JP4698945B2 - イオン液体 - Google Patents
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Description
本発明は、一般式［カチオン］［Ｒ’-ＳＯ４］で示される新規なイオン液体に関するものである。ここでＲ’は、３〜３６の炭素原子を有する、有枝または線状の、飽和の、脂肪族または脂環族の、炭化水素鎖を表わす。この新規なイオン液体は、たとえば、溶剤あるいは溶剤添加剤として化学反応に、また抽出剤あるいは熱媒体として用いられる。
イオン液体とは、一般に塩または塩の混合液で、その融点が１００℃以下の意味すると理解される（非特許文献１）。文献で知られたこの種の塩は、ハロゲノ錫酸塩、ハロゲノアルミン酸塩、ヘキサフルオロ燐酸塩、テトラフルオロ硼酸塩のようなアニオンと置換アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオンが組み合わされたものである。既に幾つかの刊行物が、イオン液体の化学反応溶剤としての使用を記述している（非特許文献２）。たとえば、ロジウム（Ｉ）錯体（非特許文献３）、ルテニウム（II）、コバルト（II）の錯体（非特許文献４）を用いたオレフィンの水素化反応は、テトラフルオロ硼酸塩アニオンを有するイオン液体内で行われ成功した。機能化された、または機能化されていないオレフィンのヒドロホルミル化反応も、アニオンが弱く配位したイオン液体中、ロジウム触媒を用いて成功した（たとえばPF6 -, BF4 -）（特許文献１、非特許文献５，６）。
イオン液体のもう１つの使用分野は、素材分離の抽出剤（特許文献７，８）、あるいは熱媒体（非特許文献９）としての使用である。
Y. Chauvin, L. Mussmann, H. Olivier, European Patent, EP776880, 1997
P.Wasserschmied、W. Keim、Angewandte Chemie ［応用化学］、2001年、112、3926）
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Y. Chauvin, L. Mussmann, H. Olivier, Angew. Chem.［応用化学］, Int. Ed.Engl. , 1995, 34, 2698
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イオン液体の定義は、その融点が室温と１００℃の間にある塩も含むが、その適用にはイオン液体が既に室温以下で液化することが必要でもあり望まれる。
そのようなイオン液体の例は数多く知られているが、このシステムは通常、Ｆ−，Ｃｌ−，Ｂｒ−またはＩ−のようなハロゲン化物イオン、あるいはハロゲン原子を含むようなアニオンを有する。最後に挙げたアニオンの典型例は［BF4］−，［PF6］−,［CF3COO］−,［CF3SO3］−,［（CF3SO2）2N］−,［AlCl4］−,［Al2Cl7］−または［SnCl3］−である。但しこれは全てではない。そのようなハロゲン原子を含むアニオンの使用は、そのイオン液体の使用に重大な制限をもたらす；ａ）これらのアニオンの使用は、これらイオンのアルカリ塩が極めて高価であるため、かなりのコストになる；ｂ）ハロゲン原子を含むアニオンの加水分解物質はスチール、また部分的にはガラス反応器のかなりの腐蝕をもたらす；ｃ）ハロゲン原子を含むアニオンを有する「使用済み」イオン液体の熱による廃棄は通常腐蝕・環境問題を起こすので、コスト高である。バイオ浄化装置での分解による廃棄は同じくハロゲン原子を含むアニオンがあるためこれも困難である。
従って、下記５つの特長を併せ持つハロゲン原子を含まないイオン液体は、特に技術的に望まれる。
ａ） 融点またはガラス転移点が２５℃以下であること、
ｂ）中性水性溶液（ｐＨ＝７）で８０℃まで加水分解に安定であること、
ｃ）燃焼ガスの問題を発生することなく熱で廃棄できること、
ｄ）バイオ浄化装置で分解可能であること、
ｅ）アニオンがアルカリ塩として商業ベースで安く入手できること。
ｂ）中性水性溶液（ｐＨ＝７）で８０℃まで加水分解に安定であること、
ｃ）燃焼ガスの問題を発生することなく熱で廃棄できること、
ｄ）バイオ浄化装置で分解可能であること、
ｅ）アニオンがアルカリ塩として商業ベースで安く入手できること。
現在使われているハロゲン原子を含まないイオン液体の中には、上記の技術的要求を満たすものは存在しない。硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩（J. S. Wilkes, M. J. Zaworotko, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 965）、ベンゾールスルホン剤溶液（H. Waffenschmidt, Dissertation［博士論文］, RWTH Aachen 2000）はよく知られているが、これらのイオン液体は室温以上の融点を有する。水性硫酸と水性硫酸塩は、水性の溶液で１乃至複数のプロトンを分解して反応し、酸性の水性溶液を形成する。メチル硫酸とエチル硫酸溶液は、８０℃で１時間後には水性溶液で水性硫酸アニオンとそれに相応するアルコールを形成しつつ明らかな加水分解を示す（後記の比較例１，２参照）。
本発明は、有機カチオン（イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、またはホスホニウムカチオンが特に好ましい例である）と、一般式［Ｒ’-ＳＯ４］（ここで、Ｒ’は３〜３６の炭素原子を有する有枝または線状の、飽和の、脂肪または脂環の、アルキル基を表わす）のアニオンの組合せからなり、上に述べた興味ある技術的に重要な特長の組合せを有するという意外な結果に基づく。
本発明に基づく新種のイオン液体は、２５℃以下の融点あるいはガラス転移点を示し、さらに中性の水性溶液（ｐＨ＝７）で加水分解に安定である。さらに本発明のイオン液体は、燃焼の際ＣＯ２、Ｈ２ＯおよびＳＯ２が生成するに過ぎないから、熱で廃棄するのに問題ない。
本発明に基づく新種イオン液体の他の大きな特長は、一般式［アルカリカチオン］［Ｒ’-ＳＯ４］（ここでＲ’は３〜３６の炭素原子を有する有枝または線状の、飽和の、脂肪族または脂環族の、アルキル基を表わす）で示されるアルカリ塩が、洗剤と化粧品と洗浄剤の分野の製品で簡単に入手できる原料であるという事実である。そのため、アニオン要素［Ｒ’-ＳＯ４］の毒性と生物学的分解過程については極めてよく知られている。その結果、「使用済み」のイオン液体の廃棄が本発明ではバイオ浄化装置で問題なく行えるのである。
上記５つの技術的に興味ある組合せは、本発明の新種イオン液体を、化学量論的反応または触媒化学的反応のため、あるいは抽出剤または熱媒体として使用するための、理想的な溶剤または溶剤添加剤として特長付けられる。
特に好まれるのは、本発明の一般式［Ｒ’-ＳＯ４］（ここで、Ｒ’は３〜３６の炭素原子を有する有枝または線状の、飽和の、脂肪族または脂環族の、アルキル基を表わす）の様々なアニオンの混合を含むイオン液体である。これらのシステムは、工業的に入手可能なアルカリ塩の混合物から簡単に入手できる。
本発明に係る新種のイオン液体とその混合物を以下に示す。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム ブチル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム オクチル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム ドデシル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ブチル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム オクチル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ドデシル硫酸塩。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム ブチル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウム ドデシル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム ブチル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム オクチル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ブチルピリジニウム ドデシル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ブチル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム オクチル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ドデシル硫酸塩。
実施例１：１，３−ジメチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩（［MMIM］［OcSO4］）
合成；
４００ｍｌの無水化された塩化メチレンに、１，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物（［MMIM］Cl）４７．１８ｇ（３５５．８ｍｍｏｌ）を溶かした溶液に、９５．００ｇ（３５５．８ｍｍｏｌ）のナトリウムオクチル硫酸塩（技術的品質；濃度≧８７％）を少しずつ加える。沈積物を保護ガスのもとで４０時間混合する。高真空で有機相を濃縮、乾燥すると、黄色帯びた液体として８７．５５ｇの［MMIM］［OcSO4］（２８５．７ｍｍｏｌ；理論収率の８０％）が得られる。
合成；
４００ｍｌの無水化された塩化メチレンに、１，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物（［MMIM］Cl）４７．１８ｇ（３５５．８ｍｍｏｌ）を溶かした溶液に、９５．００ｇ（３５５．８ｍｍｏｌ）のナトリウムオクチル硫酸塩（技術的品質；濃度≧８７％）を少しずつ加える。沈積物を保護ガスのもとで４０時間混合する。高真空で有機相を濃縮、乾燥すると、黄色帯びた液体として８７．５５ｇの［MMIM］［OcSO4］（２８５．７ｍｍｏｌ；理論収率の８０％）が得られる。
ＮＭＲ；
1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): δ＝8.87 (s, 1H, N-CH-N), 7.45, 7.44 (各々１つのs, 各々1つのH, N-CH), 3.87 (mult., 8H, N-CH3, S-O-CH2-), 1.57 (mult., 2H, S-O-CH2-CH2-), 1.29 (k.B., 10H, S-O-CH2-CH2-CH2-(CH2)5-), 0.89 (t, J=6.6 Hz, 3H, -CH2-CH3) ppm. 13C-NMR (75 MHz, d6-DMSO): δ ＝136.7, 122.8, 116.8, 35.1, 30.9, 28.7, 28.4, 25.1, 21.7, 12.8 ppm.
粘性；
生成物は構造粘性を示す。粘性は測定条件に大きく影響される。
1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): δ＝8.87 (s, 1H, N-CH-N), 7.45, 7.44 (各々１つのs, 各々1つのH, N-CH), 3.87 (mult., 8H, N-CH3, S-O-CH2-), 1.57 (mult., 2H, S-O-CH2-CH2-), 1.29 (k.B., 10H, S-O-CH2-CH2-CH2-(CH2)5-), 0.89 (t, J=6.6 Hz, 3H, -CH2-CH3) ppm. 13C-NMR (75 MHz, d6-DMSO): δ ＝136.7, 122.8, 116.8, 35.1, 30.9, 28.7, 28.4, 25.1, 21.7, 12.8 ppm.
粘性；
生成物は構造粘性を示す。粘性は測定条件に大きく影響される。
実施例２：１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩（［BMIM］［OcSO4］）
合成；
２００ｍｌの熱水に、８４．５５ｇ（０．４８４ｍｏｌ）の１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物（BMIM Cl）と１０１．１ｇ（０．３７９ｍｏｌ ｍｉｎ．）のナトリウムオクチル硫酸塩（技術的品質；濃度≧８７％）を溶かす。水は真空でゆっくり除去し、生成した固形物を塩化メチレンに溶解し、沈殿物を濾別する。濾液は、水相が無色となり塩化物がなくなるまで水洗する。有機相をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、真空で濃縮、乾燥すると、１１１．０ｇ（０．３１９ｍｍｏｌ；ナトリウムオクチル硫酸塩基準の理論収率で７３％）の黄色帯びた油性の液体が得られる。
合成；
２００ｍｌの熱水に、８４．５５ｇ（０．４８４ｍｏｌ）の１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物（BMIM Cl）と１０１．１ｇ（０．３７９ｍｏｌ ｍｉｎ．）のナトリウムオクチル硫酸塩（技術的品質；濃度≧８７％）を溶かす。水は真空でゆっくり除去し、生成した固形物を塩化メチレンに溶解し、沈殿物を濾別する。濾液は、水相が無色となり塩化物がなくなるまで水洗する。有機相をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、真空で濃縮、乾燥すると、１１１．０ｇ（０．３１９ｍｍｏｌ；ナトリウムオクチル硫酸塩基準の理論収率で７３％）の黄色帯びた油性の液体が得られる。
ＮＭＲ；
1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): δ＝9.16 (s, 1H, N-CH-N), 7.80, 7.72 (各々１つのs, 各々1つのH, N-CH), 4.18 (t, 3J=7.1 Hz, 2H, N-CH2-), 3.86 (s, 3H, N-CH3), 3.71 (t, 3J=6.6 Hz, 2H, S-O-CH2), 3.71 (p, 3J=7.3 Hz, 2H, N-CH2-CH2-), 1.47 (k.B., 2H, N-CH2-CH2-CH2-), 1.22 (mult., 12H,S-O-CH2-(CH2)6-), 0.81-0.90 各々１つのtr, 各々3つのH, -CH3) ppm. 13C-NMR (75 MHz, d6-DMSO): δ＝136.9, 123.9, 122.6, 66.0, 55.2, 48.8 , 36.0, 31.8, 31.6,29.4, 29.1, 25.9, 22.4, 19.1, 14.2, 13.5 ppm.
粘性；η（２０℃）＝７１１ｃＰ
実施例３： １−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ラウリル硫酸塩（［BMIM］［C12H25SO4］）
合成；
５０ｍｌの熱水に１５．３０ｇ（８７．６ｍｍｏｌ）の１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物（BMIM Cl）と２６．６０ｇ（８７．６ｍｍｏｌ ｍｉｎ．）のナトリウムラウリル硫酸塩（技術的品質；濃度９５〜９９％）を溶かす。水を真空でゆっくり除去し、生成した固形物を塩化メチレンに溶かし、沈殿物を濾別する。濾液を、水相が無色となり塩化物がなくなるまで水洗する。有機相をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、真空で濃縮、乾燥すると、３３．４０ｇの生成物（８２．５ｍｍｏｌ；BMIM C基準の理論収率で９４％）が、白いベージュ色の蝋状固形物として得られる。
1H-NMR (300 MHz, d6-DMSO): δ＝9.16 (s, 1H, N-CH-N), 7.80, 7.72 (各々１つのs, 各々1つのH, N-CH), 4.18 (t, 3J=7.1 Hz, 2H, N-CH2-), 3.86 (s, 3H, N-CH3), 3.71 (t, 3J=6.6 Hz, 2H, S-O-CH2), 3.71 (p, 3J=7.3 Hz, 2H, N-CH2-CH2-), 1.47 (k.B., 2H, N-CH2-CH2-CH2-), 1.22 (mult., 12H,S-O-CH2-(CH2)6-), 0.81-0.90 各々１つのtr, 各々3つのH, -CH3) ppm. 13C-NMR (75 MHz, d6-DMSO): δ＝136.9, 123.9, 122.6, 66.0, 55.2, 48.8 , 36.0, 31.8, 31.6,29.4, 29.1, 25.9, 22.4, 19.1, 14.2, 13.5 ppm.
粘性；η（２０℃）＝７１１ｃＰ
実施例３： １−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム ラウリル硫酸塩（［BMIM］［C12H25SO4］）
合成；
５０ｍｌの熱水に１５．３０ｇ（８７．６ｍｍｏｌ）の１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物（BMIM Cl）と２６．６０ｇ（８７．６ｍｍｏｌ ｍｉｎ．）のナトリウムラウリル硫酸塩（技術的品質；濃度９５〜９９％）を溶かす。水を真空でゆっくり除去し、生成した固形物を塩化メチレンに溶かし、沈殿物を濾別する。濾液を、水相が無色となり塩化物がなくなるまで水洗する。有機相をＮａ２ＳＯ４で乾燥し、真空で濃縮、乾燥すると、３３．４０ｇの生成物（８２．５ｍｍｏｌ；BMIM C基準の理論収率で９４％）が、白いベージュ色の蝋状固形物として得られる。
融点；４４〜４５℃
ＮＭＲ；
1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ＝8.76 (s, 1H, N-CH-N), 7.43, 7.40 (2つのs, 各々1つのH, N-CH3), 4.17 (t, J=7.3 Hz, 2H, N-CH2), 3.87 (s, 3H, N-CH3), 3.83 (t, J=6.6 Hz, 2H, S-O-CH2-), 1.84 (mult, 2H, N-CH2-CH2-), 1.58 (mult., 2H, S-O-CH2-CH2-), 1.40-1.25(mult., 20H, S-O-CH2-CH2-(CH2)9-; N-CH2-CH2-CH2-), 1.00-0.85 (t, 各々3つのH, -CH3)ppm. 13C-NMR (75 MHz, CD3CN): δ＝136.2, 123.3, 121.9, 65.9, 48.9-48.7, 35.4, 31.3, 29.1-28.7, 25.5, 22.1, 18.6, 13.1, 12.4 ppm.
加水分解実験；
実施例４：１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩（［BMIM］［C8H17SO4］）の加水分解実験
５ｇの１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩（［BMIM］［C8H17SO4］）に５ｍｌの水を加え、８０℃に加熱する。反応液から１０分間隔でサンプルを抜き出してｐＨ測定を行う。８０℃で２時間経過後も反応液のｐＨは中性であり、これは、この条件でイオン液体の加水分解が生じていないことを表わしている。
ＮＭＲ；
1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ＝8.76 (s, 1H, N-CH-N), 7.43, 7.40 (2つのs, 各々1つのH, N-CH3), 4.17 (t, J=7.3 Hz, 2H, N-CH2), 3.87 (s, 3H, N-CH3), 3.83 (t, J=6.6 Hz, 2H, S-O-CH2-), 1.84 (mult, 2H, N-CH2-CH2-), 1.58 (mult., 2H, S-O-CH2-CH2-), 1.40-1.25(mult., 20H, S-O-CH2-CH2-(CH2)9-; N-CH2-CH2-CH2-), 1.00-0.85 (t, 各々3つのH, -CH3)ppm. 13C-NMR (75 MHz, CD3CN): δ＝136.2, 123.3, 121.9, 65.9, 48.9-48.7, 35.4, 31.3, 29.1-28.7, 25.5, 22.1, 18.6, 13.1, 12.4 ppm.
加水分解実験；
実施例４：１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩（［BMIM］［C8H17SO4］）の加水分解実験
５ｇの１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム オクチル硫酸塩（［BMIM］［C8H17SO4］）に５ｍｌの水を加え、８０℃に加熱する。反応液から１０分間隔でサンプルを抜き出してｐＨ測定を行う。８０℃で２時間経過後も反応液のｐＨは中性であり、これは、この条件でイオン液体の加水分解が生じていないことを表わしている。
比較例１：１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム メチル硫酸塩（［BMIM］［CH3SO4］）の加水分解実験
５ｇの１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム メチル硫酸塩（［BMIM］［CH3SO4］）に５ｍｌの水を加え、８０℃に加熱する。反応液から１０分間隔でサンプルを抜き出してｐＨ測定を行う。既に最初の測定でｐＨは１〜２への急激な低下が認められる。これは、この条件でイオン液体の加水分解が生じることを示している。ここでメタノールと酸性硫酸水素塩アニオンが遊離する。
５ｇの１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム メチル硫酸塩（［BMIM］［CH3SO4］）に５ｍｌの水を加え、８０℃に加熱する。反応液から１０分間隔でサンプルを抜き出してｐＨ測定を行う。既に最初の測定でｐＨは１〜２への急激な低下が認められる。これは、この条件でイオン液体の加水分解が生じることを示している。ここでメタノールと酸性硫酸水素塩アニオンが遊離する。
比較例２：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム メチル硫酸塩（［EMIM］［C2H5SO4］）の加水分解実験
５ｇの１−エチル−３−メチルイミダゾリウム メチル硫酸塩（［EMIM］［C2H5SO4］）に５ｍｌの水を加え、８０℃に加熱する。反応液から１０分間隔でサンプルを抜き出してｐＨ測定を行う。既に最初の測定でｐＨは１〜２への急激な低下が認められる。これは、この条件でイオン液体の加水分解が生じることを示している。ここでエタノールと酸性硫酸水素塩アニオンが遊離する。
５ｇの１−エチル−３−メチルイミダゾリウム メチル硫酸塩（［EMIM］［C2H5SO4］）に５ｍｌの水を加え、８０℃に加熱する。反応液から１０分間隔でサンプルを抜き出してｐＨ測定を行う。既に最初の測定でｐＨは１〜２への急激な低下が認められる。これは、この条件でイオン液体の加水分解が生じることを示している。ここでエタノールと酸性硫酸水素塩アニオンが遊離する。
Claims (3)
- 一般式［カチオン］［Ｒ’−ＳＯ４］で示されるイオン液体（ここで、Ｒ’は有枝または線状の、飽和の、脂肪族または脂環族の、３〜３６の炭素原子を有するアルキル基を表わす、および、
［カチオン］は、
・一般式［ＰＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ］＋で示されるホスホニウムカチオン、
・一般式
式中、イミダゾール核は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６アミノアルキル、Ｃ５〜Ｃ１２アリル、またはＣ５〜Ｃ１２アリル−Ｃ１〜Ｃ６アルキルから選ばれる少なくとも１つのグループによって置換されていてもよい、
・一般式
式中、ピリジン核は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル，Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ，Ｃ１〜Ｃ６アミノアルキル，Ｃ５〜Ｃ１２アリル、またはＣ５〜Ｃ１２アリル−Ｃ１〜Ｃ６アルキルから選ばれる少なくとも１つのグループによって置換されていてもよい、
を表わし、
基Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、下記のグループから任意に選ばれるグループ
・水素
・１〜２０個の炭素原子を有する、線状または分岐状の、飽和または不飽和の、脂肪族または脂環族のアルキルグループ、
・ヘテロアリル基中と、Ｎ，Ｏ，Ｓから選択される少なくとも１つのへテロ原子中に、３〜８個の炭素原子を有する、ヘテロアリル、ヘテロアリル−Ｃ１〜Ｃ６アルキルから選ばれるグループ；その原子は、Ｃ１〜Ｃ６アルキルグループ及び／又はハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つのグループで置換されていてもよい、
・アリル基中に５〜１２個の炭素原子を有する、アリル、アリル−Ｃ１〜Ｃ６アルキルから選ばれるグループ；その原子は、場合によっては少なくとも１つのＣ１〜Ｃ６アルキルグループ及び／又は１つのハロゲン原子で置換されていてもよい、
基Ｒは、１〜２０個の炭素原子を有する、脂肪族または脂環族のアルキルグループである）の、化学量論的反応または触媒化学的反応のための溶剤、抽出剤、相移転触媒または熱媒体としての使用。 - 上記イオン液体が、共同式［Ｃ４Ｈ９ＳＯ４］、［Ｃ8Ｈ１７ＳＯ４］または［Ｃ１２Ｈ２５ＳＯ４］のアニオンを有する請求項１に記載の使用。
- 下記グループから選択されるものであるイオン液体。
１−エチル−３−メチルイミダゾール ブチル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾール オクチル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾール ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−エチル−３−メチルイミダゾール ドデシル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾール ブチル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾール オクチル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾール ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ブチル−３−メチルイミダゾール ドデシル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾール ブチル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾール オクチル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾール ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ヘキシル−３−メチルイミダゾール ドデシル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾール ブチル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾール オクチル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾール ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−オクチル−３−メチルイミダゾール ドデシル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾール ブチル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾール オクチル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾール ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−デシル−３−メチルイミダゾール ドデシル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾール ブチル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾール オクチル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾール ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ドデシル−３−メチルイミダゾール ドデシル硫酸塩、
１−ブチルピリジン ブチル硫酸塩、
１−ブチルピリジン オクチル硫酸塩、
１−ブチルピリジン ２−エチルヘキシル硫酸塩、
１−ブチルピリジン ドデシル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ブチル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム オクチル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ２−エチルヘキシル硫酸塩、
トリヘキシルテトラデシルホスホニウム ドデシル硫酸塩。
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