TWI408142B - 新穎三氰硼酸鹽及新穎三氰硼酸鹽之用途和製備方法 - Google Patents
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-
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Description
本發明係關於新穎三氰硼酸鹽，其用途及其製備方法。
術語「離子液體」通常用於指在低於100℃之溫度下、尤其在室溫下為液體的鹽。此等液體鹽典型地包含有機陽離子及有機或無機陰離子。
離子液體之有機陽離子通常為四級銨或鏻離子或芳族鹼(通常為含氮鹼)之陽離子，該等離子可經烷基、鹵素原子或氰基取代且可含有其他雜原子(諸如磷、硫或氧)。慣用有機陽離子之實例為咪唑鎓、唑鎓、吡鎓、吡唑鎓、嗒鎓、吡咯啶鎓、吡啶鎓、噻唑鎓及三唑鎓陽離子。
離子液體中之典型陰離子為AlCl4 -
、AsF6 -
、BF4 -
、Br-
、CF3
SO3 -
、(CF3
)2
PF4 -
、(CF3
)3
PF3 -
、(CF3
)4
PF2 -
、(CF3
)5
PF-
、(CF3
)6
P-
、Cl-
、CN-
、SCN-
、FeCl3 -
、NO3 -
、PF6 -
、丙酮酸根、乙酸根、草酸根或EP-A-1 634 867中所述之三氰甲烷陰離子。另外，WO 2004/072089及WO 2007/093961揭示通式[BFn
(CN)4-n
]-
之氰硼酸根陰離子，其中n為0、1、2或3。
離子液體具有一系列值得關注之特性：通常，其為熱穩定的、相對不易燃，且具有極低蒸氣壓。另外，其對諸多有機物及無機物具有極佳溶劑特性。離子液體因其離子結構而亦具有值得關注之電化學特性，例如通常伴有高電化學穩定性之電導性。因此，對具有各種特性的新穎離子液體存在基本需要，從而為其用途開闢其他機會。
本發明之一目的在於提供可用作離子液體或離子液體之前驅物的新穎穩定化合物以及其製備方法。此等化合物在使用之後應能夠以環境友善方式處理。
此目的藉由如申請專利範圍第1項之三氰硼酸鹽、如申請專利範圍第12項之其用途及如申請專利範圍第13及14項之其製備方法達成。其他較佳具體實例為附屬項之標的。
本發明係關於以下通式之新穎三氰硼酸鹽：
其中R1
為C1-6
烷基、C2-6
烯基、C6-10
芳基或苯甲基，X為氧或硫，且Catn+
為陽離子(其中n為1或2)，其選自由無機陽離子Mn+
及有機陽離子Qn+
(其中n為1或2)組成之群。
在此處及下文中，表述「C1-n
烷基」指含有1至n
個碳原子之任何直鏈或支鏈烷基。舉例而言，表述「C1-6
烷基」包涵以下基團：諸如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基(3-甲基丁基)、新戊基(2,2-二甲基丙基)、己基及異己基(4-甲基戊基)。
在此處及下文中，表述「C2- n
烯基」指由2至n
個碳原子組成且含有至少一個雙鍵之碳鏈，其中碳原子被氫原子飽和且該碳鏈能夠分支。舉例而言，表述「C2-4
烯基」包涵以下基團：諸如乙烯基、1-甲基乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基、2-甲基丙-2-烯基及丁-1,3-二烯基。
在此處及下文中，表述「C6-10
芳基」指具有6至10個碳原子且可經一或多個C1-4
烷基或C1-4
烷氧基取代之芳基。舉例而言，「C6-10
芳基」包涵苯基、苯甲基、甲基苯基、甲氧基苯基、二甲基苯基、乙基甲基苯基、二乙基苯基及萘基。
X為氧之式I三氰硼酸鹽較佳。
R1
為C1-6
烷基，較佳甲基、乙基或丙基，且更佳甲基之式I三氰硼酸鹽亦較佳。
在另一較佳具體實例中，陽離子Catn+
為選自由Li+
、Na+
、K+
、Rb+
、Cs+
、NH4 +
、Be2+
、Mg2+
、Ca2+
、Sr2+
及Ba2+
組成之群的無機陽離子Mn+
(其中n為1或2)。
在一亦較佳具體實例中，陽離子Catn+
為含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成之群之雜原子的有機陽離子Qn+
(其中n為1或2，較佳n為1)。
具有二價有機陽離子Q2+
(諸如乙二銨)的式I三氰硼酸鹽尤佳。
具有單價有機陽離子Q+
的式I三氰硼酸鹽尤其更佳，此單價有機陽離子Q+
選自由下式陽離子組成之群：
(a)(WR2
R3
R4
R5
)+
，其中W為氮或磷，且
(i)其中R2
至R4
獨立地為C1-20
烷基，且R5
為C1-20
烷基、C3-10
環烷基或C6-10
芳基，其中R2
至R5
獨立地視情況含有一或多個鹵素，或
(ii)其中R2
及R3
與W一起形成5員至7員環，且R4
及R5
獨立地為C1-20
烷基，其中R4
及R5
獨立地視情況含有一或多個鹵素，或
(iii)其中R2
及R3
或R4
及R5
在各種情況下與W一起形成5員至7員環，或
(b)(XR6
R7
R8
)+
，其中X為氮，且R6
及R7
與X一起形成環，其中X在形式上經由一個單鍵及一個雙鍵鍵結至R6
及R7
，且R8
為C1-20
烷基、C3-10
環烷基或C6-10
芳基，其中R8
視情況含有一或多個鹵素，或
(c)(YR9
R10
R11
)+
，其中Y為硫，且
(i)其中R9
及R10
獨立地為C1-20
烷基，且R11
為C1-20
烷基、C3-10
環烷基或C6-10
芳基，其中R9
至R11
獨立地視情況含有一或多個鹵素，或
(ii)其中R9
及R10
與Y一起形成5員至7員環，且R11
為C1-20
烷基、C3-10
環烷基或C6-10
芳基，其中R11
視情況含有一或多個鹵素，或
(d)(ZR12
R13
)+
，其中Z為氧或硫，且R12
及R13
與Z一起形成環，其中Z在形式上經由一個單鍵及一個雙鍵鍵結至R12
及R13
，且其中一或多個選自由C1-20
烷基、C1-20
烷氧基、C3-10
環烷基、C6-10
芳基、鹵素及氰基組成之群的取代基視情況結合於由該等取代基R2
至R13
所形成之各環，其中該C1-20
烷基、該C1-20
烷氧基、該C3-10
環烷基及該C6-10
芳基獨立地視情況含有一或多個鹵素，且其中由該等取代基R2
至R13
所形成之各環視情況含有一或兩個經進一步取代或未經取代之選自由氮、硫及氧組成之群的雜原子，且/或與另一芳族或非芳族5員至7員環稠合。雜原子之適合取代基為例如C1-8
烷基。
在此處及下文中，表述「C3- n
環烷基」指具有3至n
個碳原子之環烷基。「C3-10
環烷基」表示例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基或環癸基。
在此處及下文中，表述「C1- n
烷氧基」指具有1至n
個碳原子之無支鏈或支鏈烷氧基。「C1-20
烷氧基」表示例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、1,4-二甲基戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、1,5-二甲基己氧基、壬氧基、癸氧基、4-乙基-1,5-二甲基己氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基或二十烷氧基。
在此處及下文中，表述「鹵素」指氟、氯、溴或碘。
其中有機陽離子Q+
選自由以下組成之群的式I三氰硼酸鹽尤佳：有機銨、鏻、鋶、吡咯啶鎓、吡咯啉鎓、吡咯鎓、吡唑鎓、咪唑鎓、三唑鎓、唑鎓、噻唑鎓、哌啶鎓、哌鎓、嗎啉鎓、吡啶鎓、嗒鎓、嘧啶鎓、吡鎓、1,3-二氧雜環戊烯鎓、哌喃鎓及硫代哌喃鎓陽離子。
有機陽離子Q+
較佳選自由以下組成之群：
其中R及R'獨立地為C1-20
烷基，較佳C1-14
烷基且更佳C1-8
烷基，且m為0與4之間的整數。取代基R及R'宜具有不同長度。
有機陽離子Q+
更佳選自由以下組成之群：
在另一尤佳具體實例中，有機陽離子Q+
為咪唑鎓陽離子，尤其以下通式之咪唑鎓陽離子
其中R及R'獨立地為C1-20
烷基，較佳C1-14
烷基。在一最佳具體實例中，R為甲基且R'為乙基。
詳言之，所請為化合物三氰甲氧基硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓。
具有有機陽離子之三氰硼酸鹽在低於100℃之溫度下，尤其在室溫下通常為液體，且因此稱作離子液體。離子液體因其特性而極其適用作多種有機物及無機物之溶劑。
因此，所請為式I三氰硼酸鹽(其中R1
為C1-6
烷基、C2-6
烯基、C6-10
芳基或苯甲基，X為氧或硫，且Catn+
為有機陽離子Qn+
(其中n為1或2，較佳n為1))用作極性非質子性溶劑之用途，該三氰硼酸鹽視情況與一或多種其他離子液體、水或有機溶劑混合。
離子液體適用於諸多領域：其使用範圍自用作無機及有機合成中之溶劑直至用作脫模劑之電解質及/或潤滑劑及液壓流體之添加劑。因此，離子液體必須滿足以適用於特定應用之特定要求的範圍相對較寬。本發明離子液體之特徵尤其在於非配位陰離子。另外，其不含鹵素，從而可以廉價且環境友善之方式處理，例如焚化，且由於對金屬之腐蝕性低而簡化了其使用及儲存。
本發明離子液體之特性可藉由選擇適合有機陽離子及硼酸鹽陰離子之適合取代基-X-R1
而改變。因此，例如，藉由改變硼酸鹽陰離子之取代基-X-R1
以及改變有機陽離子及其取代基可強烈影響熔點、熱穩定性及電化學穩定性、黏度、極性及於水或有機溶劑中之溶解性。
此外，本發明係關於一種製備式I之無機三氰硼酸鹽(其中R1
為C1-6
烷基、C2-6
烯基、C6-10
芳基或苯甲基，X為氧或硫，且Catn+
為較佳選自由Li+
、Na+
、K+
、Rb+
、Cs+
、NH4 +
、Be2+
、Mg2+
、Ca2+
、Sr2+
及Ba2+
組成之群的無機陽離子Mn+
(其中n為1或2))之方法，其特徵在於使B(XR1
)3
與氰基三-C1-6
烷基矽烷、尤其氰基三甲基矽烷(TMSCN)在M n +
(CN-
)n
存在下反應，其中R1
為C1-6
烷基、C2-6
烯基、C6-10
芳基或苯甲基，X為氧或硫，且M n +
為較佳選自由Li+
、Na+
、K+
、Rb+
、Cs+
、NH4 +
、Be2+
、Mg2+
、Ca2+
、Sr2+
及Ba2+
組成之群的無機陽離子(其中n為1或2)。
B(XR1
)3
與M n +
(CN-
)n
較佳以莫耳比0.8:1.0至1.2:1.0、尤其以莫耳比0.9:1.0至1.1:1.0施用。以B(XR1
)3
計，較佳使用過量氰基三-C1-6
烷基矽烷，例如莫耳比為1.5:1至10:1，尤其莫耳比為3:1至5:1。製備無機三氰硼酸鹽之方法較佳在0℃至250℃之溫度下、尤其在50℃至100℃之溫度下進行。製備無機三氰硼酸鹽之方法較佳在高於作為副產物形成之烷氧基三-C1-6
烷基矽烷的沸點的溫度下進行。
本發明亦關於一種製備式I之有機三氰硼酸鹽(其中R1
為C1-6
烷基、C2-6
烯基、C6-10
芳基或苯甲基，X為氧或硫，且Catn+
為有機陽離子Qn+
(其中n為1或2，較佳n為1))之方法，其特徵在於使式I之無機三氰硼酸鹽(其中R1
為C1-6
烷基、C2-6
烯基、C6-10
芳基或苯甲基，X為氧或硫，且Catn+
為較佳選自由Li+
、Na+
、K+
、Rb+
、Cs+
、NH4 +
、Be2+
、Mg2+
、Ca2+
、Sr2+
及Ba2+
組成之群的無機陽離子Mn+
(其中n為1或2))，與式(Qn+
)p
(Yp-
)n
之鹽反應，其中Qn+
為有機陽離子，尤其含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成之群的雜原子的有機陽離子，n為1或2，Yp-
為選自由鹵離子、假鹵離子(pseudohalide)、硫酸根及有機酸陰離子組成之群的陰離子，且p為1或2。
在一較佳具體實例中，所用無機三氰硼酸鹽係根據上文所主張之其製備方法預先製備。
作為式(Qn+
)(Y-
)n
鹽之陰離子Y-
的鹵離子可選自由氟離子、氯離子、溴離子及碘離子組成之群。尤佳為氯離子。
對於鹽(Qn+
)(Y-
)n
中之假鹵陰離子Y-
，可使用由至少兩個負電性原子組成且化學上類似於鹵素之陰離子。假鹵陰離子較佳選自由CN-
、OCN-
、SCN-
及N3 -
組成之群。假鹵陰離子更佳為CN-
。
有機酸陰離子之適合實例為一元及二元非芳族及芳族酸之陰離子，諸如乙酸根、油酸根、反丁烯二酸根、順丁烯二酸根、丙酮酸根、草酸根及苯甲酸根。尤佳為乙酸根及丙酮酸根陰離子。
當n及p為1時，且當n及p為2時，如上所定義之無機三氰硼酸鹽及式QY鹽較佳以0.8:1.0至1.2:1.0之莫耳比、尤其以0.9:1.0至1.1:1.0之莫耳比使用。
反應較佳在溶劑或溶劑混合物中、例如在包含水及至少一種有機溶劑之兩相溶劑混合物中、例如在水與二氯甲烷之混合物中進行。或者，反應亦可在無溶劑的情況下進行或在有機溶劑中進行，其中作為副產物形成之無機鹽難溶或不溶於該有機溶劑。或者，亦可在水溶液中使用預先裝載之離子交換劑進行反應。
製備有機三氰硼酸鹽之方法較佳在10℃至250℃之溫度下、尤其在室溫至100℃範圍內之溫度下進行。
實施例：
縮寫：
TMSCN=氰基三甲基矽烷
TMSOMe=甲氧基三甲基矽烷
EA=元素分析
CP-OES=感應耦合電漿光學發射光譜測定法
br=寬峰
實施例1：合成三氰甲氧基硼酸鉀K[B(CN)3
(OCH3
)]
將B(OCH3
)3
(20.0g，0.19mol)及KCN(12.5g，0.19mol)溶解於TMSCN(66.8g，0.67mol)中，且在70℃之回流溫度下在保護氣體下加熱18小時。冷卻之後，蒸餾出所有揮發性組份(未反應之TMSCN，形成之TMSOMe)，得到產量為27.8g(92%)之粉狀K[B(CN)3
(OCH3
)]。
1 H-NMR
(400MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=3.22(q,J H/B
=3.5Hz,3H)。
13 C-NMR
(125MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=53.26(s);128.7(q(80%)+七重峰(20%),q:J
=69.9Hz,七重峰：J
=23.0Hz)。
11 B-NMR
(160.3MHz,CD3
CN,BF3
‧Et2
O(外標)):δ[ppm]=-18.5(s)。
IR
(液體石蠟(Nujol)):ν[cm-1
]=2228,2163,1201,1221 br,965,926,866。
熔點：
>240℃(分解)。
實施例2：合成三氰甲氧基硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓(離子液體)
將氯化1-乙基-3-甲基咪唑鎓(5.0g，34mmol)、K[B(CN)3
(OCH3
)](5.4g，34mmol)及水(25.1g)之水溶液與二氯甲烷(67g)混合，且在室溫下攪拌1小時。分離水相及有機相之後，用10ml水洗滌有機相且在旋轉蒸發儀上蒸發，得到5.81g(74%)呈無色低黏度液體狀之三氰甲氧基硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓，其即使在-10℃之溫度下亦不凝固。
1 H-NMR
(400MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=1.62(br t,J
=7.0Hz,3H),3.33(q,J H/B
=3.5Hz,3H),4.01(s,3H),4.30(br q,J
=7,0Hz,2H),7.36(s,1H),7.39(s,1H),8.67(s,1H)。
13 C-NMR
(125MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=15.1(s),36.8(br),45.7(s),53.3(s),122.3(br),124.0(br),128.3(q(80%)+七重峰(20%),q:J
=69.9Hz,七重峰:J
=23.0Hz)。
熔點：
低於0℃。
實施例3：合成三氰甲氧基硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓(離子液體)
將氯化1-乙基-3-甲基咪唑鎓(5.0g，34mmol)之水(25ml)溶液及K[B(CN)3
(OCH3
)](5.4g，34mmol)與二氯甲烷(67g)混合，且在室溫下攪拌3小時。分離水相及有機相之後，用10ml水洗滌後者，經碳酸鉀脫水且最後在旋轉蒸發儀上蒸發，得到3.78g(48%)呈低黏度液體狀之三氰甲氧基硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓。
1 H-NMR
(400MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=1.62(br t,J
=7.0Hz,3H),3.33(q,J H/B
=3.5Hz,3H),4.01(s,3H),4.30(br q,J
=7,0Hz,2H),7.36(s,1H),7.39(s,1H),8.67(s,1H)。
13 C-NMR
(125MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=15.1(q),36.8(br),45.7(br),53.3(q),122.3(br),124.0(br),128.3(q(80%)+七重峰(20%),q:J
=69.9Hz,七重峰:J
=23.2Hz),135.7(d)。
熔點：
低於0℃。
實施例4：合成三氰甲氧基硼酸N
-正丁基-2-甲基吡啶鎓(離子液體)
將氯化N
-正丁基-2-甲基吡啶鎓(5.0g，27mmol)之水(20ml)溶液及K[B(CN)3
(OCH3
)](4.3g，27mmol)與二氯甲烷(53g)混合，且在室溫下攪拌5小時。分離水相及有機相之後，用10ml水洗滌後者，經碳酸鉀脫水且最後在旋轉蒸發儀上蒸發，得到4.0g(55%)呈低黏度液體狀之三氰甲氧基硼酸N
-正丁基-2-甲基吡啶鎓。
1 H-NMR
(500MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=0.92(t,J
=7.3Hz,3H),1.35-1.43(m,2H),1.79-1.83(m,2H),2.74(s,3H),3.15(q,J H/B
=3.9Hz,3H),4.39(br t,J
=8Hz,2H),7.76-7.82(m,2H),8.26-8.30(m,1H),8.52-8.54(m,1H)。
13 C-NMR
(125MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=12.9(q),19.4(q),19.7(t),31.7(t),52.5(q),58.0(t),126.0(d),128.0(q(80%)+七重峰(20%),q:J
=69.9Hz,七重峰:J
=20.7Hz),130.5(d),145.1(d),145.3(d),155.61(s)。
熔點：
低於0℃。
實施例5：合成三氰甲氧基硼酸四乙銨(離子液體)
將氯化四乙銨(5.0g，30mmol)之水(22ml)溶液及K[B(CN)3
(OCH3
)](4.8g，30mmol)與二氯甲烷(59g)混合，且在室溫下攪拌5小時。分離水相及有機相之後，用10ml水洗滌後者，經碳酸鉀脫水且最後在旋轉蒸發儀上蒸發，得到4.0g(53%)呈低黏度液體狀之三氰甲氧基硼酸四乙銨。
1 H-NMR
(500MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=1.16(tt,J
=7.3,J H/N
=1.9Hz,12H),3.12(q,J
=7.3Hz,8H),3.16(J H/B
=3.4Hz,3H)。
13 C-NMR
(125MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=6.8(q),52.3(dt,J C/N
=3.2Hz),54.5(q),128.0(q(80%)+七重峰(20%),q:J
=70Hz,七重峰：J
=23.5Hz)。
熔融範圍(DSC):
1℃與26℃之間。
實施例6：合成三氰甲氧基硼酸四丁基鏻(離子液體)
將甲烷磺酸四丁基鏻(5.0g，14mmol)之水(10.4ml)溶液及K[B(CN)3
(OCH3
)](2.2g，14mmol)與二氯甲烷(27.6g)混合，且在室溫下攪拌5小時。分離水相及有機相之後，用10ml水洗滌後者，經碳酸鉀脫水且最後在旋轉蒸發儀上蒸發，得到3.4g(64%)呈低黏度液體狀之三氰甲氧基硼酸四丁基鏻。
1 H-NMR
(500MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=0.95(t,J
=7.3Hz,12H),1.44-1.53(m,16H),2.04-2.10(m,8H),3.21(J H/B
=3.4Hz,3H)。
13 C-NMR
(125MHz,CD3
CN,TMS):δ[ppm]=13.76(br q),19.2(td,J P/C
=48.3Hz),24.1(td,J P/C
=4.6Hz),24.7(td,J P/C
=15.6),53.4(q),128.0(q+m,q:J
=70Hz)。
熔點：
低於0℃。
Claims (38)
- 一種下式之三氰硼酸鹽，
- 如申請專利範圍第1項之三氰硼酸鹽，其中X為氧。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之三氰硼酸鹽，其中R1 為甲基、乙基或丙基。
- 如申請專利範圍第3項之三氰硼酸鹽，其中R1 為甲基。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為選自由以下組成之群的無機陽離子：Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、NH4 + 、Be2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 。
- 如申請專利範圍第3項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為選自由以下組成之群的無機陽離子：Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、NH4 + 、Be2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 。
- 如申請專利範圍第4項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為選自由以下組成之群的無機陽離子：Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、NH4 + 、Be2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 。
- 如申請專利範圍第1項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成之群之雜原子的有機陽離子。
- 如申請專利範圍第2項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成之群之雜原子的有機陽離子。
- 如申請專利範圍第3項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成之群之雜原子的有機陽離子。
- 如申請專利範圍第4項之三氰硼酸鹽，其中Catn+ 為含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成之群之雜原子的有機陽離子。
- 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由下式陽離子組成之群：(a)(WR2 R3 R4 R5 )+ ，其中W為氮或磷，且(i)其中R2 至R4 獨立地為C1-20 烷基，且R5 為C1-20 烷基、C3-10 環烷基或C6-10 芳基，其中R2 至R5 獨立地視情況含有一或多個鹵素，或(ii)其中R2 及R3 與W一起形成5員至7員環，且R4 及R5 獨立地為C1-20 烷基，其中R4 及R5 獨立地視情況含有一或多個鹵素，或(iii)其中R2 及R3 或R4 及R5 在各種情況下與W一起形成5員至7員環，或(b)(XR6 R7 R8 )+ ，其中X為氮，且R6 及R7 與X一起 形成環，其中X在形式上經由一個單鍵及一個雙鍵鍵結至R6 及R7 ，且R8 為C1-20 烷基、C3-10 環烷基或C6-10 芳基，其中R8 視情況含有一或多個鹵素，或(c)(YR9 R10 R11 )+ ，其中Y為硫，且(i)其中R9 及R10 獨立地為C1-20 烷基，且R11 為C1-20 烷基、C3-10 環烷基或C6-10 芳基，其中R9 至R11 獨立地視情況含有一或多個鹵素，或(ii)其中R9 及R10 與Y一起形成5員至7員環，且R11 為C1-20 烷基、C3-10 環烷基或C6-10 芳基，其中R11 視情況含有一或多個鹵素，或(d)(ZR12 R13 )+ ，其中Z為氧或硫，且R12 及R13 與Z一起形成環，其中Z在形式上經由一個單鍵及一個雙鍵鍵結至R12 及R13 ，且其中一或多個選自由C1-20 烷基、C1-20 烷氧基、C3-10 環烷基、C6-10 芳基、鹵素及氰基組成之群的取代基視情況結合於由取代基R2 至R13 所形成之各環，其中該C1-20 烷基、該C1-20 烷氧基、該C3-10 環烷基及該C6-10 芳基獨立地視情況含有一或多個鹵素，且其中由取代基R2 至R13 所形成之各環視情況含有一或兩個經進一步取代或未經取代之選自由氮、硫及氧組成之群的雜原子，且/或與另一芳族或非芳族5員至7員環稠合。
- 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由以下組成之群：有機銨、鏻、鋶、吡咯啶鎓、吡咯啉鎓、吡咯鎓、吡唑鎓、咪唑鎓、 三唑鎓、唑鎓、噻唑鎓、哌啶鎓、哌鎓、嗎啉鎓、吡啶鎓、嗒鎓、嘧啶鎓、吡鎓、1,3-二氧雜環戊烯鎓、哌喃鎓及硫代哌喃鎓陽離子。
- 如申請專利範圍第12項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由以下組成之群：有機銨、鏻、鋶、吡咯啶鎓、吡咯啉鎓、吡咯鎓、吡唑鎓、咪唑鎓、三唑鎓、唑鎓、噻唑鎓、哌啶鎓、哌鎓、嗎啉鎓、吡啶鎓、嗒鎓、嘧啶鎓、吡鎓、1,3-二氧雜環戊烯鎓、哌喃鎓及硫代哌喃鎓陽離子。
- 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由以下組成之群：
- 如申請專利範圍第15項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第12項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由以下組成之群：
- 如申請專利範圍第17項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第13項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由以下組成之群：
- 如申請專利範圍第19項之三氰硼酸鹽，其中R及 R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第14項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由以下組成之群：
- 如申請專利範圍第21項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第15項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子具有下式，
- 如申請專利範圍第23項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第17項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子具有下式，
- 如申請專利範圍第25項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第19項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子具有下式，
- 如申請專利範圍第27項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第21項之三氰硼酸鹽，其中該有機陽離子具有下式，
- 如申請專利範圍第29項之三氰硼酸鹽，其中R及R'獨立地為C1-14 烷基。
- 如申請專利範圍第23項之三氰硼酸鹽，其中R為甲基且R'為乙基。
- 如申請專利範圍第25項之三氰硼酸鹽，其中R為甲基且R'為乙基。
- 如申請專利範圍第27項之三氰硼酸鹽，其中R為甲基且R'為乙基。
- 如申請專利範圍第29項之三氰硼酸鹽，其中R為甲基且R'為乙基。
- 一種如申請專利範圍第8項至第34項中任一項所定義之三氰硼酸鹽用作極性非質子性溶劑的用途，該三氰硼酸鹽視情況與一或多種其他離子液體、水或有機溶劑混合。
- 一種製備如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所定義之三氰硼酸鹽的方法，其特徵在於使B(XR1 )3 與氰基三-C1-6 烷基矽烷在M n + (CN- )n 存在下反應，其中R1 為C1-6 烷基、C2-6 烯基、C6-10 芳基或苯甲基，X為氧或硫，且M n + 為選自由Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、NH4 + 、Be2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 組成之群的無機陽離子，其中n 為1或2。
- 一種製備如申請專利範圍第8項至第34項中任一項所定義之三氰硼酸鹽的方法，其特徵在於使如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所定義之三氰硼酸鹽與式(Qn+ )p (Yp- )n 鹽反應，其中Qn+ 為如申請專利範圍第8項至第34項之任一項中所定義之有機陽離子，n為1或2，Yp- 為選自由鹵離子、假鹵離子(pseudohalide)、硫酸根及有機酸陰離子組成之群的陰離子，且 p為1或2。
- 如申請專利範圍第37項之方法，其中該所用三氰硼酸鹽根據如申請專利範圍第36項所定義之方法預先製備。
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