JP5178062B2 - Process for producing N-alkyl-N'-alkylimidazolium salts - Google Patents
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Description
本発明は、Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩の製造方法に関し、更に詳しくは、ハロゲン成分などの不純物が無く効率よく高収率でＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を得るための製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt, and more specifically, an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt is efficiently obtained in a high yield without impurities such as halogen components. It is related with the manufacturing method for this.
イオン液体とは、有機カチオンと無機アニオン又は有機アニオンからなる１００℃以下で液体である塩類であり、キャパシタ、コンデンサー、リチウムイオン電池や太陽電池などの電解質として注目、研究されており、ハロゲン塩を含まない高純度で高品質なイオン液体が必要とされている。 An ionic liquid is a salt composed of an organic cation and an inorganic anion or an organic anion at a temperature of 100 ° C. or lower, and has been attracting attention and researched as an electrolyte for capacitors, capacitors, lithium ion batteries, solar cells, etc. There is a need for high purity and high quality ionic liquids that do not contain.
そして、かかるイオン液体の製造方法としては、例えば、Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造するにあたって、対応するイミダゾリウムハロゲン塩と該Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩が有する陰イオンを含むアルカリ金属塩とを反応させた後、炭化水素系溶媒で洗浄し、次いで水で洗浄する方法が知られており（例えば、特許文献１参照。）、また、かかるイミダゾリウムハロゲン塩の精製方法として、クロロホルムに溶解させて、活性アルミナのカラムを通して精製する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、上記製造方法について本発明者が詳細に検討したところ、特許文献１に記載の方法では、得られた粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩が水に対して溶解性を有するため精製ロスが多くなってしまうことが判明し、また、特許文献２に記載の方法を適用してみても精製効率が低いことが判明した。 However, when the inventor examined the production method in detail, in the method described in Patent Document 1, the obtained crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt is soluble in water. It has been found that the purification loss increases, and even when the method described in Patent Document 2 is applied, it has been found that the purification efficiency is low.
そこで、水への溶解性を有するＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造するにあたり、ハロゲン成分等の不純物を効率よく除去し、収率良く製造することができる製造方法が望まれるところであった。 Thus, in producing an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt having solubility in water, a production method capable of efficiently removing impurities such as halogen components and producing in high yield is desired. there were.
しかるに、本発明者は、かかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、下記（１）式の塩交換反応により粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を得た後、残存するハロゲン成分を、アルコールを用いて抽出除去することにより、精Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩がハロゲン成分などの不純物が少なく効率よく高収率で得られることを見出し、本発明を完成した。 However, as a result of intensive studies in view of such circumstances, the present inventor obtained a crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt by the salt exchange reaction of the following formula (1), and then the remaining halogen component. The present inventors completed the present invention by discovering that a pure N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt can be obtained efficiently and in a high yield with few impurities such as halogen components by extraction with alcohol.
即ち、本発明の要旨は、Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造するに
あたり、イミダゾリウムハロゲン塩とビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを有する化合物とを下記（１）式のように塩交換反応させて得られた粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩をアルコールで抽出処理することにより、精製されたＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を回収することを特徴とするＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩の製造方法に関するものである。
That is, the gist of the present invention is that, in producing an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt, an imidazolium halogen salt and a compound having a bis (fluorosulfonyl) imide anion are represented by the following formula (1). A crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt obtained by the exchange reaction is extracted with an alcohol to recover a purified N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt. The present invention relates to a method for producing an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt.
本発明の製造方法によれば、アルコールによる抽出処理を行うことで、ハロゲン成分などの不純物が無く効率よく高収率でＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造することができる。本発明は、一般的に抽出剤として用いられる水を使用していないため、特に水と相溶性を示すようなＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造する際において、高回収率で精製品を得るという効果が顕著に発揮されるのである。 According to the production method of the present invention, an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt can be efficiently produced in high yield without impurities such as halogen components by performing an extraction treatment with alcohol. Since the present invention does not use water that is generally used as an extractant, when producing an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt that is particularly compatible with water, it has a high recovery rate. The effect of obtaining a refined product is remarkably exhibited.
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明では、下記（１）式で示される塩交換反応に従いＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造するのである。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
In the present invention, an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt is produced according to a salt exchange reaction represented by the following formula (1).
本発明における塩交換反応（１）の原料として用いられるイミダゾリウムハロゲン塩としては、特に限定されないが、中でも生成するＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩の２５℃における水への溶解度が１％以上となるものであれば、本発明の効果が顕著に発揮される点で好ましい。このようなイミダゾリウムハロゲン塩としては、例えば、Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−プロピル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−イソプロピル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−ブチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド、等のジアルキルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムクロリド、Ｎ−プロピル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムクロリド、Ｎ−ブチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムクロリド、等のジアルキルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムブロミド、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムブロミド、等のトリアルキルイミダゾリウムブロミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムクロリド、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムクロリド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムクロリド、等のトリアルキルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−２−フルオロ−３−メチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−メトキシメチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−メトキシエチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−メトキシメチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムクロリド、Ｎ−メトキシエチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムクロリド等を用いることができる。 The imidazolium halogen salt used as a raw material for the salt exchange reaction (1) in the present invention is not particularly limited, but the solubility of the produced N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt in water at 25 ° C. is 1 in particular. If it becomes% or more, it is preferable at the point from which the effect of this invention is exhibited notably. Examples of such imidazolium halogen salts include N-ethyl-N′-methylimidazolium bromide, N-propyl-N′-methylimidazolium bromide, N-isopropyl-N′-methylimidazolium bromide, N— Dialkylimidazolium bromides such as butyl-N′-methylimidazolium bromide, N-ethyl-N′-methylimidazolium chloride, N-propyl-N′-methylimidazolium chloride, N-butyl-N′-methylimidazole Dialkylimidazolium chloride such as lithium chloride, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium bromide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, etc. Of trialkylimidazolium bromide, 1- Trialkylimidazolium chloride such as ethyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium chloride, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-ethyl-2 -Fluoro-3-methylimidazolium bromide, N-methoxymethyl-N'-methylimidazolium bromide, N-methoxyethyl-N'-methylimidazolium bromide, N-methoxymethyl-N'-methylimidazolium chloride, N -Methoxyethyl-N'-methylimidazolium chloride and the like can be used.
かかる塩交換反応における原料であるイミダゾリウムハロゲン塩の製法としては特に限定されないが、通常は原料入手の容易さ及び反応時間の短縮の点で、下記（２）式で表されるような、Ｎ−アルキルイミダゾールとハロゲン化アルキルを有機溶媒中で反応させるＮ−アルキル化反応より得られるものであることが好ましい。 The method for producing the imidazolium halogen salt, which is a raw material in such a salt exchange reaction, is not particularly limited. Usually, however, N is represented by the following formula (2) from the viewpoint of easy availability of raw materials and shortening of the reaction time. -It is preferable to be obtained by N-alkylation reaction in which an alkylimidazole and an alkyl halide are reacted in an organic solvent.
かかるＮ−アルキル化反応おけるハロゲン化アルキルの使用量は、Ｎ−アルキルイミダゾールに対して、通常１〜１０当量、更には１〜５当量、特には１〜２当量であることが好ましい。ハロゲン化アルキルの使用量が少なすぎると原料が残存する傾向があり、使用量が多すぎると非経済的であるため好ましくない。また、使用する有機溶媒としては、通常アセトニトリル、酢酸エチル、アセトン、トルエン等が挙げられる。 The amount of alkyl halide used in the N-alkylation reaction is preferably 1 to 10 equivalents, more preferably 1 to 5 equivalents, and particularly preferably 1 to 2 equivalents with respect to the N-alkylimidazole. If the amount of the alkyl halide used is too small, the raw material tends to remain, and if the amount used is too large, it is not economical because it is not economical. Moreover, as an organic solvent to be used, acetonitrile, ethyl acetate, acetone, toluene etc. are mentioned normally.
かかるＮ−アルキル化反応における反応温度は、通常０〜１００℃、好ましくは３０〜８０℃である。反応温度が低すぎると反応が十分に進行しない傾向があり、高すぎるとイミダゾリウムハロゲン塩が着色する傾向がある。また、かかるＮ−アルキル化反応における反応時間は、通常２〜４０時間であるが、用いるＮ−アルキルイミダゾール、ハロゲン化アルキルや溶媒などの反応条件により適宜調整する。反応終了後、濃縮あるいは析出した塩をろ過することにより、目的とするイミダゾリウムハロゲン塩が得られるのである。 The reaction temperature in the N-alkylation reaction is usually 0 to 100 ° C, preferably 30 to 80 ° C. If the reaction temperature is too low, the reaction does not proceed sufficiently, and if it is too high, the imidazolium halide salt tends to be colored. In addition, the reaction time in the N-alkylation reaction is usually 2 to 40 hours, but is appropriately adjusted depending on the reaction conditions such as N-alkylimidazole, alkyl halide and solvent used. After completion of the reaction, the target imidazolium halide salt is obtained by filtering the concentrated or precipitated salt.
本発明では、上記方法等により得られたイミダゾリウムハロゲン塩を、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを有する化合物と、好ましくは有機溶媒中で反応させて塩交換反応を行うことにより、粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を製造するのである。 In the present invention, the imidazolium halogen salt obtained by the above method or the like is reacted with a compound having a bis (fluorosulfonyl) imide anion, preferably in an organic solvent, to carry out a salt exchange reaction, whereby a crude N-alkyl is obtained. -N'-alkylimidazolium salts are produced.
ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを有する化合物の使用量については、イミダゾリウムハロゲン塩に対して、通常１〜２当量、特には１〜１．２当量が好ましい。使用量が少なすぎると反応が進行しにくい傾向があり、多すぎても収率の向上などの効果もみられない傾向があり、不経済であるため好ましくない。 About the usage-amount of the compound which has a bis (fluoro sulfonyl) imide anion, 1-2 equivalent normally with respect to an imidazolium halogen salt, Especially 1-1.2 equivalent is preferable. If the amount used is too small, the reaction tends to hardly proceed. If the amount used is too large, there is a tendency that an effect such as an improvement in yield is not observed, which is not preferable because it is uneconomical.
かかる塩交換反応においては、通常アセトニトリル、酢酸エチル、アセトンなどの有機溶媒を使用することが可能であり、これら有機溶媒の使用量は、イミダゾリウムハロゲン塩に対して、通常０．５〜１５倍（重量基準）、特には１〜１０倍（重量基準）であることが好ましい。 In such a salt exchange reaction, it is usually possible to use an organic solvent such as acetonitrile, ethyl acetate, or acetone. The amount of these organic solvents used is usually 0.5 to 15 times that of the imidazolium halide salt. (Weight basis), in particular 1 to 10 times (weight basis) is preferable.
かかる塩交換反応における反応温度は、通常０〜１００℃、特には２０〜６０℃であることが好ましく、反応温度が低すぎると反応が充分に進行しない傾向があり、高すぎるとＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩が着色する傾向があり好ましくない。 The reaction temperature in such a salt exchange reaction is usually preferably 0 to 100 ° C., particularly preferably 20 to 60 ° C. If the reaction temperature is too low, the reaction tends not to proceed sufficiently, and if too high, N-alkyl- N′-alkylimidazolium salts are not preferred because they tend to be colored.
かかる塩交換反応における反応時間は、通常３〜１００時間、特には５〜５０時間が好ましく、反応時間が短すぎると反応が充分に進行しない傾向があり、長すぎても収率の向上はみられない傾向があり、不経済であるため好ましくない。 The reaction time in such a salt exchange reaction is usually preferably 3 to 100 hours, particularly preferably 5 to 50 hours. If the reaction time is too short, the reaction tends not to proceed sufficiently. This is not preferable because it tends to be impossible.
かかる塩交換反応における加熱終了後、反応液を濾過処理し、濾液の溶媒を留去することにより、粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩が得られるのである。
粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩には、濾過により除去できなかった未反応のイミダゾリウムハロゲン塩や、その他のハロゲン成分等が残存しており、本発明においては、かかる残存するハロゲン成分を、アルコールを用いた抽出処理することで、精Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を得ることができる。
以下、かかるアルコールを用いた抽出処理について説明する。
After the heating in the salt exchange reaction, the reaction solution is filtered and the solvent of the filtrate is distilled off to obtain a crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt.
In the crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt, unreacted imidazolium halogen salt that could not be removed by filtration, other halogen components, and the like remain, and in the present invention, such remaining halogen By subjecting the component to extraction treatment with alcohol, a fine N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt can be obtained.
Hereinafter, the extraction process using such alcohol will be described.
本発明における抽出処理方法は、特に限定されないが、例えば、抽出剤による洗浄、ミキサーセトラー型バッジ抽出、抽出塔による連続抽出等を挙げることができる。 Although the extraction processing method in this invention is not specifically limited, For example, washing | cleaning by an extracting agent, mixer settler type badge extraction, continuous extraction by an extraction tower, etc. can be mentioned.
本発明の抽出処理に用いるアルコールは、特に限定されることなく、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ヘキサノール、オクタノール等の炭素数１〜２０のアルコール、特には脂肪族アルコールを用いることができるが、残存するハロゲン成分とＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩のアルコールへの溶解性を考慮すると、特に炭素数３〜１０のアルコールを用いることが好ましく、中でも特に炭素数３〜５のアルコールがハロゲン分を選択的、効率的に抽出除去できる点で好ましい。
また、かかるアルコールの使用量は、塩交換反応（１）により得られた粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩に対して、通常１〜１５倍（重量基準）、特には５〜８倍（重量基準）であることが好ましい。かかるアルコールの使用量が少なすぎると、残存するハロゲン成分がアルコールに少量しか溶解されない傾向があり、多すぎるとＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩がアルコールに多量に溶解してしまう傾向がある。
The alcohol used for the extraction treatment of the present invention is not particularly limited, and alcohols having 1 to 20 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, hexanol and octanol, particularly aliphatic alcohols can be used. However, considering the solubility of the remaining halogen component and N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt in alcohol, it is particularly preferable to use alcohol having 3 to 10 carbon atoms, and in particular, having 3 to 5 carbon atoms. Alcohols are preferred because they can selectively and efficiently remove halogen components.
The amount of the alcohol used is usually 1 to 15 times (weight basis), particularly 5 to 8 with respect to the crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt obtained by the salt exchange reaction (1). It is preferable that it is double (weight basis). If the amount of the alcohol used is too small, the remaining halogen component tends to be dissolved in a small amount in the alcohol, and if it is too large, the N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt tends to be dissolved in a large amount in the alcohol. is there.
本発明の抽出処理においては、粗Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩とアルコールの混合溶液を振とう又は攪拌させた後、アルコール層の除去を行うという抽出操作により、残存するハロゲン成分の除去を行うのである。 In the extraction treatment of the present invention, the remaining halogen components are removed by an extraction operation in which a mixed solution of a crude N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt and alcohol is shaken or stirred and then the alcohol layer is removed. It will be removed.
かかる抽出処理においては、振とう又は攪拌時に混合溶液の温度を、通常０〜１００℃、特には１５〜３０℃にすることが好ましく、混合溶液の温度が低すぎると充分な精製が行えない傾向があり、高すぎるとＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩が着色してしまう傾向がある。
また、振とう又は攪拌時間に関しては、通常５〜６０分、特には５〜４５分行うことが好ましく、振とう又は攪拌時間が短すぎると精製が充分に行えない傾向があり、長すぎても抽出効率は向上しない傾向がある。
In such extraction treatment, the temperature of the mixed solution is preferably 0 to 100 ° C., particularly preferably 15 to 30 ° C. during shaking or stirring, and sufficient purification cannot be performed if the temperature of the mixed solution is too low. If it is too high, the N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt tends to be colored.
Further, regarding shaking or stirring time, it is usually preferably 5 to 60 minutes, particularly preferably 5 to 45 minutes. If the shaking or stirring time is too short, purification tends to be insufficient, and even if it is too long. The extraction efficiency tends not to improve.
本発明の効果を充分に得るためには、上記抽出操作を２回以上繰り返す多段抽出をおこなうことが好ましく、複数回の抽出操作を経て、残存するハロゲン成分が除去されたＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩の層が得られ、これを真空乾燥等の方法により残存溶媒を除去することで、純度の高いＮ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩を得ることができるのである。 In order to sufficiently obtain the effects of the present invention, it is preferable to perform multi-stage extraction in which the above extraction operation is repeated twice or more, and N-alkyl-N ′ from which the remaining halogen components have been removed through a plurality of extraction operations. A layer of -alkylimidazolium salt is obtained, and by removing the residual solvent by a method such as vacuum drying, a highly pure N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt can be obtained.
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中「部」、「％」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
In the examples, “parts” and “%” mean weight basis unless otherwise specified.
ハロゲン成分の分析は、キャピラリー電気泳動により、以下の条件にて求めた。
装置：ＨＰ社製６８９０
キャピラリー：Ａｇｉｌｅｎｔ社製スタンダードキャピラリー（１１２．５ｃｍ ｘ ７５μｍ）
キャピラリー温度：１５℃
バッファ：Ａｇｉｌｅｎｔ社製Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ａｎｉｏｎ ｂｕｆｆｅｒ
注入法：圧入法、５０ｍｂａｒ
Analysis of the halogen component was determined by capillary electrophoresis under the following conditions.
Apparatus: 6890 made by HP
Capillary: Agilent standard capillary (112.5 cm x 75 μm)
Capillary temperature: 15 ° C
Buffer: Inorganic Anion buffer manufactured by Agilent
Injection method: Press-in method, 50 mbar
実施例１
反応容器に、１−メチルイミダゾール１１．０ｇ（０．１３ｍｏｌ）、エチルブロミド１５．０ｇ（０．１４ｍｏｌ）及びアセトニトリル１１．０ｇを入れて、４０℃で１０時間反応を行った後、濃縮してＮ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミドを２５．６ｇ（０．１３ｍｏｌ、収率１００％）得た。
ついで、得られたＮ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミド２５．６ｇ（０．１３ｍｏｌ）にポタジウムビス（フルオロスルホニル）イミド２７．２ｇ（０．１３ｍｏｌ）及びアセトン３４．０ｇを加えて、５０℃で６時間反応を行った後、反応液を２５℃まで冷却後、ろ過した。得られたろ液を溶媒留去することで３９．０ｇの粗Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミドと残存Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムブロミドの混合液を得た。
得られた混合液にイソプロパノール１００ｇを添加し、２０分攪拌、静置を行って、Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド層とイソプロパノール層に分液して、Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミドの層を取り出した。かかる操作を３回行った後、得られたＮ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド層を真空乾燥し、精Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド３１．５ｇ（０．１０ｍｏｌ）を得た。このときの収率は８０．７％であった。
得られたＮ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミドをキャピラリー電気泳動を用いて測定したところ、残存するＢｒ体は検出限界の１００ｐｐｍ以下であった。
Example 1
In a reaction vessel, 11.0 g (0.13 mol) of 1-methylimidazole, 15.0 g (0.14 mol) of ethyl bromide and 11.0 g of acetonitrile were reacted at 40 ° C. for 10 hours, and then concentrated. 25.6 g (0.13 mol, yield 100%) of N-ethyl-N′-methylimidazolium bromide was obtained.
Subsequently, 27.2 g (0.13 mol) of potassium bis (fluorosulfonyl) imide and 34.0 g of acetone were added to 25.6 g (0.13 mol) of the obtained N-ethyl-N′-methylimidazolium bromide, and 50 ° C. Then, the reaction solution was cooled to 25 ° C. and filtered. The obtained filtrate was evaporated to obtain 39.0 g of a mixed solution of crude N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide and residual N-ethyl-N′-methylimidazolium bromide. It was.
100 g of isopropanol was added to the obtained mixed liquid, stirred for 20 minutes and allowed to stand, and separated into an N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide layer and an isopropanol layer. The layer of ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide was removed. After performing this operation three times, the obtained N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide layer was vacuum-dried to obtain purified N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl). 31.5 g (0.10 mol) of imide was obtained. The yield at this time was 80.7%.
When the obtained N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide was measured using capillary electrophoresis, the remaining Br body was 100 ppm or less of the detection limit.
実施例２
実施例１において、イソプロパノールに替えて、ｎ−ペンタノールを用いた以外は同様に行って、精Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド３３．８ｇ（０．１２ｍｏｌ）を得た。このときの収率は８６．６％であった。
得られた精Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミドをキャピラリ−電気泳動で測定したところ、残存するＢｒ体は検出限界の１００ｐｐｍ以下であった。
Example 2
In Example 1, it replaced with isopropanol and carried out similarly except having used n-pentanol, and 33.8 g (0.12 mol) of refined N-ethyl-N'-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide was obtained. Obtained. The yield at this time was 86.6%.
The obtained purified N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide was measured by capillary electrophoresis, and the remaining Br form was at a detection limit of 100 ppm or less.
比較例１
実施例１において、イソプロパノールに替えて、水を用いた以外は同様に行い、Ｎ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミドを２４．４ｇ（０．０８ｍｏｌ）を得た。このときの収率は６２．６％であった。
得られたＮ−エチル−Ｎ'−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミドをキャピラリ−電気泳動で測定したところ、残存するＢｒ体は検出限界の１００ｐｐｍ以下であったが、水層への溶解ロスが生じたため、収率が大きく低下した。
Comparative Example 1
In Example 1, it replaced with isopropanol and carried out similarly except having used water, and obtained 24.4 g (0.08 mol) of N-ethyl-N'-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide. The yield at this time was 62.6%.
When the obtained N-ethyl-N′-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide was measured by capillary electrophoresis, the remaining Br body was below the detection limit of 100 ppm, but the dissolution loss in the aqueous layer As a result, the yield was greatly reduced.
本発明の製造方法は、アルコールによる抽出処理を行うことで、Ｎ−アルキル−Ｎ'−アルキルイミダゾリウム塩をハロゲン成分の不純物が少なく効率よく高収率で製造することができる大変有用な方法である。 The production method of the present invention is an extremely useful method that can produce an N-alkyl-N′-alkylimidazolium salt efficiently in a high yield with few impurities of the halogen component by performing an extraction treatment with alcohol. is there.
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