり、R1及びR2がそれぞれ異なった基であってもよいが、R1及びR2が同じ基であることが好ましい。R1及びR2は、それぞれ、非環状又は環状のいずれの基であればよい。しかしながら、R1及びR2がメチル基であること、すなわちR1がCH3であり、なおかつ、R2がCH3であること、はない。
R1及びR2における炭素数1から16のアルキル基は直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロヘキシルメチル基、2-シクロペンチルエチル基、2-メチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、3-シクロプロピルプロピル基、シクロプロピル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、3-メチルブタン-2-イル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、2-メチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2,4-ジメチルペンチル基、2-ペンチル基、2-メチルペンタン-2-イル基、4,4-ジメチルペンタン-2-イル基、ペンタン-3-イル基、3-エチルペンタン-3-イル基、シクロペンチル基、2,5-ジメチルシクロペンチル基、3-エチルシクロペンチル基、ヘキシル基、2-メチルヘキシル基、3,3-ジメチルヘキシル基、4-エチルヘキシル基、ヘキサン-2-イル基、2-メチルヘキサン-2-イル基、5,5-ジメチルヘキサン-2-イル基、ヘキサン-3-イル基、2,4-ジメチルヘキサン-3-イル基、シクロヘキシル基、4-エチルシクロヘキシル基、4-プロピルシクロヘキシル基、4,4-ジメチルシクロヘキシル基、ヘプチル基、ヘプタン-2-イル基、ヘプタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基、オクチル基、オクタン-2-イル基、オクタン-3-イル基、オクタン-4-イル基、シクロオクチル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2-イル基、ノニル基、ノナン-5-イル基、デシル基、デカン-2-イル基、デカン-5-イル基、ウンデシル基、ウンデカン-6-イル基、ドデシル基、ドデカン-2-イル基、トリデシル基、トリデカン-7-イル基、テトラデシル基、テトラデカン-3-イル基、ペンタデシル基、ペンタデカン-8-イル基又はヘキサデシル基のいずれかの基、が例示できる。
該アルキル基は、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基及び炭素数12から20のジアリールアミノ基の群から選ばれる1つ以上の基で置換されていてもよく、該アルキル基が、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基及び炭素数12から20のジアリールアミノ基の群から選ばれる1つ以上の基が置換したアルキル基であること、が挙げられる。
該アルコキシ基は任意であるが、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、2-メチルプロポキシ基、2,2-ジメチルプロポキシ基、3-シクロプロピルプロポキシ基、シクロプロポキシ基、2-メチルブトキシ基、3-メチルブトキシ基、tert-ブトキシ基、シクロブトキシ基、ペンチルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1-メチルブチルオキシ基、1,1-ジメチルブチルオキシ基、1-エチルプロピルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシル基又はシクロヘキシルオキシ基のいずれかの基、が例示できる。
該アリールオキシ基は任意であるが、フェニルオキシ基、2-メチルフェニルオキシ基、3-メチルフェニルオキシ基、4-メチルフェニルオキシ基、2,3-ジメチルフェニルオキシ基、2,4-ジメチルフェニルオキシ基、2,5-ジメチルフェニルオキシ基、2,6-ジメチルフェニルオキシ基、3,4-ジメチルフェニルオキシ基、3,5-ジメチルフェニルオキシ基、2,3,4-トリメチルフェニルオキシ基、2,3,5-トリメチルフェニルオキシ基、2,3,6-トリメチルフェニルオキシ基、2,4,5-トリメチルフェニルオキシ基、2,4,6-トリメチルフェニルオキシ基、3,4,5-トリメチルフェニルオキシ基、2,3,4,5-テトラメチルフェニルオキシ基、2,3,4,6-テトラメチルフェニルオキシ基、2,3,5,6-テトラメチルフェニルオキシ基、2-エチルフェニルオキシ基、3-エチルフェニルオキシ基、4-エチルフェニルオキシ基、2,3-ジエチルフェニルオキシ基、2,4-ジエチルフェニルオキシ基、2,5-ジエチルフェニルオキシ基、2,6-ジエチルフェニルオキシ基、3,4-ジエチルフェニルオキシ基、3,5-ジエチルフェニルオキシ基、2-プロピルフェニルオキシ基、3-プロピルフェニルオキシ基、4-プロピルフェニルオキシ基、2-イソプロピルフェニルオキシ基、3-イソプロピルフェニルオキシ基、4-イソプロピルフェニルオキシ基、2-シクロプロピルフェニルオキシ基、3-シクロプロピルフェニルオキシ基、4-シクロプロピルフェニルオキシ基、2-ブチルフェニルオキシ基、3-ブチルフェニルオキシ基、4-ブチルフェニルオキシ基、2-(1-メチルプロピル)フェニルオキシ基、3-(1-メチルプロピル)フェニルオキシ基、4-(1-メチルプロピル)フェニルオキシ基、2-(2-メチルプロピル)フェニルオキシ基、3-(2-メチルプロピル)フェニルオキシ基、4-(2-メチルプロピル)フェニルオキシ基、2-シクロブチルフェニルオキシ基、3-シクロブチルフェニルオキシ基、4-シクロブチルフェニルオキシ基、1-ナフチルオキシ基又は2-ナフチルオキシ基のいずれかの基、が例示できる。
該ジアルキルアミノ基は任意であるが、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ビス(2-メチルプロピル)アミノ基、ビス(2,2-ジメチルプロピル)アミノ基、ビス(3-シクロプロピルプロピル)アミノ基、ジシクロプロピルアミノ基、ビス(2-メチルブチル)アミノ基、ビス(3-メチルブチル)アミノ基、ジ(tert-ブチル)アミノ基、ジシクロブチルアミノ基、ジペンチルアミノ基、ビス(2-メチルペンチル)アミノ基、ビス(1-メチルブチル)アミノ基、ビス(1,1-ジメチルブチル)アミノ基、ジ(1-エチルプロピル)アミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、N-エチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-プロピル基、N-シクロプロピル-N-メチルアミノ基、N-ブチル-N-メチルアミノ基、N-シクロブチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-ペンチル基、N-シクロペンチル-N-メチルアミノ基、N-ヘキシル-N-メチルアミノ基、N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ基、N-シクロヘプチル-N-メチルアミノ基、N-メチル-N-オクチルアミノ基、N-メチル-N-ノニルアミノ基、N-デシル-N-メチルアミノ基又はN-メチル-N-ウンデシルアミノ基のいずれかの基、が例示できる。
該ジアリールアミノ基は任意であり、ジフェニルアミノ基、ビス(2-メチルフェニル)アミノ基、ビス(3-メチルフェニル)アミノ基、ビス(4-メチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3-ジメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,4-ジメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,5-ジメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,6-ジメチルフェニル)アミノ基、ビス(3,4-ジメチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3,4-トリメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3,5-トリメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3,6-トリメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,4,5-トリメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)アミノ基、ビス(3,4,5-トリメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3,4,5-テトラメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3,4,6-テトラメチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3,5,6-テトラメチルフェニル)アミノ基、ビス(2-エチルフェニル)アミノ基、ビス(3-エチルフェニル)アミノ基、ビス(4-エチルフェニル)アミノ基、ビス(2,3-ジエチルフェニル)アミノ基、ビス(2,4-ジエチルフェニル)アミノ基、ビス(2,5-ジエチルフェニル)アミノ基、ビス(2,6-ジエチルフェニル)アミノ基、ビス(3,4-ジエチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジエチルフェニル)アミノ基、ビス(2-プロピルフェニル)アミノ基、ビス(3-プロピルフェニル)アミノ基、ビス(4-プロピルフェニル)アミノ基、ビス(2-イソプロピルフェニル)アミノ基、ビス(3-イソプロピルフェニル)アミノ基、ビス(4-イソプロピルフェニル)アミノ基、ビス(2-シクロプロピルフェニル)アミノ基、ビス(3-シクロプロピルフェニル)アミノ基、ビス(4-シクロプロピルフェニル)アミノ基、ビス(2-ブチルフェニル)アミノ基、ビス(3-ブチルフェニル)アミノ基、ビス(4-ブチルフェニル)アミノ基、ビス[2-(1-メチルプロピル)フェニル]アミノ基、ビス[3-(1-メチルプロピル)フェニル]アミノ基、4-(1-メチルプロピル)フェニルアミノ基、ビス[2-(2-メチルプロピル)フェニル]アミノ基、ビス[3-(2-メチルプロピル)フェニル]アミノ基、ビス[4-(2-メチルプロピル)フェニル]アミノ基、ビス(2-シクロブチルフェニル)アミノ基、ビス(3-シクロブチルフェニル)アミノ基、ビス(4-シクロブチルフェニル)アミノ基、ジ(1-ナフチル)アミノ基、ジ(2-ナフチル)アミノ基、N-(2-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(4-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,3-ジメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,4-ジメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,5-ジメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,6-ジメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(3,4-ジメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(3,5-ジメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,3,4-トリメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,3,5-トリメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,3,6-トリメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,4,5-トリメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(2,4,6-トリメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(3,4,5-トリメチルフェニル)-N-フェニルアミノ基、N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ基又はN-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ基のいずれかの基、が例示できる。
R1及びR2における炭素数1から10のハロアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1-ジフルオロエチル基、2,2-ジフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、1,1-ジフルオロプロピル基、ペルフルオロ(1-メチルプロピル)基、2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチル基、ペルフルオロシクロプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロシクロプロピル基、ペルフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4-ヘプタフルオロブチル基、3,3,4,4,4-ペンタフルオロブチル基、4,4,4-トリフルオロブチル基、1,2,2,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-(トリフルオロメチル)プロピル基、1-(トリフルオロメチル)プロピル基、1-メチル-3,3,3-トリフルオロプロピル基、ペルフルオロシクロブチル基、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロシクロブチル基、ペルフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル基、3,3,4,4,5,5,5-ヘプタフルオロペンチル基、4,4,5,5,5-ペンタフルオロペンチル基、5,5,5-トリフルオロペンチル基、1,2,2,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-(ペルフルオロエチル)プロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-(ペルフルオロエチル)プロピル基、ペルフルオロシクロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-ウンデカフルオロヘキシル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル基、4,4,5,5,6,6,6-ヘプタフルオロヘキシル基、5,5,6,6,6-ペンタフルオロヘキシル基、6,6,6-トリフルオロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、2-クロロエチル基又は3-ブロモプロピル基のいずれかの基、が例示できる。
R1及びR2における炭素数6から10のアリール基は任意であり、フェニル基、2-メチルフェニル基、3-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、2,3-ジメチルフェニル基、2,4-ジメチルフェニル基、2,5-ジメチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、3,4-ジメチルフェニル基、3,5-ジメチルフェニル基、2,3,4-トリメチルフェニル基、2,3,5-トリメチルフェニル基、2,3,6-トリメチルフェニル基、2,4,5-トリメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、3,4,5-トリメチルフェニル基、2,3,4,5-テトラメチルフェニル基、2,3,4,6-テトラメチルフェニル基、2,3,5,6-テトラメチルフェニル基、2-エチルフェニル基、3-エチルフェニル基、4-エチルフェニル基、2,3-ジエチルフェニル基、2,4-ジエチルフェニル基、2,5-ジエチルフェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、3,4-ジエチルフェニル基、3,5-ジエチルフェニル基、2-プロピルフェニル基、3-プロピルフェニル基、4-プロピルフェニル基、2-イソプロピルフェニル基、3-イソプロピルフェニル基、4-イソプロピルフェニル基、2-シクロプロピルフェニル基、3-シクロプロピルフェニル基、4-シクロプロピルフェニル基、2-ブチルフェニル基、3-ブチルフェニル基、4-ブチルフェニル基、2-(1-メチルプロピル)フェニル基、3-(1-メチルプロピル)フェニル基、4-(1-メチルプロピル)フェニル基、2-(2-メチルプロピル)フェニル基、3-(2-メチルプロピル)フェニル基、4-(2-メチルプロピル)フェニル基、2-シクロブチルフェニル基、3-シクロブチルフェニル基、4-シクロブチルフェニル基、1-ナフチル基又は2-ナフチル基のいずれかの基、が例示できる。
好ましくは、R1及びR2が、それぞれ、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基又は炭素数1から4のアルコキシ基で置換された炭素数1から4のアルキル基のいずれかの基であり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基で置換されていてもよい、ことが挙げられる。
炭素数1から12のアルキル基は、一般式CnH2n+1(nは1以上12以下の整数)をもつ一価の基であること、が好ましい。
R1及びR2は、それぞれ、エチル基、プロピル基、ブチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基及びメチルフェニル基の群から選ばれるいずれかの基であることが好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基及びメチルフェニル基の群から選ばれるいずれかの基であり、なおかつ、R1及びR2が同じ基であることがより好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基及びデシル基の群から選ばれるいずれかの基であり、なおかつ、R1及びR2が同じ基であることが更に好ましい。
R1及びR2は、それぞれ、独立した基であってもよいが、R1及びR2が環を形成していることが好ましく、R1及びR2が窒素原子(N)を介して環を形成していることがより好ましい。この場合、R1及びR2は窒素原子、R1及びR2からなるひとつの基、又は窒素原子、R1及びR2からなる環状の基、として表すこともできる。
R1及びR2が窒素原子を介して形成する環は、アザシクロアルカン環、カルバゾール環、インドール環、インドリン環、1,2,3,4-テトラヒドロキノリン環及び9.10-ジヒドロアクリジン環の群から選ばれるいずれかの環であり、該アザシクロアルカン環、該カルバゾール環、該インドール環、該インドリン環、該1,2,3,4-テトラヒドロキノリン環又は該9.10-ジヒドロアクリジン環は炭素数1から4のアルキル基で置換されていてもよい。
該アザシクロアルカン環は、アゼチジン環、ピロリジン環、ピペリジン環、アゼパン環、アゾカン環、アゾナン環、アゼカン環、アザシクロウンデカン環、アザシクロドデカン環又はアザシクロトリデカン環であることが好ましく、ピロリジン環、ピペリジン環、アゼパン環、アゾカン環又はアゾナン環であることがより好ましい。
Xはハロゲン原子、R3SO2O、R4COO又はOHのいずれかであり、
R3はフェニル基、炭素数1から9のアルキル基又は炭素数1から9のフルオロアルキル基のいずれかであり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、
R4は炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基又はフェニル基であり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基で置換されていてもよい。
R3におけるフェニル基は任意であり、炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。該フェニル基は、炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基の群から選ばれる1つ以上の基が置換したフェニル基(以下、「置換フェニル基」ともいう。)であることが挙げられる。
置換フェニル基として、2-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、2,5-ジメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、4-エチルフェニル基、4-プロピルフェニル基、2,4,6-トリイソプロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、2-トリフルオロメチルフェニル基、3-(トリフルオロメチル)フェニル基、4-トリフルオロメチルフェニル基、3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、4-メトキシフェニル基、4-(イソプロピルオキシ)フェニル基、4-トリフルオロメトキシフェニル基、2-フルオロフェニル基、3-フルオロフェニル基、4-フルオロフェニル基、2-クロロフェニル基、3-クロロフェニル基、4-クロロフェニル基、3,5-ジクロロフェニル基、2,6-ジクロロフェニル基、2-ブロモフェニル基、3-ブロモフェニル基、4-ブロモフェニル基、2-シアノフェニル基、3-シアノフェニル基、4-シアノフェニル基、2-ニトロフェニル基、3-ニトロフェニル基又は4-ニトロフェニル基のいずれかの基、が例示できる。
R3における炭素数1から9のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、1-メチルプロピル基、1-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、オクチル基又はノニル基のいずれかの基、が例示できる。
R3における炭素数1から9のフルオロアルキル基として、トリフルオロメチル基、4,4,4-トリフルオロブチル基又は1,1,2,2,3,3,4,4,4-ノナフルオロブチルのいずれかの基、が例示できる。
R4における1から6のアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2-メチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、3-シクロプロピルプロピル基、シクロプロピル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、3-メチルブタン-2-イル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、2-メチルペンチル基、ペンタン-2-イル基、2-メチルペンタン-2-イル基、ペンタン-3-イル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、ヘキサン-2-イル基、ヘキサン-3-イル基又はシクロヘキシルのいずれかの基が例示できる。
R4における炭素数1から4のフルオロアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、4,4,4-トリフルオロブチル基又は1,1,2,2,3,3,4,4,4-ノナフルオロブチル基のいずれかの基を例示できる。
R4におけるフェニル基は、炭素数1から4のアルキル基、好ましくは直鎖状、分岐状又は環状の群から選ばれる1つ以上のアルキル基、より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、2-メチルプロピル基、3-メチルプロピル基及びシクロブチル基の群から選ばれる1つ以上の基、で置換されていてもよく、該フェニル基が、炭素数1から4のアルキル基、好ましくは直鎖状、分岐状又は環状の群から選ばれる1つ以上のアルキル基、より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、2-メチルプロピル基、3-メチルプロピル基及びシクロブチル基の群から選ばれる1つ以上の基が置換したフェニル基、であることが挙げられる。
Xは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子、C6H5SO2O、p-CH3C6H4SO2O、CH3SO2O、CH3COO、CH3CH2COO、CF3COO、C6H5COO又はOHのいずれかであることが好ましく、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、C6H5SO2O、p-CH3C6H4SO2O、CH3SO2O、CH3COO又はOHのいずれかであることがより好ましく、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はOHのいずれかであることが更に好ましく、臭素原子、ヨウ素原子又はOHのいずれかであることが更により好ましい。
小細孔ゼオライト、更にはAFX型ゼオライトを指向しやすくなるため、R1、R2、及びXが、以下を満たすことが好ましい:
R1及びR2が、エチル基であること、若しくは、R1及びR2が窒素原子を介してピロリジン環又はアゼパン環、好ましくはアゼパン環を形成していること
Xが、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、C6H5SO2O、p-CH3C6H4SO2O、CH3SO2O、CH3COO又はOHのいずれか、好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はOHのいずれか。
本実施態様の好ましいピリジニウム塩として、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウ
ム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=アセタート、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=トリフルオロアセタート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ベンゼンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=p-トルエンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=メタンスルホナート、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=アセタート又は1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=トリフルオロアセタートの群から選ばれる少なくともいずれか、が挙げられる。
本実施態様の特に好ましいピリジニウム塩として、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジデシルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ヒドロキシド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=クロリド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ブロミド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ヨージド、1-(1-アダマンチル)-4-(1-カルバゾリル)ピリジニウム=ヒドロキシドの群から選ばれるいずれかであることが挙げられる。
次に、本実施態様のピリジニウム塩の製造方法について説明する。
本実施態様において、一般式(2)で表されるピリジン化合物と、一般式(3)で表される1-アダマンチル化合物とを反応させる工程、を有することを特徴とする製造方法、によってピリジニウム塩を得ることが好ましい。
式中、R1及びR2は、それぞれ、炭素数1から16のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基又は炭素数6から10のアリール基であり、該アルキル基は炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基又は炭素数12から20のジアリールアミノ基のいずれかの基で置換されていてもよく、
R1とR2が環を形成してもよく、
R1及びR2がメチル基であることはない;
Xはハロゲン原子、R3SO2O、R4COO又はOHのいずれかであり、
R3はフェニル基、炭素数1から9のアルキル基又は炭素数1から9のフルオロアルキル基のいずれかであり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基、炭素数1から4のフルオロアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、
R4は炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から4のフルオロアルキル基又はフェニル基であり、該フェニル基は炭素数1から4のアルキル基で置換されていてもよい。
一般式(2)で表されるピリジン化合物(以下、「ピリジン化合物(2)」ともいう。)と、一般式(3)で表される1-アダマンチル化合物(以下、「1-アダマンチル化合物(3)」ともいう。)とを反応させる工程(以下、「反応工程」ともいう。)により本実施態様のピリジニウム塩が得られる。
ピリジン化合物(2)及び1-アダマンチル化合物(3)は、それぞれ、公知の製造方法により得られるものを使用することができる。
ピリジン化合物(2)の製造方法として、European Journal of Organic Chemistry,5423-5430頁,2013年やThe Journal of Organic Chemistry,66巻,7729-7737頁,2001年で開示された製造方法が例示できる。
Xがハロゲン原子である1-アダマンチル化合物(3)の製造方法として、New Journal of Chemstry,691-700頁,1989年やTetrahedron Letters,168-171頁,2016年で開示された製造方法が例示できる。
XがR3SO2Oである1-アダマンチル化合物(3)の製造方法として、The Journal of Organic Chemistry,3195-3196頁,1970年やThe Journal of Organic Chemistry,3482-3489頁,1996年で開示された製造方法が例示できる。
XがR4COOである1-アダマンチル化合物(3)の製造方法として、Organic Letters,236-239項,2014年で開示された製造方法が例示できる。
XがOHである1-アダマンチル化合物(3)の製造方法として、Synrhesis,293-294項,1983年で開示された製造方法が例示できる。
反応は溶媒中で実施すればよい。溶媒は反応を阻害しないものであればよく、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、エステル、アミド、ウレア、ケトン、ニトリル及びスルホキシドの群から選ばれる1つ以上の溶媒であればよく、アミド、ウレア及びニトリルの群から選ばれる1つ以上の溶媒であることが好ましい。脂肪族炭化水素としてオクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、トリデカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン及びイコサンの群から選ばれる1つ以上の溶媒、芳香族炭化水素としてトルエン、キシレン、クロロベンゼン及びo-ジクロロベンゼンの群から選ばれる1つ以上の溶媒、エーテルとしてテトラヒドロフラン、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、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジフェニルエーテル及び1,4-ジオキサンの群から選ばれる1つ以上の溶媒、エステルとして酢酸エチル又は酢酸ブチルの少なくともいずれかの溶媒、アミドとしてN,N-ジメチルホルムアミド又はN,N-ジメチルアセトアミドの少なくともいずれかの溶媒、ウレアとして1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(以下、「DMI」ともいう。)又は1,3-ジメチル-3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2(1H)-オンの少なくともいずれかの溶媒、ケトンとしてアセトン又はメチルエチルケトンの少なくともいずれかの溶媒、ニトリルとしてアセトニトリル、プロピオニトリル及びベンゾニトリルの群から選ばれる1つ以上の溶媒、並びに、スルホキシドとしてジメチルスルホキシドが例示できる。
特に好ましい溶媒として、N,N-ジメチルアセトアミド、DMI、アセトニトリル及びベンゾニトリルの群から選ばれる1つ以上の溶媒が挙げられる。
反応温度は100℃以上250℃以下の任意の温度であればよい。反応温度は120℃以上200℃以下であることが好ましい。反応時間は1時間以上100時間以下の任意の時間が例示できる。
本実施態様の製造方法は、反応工程で得られたピリジニウム塩をイオン交換する工程、を有していてもよい。これにより、ピリジニウム塩を任意の対アニオンを有する塩とすることができる。
ピリジニウム塩をイオン交換する工程(以下、「イオン交換工程」ともいう。)におけるイオン交換方法は任意であり、ピリジニウム塩とイオン交換樹脂とを接触させることが挙げられる。イオン交換樹脂として、アンバーライトIRA-400、アンバーライトIRA-402、アンバーライトIRA-404、アンバーライトIRA-900、アンバーライトIRA-904、アンバーライトIRA-458、アンバーライトIRA-958、アンバーライトIRA-420、アンバーライトIRA-411及びアンバーライトIRA-910の群から選ばれる少なくとも1つが挙げられ、アンバーライトIRA-400であることが好ましい。
イオン交換は溶媒中で任意のイオン交換体及びイオン交換率となるように実施すればよい。溶媒はイオン交換を阻害しないものであればよく、エーテル、エステル、アミド、ケトン、ニトリル、アルコール及び水の群から選ばれる1つ以上の溶媒が挙げられる。エーテルとしてテトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン又は1,4-ジオキサンのいずれかの溶媒、エステルとして酢酸エチル又は酢酸ブチルのいずれかの溶媒、アミドとしてN,N-ジメチルホルムアミド又はN,N-ジメチルアセトアミドのいずれかの溶媒、ケトンとしてアセトン又はメチルエチルケトンのいずれかの溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル又はベンゾニトリルのいずれかの溶媒、並びに、アルコールとしてメタノール又はエタノールのいずれか、が例示できる。
イオン交換工程として、例えば、
反応工程で得られたピリジニウム塩をイオン交換し、Xがハロゲン原子又はOHのいずれかであり、なおかつ、イオン交換前とXが異なるピリジニウム塩を得ること、
好ましくは、反応工程で得られたXがハロゲン原子、R3SO2O又はR4COOのいずれかであるピリジニウム塩をイオン交換し、Xがハロゲン原子又はOHのいずれかであり、なおかつ、イオン交換前とXが異なるピリジニウム塩を得ること、
より好ましくは、反応工程で得られたXがハロゲン原子であるピリジニウム塩をイオン交換し、ハロゲン原子又はOHのいずれかであり、なおかつ、イオン交換前後とXが異なるピリジニウム塩を得ること、
更に好ましくは、反応工程で得られたXがBr又はClのいずれかであるピリジニウム塩をイオン交換し、Cl、Br又はOHのいずれかであり、なおかつ、イオン交換前後とXが異なるピリジニウム塩を得ること、
が挙げられる。
ピリジニウム塩は、任意の方法で精製すればよい。精製方法は任意であり、溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、分取薄層クロマトグラフィー、分取液体クロマトグラフィー及び再結晶の群から選ばれる1つ以上の方法が挙げられる。
本実施態様において、ピリジニウム塩はゼオライトの製造方法に使用すること、特にゼオライトの構造指向剤(以下、「SDA」ともいう。)として使用することができ、結晶性アルミノシリケートのSDAとして使用することが好ましい。ピリジニウム塩と、シリカ源、アルミナ源、アルカリ源及び水を含む組成物を結晶化することで、ゼオライトが得られる。
以下、AFX型ゼオライトを例に挙げ、SDAとしてピリジニウム塩を使用するゼオライトの製造方法について説明する。
本実施態様におけるゼオライトの製造方法は、シリカ源、アルミナ源、ピリジニウム塩、アルカリ源及び水を含む組成物(以下、「原料組成物」ともいう。)を結晶化する工程(以下、「結晶化工程」ともいう。)、を有するAFX型ゼオライトの製造方法である。
AFX型ゼオライトとは、AFX構造を有するゼオライトである。AFX構造とは、国際ゼオライト学会(International Zeolite Association;以下、「IZA」とする。)のStructure Commissionが定めているIUPAC構造コードで、AFX型となる構造である。
AFX型ゼオライトは結晶性アルミノシリケートであることが好ましい。結晶性アルミノシリケートはアルミニウム(Al)とケイ素(Si)を骨格金属(以下、「T原子」ともいう。)とし、T原子が酸素(O)を介して結合した三次元のネットワーク構造からなる骨格構造を有するゼオライトであり、T原子としてリン(P)を含まないことが好ましい。
シリカ源は、シリカ(SiO2)又はその前駆体となるケイ素化合物であり、例えば、コロイダルシリカ、無定型シリカ、珪酸ナトリウム、テトラエチルオルトシリケート、沈殿法シリカ、ヒュームドシリカ、結晶性アルミノシリケート及びアルミノシリケートゲルの群から選ばれる少なくとも1つであり、結晶性アルミノシリケート又はアルミノシリケートゲルの少なくともいずれかが好ましい。
アルミナ源は、アルミナ(Al2O3)又はその前駆体となるアルミニウム化合物であり、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミノシリケートゲル、結晶性アルミノシリケート及び金属アルミニウムの群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、結晶性アルミノシリケート又はアルミノシリケートゲルの少なくともいずれかであることがより好ましい。
アルカリ源は、アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ金属のハロゲン化物の少なくともいずれかであり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム及び水酸化セシウムからなる群の少なくとも1つであることが好ましい。シリカ源やアルミナ源など、原料組成物に含まれる他の原料に含まれるアルカリ成分もアルカリ源としてみなすことができる。
ピリジニウム塩は一般式(1’)で表されるピリジニウムカチオン又は一般式(1’A)で表されるピリジニウムカチオンの互変異性体のイミニウム(1’A)を含む。ピリジニウムカチオンはAFX構造を指向するSDAとして機能するため、原料組成物の結晶化によりAFX型ゼオライトが得られる。
式中、R1及びR2は、それぞれ、炭素数1から16のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基又は炭素数6から10のアリール基のいずれかの基であり、該アルキル基は炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数2から12のジアルキルアミノ基又は炭素数12から20のジアリールアミノ基のいずれかの基で置換されていてもよく、R1とR2が環を形成してもよく、R1及びR2がメチル基であることはない。
原料組成物は一般式(1)で表されるピリジニウム塩以外のピリジニウム塩を含んでいてもよい。このようなピリジニウム塩として、1,4-ビス(1-アダマンチル)ピリジニウム塩、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゾカニル)ピリジニウム塩、1-シクロヘキシル-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム塩、1-シクロヘプチル-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム塩、1-シクロオクチル-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム塩及び1-[ノルボルナン-2(exo)-イル]-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム塩の群のから選ばれる少なくとも1つ、が挙げられる。
原料組成物が2つ以上のピリジニウム塩を含む場合、原料組成物中のピリジニウム塩に対する一般式(1)で表されるピリジニウム塩のモル割合は50mol%以上であり、好ましくは60mol%以上である。
原料組成物のアルミナに対するシリカのモル比(以下、「SiO2/Al2O3比」ともいう。)は5以上100以下であり、好ましくは10以上50以下である。
SDAが多くなると製造コストが高くなりやすいため、原料組成物のシリカに対するSDAのモル比(以下、「SDA/SiO2比」ともいう。)は2.0以下であり、好ましくは1.0以下である。SDA/SiO2比は0.01以上であればよく、好ましくは0.02以上である。
原料組成物のシリカに対する水酸化物イオン(OH-)のモル比(以下、「OH/SiO2比」ともいう。)は0.06以上1.0以下であり、好ましくは0.08以上0.5以下である。
原料組成物のシリカに対するアルカリ金属イオン(M)のモル比(以下、「M/SiO2比」ともいう。)は0.06以上1.0以下であり、好ましくは0.08以上0.5以下である。
原料組成物のシリカに対する水のモル比(以下、「H2O/SiO2比」ともいう。)は5以上60以下であり、好ましくは10以上45以下である。
原料組成物は種晶を含んでいてもよい。種晶を含む場合、原料組成物の種晶の含有量は、シリカに対する種晶の重量割合として、10.0重量%以下、更には5.0重量%以下であることが挙げられる。
種晶は、骨格構造中に奇数員環を含まないゼオライトであり、好ましくはFAU、CHA、AEI、LEV、AFX、ERI、OFF、LTL及びGMEの群から選ばれるいずれかの構造を有するゼオライト、より好ましくはCHA、AEI、LEV、AFX及びERIの群から選ばれるいずれかの構造を有するゼオライト、更に好ましくはAFX型ゼオライトである。
原料組成物は以下の組成を有することが好ましい。なお、以下の組成におけるMはアルカリ金属イオン、各割合はモル(mol)割合、及び、種晶は重量割合である。
SiO2/Al2O3比:5以上100以下、好ましくは10以上50以下
SDA/SiO2比 :0.01以上2.0以下、
好ましくは0.02以上1.0以下
OH/SiO2比 :0.06以上1.0以下、
好ましくは0.08以上0.50以下
M/SiO2比 :0.06以上1.0以下、
好ましくは0.08以上0.50以下
H2O/SiO2比 :5以上60以下、好ましくは10以上45以下
種晶 :10.0重量%以下、好ましくは5.0重量%以下
結晶化工程における結晶化方法は任意であり、水熱処理が好ましい。水熱処理は、原料組成物を密閉耐圧容器に入れ、これを加熱すればよい。水熱処理条件として以下のものを挙げることができる。
処理温度 :80℃以上190℃以下、好ましくは150℃以上190℃以下
処理時間 :2時間以上500時間以下
処理圧力 :自生圧
結晶化は静置又は撹拌のいずれの状態で行ってもよい。得られるAFX型ゼオライトの組成がより均一になるため、結晶化は原料組成物が撹拌された状態で行うことが好ましい。
本発明のゼオライト製造方法では、結晶化工程の後、洗浄工程及び乾燥工程、若しくは、洗浄工程、乾燥工程及びSDA除去工程を含んでもよい。
洗浄工程は、結晶化工程後の生成物からAFX型ゼオライトと液相とを固液分離する。洗浄工程は、公知の方法で固液分離をし、固相として得られるAFX型ゼオライトを純水で洗浄すればよい。具体的には、生成物をろ過、洗浄し、液相と固相に分離し、AFX型ゼオライトを得る方法が挙げられる。
乾燥工程は、結晶化工程後又は洗浄工程後のAFX型ゼオライトから水分を除去する。乾燥工程の条件は任意であるが、結晶化工程後の生成物、又は洗浄工程後で得られたAFX型ゼオライトを、大気中、100℃以上、150℃以下の条件下で2時間以上処理することが例示できる。乾燥方法として、静置又はスプレードライヤーが例示できる。
SDA除去工程では、例えばSDAの除去を焼成又は分解により行うことができる。
焼成は400℃以上、800℃以下の温度で行う。更には700℃以下の温度で行うことが好ましい。これにより脱アルミニウムの少ないAFX型ゼオライトが得られやすい。具体的な熱処理条件としては、大気中、600℃、1~2時間を挙げることができる。
本実施態様におけるゼオライトの製造方法では、必要に応じてアンモニウム処理工程を有していてもよい。
アンモニウム処理工程は、AFX型ゼオライトに含有されるアルカリ金属イオンを除去し、カチオンタイプをアンモニウム型(以下、「NH4
+型」とする。)にするために行う。アンモニウム処理工程は、例えば、アンモニウムイオンを含有する水溶液をAFX型ゼオライトと接触させることで行う。
NH4
+型のAFX型ゼオライトである場合、再度熱処理を行なってもよい。当該熱処理により、カチオンタイプがプロトン型(以下、「H+型」とする。)のAFX型ゼオライトとなる。より具体的な熱処理条件としては、大気中、500℃、1~2時間を挙げることができる。
次に、本発明を実施例によって説明する。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。
(1H-NMR)
AscendTM 400(400MHz、Bruker製)又はUltraShieldTM Plus 400(400MHz、Bruker製)を使用して、試料の1H-NMR測定を行った。測定溶媒として、重クロロホルム(CDCl3)又は重ジメチルスルホキシド-d6(DMSO-d6)を、内部標準物質としてテトラメチルシラン(TMS)を用いて試料の1H-NMRを測定した。測定データは、化学シフト、多重度、結合定数(Hz)、積分値の順に記載した。
(粉末X線回折)
一般的なX線回折装置(装置名:Ultima IV、RIGAKU製)を使用し、試料のXRD測定を行った。測定条件は以下のとおりである。
線源 : CuKα線(λ=1.5405Å)
測定モード : ステップスキャン
スキャン幅 : 0.02°
発散スリット: 1.00deg
散乱スリット: 開放
受光スリット: 開放
計測時間 : 1.0分
測定範囲 : 2θ=3.0°~43.0°
得られたXRDのパターンとIZAのStructure Commissionのホーム-ページに掲載されたXRDパターンとを比較することによって、試料の結晶相及びXRDピーク強度比を確認した。
(ケイ素、アルミニウムの定量)
一般的な誘導結合プラズマ発光分析装置(装置名:OPTIMA3300DV、PERKIN ELMER製)を用いて、試料の組成分析を行った。試料をフッ酸と硝酸の混合溶液に溶解させ、測定溶液を調製した。得られた測定溶液を装置に投入して試料の組成を分析した。得られたケイ素(Si)、アルミニウム(Al)のモル濃度から、SiO2/Al2O3を算出した。
(ピリジニウム塩の合成)
実施例1-1
オートクレーブ中、4-ジエチルアミノピリジン(4.16g,27.7mmol)のアセトニトリル(14mL)溶液に1-ブロモアダマンタン(7.74g,36.0mmol)を加えて密栓した後、150℃で3日間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液からアセトニトリルを留去し、得られた粘稠性液体をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、白色固体の1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ブロミド(2.42g,収率24%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-ジエチルアミノピリジニウム=ブロミドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.62(d,J=7.9Hz,2H),7.11(d,J=7.9Hz,2H),3.59(q,J=7.2Hz,4H),2.40~2.32(m,3H),2.25~2.18(m,6H),1.82~1.77(m,6H),1.29(t,J=7.2Hz,6H)。
実施例1-2
4-ジプロピルアミノピリジン(1.16g,6.50mmol)のベンゾニトリル(2.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(2.04g,7.80mmol)を加えて145℃で60時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、褐色固体の1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ヨージド(0.717g,収率25%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-ジプロピルアミノピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.54(d,J=8.1Hz,2H),7.08(d,J=8.1Hz,2H),3.47(dd,J=7.8Hz,4H),2.41~2.32(m,3H),2.25~2.19(m,6H),1.84~1.77(m,6H),1.70(tq,J=7.4,7.8Hz,4H)1.02(t,J=7.4Hz,6H)。
実施例1-3
4-ジブチルアミノピリジン(0.619g,3.00mmol)のベンゾニトリル(1.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(0.944g,3.60mmol)を加えて145℃で54時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、褐色固体の1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ヨージド(0.907g,収率65%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-ジブチルアミノピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.55(d,J=8.0Hz,2H),7.06(d,J=8.0Hz,2H),3.58~3.42(m,4H),2.44~2.31(m,3H),2.31~2.16(m,6H),1.88~1.73(m,6H),1.69~1.56(m,4H),1.42(tq,J=7.3,7.3Hz,4H),0.98(t,J=7.3Hz,6H)。
実施例1-4
4-(ジデシルアミノ)ピリジン(1.12g,3.00mmol)のベンゾニトリル(1.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(0.947g,3.60mmol)を加え、145℃で30時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、シリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/酢酸エチル)で精製して、赤褐色油状の1-(1-アダマンチル)-4-(ジデシルアミノ)ピリジニウム=ヨージド(0.543g,28%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(ジデシルアミノ)ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.57(d,J=7.9Hz,2H),7.03(d,J=7.9Hz,2H),3.47(t,J=7.7Hz,4H),2.42~2.30(m,3H),2.27~2.17(m,6H),1.88~1.73(m,6H),1.70~1.55(m,4H),1.46~1.16(m,28H),0.88(t,J=6.8Hz,6H)。
実施例1-5
4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジン(0.517g,2.70mmol)のベンゾニトリル(1.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(0.786g,3.00mmol)を加え、145℃で13時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、シリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、淡赤色固体の1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ヨージド(0.601g,49%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(N-シクロへキシル-N-メチルアミノ)ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.57(d,J=7.0Hz,2H),7.25~7.07(m,2H),3.98~3.80(m,4H),3.08(s,3H),2.40~2.32(m,3H),2.25~2.18(m,6H),1.85~1.68(m,6H),1.66~1.44(m,6H)1.13~1.08(m,1H)。
実施例1-6
4-(1-ピロリジニル)ピリジン(3.06g,20mmol)に、1-ブロモアダマンタン(4.85g,22mmol)とDMI(7.0mL)を加え、170℃で一昼夜撹拌した。反応液を減圧下でDMIを留去した後に、得られた粘稠性の液体にアセトンを加え、析出した固体をろ取して、白色固体の1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ブロミド(2.57g,35%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピロリジニル)ピリジニウム=ブロミドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.61(d,J=8.0HZ,2H),7.04(d,J=8.0Hz,2H),3.59(m,4H),2.36(m,3H),2.20(m,6H),2.12(quin,J=3.1Hz,4H),1.79(t,J=3.1Hz,6H)。
実施例1-7
オートクレーブ中、4-(1-ピペリジノ)ピリジン(2.43g,15.0mmol)のアセトニトリル(7.5mL)溶液に1-ブロモアダマンタン(4.30g,20.0mmol)を加えて密栓した後、150℃で3日間撹拌した。室温まで冷却した後、析出した固体をろ取し、アセトン/酢酸エチルで洗浄して、白色固体の1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジル)ピリジニウム=ブロミド(2.64g,収率47%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(1-ピペリジノ)ピリジニウム=ブロミドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.61(d,J=8.0Hz,2H),7.25(d,J=8.0Hz,2H),3.73~3.64(m,4H),2.40~2.31(m,3H),2.24~2.16(m,6H),1.82~1.77(m,6H),1.77~1.69(m,6H)。
実施例1-8
オートクレーブ中、4-[1-(3,5-ジメチルピペリジル)]ピリジン(3.14g,16.5mmol)のアセトニトリル(9.0mL)溶液に1-ブロモアダマンタン(4.73g,22.1mmol)を加えて密栓した後、150℃で3日間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液からアセトニトリルを留去し、得られた粘稠性液体をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、白色固体の1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ブロミド(2.03g,収率29%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-[1-(3,5-ジメチルピペリジノ)]ピリジニウム=ブロミドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ8.66(d,J=8.1Hz,2H),7.17(d,J=8.1Hz,2H),4.19~4.05(m,2H),2.69~2.55(m,2H),2.40~2.30(m,3H),2.25~2.15(m,6H),1.98~1.63(m,10H),1.01(d,J=6.6Hz,6H)。
実施例1-9
オートクレーブ中、4-(1-アゼパニル)ピリジン(5.01g,28.4mmol)のアセトニトリル(14mL)溶液に1-ブロモアダマンタン(7.74g,36.0mmol)を加えて密栓した後、150℃で3日間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液からアセトニトリルを留去し、得られた粘稠性液体をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、白色固体の1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミド(2.07g,収率19%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.63(d,J=8.0Hz,2H),7.16(d,J=8.0Hz,2H),3.77~3.61(m,4H),2.41~2.30(m,3H),2.26~2.18(m,6H),1.93~1.82(m,4H),1.82~1.77(m,6H),1.65~1.53(m,4H)。
実施例1-10
4-(1-アゼパニル)ピリジン(3.52g,20.0mmol)のベンゾニトリル(6.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(5.77g,22.0mmol)を加えて、145℃で24時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液からベンゾニトリルを留去し、得られた粘稠性液体をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、赤褐色固体の1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヨージド(7.55g,収率86%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.63(d,J=8.0Hz,2H),7.16(d,J=8.0Hz,2H),3.77~3.61(m,4H),2.41~2.30(m,3H),2.26~2.18(m,6H),1.93~1.82(m,4H),1.82~1.77(m,6H),1.65~1.53(m,4H)。
実施例1-11
実施例1-10と同様な方法で、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヨージドを得、これをメタノール溶液とした。1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヨージド(7.55g,17.2mmol)のメタノール溶液を,陰イオン交換樹脂(アンバーライト IRA-900 Br-型,250cm3)を充填したカラムに通じた後、溶液からメタノールを留去した。得られた固体をアセトンで洗浄して、固体をろ取することで、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミドの固体(4.52g,収率67%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.63(d,J=8.0Hz,2H),7.16(d,J=8.0Hz,2H),3.77~3.61(m,4H),2.41~2.30(m,3H),2.26~2.18(m,6H),1.93~1.82(m,4H),1.82~1.77(m,6H),1.65~1.53(m,4H)。
実施例1-12
4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジン(0.715g,3.00mmol)のベンゾニトリル(1.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(0.865g,3.30mmol)を加えて145℃で16時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、粘稠性液体の1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ヨージド(1.50g,定量的)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-[ビス(2-エトキシエチル)アミノ]ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.44(d,J=8.0Hz,2H),7.31(d,J=8.0Hz,2H),3.85(t,J=5.1Hz,4H),3.71(t,J=5.1Hz,4H),3.48(q,J=7.0Hz,4H),2.44~2.31(m,3H),2.27~2.14(m,6H),1.87~1.73(m,6H),1.15(t,J=7.0Hz,6H)。
実施例1-13
4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジン(2.09g,6.00mmol)のベンゾニトリル(2.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(1.73g,6.60mmol)を加えて145℃で21時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、淡赤色固体の1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ヨージド(2.36g,収率64%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-{ビス[ジ(2-イソプロピルアミノ)エチル]アミノ}ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.57(d,J=7.4Hz,2H),7.03(d,J=7.4Hz,2H),3.64~3.50(m,4H),3.00(sept,J=6.4Hz,4H),2.74~2.58(m,4H),2.43~2.31(m,3H),2.27~2.19(m,6H),1.85~1.75(m,6H),0.98(d,J=6.4Hz,24H)。
実施例1-14
4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジン(0.921g,5.00mmol)のベンゾニトリル(2.5mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(1.46g,5.50mmol)を加え、145℃で26時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、シリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、淡赤色固体の1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ヨージド(1.06g,48%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-(N-メチル-N-フェニルアミノ)ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.71~8.48(m,2H),7.61(brdd,J=7.5,7.5Hz,2H),7.51(brdd,J=7.5,7.5Hz,1H),7.43(d,J=7.5Hz,1H),7.17~6.39(brs,2H),3.52(s,3H),2.31~2.20(m,3H),2.18~2.08(m,6H),1.77~1.66(m,6H)。
実施例1-15
4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジン(0.595g,3.00mmol)のベンゾニトリル(1.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(0.865g,3.30mmol)を加え、145℃で16時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、シリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、淡赤色固体の1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ヨージド(1.07g,77%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-[N-メチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]ピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.77~8.38(m,2H),7.41(d,J=8.2Hz,2H),7.29(d,J=8.2Hz,2H),7.17~6.47(m,2H),3.49(s,3H),3.34(s,3H),2.30~2.20(m,3H),2.18~2.08(m,6H),1.77~1.67(m,6H)。
実施例1-16
4-ジフェニルアミノピリジン(0.739g,3.00mmol)のベンゾニトリル(1.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(0.865g,3.30mmol)を加えて145℃で20時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、白色固体の1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ヨージド(1.44g,収率94%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-ジフェニルアミノピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.74(d,J=7.8Hz,2H),7.50(dd,J=7.4,7.8Hz,4H),7.40(t,J=7.4Hz,2H),7.29(d,J=7.8Hz,4H),6.99(d,J=7.8Hz,2H),2.41~2.33(m,3H),2.33~2.25(m,6H),1.89~1.69(m,6H)。
実施例1-17
4-カルバゾリルピリジン(76.7mg,0.314mmol)のベンゾニトリル(2.0mL)溶液に1-ヨードアダマンタン(90.3mg,0.345mmol)を加えて145℃で20時間撹拌した。室温まで冷却した後、反応液をシリカカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール)で精製して、褐色固体の1-(1-アダマンチル)-4-カルバゾリルピリジニウム=ヨージド(47.4mg,収率26%)を得た。
1-(1-アダマンチル)-4-カルバゾリルピリジニウム=ヨージドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ9.58(brd,J=7.0Hz,2H),8.38(brd,J=7.0Hz,2H),8.02~7.94(m,2H),7.85(brd,J=7.6Hz,2H),7.49~7.41(m,2H),7.41~7.32(m,2H),2.49~2.44(m,6H),2.44~2.37(m,3H),1.90~1.75(m,6H)。
実施例1-18
実施例1-10及び実施例1-11と同様な方法で、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミド(0.695g,1.78mmol)を得、これを超純水(12mL)に溶解した。これにイオン交換樹脂(Amberlite IRA-900 OH-型)(12.7g)を加え、穏やかに撹拌した後に、92時間静置した。これをろ過し、超純水で洗浄して、1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヒドロキシド水溶液(56.4g)を得た。0.05M塩酸で滴定した結果、交換率84%であった。
1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ヒドロキシドのNMRスペクトル:1H-NMR(400MHz,D2O):δ8.25(d,J=8.1Hz,2H),6.92(d,J=8.1Hz,2H),3.69~3.64(m,4H),2.31~2.24(m,3H),2.16~2.09(m,6H),1.85~1.68(m,10H),1.58~1.49(m,4H)。
(AFX型ゼオライトの合成)
実施例2-1
実施例1-9で得られた1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミド、48%NaOH水溶液、Y型ゼオライト(SiO2/Al2O3比=24.2)を混合し組成物を得た。得られた組成物の組成を示す。
SiO2/Al2O3比 = 24.2
OH/SiO2比 = 0.25
Na/SiO2比 = 0.25
SDA/SiO2 = 0.10
H2O/SiO2比 = 25
組成物の種晶含有量が3.0重量%となるように、組成物にAFX型ゼオライトを添加した後、十分に撹拌した。撹拌後の組成物をステンレス製オートクレーブに密閉し、当該オートクレーブを回転させながら、180℃で168時間加熱して生成物を得た。
生成物を濾過、洗浄し、大気中110℃で一晩乾燥させた。生成物はAFX型ゼオライトの単一相であり、SiO2/Al2O3は23.7であった。
本実施例のAFX型ゼオライトのXRDパターンを図1に、SEM観察図を図2に示す。
実施例2-2
実施例1-11で得られた1-(1-アダマンチル)-4-(1-アゼパニル)ピリジニウム=ブロミドを使用したこと、Y型ゼオライトのかわりにアルミノシリケートゲル(SiO2/Al2O3=22.0)を使用したこと、及び、組成物を180℃で101時間加熱したこと以外は実施例2-1と同様の方法で生成物を得、これを濾過、洗浄及び乾燥した。
生成物はAFX型ゼオライトの単一相であり、SiO2/Al2O3が18.7であった。
本実施例のAFX型ゼオライトのXRDパターンを図3に、SEM観察図を図4に示す。