図面 (/)

技術 低水分のイオン液体の製造方法

出願人 広栄化学工業株式会社
発明者 田中洋輔
出願日 2009年1月19日 (12年1ヶ月経過) 出願番号 2009-008689
公開日 2010年7月29日 (10年6ヶ月経過) 公開番号 2010-162516
状態 拒絶査定
技術分野 5員環以上窒素含有飽和複素環式化合物 1,3-ジアゾール系化合物 蒸発、蒸留、凝縮、昇華、コールドトラップ 有機低分子化合物及びその製造 電気二重層コンデンサ等 電解コンデンサのセパレータ等 電解コンデンサ 二次電池(その他の蓄電池)
主要キーワード カールフィッシャー水分測定装置 ジアルキルピロリジニウム イオン液体中 液体温度 キロパスカル ヘキサデシルホスホニウム 超低温 テトラフルオロホウ酸ナトリウム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年7月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

従来と比べ高度に脱水されたイオン液体を製造することができる方法を提供すること。

解決手段

イオン液体に不活性ガスを吹き込んでイオン液体が含有する水分を脱水して低水分のイオン液体を製造する方法において、不活性ガスの吹き込みを加熱下且つ減圧下で行うことを特徴とする低水分のイオン液体の製造方法。

概要

背景

イオン性化合物は、カチオンアニオン静電気的に引き合って塩を形成し、融点が非常に高温であるものが一般的であるが、中には常温溶融しており、超低温でも固化しない塩も存在する。このような塩は、通常イオン液体と呼ばれている。

イオン液体は、1.高い電気伝導度を示す、 2.蒸気圧が極めて低い、 3.不燃性、または難燃性である、 4.不揮発性である、 5.液体温度領域が広い 等の特徴を有する。このような特徴からめっき用途の溶媒潤滑剤、帯電防止剤有機合成用溶媒等種々の用途に利用されており、特に二次電池電気二重層キャパシタ等の電解液としての応用が期待されている。

二次電池、電気二重層キャパシタ等では、電解液中に水分が数十ppm以上混入すると電解液の電気化学的な分解が促進されたり、水分そのものの電気分解により水素ガス及び酸素ガスが発生する。その結果、セル抵抗値が増加して電気容量が減少したり、セルの歪みによる漏液を生じることがある。このため、高度に脱水された電解液が要求されている。

概要

従来と比べ高度に脱水されたイオン液体を製造することができる方法を提供すること。 イオン液体に不活性ガスを吹き込んでイオン液体が含有する水分を脱水して低水分のイオン液体を製造する方法において、不活性ガスの吹き込みを加熱下且つ減圧下で行うことを特徴とする低水分のイオン液体の製造方法。 なし

目的

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、従来と比べ高度に脱水されたイオン液体を製造することができる方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

イオン液体不活性ガスを吹き込んでイオン液体が含有する水分を脱水して低水分のイオン液体を製造する方法において、不活性ガスの吹き込みを加熱下且つ減圧下で行うことを特徴とする低水分のイオン液体の製造方法。

請求項2

0.7〜2kPaの減圧下で行うことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項3

不活性ガスの吹き込み量がイオン液体100gに対して10〜40ml/分であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、二次電池電気二重層キャパシタ等の電気デバイスに使用される高度に脱水された低水分のイオン液体の製造方法に関する。

背景技術

0002

イオン性化合物は、カチオンアニオン静電気的に引き合って塩を形成し、融点が非常に高温であるものが一般的であるが、中には常温溶融しており、超低温でも固化しない塩も存在する。このような塩は、通常イオン液体と呼ばれている。

0003

イオン液体は、1.高い電気伝導度を示す、 2.蒸気圧が極めて低い、 3.不燃性、または難燃性である、 4.不揮発性である、 5.液体温度領域が広い 等の特徴を有する。このような特徴からめっき用途の溶媒潤滑剤、帯電防止剤有機合成用溶媒等種々の用途に利用されており、特に二次電池、電気二重層キャパシタ等の電解液としての応用が期待されている。

0004

二次電池、電気二重層キャパシタ等では、電解液中に水分が数十ppm以上混入すると電解液の電気化学的な分解が促進されたり、水分そのものの電気分解により水素ガス及び酸素ガスが発生する。その結果、セル抵抗値が増加して電気容量が減少したり、セルの歪みによる漏液を生じることがある。このため、高度に脱水された電解液が要求されている。

先行技術

0005

脱水されたイオン液体の製造方法としては、露点温度−40℃以下の雰囲気下または76Torr以下の減圧下で電極を接触させ、該イオン液体中に含まれる水の電解を行う方法が知られている(特許文献1参照)。しかし、この方法ではイオン液体に含まれる水分量を30〜50ppm程度にまでしか低減されておらず(特許文献1実施例1〜3)、電解液として使用するイオン液体としては十分でない。
WO2003/091198号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、従来と比べ高度に脱水されたイオン液体を製造することができる方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するべく本発明者が鋭意検討した結果、イオン液体に不活性ガスを吹き込んでイオン液体の含有する水分が脱水されたイオン液体を製造する際に、不活性ガスの吹き込みを加熱下且つ減圧下で行うことにより、水分の含有量が10ppm以下の低水分のイオン液体を取得できることがわかり、本発明を完成するに至った。

0008

すなわち、本発明は、イオン液体に不活性ガスを吹き込んでイオン液体の含有する水分を脱水して低水分のイオン液体を製造する方法において、不活性ガスの吹き込みを加熱下且つ減圧下で行うことを特徴とする低水分のイオン液体の製造方法に関する。

発明の効果

0009

本発明によれば、二次電池、電気二重層キャパシタ等の電気デバイスに好適に用いられる低水分のイオン液体を製造することができる方法を提供できるので、本発明方法は工業的に有意義なものである。

0010

本発明の方法に用いられるイオン液体は、通常、式(1):

0011

Q+・A− (1)
(式中、Q+はカチオンを示し、A−はアニオンを示す。)
で表される。

0012

式(1)で表されるイオン液体におけるカチオンQ+としては、具体的には、アルキルアンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオンピリジニウムカチオンピロリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン等が挙げられ、アルキルアンモニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピロリジニウムカチオンが好ましく、イミダゾリウムカチオン、ピロリジニウムカチオンが特に好ましい。

0013

アルキルアンモニウムカチオンとしては、具体的には、テトラメチルアンモニウムテトラエチルアンモニウムテトラプロピルアンモニウムテトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、テトラヘプチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、テトラノニルアンモニウム、テトラデシルアンモニウム、テトラドデシルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウムジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウムトリメチルプロピルアンモニウム、トリメチルイソプロピルアンモニウム、エチルジメチルプロピルアンモニウム、エチルジメチルイソプロピルアンモニウム、ジエチルメチルプロピルアンモニウム、ジエチルメチルイソプロピルアンモニウム、ジメチルジプロピルアンモニウム、ジメチルプロピルイソプロピルアンモニウム、ジメチルジイソプロピルアンモニウム、トリエチルプロピルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、イソブチルトリメチルアンモニウム、tert−ブチルトリメチルアンモニウム、トリエチルイソプロピルアンモニウム、エチルメチルジプロピルアンモニウム、エチルメチルジイソプロピルアンモニウム、ブチルエチルジメチルアンモニウム、イソブチルエチルジメチルアンモニウム、tert−ブチルエチルジメチルアンモニウム、ジエチルジプロピルアンモニウム、ジエチルプロピルジイソプロピルアンモニウム、ジエチルジイソプロピルアンモニウム、メチルトリプロピルアンモニウム、メチルジプロピルイソプロピルアンモニウム、メチルプロピルジイソプロピルアンモニウム、ブチルトリエチルアンモニウム、イソブチルトリエチルアンモニウム、tert−ブチルトリエチルアンモニウム、ジブチルジメチルアンモニウム、ジイソブチルジメチルアンモニウム、ジtert−ブチルジメチルアンモニウム、ブチルイソブチルジメチルアンモニウム、ブチル−tert−ブチルジメチルアンモニウム、イソブチル−tert−ブチルジメチルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム等のカチオンが挙げられる。

0014

イミダゾリウムカチオンとしては、具体的には、1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3,4−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3,5−ジメチルイミダゾリウム、2−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、4−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,4−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,5−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−2−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−4−メチルイミダゾリウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリウム、1,3,4−トリエチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3,4−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3,5−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−3,4,5−トリメチルイミダゾリウム、2−エチル−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、4−エチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,2−ジエチル−3,4−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−2,4−ジメチルイミダゾリウム、1,4−ジエチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、2,4−ジエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、4,5−ジエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2,3−トリエチル−4−メチルイミダゾリウム、1,2,4−トリエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,5−トリエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3,4−トリエチル−2−メチルイミダゾリウム、1,3,4−トリエチル−5−メチルイミダゾリウム、1,4,5−トリエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,3,4,5−ペンタメチルイミダゾリウム、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウム等のイミダゾール環炭素原子アルキル基を有することのある1,3−ジアルキルイミダゾリウムカチオンが挙げられる。

0015

ピリジニウムカチオンとしては、具体的には、1−メチルピリジニウム、1−エチルピリジニウム、1−プロピルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−ペンチルピリジニウム、1−ヘキシルピリジニウム、1−ヘプチルピリジニウム、1−オクチルピリジニウム、1−ノニルピリジニウム、1−デシルピリジニウム、1,2−ジメチルピリジニウム、1,3−ジメチルピリジニウム、1,4−ジメチルピリジニウム、1−エチル−2−メチルピリジニウム、2−エチル−1−メチルピリジニウム、1−エチル−3−メチルピリジニウム、3−エチル−1−メチルピリジニウム、1−エチル−4−メチルピリジニウム、4−エチル−1−メチルピリジニウム、1,2−ジエチルピリジニウム、1,3−ジエチルピリジニウム、1,4−ジエチルピリジニウム、1,2,3−トリメチルピリジニウム、1,2,4−トリメチルピリジニウム、1,3,4−トリメチルピリジニウム、1,3,5−トリメチルピリジニウム、1,2,5−トリメチルピリジニウム、1,2,6−トリメチルピリジニウム、1−エチル−2,3−ジメチルピリジニウム、1−エチル−2,4−ジメチルピリジニウム、1−エチル−2,5−ジメチルピリジニウム、1−エチル−2,6−ジメチルピリジニウム、1−エチル−3,4−ジメチルピリジニウム、1−エチル−3,5−ジメチルピリジニウム、2−エチル−1,3−ジメチルピリジニウム、2−エチル−1,4−ジメチルピリジニウム、2−エチル−1,5−ジメチルピリジニウム、2−エチル−1,6−ジメチルピリジニウム、3−エチル−1,2−ジメチルピリジニウム、3−エチル−1,4−ジメチルピリジニウム、3−エチル−1,5−ジメチルピリジニウム、3−エチル−1,6−ジメチルピリジニウム、4−エチル−1,2−ジメチルピリジニウム、4−エチル−1,3−ジメチルピリジニウム、1,2−ジエチル−3−メチルピリジニウム、1,2−ジエチル−4−メチルピリジニウム、1,2−ジエチル−5−メチルピリジニウム、1,2−ジエチル−6−メチルピリジニウム、1,3−ジエチル−2−メチルピリジニウム、1,3−ジエチル−4−メチルピリジニウム、1,3−ジエチル−5−メチルピリジニウム、1,3−ジエチル−6−メチルピリジニウム、1,4−ジエチル−2−メチルピリジニウム、1,4−ジエチル−3−メチルピリジニウム、2,3−ジエチル−1−メチルピリジニウム、2,4−ジエチル−1−メチルピリジニウム、2,5−ジエチル−1−メチルピリジニウム、2,6−ジエチル−1−メチルピリジニウム、3,4−ジエチル−1−メチルピリジニウム、3,5−ジエチル−1−メチルピリジニウム、1,2,3,4,5−ペンタメチルピリジニウム、1,2,3,4,6−ペンタメチルピリジニウム、1,2,3,5,6−ペンタメチルピリジニウム、1,2,3,4,5,6−ヘキサメチルピリジニウム、1−メチル−4−メチルピリジニウム、1−エチル−4−メチルピリジニウム、1−プロピル−4−メチルピリジニウム、1−ブチル−4−メチルピリジニウム、1−ペンチル−4−メチルピリジニウム、1−ヘキシル−4−メチルピリジニウム、1−ヘプチル−4−メチルピリジニウム、1−オクチル−4−メチルピリジニウム、1−ノニル−4−メチルピリジニウム、1−デシル−4−メチルピリジニウム等のピリジン環の炭素原子にアルキル基を有することのある1−アルキルピリジニウムカチオンが挙げられる。

0016

ピロリジニウムカチオンとしては、具体的には、1,1−ジメチルピロリジニウム、1−エチル−1−メチルピロリジニウム、1,1−ジエチルピロリジニウム、1,1,2−トリメチルピロリジニウム、1,1,3−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2−ジメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3−ジメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、1,1−ジエチル−2−メチルピロリジニウム、1,1−ジエチル−3−メチルピロリジニウム、1,2−ジエチル−1−メチルピロリジニウム、1,3−ジエチル−1−メチルピロリジニウム、1,1,2−トリエチルピロリジニウム、1,1,3−トリエチルピロリジニウム、1,1,2,2−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,3−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,4−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,5−テトラメチルピロリジニウム、1,1,3,4−テトラメチルピロリジニウム、1,1,3,3−テトラメチルピロリジニウム、1,1−ジメチルピロリジウム、1−エチル−1−メチルピロリジウム、1,1−ジエチルピロリジウム、1,1,2−トリメチルピロリジニウム、1,1,3−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2−ジメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3−ジメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、1,1−ジエチル−2−メチルピロリジニウム、1,1−ジエチル−3−メチルピロリジニウム、1,2−ジエチル−1−メチルピロリジニウム、1,3−ジエチル−1−メチルピロリジニウム、1,1,2−トリエチルピロリジニウム、1,1,3−トリエチルピロリジニウム、1,1,2,2−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,3−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,4−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,5−テトラメチルピロリジニウム、1,1,3,4−テトラメチルピロリジニウム、1,1,3,3−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,2−トリメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,3−トリメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,2−トリメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,3−トリメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,4−トリメチルピロリジニウム、4−エチル−1,1,2−トリメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,5−トリメチルピロリジニウム、5−エチル−1,1,2−トリメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,4−トリメチルピロリジニウム、4−エチル−1,1,3−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,2−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,3−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3,3−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,4−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,5−トリメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3,4−トリメチルピロリジニウム、2,2−ジエチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、2,3−ジエチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、3,3−ジエチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、2,4−ジエチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、2,5−ジエチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、3,4−ジエチル−1,1−ジメチルピロリジニウム、1,2−ジエチル−1,2−ジメチルピロリジニウム、1,2−ジエチル−1,3−ジメチルピロリジニウム、1,3−ジエチル−1,2−ジメチルピロリジニウム、1,3−ジエチル−1,3−ジメチルピロリジニウム、1,2−ジエチル−1,4−ジメチルピロリジニウム、1,4−ジエチル−1,2−ジメチルピロリジニウム、1,2−ジエチル−1,5−ジメチルピロリジニウム、1,5−ジエチル−1,2−ジメチルピロリジニウム、1,3−ジエチル−1,4−ジメチルピロリジニウム、1,1,2,2,3−ペンタメチルピロリジニウム、1,1,2,2,4−ペンタメチルピロリジニウム、1,1,2,2,5−ペンタメチルピロリジニウム、1,1,2,3,4−ペンタメチルピロリジニウム、1,1,2,3,5−ペンタメチルピロリジニウム、1,1,3,3,4−ペンタメチルピロリジニウム、1,1,3,3,5−ペンタメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,2,3−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,2,4−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,2,5−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,3,4−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,3,5−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,2,4,5−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3,3,4−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3,3,5−テトラメチルピロリジニウム、1−エチル−1,3,4,5−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,2,3−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,2,4−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,2,5−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,3,3−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,3,4−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,3,5−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,4,4−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,4,5−テトラメチルピロリジニウム、2−エチル−1,1,5,5−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,2,2−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,2,3−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,2,4−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,2,5−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,3,4−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,4,4−テトラメチルピロリジニウム、3−エチル−1,1,4,5−テトラメチルピロリジニウム、1,1,2,2,3,3−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,2,3,4−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,2,3,5−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,2,4,4−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,2,4,5−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,2,5,5−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,3,3,4−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,3,3,5−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,3,4,4−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,3,5,5−ヘキサメチルピロリジニウム、1,1,2,3,4,5−ヘキサメチルピロリジニウム等のピロリジン環の炭素原子にアルキル基を有することのある1,1−ジアルキルピロリジニウムカチオンが挙げられる。

0017

ピペリジニウムカチオンとしては、具体的には、1,1−ジメチルピペリジニウム、1−エチル−1−メチルピペリジニウム、1,1−ジエチルピペリジニウム、1,1,2−トリメチルピペリジニウム、1,1,3−トリメチルピペリジニウム、1,1,4−トリメチルピペリジニウム、1,1,2,2−テトラメチルピペリジニウム、1,1,2,3−テトラメチルピペリジニウム、1,1,2,4−テトラメチルピペリジニウム、1,1,2,5−テトラメチルピペリジニウム、1,1,2,6−テトラメチルピペリジニウム、1,1,3,3−テトラメチルピペリジニウム、1,1,3,4−テトラメチルピペリジニウム、1,1,3,5−テトラメチルピペリジニウム、1−エチル−1,2−ジメチルピペリジニウム、1−エチル−1,3−ジメチルピペリジニウム、1−エチル−1,4−ジメチルピペリジニウム、1−エチル−1,2,3−トリメチルピペリジニウム、1−エチル−1,2,4−トリメチルピペリジニウム、1−エチル−1,2,5−トリメチルピペリジニウム、1−エチル−1,2,6−トリメチルピペリジニウム、1−エチル−1,3,4−トリメチルピペリジニウム、1−エチル−1,3,5−トリメチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−2−メチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−3−メチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−4−メチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−2,3−ジメチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−2,4−ジメチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−2,5−ジメチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−2,6−ジメチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−3,4−ジメチルピペリジニウム、1,1−ジエチル−3,5−ジメチルピペリジニウム、2−エチル−1,1,3−トリメチルピペリジニウム、2−エチル−1,1,4−トリメチルピペリジニウム、2−エチル−1,1,5−トリメチルピペリジニウム、2−エチル−1,1,6−トリメチルピペリジニウム、3−エチル−1,1,2−トリメチルピペリジニウム、3−エチル−1,1,4−トリメチルピペリジニウム、3−エチル−1,1,5−トリメチルピペリジニウム、3−エチル−1,1,6−トリメチルピペリジニウム、4−エチル−1,1,2−トリメチルピペリジニウム、4−エチル−1,1,3−トリメチルピペリジニウム、1,2−ジエチル−1,3−ジメチルピペリジニウム、1−エチル−1,2,4−トリメチルピペリジニウム、1,2−ジエチル−1,5−ジメチルピペリジニウム、1,2−ジエチル−1,6−ジメチルピペリジニウム、1,3−ジエチル−1,5−ジメチルピペリジニウム、1,3−ジエチル−1,4−ジメチルピペリジニウム、1,3−ジエチル−1,5−ジメチルピペリジニウム、1,3−ジエチル−1,6−ジメチルピペリジニウム、1,4−ジエチル−1,2−ジメチルピペリジニウム、1,4−ジエチル−1,3−ジメチルピペリジニウム、1,1,2−トリエチル−3−メチルピペリジニウム、1,1,2−トリエチル−4−メチルピペリジニウム、1,1,2−トリエチル−5−メチルピペリジニウム、1,1,2−トリエチル−6−メチルピペリジニウム、1,1,3−トリエチル−2−メチルピペリジニウム、1,1,3−トリエチル−4−メチルピペリジニウム、1,1,3−ジエチル−5−メチルピペリジニウム、1,1,3−トリエチル−6−メチルピペリジニウム、1,1,4−ジエチル−2−メチルピペリジニウム、1,1,4−ジエチル−3−メチルピペリジニウム、2−エチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、3−エチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、4−エチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、2,3−ジエチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、2,4−ジエチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、2,5−ジエチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、2,6−ジエチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、3,4−ジエチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、3,5−ジエチル−1,1−ジメチルピペリジニウム、1,2−ジエチル−1−メチルピペリジニウム、1,3−ジエチル−1−メチルピペリジニウム、1,4−ジエチル−1−メチルピペリジニウム、1,2,3−トリエチル−1−メチルピペリジニウム、1,2,4−トリエチル−1−メチルピペリジニウム、1,2,5−トリエチル−1−メチルピペリジニウム、1,2,6−トリエチル−1−メチルピペリジニウム、1,3,4−トリエチル−1−メチルピペリジニウム、1,3,5−トリエチル−1−メチルピペリジニウム、1,1,2−トリエチルピペリジニウム、1,1,2−トリエチルピペリジニウム、1,1,4−トリエチルピペリジニウム、1,1,2,3−テトラエチルピペリジニウム、1,1,2,4−テトラエチルピペリジニウム、1,1,2,5−テトラエチルピペリジニウム、1,1,2,6−テトラエチルピペリジニウム、1,1,3,4−テトラエチルピペリジニウム、1,1,3,5−テトラエチルピペリジニウム等のピペリジン環の炭素原子にアルキル基を有することのある1,1−ジアルキルピペリジニウムカチオンが挙げられる。

0018

ホスホニウムカチオンとしては、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラペンチルホスホニウム、テトラヘキシルホスホニウム、テトラヘプチルホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム、テトラノニルホスホニウム、テトラデシルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、トリブチルオクチルホスホニウム、トリブチルノニルホスホニウム、トリブチルデシルホスホニウム、トリブチルウンデシルホスホニウム、トリブチルドデシルホスホニウム、トリブチルトリデシルホスホニウム、トリブチルテトラデシルホスホニウム、トリブチルペンタデシルホスホニウム、トリブチルヘキサデシルホスホニウム、トリブチルヘプタデシルホスホニウム、トリブチルオクタデシルホスホニウム、トリブチルノナデシルホスホニウム、トリブチルイコシルホスホニウム、トリペンチルオクチルホスホニウム、トリペンチルノニルホスホニウム、トリペンチルデシルホスホニウム、トリペンチルウンデシルホスホニウム、トリペンチルドデシルホスホニウム、トリペンチルトリデシルホスホニウム、トリペンチルテトラデシルホスホニウム、トリペンチルペンタデシルホスホニウム、トリペンチルヘキサデシルホスホニウム、トリペンチルヘプタデシルホスホニウム、トリペンチルオクタデシルホスホニウム、トリペンチルノナデシルホスホニウム、トリペンチルイコシルホスホニウム、トリヘキシルオクチルホスホニウム、トリヘキシルノニルホスホニウム、トリヘキシルデシルホスホニウム、トリヘキシルウンデシルホスホニウム、トリヘキシルドデシルホスホニウム、トリヘキシルトリデシルホスホニウム、トリヘキシルペンタデシルホスホニウム、トリヘキシルヘキサデシルホスホニウム、トリヘキシルヘプタデシルホスホニウム、トリヘキシルオクタデシルホスホニウム、トリヘキシルノナデシルホスホニウム、トリヘキシルイコシルホスホニウム、トリヘプチルオクチルホスホニウム、トリヘプチルノニルホスホニウム、トリヘプチルデシルホスホニウム、トリヘプチルウンデシルホスホニウム、トリヘプチルドデシルホスホニウム、トリヘプチルトリデシルホスホニウム、トリヘプチルテトラデシルホスホニウム、トリヘプチルペンタデシルホスホニウム、トリヘプチルヘキサデシルホスホニウム、トリヘプチルヘプタデシルホスホニウム、トリヘプチルオクタデシルホスホニウム、トリヘプチルノナデシルホスホニウム、トリヘプチルイコシルホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム、トリオクチルノニルホスホニウム、トリオクチルデシルホスホニウム、トリオクチルウンデシルホスホニウム、トリオクチルドデシルホスホニウム、トリオクチルトリデシルホスホニウム、トリオクチルテトラデシルホスホニウム、トリオクチルペンタデシルホスホニウム、トリオクチルヘキサデシルホスホニウム、トリオクチルヘプタデシルホスホニウム、トリオクチルオクタデシルホスホニウム、トリオクチルノナデシルホスホニウム、トリオクチルイコシルホスホニウム等のカチオンが挙げられる。

0019

本発明の式(1)で表されるイオン液体におけるアニオンA−としては、具体的には例えば、ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、ビスフルオロメタンスルホニルイミドテトラフルオロボレートヘキサフルオロホスフェートトリフルオロメタンスルホネート等が挙げられ、ビストリフルオロメタンスルホニルイミド又はテトラフルオロボレートが好ましく、テトラフルオロボレートが特に好ましい。

0020

式(1)で表されるイオン液体としては、具体的には、アルキルアンモニウム塩として、トリオクチルメチルアンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、トリメチルプロピルアンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、ジメチルエチル[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]アンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、ジエチルメチル(2−メトキシエチル)アンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、ジエチルメチル(2−メトキシエチル)アンモニウム=テトラフルオロホスフェート、ジメチルエチル[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]アンモニウム=テトラフルオロホスフェート、ジエチルメチル(2−メトキシエチル)アンモニウム=ヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。

0021

イミダゾリウム塩としては、具体的には、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート、1−プロピル−3−メチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−プロピル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート、1−ペンチル−3−メチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−ペンチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート、1,3−ジエチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1,3−ジエチルイミダゾリウム=テトラフルオロホスフェート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート等が挙げられる。

0022

ピリジニウム塩としては、具体的には、1−ブチルピリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−ペンチルピリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−ヘキシルピリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−ブチル−3−メチルピリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−ブチル−4−メチルピリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、1−ヘキシル−4−メチルピリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド等が挙げられる。

0023

ピロリジニウム塩としては、具体的には、1−メチル−1−プロピルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−メチル−1−ペンチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−ヘキシル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド等が挙げられる。

0024

ピペリジニウム塩としては、具体的には、1−メチル−1−ブチルピペリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−メチル−1−ペンチルピペリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、1−メチル−1−ヘキシルピペリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド等が挙げられる。

0025

ホスホニウム塩としては、具体的には、トリブチ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ウムイミド、トリエチルオクチルホスホニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、トリプロピルオクチルホスホニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド、トリブチルオクチルホスホニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド等が挙げられる。

0026

本発明の方法により得られる低水分のイオン液体は、通常含水量が10ppm以下であり、公知の方法によりイオン液体を合成した後、該イオン液体に対して、加熱及び減圧下で不活性ガスを吹き込むことにより脱水して製造することができる。

0027

不活性ガスを吹き込んでイオン液体を脱水する際に、イオン性液体を加熱して維持する温度としては、通常40℃〜120℃であり、好ましくは50℃〜80℃である。

0028

使用する不活性ガスとしては、脱水されるイオン液体に対して不活性なものであり、イオン液体との接触時においてガス状であれば特に制限されないが、例えば、空気、窒素水素二酸化炭素ヘリウムネオンアルゴン等が挙げられ、好ましくは窒素、ヘリウム、ネオン、及びアルゴンであり、より好ましくは窒素である。不活性ガスは、通常乾燥したものを使用する。

0029

不活性ガスの吹き込み量としては、イオン液体を脱水するのに必要な量であれば特に制限されないが、通常、イオン液体100gに対して通常1〜100ml/分、好ましくは5〜50ml/分、より好ましくは10〜40ml/分である。

0030

不活性ガスを吹き込んでイオン液体を脱水する際の減圧度としては、通常10kPa(キロパスカル)以下、好ましくは0.5〜5kPaであり、より好ましくは0.7〜2kPaである。

0031

脱水時間としては、特に制限されないが、通常10時間以上、好ましくは15〜25時間である。

0032

脱水操作は、回分式又は連続式のいずれかの方法によっても実施することができる。

0033

つぎに、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例は、全て露点40℃以下の雰囲気下で実施し、水分は京都電子工業社製カールフィッシャー水分測定装置(MKC−510N)を用いて測定した。

0034

製造例1
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレートの製造
1−メチルイミダゾール118.2g(1.44mol)、エチルクロライド139.3g(2.16mol)、アセトニトリル109.7gを加え、90℃で24時間撹拌させることで1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=クロライド溶液340.0g(1.44mol)を得た。
続いて、アセトニトリル300.8g、テトラフルオロホウ酸ナトリウム150.4g(1.37mol)、上記で調整した1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=クロライド溶液327.0g(1.37mol)を加え、室温で2時間撹拌させた。その後、ろ過を行い、濃縮することで1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート240.0g(1.21mol、収率89%)を得た。得られた1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレートの含水量は、5000ppmであった。

0035

製造例2
1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミドの製造
1−メチルピロリジン130.0g(1.52mol)、ブチルブロマイド249.0g(1.82mol)、アセトニトリル360.0gを加え、80℃で24時間撹拌させた。その後、濃縮し、メチルエチルケトン300.0gで洗浄して乾燥させることで1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=クロライド304.0g(1.37mol)を得た。
続いて、1−ブチルメチルピロリジニウム=クロライド304.0g(1.37mol)、ビストリフルオロメタンスルホニルイミドリチウム397.0g(1.38mol)、イオン交換水500.0gを加え1時間室温で撹拌した。ジクロロメタンで抽出し、イオン交換水で洗浄して濃縮することで1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミド550.0g(1.30mol,収率95.0%)を得た。得られた−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニルイミドの含水量は、603ppmであった。

0036

製造例3
トリオクチルメチルアンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミドの製造
80%トリオクチルメチルアンモニウム=クロライド水溶液1309.7g(2.59mol)、ビストリフルオロメタンスルホニルイミドリチウム773.4g(2.69mol)、イオン交換水1486.5gを加え、室温で3時間撹拌した。その後、イオン交換水で洗浄し、濃縮することでトリオクチルメチルアンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド1712.1g(2.64mol,収率102%)を得た。得られたトリオクチルメチルアンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミドの含水量は、315ppmであった。

0037

実施例1
製造例1で得られた1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレート100gに対して、60℃、減圧度2kPaの条件下で窒素(10ml/分)を24時間連続的に吹き込んだ。24時間後、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=テトラフルオロボレートの含水量を測定した結果、含水量は3ppmであった。

0038

実施例2
実施例1において、窒素流量を40ml/分に変更した以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。

0039

実施例3
実施例1において、温度を70℃に変更した以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。

0040

実施例4
製造例2で得られた1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミド100gに対して、60℃、減圧度0.7kPaの条件下で窒素(20ml/分)を24時間連続的に吹き込んだ。24時間後、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミドの含水量を測定した結果、含水量は3ppmであった。その結果を表1に示す。

0041

実施例5
実施例4において、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミドを製造例3で得られたトリオクチルメチルアンモニウム=ビストリフルオロメタンスルホニウムイミドに変更した以外は、実施例4と同様に行った。その結果を表1に示す。

実施例

0042

0043

本発明の方法によれば、二次電池、電気二重層キャパシタ等の電気デバイスに好適に用いられる低水分のイオン液体を製造することができるため、産業上の利用可能性が高い。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ