JPWO2007063959A1 - P−n結合を含むホスホニウムカチオンを有するイオン液体およびその製造方法 - Google Patents

P−n結合を含むホスホニウムカチオンを有するイオン液体およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

下記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体。このイオン液体は、広範囲な温度領域において安定な液状を呈すると共に、電気化学安定性に優れ、蓄電用デバイス、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、色素増感型太陽電池、燃料電池または反応溶媒等に有用なものである。

Description

本発明は、広範な温度領域において液状を呈し、電気化学安定性に優れたイオン液体およびその製造方法と、それを利用した蓄電用デバイス、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、色素増感型太陽電池、燃料電池、反応溶媒等の各種の用途に関する。
イミダゾリウム系に代表されるような、粘度および融点の比較的低いカチオンとして形成されるイオン液体は、従来から多数報告されている。しかしこれらのイオン液体は、還元安定性が低く、電位窓が狭いため安定性に欠け、蓄電用デバイス向け電解質への適応が難しいなどの欠点があるものが多い。更に、比較的融点が低いイオン液体の中には熱分解温度が低く安定性に欠けると思われる例もある。(特許文献1、非特許文献1および2参照)
広範な温度領域において安定であるイオン液体としては、アンモニウムカチオンに代表されるようなN原子を含むオニウムをカチオンとして形成されるイオン液体が報告されている。しかしながら、アンモニウム系カチオンを有するイオン液体は比較的融点、粘度が高く、室温付近で粘度の低い液体となる構造はほんの一部である。(特許文献2、特許文献3、および非特許文献3〜6参照)
すなわち、広範な温度領域において安定した液状を呈し、更に電気化学安定性に優れたイオン液体が少ないことが、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、燃料電池あるいは色素増感型太陽電池、または蓄電用デバイス向け電解質、電解液あるいは添加剤としての応用に関し大きな障害となっている。
特表2001−517205号公報 国際公開第02/076924号パンフレット 特開2003−331918号公報 萩原理加、Electrochemistry、70, No.2, 130(2002) Y.Katayama, S.Dan, T.Miura and T.Kishi, Journal of The Electrochemical Society, 148(2), C102-C105 (2001) 松本一、宮崎義憲、溶融塩および高温化学、44, 7(2001) H.Matsumoto, M.Yanagida, K.Tanimoto, M.Nomura, Y.Kitagawa and Y.Miyazaki, Chem. Lett, 8, 922(2000) D.R.MacFarlane, J.Sun, J.Golding, P.Meakin and M.Forsyth, Electrochemica Acta, 45, 1271(2000) Doulas R. MacFarlane, Jake Golding, Stewart Forsyth, Maria Forsyth and Glen B. Deacon, Chem. Commun., 1430(2001)
本発明は、広範囲の温度領域において安定した液状を呈し、電気化学安定性に優れたイオン液体とその製造方法を提供することを目的とし、更には、上記のような電解液、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ、色素増感型太陽電池、燃料電池もしくは反応溶媒等に使用する材料としての利用が可能なイオン液体、特には、室温付近において安定な液状を呈するイオン液体を提供することを目的とするものであって、具体的には、新規なホスホニウムカチオンを含有するイオン液体を提供することを目的とする。
本発明者らは、カチオン成分とアニオン成分からなる多数の塩を合成し、上記目的を達成するためのイオン液体について鋭意検討した結果、少なくとも1つのP−N結合を含むホスホニウムイオン、特に下記一般式(1)で示される有機カチオンの群から選ばれる一種または複数種の成分をカチオン成分として含むイオン液体が、広範な温度領域において安定で、電気化学安定性に優れたイオン液体を構成し得ることを見出した。
Figure 2007063959
[式中の置換基R1〜R11は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R11はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基R1〜R11のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、置換基R1〜R11のうちの任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。また、これらの置換基R1〜R11に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-, -PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。X、XおよびXは互いに独立して、N原子、O原子、S原子、またはC原子を示す。ただし、X、XおよびXのうちの二つがN原子となることはない。また、R、RまたはR11は、X、XまたはXがC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがC原子の場合は、X、R、RおよびRが、XがC原子の場合は、X、R、RおよびRが、XがC原子の場合は、X、R、R10およびR11が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、R、RまたはR10は、X、XまたはXがN原子もしくはC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびR10が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、点線は、共役構造を示す。]
すなわち、本発明は、「P−N結合を1個、2個または4個含むホスホニウムイオンをカチオン成分として含むイオン液体」、「前記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体」、および、「カチオン成分とアニオン成分とからなるイオン液体であって、カチオン成分が前記一般式(1)で示されるカチオン成分の群から選ばれる一種または複数種であるイオン液体」を提供することにより、前記目的を達成したものである。
実施例2のメチルブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドのCV曲線を示すグラフである。 実施例6のジメチルブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドのCV曲線を示すグラフである。 実施例13のトリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドのCV曲線を示すグラフである。
前記一般式(1)で示されるカチオン成分としては、前記一般式(1)中の置換基R1〜R11が、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基であり、これらの置換基R1〜R11のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換され、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換されたものであることが好ましい。更に、これらの置換基R1〜R11に含まれる炭素原子が、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,および-NR'-[ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す。]の群から選択された原子および/または原子団によって置換されたものであることが好ましい。更に好ましくは、前記一般式(1)中のR1〜R11が、それぞれC1〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基(R1〜R11は互いに同種でも異種であってもよい)のものが挙げられる。
本発明で用いられるアニオン成分は、[RSO3],[Rf SO3],[(Rf SO2)2N],[(Rf SO2)3C],[(FSO2)3C],[ROSO3],[RC(O)O],[Rf C(O)O],[CCl3C(O)O],[(CN)3C],[(CN)2CR],[(RO(O)C)2CR],[R2P(O)O],[RP(O)O2]2−,[(RO)2P(O)O], [(RO) P(O)O2]2−,[(RO)(R) P(O)O],[Rf 2P(O)O],[Rf P(O)O2]2−,[B(OR)4],[N(CF3)2],[N(CN)2],[AlCl4],PF6 ,[Rf PF5],[Rf3 PF3] -,BF4 ,[Rf BF3],SO4 2- ,HSO4 ,NO3 ,F,Cl,Br,およびI[式中の置換基Rはそれぞれ、H原子、ハロゲン原子、C1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C10の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C10の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基のいずれかを示す。これらの置換基Rに含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に、あるいは、CN基、NO2 基によって部分的に置換できる。また、これらの置換基Rに含まれる炭素原子は、-O-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NR'-,-N(R')2,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1 〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。また、Rfはフッ素含有置換基である。]の群の中から選ばれる一種または複数種が挙げられる。これらアニオン成分は、前記カチオン成分との組み合わせにより、広範な温度領域において安定な液体として存在し、電気化学安定性に優れたイオン液体を構成し得る。ここで「広範な温度領域において安定な液体として存在する」とは、現在一般的なイオン液体の定義となっている100℃付近で液体、かつ熱分解温度が融点より凡そ200度以上高いこと、つまりこの広い温度領域において安定な液体として存在する事を指す。
そして、前記一般式(1)の対イオンとして用いられるこれらアニオン成分の好ましい種類は、[RSO3],[Rf SO3],[(Rf SO2)2N],RfCOO,PF6 ,BF4 ,[Rf BF3] -,[B(OR)4], [N(CN)2],[AlCl4],SO4 2−,HSO4 ,NO3 ,F,Cl,Br,およびIの群の中から選ばれる一種または複数種であり、更に好ましくは、[RSO3],[Rf SO3],[(Rf SO2)2N], RfCOO,PF6 ,BF4 ,[Rf BF3] -,[B(OR)4],[N(CN)2],[AlCl4],SO4 2−,HSO4 ,およびNO3 の群の中から選ばれる一種または複数種である。
前記カチオン成分とこれら好ましいアニオン成分との組み合わせが、より好ましい特性、すなわち、低温からの広範な温度領域において安定な液状を呈すると共に電気化学安定性に優れたイオン液体を構成し得る。
また、前記一般式(1)の対イオンであるアニオン成分が、[RSO3],[Rf SO3],[(Rf SO2)2N],RfCOO,PF6 ,BF4 ,[Rf BF3] -,[B(OR)4], [N(CN)2],[AlCl4],SO4 2−,HSO4 ,NO3 ,F,Cl,Br,およびIの群の中から選ばれる一種または複数種であり、かつ、前記一般式(1)中のR1〜R11が、それぞれH原子、C1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基(R1〜R11は互いに同種でも異種であってもよい)であるイオン液体が特に好ましい。
また、前記一般式中のカチオンの対称性を低くすることにより、例えばR1〜R11の少なくとも一つが異なる基とすることにより、低融点のイオン液体が得られる。
そこで低融点に重点を置くイオン液体を構成したい場合は、前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つが、C4〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、残りのRnが、H原子もしくはC1〜C4の直鎖状のアルキル基であるカチオン成分を有するイオン液体や、R1〜R11の少なくとも一つがシリル基もしくは環構造を有し、残りのRnが、H原子もしくはC1〜C4の直鎖状のアルキル基であるカチオン成分を有するイオン液体があげられる。特に好ましい組み合わせ例としては、X1、X2およびX3がC原子、R1がプロピル基、R2,R3がH原子、R4、R5がエチル基、かつR6〜R11がH原子であるホスホニウムカチオン、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2がブチル基、R4、R5、R6、R7、R9、R10がエチル基であるホスホニウムカチオン、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2、R4,R6、R9がメチル基、R5、R7、R10がブチル基であるホスホニウムカチオン、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2がエチル基、R4、R6、R9がメチル基、R5、R7、R10がブチル基であるホスホニウムカチオンなどがあげられる。
またカチオンの対称性を下げることによる融点への影響の例として、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2、R4、R5、R6、R7.R9、R10がすべてエチル基であるカチオンと(CF3SO22N−アニオンからなるイオン液体の融点は約90℃であるのに対し、X1、X2およびX3がN原子、R1、R2がブチル基、R4、R5、R6、R7.R9、R10がすべてエチル基であるカチオンと(CF3SO22N−アニオンからなるイオン液体の融点は約25℃であり、対称性を下げることにより融点を約65℃下げることを確認できている。
またこれらカチオンと組み合わせるアニオン成分としては、(CF3SO2)2-,PF6 -およびBF4 -のいずれか、特に好ましくは(CF3SO22-またはBF4 -のアニオン成分である。このような低い融点のイオン液体は単独での電解液としての使用が可能であったり、低温での反応溶媒としての利用が可能であったりと、利用できる分野を大きく広げることができる。
以上の本発明のイオン液体は、広範な温度領域において安定で、かつ電気化学安定性にも優れたイオン液体である。そのため、本発明のイオン液体は、蓄電用デバイスの電解質、電解液あるいは添加剤等、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ、燃料電池あるいは色素増感型太陽電池、アクチュエータ、潤滑油に使用される材料として、また、各種反応に使用する反応溶媒として有用である。更に強アルカリに対しても安定であるため、アルカリ雰囲気反応溶媒としても使用可能である。従来用いられている可塑剤の代わりにイオン液体を使用することで熱安定性が著しく高まる結果が知られている。
イオン液体中でのAlやAl−Mn,Al−Ti,Al−Mg,Al−Crなどのアルミニウム合金の電析が報告されている。
イオン液体をポリマー化することでイオンを高密度に含有するイオン液体の難燃性、電気化学的安定性といった特異な性質を有する高分子材料が設計可能である。
なお、前記一般式(1)に示したカチオンは、便宜上P原子上に陽電荷を置いたホスホニウムカチオンとして表しているが、電荷が分子内で非局在化しているものと考えられる。
前記一般式(1)で示されるカチオン成分を含むイオン液体の代表的な合成方法を下記に示す。
Figure 2007063959
原料となる前記一般式(2)または(3)で示される有機物に、アルキル化剤(R7W)を滴下し、所定の温度、時間、反応させる。超純水、またはジエチルエーテル等で洗浄した後、真空乾燥する。アルキル化剤(R7W)としては、ヨウ化アルキル、臭化アルキル、塩化アルキル、硫酸ジアルキルエステル、スルホン酸ジアルキルエステル、炭酸ジアルキルエステル、りん酸トリアルキルエステル、モノ−あるいはポリ−フルオロアルキルスルホン酸アルキルエステル、パーフルオロアルキルスルホン酸アルキルエステル、モノ−あるいはポリ−フルオロカルボン酸アルキル、パーフルオロカルボン酸アルキル、硫酸、硝酸、塩酸等を挙げることができる。
P−N結合を4個含む前記一般式(1)で示されるカチオン成分を含むイオン液体は、例えば次のようにして得られる。
Figure 2007063959
ただし、R1=R2でもよい。
原料となる前記一般式(4)で示される有機物に、アルキル化剤(R1WおよびR2W)を滴下し、所定の温度、時間、反応させる。超純水、またはジエチルエーテル等で洗浄した後、真空乾燥する。アルキル化剤(R1WおよびR2W)としては、ヨウ酸アルキル、臭化アルキル、塩化アルキル、硫酸ジアルキルエステル、スルホン酸ジアルキルエステル、炭酸ジアルキルエステル、りん酸トリアルキルエステル、モノ−あるいはポリ−フルオロアルキルスルホン酸アルキルエステル、パーフルオロアルキルスルホン酸アルキルエステル、モノ−あるいはポリ−フルオロカルボン酸アルキル、パーフルオロカルボン酸アルキル、硫酸、硝酸、塩酸等を挙げることができる。
また、例えば、下記の方法でアニオン交換することによって、異なるアニオンを有するイオン液体とすることも可能である。
Figure 2007063959
ここで、イオン結合性化合物Aとしては、例えば、LiN(CFSO,NaN(CFSO,KN(CFSO,CFSOLi,CFSONa,CFCFCFCFSOLi,CFSOK,CFCHSOLi,CFCHSONa,CFCHSOK,CFCOOLi,CFCOONa,CFCOOK,CFCOOAg,CFCFCFCOOAg,LiPF,NaPF,KPF,LiBF,NaBF,KBF,NHBF,KCBF,LiB(C,LiSbF,NaSbF,KSbF,NaN(CN),AgN(CN),NaSO,KSO,NaNO,KNO等が挙げられるが、上記化合物に限られるものではない。
前記一般式(5)中の置換基R1〜R7および前記一般式(6)中のR1、R2、R4〜R7、R9、R10は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。これらの置換基はそれぞれ、H原子、ハロゲン原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2 〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、R1〜R7のうちの任意の置換基、またはR1、R2、R4〜R7、R9およびR10のうちの任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。これらの置換基に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。
上記のハロゲン原子としては、F,Cl,BrおよびIを挙げることができる。
上記のシクロアルキル基としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等を挙げることができる。また、該シクロアルキル基は、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基等の不飽和結合を有するものも含み、また、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。
また、上記の複素環基としては、ピロジニル、ピロリニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラロゾリジニル、ピラゾニル、ピペリジル、ピペラジニル、モルホリニル、チエニル基等を挙げることができる。また、これらの複素環基にはアルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、チオール基、アルキルチオ基並びにハロゲン原子を、一個または複数個含有していてもよい。
また、上記のアリール基としては、フェニル、クメニル、メシチル、トリル、キシリル基等(これらのアリール基にはアルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アシル基、ホルミル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、チオール基、アルキルチオ基並びにハロゲン原子を、一個または複数個含有していてもよい)を挙げることができる。
更に、メトキシメチル、メトキシエチル、エトキシメチル、エトキシエチル等のアルコキシアルキル基や、トリメチルシリル基等のトリアルキルシリル基などを挙げることができる。
そして、前記一般式(4)または(5)で示される化合物と反応させ、組み合わされるアニオン成分Qとしては、前述のアニオン成分を挙げることができる。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
(a)クロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた300mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン10.0g(0.0728mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、ジエチルアミン30.0ml(0.291mol)を、3時間かけてゆっくり滴下した。窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、77.8−78.2℃)。透明液体のクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィンが8.07g得られた。収率は53%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.20-3.14(m, 8H)
1.14(t, 12H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ160.56(s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(b)メチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィンの調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(a)で得られたクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィン8.07g(0.038mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を38ml滴下した。15分攪拌したあと、ゆっくりと昇温してから、45分間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、63.9−65.7℃)。透明液体のメチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィンが5.10g得られた。収率は71%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.05-2.92 (m, 8H)
1.26(d,3H)
1.00(t,12H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ79.19 (m,1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(c)ジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸メチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(b)で得られたメチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィン2.82g(0.0148mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジメチル1.7ml(0.018mol)を滴下した。室温で4時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸メチルを4.25g得た。収率は91%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置 (BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.98(s,3H)
3.20-3.08 (m,8H)
2.14(d,6H)
1.19(t,12H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.19(m,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
(d)ジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(c)で得られたジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸メチル4.25g(0.0134mol)と超純水25mlを加え、攪拌しながらLiTFSI4.2g(0.015mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエパボレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてジメチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを4.77g得た。収率は73%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.15-3.04 (m, 8H)
1.95(d, 6H)
1.17(t, 12H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.93(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ59.70(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は38.7℃、結晶化温度は29.4℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は398.6℃であった。
実施例2
(e)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(b)で得られたメチルビス(ジエチルアミノ)ホスフィン2.28g(0.012mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル2.85ml(0.0144mol)を滴下した。室温で21時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、黄色液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルを3.13g得た。収率は65%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ4.03(t, 2H)
3.20-3.08(m, 8H)
2.47-2.37(m, 2H)
2.12(d, 3H)
1.67-1.37(m, 8H)
1.19(t, 12H)
0.97(t, 3H)
0.91(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ65.23(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
(f)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル3.13g(0.0078mol)と超純水25mlを加え、攪拌しながらLiTFSI2.5g(0.086mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを3.02g得た。収率は73%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.15-3.04 (m, 8H)
2.27-2.18(m, 2H)
1.91(d, 3H),
1.55-1.42(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.86(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.86(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は15.9℃、結晶化温度は−10.5℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は394.3℃であった。
また、交流インピーダンス法(北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000)による25℃における導電率は0.088Sm-1であった。
更に、作用電極および対極をPtとして、参照電極にLiを用いて、北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000を用いて測定したサイクリックボルタモグラムより、電位窓はLi/Li+に対して、−0.1V〜4.7Vであった。メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドのCV曲線を図1に示す。
(g)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムテトラフルオロボレートの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル2.00g(0.0050mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらNH4BF40.6g(0.0055mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水50mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムテトラフルオロボレートを0.93g得た。収率は53%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.12(m, 8H)
2.28(m, 2H)
1.97(d, 3H)
1.57-1.46(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-152.51(d, 4F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ63.80(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は16.9℃、結晶化温度は−19.9℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は363.0℃であった。
(h)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファートの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル2.00g(0.0050mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiPF60.84g(0.0055mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水50mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファートを1.78g得た。収率は83%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.11(m, 8H)
2.23(m, 2H)
1.92(d, 3H),
1.58-1.43(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-72.75(d, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ 63.80(m, 1P)
-144.29(hept, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は140.0℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は373.0℃であった。
実施例3
(i)ビス(ジエチルアミノ)(トリメチルシリルメチル)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの3口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、マグネシウム 0.36g(14.8mmol)と無水ジエチルエーテル10mlを仕込んだ。数滴の1,2−ジブロモエタンを加えマグネシウムを活性化してから、クロロメチルトリメチルシラン2.0ml(14.2mmol)を発熱に気をつけながら滴下した。1時間ドライヤーで穏やかに加熱しながら攪拌すると、溶液は暗色に変化した。その後、−78℃に冷却してから(a)で合成したクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィン3.0g(14.2mmol)を滴下し、室温に戻してから1時間還流した。ろ過し、結晶を無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行い(0.2kPa/74.3−79.5℃)、無色透明液体のビス(ジエチルアミノ)(トリメチルシリルメチル)ホスフィンが2.29g得られた。収率は62%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.98-2.84(m, 8H)
0.95(m, 14H)
0.00(s, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ84.01(s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(j)ビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウム硫酸メチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(i)で得られたビス(ジエチルアミノ)(トリメチルシリルメチル)ホスフィン1.15g(0.0044mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジメチル0.50ml(0.0053mol)を滴下した。室温で18時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウム硫酸メチルを1.34g得た。収率は79%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.49(s, 3H)
3.33-3.20(m, 8H)
2.27-2.16(m, 5H)
1.21(t, 9H)
0.30(s, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.07(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
(k)ビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(j)で得られたビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウム硫酸メチル1.34g(0.0035mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiTFSI1.1g(0.0038mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水20mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてビス(ジエチルアミノ)(メチル)(トリメチルシリルメチル)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを1.13g得た。収率は58%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.09(m, 8H)
1.94 (d, 3H)
1.70(d, 2H)
1.17(t, 9H)
0.25(s, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.78(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ60.62(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は32.1℃、結晶化温度は12.2℃、ガラス転移温度は−65.8であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は229.8℃であった。
実施例4
(l)1,1−ビス(ジエチルアミノ)−3−メチル−3−ホスホレニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの3口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、塩化アルミニウム1.90g(0.0142mol)と無水ジクロロメタン30mlを加え、氷冷しながら(a)で合成したクロロビス(ジエチルアミノ)ホスフィン3.0g(0.0142mol)を無水ジクロロメタン25mlに溶かした溶液を滴下した。1時間攪拌したあと、0℃に冷却してからイソプレン1.42ml(0.0142mol)を滴下した。室温で1時間攪拌した。その後LiTFSI4.5g(0.016mol)を加え、室温で一晩攪拌した。その後、超純水で濁らなくなるまで洗い、有機相をロータリーエバポレーターで濃縮した後、ジエチルエーテルで3回洗浄し、80℃で真空乾燥した。白色結晶として1,1−ビス(ジエチルアミノ)−3−メチル−3−ホスホレニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを0.94g得た。収率は13%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ5.69(d, 1H)
3.15(m, 8H)
3.00-2.91(m, 4H)
1.92(s, 3H)
1.19(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.87(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ81.46(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は33.3℃、結晶化温度は22.1℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は346.1℃であった。
実施例5
(m)クロロ(N,N’−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた1000mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン31.9g(0.233mol)と無水ジエチルエーテル500mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N,N'−ジメチルエチレンジアミン25.0ml(0.233mol)を、ゆっくり滴下した。さらにトリエチルアミン65.0ml(0.465mol)をゆっくり滴下した。室温で1時間半攪拌した後、窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、44−52℃)。透明液体のクロロ(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンが16.28g得られた。収率は46%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.32(d, 4H)
2.78(d, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ171.30(s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(n)メチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンの調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(m)で得られたクロロ(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィン8.00g(0.0524mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を53ml滴下した。攪拌しながら、ゆっくりと昇温してから、1時間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(4.6kPa、62.3℃)。透明液体のメチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィンが3.76g得られた。収率は54%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.21-3.16 (m, 2H)
3.01-2.96(m, 2H)
2.64(d, 6H)
0.89(d, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ118.38 (s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(o)メチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムアイオダイドの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(n)で得られたメチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィン0.80g(0.0061mol)を加え、氷冷した後、n−ブチルアイオダイド1.15g(0.0062mol)を滴下した。室温で16時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムアイオダイドを1.65g得た。収率は86%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:D2O, 標準物質: 2,2-ジメチル-2-シラペンタン-5-スルホネート)
δ3.28(d-d, 4H)
2.68 (d, 6H)
2.24(m, 2H)
1.75(d, 3H)
1.39-1.30(m, 4H)
0.81(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒: D2O, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ80.69(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
(p)メチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(o)で得られたメチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムアイオダイド1.65g(0.0052mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiTFSI1.7g(0.0057mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で15時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水20mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを0.31g得た。収率は13%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.38(d-d, 4H)
2.80 (d, 6H)
2.27(m, 2H)
1.84(d, 3H)
1.47-1.36(m, 4H)
0.93(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.95(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ80.66(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は30.7℃、結晶化温度は5.9℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は337.2℃であった。
実施例6
(q)ジクロロ(ジエチルアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた300mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン6.0ml(0.069mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、ジエチルアミン7.1ml(0.069mol)を、3時間かけてゆっくり滴下した。窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.4kPa、27.3−28.2 ℃)。透明液体のジクロロ(ジエチルアミノ)ホスフィンが6.84g得られた。収率は57%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.40-3.29(m, 4H)
1.19(t, 8H),
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ162.67(s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(r)ジメチル(ジエチルアミノ)ホスフィンの調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(q)で得られたジクロロ(ジエチルアミノ)ホスフィン5.23g(0.0312mol)と無水ジエチルエーテル60mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を60ml滴下した。15分攪拌したあと、ゆっくりと昇温してから、45分間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(10.8kPa、69.5−70.0℃)。透明液体のジメチル(ジエチルアミノ)ホスフィンが1.87g得られた。収率は45%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.97-2.86(m, 4H)
1.09(d, 6H)
1.01(t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ35.04 (m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(s)ジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(r)で得られたジメチル(ジエチルアミノ)ホスフィン0.62g(0.0046mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル1.1ml(0.0056mol)を滴下した。室温で42時間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルを1.18g得た。収率は75%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:acetone-d6, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.85(t, 2H)
3.27(m, 4H)
2.53(m, 2H)
2.16(d, 6H)
1.62-1.39(m, 8H)
1.19(t, 6H)
0.98-0.88(m, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒acetone-d6, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ61.67(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(t)ジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(s)で得られたジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.15g(0.0034mol)と超純水25mlを加え、攪拌しながらLiTFSI1.2g(0.0042mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で14時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを1.39g得た。収率は87%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10(m, 4H)
2.19(m, 2H)
1.91(d, 6H)
1.48(m, 4H)
1.17(t, 6H)
0.95(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.93(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ59.45(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は−1.1℃、結晶化温度は−19.1℃、ガラス転移温度は−77.3℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は284.0℃であった。
また、交流インピーダンス法(北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000)による25℃における導電率は0.123Sm−1であった。
更に、作用電極および対極をPtとして、参照電極にLiを用いて、北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000を用いて測定したサイクリックボルタモグラムより、電位窓はLi/Liに対して、0V〜4.7Vであった。ジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドのCV曲線を図2に示す。
(u)ジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファートの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(s)で得られたジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.00g(0.0029mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiPF60.49g(0.0032mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で14時間攪拌した。得られた塩20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水50mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてジメチルn−ブチル(ジエチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファートを0.62g得た。収率は46%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10(m, 4H)
2.19(m, 2H)
1.91(d, 6H)
1.48(m, 4H)
1.17(t, 6H)
0.95(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-71.70(d, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ 59.94(m, 1P)
-144.24(hept, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は138.1℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は317.1℃であった。
実施例7
(v)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビス(オキサラト)ボレートの調製
マグネチックスターラーを備えた100mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.33g(0.0033mol)とアセトニトリル10mlを加え、攪拌しながらリチウムビス(オキサラト)ボレート0.64g(0.0033mol)を30mlのアセトニトリルに溶解した溶液を加え室温で2日間攪拌した。析出した塩をろ別し、ロータリーエバポレーターにて減圧濃縮した。これをジクロロメタンに溶解し、超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビス(オキサラト)ボレートを1.25g得た。収率は87%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.08 (m, 8H)
2.22(m, 2H)
1.91(d, 3H)
1.46(m, 4H)
1.16(t, 12H)
0.94(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.40(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。その結果、ガラス転移温度は−52.9℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は284.3℃であった。
(w)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムトリフルオロスルホネートの調製
マグネチックスターラーを備えた30mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル0.50g(0.0013mol)を加え、攪拌しながらリチウムトリフルオロスルホネート0.20g(0.0014mol)を10mlの超純水に溶解した溶液を加え室温で20時間攪拌した。水層を取り除き、超純水で3回洗浄したあと、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムトリフルオロスルホネートを0.23g得た。収率は46%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.12 (m, 8H)
2.33(m, 2H)
2.02(d, 3H)
1.50(m, 4H)
1.19(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.28(s, 3F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ62.21(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。その結果、融点は74.8℃、結晶化温度は56.4℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は311.8℃であった。
(x)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムパーフルオロn−ブチルスルホネートの調製
マグネチックスターラーを備えた30mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル0.50g(0.0013mol)を加え、攪拌しながらリチウムパーフルオロn−ブチルスルホネート0.42g(0.0014mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で16時間攪拌した。水層を取り除いたあと、超純水で3回洗浄し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムパーフルオロn−ブチルスルホネートを0.54 g得た。収率は79%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.12 (m, 8H)
2.32(m, 2H)
2.02(d, 3H)
1.49(m, 4H)
1.18(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ -80.91(t-t, 3F)
-114.71(m, 2F)
-121.63(m, 2F)
-125.99(m, 2F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ64.09(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は6.1℃、結晶化温度は−19.2℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は328.8℃であった。
(y)メチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムペンタフルオロエチルトリフルオロボレートの調製
マグネチックスターラーを備えた30mlのナスフラスコに(e)で得られたメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル0.50g(0.0013mol)を加え、攪拌しながらカリウムペンタフルオロエチルトリフルオロボレート0.31g(0.0014mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で20時間攪拌した。水層を取り除いたあと、超純水100mlで3回洗浄し、80℃で真空乾燥した。白色固体としてメチルn−ブチルビス(ジエチルアミノ)ホスホニウムペンタフルオロエチルトリフルオロボレートを0.48g得た。収率は88%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10 (m, 8H)
2.22(m, 2H)
1.91(d, 3H)
1.48(m, 4H)
1.17(t, 12H)
0.97(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ -83.80(q, 3F)
-136.81(q, 2F)
-154.33(q, 2F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ63.38(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は126.7℃、結晶化温度は120.6℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は289.6℃であった。
実施例8
(z)クロロ(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた1000mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン4.2ml(0.049mol)と無水ジエチルエーテル300mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミン5g(0.049mol)を、ゆっくり滴下した。さらにトリエチルアミン14ml(0.098mol)をゆっくり滴下した。室温で2時間攪拌した後、窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.7kPa、90℃)。透明液体のクロロ(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンが2.30g得られた。収率は29%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.00(m, 4H)
2.68(d, 6H)
1.90(m, 2H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ161.10(s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(aa)メチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンの調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた200mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(z)で得られたクロロ(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィン2.30g(0.014mol)と無水ジエチルエーテル120mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、1mol/LのCH3Liジエチルエーテル溶液を14ml滴下した。攪拌しながら、ゆっくりと昇温してから、1時間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(5.0kPa、80℃)。透明液体のメチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィンが1.11g得られた。収率は54%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.16 (m, 2H)
2.68(m, 2H)
2.63(d, 6H)
2.14(m, 1H)
1.35(m, 1H)
1.16(d, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ90.09 (s, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(ab)メチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウム硫酸n-ブチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(aa)で得られたメチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスフィン0.80g(0.0054mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル1.1ml(0.0054mol)を滴下した。30℃で3日間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、黄色液体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチルを1.0g得た。収率は52%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で 行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒: CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ4.02(t, 2H)
3.26(m, 2H)
3.14(m, 2H)
2.61 (d, 6H)
2.50(m, 2H)
2.13(d, 3H)
1.99(m, 2H)
1.64(m, 2H)
1.42(m, 6H)
0.95(m, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒: CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ71.32(s, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
(ac)メチルn−ブチル(N,N’−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(ab)で得られたメチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウム硫酸n−ブチル1.00g(0.0028mol)と超純水10mlを加え、攪拌しながらLiTFSI0.86g(0.0030mol)を10mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で20時間攪拌した。得られた塩を20mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水20mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。黄色透明液体としてメチルn−ブチル(N,N'−ジメチル−1,3−プロピレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを1.00g得た。収率は76%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.22(m, 4H)
2.76(d, 6H)
2.28(m, 2H)
2.01(m, 2H)
1.88(d, 3H)
1.46(m, 4H)
0.97(t, 6H),
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.79(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ69.52(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は36.2℃、結晶化温度は−24.6℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は285.5℃であった。
実施例9
(ad)ジクロロ(N−メチルエチルアミノ)オキシリンの調製
滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた1000mlの3つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、塩化ホスホリル19ml(0.208mol)と無水ジエチルエーテル400mlを加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N−メチルエチルアミン18.1ml(0.208mol)をゆっくり滴下し、その後、トリエチルアミンを29ml(0.208mol)を滴下し、氷冷下で1時間攪拌した。窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(1.3kPa、80℃)。透明液体のジクロロ(N−メチルエチルアミノ)オキシリンが32.68g得られた。収率は89%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.32(m, 2H)
2.86(d, 3H)
1.24(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ17.88(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(ae)ジメチル(N−メチルエチルアミノ)オキシリンの調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた300mlの四つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(ad)で得られたジクロロ(N−メチルエチルアミノ)オキシリン15.00g(0.08500mol)と無水ジエチルエーテル100mlを加え、−78℃に冷却した後攪拌しながら、3mol/LのCHMgBrジエチルエーテル溶液を57ml滴下した。15分攪拌したあと、ゆっくりと昇温してから、3時間還流した。室温に戻してから窒素雰囲気下で加圧ろ過を行い、結晶を3回無水ジエチルエーテルで洗った。減圧蒸留にて精製を行った(0.1kPa、50−55℃)。透明液体のジメチル(N−メチルエチルアミノ)オキシリンが1.42g得られた。収率は12%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.02(m, 2H)
2.63(d, 3H)
1.46(d, 6H)
1.14(t, 3H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.28(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(af)ジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウム硫酸n−ブチルの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlの2つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、(ae)で得られたジメチル(N−メチルエチルアミノ)オキシリン1.42g(0.0105mol)を加え、氷冷した後、硫酸ジn−ブチル2.5ml(0.0126mol)を滴下した。30℃で7日間攪拌したあと、ジエチルエーテルで3回洗った。室温で真空乾燥することで、白色固体としてジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウム硫酸n−ブチルを2.59g得た。収率は71%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:acetone-d6, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ4.24(m, 2H)
3.84(t, 2H)
3.34(m, 2H)
2.96(d, 3H)
2.32(d, 6H)
1.73-1.34(m, 8H)
1.25(t, 3H)
0.99-0.88(m, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒acetone-d6, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ80.00(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
(ag)ジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドの調製
マグネチックスターラーを備えた50mlのナスフラスコに(af)で得られたジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウム硫酸n−ブチル2.59g(0.0075mol)を加え、攪拌しながらLiTFSI2.6g(0.0090mol)を25mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で14時間攪拌した。得られた塩を50mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を超純水100mlで3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。透明液体としてジメチル(N−メチルエチルアミノ)n−ブトキシホスホニウムビストリフルオロメタンスルホニルイミドを2.94g得た。収率は83%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ4.03(quart, 2H)
3.29(m, 2H)
2.85(d, 3H)
2.05(d, 6H)
1.68(m, 2H)
1.39(m, 2H)
1.23(t, 3H)
0.94(t, 3H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.99(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ76.98 (m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−88.7℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は217.2℃であった。
実施例10
B(a)トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩の調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた500mlの三つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン20.0g(0.146mol)と四塩化炭素185ml(1.91mol)を加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、ジエチルアミン91.5ml(0.884mol)を30℃以下で、ゆっくり滴下した。一定温度になった後、室温で更に1時間攪拌し、黄色液体が得られた。次に25℃の温度下、上記の溶液の底から無水アンモニアを約1.5時間バブリングして、薄黄色の懸濁液を得た。バブリング終了後、更に一晩攪拌した。その懸濁液をろ過して、残渣を四塩化炭素10mlで洗浄し、ろ液を減圧下で溶媒を留去した。蜂蜜状の黄色粘性液体、トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩が得られた。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ9.88 (broad, 1H)
3.13(m, 12H)
1.17(t, 18H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.34(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
B(b)トリス(ジエチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩7.26g(およそ0.0243mol)を入れ、これに、NaOH2.33g(0.0583mol)を2.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.59g(0.0648mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードメタン7.1ml(0.011mol)を加え70℃で15時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分かれた反応液を30mlのCH2Cl2で抽出して、水層を更に2回CH2Cl2で抽出した。有機層を合せて、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過後減圧下で大部分の溶媒を留去した。これをエーテルで3回洗浄して、90℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を9.9g(PCl3からの収率97%)得た。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.20 (m, 12H)
2.87 (s, 6H)
1.25 (t, 18H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.12(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(c)トリス(ジエチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(b)で得られたトリス(ジエチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイド9.9g(0.0236mol)を10mlのCH2Cl2に溶解し、150mlの超純水で3回逆抽出した。2回目と3回目の逆抽出の水溶液にLiTFSI6.8g(0.024mol)を30mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で1時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに100mlのCH2Cl2で2回抽出した。超純水で2回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量4.55g、収率34.7%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.13 (m, 12H)
2.77 (s, 6H)
1.21 (t, 18H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.79(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.34(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は119.8℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は359.1℃であった。
実施例11
B(d)テトラキス(ジエチルアミノ)ホスホニウムブロマイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩7.26g(およそ0.0243mol)を入れ、これに、NaOH2.33 g(0.0583mol)を2.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.16g(0.0291mol)を5mlの超純水に溶かした水溶液と、ブロモエタン4.3ml(0.057mol)を加え70℃で25時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分れた反応物を10mlのCHClで抽出して、水層を更に2回CHClで抽出した。有機層を合わせて、無水NaSOで乾燥し、ろ過後減圧下で大部分の溶媒を留去した。これをエーテルで3回洗浄して、90℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を7.18g(PClからの収率71%)得た。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.20 (m, 16H)
1.25 (t, 24H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.03(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(e)テトラキス(ジエチルアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(d)で得られたテトラキス(ジエチルアミノ)ホスホニウムブロマイド13.7g(0.034.3mol)を5mlのCHClに溶解し、70mlの超純水で逆抽出した。逆抽出の水溶液にLiTFSI10.0g(0.0348mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で1時間攪拌した。得られた塩を70mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに20mlのCHClで抽出した。超純水70mlで2回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量14.22g、PCl3からの収率97.3%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.14 (m, 16H)
1.21 (t, 24H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.80(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.96(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点と思われるピークは見られなかった。目視にて融解が90℃で始まった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は376.0℃であった。
実施例12
B(f)トリス(ジエチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩10.0g(およそ0.0335mol)を入れ、これに、NaOH2.68g(0.0670mol)を3mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することにより橙色懸濁物を得た。その後、NaOH5.51g(0.138mol)を20mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−プロパン26ml(0.238mol)を加え70℃で19時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分かれた反応物を50mlのCH2Cl2で抽出して、水層を更にCHClで抽出した。有機層を合せて、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過後減圧下で大部分の溶媒を留去した。これをエーテルで3回洗浄して、90℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を16.47g得た。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.19 (m, 12H)
2.99 (m, 4H)
1.62 (m, 4H)
1.23 (t, 18H)
0.96 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.61 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(g)トリス(ジエチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(f)で得られたトリス(ジエチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイド16.47g(0.0347mol)を5mlのCH2Cl2に溶解し、50mlの超純水で5回逆抽出した。3、4、5回目の逆抽出の水溶液にLiTFSI10.0g(0.035mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で4日間攪拌した。得られた塩を150mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。超純水で2回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。その後アルミナカラム(展開溶媒CH2Cl2)に通した。再び抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量4.42g、PCl3からの収率20.3%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.14 (m, 12H)
2.95 (m, 4H)
1.60 (m, 4H)
1.22 (t, 18H)
0.93 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.75 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.96(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は94.1℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は362.0℃であった。
実施例13
B(h)トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(a)で得られた粗製トリス(ジエチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩42.4g(およそ0.142mol)を入れ、これに、NaOH11.68g(0.292mol)を12mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH23.36g(0.586mol)を90mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−ブタン118ml(0.238mol)を加え70℃で19時間攪拌した。
室温に戻した後、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、70℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、70℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を42.58g得た(PCl3からの収率59.7%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.19 (m, 12H)
3.02 (m, 4H)
1.56 (m, 4H)
1.35 (m, 4H)
1.25 (t, 18H)
0.98 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.74 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
(i)トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(h)で得られたトリス(ジエチルアミノ)n−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド48.75g(0.097mol)にLiTFSI28.7g(0.100mol)を200mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で3日間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、水層をさらに50mlのCH2Cl2で抽出した。超純水で5回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。その後アルミナカラム(展開溶媒CH2Cl2)に通した。再び抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、90℃で真空乾燥した。収量54.59g、収率85.8%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.14 (m, 12H)
2.99 (m, 4H)
1.54 (m, 4H)
1.33 (m, 4H)
1.22 (t, 18H)
0.97 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.75 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.85(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は25.4℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は362.5℃であった。
また、交流インピーダンス法(北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000)による50℃における導電率は0.0642Sm−1であった。
更に、作用電極および対極をPtとして、参照電極にLiを用いて、北斗電工(株)製電気化学測定システムHZ−3000を用いて測定したサイクリックボルタモグラムより、電位窓はLi/Liに対して、−0.1V〜4.8Vであった。トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドのCV曲線を図3に示す。
トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミド3.8g(0.0058mol)に、NaOH5gをH2O20mlに溶かした水溶液を加え、50℃で14時間攪拌した。その後CH2Cl2を50ml加え、分液し、有機層を30mlの超純水で3回洗った。減圧濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量3.7g、収率96%であった。
同様の実験をエチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドで行った結果、収率81%であった。
B(j)トリス(ジエチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムニトレートの調製
B(h)で得られたトリス(ジエチルアミノ)n−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド2.48g(0.00494mol)を20mlのCH2Cl2に溶かし、そこにAgNO30.87gを溶かした水溶液20mlを加えた。生じた結晶をろ別し、ろ液を超純水で2回洗浄した後、ロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量1.47g、収率67.9%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.17 (m, 12H)
3.01 (m, 4H)
1.55 (m, 4H)
1.33 (m, 4H)
1.24 (t, 18H)
0.97 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.81(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は61.2℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は282.8℃であった。
実施例14
B(k)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩の調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた500mlの三つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン10.0g(0.728mol)と四塩化炭素92ml(0.954mol)を加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N−メチル−n−ブチルアミン52ml(0.442 mol)を30℃以下で、ゆっくり滴下した。一定温度になった後、室温で更に1時間攪拌し、黄色液体が得られた。次に25℃の温度下、上記の溶液の底から無水アンモニアを約1.5時間バブリングして、薄黄色の懸濁液を得た。バブリング終了後、更に一晩攪拌した。その懸濁液をろ過して、残渣を四塩化炭素10mlで洗浄し、ろ液を減圧下で溶媒を留去した。蜂蜜状の黄色粘性液体、トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩が27.30g得られた。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ9.89 (broad, 1H)
2.98(m, 6H)
2.76(d, 9H)
1.59(m, 6H)
1.33(m, 6H)
0.94(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.56(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
B(l)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩5.00g(およそ0.0134mol)を入れ、これに、NaOH1.07g(0.0268mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.68g(0.067mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードメタン 6ml(0.09mol)を加え70℃で3.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を4.75g得た(PCl3からの収率74.7%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.96(m, 6H)
2.84(d, 15H)
1.59(m, 6H)
1.34(m, 6H)
0.97(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.89(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(m)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(l)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイド4.75g(0.010mol)にLiTFSI3.2g(0.011mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で19時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量5.35g、収率87.2%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.90(m, 6H)
2.76(d, 9H)
2.74(d, 6H)
1.57(m, 6H)
1.32(m, 6H)
0.96(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.84 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.85(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点と思われるピークは見られなかった。目視にて室温20℃において液状を呈している。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は395.0℃であった。
実施例15
B(n)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100 mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩5.53g(およそ0.0147mol)を入れ、これに、NaOH1.18g(0.0295mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.95g(0.0737mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードエタン8.5ml(0.10mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥して茶色い油状の物質を5.41g得た(PCl3からの収率75.3%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.16(m, 4H)
2.97(m, 6H)
2.84(d, 9H)
1.59(m, 6H)
1.34(m, 6H)
1.25 (t, 6H)
0.97(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.26(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(o)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(n)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイド5.41g(0.011mol)にLiTFSI3.5g(0.012mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で23時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥した。収量6.43g、収率90.3%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10(m, 4H)
2.91(m, 6H)
2.76(d, 9H)
1.57(m, 6H)
1.33(m, 6H)
1.22 (t, 6H)
0.96(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.82 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.44(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は3.7℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は402.1℃であった。
実施例16
B(p)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100 mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩0.90g(およそ0.0025mol)を入れ、これに、NaOH0.20g(0.0050mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.50g(0.0125mol)を2mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−プロパン1.70ml(0.0175mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドを0.93g得た(PCl3からの収率76%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.96(m, 10H)
2.83(d, 9H)
1.60(m, 10H)
1.25(m, 6H)
0.97(m, 15H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.13(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(q)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(p)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイド0.93g(0.0018mol)にLiTFSI0.6g(0.002mol)を15mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で39時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.52g、収率43%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.91(m, 10H)
2.75(d, 9H)
1.58(m, 10H)
1.33(m, 6H)
0.95(m, 15H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.76 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.27(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−71.4℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は386.7℃であった。
実施例17
B(r)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩0.90g(およそ0.0025mol)を入れ、これに、NaOH0.20g(0.0050mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.50g(0.0125mol)を2mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−ブタン2.05ml(0.0175mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドを1.05g得た(PCl3からの収率76%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.98(m, 10H),
2.83(d, 9H)
1.58(m, 10H)
1.35(m, 10H)
0.93(t, 15H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.22(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(s)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(r)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド1.05g(0.0019mol)にLiTFSI0.6g(0.002mol)を15mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で39時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.41g、収率31%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ2.94(m, 10H)
2.75(d, 9H)
1.55(m, 10H)
1.33(m, 10H)
0.97(t, 15H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.77 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.44(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−70.5℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は387.2℃であった。
実施例18
B(t)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた100mlの三つ口フラスコにB(k)で得られた粗製トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩0.90g(およそ0.0025mol)を入れ、これに、NaOH0.20g(0.0050mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.50g(0.0125mol)を2mlの超純水に溶かした水溶液と、2−メトキシエチルブロミド1.67ml(0.0175mol)を加え70℃で15.5時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドを0.78g得た(PCl3からの収率56%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.62(t, 4H)
3.36(s, 6H)
3.32(m, 4H)
2.98(m, 6H)
2.82(d, 9H)
1.57(m, 6H)
1.31(m, 6H)
0.96(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.16(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(u)トリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(t)で得られたトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミド0.78g(0.0013mol)にLiTFSI0.6g(0.002mol)を15mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で39時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−n−ブチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.93g、収率99%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.55(t, 4H)
3.34(s, 6H)
3.24(m, 4H)
2.93(m, 6H)
2.75(d, 9H)
1.55(m, 6H)
1.32(m, 6H)
0.96(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.76 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.28(m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は20.8℃、ガラス転移温度は−68.1℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は396.1℃であった。
実施例19
B(v)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩の調製
還流冷却管、滴下ロートおよびマグネチックスターラーを備えた500mlの三つ口フラスコに、室温、窒素雰囲気下で、三塩化リン10.0g(0.728mol)と四塩化炭素92ml(0.954mol)を加え、氷浴で5℃以下に冷却した後、攪拌しながら、N−メチル-エチルアミン37ml(0.420mol)を30℃以下で、ゆっくり滴下した。一定温度になった後、室温で更に1時間攪拌し、黄色液体が得られた。次に25℃の温度下、上記の溶液の底から無水アンモニアを約1.5時間バブリングして、薄黄色の懸濁液を得た。バブリング終了後、更に一晩攪拌した。その懸濁液をろ過して、残渣を四塩化炭素10mlで洗浄し、ろ液を減圧下で溶媒を留去した。蜂蜜状の黄色粘性液体、トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩が19.76g得られた。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ9.93(broad, 1H)
3.11(m, 6H)
2.75(d, 9H)
1.20(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ41.21(m, 1P)
以下に構造式を示す。
Figure 2007063959
B(w)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル-エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩3.23g(0.0126mol)を入れ、これに、NaOH1.01g(0.0252mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.52g(0.0629mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードメタン5.44ml(0.0881mol)を加え70℃で4時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイドを3.27g得た(PCl3からの収率73%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.18〜3.07(m, 6H)
2.85(d-d, 15H)
1.25 (t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.69 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(x)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(w)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムアイオダイド3.27g(0.0087mol)にLiTFSI2.8g(0.0096mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で87.5時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量3.92g、収率85%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置 (BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行った。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.09〜2.99(m, 6H)
2.75(d-d, 15H)
1.22 (t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.83(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.86 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は127.6℃、結晶化温度は123.3℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は411.4℃であった。
B(y)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩3.10g(0.0121mol)を入れ、これに、NaOH0.96g(0.0241mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH2.42g(0.0604mol)を10mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードエタン6.8ml(0.0845mol)を加え70℃で20時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイドを3.33g得た(PCl3からの収率72%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.21〜3.08(m, 10H)
2.84(d, 9H)
1.25 (t, 15H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.02 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(z)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(y)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムアイオダイド3.33g(0.00824mol)にLiTFSI2.6g(0.0091mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で87.5時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量3.77g、収率82%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.17〜2.99(m, 10H)
2.75(d, 9H)
1.22 (t, 15H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.85(s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.11 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は115.7℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は408.7℃であった。
B(aa)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩2.00g(0.00779mol)を入れ、これに、NaOH0.62g(0.00156mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.56g(0.0389mol)を6mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−プロパン5.3ml(0.055mol)を加え70℃で15時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイドを2.47g得た(PCl3からの収率78%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.18〜3.08(m, 6H)
3.02〜2.92(m, 4H)
2.83(d, 9H)
1.67〜1.59(m, 4H)
1.25 (t, 9H)
0.96 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.91 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(ab)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(aa)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムアイオダイド2.47g(0.00571mol)にLiTFSI1.8g(0.0063mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で18時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル-エチルアミノ)ジn−プロピルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量2.53g、収率76%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10〜2.99(m, 6H)
2.97〜2.89(m, 4H)
2.74(d, 9H)
1.64〜1.56(m, 4H)
1.22 (t, 9H)
0.93 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.88 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ42.97 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点と思われるピークは観測されなった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は402.8℃であった。
B(ac)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩2.06g(0.00802mol)を入れ、これに、NaOH0.64g(0.0160mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.60g(0.0401mol)を6mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードn−ブタン6.5ml(0.056mol)を加え70℃で15時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で5回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。これをエーテルで3回洗浄して、再び減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイドを2.72g得た(PCl3からの収率78%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.19〜3.08(m, 6H)
3.05〜2.96(m, 4H)
2.83(d, 9H)
1.56(m, 4H)
1.39〜1.31(m, 4H)
1.25 (t, 9H)
0.97 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.02 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(ad)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn-ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(ac)で得られたトリス(N−メチル-エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド2.72g(0.00590mol)にLiTFSI1.9g(0.0066mol)を100mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で18時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量2.56g、収率71%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10〜2.91(m, 10H)
2.74 (d, ,9H)
1.55(m, 4H)
1.36〜1.29 (m, 4H)
1.21 (t, 9H)
0.96 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.86 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.06 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は−20.8℃、ガラス転移温度は−83.7℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は406.0℃であった。
B(ae)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムトリフルオロボレートの調製
B(ac)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド1.00g(0.00217mol)にNaBF40.3g(0.0026mol)を2mlの1%wt NaOH水溶液に溶解した水溶液を加え60℃で2時間攪拌した。水層を取り除いたあと、1%wt NaOH水溶液2ml、超純水2mlで洗浄した。80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムトリフルオロボレートを得た。収量0.23g、収率25%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKERUltra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.08(m,6H)
2.98(m,4H)
2.78(d,9H)
1.56(m,4H)
1.34(m,4H)
1.23(t,9H)
0.96(t,6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-153.52(d,4F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.24(m,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−61.6℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は309.2℃であった。
B(af)トリス(N−メチル-エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムヘキサフルオロホスフェートの調製
B(ac)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド1.00g(0.00217mol)にLiPF0.40g(0.0026mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で20時間攪拌した。得られた塩を10mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムヘキサフルオロホスフェートを得た。収量0.97g、収率93%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.05(m,6H)
2.97(m,4H)
2.75(d,9H)
1.55(m,4H)
1.33(m,4H)
1.22(t,9H)
0.96(t,6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-73.27(d,6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ 43.26(m,1P)
-144.30(heat,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−61.7℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は296.5℃であった。
B(ag)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムジシアナミドの調製
B(ac)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムアイオダイド0.46g(0.0010mol)を5mlの超純水に溶解し、硝酸銀とNaN(CN)2から調製したAgN(CN)20.21g(0.0012mol)を加え室温で20時間攪拌した。ジクロロメタン10mlを加えてしばらく攪拌した後、結晶をろ別し、水層を分離した。超純水で3回洗浄し、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮したあと、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ブチルアミノホスホニウムジシアナミドを得た。収量0.27g、収率68%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.15〜2.96(m, 10H)
2.80 (d, ,9H)
1.58(m, 4H)
1.36 (m, 4H)
1.26 (t, 9H)
0.98 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.17 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−66.8℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は270.8℃であった。
B(ah)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩1.01g(およそ0.0039mol)を入れ、これに、NaOH0.314g(0.00787mol)を0.5mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH0.79g(0.0197mol)を3mlの超純水に溶かした水溶液と、ヨードペンタン3.1ml(0.028mol)を加え70℃で6時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で3回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、80℃で真空乾燥した。トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイドを1.58g得た(PCl3からの収率82%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.12(m, 6H)
2.99(m, 4H)
2.82(d, 9H)
1.57(m, 4H)
1.42〜1.23(m, 17H)
0.92 (t, 6H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.00 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(ai)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(ah)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイド0.95g(0.0019mol)にLiTFSI0.9g(0.0021mol)を5mlの超純水に溶解した水溶液を加え室温で18時間攪拌した。得られた塩を10mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量0.94g、収率75%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.10-2.94(m,10H)
2.79(d,9H)
1.56(m,4H)
1.40-1.19(m,17H)
0.92(t,6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.81
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.18(m,1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−78.8℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は366.5℃であった。
B(aj)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドの調製
還流冷却管およびマグネチックスターラーを備えた50mlの三つ口フラスコにB(v)で得られた粗製トリス(N−メチル−エチルアミノ)ホスホイミン塩酸塩2.06g(0.0082mol)を入れ、これに、NaOH0.64g(0.016mol)を1mlの超純水に溶かした水溶液をゆっくり滴下した。室温で1時間攪拌することで橙色懸濁物を得た。その後、NaOH1.60g(0.0401mol)を5mlの超純水に溶かした水溶液と、2−メトキシエチルブロミド5.3ml(0.058mol)を加え70℃で18時間攪拌した。
室温に戻した後、CH2Cl2を50ml加え、2層に分かれた反応物を分液し、有機層を超純水で3回洗った。減圧下で大部分の溶媒を留去し、エーテルで3回洗浄した後、80℃で真空乾燥した。トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミドを1.97g得た(PCl3からの収率62%)。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.60(t, 4H)
3.36〜3.30(m, 10H)
3.15〜3.10(m, 6H)
2.81(d, 9H)
1.22(t, 9H)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.99 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
B(ak)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
B(aj)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムブロミド1.97g(0.00472mol)にLiTFSI1.5g(0.0052mol)を50mlの超純水に溶解した水溶液を加え50℃で64時間攪拌した。得られた塩を100mlのCH2Cl2によって抽出し、超純水で3回洗浄した後、抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮し、80℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジメトキシエチルアミノホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを得た。収量1.36g、収率47%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.54(t, J=4.8 Hz, 4H)
3.34(s, 6H)
3.28〜3.21(m, 4H)
3.11〜3.01(m, 6H)
2.74(d, 9H)
1.20(t, 9H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.86 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ44.06 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−76.7℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は382.9℃であった。
B(am)ビス(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドの調製
窒素気流下、(m)で得られたクロロ(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスフィン3.00g(19.7mmol)とCaCl2にて乾燥したCCl450mlを仕込み、0℃でN,N'−ジメチルエチレンジアミン2.12ml(19.7mmol)、トリエチルアミン2.75ml(19.7mmol)を続けて滴下した。室温で20時間攪拌した。その後CH2Cl2に溶かして、ろ過を行い、結晶を取り除いた。ロータリーエバポレーターで濃縮し、褐色粘性固体を4.01g得られた。これを水に溶かしCH2Cl2で洗い、不純物を取り除いた後、この水溶液にLiTFSI5.7g(19.7mmol)を10mlの超純水に溶かした水溶液を加え室温で4日攪拌した。その後CH2Cl230mlで2回抽出し、有機相を超純水50mlで3回洗浄した。ロータリーエバポレーターで濃縮した後、ジエチルエーテルで3回洗って真空乾燥した。その後CH2Cl2/Et2Oで再結晶を行い、ビス(N,N'−ジメチルエチレンジアミノ)ホスホニウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミドを白色固体として0.79g得た。収率は8%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield 300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.41(d, 8H)
2.68(d, 12H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ-78.87 (s, 6F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.58 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。融点は153.4℃、結晶化温度は133.95℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は403.8℃であった。
(an)トリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムヘプタフルオロブチレートの調製
(ah)で得られたトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムアイオダイド0.48g(0.0010mol)を50mlの超純水に溶解し、シルバーヘプタフルオロブチレート0.32g(0.0010mol)を加え室温で1時間攪拌した。ロータリーエバポレーターで溶媒を留去したあと、クロロホルム30mlを加えて遠心分離機を用いて固体を沈殿させ上澄みを取り出した。ロータリーエバポレーターで減圧濃縮したあと、2mlの超純水で3回洗浄し、50℃で真空乾燥してトリス(N−メチル−エチルアミノ)ジn−ペンチルアミノホスホニウムヘプタフルオロブチレートを得た。収量0.49g、収率87%であった。
化合物の同定は核磁気共鳴分析装置(BRUKER社製 BRUKER Ultra Shield300 NMR Spectrometer)で行なった。スペクトルデータを以下に示す。
1H- NMR(300MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: テトラメチルシラン)
δ3.07(m, 6H)
2.96(m, 4H)
2.77 (d, ,9H)
1.56(m, 4H)
1.39-1.20(m, 17H)
0.92 (t, 6H)
19F- NMR(282MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: CF3Cl)
δ -80.71(t, 3F)
-116.58(q, 2F)
-126.52(s, 2F)
31P -NMR(121MHz, 溶媒:CDCl3, 標準物質: トリフェニルホスフィン)
δ43.18 (m, 1P)
以下に構造式を示す(式中の点線は、共役構造を示す)。
Figure 2007063959
走査型示差熱量計(島津製作所製 DSC8230)による融点測定を行った。ガラス転移温度は−72.9℃であった。熱重量分析装置((株)リガク製TG8120)による熱分解温度を測定した。昇温速度10℃/minで測定した5%重量減少温度は146.2℃であった。
以上、これらの結果は、本実施例の塩が−20℃から400℃付近までの広範囲な温度領域で安定した液体状態を保持することを示すものである。
本発明によれば、広範な温度領域において安定な液状を呈すると共に、電気化学安定性に優れたイオン液体を提供することができる。
本発明のイオン液体は、リチウム二次電池、電気二重層キャパシター、燃料電池、色素増感型太陽電池、蓄電用デバイスの電解質、電解液あるいは添加剤、反応、分離抽出溶媒、センサー、電解メッキ、ポリマー、可塑剤、潤滑油、アクチュエータ等に応用することができる。

Claims (31)

  1. P−N結合を1個、2個または4個含むホスホニウムイオンをカチオン成分として含むイオン液体。
  2. 下記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体。
    Figure 2007063959
    [式中の置換基R1〜R11は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R11はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基R1〜R11のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、置換基R1〜R11のうちの任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。また、これらの置換基R1〜R11に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-, -PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。X、XおよびXは互いに独立して、N原子、O原子、S原子、またはC原子を示す。ただし、X、XおよびXのうちの二つがN原子となることはない。また、R、RまたはR11は、X、XまたはXがC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがC原子の場合は、X、R、RおよびRが、XがC原子の場合は、X、R、RおよびRが、XがC原子の場合は、X、R、R10およびR11が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、R、RまたはR10は、X、XまたはXがN原子もしくはC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびR10が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、点線は、共役構造を示す。]
  3. カチオン成分とアニオン成分とからなるイオン液体であって、カチオン成分が下記一般式(1)で示されるカチオン成分の群から選ばれる一種または複数種であるイオン液体。
    Figure 2007063959
    [式中の置換基R1〜R11は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R11はそれぞれ、H原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基R1〜R11のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、置換基R1〜R11のうちの任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。また、これらの置換基R1〜R11に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-, -PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。X、XおよびXは互いに独立して、N原子、O原子、S原子、またはC原子を示す。ただし、X、XおよびXのうちの二つがN原子となることはない。また、R、RまたはR11は、X、XまたはXがC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがC原子の場合は、X、R、RおよびRが、XがC原子の場合は、X、R、RおよびRが、XがC原子の場合は、X、R、R10およびR11が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、R、RまたはR10は、X、XまたはXがN原子もしくはC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびR10が、それぞれ共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、点線は、共役構造を示す。]
  4. 前記アニオン成分が、[RSO3]-,[Rf SO3]-,[(Rf SO2)2N]- ,[(Rf SO2)3C]- ,[(FSO2)3C]- ,[ROSO3]-,[RC(O)O]-,[Rf C(O)O]-,[CCl3C(O)O]-,[(CN)3C]-,[(CN)2CR]-,[(RO(O)C)2CR]-,[R2P(O)O]-,[RP(O)O2]2-,[(RO)2P(O)O]-, [(RO) P(O)O2]2-,[(RO)(R) P(O)O]- ,[Rf2P(O)O]-,[Rf P(O)O2]2-,[B(OR)4]-,[N(CF3)2]-,[N(CN)2] - ,[AlCl4] - , PF6 - , [Rf PF5] - , [Rf3 PF3] -, BF4 - ,[Rf BF3] - , SO4 2- ,HSO4 -,NO3 -,F-,Cl-,Br-,およびI-[式中の置換基Rはそれぞれ、H原子、ハロゲン原子、C1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C10の単一または複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C10の単一または複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基のいずれかを示す。これらの置換基Rに含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に、あるいは、CN基、NO2 基によって部分的に置換できる。また、これらの置換基Rに含まれる炭素原子は、-O-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NR'-,-N(R')2,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1 〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。また、Rfはフッ素含有置換基である。]の群の中から選ばれる一種または複数種である請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  5. 前記アニオン成分が、[Rf SO3]-,[(Rf SO2)2N]-,RfCOO,PF6 ,BF4 ,[Rf BF3] -,[B(OR)4],[N(CN)2]-,[AlCl4]-,SO4 2-,HSO4 -,NO3 -,F-,Cl-,Br-,およびI-の群の中から選ばれる一種または複数種である請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  6. 前記アニオン成分が、[Rf SO3]-,[(Rf SO2)2N]- ,RfCOO,PF6 ,BF4 ,[Rf BF3] -,[B(OR)4],[N(CN)2]-,[AlCl4]-,SO42 -,HSO4 -,およびNO3 -の群の中から選ばれる一種または複数種である請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  7. 前記一般式(1)中の置換基R1〜R11が、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基であり、これらの置換基R1〜R11 のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換され、あるいは、CN基、NO2 基によって部分的に置換され、更に、これらの置換基R1〜R11に含まれる炭素原子が、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,および-NR'-[ここで、R'はC1 〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す]の群から選択した原子および/または原子団によって置換されたものである請求の範囲第1〜6項のいずれかに記載のイオン液体。
  8. 前記一般式(1)中のR1〜R11が、それぞれC1〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基(R1〜R11は互いに同種でも異種であってもよい)である請求の範囲第1〜6項のいずれかに記載のイオン液体。
  9. 前記一般式(1)中のカチオンの対称性が低い請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載のイオン液体。
  10. 前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つが異なる基である請求の範囲第9項記載のイオン液体。
  11. 前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つが、C4〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、残りのRn が、H原子もしくはC1 〜C4 の直鎖状のアルキル基である請求の範囲第10項記載のイオン液体。
  12. 前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つはシリル基を有する請求の範囲第10項記載のイオン液体。
  13. 前記一般式(1)中のR1〜R11の任意の置換基が共同で環状構造を有する請求の範囲第10項記載のイオン液体。
  14. 前記アニオン成分が、[Rf SO3]-,[(Rf SO2)2N]-,RfCOO,PF6 ,BF4 ,[Rf BF3] -,[B(OR)4],[N(CN)2]-,[AlCl4]-,SO4 2-,HSO4 -,NO3 -,F-,Cl-,Br-,およびI-の群の中から選ばれる一種または複数種であり、かつ、前記一般式(1)中のR1〜R11が、それぞれC1〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基(R1〜R11は互いに同種でも異種であってもよい)である請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  15. 前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つが、C4〜C20の直鎖状または側鎖を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、残りのRnが、H原子もしくはC1〜C4の直鎖状のアルキル基であり、かつ、前記アニオン成分が、(CF3SO2)2N-,PF6 -およびBF4 -のいずれかである請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  16. 前記一般式(1)中のR1〜R11の少なくとも一つはシリル基を有し、かつ、前記アニオン成分が(CF3SO2)2N- ,PF6 -およびBF4 - のいずれかである請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  17. 前記一般式(1)中のR1〜R11の任意の置換基が共同で環状構造を有し、かつ、前記アニオン成分が(CF3SO2)2N- ,PF6 -およびBF4 - のいずれかである請求の範囲第3項記載のイオン液体。
  18. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を電解液として含む蓄電用デバイス。
  19. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含むリチウム二次電池。
  20. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む電気二重層キャパシター。
  21. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む色素増感型太陽電池。
  22. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む燃料電池。
  23. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む反応、分離抽出溶媒。
  24. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含むセンサー。
  25. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む電解メッキ。
  26. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含むポリマー。
  27. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む可塑剤。
  28. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含む潤滑油。
  29. 請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載のイオン液体を含むアクチュエータ。
  30. 下記一般式(2)、(3)または(4)で示される有機物をアルキル化することを特徴とする前記一般式(1)で示される有機物をカチオン成分として含むイオン液体の製造方法。
    Figure 2007063959
    [式中の置換基R1〜R7、R9およびR10は互いに独立していて、同一であっても異なっていても良い。置換基R1〜R7、R9およびR10はそれぞれ、H原子、ハロゲン原子、C1〜C30の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、C2〜C30の単一もしくは複数の二重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルケニル基、C2〜C30の単一もしくは複数の三重結合を持つ直鎖状または側鎖を有するアルキニル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、アリール基、複素環基のいずれかを示す。また、これらの置換基R1〜R7、R9およびR10のうちの単一または複数の置換基に含まれるH原子は、ハロゲン原子によって部分的にもしくは完全に置換でき、あるいは、CN基、NO2基によって部分的に置換できる。また、一般式(2)、(3)中の置換基R1〜R6のうちの任意の置換基または一般式(4)中の置換基R4〜R7、R9およびR10のうちの任意の置換基が共同で環状構造を形成していてもよい。また、これらの置換基R1〜R7、R9およびR10に含まれる炭素原子は、-O-,-Si(R')2-,-C(O)-,-C(O)O-,-S-,-S(O)-,-SO2-,-SO3-,-N=,-N=N-,-NH-,-NR'-,-PR'-,-P(O)R'-,-P(O)R'-O-,-O-P(O)R'-O-,および-P(R')2=N-の群から選択した原子および/または原子団によって置換できる(ここで、R'はC1 〜C10の直鎖状または側鎖を有するアルキル基、またはF原子によって部分的もしくは完全に置換されたアルキル基、飽和または部分的にもしくは完全に不飽和のシクロアルキル基、非置換もしくは置換されたフェニル基、または非置換もしくは置換されたヘテロシクルスを示す)。Xは、N原子、O原子、S原子、またはC原子を示す。また、R3はXがC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがC原子の場合は、X、R1、R2、およびR3が共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。更に、Rは、XがN原子もしくはC原子の場合のみ存在する置換基であり、XがN原子もしくはC原子の場合は、X、RおよびRが共同で飽和または部分的にもしくは完全に不飽和の環状構造を形成してもよい。Yは、S原子、またはO原子を示す。]
  31. 前記アルキル化後、得られた塩とアニオン交換する請求の範囲第30項記載のイオン液体の製造方法。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5266485B2 (ja) * 2008-09-05 2013-08-21 国立大学法人名古屋大学 光学活性テトラアミノホスホニウム塩、不斉合成反応用触媒、不斉合成反応、及び四置換α−アミノ酸含有ペプチドの不斉合成方法
KR101117426B1 (ko) * 2010-05-24 2012-02-29 단국대학교 산학협력단 유기태양전지 및 이의 제조 방법
CN101935398B (zh) * 2010-06-24 2012-03-21 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高导电的芳香聚合物离子液体隔膜材料及其制备方法
SE535675C2 (sv) 2011-03-22 2012-11-06 Högprestandasmörjmedel och tillsatser till smörjmedel för järnhaltiga och icke järnhaltiga material
US20120315534A1 (en) 2011-06-09 2012-12-13 Wildcat Discovery Technologies, Inc. Materials for Battery Electrolytes and Methods for Use
US8703344B2 (en) 2011-06-09 2014-04-22 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Materials for battery electrolytes and methods for use
US8734668B2 (en) 2011-06-09 2014-05-27 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Materials for battery electrolytes and methods for use
JP5598503B2 (ja) * 2012-07-02 2014-10-01 トヨタ自動車株式会社 空気電池用イオン性液体、当該イオン性液体を含有するリチウム空気電池用電解液及び空気電池
US9269998B2 (en) 2013-03-13 2016-02-23 Fluidic, Inc. Concave gas vent for electrochemical cell
US9325037B2 (en) 2013-03-13 2016-04-26 Fluidic, Inc. Hetero-ionic aromatic additives for electrochemical cells comprising a metal fuel
DE102013007733A1 (de) * 2013-05-07 2014-11-27 Rainer Pommersheim Verfahren und technischer Prozess zur kontinuierlichen Synthese von unterschiedlichen lonischen Flüssigkeiten
CN103489645B (zh) * 2013-09-02 2016-08-17 常州大学 一种染料敏化太阳能电池用凝胶电解质及其制备方法
DE102013224159A1 (de) * 2013-11-26 2015-05-28 Wacker Chemie Ag Silylierte cyclische Phosphonamide
US10157713B2 (en) * 2015-12-14 2018-12-18 YUNASKO, Ltd. Electrolyte for an electrochemical double layer capacitor, and an electrochemical double layer capacitor using the such
TWI571493B (zh) * 2015-12-23 2017-02-21 財團法人紡織產業綜合研究所 塑料組成物及纖維母粒
BR112019000713B1 (pt) 2016-07-22 2023-04-25 Nantenergy, Inc Célula eletroquímica e método de conservar umidade dentro de uma célula eletroquímica
WO2018044884A1 (en) 2016-08-30 2018-03-08 Wildcat Discovery Technologies, Inc. Electrolyte formulations for electrochemical cells containing a silicon electrode
US11322778B2 (en) 2018-05-29 2022-05-03 Wildcat Discovery Technologies, Inc. High voltage electrolyte additives
CN110016378B (zh) * 2019-04-19 2022-03-29 中国人民解放军联勤保障部队军需能源质量监督总站成都质量监督站 一种新型离子液体润滑膜的制备方法
JP2023105681A (ja) * 2022-01-19 2023-07-31 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及びイオン液体

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1012796A (en) 1961-06-22 1965-12-08 Grace W R & Co Substituted aminophosphonium compounds
US3846374A (en) * 1969-02-24 1974-11-05 American Cyanamid Co 1,2-azaphospholanes and their 2-oxides, 2-sulfides and salts and preparation thereof
US3755510A (en) 1970-12-21 1973-08-28 Chevron Res O or s aryl-n,n',n'' hexaalkyl phosphonium salts and their method of preparation
US4624755A (en) 1985-06-05 1986-11-25 Mcmanis Iii George E Preparation of ionic liquids for electrodeposition
DE69629816T3 (de) 1995-06-30 2010-07-01 Covalent Associates Inc., Woburn Hydrophobe ionische flüssigkeiten
DE19702282C2 (de) 1997-01-23 1998-11-19 Hoechst Ag Katalysator für Halex-Reaktionen
US5883296A (en) 1997-02-14 1999-03-16 Albermale Corporation Preparation of tetrakis(dihydrocarbylamino)phosphonium halide
GB2323199B (en) 1997-02-24 2000-12-20 Mars Inc Method and apparatus for validating coins
DE19934595A1 (de) 1999-07-23 2001-01-25 Clariant Gmbh Neue Aminophosphoniumverbindungen
DE19941566A1 (de) 1999-09-01 2001-03-08 Merck Patent Gmbh Stabile (CF3)2N-Salze und Verfahren zu deren Herstellung
EP1088814A1 (de) 1999-09-29 2001-04-04 MERCK PATENT GmbH Fluorierte Sulfonamide als schwer entflammbare Lösungsmittel zum Einsatz in elektrochemischen Zellen
DE10038858A1 (de) 2000-08-04 2002-02-14 Merck Patent Gmbh Fluoralkylphosphate zur Anwendung in elektrochemischen Zellen
EP1205998A2 (de) * 2000-11-10 2002-05-15 MERCK PATENT GmbH Elektrolyte
DE10103189A1 (de) 2001-01-24 2002-07-25 Merck Patent Gmbh Boratsalze zur Anwendung in elektrochemischen Zellen
DE10109032A1 (de) 2001-02-24 2002-09-05 Merck Patent Gmbh Fluoralkylphosphat-Salze und Verfahren zur Herstellung dieser Substanzen
CN100406431C (zh) 2001-03-26 2008-07-30 日清纺织株式会社 离子液体、用于电存储设备的电解质盐、用于电存储设备的液体电解质、双电荷层电容器和二次电池
JP3962806B2 (ja) 2002-05-16 2007-08-22 独立行政法人産業技術総合研究所 常温溶融塩及び常温溶融塩を用いたリチウム二次電池
ES2298532T5 (es) 2002-07-05 2012-01-10 Evonik Goldschmidt Gmbh Composiciones poliméricas a base de polímeros y líquidos iónicos.
US7060169B2 (en) 2002-08-14 2006-06-13 Mst Technology Gmbh Electrochemical cell for gas sensor
AU2004256669C1 (en) 2003-07-14 2009-09-24 Fujikura Ltd. Electrolyte composition, and photoelectric converter and dye-sensitized solar cell using same
JP4038685B2 (ja) 2003-12-08 2008-01-30 独立行政法人科学技術振興機構 アクチュエータ素子
FR2866345B1 (fr) 2004-02-13 2006-04-14 Inst Francais Du Petrole Procede de traitement d'un gaz naturel avec extraction du solvant contenu dans le gaz naturel purifie
JP4599107B2 (ja) * 2004-07-28 2010-12-15 三井化学株式会社 イオン液体
WO2006117872A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. ホスホニウムカチオンを有するイオン液体およびその製造方法

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