KR20050034794A

KR20050034794A - 신규한 이온성 액체 및 이를 이용한 이온성 액체의 제조방법

Info

Publication number: KR20050034794A
Application number: KR1020030070474A
Authority: KR
Inventors: 최두성; 변일석; 장석구; 김완주
Original assignee: 주식회사 씨트리
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-15
Also published as: KR101130793B1

Abstract

본 발명은 신규한 이온성 액체 및 이를 이용한 다른 이온성 액체의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 다양한 카르복실레이트 음이온을 포함하는 이온성 액체, 및 이 이온성 액체를 강산과 반응시켜 일반적으로 알려진 다른 이온성 액체를 제조함으로써 할로겐 등의 불순물을 분리하기 위한 별도의 정제과정이 필요없는 효과적인 이온성 액체 합성법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 카르복실산 음이온의 선택에 따라 친수성 또는 소수성의 이온성 액체를 얻을 수 있으며, 기존 이온성 액체 제조시 사용되던 고가의 염 대신 원료비가 저렴한 산을 사용함으로써 경제적으로 이온성 액체를 합성할 수 있다.

Description

신규한 이온성 액체 및 이를 이용한 이온성 액체의 제조방법{Ionic Liquid and Method for Preparing Other Ionic Liquid Using the Same}

본 발명은 신규한 이온성 액체 및 이를 이용한 다른 이온성 액체의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 다양한 카르복실레이트 음이온을 포함하는 이온성 액체, 및 이 이온성 액체를 이용하여 일반적으로 알려진 다른 이온성 액체를 제조함으로써 별도의 정제과정이 필요없는 효과적인 이온성 액체 합성법에 관한 것이다.

상온을 포함하여 광범위한 온도 범위에서 액체 상태를 유지하는 이온성 액체는 화학적 안정성 및 열 안정성을 비롯하여 재사용이 가능하다는 점에서 화학공정의 유용한 반응 매체로 주목받고 있다.

1,3-디알킬이미다졸리움 양이온을 근간으로 하는 실온의 이온성 액체는 1982년 Wilkes et al.에 의해 최초로 보고되었다. 이 이온성 액체는 클로로알루미네이트 음이온을 가지고 있으며, 넓은 액체범위, 열적안정성 및 넓은 전자창 등 많은 유용한 성질을 가지고 있으나, 특정한 물질과 반응하며 수분에 매운 민감하였다. 공기와 물에 안정한 이온성 액체는 Wilkes와 Zaworotko에 의해 1992년에 테트라플루오로보레이트 음이온을 기본으로 개발되었다(Wilkes, J. S. ; Zaworotko, M. J. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1992, 965: 반응식 1).

반응식 1

이외에도 다른 음이온을 가진 광범위한 이온성 액체가 보고되어 왔다. 선행기술 문헌에 기재된 다양한 이온성 액체 제조방법을 정리하면 하기 반응식 2 내지 5와 같이 나타낼 수 있다.

반응식 2: J. Electrochem. Soc., Vol 144, 1997

반응식 3: Huddleston, J. G.; Willauer, H. D.; Swatloski, R. P.; Visser; A.E.; Rogers, R. D. Chem. Commun. 1998, 1765

반응식 4: K.R.Seddon et al., WO 01/40146, June 7, 2001

반응식 5: K.R.Seddon, et al., WO01/77081, 2001

상기 반응식 2 내지 4의 경우는 잔류 할로겐 이온 및 알칼리 금속 불순물등과 같은 불순물을 발생시키지 않게 하는 이온성 액체의 합성 방법으로 플루오로에스터 화합물이나 알킬설퍼네이트를 사용하는 경우이나, 사용된 산이 잔류되어 원하지 않는 화학적 반응성을 갖게 할 수 있다.

반응식 5의 경우는 카벤을 사용하는 방법으로, 스케일-업 단계에서 생산성의 문제가 있으며 고가의 장치가 필요하다.

이온성 액체는 양이온과 음이온으로 이루어진 염으로써, 가장 일반적인 이온성 액체는 알킬이미다졸리움, 알킬포스포늄, N-알킬피리디늄, N,N'-디알킬이미다졸리움 양이온을 갖는 형태로 존재하며, 이들 양이온은 낮은 녹는점을 가지기 위해 보통 큰 분자들이 사용되어진다. 음이온으로는 [PF₆], [BF₄], [SbF₆], [TfO](트리플레이트), [NfO](노나트리플레이트), [TA](트리플루오로아세테이트), [Tf₂N](비스(트리플릴)아미드)등이 사용되어진다. 일반적으로 이온성 액체의 물리적 성질은 음이온에 따라 결정되어지며 음이온의 선택은 이온성 액체의 물리, 화학적 성질을 변화시키는데 매우 중요한 요소이다. 또한 음이온의 가격이 매우 비싸며, 대부분은 할로겐이 치환되어 있어서 분해시 할라이드를 배출하는 문제가 있다.

공지된 이온성 액체를 합성하는 경우 할로겐성 불순물 및 알칼리 금속 불순물이 발생되는데, 특히, 할로겐 이온은 이온성 액체의 성분과 쉽게 용매결합하여 이온성 액체로부터 완전히 제거하는 것이 용이하지 않다. 이와 같은 할로겐성 불순물 및 알칼리 금속 불순물은 이온성 액체의 합성에서 값이 싼 산 또는 금속염을 사용할 경우 그 양이 증가된다. 이온성 액체의 할로겐성 불순물 및 알칼리 금속 불순물에 의한 오염은 큰 스케일에서 반응용매로 이온성 액체를 사용하려고 할 때 꼭 해결해야 할 문제이다. 예를 들어, 전이금속 촉매 반응에서 이온성 액체를 용매로 사용할 때 강한 공유결합력이 있는 할로겐 이온은 촉매의 활성을 감소시키는 결과를 가져왔다. 많은 반응에서 할로겐 이온은 반응물질들에 의해 할로겐으로 산화되며 이때 생성된 할로겐은 반응장치를 부식시키는 경우도 있다. 잔류 할로겐 이온은 이온성 액체의 고유의 물리적 성질에 영향을 주며 이온성 액체의 밀도, 흐름성, 전기적 성질에 영향을 주며, 용매로 사용하였을 경우 반응성에 영향을 준다(Pure appl. chem. (2000). 72(12), 2275-2287).

이온성 액체의 물에 대한 용해도는 음이온에 의해 결정되는데, [PF₆], [Ntf₂], [SbF₆]을 음이온으로 갖는 이온성 액체는 지용성이며, [BF₄], [OTf](트리플레이트), 아세테이트, 락테이트, 보레이트 화합물, 술포네이트 화합물을 음이온으로 갖는 이온성 액체는 수용성이다(J. Phys. Chem B, vol 105, No.44, 2001). 지용성의 이온성 액체는 물에 녹지 않아 물로 세척하여 할로겐성 불순물을 효과적으로 제거할 수 있으나, 수용성의 이온성 액체는 물에 녹는 성질로 인하여(JOC 1999. 2133-2139) 단순히 물로 세척하여 할로겐성 불순물을 제거하기는 어렵다.

종래에는 수용성의 이온성 액체에서 잔류 할로겐 이온 및 알칼리 금속 이온을 제거하기 위하여 실버 테트라플루오로보레이트를 사용하거나 프로파논에서 반응시키는 경우가 있었으나, 이 방법은 비용이 많이 드는 문제가 있으며 스케일-업 과정에서 문제가 있어 효과적으로 할로겐 이온을 제거하기가 어렵다(J. Electrochem.Soc., 1997. 144. 3881).

또한, 상기한 바와 같이 잔류 할로겐 이온 및 알칼리 금속 불순물 등과 같은 불순물을 발생시키지 않게 하는 이온성 액체의 합성 방법으로 플루오로에스터 화합물이나 알킬설퍼네이트를 사용하는 경우와 카벤을 사용하는 경우가 있으나, 전자는 사용된 산이 잔류되어 원하지 않는 화학적 반응성을 갖게 할 수 있으며, 후자는 스케일-업 단계에서 생산성의 문제가 있으며 고가의 장치가 필요하다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 이러한 단점들을 해결하고자 노력한 결과, 일반적인 양이온과 카르복실산 유도체인 음이온으로 이루어진 이온성 액체를 제조하게 되었다. 상기 카르복실산 유도체의 치환기를 다양하게 변화시키면 친수성 또는 소수성으로 이온성 액체의 특성을 조절할 수도 있다. 또한, 본 발명자들이 개발한 이온성 액체를 중간체로 이용하여 강산과 반응시키면 경제적인 방법으로 일반적으로 알려진 이온성 액체를 고순도로 합성할 수 있다. 상기 합성 방법은 할로겐성 불순물이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 값이 싼 산을 합성원료로 사용하고, 부산물로 형성되는 산은 물 및 이온성 액체와 섞이지 않는 성질을 가짐으로써 분리 또는 세척으로 쉽게 제거될 수 있어 경제적인 이온성 액체의 합성방법을 제시한다.

본 발명의 목적은 카르복실산 유도체 음이온을 포함하는 이온성 액체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이온성 액체를 산과 반응시켜 공지된 이온성 액체를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 양이온 및 카르복실산 유도체의 음이온으로 이루어진 신규한 이온성 액체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이온성 액체는 하기 화학식 1로 나타난다.

화학식 1

[Q]⁺ _nA^n-

상기 식에서, Q⁺는 양이온으로서 피리디늄, 피리다지늄, 피리미디늄, 피라지늄, 이미다졸리움, 피라졸륨, 티아졸륨, 옥사졸륨, 트리아졸륨, 피롤리디늄, 암모늄, 포스포늄 또는 그 유도체의 양이온을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 가장 바람직하기는 Q가 부틸메틸이미다졸리움인 것이다. 상기 양이온은 일반적으로 알려진 이온성 액체의 양이온을 광범위하게 포함한다. 양이온의 예를 들면 다음과 같다.

상기 식에서, R, R', R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 같거나 다르며, H; F; 탄소수 1∼18개의 알킬기; N(질소)와 탄소수 2∼4의 알킬렌으로 연결되어(converging) 고리를 형성하는 알킬기;

예:

페닐기; 및 상기 알킬기, 알킬렌기, 페닐기에 전자 끄는 기(electron-withdrawing group)가 치환된 것이다.

A^n-는 하기 화학식 2로 나타나는 카르복실산 유도체의 음이온이다:

화학식 2

상기 식에서, R은 C₅-C₁₇ 알킬기 또는 C₅-C₁₇ 아릴기이며, 바람직하기는 R이 C₅-C₁₇인 선형 알킬기이며, 가장 바람직하기는 R이 2-알킬 치환된 C₅-C ₁₇ 알킬기인 것이다. A가 2-에틸헥사노에이트인 것이 가장 바람직하다.

상기 화학식 1에서 n은 1 이상의 정수이다.

본 발명에 따른 이온성 액체는 음이온인 카르복실산 유도체의 치환기를 변화시킴에 따라 다양한 물리, 화학적 성질을 가질 수 있으며, 합성된 이온성 액체는 열적 안정성이 높고 액체상 범위가 넓다(66 내지 250℃).

또한, 본 발명에 따른 이온성 액체는 분자내에 할로겐 원자가 없는 고순도의 제품이므로, 최근 각광받고 있는 이온성 액체의 새로운 용도로서 이차전지, 리튬2차전지, 리튬폴리머 전지, 축전지, 특수전지, 태양전지 등에 전해질로 적용될 수 있으며, 분자내에 반응에 관여하는 할라이드가 없어 다양한 화학반응의 용매로서 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 한 태양은, 상기 화학식 1로 나타난 이온성 액체를 이용한 다른 이온성 액체의 제조방법이다.

본 발명에서는 상기 화학식 1의 이온성 액체를 강산과 반응시켜, 카르복실산 유도체 음이온이 강산으로 치환된 이온성 액체를 제조한다. 강산은 HPF₆, HBF₄, CF₃SO₃H, HNO₃, CH₃COOH 등이며, 이 중 HPF₆, HBF ₄이 가장 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 제조방법은 값이 싸고 반응 완료 후 쉽게 분리될 수 있는 카르복실산 유도체를 사용하여 이온성 액체를 공업적으로 대량생산할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 한 구체예를 하기 반응식 6으로 나타낸다.

반응식 6

공지기술에 따르면, 이온성 액체에서 잔류 할로겐을 제거하기 위하여 별도의 정제과정이 필요하지만, 본 발명에 따르면, 합성 단계에서부터 할로겐이 생성되지 않기 때문에 별도의 정제 과정이 필요하지 않다. 따라서, 경제적이며 순도높은 이온성 액체를 얻을 수 있다.

이러한 본 발명의 이점을 설명하기 위하여, 하기 표 1에서 공지 기술에 의하여 제조된 두 종류의 이온성 액체 에틸메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트 ([emim][BF₄]) 및 부틸메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트([(bmim)][BF₄])에 잔존하고 있는 할로겐을 제거하기 위하여, 정제 과정에 따라 정제 횟수 별 잔류 염소의 함량과 이온성 액체의 수율을 나타내었다.

[emim][BF₄]			[bmim][BF₄]
횟수	잔류Cl(ppm)	수율 (%)	횟수	잔류Cl(ppm)	수율 (%)
1	1220	85	1	604	95
2	505	72	2	152	89
3	214	60	3	47	83
4	84	52	4	18	71
5	42	43	5	10	62
6	28	36	6	7	58
7	14	31	7	4	55
8	7	27
9	5	23

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 공지 기술에 따라 얻어진 이온성 액체는 잔류 염소의 함량을 5ppm 이하로 낮추기 위하여 각각 9회, 7회의 세정 과정이 필요하며 세정과정의 반복에 따라 생성물의 수율은 낮아진다는 것을 알 수 있다. 본 발명은 이러한 정제 과정이 필요없는 경제적인 방법으로 고순도, 고수율로 이온성 액체를 얻을 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다.

하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하기 위한 것이며, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1: [부틸메틸이미다졸리움(butylmethylimidazolium)][2-에틸헥사노에이트(2-ethylhexanoate)]의 합성

1-부틸-3-메틸-이미다졸리움과 염소로 이루어진 염([bmim][Cl])(82.5 g, 0.47 mol)을 아세톤(700ml)에 넣고 교반하였다. 여기에 산으로 SEH(sodium 2-ethyl-hexanoate)(78.5 g, 0.47 mol)를 넣고 교반하였다. 형성된 염은 여과하여 제거하고 용매는 증류하여 제거하였다. 얻어진 이온성 액체인 [1-부틸-3-메틸-이미다졸리움][2-에틸헥사노에이트]의 수득량은 126 g이었다(수율: 95%). 얻어진 이온성 액체의 NMR 분석결과는 다음과 같다.

NMR 분석결과 : ¹H NMR (300 MHz, acetone-d6) 0.74 (m, 9H), 1.19 (m, 8H), 1.44 (m, 2H), 1.78 (m, 3H), 1.94 (m, 4H), 3.96 (s, 3H), 4.30 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 7.78 (s, 1H), 7.79 (s, 1H)

실시예 2: [디메틸에틸이미다졸리움(dimethylethylimidazolium)][2-에틸헥사노에이트(2-ethylhexanoate)]의 합성

디메틸에틸이미다졸리움 브로마이드([edmim][Br])(50.0 g, 0.23 mol)를 아세톤(700 ml)에 넣고 교반하였다. 여기에 SEH(38.1 g, 0.23 mol)를 넣고 교반하였다. 형성된 염은 여과하여 제거하고 용매는 증류하여 제거하였다. 얻어진 이온성 액체인 [디메틸에틸이미다졸리움][2-에틸헥사노에이트]의 수득량은 62 g이었다(수율: 95%). 얻어진 이온성 액체의 NMR 분석결과는 다음과 같다.

NMR 분석결과 : ¹H NMR (300 MHz, acetone-d6) 0.89 (m, 6H), 1.24 (m, 7H), 1.58 (m, 4H), 2.04 (s, 3H), 2.27 (m, 1H), 3.96 (s, 3H), 4.34 (q, J = 5.3 Hz, 2H), 7.73 (s, 1H), 7.76 (s, 1H)

실시예 3: [부틸메틸피리듐(butylmethylpyridium)][2-에틸헥사노에이트(2-ethylhexanoate)]의 합성

부틸메틸피리듐 브로마이드([Bmpy][Br])(50.0 g, 0.23 mol)를 아세톤(700 ml)에 넣고 교반하였다. 여기에 SEH(38.1 g, 0.23 mol)를 넣고 교반하였다. 형성된 염은 여과하여 제거하고 용매는 증류하여 제거하였다. 얻어진 이온성 액체인 [부틸메틸피리듐][2-에틸헥사노에이트]의 수득량은 62 g이었다(수율: 95%). 얻어진 이온성 액체의 NMR 분석결과는 다음과 같다.

NMR 분석결과 : ¹H NMR (300 MHz, acetone-d6) 0.90 (m, 6H), 1.24 (m, 4H), 1.46 (m, 3H), 1.60 (m, 4H), 1.94 (m, 4H), 2.29 (s, 4H), 2.27 (m, 1H), 3.21 (s, 3H), 3.69 (m, 6H).

실시예 4: [부틸메틸이미다졸리움(butylmethylimidazolium)][2-에틸-옥타노에이트(2-ethyl-octanoate)]의 합성

부틸메틸이미다졸리움 클로라이드([bmim][Cl])(50.0 g, 0.28 mol)를 아세톤(400 ml)에 넣고 교반하였다. 여기에 SEO(sodium 2-ethyl-octanoate)(55.3 g, 0.28 mol)를 넣고 교반하였다. 형성된 염은 여과하여 제거하고 용매는 증류하여 제거하였다. 얻어진 이온성 액체인 [부틸메틸이미다졸리움][2-에틸옥타노에이트]의 수득량은 81 g이었다(수율: 93%).

하기 실시예 5 및 6은 카르복실산 유도체 음이온을 포함하는 이온성 액체를 산과 반응시켜 다른 이온성 액체를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 개략적인 반응공정은 다음과 같다. 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 물과 섞이지 않는 카르복실산 유도체(에틸헥사노에이트)가 부산물로 얻어지므로 이온성 액체로부터 분리하기가 쉽고 재사용이 가능하다는 점에서 장점을 가진다.

실시예 5: [부틸메틸이미다졸리움(butylmethylimidazolium)][헥사플루오로포스페이트(hexafluorophosphate)]([bmim][PF ₆ ])의 합성

실시예 1에서 얻어진 [1-부틸-3-메틸-이미다졸리움][2-에틸헥사노에이트](17 g, 0.060 mol)를 물에 녹인 후 60% HPF₆(7.97 ml, 0.054 mol)를 넣었다. 반응액을 30분 동안 교반한 후 하층의 [bmim][PF₆](밀도 > 1)을 분리하였다. 얻어진 [부틸메틸이미다졸리움][헥사플루오로포스페이트]의 수득량은 16 g이었다(수율: 95%). 얻어진 이온성 액체의 NMR 분석결과는 다음과 같다.

NMR : ¹H NMR (300 MHz, acetone-d6) 0.59 (t, J = 7.3 Hz,3H), 1.05 (m, 2H), 1.58 (m, 2H), 3.69 (s, 3H), 3.99 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.32 (s, 1H), 7.38 (s, 1H), 8.58 (s, 1H)

실시예 6: [부틸메틸이미다졸리움(butylmethylimidazolium)][테트라플루오로보레이트(tetrafluoroborate)]([bmim][BF ₄ ])의 합성

실시예 1에서 얻어진 [1-부틸-3-메틸-이미다졸리움][2-에틸헥사노에이트] (42.4 g, 0.15 mol)를 1/3~1(V/W)의 물에 녹인 후 54 % HBF₄(18.6 ml, 0.13 mol)를 넣었다. 반응액을 30분 동안 교반한 후 수층과 [bmim][BF₄] 혼합액을 생성된 EHA층과 분리하였다. 수층을 EA(50 ml)로 3회 세척하여 잔류 EHA를 제거하였다. 수층은 150℃/고진공으로 처리하여 물과 잔류 EHA를 완전히 제거하였다. 얻어진 [부틸메틸이미다졸리움][테트라플루오로보레이트]의 수득량은 32 g이었다(수율: 94%). 얻어진 이온성 액체의 NMR 분석결과는 다음과 같다.

NMR : ¹H NMR (300 MHz, acetone-d6) 0.92 (t, J = 7.3 Hz,3H), 1.37 (m, 2H), 1.89 (m, 2H), 4.00 (s, 3H), 4.31 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.66 (s, 1H), 7.72 (s, 1H), 8.94 (s, 1H)

본 발명은 카르복실산 유도체 음이온을 포함하는 새로운 이온성 액체 및 이를 이용한 공지된 이온성 액체의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 음이온인 카르복실산 유도체의 치환기를 변화시켜 다양한 물리, 화학적 성질을 갖는 이온성 액체를 합성할 수 있으며, 합성된 이온성 액체는 열적 안정성이 높고 액체상 범위가 넓다(66 내지 250℃). 본 발명의 이온성 액체를 이루는 카르복실산 음이온은 구입이 용이하며 가격이 매우 싸므로 경제적인 이온성 액체를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이온성 액체는 분자내에 할로겐 원자가 없는 고순도의 제품이므로, 최근 각광받고 있는 이온성 액체의 새로운 용도로서 이차전지, 리튬2차전지, 리튬폴리머 전지, 축전지, 특수전지, 태양전지 등에 전해질로 적용될 수 있으며, 분자내에 반응에 관여하는 할라이드가 없어 다양한 화학적 반응에 용매로서 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 이온성 액체를 강산과 반응시키면 공지된 할라이드를 포함하는 이온성 액체도 쉽게 제조할 수 있는데, 반응 후 부산물로 카르복실산 유도체가 얻어지므로 물과 섞이지 않고 필요시 유기용매로 세척하거나 고온감압장치를 이용하여 쉽게 제거할 수 있으며 매우 약산이므로 사용시 해가 없고 공정상에서 특별한 시설이나 중화시설이 필요없다는 점에서 환경친화적인 방법이다.

Claims

하기 화학식 1로 나타나는 이온성 액체:

화학식 1

[Q]⁺ _nA^n-

상기 식에서, Q⁺는 피리디늄, 피리다지늄, 피리미디늄, 피라지늄, 이미다졸리움, 피라졸륨, 티아졸륨, 옥사졸륨, 트리아졸륨, 피롤리디늄, 암모늄, 포스포늄 또는 그 유도체의 양이온이며,

A^n-는 하기 화학식 2로 나타나는 카르복실산 유도체의 음이온이며, 그리고

화학식 2

(상기 식에서, R은 C₅-C₁₇ 알킬기 또는 C₅-C₁₇ 아릴기임)

n은 1 이상의 정수임.
제1항에 있어서, 상기 Q는 부틸메틸이미다졸리움이고, A는 R이 C₅-C₁₇인 선형 알킬기인 카르복실산 유도체인 이온성 액체.
제1항에 있어서, 상기 Q는 부틸메틸이미다졸리움이고, A는 R이 2-알킬 치환된 C₅-C₁₇ 알킬기인 이온성 액체.
제1항에 있어서, 상기 Q는 부틸메틸이미다졸리움이고, A는 2-에틸헥사노에이트인 이온성 액체.
하기 화학식 1로 나타나는 이온성 액체와 강산을 반응시켜 이온성 액체를 제조하는 방법:

화학식 1

[Q]⁺ _nA^n-

상기 식에서, Q⁺는 피리디늄, 피리다지늄, 피리미디늄, 피라지늄, 이미다졸리움, 피라졸륨, 티아졸륨, 옥사졸륨, 트리아졸륨, 피롤리디늄, 암모늄, 포스포늄 또는 그 유도체의 양이온이며,

A^n-는 하기 화학식 2로 나타나는 카르복실산 유도체의 음이온이며, 그리고

화학식 2

(상기 식에서, R은 C₅-C₁₇ 알킬기 또는 C₅-C₁₇ 아릴기임)

n은 1 이상의 정수임.
제5항에 있어서, 강산이 HPF₆ 또는 HBF₄인 방법