イオン性液体
【課題】ハロゲン原子を含まないイオン性液体の提供。
【解決手段】アニオン（Ｂ）とカチオン（Ｃ）からなるイオン性液体（Ａ）であり、アニオン（Ｂ）が式（３）で表されるアニオンなどからなる群より選ばれる、少なくとも１種であるイオン性液体（Ａ）からなる、イオン性液体。（Ｒ９〜Ｒ１２は各々、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有してよい、炭素数が１〜５の炭化水素基であり、同じでも異なっていてもよい。）
【解決手段】アニオン（Ｂ）とカチオン（Ｃ）からなるイオン性液体（Ａ）であり、アニオン（Ｂ）が式（３）で表されるアニオンなどからなる群より選ばれる、少なくとも１種であるイオン性液体（Ａ）からなる、イオン性液体。（Ｒ９〜Ｒ１２は各々、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有してよい、炭素数が１〜５の炭化水素基であり、同じでも異なっていてもよい。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハロゲン原子が含まれないイオン性液体に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学反応において、用いられる溶媒は試薬の反応の選択性や反応速度をコントロールなどの機能を持っているが、反応後において、この溶媒を分離、除去する必要があり、大量の溶媒をいかに環境汚染がない状態で除去し排出するかが問題であった。また、溶媒抽出などで不純物を取り除くために溶媒を多量に用いるがこの場合も同様の問題があった。
この問題を解決する方法として、グリーンケミストリーを指向して、液体状態を保持する温度範囲が広く、揮発性がないイオン性液体を有機反応溶媒または、抽出溶媒として用いることが提案された。(例えば特許文献１)
しかしながら、室温で液体状態をしめすイオン性液体の多くはアニオンにハロゲン原子を含んでおり、熱履歴などで分解しハロゲン化合物が発生する可能性がある。また使用後のイオン性液体を加熱廃棄処理時にもハロゲン化合物が発生する可能性がある。これらのハロゲン化合物が大気中に放出されると環境汚染を引き起こし問題となることから必ずしもグリーンケミストリーに指向しているとは言い難かった。
【０００３】
電気化学デバイスのイオン伝導体としてイオン性液体をしばしば用いることが提案されている。例えば、リチウム電池、リチウムイオン電池、燃料電池、電解コンデンサ、キャパシタ、色素増感太陽電池等の電気化学デバイスに用いられている。(例えば特許文献２)
これらの、電気化学デバイスに用いているイオン性液体もアニオンにハロゲン原子を含んでおり、電気分解によりハロゲン化合物が発生する可能性があり、ハロゲン化合物が大気中に放出されると環境汚染を引き起こし問題となることから、ハロゲン原子が含まれないイオン性液体を電解液に用いた電気化学デバイスに用いることが望ましい。
【０００４】
また、フォトレジスト用剥離剤として従来、ハロゲン化アルキルが用いられてきたが、これにかわる代替として、環境問題を考慮し、揮発性のないイオン性液体を用いることが提案されている。(例えば特許文献３)この用途においても同様にハロゲン化合物が大気中に放出されると環境汚染を引き起こし問題となることからハロゲン原子が含まれないイオン性液体が望ましい。
【０００５】
従来知られているイオン性液体は、アニオンがＰＦ６−、ＢＦ４−、ＡｌＣｌ４−などハロゲン原子を含むものが多かった。これは、ハロゲンの強い電子吸引効果により負電荷を非局在化することで系の融点を下げ、常温で液体状態にするためであり、それゆえイオン性液体の多くは、アニオンにハロゲン原子を含む。
従来技術において、ハロゲン原子を含まないイオン性液体は硝酸塩、硫酸塩が知られている。(例えば非特許文献１)しかし、これらのイオン性液体は３５℃を超える融点を有することが欠点である。
【特許文献１】特開平２００５−３１４５００
【特許文献２】特開再表０２／０７６９２４
【特許文献３】特開２００３−２２８１８１
【非特許文献１】Ｊ．Ｓ．Ｗｉｌｋｅｓ，Ｍ．Ｊ．Ｚａｗｏｒｏｔｋｏ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９２，９６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ハロゲン原子を含まないイオン性液体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち本発明はアニオン（Ｂ）とカチオン（Ｃ）からなるイオン性液体（Ａ）であって、アニオン（Ｂ）が一般式（１）〜（３）で表される各アニオン（Ｂ１）〜（Ｂ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であるイオン性液体（Ａ）からなることを特徴とするイオン性液体、該イオン性液体を含有する電解液、該イオン性液体を含有する抽出溶媒、該イオン性液体を含有する反応溶媒、該イオン性液体を含有するフォトレジスト用剥離剤である。
【化１】
【化２】
【化３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１２はそれぞれ、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜５の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。）
【発明の効果】
【０００８】
本発明のイオン性液体は、ハロゲン原子を含まないために、廃棄処理時に環境汚染を引き起こし問題となることがない。また、加熱時または電圧印下時にハロゲン化合物を生成しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において、イオン性液体とは大気圧下で融点が３５℃以下のイオン性液体を言うものとする。本発明において、非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）とは構成元素にハロゲンを含まないものを言うものとする。
融点は示差走査熱量法(以下、ＤＳＣと記載する。)で測定するものとする。
本発明のイオン性液体の示差走査熱量法で測定した融点は、２５℃以下が好ましく、１０℃以下がさらに好ましい。
【００１０】
本発明のイオン性液体（Ａ）は、アニオン部分が一般式（１）〜（３）で表される各アニオン（Ｂ１）〜（Ｂ３）からなる群から選ばれる。
Ｒ１〜Ｒ１２はそれぞれ、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜５の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。（Ｂ１）の具体例は、フタルイミドアニオン、３−メチルフタルイミドアニオン、３，４−ジメチルフタルイミドアニオン、３，５−ジメチルフタルイミドアニオン、３−アミノフタルイミドアニオン、３−ニトロフタルイミドアニオンなどがある。（Ｂ２）の具体例は、ο−スルホベンズイミドアニオン、ο−スルホ−２−ベンズイミドアニオン、３，５−ジメチルフタルイミドアニオン、３−アミノフタルイミドアニオン、３−ニトロフタルイミドアニオンなどがある。（Ｂ３）の具体例は、ベンゾジスルホアゾールアニオン、３−メチルベンゾジスルホアゾールアニオン、３，４−ジメチルベンゾジスルホアゾールアニオン、３，５−ジメチルベンゾジスルホアゾールアニオン、３−アミノベンゾジスルホアゾールアニオン、３−ニトロベンゾジスルホアゾールアニオンなどがある。これらのうちで、好ましいものは、フタルイミドアニオン、ο−スルホベンズイミドアニオン、ベンゾジスルホアゾールアニオンである。
【００１１】
代表例として、式（１）〜（３）で表されるアニオン（Ｂ）のＲ１〜Ｒ１２が水素原子のものについて合成方法を例示する。
まず、（１）の合成方法は、無水フタル酸をアンモニア、炭酸アンモニウムまたは尿素とと混合し、加熱することによってまずフタルイミドを合成し、これをカチオン成分と酸交換することによって得られる。
（２）の合成方法は、トルエンにクロルスルホン酸を反応させてトルエンスルホニルクロリドとし、これにアンモニアを加え、トルエンスルホンアミドを合成する。これを過酸化マンガン酸塩で酸化しサッカリンを得た後、カチオン成分と酸交換することによって得られる。
（３）の合成方法は、１，２−ベンゼンジスルフォニルジクロライドをアンモニア、炭酸アンモニウムまたは尿素と混合し加熱し、これをカチオン成分と酸交換することによって得られる。
【００１２】
イオン性液体（Ａ）について説明する。イオン性液体（Ａ）は、カチオン（Ｃ）とアニオン（Ｂ）からなる。カチオン（Ｃ）として好ましいものは、以下のような含窒素環状化合物の４級塩があげられる。
【００１３】
（１）イミダゾリウムカチオン（Ｃ１）（下記一般式（4）で表される化合物）
【００１４】
【化４】
Ｒ１７〜Ｒ21は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基である。
【００１５】
（Ｃ１）の具体例としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジ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、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エ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、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，１−ジメチルイミダゾリウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリウム、１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリウム及び１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリウム等がある。
【００１６】
（２）イミダゾリニウムカチオン（Ｃ２）（下記一般式（５）で表される化合物）
【００１７】
【化５】
Ｒ22〜Ｒ26は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００１８】
（Ｃ２）の具体例としては、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム及び１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム等がある。
【００１９】
（３）ピリミジニウムカチオン（Ｃ３）（下記一般式（６）で表される化合物）
【００２０】
【化６】
Ｒ27〜Ｒ32は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００２１】
（Ｃ３）の具体例としては、１，３−ジメチルピリミジニウム、１−エチル−３−メチルピリミジニウム、１，３−ジエチルピリミジニウム、１，２，３−トリメチルピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチルピリミジニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルピリミジニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルピリミジニウム及び１−メチル−２，３，４−トリエチルピリミジニウム等がある。
【００２２】
（４）ピリジニウムカチオン（Ｃ４）（下記一般式（７）で表される化合物）
【００２３】
【化７】
Ｒ33〜Ｒ38は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００２４】
（Ｃ４）の具体例としては、Ｎ−メチルピリジニウムカチオン、Ｎ−エチルピリジニウムカチオン、１，２−ジメチルピリジニウムカチオン及び１，３−ジメチルピリジニウムカチオン等がある。
【００２５】
（５）ピリダジニウム（Ｃ５）（下記一般式（８）で表される化合物）
【００２６】
【化８】
Ｒ39〜Ｒ44は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００２７】
（Ｃ５）の具体例としては、１、２−ジメチルピリダジニウム、１、２、３−トリメチルピリダジニウム、１、２、４−トリメチルピリダジニウム、１−エチル−２−メチルピリダジニウム及び１−エチル−２、３−ジメチルピリダジニウム等がある。
【００２８】
（６）ピラジニウム（Ｃ６）（下記一般式（９）で表される化合物）
【００２９】
【化９】
Ｒ45〜Ｒ50は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００３０】
（Ｃ６）の具体例としては、１，４−ジメチルピラジニウム、１，２，４−トリメチルピリジニウム及び１，２，３，４−トリメチルピリジニウム等がある。
【００３１】
（７）ピラゾリウム（Ｃ７）（下記一般式（１０）で表される化合物）
【００３２】
【化１０】
Ｒ51〜Ｒ55は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００３３】
（Ｃ７）の具体例としては、１、２−ジメチルピラゾリウム、１、２、３−ジメチルピラゾリウム、１、２、４−ジメチルピラゾリウム、１、２、３，４−ジメチルピラゾリウム及び１−エチル−２−メチルピラゾリウム等がある。
【００３４】
これらのうち、さらに好ましくは、イミダゾリウムカチオン（Ｃ１）、イミダゾリニウムカチオン（Ｃ２）、ピリミジニウムカチオン（Ｃ３）であり、特に好ましくは、イミダゾリウムカチオン（Ｃ１）である。
【００３５】
以下に最も好ましいカチオン（Ｃ）の具体例を示す。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムカチオン等。
【００３６】
イオン性液体（Ａ）として好ましいものを例示すると、以下のイオン性液体が挙げられる。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムベンゾジスルホアゾール、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムベンゾジスルホアゾール、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムベンゾジスルホアゾール等が挙げられる。これらのうち、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムスルホベンズイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムスルホベンズイミドが特に好ましい。
【００３７】
特に以下の化合物は、２５℃以下の融点を有するために好ましい。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド。
これらの化合物は、２５℃以下の融点を有するために室温で、有機反応溶媒または、抽出溶媒またはフォトレジスト用剥離剤として用いることができる。電気化学デバイスのイオン伝導体として使用する場合でも低融点であるために低温特性の優れた電解液として使用できる。
【００３８】
本発明のイオン性液体は、さらに非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）を含有していてもよい。
非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）としては、上記カチオン（Ｃ）の硝酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）の含有量は、イオン性液体（Ａ）とイオン性液体（Ｎ）の合計重量に対して好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜５０重量％である。
【００３９】
本発明のイオン性液体は電解液、抽出溶媒、反応溶媒、フォトレジスト用剥離剤等として有用である。
電解液は、リチウム電池、リチウムイオン電池、燃料電池、電解コンデンサ、キャパシタ、色素増感太陽電池用として使用することができる。電解液として使用する場合、単独で用いる、または、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホランなどの従来知られている非水溶媒との混合物でも良い。本発明のイオン性液体は、低融点であるために低温特性の優れた電解液として使用できる。
【００４０】
抽出溶媒として本発明のイオン性液体を使用する場合は、極性不純物の抽出に優れており、また融点が低いため広い温度範囲で液状であり広い温度範囲で使用可能となる。
反応溶媒として、好ましくは有機反応溶媒として本発明のイオン性液体を使用する場合は、従来のイオン性液体のように、反応の選択性や反応速度をコントロールなどの機能をもつ。さらに、融点が低いため広い温度範囲で液状であり使用できる温度範囲が広い。
フォトレジスト用剥離剤として本発明のイオン性液体を使用する場合は、広い温度範囲で液体であるため使用しやすくまた、従来のイオン性液体はハロゲンを含んでおり強酸のアニオンが多く基板を腐食させる可能性があったが、その点も改良できる。
【００４１】
実施例
次に本発明の具体的な実施例について説明する。例の中で、部は重量部を示す。
【００４２】
実施例１
ο−スルホベンズイミド（東京化成工業(株）製）と１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩（特開２００１−３１６３７２記載方法で合成）を等モルで混合することによって１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（Ａ−１）を得た。（２５℃でο−スルホベンズイミドのメタノール溶液中に１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を１０ｍｌ／ｍｉｎで滴下した。）１−エチル−３−メチルイミダゾリウムスルホベンズイミド（Ａ−１）は２５℃で液状であることを確認した。また、ＤＳＣの結果、融点を表すピークは−１０℃まで見られなかった。
【００４３】
実施例２
ο−スルホベンズイミドと１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩（特開２００１−３１６３７２記載方法で合成）を等モルで混合することによって１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（Ａ−１）を得た。室温で液状であることを確認した。また、ＤＳＣの結果、融点を表すピークは−１０℃まで見られなかった。
【００４４】
実施例３（電解液）
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（ＥＭＩＳＢＩ）（Ａ−１）のプロピレンカーボネート溶液（２.５ｍｏｌ／Ｌ）を調製し、サイクリックボルタメトリー測定を行ない、測定結果を図１に示した。図１に示したように、ＥＭＩＳＢＩの電位窓は、下記比較例２のＥＭＩＢＦ４に比べて、広い電位窓を示した。
【００４５】
実施例４（抽出溶媒）
ガラス製容器に、ｎ−ウンデカン１００部（初期の硫黄含量は１０００ｐｐｍであった。）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（ＥＭＩＳＢＩ）（Ａ−１）を２０部加え、６５℃で、２０分攪拌し、３０分間静置後、ｎ−ウンデカン中の硫黄含量を測定すると５０ｐｐｍであった。下記比較例３に比べて、ｎ−ウンデカン中の硫黄含量が少量であった。
【００４６】
実施例５（反応溶媒）
反応容器に、ジメチル硫酸６２部（和光純薬社（株）製）、フッ化カリウム３７部（和光純薬社（株）製）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（ＥＭＩＳＢＩ）（Ａ−１）５部入れ、トリフルオロ酢酸フルリド４５部加えた。これを、６５℃で、２５時間反応を行った。目的物であるメチルペンタフルオロエチルエーテルの収率は９４％であり、従来の含ハロゲンのイオン性液体を用いた場合と同等の効果があった。
【００４７】
比較例１
硝酸（佐々木化学薬品（株）製）と１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩（特開２００１−３１６３７２記載方法で合成）を等モルで混合することによって１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硝酸塩（Ａ−１’）を得た。（２５℃で硝酸水溶液中に１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を１０ｍｌ／ｍｉｎで滴下した。）（Ａ−１’）の融点をＤＳＣで測定した結果、４０℃であった。
【００４８】
比較例２（電解液）
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（ＥＭＩＢＦ４）（Ａ−２’）のプロピレンカーボネート溶液（２.５ｍｏｌ／Ｌ）を調製し、サイクリックボルタメトリー測定を行い測定結果を図１に示した。
【００４９】
比較例３（抽出溶媒）
ガラス製容器に、ｎ−ウンデカン１００部（初期の硫黄含量は１０００ｐｐｍであった。）、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（Ａ−２’）を２０部加え、６５℃で、２０分攪拌し、３０分間静置後、ｎ−ウンデカン中の硫黄含量を測定すると２８０ｐｐｍであった。
【００５０】
＜示差走査熱量測定（ＤＳＣ）の測定法＞
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）の測定はセイコー社製ＲＤＣ２２０を用い、液体窒素を用いて−１０℃まで冷却し、同温で１時間保った後、昇温温度５℃／ｍｉｎで７０℃まで昇温し、昇温データを取り込んだ。
【００５１】
＜サイクリックボルタメトリー測定の測定法＞
サイクリックボルタメトリー測定はＢＡＳ社製ＡＬＳ７００を用い、掃引速度１０ｍＶｓ−１、電位範囲−２.６Ｖ〜２.６Ｖで行い、電解液を攪拌しながら２５℃測定。作用電極にグラシーカーボン、対電極に白金、参照電極に銀／銀イオン電極を用いた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のイオン性液体は、電解液、抽出溶媒、有機反応溶媒、フォトレジスト用剥離剤等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】サイクリックボルタメトリーの測定結果
【技術分野】
【０００１】
本発明はハロゲン原子が含まれないイオン性液体に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学反応において、用いられる溶媒は試薬の反応の選択性や反応速度をコントロールなどの機能を持っているが、反応後において、この溶媒を分離、除去する必要があり、大量の溶媒をいかに環境汚染がない状態で除去し排出するかが問題であった。また、溶媒抽出などで不純物を取り除くために溶媒を多量に用いるがこの場合も同様の問題があった。
この問題を解決する方法として、グリーンケミストリーを指向して、液体状態を保持する温度範囲が広く、揮発性がないイオン性液体を有機反応溶媒または、抽出溶媒として用いることが提案された。(例えば特許文献１)
しかしながら、室温で液体状態をしめすイオン性液体の多くはアニオンにハロゲン原子を含んでおり、熱履歴などで分解しハロゲン化合物が発生する可能性がある。また使用後のイオン性液体を加熱廃棄処理時にもハロゲン化合物が発生する可能性がある。これらのハロゲン化合物が大気中に放出されると環境汚染を引き起こし問題となることから必ずしもグリーンケミストリーに指向しているとは言い難かった。
【０００３】
電気化学デバイスのイオン伝導体としてイオン性液体をしばしば用いることが提案されている。例えば、リチウム電池、リチウムイオン電池、燃料電池、電解コンデンサ、キャパシタ、色素増感太陽電池等の電気化学デバイスに用いられている。(例えば特許文献２)
これらの、電気化学デバイスに用いているイオン性液体もアニオンにハロゲン原子を含んでおり、電気分解によりハロゲン化合物が発生する可能性があり、ハロゲン化合物が大気中に放出されると環境汚染を引き起こし問題となることから、ハロゲン原子が含まれないイオン性液体を電解液に用いた電気化学デバイスに用いることが望ましい。
【０００４】
また、フォトレジスト用剥離剤として従来、ハロゲン化アルキルが用いられてきたが、これにかわる代替として、環境問題を考慮し、揮発性のないイオン性液体を用いることが提案されている。(例えば特許文献３)この用途においても同様にハロゲン化合物が大気中に放出されると環境汚染を引き起こし問題となることからハロゲン原子が含まれないイオン性液体が望ましい。
【０００５】
従来知られているイオン性液体は、アニオンがＰＦ６−、ＢＦ４−、ＡｌＣｌ４−などハロゲン原子を含むものが多かった。これは、ハロゲンの強い電子吸引効果により負電荷を非局在化することで系の融点を下げ、常温で液体状態にするためであり、それゆえイオン性液体の多くは、アニオンにハロゲン原子を含む。
従来技術において、ハロゲン原子を含まないイオン性液体は硝酸塩、硫酸塩が知られている。(例えば非特許文献１)しかし、これらのイオン性液体は３５℃を超える融点を有することが欠点である。
【特許文献１】特開平２００５−３１４５００
【特許文献２】特開再表０２／０７６９２４
【特許文献３】特開２００３−２２８１８１
【非特許文献１】Ｊ．Ｓ．Ｗｉｌｋｅｓ，Ｍ．Ｊ．Ｚａｗｏｒｏｔｋｏ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９２，９６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ハロゲン原子を含まないイオン性液体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち本発明はアニオン（Ｂ）とカチオン（Ｃ）からなるイオン性液体（Ａ）であって、アニオン（Ｂ）が一般式（１）〜（３）で表される各アニオン（Ｂ１）〜（Ｂ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であるイオン性液体（Ａ）からなることを特徴とするイオン性液体、該イオン性液体を含有する電解液、該イオン性液体を含有する抽出溶媒、該イオン性液体を含有する反応溶媒、該イオン性液体を含有するフォトレジスト用剥離剤である。
【化１】
【化２】
【化３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１２はそれぞれ、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜５の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。）
【発明の効果】
【０００８】
本発明のイオン性液体は、ハロゲン原子を含まないために、廃棄処理時に環境汚染を引き起こし問題となることがない。また、加熱時または電圧印下時にハロゲン化合物を生成しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において、イオン性液体とは大気圧下で融点が３５℃以下のイオン性液体を言うものとする。本発明において、非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）とは構成元素にハロゲンを含まないものを言うものとする。
融点は示差走査熱量法(以下、ＤＳＣと記載する。)で測定するものとする。
本発明のイオン性液体の示差走査熱量法で測定した融点は、２５℃以下が好ましく、１０℃以下がさらに好ましい。
【００１０】
本発明のイオン性液体（Ａ）は、アニオン部分が一般式（１）〜（３）で表される各アニオン（Ｂ１）〜（Ｂ３）からなる群から選ばれる。
Ｒ１〜Ｒ１２はそれぞれ、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜５の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。（Ｂ１）の具体例は、フタルイミドアニオン、３−メチルフタルイミドアニオン、３，４−ジメチルフタルイミドアニオン、３，５−ジメチルフタルイミドアニオン、３−アミノフタルイミドアニオン、３−ニトロフタルイミドアニオンなどがある。（Ｂ２）の具体例は、ο−スルホベンズイミドアニオン、ο−スルホ−２−ベンズイミドアニオン、３，５−ジメチルフタルイミドアニオン、３−アミノフタルイミドアニオン、３−ニトロフタルイミドアニオンなどがある。（Ｂ３）の具体例は、ベンゾジスルホアゾールアニオン、３−メチルベンゾジスルホアゾールアニオン、３，４−ジメチルベンゾジスルホアゾールアニオン、３，５−ジメチルベンゾジスルホアゾールアニオン、３−アミノベンゾジスルホアゾールアニオン、３−ニトロベンゾジスルホアゾールアニオンなどがある。これらのうちで、好ましいものは、フタルイミドアニオン、ο−スルホベンズイミドアニオン、ベンゾジスルホアゾールアニオンである。
【００１１】
代表例として、式（１）〜（３）で表されるアニオン（Ｂ）のＲ１〜Ｒ１２が水素原子のものについて合成方法を例示する。
まず、（１）の合成方法は、無水フタル酸をアンモニア、炭酸アンモニウムまたは尿素とと混合し、加熱することによってまずフタルイミドを合成し、これをカチオン成分と酸交換することによって得られる。
（２）の合成方法は、トルエンにクロルスルホン酸を反応させてトルエンスルホニルクロリドとし、これにアンモニアを加え、トルエンスルホンアミドを合成する。これを過酸化マンガン酸塩で酸化しサッカリンを得た後、カチオン成分と酸交換することによって得られる。
（３）の合成方法は、１，２−ベンゼンジスルフォニルジクロライドをアンモニア、炭酸アンモニウムまたは尿素と混合し加熱し、これをカチオン成分と酸交換することによって得られる。
【００１２】
イオン性液体（Ａ）について説明する。イオン性液体（Ａ）は、カチオン（Ｃ）とアニオン（Ｂ）からなる。カチオン（Ｃ）として好ましいものは、以下のような含窒素環状化合物の４級塩があげられる。
【００１３】
（１）イミダゾリウムカチオン（Ｃ１）（下記一般式（4）で表される化合物）
【００１４】
【化４】
Ｒ１７〜Ｒ21は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基である。
【００１５】
（Ｃ１）の具体例としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジ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、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エ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、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，１−ジメチルイミダゾリウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリウム、１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリウム及び１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリウム等がある。
【００１６】
（２）イミダゾリニウムカチオン（Ｃ２）（下記一般式（５）で表される化合物）
【００１７】
【化５】
Ｒ22〜Ｒ26は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００１８】
（Ｃ２）の具体例としては、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム及び１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム等がある。
【００１９】
（３）ピリミジニウムカチオン（Ｃ３）（下記一般式（６）で表される化合物）
【００２０】
【化６】
Ｒ27〜Ｒ32は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００２１】
（Ｃ３）の具体例としては、１，３−ジメチルピリミジニウム、１−エチル−３−メチルピリミジニウム、１，３−ジエチルピリミジニウム、１，２，３−トリメチルピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチルピリミジニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルピリミジニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルピリミジニウム及び１−メチル−２，３，４−トリエチルピリミジニウム等がある。
【００２２】
（４）ピリジニウムカチオン（Ｃ４）（下記一般式（７）で表される化合物）
【００２３】
【化７】
Ｒ33〜Ｒ38は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００２４】
（Ｃ４）の具体例としては、Ｎ−メチルピリジニウムカチオン、Ｎ−エチルピリジニウムカチオン、１，２−ジメチルピリジニウムカチオン及び１，３−ジメチルピリジニウムカチオン等がある。
【００２５】
（５）ピリダジニウム（Ｃ５）（下記一般式（８）で表される化合物）
【００２６】
【化８】
Ｒ39〜Ｒ44は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００２７】
（Ｃ５）の具体例としては、１、２−ジメチルピリダジニウム、１、２、３−トリメチルピリダジニウム、１、２、４−トリメチルピリダジニウム、１−エチル−２−メチルピリダジニウム及び１−エチル−２、３−ジメチルピリダジニウム等がある。
【００２８】
（６）ピラジニウム（Ｃ６）（下記一般式（９）で表される化合物）
【００２９】
【化９】
Ｒ45〜Ｒ50は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００３０】
（Ｃ６）の具体例としては、１，４−ジメチルピラジニウム、１，２，４−トリメチルピリジニウム及び１，２，３，４−トリメチルピリジニウム等がある。
【００３１】
（７）ピラゾリウム（Ｃ７）（下記一般式（１０）で表される化合物）
【００３２】
【化１０】
Ｒ51〜Ｒ55は、独立して、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものは水素原子、メチル基、エチル基である。
【００３３】
（Ｃ７）の具体例としては、１、２−ジメチルピラゾリウム、１、２、３−ジメチルピラゾリウム、１、２、４−ジメチルピラゾリウム、１、２、３，４−ジメチルピラゾリウム及び１−エチル−２−メチルピラゾリウム等がある。
【００３４】
これらのうち、さらに好ましくは、イミダゾリウムカチオン（Ｃ１）、イミダゾリニウムカチオン（Ｃ２）、ピリミジニウムカチオン（Ｃ３）であり、特に好ましくは、イミダゾリウムカチオン（Ｃ１）である。
【００３５】
以下に最も好ましいカチオン（Ｃ）の具体例を示す。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムカチオン等。
【００３６】
イオン性液体（Ａ）として好ましいものを例示すると、以下のイオン性液体が挙げられる。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムフタルイミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムベンゾジスルホアゾール、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムベンゾジスルホアゾール、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムベンゾジスルホアゾール等が挙げられる。これらのうち、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムスルホベンズイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムスルホベンズイミドが特に好ましい。
【００３７】
特に以下の化合物は、２５℃以下の融点を有するために好ましい。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド。
これらの化合物は、２５℃以下の融点を有するために室温で、有機反応溶媒または、抽出溶媒またはフォトレジスト用剥離剤として用いることができる。電気化学デバイスのイオン伝導体として使用する場合でも低融点であるために低温特性の優れた電解液として使用できる。
【００３８】
本発明のイオン性液体は、さらに非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）を含有していてもよい。
非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）としては、上記カチオン（Ｃ）の硝酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
非ハロゲン性イオン性液体（Ｎ）の含有量は、イオン性液体（Ａ）とイオン性液体（Ｎ）の合計重量に対して好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜５０重量％である。
【００３９】
本発明のイオン性液体は電解液、抽出溶媒、反応溶媒、フォトレジスト用剥離剤等として有用である。
電解液は、リチウム電池、リチウムイオン電池、燃料電池、電解コンデンサ、キャパシタ、色素増感太陽電池用として使用することができる。電解液として使用する場合、単独で用いる、または、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホランなどの従来知られている非水溶媒との混合物でも良い。本発明のイオン性液体は、低融点であるために低温特性の優れた電解液として使用できる。
【００４０】
抽出溶媒として本発明のイオン性液体を使用する場合は、極性不純物の抽出に優れており、また融点が低いため広い温度範囲で液状であり広い温度範囲で使用可能となる。
反応溶媒として、好ましくは有機反応溶媒として本発明のイオン性液体を使用する場合は、従来のイオン性液体のように、反応の選択性や反応速度をコントロールなどの機能をもつ。さらに、融点が低いため広い温度範囲で液状であり使用できる温度範囲が広い。
フォトレジスト用剥離剤として本発明のイオン性液体を使用する場合は、広い温度範囲で液体であるため使用しやすくまた、従来のイオン性液体はハロゲンを含んでおり強酸のアニオンが多く基板を腐食させる可能性があったが、その点も改良できる。
【００４１】
実施例
次に本発明の具体的な実施例について説明する。例の中で、部は重量部を示す。
【００４２】
実施例１
ο−スルホベンズイミド（東京化成工業(株）製）と１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩（特開２００１−３１６３７２記載方法で合成）を等モルで混合することによって１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（Ａ−１）を得た。（２５℃でο−スルホベンズイミドのメタノール溶液中に１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を１０ｍｌ／ｍｉｎで滴下した。）１−エチル−３−メチルイミダゾリウムスルホベンズイミド（Ａ−１）は２５℃で液状であることを確認した。また、ＤＳＣの結果、融点を表すピークは−１０℃まで見られなかった。
【００４３】
実施例２
ο−スルホベンズイミドと１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩（特開２００１−３１６３７２記載方法で合成）を等モルで混合することによって１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（Ａ−１）を得た。室温で液状であることを確認した。また、ＤＳＣの結果、融点を表すピークは−１０℃まで見られなかった。
【００４４】
実施例３（電解液）
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（ＥＭＩＳＢＩ）（Ａ−１）のプロピレンカーボネート溶液（２.５ｍｏｌ／Ｌ）を調製し、サイクリックボルタメトリー測定を行ない、測定結果を図１に示した。図１に示したように、ＥＭＩＳＢＩの電位窓は、下記比較例２のＥＭＩＢＦ４に比べて、広い電位窓を示した。
【００４５】
実施例４（抽出溶媒）
ガラス製容器に、ｎ−ウンデカン１００部（初期の硫黄含量は１０００ｐｐｍであった。）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（ＥＭＩＳＢＩ）（Ａ−１）を２０部加え、６５℃で、２０分攪拌し、３０分間静置後、ｎ−ウンデカン中の硫黄含量を測定すると５０ｐｐｍであった。下記比較例３に比べて、ｎ−ウンデカン中の硫黄含量が少量であった。
【００４６】
実施例５（反応溶媒）
反応容器に、ジメチル硫酸６２部（和光純薬社（株）製）、フッ化カリウム３７部（和光純薬社（株）製）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムο−スルホベンズイミド（ＥＭＩＳＢＩ）（Ａ−１）５部入れ、トリフルオロ酢酸フルリド４５部加えた。これを、６５℃で、２５時間反応を行った。目的物であるメチルペンタフルオロエチルエーテルの収率は９４％であり、従来の含ハロゲンのイオン性液体を用いた場合と同等の効果があった。
【００４７】
比較例１
硝酸（佐々木化学薬品（株）製）と１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩（特開２００１−３１６３７２記載方法で合成）を等モルで混合することによって１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硝酸塩（Ａ−１’）を得た。（２５℃で硝酸水溶液中に１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を１０ｍｌ／ｍｉｎで滴下した。）（Ａ−１’）の融点をＤＳＣで測定した結果、４０℃であった。
【００４８】
比較例２（電解液）
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（ＥＭＩＢＦ４）（Ａ−２’）のプロピレンカーボネート溶液（２.５ｍｏｌ／Ｌ）を調製し、サイクリックボルタメトリー測定を行い測定結果を図１に示した。
【００４９】
比較例３（抽出溶媒）
ガラス製容器に、ｎ−ウンデカン１００部（初期の硫黄含量は１０００ｐｐｍであった。）、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（Ａ−２’）を２０部加え、６５℃で、２０分攪拌し、３０分間静置後、ｎ−ウンデカン中の硫黄含量を測定すると２８０ｐｐｍであった。
【００５０】
＜示差走査熱量測定（ＤＳＣ）の測定法＞
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）の測定はセイコー社製ＲＤＣ２２０を用い、液体窒素を用いて−１０℃まで冷却し、同温で１時間保った後、昇温温度５℃／ｍｉｎで７０℃まで昇温し、昇温データを取り込んだ。
【００５１】
＜サイクリックボルタメトリー測定の測定法＞
サイクリックボルタメトリー測定はＢＡＳ社製ＡＬＳ７００を用い、掃引速度１０ｍＶｓ−１、電位範囲−２.６Ｖ〜２.６Ｖで行い、電解液を攪拌しながら２５℃測定。作用電極にグラシーカーボン、対電極に白金、参照電極に銀／銀イオン電極を用いた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のイオン性液体は、電解液、抽出溶媒、有機反応溶媒、フォトレジスト用剥離剤等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】サイクリックボルタメトリーの測定結果
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニオン（Ｂ）とカチオン（Ｃ）からなるイオン性液体（Ａ）であって、アニオン（Ｂ）が一般式（１）〜（３）で表される各アニオン（Ｂ１）〜（Ｂ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であるイオン性液体（Ａ）からなることを特徴とするイオン性液体。
【化１】
【化２】
【化３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１２はそれぞれ、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜５の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
カチオン（Ｃ）が一般式（４）〜（１０）で表される各カチオン（Ｃ１）〜（Ｃ７）からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のイオン性液体。
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ５５はそれぞれ、水素原子または、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜６の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項３】
カチオン（Ｃ）が一般式（４）で表されるイミダゾリウムである請求項１又は２に記載のイオン性液体。
【請求項４】
示差走査熱量法で測定した融点が３５℃以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有する電解液。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有する抽出溶媒。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有する反応溶媒。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有するフォトレジスト用剥離剤。
【請求項１】
アニオン（Ｂ）とカチオン（Ｃ）からなるイオン性液体（Ａ）であって、アニオン（Ｂ）が一般式（１）〜（３）で表される各アニオン（Ｂ１）〜（Ｂ３）からなる群より選ばれる少なくとも１種であるイオン性液体（Ａ）からなることを特徴とするイオン性液体。
【化１】
【化２】
【化３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１２はそれぞれ、水素原子、又は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜５の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
カチオン（Ｃ）が一般式（４）〜（１０）で表される各カチオン（Ｃ１）〜（Ｃ７）からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のイオン性液体。
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ５５はそれぞれ、水素原子または、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基を有していてもよい炭素数が１〜６の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項３】
カチオン（Ｃ）が一般式（４）で表されるイミダゾリウムである請求項１又は２に記載のイオン性液体。
【請求項４】
示差走査熱量法で測定した融点が３５℃以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有する電解液。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有する抽出溶媒。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有する反応溶媒。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン性液体を含有するフォトレジスト用剥離剤。
【図１】
【公開番号】特開２００７−２９１００７（Ｐ２００７−２９１００７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２０１２２（Ｐ２００６−１２０１２２）
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
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