レドックス対、組成物、およびそれらの用途
式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物が提供される。
【化１】
Ｒ１〜Ｒ４、Ａ、Ｍ、およびＺには、各種の化学的構成物を使用することができる。この組成物は、レドックス対として特に有用である。
【化１】
Ｒ１〜Ｒ４、Ａ、Ｍ、およびＺには、各種の化学的構成物を使用することができる。この組成物は、レドックス対として特に有用である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、電気化学の分野における改良に関する。さらに詳しくは、本明細書は、レドックス対として使用することが可能な組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽は、自由に使用できる、無限の再生可能エネルギー源である。それは、ｐ−ｎヘテロ接合型太陽電池（たとえばケイ素系のデバイス）、電気化学的光電池（ＥＰＣ）または色素増感太陽電池（ＤＳＳＣ）を使用することによって、直接電気に変換させることができる。ＥＰＣは、半導体（ｐ型またはｎ型）と１対のレドックス対を含む電解質との間の接合をベースとする系であって、補助電極によってそのデバイスが完成される。半導体／電解質の接点において発生する内部拡散電位のために、光で発生した電子と正孔とが分離され、それぞれレドックス対の還元された化学種および酸化された化学種を用いた電極における酸化反応および還元反応が進むように使用される。その一方で、ＤＳＳＣは、導電性ガラス基材の上に析出された、色素を化学吸着されたナノ結晶性ＴｉＯ２粒子と、Ｉ−／Ｉ３−レドックス対を含む非水系電解質との間の接点をベースとする系であって、白金コーティングされた導電性ガラス電極によってそのデバイスが完成される。そのような系においては、（色素分子による）光の吸収と、（半導体の伝導帯における電荷コレクターへの）電荷キャリア輸送プロセスとが分離されている。Ｉ−化学種の均質酸化が、光励起された色素分子を再生させるのに役立っている一方で、Ｉ３−化学種の不均質還元が、白金コーティングされた電極で起きる。
【０００３】
ＥＰＣおよびＤＳＳＣについては、広汎な従来技術が存在する。しかしながら、依然として解決するべき一つの大きな問題は、電気化学的に安定で、非腐食性で、高度に可逆性があり、高い電気陽性（ｎ型半導体に関連して）または電気陰性（ｐ型半導体に関連して）の電位を有し、そして高い電解質イオン伝導率を可能とする濃度で使用したときに無色（実質的に光学的に透明）であるような、レドックス対を見出すことである。
【０００４】
Ｉ−／Ｉ３−は、ＤＳＳＣに関して最も積極的に検討されたレドックス対である。カチオンは、アルカリ金属または四級アンモニウム基を含む有機カチオン、たとえばジアルキルイミダゾリウムであってよい（パパゲオルジュウ（Ｐａｐａｇｅｏｒｇｉｏｕ）ら、ジャーナル・オブ・ジ・エレクトロケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、１４３、３０９９（１９９６）、スタタトス（Ｓｔａｔｈａｔｏｓ）ら、ケミストリー・オブ・マテリアルズ（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．）、１５、１８２５（２００３））。この系における主な限界としては、以下のことが挙げられる：（ｉ）かなり良好なイオン伝導率を与える濃度範囲で使用したときに、太陽スペクトルの可視光のかなりの部分をそれが吸収するという事実（それによって、エネルギー変換効率が低下する）；（ｉｉ）その酸化還元電位が低いこと（それが、デバイスの光電圧を制限する）；（ｉｉｉ）それがたとえば銀、銅などの金属に対して反応性を有すること（それによって、集電体としてそれらの金属を使用することが困難となる）；および（ｉｖ）通常の有機溶媒を採用した場合には、その電解質の揮発性が高いこと（それが、そのデバイスの不可逆的な不安定性の原因となる）。
【０００５】
ヌスバウマー（Ｎｕｓｂａｕｍｅｒ）らは、それに代わる、さらに高価なコバルト錯体をベースとするＤＳＳＣのためのレドックス対について検討した（ケミストリー・ア・ヨーロピアン・ジャーナル（Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．）、９、３７５６（２００３））。それらの系は、Ｉ−／Ｉ３−レドックス対よりも着色が少なく、より高い陽電位を有してはいるものの、その酸化された化学種（ＣｏＩＩＩ）が、ＴｉＯ２粒子のための基材として機能している導電性ガラスのところで減少する可能性があり、その場合、エネルギー変換効率が低下する。さらに、還元された化学種（ＣｏＩＩ）による色素分子の再生（デバイスの運転には絶対的に必要である）が、酸化された化学種（ＣｏＩＩＩ）と増感剤との会合のために、一段と困難になる可能性がある。ＣｏＩＩＩ／ＣｏＩＩ系のさらに別な重大な難点は、分子サイズがより大きいことで、そのために、高照射強度（１００ｍＷ／ｃｍ２）下での光電流に限度が生じる。
【０００６】
ＥＰＣにおいては、水中に溶解させた各種のレドックス対、たとえばＦｅ（ＣＮ）６４−／Ｆｅ（ＣＮ）６３−、Ｉ−／Ｉ３−、Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋、Ｓ２−／Ｓｎ２−、Ｓｅ２−／Ｓｅｎ２−、およびＶ２＋／Ｖ３＋が検討されたが、良好なエネルギー変換効率を示すデバイスは一般的に、それらの半導体電極の光腐食のために、継続的な白色光照射のもとでは、不安定であった。非水系電解質媒体（液体、ゲル、またはポリマー）を使用すれば、光腐食のプロセスは回避することが可能であるが、そのような場合には、レドックス対の数が非常に限定される。たとえば、Ｉ−／Ｉ３−（スコットハイム（Ｓｋｏｔｈｅｉｍ）およびインガナス（Ｉｎｇａｎａｓ）、ジャーナル・オブ・ジ・エレクトロケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、１３２、２１１６（１９８５））およびＳ２−／Ｓｎ２−（ヴィヨ（Ｖｉｊｈ）およびマルサン（Ｍａｒｓａｎ）、ブリテン・オブ・エレクトロケミストリー（Ｂｕｌｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．）、５、４５６（１９８９））レドックス対が、それぞれポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）および変性ＰＥＯの中に溶解されて、ＥＰＣが検討された。上述のようなＩ−／Ｉ３−対において起きる着色および電位の問題に加えて、そのデバイスの安定性も実証されなかった。Ｓ２−／Ｓｎ２−レドックス対に関しては、同じ問題は観察されたが、ただしこの場合には、白色光照射下での安定性が報告されていない。
【０００７】
セシウムチオレート（ＣｓＴ）／ジスルフィド（Ｔ２）レドックス対（ここでＴ−は５−メルカプト−１−メチルテトラアゾレートイオンを、Ｔ２はそれに対応するジスルフィドを表す）を、変性ＰＥＯの中に溶解させて、ＥＰＣの検討がなされた（フィリアス（Ｐｈｉｌｉａｓ）およびマルサン（Ｍａｒｓａｎ）、エレクトロキミカ・アクタ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ）、４４、２９１５（１９９９））。その陽電位がＳ２−／Ｓｎ２−レドックス対の場合よりも高く、それがポリマーを含む有機媒体の中でよりよく分離し（より高い導電性電解質を与える）、そしてそれが遙かに低い着色性を有していることが、そのデバイスのエネルギー変換効率を顕著に増大させる結果を与えている。そのような改良があるにもかかわらず、そのＴ−／Ｔ２レドックス対は、電気化学的な可逆性が全くなく、８０％のＤＭＦ／ＤＭＳＯ（６０／４０）中に溶解させ、２０％のポリ（フッ化ビニリデン）、ＰＶｄＦの中に組み入れた５０ｍＭのＴ−および５ｍＭのＴ２を含むより導電性の高いゲル電解質中にいれたときでさえも、陽極ピーク電位（Ｅｐａ）と陰極ピーク電位（Ｅｐｃ）との間の差（ΔＥｐで表す）が、白金電極で１．７０Ｖ（掃引速度１００ｍＶ／ｓ）である。さらに、有機媒体の中へのその溶解性は、極めて良好という訳ではない。
【０００８】
したがって、ＥＰＣおよびＤＳＳＣのためのレドックス対に関する従来技術をベースとしていては、デバイスのエネルギー変換効率を最大化させ得るようなレドックス対は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そのため、従来技術のレドックス対よりは改良された性質を有する新規なレドックス対が強く望まれている。さらに、従来技術の欠点を回避できるようなレドックス対もまた強く望まれている。
【００１０】
したがって、上述の欠点を克服するようなレドックス対を提供することが目的である。
【００１１】
良好な溶解性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１２】
良好な導電性を与えうる濃度条件下において、実質的に無色であるか、または実質的に光学的に透明であるレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１３】
低い蒸気圧を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１４】
高い熱安定性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１５】
たとえば、ｎ型半導体を使用するＤＳＳＣまたはＥＰＣの用途において高い電気陽性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１６】
たとえば、ｐ型半導体を使用するＥＰＣの用途において高い電気陰性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１７】
デバイスにおいて使用したときに、他の構成成分を腐食しないレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１８】
小さいΔＥｐを有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１９】
高度の可逆性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
一つの態様においては、式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物、ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物が提供される：
【化１】
【００２１】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、有機カチオンまたは無機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、場合によっては、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含み；
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【００２２】
レドックス対としてそのような組成物が極めて有用であることが見出された。
【００２３】
また別な態様においては、式（１）または式（２）に示されるレドックス対が提供される：
【化２】
【００２４】
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｘ−、ＭおよびＡは先に定義されたものである］
【００２５】
先に示したレドックス対は、比較的小さなΔＥｐを有することができるので、極めて良好なレベルの可逆性を有することが可能であることが見出された。さらに、それらのレドックス対が高い熱安定性と、各種の溶媒中への良好な溶解性を有していることも見出された。それらのレドックス対が、良好な導電性を与えうる濃度条件下において、実質的に無色（または実質的に光学的に透明）であることも見出された。そのような特性があるために、それらは、太陽電池または光電池のような各種の用途において特に興味あるものとなっている。太陽電池または光電池のようなデバイスで使用するときに、それらのレドックス対が他の構成要素を腐食する傾向がないこともまた見出された。
【００２６】
本明細書で使用するとき「レドックス対」という表現は、被酸化要素と被還元要素とを含む対を指している。
【００２７】
本明細書で使用するとき「アリール」という用語は、単環状または多環状の芳香族環を指している。一つの例を挙げれば、アリール基を、フェニルまたはナフチルとすることができる。
【００２８】
本明細書で使用するとき「ヘテロアリール」という用語は、Ｎ、Ｏ、およびＳから選択される少なくとも１個のヘテロ原子を有する、芳香族の環状または縮合多環状の環構造を指している。例としては、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、イソインドリル、トリアゾリル、ピロリル、テトラゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、カルバゾリル、ベンズオキサゾリル、ピリミジニル、ベンズイミダゾリル、キノキサリニル、ベンゾチアゾリル、ナフチリジニル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、プリニル、キナゾリニルなどのようなヘテロアリール基が挙げられる。
【００２９】
「ヘテロサイクリル」という用語には、少なくとも１個のヘテロ原子（たとえば窒素、酸素または硫黄）を有する少なくとも１個の環を含む、非芳香族環または環構造が含まれる。たとえば、そのような用語には、上述のヘテロアリール基の完全に飽和されるか、部分的に不飽和の誘導体がすべて含まれる。ヘテロシクリック基の例としては、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、およびイミダゾリジニルが挙げられる。
【００３０】
先に示した組成物およびレドックス対において、Ａは、次式のものであってよい；
【化３】
【００３１】
［式中、Ｚは、次のものから選択され、
【化４】
Ｒ３およびＲ４は、先に定義されたものである］
【００３２】
Ａは、チアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンから選択することもできる。それらのチアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンは、非置換であっても、あるいは、以下のものから選択される１〜３個の置換基で置換されていてもよい：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−。
【００３３】
Ａは以下のものから選択することも可能である；
【化５】
【００３４】
組成物およびレドックス対において、Ｘ−は、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、またはＣｌＯ４−であってよい。たとえば、Ｘ−が（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である。
【００３５】
Ｍは、正に荷電したＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールまたはＣ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリルから選択することができるが、ここで前記ヘテロアリールまたは前記ヘテロサイクリルは非置換であっても、あるいは以下のものから選択される１〜３個の置換基を用いて置換されていてもよい：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−。
【００３６】
Ｍが、無機カチオン、たとえばＬｉ＋、Ｋ＋、Ｎａ＋、およびＣｓ＋であってもよい。Ｍが、次式の有機カチオンであってもよい；
【化６】
【００３７】
［式中、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；そして、
Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表すが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されている］
【００３８】
Ｍは、Ｎ−置換イミダゾリウムから選択することも可能である。それらの置換基は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、または、直鎖状（たとえば、１，３−メチルエチルイミダゾリウム）もしくは分岐状のＣ１〜Ｃ６アルキル、または、そのアルキル基のそれぞれが、独立して直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルであるテトラアルキルアンモニウム（たとえば、テトラブチルアンモニウム）である。
【００３９】
それらの組成物には以下のものから選択される溶媒がさらに含まれていてもよい：ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、ＣＨ２Ｃｌ２、アルコール（たとえば、エタノール、イソプロパノール）、ＤＭＳＯ、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、尿素（テトラメチル尿素）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物。たとえば、溶媒が、ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物である。
【００４０】
それらの組成物において、その第一の化合物を、たとえば、組成物中にモル比約０．１〜約９９．９％で存在させ、その第二の化合物をモル比約９９．９〜約０．１％で存在させることができる。また別な例においては、その第一の化合物を組成物中にモル比約５．０〜約９５．０％で存在させ、その第二の化合物をモル比約９５．０〜約５．０％で存在させることができる。
【００４１】
それらの組成物は、無色および／または透明な溶液の形で存在させることができる。それらの組成物は実質的に光学的に透明とすることも可能である。
【００４２】
それらの組成物には、式（Ｉ）の化合物と式（ＩＩ）の化合物とが含まれていてもよいし、あるいは、それらに、式（ＩＩＩ）の化合物と式（ＩＶ）の化合物とが含まれていてもよい。
【００４３】
また別な態様においては、アノード、カソード、および本明細書において先に定義された組成物を含む光電池が提供される。
【００４４】
また別な態様においては、アノード、カソード、本明細書において定義された組成物、ならびに、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲル、またはそれらの各種組合せを含む、光電池が提供される。
【００４５】
また別な態様においては、アノード、カソード、および本明細書において定義されたレドックス対を含む光電池が提供される。
【００４６】
また別な態様においては、アノード、カソード、本明細書において定義されたレドックス対、ならびに、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲル、またはそれらの各種組合せを含む、光電池が提供される。
【００４７】
本明細書のレドックス対は、太陽電池、燃料電池、バッテリー、センサー、またはディスプレーにおいて使用することができる。
【００４８】
さらなる特徴と利点は、添付された図面において例示し、説明される具体的な実施態様の記述からも、容易に明らかになるであろう。
【実施例】
【００４９】
以下に例を提供するが、これらは、本発明を限定するものではない。
【００５０】
本明細書の組成物およびレドックス対は、たとえば、以下の一般的手順で合成することができる。
【００５１】
［化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）の合成］
【化７】
【００５２】
１００ｍＬの二口フラスコの中に、３０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１．６ｍＬ（１１．２ｍｍｏｌ；１当量）の化合物１を導入した。次いで、２ｇ（１１．１ｍｍｏｌ；１当量）の化合物２を添加した。得られた溶液を１２時間撹拌した。その反応はグローブボックスの中で実施した。ロータリーエバポレーターを用いてその反応混合物を濃縮すると、オレンジ色のペースト状物が得られる。次いで、約３０ｍＬのＥｔ２Ｏをそれに加えた。すると化合物３が沈殿したが、不純物をＥｔ２Ｏの中に溶解させた。濾紙を用いて濾過し、それにより化合物３を回収した。ロータリーエバポレーターを用いて、化合物３を濃縮した。再度、オレンジ色のペースト状物が得られたので、約３０ｍＬのＥｔ２Ｏをその混合物に添加した。化合物３が沈殿した。Ｅｔ２Ｏを加えても沈殿が生じなくなるまで、この操作を繰り返した。
【００５３】
［化合物５（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオンジスルフィド）の合成］
【化８】
【００５４】
１２５ｍＬの反応フラスコの中に、１ｇ（６．３２ｍｍｏｌ；１当量）の化合物３を、３０ｍＬの水と共に導入した。次いで０．２ｍＬのＢｒ２（０．５０ｇ：３．１６ｍｍｏｌ；１／２当量）を滴下により加えた。過剰量のＢｒ２を添加することも可能である。室温で１時間その溶液を撹拌した。２０ｍＬの水を加えた別の５０ｍＬの二口フラスコの中で、１．８１ｇ（６．３２ｍｍｏｌ：１当量）のリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）を溶解させた。次いでその混合物を、前のものに添加した。黄色がかった油状物（５）が形成された。５０ｍＬのＥｔ２Ｏを用いて、化合物５を抽出した。その有機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４を用いて乾燥させた。次いでロータリーエバポレーターを用いて、その有機層を濃縮した。黄色がかった油状物５が得られた。
【００５５】
［化合物６（５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのカリウム塩）の合成］
【化９】
【００５６】
アルドリッチ（ＡＬＤＲＩＣＨ）（商標）から市販されている５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール（１当量）を、炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（０．５当量）を用いてメタノール中（濃度：０．５Ｍ）で中和させた。得られた溶液を超音波浴の中で撹拌させて、Ｋ２ＣＯ３の完全な溶液を得た（約２時間３０分）。次いでその混合物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（「無灰」）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、淡黄色の固形物が得られたので、それをデシケーターの中、高真空下で１２時間かけて乾燥させた。最終的に、その淡黄色の固形物６を、ＣＨ２Ｃｌ２で洗浄し、真空下で乾燥させた（収率約７０％）。化合物６（Ｃ３Ｈ３ＫＮ２Ｓ２）の分子量は１７０．２９ｇ／ｍｏｌである。
【００５７】
［化合物７（５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのテトラブチルアンモニウム（ＴＢＡ）塩）の合成］
【化１０】
【００５８】
第一の反応フラスコの中に、アセトンおよび化合物６（１当量）を導入した（濃度：１Ｍ）。第二の反応フラスコの中に、アセトンおよびアルファ・アエサル（ＡＬＦＡ ＡＥＳＡＲ）（商標）製の市販の過塩素酸テトラブチルアンモニウムを導入した（濃度：１Ｍ）。それぞれのフラスコの中の化合物を完全に溶解させてから、過塩素酸テトラブチルアンモニウムの溶液を７の溶液に添加した。得られた混合物を超音波浴の中で１時間撹拌すると、白色の固形物（ＫＣｌＯ４）の沈殿が始まった。次いで、その混合物を一夜フリーザーの中へ入れておいて、ＫＣｌＯ４を完全に結晶化させた。その反応媒体を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（無灰）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過してから、ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、淡黄色の固形物７が得られたので、次いでデシケーターの中、高真空下で１２時間かけて乾燥させた。収率は定量的であった。化合物７、Ｃ１９Ｈ３９Ｎ３Ｓ２の分子量は、３７３．６６ｇ／ｍｏｌである。
【００５９】
［化合物８の合成］
【化１１】
【００６０】
２０ｍＬのＨ２Ｏを入れた５０ｍＬのフラスコの中に、化合物６（２００ｍｇ；０．８９ｍｍｏｌ、１当量）を仕込んだ。完全に溶解させてから、Ｉ２（５０．３ｍｇ；０．４４ｍｍｏｌ；０．５当量）をその溶液に添加した。直ちに、白色の懸濁液が得られた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を完全に溶解させ、次いでその白色の固形物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、真空下で２４時間乾燥させると、９７．３４ｍｇ（収率３０％）の生成物８が得られた。
【００６１】
［化合物９（２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのカリウム塩）の合成］
【化１２】
【００６２】
メタノール中炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（０．５当量）（濃度：０．５Ｍ）を用いて、２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール（１．１８ｇ、１０ｍＭ、１当量）を中和させた。得られた溶液を超音波浴の中で撹拌させて、Ｋ２ＣＯ３の完全な溶液を得た（約２時間３０分）。次いでその混合物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（「無灰」）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、淡黄色の固形物が得られたので、それを６０℃で１２時間かけて乾燥させた。最終的に、５０ｍＬのＣＨ２Ｃｌ２を用いて淡黄色の固形物６を洗浄し、真空下６０℃で一夜乾燥させた（収率約８０％）。
【００６３】
［化合物１０の合成］
【化１３】
【００６４】
２０ｍＬの蒸留Ｈ２Ｏを入れた５０ｍＬのフラスコの中に、化合物９（５００ｍｇ；０．３２ｍｍｏｌ、１当量）を仕込んだ。完全に溶解させてから、Ｉ２（５６．３ｍｇ；０．４４ｍｍｏｌ；０．５当量）をその溶液に添加した。直ちに、白色の懸濁液が得られた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を完全に溶解させ、次いでその白色の沈殿物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、真空下６０℃で２４時間かけて乾燥させると、２９．９ｍｇ（収率４０％）の生成物１０が得られた。
【００６５】
［化合物１１（４−メチル−５−トリフルオロメチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾリン−３（２Ｈ）−チオン・カリウム塩）の合成］
【化１４】
【００６６】
４−メチル−５−トリフルオロメチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾリン−３（２Ｈ）−チオン（１．８２ｇ、１０ｍＭ、１当量）を、メタノール中炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（０．５当量）（濃度：０．５Ｍ）を用いて中和した。得られた溶液を超音波浴の中で撹拌させて、Ｋ２ＣＯ３の完全な溶液を得た（約２時間３０分）。次いでその混合物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（「無灰」）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、白色の固形物が得られたので、それを真空下６０℃で１２時間かけて乾燥させた。１００ｍＬのＣＨ２Ｃｌ２を用いてその白色の固形物１１を洗浄し、真空下で乾燥させた（収率約７５％）。化合物１１（Ｃ４Ｈ３Ｆ３ＫＮ３Ｓ）の分子量は２２０．９６ｇ／ｍｏｌである。
【００６７】
［化合物１２の合成］
【化１５】
【００６８】
２０ｍＬの蒸留Ｈ２Ｏを入れた５０ｍＬのフラスコの中に、化合物１１（５００ｍｇ；０．２３ｍｍｏｌ、１当量）を仕込んだ。完全に溶解させてから、Ｉ２（１４．１ｍｇ；０．１２ｍｍｏｌ；０．５当量）をその溶液に添加した。直ちに、白色の懸濁液が得られた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を完全に溶解させ、次いでその白色の沈殿物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、真空下６０℃で２４時間かけて乾燥させると、２５．１ｍｇ（収率３０％）の生成物１２が得られた。
【００６９】
［化合物１４の合成］
【化１６】
【００７０】
５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾル−１−メタンスルホン酸二ナトリウム塩１３（５００ｍｇ；０．２１ｍＭ、１当量）を、３０ｍＬのＤＭＳＯを加えた５０ｍＬのフラスコの中に仕込んだ。その混合物を充分に撹拌しながら６５℃で２時間加熱してから、濃縮した。アセトン（１００ｍＬ）を用いて白色の固形物を洗浄し、メタノールとエタノールとの混合物の中で再結晶させて精製してから、真空下６０℃で２４時間かけて乾燥させると、７３．９ｍｇ（収率８０％）の化合物１４が得られた。
【００７１】
［化合物１７の合成］
【化１７】
【００７２】
化合物１５（１０．００２６ｇ；５９．１ｍｍｏｌ；１当量）を２５０ｍＬの反応フラスコの中に加えた。そのフラスコを氷浴の中につけ、ＨＢｒ溶液（Ｈ２Ｏ中４８％；４６．０ｍＬ）、さらに水（１２．０ｍＬ）を添加した。化合物１５が完全に溶解してから（５分間）、Ｈ２Ｏ（１６ｍＬ）中ＮａＮＯ２（８．３２１４ｇ；１２０．０ｍｍｏｌ；２当量）の溶液を滴下により、４５分かけて添加した（ガスの発生と、褐色の着色が観察された）。得られた溶液を室温で２時間撹拌した。次いで、４０ｍＬのＥｔ２Ｏを用いてその反応混合物を２回抽出した。有機層を分離し、６０ｍＬの水を数回に分けて洗浄し、無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを用いてその溶液を濃縮すると、褐色の油状物（化合物１６）が得られた。
【００７３】
次いで化合物１６を、Ｌｉ２Ｓ（８．１４３２ｇ；１７７．３ｍｍｏｌ）を含む１５０ｍＬの反応フラスコの中に、４０分かけて滴下により添加した。その反応混合物を２時間撹拌してから、濃縮した。その残渣を冷却して−２０℃とし、ＨＣｌ溶液（３Ｍ；５０ｍＬ）を、２０分かけて滴下により加えて、過剰のＬｉ２Ｓを分解させた。次いでその粗反応生成物を、４０ｍＬのＥｔ２Ｏを用いて２回、抽出した。その有機層を、８０ｍＬのＮａ２Ｓ２Ｏ３およびＮａＣｌ飽和溶液、Ｈ２Ｏを用いて数回洗浄し、無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを用いて濃縮すると、固形物が得られた。真空下（加熱温度７０℃）でその固形物を昇華させると、半透明の結晶が得られた。
【００７４】
次いでその結晶性生成物（７．０５３１ｇ；３７．９ｍｍｏｌ；１当量）を、メタノール（４０ｍＬ）中炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（２．６５９７ｇ；１９．３ｍｍｏｌ；０．５当量）を用いて中和した。得られた溶液を２時間３０分撹拌してから濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮し、デシケーター中真空下で１２時間かけて乾燥させた。白色の固形物（化合物１７）が得られた（４．７２１４ｇ、この工程の収率５５．７％、総合収率３５．７％）。
【００７５】
［化合物１８の合成］
【化１８】
【００７６】
化合物１７（２００ｍｇ；０．８９ｍｍｏｌ、１当量）を、Ｈ２Ｏ（２０ｍＬ）を加えた５０ｍＬの反応フラスコの中に導入して、溶液を得た。その溶液に、Ｉ２（５０．３ｍｇ；０．４４ｍｍｏｌｅ；０．５当量）を添加した。ヨウ素を添加すると直ぐに、懸濁液中に白色固形物が現れた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を溶解させ、白色の固形物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）（商標）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、デシケーター中真空下で２４時間かけて乾燥させると、２９２．３ｍｇ（収率９０％）の反応生成物１８が得られた。
【００７７】
いくつかの実験は、以下に示すレドックス対３／５を用いて実施した。
【化１９】
【００７８】
レドックス対３／５を使用して、各種のサイクリックボルタンメトリー実験を実施した。
【００７９】
図１においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．２５Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．２５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８０】
図２においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．２５Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．１３Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８１】
図３においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．１３Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．２５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８２】
図４においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３と５とを各種の比率（化合物３：化合物５が、１：１、２：１、１：２）で含む３種の溶液の、２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８３】
図５においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．２５Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）またはＩＴＯ−ＣｏＳ電極（表面積、０．１ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。ＩＴＯ−ＣｏＳ電極は米国特許出願公開第２００５／００８９６８１号明細書に記載されている（この特許をここに引用することによりその全てを取り入れたものとする）。
【００８４】
実施した試験から、１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオンとそのジスルフィドは、グレッツェル（Ｇｒａｅｔｚｅｌ）太陽電池（Ｉ−／Ｉ３−使用のＤＳＳＣ）において使用されているレドックス対に代わり得る良好なレドックス対であることが判る。導電率（電気的性質）およびサイクリックボルタンメトリー（電気化学的性質）において良好な結果が得られたことが、それを証明している。さらに、そのような組成物が、実質的に無色、または実質的に光学的に透明であることも観察された。Ｒｅｄ：Ｏｘ比が、ΔＥｐの値に対してよりも、電流密度（Ｊ１：１＞Ｊ１：２＞Ｊ２：１）に対して大きな影響を有していることは注目に値する。１：１の比の場合に、より大きな電流密度が得られた。興味深いことであるが、ＩＴＯ−ＣｏＳ電極（図５参照）が、電気化学的な可逆性を改良し、その電位をより正の領域へとシフトさせ、陽極および陰極両方の電流密度を向上させ、そして可逆性を増大させる（ΔＥｐが低くなる）ことを指摘しておく。したがって、この電極は、（光）アノードとしてｎ型半導体を使用した光電池デバイスにおける、酸化された化学種を減少させるための、優れた触媒として作用しているのであろう。
【００８５】
表１に、ＥＭＩＴＦＳＩ中の１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオンおよびそのジスルフィド形を各種の比率（１：１［０．１Ｍ：０．１Ｍ］、２：１［０．２Ｍ：０．１Ｍ］、１：２［０．１Ｍ：０．２Ｍ］）で含む３種の溶液の導電率（×１０−３Ｓ／ｃｍ）を示す。４種の温度について検討した（２０、４０、６０、および８０℃）。その結果、その導電率は、２０℃で６．０×１０−３Ｓ／ｃｍ以上であって、このことは、（光）電気化学的デバイスとしては優れた値であることを表している。期待されるように、温度を上げると導電率の値も高くなるが、これは、温度が高くなる程、ＥＭＩＴＦＳＩの粘度が顕著に低下するためであろう。
【００８６】
【表１】
【００８７】
さらにいくつかの実験を、以下に示すレドックス対７／８を用いて実施した。
【化２０】
【００８８】
図６においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物７（５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのテトラブチルアンモニウム塩）（７５ｍＭ）および化合物８（２５ｍＭ）を含む溶液の２２℃における、サイクリックボルタンモグラム［Ｉ（ｍＡ．ｃｍ−２）対Ｅ（Ｖ 対Ａｇ）］を示している。作用電極として白金電極（表面積０．０２５ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。最初の掃引方向は酸化の側で、使用した掃引速度は５０ｍＶ・ｓ−１であった。その結果は、そのレドックス対が、化合物３および５を用いて形成させたもの（図４参照）よりも可逆性が低く、陽極および陰極の電流密度が低いことを示している。レドックス対７／８について腐食試験も実施したが、４ヶ月経過しても、このレドックス対が銀を腐食しないことが判明した。
【００８９】
図７においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物９（０．７５Ｍ）および化合物１０（ジスルフィド形）（０．２５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。その結果は、レドックス対９／１０は７／８（図６参照）よりも可逆性が高いことを示している。
【００９０】
図８においては、ＴＢＡＰ（０．２Ｍ）を含むＤＭＦ／ＤＭＳＯ（６０／４０）中に化合物１１（０．６６Ｍ）および化合物１２（ジスルフィド形）（０．３４Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。その結果は、レドックス対１１／１２がレドックス対９／１０（図７参照）よりも可逆性がかなり低いことを示しているが、おそらくその原因は、導電率の低い電解質媒体を使用したためであろう（レドックス対１１／１２の溶媒としてはイオン性液体は使用されていない）。
【００９１】
図９においては、ＴＢＡＰ（０．２Ｍ）を含むＤＭＦ／ＤＭＳＯ（６０／４０）中に化合物１３（０．２５Ｍ）および化合物１４（ジスルフィド形）（０．７５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。レドックス対１３／１４では電流密度が高くなることは、興味深く、注目に値する。
【００９２】
図１０においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７（８３．３ｍＭ）および化合物１８（ジスルフィド形）（１６．３ｍＭ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラム［Ｉ（Ａ）対Ｅ（Ｖ 対Ａｇ）］を示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。その結果からは、レドックス対１１／１２（図８参照）と１３／１４（図９参照）とを比較してみると、溶液中にイオン性液体のＥＭＩＴＦＳＩが存在することが、電気化学的な可逆性を良好とするのに効果があるということが判る。
【００９３】
図１１においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７（８３．３ｍＭ）および１８（１６．３ｍＭ）を含む溶液のＵＶ−可視スペクトルと、ＥＭＩＴＦＳＩ中のＥＭＩ＋Ｉ−（１６３ｍＭ）／Ｉ２（１０ｍＭ）（グレッツェル（Ｇｒａｅｔｚｅｌ）太陽電池において使用されるレドックス対）のＵＶ−可視スペクトルとの比較を示している。図１１から判るように、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７および１８を含む溶液は、スペクトルの可視領域においては（より顕著には５００ｎｍより低い波長で）ほんのわずかの吸収しかないが、これはＥＭＩＴＦＳＩ中のＥＭＩ＋Ｉ−／Ｉ２の溶液とは対照的であって、後者は、６５０ｎｍより低い波長のスペクトルの可視領域においてかなりの吸収がある。したがって、図１１は、化合物１７および１８を含む組成物が、実質的に無色または実質的に光学的に透明であることを示している。
【００９４】
図１２においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７および１８を含む溶液（図１０および１１で試験した溶液）について実施した安定性試験を示している。この試験は、温度７０℃で実施し、図１２のサイクリックボルタンモグラムに示したように１０００サイクルを行った。したがって、レドックス対１７／１８は高い電気化学的および熱的安定性を有していると言うことができる。作用電極としてＩＴＯ−ＣｏＳ電極（表面積０．２５ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。
【００９５】
その特定の実施態様に関連して本発明を説明してきたが、さらなる修正が可能であり、本出願が、本発明の原理に一般的に従う、本発明の各種の変形形態、使用、または改作を対象とすることが意図されており、本発明が関わる技術得分野における公知または慣用の範囲内に入るような本発明の開示からの逸脱が含まれており、本明細書においてすでに言及され、添付された特許請求項の範囲内に入る本質的な特性にも適用されてもよい、ということは理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】一つの実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示し、ここで、組成物の被酸化物（化合物５）および被還元物（化合物３）は、実験の開始時で、１：１の比率で存在している。
【図２】図１のボルタンモグラムで試験した組成物のまた別なサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここでは、被還元物（化合物３）／被酸化物（化合物５）の比率が、実験の開始時で、約２：１である。
【図３】図１のボルタンモグラムで試験した組成物のまた別なサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここでは、被還元物（化合物３）／被酸化物（化合物５）の比率が、実験の開始時で、約１：２である。
【図４】被還元物および被酸化物の比率を変化させた組成を比較したサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、それらの比率は、図１〜３で解析したものである。
【図５】図３のボルタンモグラムにおけるのと同じ比率で使用した組成物を用い、２種の作用電極を比較したサイクリックボルタンモグラムを示す。
【図６】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物７）／被酸化物（化合物８）の比率が、実験の開始時で、約３：１である。
【図７】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物９）／被酸化物（化合物１０）の比率が、実験の開始時で、約３：１である。
【図８】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物１１）／被酸化物（化合物１２）の比率が、実験の開始時で、約２：１である。
【図９】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物１３）／被酸化物（化合物１４）の比率が、実験の開始時で、約１：３である。
【図１０】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物１７）／被酸化物（化合物１８）の比率が、実験の開始時で、約５：１である。
【図１１】エチル−１−メチル−３−イミダゾリウム−ビス−フルオロ−スルホニルイミド（ＥＭＩＴＦＳＩ）中の化合物１７および１８を含む溶液の可視スペクトルと、ＥＭＩＴＦＳＩ中のＥＭＩ＋Ｉ−／Ｉ２の可視スペクトルとを比較した図である。
【図１２】ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７および１８を含む溶液のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、温度７０℃における安定性試験を実施した。
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、電気化学の分野における改良に関する。さらに詳しくは、本明細書は、レドックス対として使用することが可能な組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽は、自由に使用できる、無限の再生可能エネルギー源である。それは、ｐ−ｎヘテロ接合型太陽電池（たとえばケイ素系のデバイス）、電気化学的光電池（ＥＰＣ）または色素増感太陽電池（ＤＳＳＣ）を使用することによって、直接電気に変換させることができる。ＥＰＣは、半導体（ｐ型またはｎ型）と１対のレドックス対を含む電解質との間の接合をベースとする系であって、補助電極によってそのデバイスが完成される。半導体／電解質の接点において発生する内部拡散電位のために、光で発生した電子と正孔とが分離され、それぞれレドックス対の還元された化学種および酸化された化学種を用いた電極における酸化反応および還元反応が進むように使用される。その一方で、ＤＳＳＣは、導電性ガラス基材の上に析出された、色素を化学吸着されたナノ結晶性ＴｉＯ２粒子と、Ｉ−／Ｉ３−レドックス対を含む非水系電解質との間の接点をベースとする系であって、白金コーティングされた導電性ガラス電極によってそのデバイスが完成される。そのような系においては、（色素分子による）光の吸収と、（半導体の伝導帯における電荷コレクターへの）電荷キャリア輸送プロセスとが分離されている。Ｉ−化学種の均質酸化が、光励起された色素分子を再生させるのに役立っている一方で、Ｉ３−化学種の不均質還元が、白金コーティングされた電極で起きる。
【０００３】
ＥＰＣおよびＤＳＳＣについては、広汎な従来技術が存在する。しかしながら、依然として解決するべき一つの大きな問題は、電気化学的に安定で、非腐食性で、高度に可逆性があり、高い電気陽性（ｎ型半導体に関連して）または電気陰性（ｐ型半導体に関連して）の電位を有し、そして高い電解質イオン伝導率を可能とする濃度で使用したときに無色（実質的に光学的に透明）であるような、レドックス対を見出すことである。
【０００４】
Ｉ−／Ｉ３−は、ＤＳＳＣに関して最も積極的に検討されたレドックス対である。カチオンは、アルカリ金属または四級アンモニウム基を含む有機カチオン、たとえばジアルキルイミダゾリウムであってよい（パパゲオルジュウ（Ｐａｐａｇｅｏｒｇｉｏｕ）ら、ジャーナル・オブ・ジ・エレクトロケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、１４３、３０９９（１９９６）、スタタトス（Ｓｔａｔｈａｔｏｓ）ら、ケミストリー・オブ・マテリアルズ（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．）、１５、１８２５（２００３））。この系における主な限界としては、以下のことが挙げられる：（ｉ）かなり良好なイオン伝導率を与える濃度範囲で使用したときに、太陽スペクトルの可視光のかなりの部分をそれが吸収するという事実（それによって、エネルギー変換効率が低下する）；（ｉｉ）その酸化還元電位が低いこと（それが、デバイスの光電圧を制限する）；（ｉｉｉ）それがたとえば銀、銅などの金属に対して反応性を有すること（それによって、集電体としてそれらの金属を使用することが困難となる）；および（ｉｖ）通常の有機溶媒を採用した場合には、その電解質の揮発性が高いこと（それが、そのデバイスの不可逆的な不安定性の原因となる）。
【０００５】
ヌスバウマー（Ｎｕｓｂａｕｍｅｒ）らは、それに代わる、さらに高価なコバルト錯体をベースとするＤＳＳＣのためのレドックス対について検討した（ケミストリー・ア・ヨーロピアン・ジャーナル（Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．）、９、３７５６（２００３））。それらの系は、Ｉ−／Ｉ３−レドックス対よりも着色が少なく、より高い陽電位を有してはいるものの、その酸化された化学種（ＣｏＩＩＩ）が、ＴｉＯ２粒子のための基材として機能している導電性ガラスのところで減少する可能性があり、その場合、エネルギー変換効率が低下する。さらに、還元された化学種（ＣｏＩＩ）による色素分子の再生（デバイスの運転には絶対的に必要である）が、酸化された化学種（ＣｏＩＩＩ）と増感剤との会合のために、一段と困難になる可能性がある。ＣｏＩＩＩ／ＣｏＩＩ系のさらに別な重大な難点は、分子サイズがより大きいことで、そのために、高照射強度（１００ｍＷ／ｃｍ２）下での光電流に限度が生じる。
【０００６】
ＥＰＣにおいては、水中に溶解させた各種のレドックス対、たとえばＦｅ（ＣＮ）６４−／Ｆｅ（ＣＮ）６３−、Ｉ−／Ｉ３−、Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋、Ｓ２−／Ｓｎ２−、Ｓｅ２−／Ｓｅｎ２−、およびＶ２＋／Ｖ３＋が検討されたが、良好なエネルギー変換効率を示すデバイスは一般的に、それらの半導体電極の光腐食のために、継続的な白色光照射のもとでは、不安定であった。非水系電解質媒体（液体、ゲル、またはポリマー）を使用すれば、光腐食のプロセスは回避することが可能であるが、そのような場合には、レドックス対の数が非常に限定される。たとえば、Ｉ−／Ｉ３−（スコットハイム（Ｓｋｏｔｈｅｉｍ）およびインガナス（Ｉｎｇａｎａｓ）、ジャーナル・オブ・ジ・エレクトロケミカル・ソサイエティ（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、１３２、２１１６（１９８５））およびＳ２−／Ｓｎ２−（ヴィヨ（Ｖｉｊｈ）およびマルサン（Ｍａｒｓａｎ）、ブリテン・オブ・エレクトロケミストリー（Ｂｕｌｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．）、５、４５６（１９８９））レドックス対が、それぞれポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）および変性ＰＥＯの中に溶解されて、ＥＰＣが検討された。上述のようなＩ−／Ｉ３−対において起きる着色および電位の問題に加えて、そのデバイスの安定性も実証されなかった。Ｓ２−／Ｓｎ２−レドックス対に関しては、同じ問題は観察されたが、ただしこの場合には、白色光照射下での安定性が報告されていない。
【０００７】
セシウムチオレート（ＣｓＴ）／ジスルフィド（Ｔ２）レドックス対（ここでＴ−は５−メルカプト−１−メチルテトラアゾレートイオンを、Ｔ２はそれに対応するジスルフィドを表す）を、変性ＰＥＯの中に溶解させて、ＥＰＣの検討がなされた（フィリアス（Ｐｈｉｌｉａｓ）およびマルサン（Ｍａｒｓａｎ）、エレクトロキミカ・アクタ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ）、４４、２９１５（１９９９））。その陽電位がＳ２−／Ｓｎ２−レドックス対の場合よりも高く、それがポリマーを含む有機媒体の中でよりよく分離し（より高い導電性電解質を与える）、そしてそれが遙かに低い着色性を有していることが、そのデバイスのエネルギー変換効率を顕著に増大させる結果を与えている。そのような改良があるにもかかわらず、そのＴ−／Ｔ２レドックス対は、電気化学的な可逆性が全くなく、８０％のＤＭＦ／ＤＭＳＯ（６０／４０）中に溶解させ、２０％のポリ（フッ化ビニリデン）、ＰＶｄＦの中に組み入れた５０ｍＭのＴ−および５ｍＭのＴ２を含むより導電性の高いゲル電解質中にいれたときでさえも、陽極ピーク電位（Ｅｐａ）と陰極ピーク電位（Ｅｐｃ）との間の差（ΔＥｐで表す）が、白金電極で１．７０Ｖ（掃引速度１００ｍＶ／ｓ）である。さらに、有機媒体の中へのその溶解性は、極めて良好という訳ではない。
【０００８】
したがって、ＥＰＣおよびＤＳＳＣのためのレドックス対に関する従来技術をベースとしていては、デバイスのエネルギー変換効率を最大化させ得るようなレドックス対は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そのため、従来技術のレドックス対よりは改良された性質を有する新規なレドックス対が強く望まれている。さらに、従来技術の欠点を回避できるようなレドックス対もまた強く望まれている。
【００１０】
したがって、上述の欠点を克服するようなレドックス対を提供することが目的である。
【００１１】
良好な溶解性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１２】
良好な導電性を与えうる濃度条件下において、実質的に無色であるか、または実質的に光学的に透明であるレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１３】
低い蒸気圧を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１４】
高い熱安定性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１５】
たとえば、ｎ型半導体を使用するＤＳＳＣまたはＥＰＣの用途において高い電気陽性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１６】
たとえば、ｐ型半導体を使用するＥＰＣの用途において高い電気陰性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１７】
デバイスにおいて使用したときに、他の構成成分を腐食しないレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１８】
小さいΔＥｐを有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【００１９】
高度の可逆性を有するレドックス対を提供することが、また別な目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
一つの態様においては、式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物、ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物が提供される：
【化１】
【００２１】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、有機カチオンまたは無機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、場合によっては、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含み；
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【００２２】
レドックス対としてそのような組成物が極めて有用であることが見出された。
【００２３】
また別な態様においては、式（１）または式（２）に示されるレドックス対が提供される：
【化２】
【００２４】
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｘ−、ＭおよびＡは先に定義されたものである］
【００２５】
先に示したレドックス対は、比較的小さなΔＥｐを有することができるので、極めて良好なレベルの可逆性を有することが可能であることが見出された。さらに、それらのレドックス対が高い熱安定性と、各種の溶媒中への良好な溶解性を有していることも見出された。それらのレドックス対が、良好な導電性を与えうる濃度条件下において、実質的に無色（または実質的に光学的に透明）であることも見出された。そのような特性があるために、それらは、太陽電池または光電池のような各種の用途において特に興味あるものとなっている。太陽電池または光電池のようなデバイスで使用するときに、それらのレドックス対が他の構成要素を腐食する傾向がないこともまた見出された。
【００２６】
本明細書で使用するとき「レドックス対」という表現は、被酸化要素と被還元要素とを含む対を指している。
【００２７】
本明細書で使用するとき「アリール」という用語は、単環状または多環状の芳香族環を指している。一つの例を挙げれば、アリール基を、フェニルまたはナフチルとすることができる。
【００２８】
本明細書で使用するとき「ヘテロアリール」という用語は、Ｎ、Ｏ、およびＳから選択される少なくとも１個のヘテロ原子を有する、芳香族の環状または縮合多環状の環構造を指している。例としては、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、イソインドリル、トリアゾリル、ピロリル、テトラゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、カルバゾリル、ベンズオキサゾリル、ピリミジニル、ベンズイミダゾリル、キノキサリニル、ベンゾチアゾリル、ナフチリジニル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、プリニル、キナゾリニルなどのようなヘテロアリール基が挙げられる。
【００２９】
「ヘテロサイクリル」という用語には、少なくとも１個のヘテロ原子（たとえば窒素、酸素または硫黄）を有する少なくとも１個の環を含む、非芳香族環または環構造が含まれる。たとえば、そのような用語には、上述のヘテロアリール基の完全に飽和されるか、部分的に不飽和の誘導体がすべて含まれる。ヘテロシクリック基の例としては、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、およびイミダゾリジニルが挙げられる。
【００３０】
先に示した組成物およびレドックス対において、Ａは、次式のものであってよい；
【化３】
【００３１】
［式中、Ｚは、次のものから選択され、
【化４】
Ｒ３およびＲ４は、先に定義されたものである］
【００３２】
Ａは、チアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンから選択することもできる。それらのチアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンは、非置換であっても、あるいは、以下のものから選択される１〜３個の置換基で置換されていてもよい：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−。
【００３３】
Ａは以下のものから選択することも可能である；
【化５】
【００３４】
組成物およびレドックス対において、Ｘ−は、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、またはＣｌＯ４−であってよい。たとえば、Ｘ−が（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である。
【００３５】
Ｍは、正に荷電したＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールまたはＣ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリルから選択することができるが、ここで前記ヘテロアリールまたは前記ヘテロサイクリルは非置換であっても、あるいは以下のものから選択される１〜３個の置換基を用いて置換されていてもよい：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−。
【００３６】
Ｍが、無機カチオン、たとえばＬｉ＋、Ｋ＋、Ｎａ＋、およびＣｓ＋であってもよい。Ｍが、次式の有機カチオンであってもよい；
【化６】
【００３７】
［式中、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；そして、
Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表すが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されている］
【００３８】
Ｍは、Ｎ−置換イミダゾリウムから選択することも可能である。それらの置換基は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、または、直鎖状（たとえば、１，３−メチルエチルイミダゾリウム）もしくは分岐状のＣ１〜Ｃ６アルキル、または、そのアルキル基のそれぞれが、独立して直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルであるテトラアルキルアンモニウム（たとえば、テトラブチルアンモニウム）である。
【００３９】
それらの組成物には以下のものから選択される溶媒がさらに含まれていてもよい：ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、ＣＨ２Ｃｌ２、アルコール（たとえば、エタノール、イソプロパノール）、ＤＭＳＯ、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、尿素（テトラメチル尿素）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物。たとえば、溶媒が、ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物である。
【００４０】
それらの組成物において、その第一の化合物を、たとえば、組成物中にモル比約０．１〜約９９．９％で存在させ、その第二の化合物をモル比約９９．９〜約０．１％で存在させることができる。また別な例においては、その第一の化合物を組成物中にモル比約５．０〜約９５．０％で存在させ、その第二の化合物をモル比約９５．０〜約５．０％で存在させることができる。
【００４１】
それらの組成物は、無色および／または透明な溶液の形で存在させることができる。それらの組成物は実質的に光学的に透明とすることも可能である。
【００４２】
それらの組成物には、式（Ｉ）の化合物と式（ＩＩ）の化合物とが含まれていてもよいし、あるいは、それらに、式（ＩＩＩ）の化合物と式（ＩＶ）の化合物とが含まれていてもよい。
【００４３】
また別な態様においては、アノード、カソード、および本明細書において先に定義された組成物を含む光電池が提供される。
【００４４】
また別な態様においては、アノード、カソード、本明細書において定義された組成物、ならびに、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲル、またはそれらの各種組合せを含む、光電池が提供される。
【００４５】
また別な態様においては、アノード、カソード、および本明細書において定義されたレドックス対を含む光電池が提供される。
【００４６】
また別な態様においては、アノード、カソード、本明細書において定義されたレドックス対、ならびに、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲル、またはそれらの各種組合せを含む、光電池が提供される。
【００４７】
本明細書のレドックス対は、太陽電池、燃料電池、バッテリー、センサー、またはディスプレーにおいて使用することができる。
【００４８】
さらなる特徴と利点は、添付された図面において例示し、説明される具体的な実施態様の記述からも、容易に明らかになるであろう。
【実施例】
【００４９】
以下に例を提供するが、これらは、本発明を限定するものではない。
【００５０】
本明細書の組成物およびレドックス対は、たとえば、以下の一般的手順で合成することができる。
【００５１】
［化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）の合成］
【化７】
【００５２】
１００ｍＬの二口フラスコの中に、３０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１．６ｍＬ（１１．２ｍｍｏｌ；１当量）の化合物１を導入した。次いで、２ｇ（１１．１ｍｍｏｌ；１当量）の化合物２を添加した。得られた溶液を１２時間撹拌した。その反応はグローブボックスの中で実施した。ロータリーエバポレーターを用いてその反応混合物を濃縮すると、オレンジ色のペースト状物が得られる。次いで、約３０ｍＬのＥｔ２Ｏをそれに加えた。すると化合物３が沈殿したが、不純物をＥｔ２Ｏの中に溶解させた。濾紙を用いて濾過し、それにより化合物３を回収した。ロータリーエバポレーターを用いて、化合物３を濃縮した。再度、オレンジ色のペースト状物が得られたので、約３０ｍＬのＥｔ２Ｏをその混合物に添加した。化合物３が沈殿した。Ｅｔ２Ｏを加えても沈殿が生じなくなるまで、この操作を繰り返した。
【００５３】
［化合物５（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオンジスルフィド）の合成］
【化８】
【００５４】
１２５ｍＬの反応フラスコの中に、１ｇ（６．３２ｍｍｏｌ；１当量）の化合物３を、３０ｍＬの水と共に導入した。次いで０．２ｍＬのＢｒ２（０．５０ｇ：３．１６ｍｍｏｌ；１／２当量）を滴下により加えた。過剰量のＢｒ２を添加することも可能である。室温で１時間その溶液を撹拌した。２０ｍＬの水を加えた別の５０ｍＬの二口フラスコの中で、１．８１ｇ（６．３２ｍｍｏｌ：１当量）のリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）を溶解させた。次いでその混合物を、前のものに添加した。黄色がかった油状物（５）が形成された。５０ｍＬのＥｔ２Ｏを用いて、化合物５を抽出した。その有機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４を用いて乾燥させた。次いでロータリーエバポレーターを用いて、その有機層を濃縮した。黄色がかった油状物５が得られた。
【００５５】
［化合物６（５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのカリウム塩）の合成］
【化９】
【００５６】
アルドリッチ（ＡＬＤＲＩＣＨ）（商標）から市販されている５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール（１当量）を、炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（０．５当量）を用いてメタノール中（濃度：０．５Ｍ）で中和させた。得られた溶液を超音波浴の中で撹拌させて、Ｋ２ＣＯ３の完全な溶液を得た（約２時間３０分）。次いでその混合物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（「無灰」）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、淡黄色の固形物が得られたので、それをデシケーターの中、高真空下で１２時間かけて乾燥させた。最終的に、その淡黄色の固形物６を、ＣＨ２Ｃｌ２で洗浄し、真空下で乾燥させた（収率約７０％）。化合物６（Ｃ３Ｈ３ＫＮ２Ｓ２）の分子量は１７０．２９ｇ／ｍｏｌである。
【００５７】
［化合物７（５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのテトラブチルアンモニウム（ＴＢＡ）塩）の合成］
【化１０】
【００５８】
第一の反応フラスコの中に、アセトンおよび化合物６（１当量）を導入した（濃度：１Ｍ）。第二の反応フラスコの中に、アセトンおよびアルファ・アエサル（ＡＬＦＡ ＡＥＳＡＲ）（商標）製の市販の過塩素酸テトラブチルアンモニウムを導入した（濃度：１Ｍ）。それぞれのフラスコの中の化合物を完全に溶解させてから、過塩素酸テトラブチルアンモニウムの溶液を７の溶液に添加した。得られた混合物を超音波浴の中で１時間撹拌すると、白色の固形物（ＫＣｌＯ４）の沈殿が始まった。次いで、その混合物を一夜フリーザーの中へ入れておいて、ＫＣｌＯ４を完全に結晶化させた。その反応媒体を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（無灰）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過してから、ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、淡黄色の固形物７が得られたので、次いでデシケーターの中、高真空下で１２時間かけて乾燥させた。収率は定量的であった。化合物７、Ｃ１９Ｈ３９Ｎ３Ｓ２の分子量は、３７３．６６ｇ／ｍｏｌである。
【００５９】
［化合物８の合成］
【化１１】
【００６０】
２０ｍＬのＨ２Ｏを入れた５０ｍＬのフラスコの中に、化合物６（２００ｍｇ；０．８９ｍｍｏｌ、１当量）を仕込んだ。完全に溶解させてから、Ｉ２（５０．３ｍｇ；０．４４ｍｍｏｌ；０．５当量）をその溶液に添加した。直ちに、白色の懸濁液が得られた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を完全に溶解させ、次いでその白色の固形物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、真空下で２４時間乾燥させると、９７．３４ｍｇ（収率３０％）の生成物８が得られた。
【００６１】
［化合物９（２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのカリウム塩）の合成］
【化１２】
【００６２】
メタノール中炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（０．５当量）（濃度：０．５Ｍ）を用いて、２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール（１．１８ｇ、１０ｍＭ、１当量）を中和させた。得られた溶液を超音波浴の中で撹拌させて、Ｋ２ＣＯ３の完全な溶液を得た（約２時間３０分）。次いでその混合物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（「無灰」）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、淡黄色の固形物が得られたので、それを６０℃で１２時間かけて乾燥させた。最終的に、５０ｍＬのＣＨ２Ｃｌ２を用いて淡黄色の固形物６を洗浄し、真空下６０℃で一夜乾燥させた（収率約８０％）。
【００６３】
［化合物１０の合成］
【化１３】
【００６４】
２０ｍＬの蒸留Ｈ２Ｏを入れた５０ｍＬのフラスコの中に、化合物９（５００ｍｇ；０．３２ｍｍｏｌ、１当量）を仕込んだ。完全に溶解させてから、Ｉ２（５６．３ｍｇ；０．４４ｍｍｏｌ；０．５当量）をその溶液に添加した。直ちに、白色の懸濁液が得られた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を完全に溶解させ、次いでその白色の沈殿物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、真空下６０℃で２４時間かけて乾燥させると、２９．９ｍｇ（収率４０％）の生成物１０が得られた。
【００６５】
［化合物１１（４−メチル−５−トリフルオロメチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾリン−３（２Ｈ）−チオン・カリウム塩）の合成］
【化１４】
【００６６】
４−メチル−５−トリフルオロメチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾリン−３（２Ｈ）−チオン（１．８２ｇ、１０ｍＭ、１当量）を、メタノール中炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（０．５当量）（濃度：０．５Ｍ）を用いて中和した。得られた溶液を超音波浴の中で撹拌させて、Ｋ２ＣＯ３の完全な溶液を得た（約２時間３０分）。次いでその混合物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）４０番（「無灰」）濾紙を取り付けたブフナーロートを用いて濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮すると、白色の固形物が得られたので、それを真空下６０℃で１２時間かけて乾燥させた。１００ｍＬのＣＨ２Ｃｌ２を用いてその白色の固形物１１を洗浄し、真空下で乾燥させた（収率約７５％）。化合物１１（Ｃ４Ｈ３Ｆ３ＫＮ３Ｓ）の分子量は２２０．９６ｇ／ｍｏｌである。
【００６７】
［化合物１２の合成］
【化１５】
【００６８】
２０ｍＬの蒸留Ｈ２Ｏを入れた５０ｍＬのフラスコの中に、化合物１１（５００ｍｇ；０．２３ｍｍｏｌ、１当量）を仕込んだ。完全に溶解させてから、Ｉ２（１４．１ｍｇ；０．１２ｍｍｏｌ；０．５当量）をその溶液に添加した。直ちに、白色の懸濁液が得られた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を完全に溶解させ、次いでその白色の沈殿物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、真空下６０℃で２４時間かけて乾燥させると、２５．１ｍｇ（収率３０％）の生成物１２が得られた。
【００６９】
［化合物１４の合成］
【化１６】
【００７０】
５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾル−１−メタンスルホン酸二ナトリウム塩１３（５００ｍｇ；０．２１ｍＭ、１当量）を、３０ｍＬのＤＭＳＯを加えた５０ｍＬのフラスコの中に仕込んだ。その混合物を充分に撹拌しながら６５℃で２時間加熱してから、濃縮した。アセトン（１００ｍＬ）を用いて白色の固形物を洗浄し、メタノールとエタノールとの混合物の中で再結晶させて精製してから、真空下６０℃で２４時間かけて乾燥させると、７３．９ｍｇ（収率８０％）の化合物１４が得られた。
【００７１】
［化合物１７の合成］
【化１７】
【００７２】
化合物１５（１０．００２６ｇ；５９．１ｍｍｏｌ；１当量）を２５０ｍＬの反応フラスコの中に加えた。そのフラスコを氷浴の中につけ、ＨＢｒ溶液（Ｈ２Ｏ中４８％；４６．０ｍＬ）、さらに水（１２．０ｍＬ）を添加した。化合物１５が完全に溶解してから（５分間）、Ｈ２Ｏ（１６ｍＬ）中ＮａＮＯ２（８．３２１４ｇ；１２０．０ｍｍｏｌ；２当量）の溶液を滴下により、４５分かけて添加した（ガスの発生と、褐色の着色が観察された）。得られた溶液を室温で２時間撹拌した。次いで、４０ｍＬのＥｔ２Ｏを用いてその反応混合物を２回抽出した。有機層を分離し、６０ｍＬの水を数回に分けて洗浄し、無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを用いてその溶液を濃縮すると、褐色の油状物（化合物１６）が得られた。
【００７３】
次いで化合物１６を、Ｌｉ２Ｓ（８．１４３２ｇ；１７７．３ｍｍｏｌ）を含む１５０ｍＬの反応フラスコの中に、４０分かけて滴下により添加した。その反応混合物を２時間撹拌してから、濃縮した。その残渣を冷却して−２０℃とし、ＨＣｌ溶液（３Ｍ；５０ｍＬ）を、２０分かけて滴下により加えて、過剰のＬｉ２Ｓを分解させた。次いでその粗反応生成物を、４０ｍＬのＥｔ２Ｏを用いて２回、抽出した。その有機層を、８０ｍＬのＮａ２Ｓ２Ｏ３およびＮａＣｌ飽和溶液、Ｈ２Ｏを用いて数回洗浄し、無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを用いて濃縮すると、固形物が得られた。真空下（加熱温度７０℃）でその固形物を昇華させると、半透明の結晶が得られた。
【００７４】
次いでその結晶性生成物（７．０５３１ｇ；３７．９ｍｍｏｌ；１当量）を、メタノール（４０ｍＬ）中炭酸カリウムＫ２ＣＯ３（２．６５９７ｇ；１９．３ｍｍｏｌ；０．５当量）を用いて中和した。得られた溶液を２時間３０分撹拌してから濾過した。ロータリーエバポレーターを用いてその濾液を濃縮し、デシケーター中真空下で１２時間かけて乾燥させた。白色の固形物（化合物１７）が得られた（４．７２１４ｇ、この工程の収率５５．７％、総合収率３５．７％）。
【００７５】
［化合物１８の合成］
【化１８】
【００７６】
化合物１７（２００ｍｇ；０．８９ｍｍｏｌ、１当量）を、Ｈ２Ｏ（２０ｍＬ）を加えた５０ｍＬの反応フラスコの中に導入して、溶液を得た。その溶液に、Ｉ２（５０．３ｍｇ；０．４４ｍｍｏｌｅ；０．５当量）を添加した。ヨウ素を添加すると直ぐに、懸濁液中に白色固形物が現れた。その溶液を撹拌して、Ｉ２を溶解させ、白色の固形物を、ホワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）（商標）濾紙（４０番；無灰）を取り付けたブフナーロートを用いて真空下に濾過した。Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ）を用いてその固形物を洗浄し、デシケーター中真空下で２４時間かけて乾燥させると、２９２．３ｍｇ（収率９０％）の反応生成物１８が得られた。
【００７７】
いくつかの実験は、以下に示すレドックス対３／５を用いて実施した。
【化１９】
【００７８】
レドックス対３／５を使用して、各種のサイクリックボルタンメトリー実験を実施した。
【００７９】
図１においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．２５Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．２５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８０】
図２においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．２５Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．１３Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８１】
図３においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．１３Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．２５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８２】
図４においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３と５とを各種の比率（化合物３：化合物５が、１：１、２：１、１：２）で含む３種の溶液の、２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は１００ｍＶ／ｓであった。
【００８３】
図５においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物３（１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオン）（０．２５Ｍ）および化合物５（ジスルフィド形）（０．５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）またはＩＴＯ−ＣｏＳ電極（表面積、０．１ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。ＩＴＯ−ＣｏＳ電極は米国特許出願公開第２００５／００８９６８１号明細書に記載されている（この特許をここに引用することによりその全てを取り入れたものとする）。
【００８４】
実施した試験から、１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオンとそのジスルフィドは、グレッツェル（Ｇｒａｅｔｚｅｌ）太陽電池（Ｉ−／Ｉ３−使用のＤＳＳＣ）において使用されているレドックス対に代わり得る良好なレドックス対であることが判る。導電率（電気的性質）およびサイクリックボルタンメトリー（電気化学的性質）において良好な結果が得られたことが、それを証明している。さらに、そのような組成物が、実質的に無色、または実質的に光学的に透明であることも観察された。Ｒｅｄ：Ｏｘ比が、ΔＥｐの値に対してよりも、電流密度（Ｊ１：１＞Ｊ１：２＞Ｊ２：１）に対して大きな影響を有していることは注目に値する。１：１の比の場合に、より大きな電流密度が得られた。興味深いことであるが、ＩＴＯ−ＣｏＳ電極（図５参照）が、電気化学的な可逆性を改良し、その電位をより正の領域へとシフトさせ、陽極および陰極両方の電流密度を向上させ、そして可逆性を増大させる（ΔＥｐが低くなる）ことを指摘しておく。したがって、この電極は、（光）アノードとしてｎ型半導体を使用した光電池デバイスにおける、酸化された化学種を減少させるための、優れた触媒として作用しているのであろう。
【００８５】
表１に、ＥＭＩＴＦＳＩ中の１，３−ジエチル−イミダゾリジン−２−チオンおよびそのジスルフィド形を各種の比率（１：１［０．１Ｍ：０．１Ｍ］、２：１［０．２Ｍ：０．１Ｍ］、１：２［０．１Ｍ：０．２Ｍ］）で含む３種の溶液の導電率（×１０−３Ｓ／ｃｍ）を示す。４種の温度について検討した（２０、４０、６０、および８０℃）。その結果、その導電率は、２０℃で６．０×１０−３Ｓ／ｃｍ以上であって、このことは、（光）電気化学的デバイスとしては優れた値であることを表している。期待されるように、温度を上げると導電率の値も高くなるが、これは、温度が高くなる程、ＥＭＩＴＦＳＩの粘度が顕著に低下するためであろう。
【００８６】
【表１】
【００８７】
さらにいくつかの実験を、以下に示すレドックス対７／８を用いて実施した。
【化２０】
【００８８】
図６においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物７（５−メチル−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのテトラブチルアンモニウム塩）（７５ｍＭ）および化合物８（２５ｍＭ）を含む溶液の２２℃における、サイクリックボルタンモグラム［Ｉ（ｍＡ．ｃｍ−２）対Ｅ（Ｖ 対Ａｇ）］を示している。作用電極として白金電極（表面積０．０２５ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。最初の掃引方向は酸化の側で、使用した掃引速度は５０ｍＶ・ｓ−１であった。その結果は、そのレドックス対が、化合物３および５を用いて形成させたもの（図４参照）よりも可逆性が低く、陽極および陰極の電流密度が低いことを示している。レドックス対７／８について腐食試験も実施したが、４ヶ月経過しても、このレドックス対が銀を腐食しないことが判明した。
【００８９】
図７においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物９（０．７５Ｍ）および化合物１０（ジスルフィド形）（０．２５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。その結果は、レドックス対９／１０は７／８（図６参照）よりも可逆性が高いことを示している。
【００９０】
図８においては、ＴＢＡＰ（０．２Ｍ）を含むＤＭＦ／ＤＭＳＯ（６０／４０）中に化合物１１（０．６６Ｍ）および化合物１２（ジスルフィド形）（０．３４Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。その結果は、レドックス対１１／１２がレドックス対９／１０（図７参照）よりも可逆性がかなり低いことを示しているが、おそらくその原因は、導電率の低い電解質媒体を使用したためであろう（レドックス対１１／１２の溶媒としてはイオン性液体は使用されていない）。
【００９１】
図９においては、ＴＢＡＰ（０．２Ｍ）を含むＤＭＦ／ＤＭＳＯ（６０／４０）中に化合物１３（０．２５Ｍ）および化合物１４（ジスルフィド形）（０．７５Ｍ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラムを示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。レドックス対１３／１４では電流密度が高くなることは、興味深く、注目に値する。
【００９２】
図１０においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７（８３．３ｍＭ）および化合物１８（ジスルフィド形）（１６．３ｍＭ）を含む溶液の２２℃におけるサイクリックボルタンモグラム［Ｉ（Ａ）対Ｅ（Ｖ 対Ａｇ）］を示している。作用電極として白金電極（Ａ＝０．０２４９ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。掃引速度は５０ｍＶ／ｓであった。その結果からは、レドックス対１１／１２（図８参照）と１３／１４（図９参照）とを比較してみると、溶液中にイオン性液体のＥＭＩＴＦＳＩが存在することが、電気化学的な可逆性を良好とするのに効果があるということが判る。
【００９３】
図１１においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７（８３．３ｍＭ）および１８（１６．３ｍＭ）を含む溶液のＵＶ−可視スペクトルと、ＥＭＩＴＦＳＩ中のＥＭＩ＋Ｉ−（１６３ｍＭ）／Ｉ２（１０ｍＭ）（グレッツェル（Ｇｒａｅｔｚｅｌ）太陽電池において使用されるレドックス対）のＵＶ−可視スペクトルとの比較を示している。図１１から判るように、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７および１８を含む溶液は、スペクトルの可視領域においては（より顕著には５００ｎｍより低い波長で）ほんのわずかの吸収しかないが、これはＥＭＩＴＦＳＩ中のＥＭＩ＋Ｉ−／Ｉ２の溶液とは対照的であって、後者は、６５０ｎｍより低い波長のスペクトルの可視領域においてかなりの吸収がある。したがって、図１１は、化合物１７および１８を含む組成物が、実質的に無色または実質的に光学的に透明であることを示している。
【００９４】
図１２においては、ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７および１８を含む溶液（図１０および１１で試験した溶液）について実施した安定性試験を示している。この試験は、温度７０℃で実施し、図１２のサイクリックボルタンモグラムに示したように１０００サイクルを行った。したがって、レドックス対１７／１８は高い電気化学的および熱的安定性を有していると言うことができる。作用電極としてＩＴＯ−ＣｏＳ電極（表面積０．２５ｃｍ２）を使用し、Ａｇ線を基準にした。
【００９５】
その特定の実施態様に関連して本発明を説明してきたが、さらなる修正が可能であり、本出願が、本発明の原理に一般的に従う、本発明の各種の変形形態、使用、または改作を対象とすることが意図されており、本発明が関わる技術得分野における公知または慣用の範囲内に入るような本発明の開示からの逸脱が含まれており、本明細書においてすでに言及され、添付された特許請求項の範囲内に入る本質的な特性にも適用されてもよい、ということは理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】一つの実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示し、ここで、組成物の被酸化物（化合物５）および被還元物（化合物３）は、実験の開始時で、１：１の比率で存在している。
【図２】図１のボルタンモグラムで試験した組成物のまた別なサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここでは、被還元物（化合物３）／被酸化物（化合物５）の比率が、実験の開始時で、約２：１である。
【図３】図１のボルタンモグラムで試験した組成物のまた別なサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここでは、被還元物（化合物３）／被酸化物（化合物５）の比率が、実験の開始時で、約１：２である。
【図４】被還元物および被酸化物の比率を変化させた組成を比較したサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、それらの比率は、図１〜３で解析したものである。
【図５】図３のボルタンモグラムにおけるのと同じ比率で使用した組成物を用い、２種の作用電極を比較したサイクリックボルタンモグラムを示す。
【図６】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物７）／被酸化物（化合物８）の比率が、実験の開始時で、約３：１である。
【図７】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物９）／被酸化物（化合物１０）の比率が、実験の開始時で、約３：１である。
【図８】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物１１）／被酸化物（化合物１２）の比率が、実験の開始時で、約２：１である。
【図９】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物１３）／被酸化物（化合物１４）の比率が、実験の開始時で、約１：３である。
【図１０】また別な実施態様による組成物のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、被還元物（化合物１７）／被酸化物（化合物１８）の比率が、実験の開始時で、約５：１である。
【図１１】エチル−１−メチル−３−イミダゾリウム−ビス−フルオロ−スルホニルイミド（ＥＭＩＴＦＳＩ）中の化合物１７および１８を含む溶液の可視スペクトルと、ＥＭＩＴＦＳＩ中のＥＭＩ＋Ｉ−／Ｉ２の可視スペクトルとを比較した図である。
【図１２】ＥＭＩＴＦＳＩ中に化合物１７および１８を含む溶液のサイクリックボルタンモグラムを示すが、ここで、温度７０℃における安定性試験を実施した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物。
【化１】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、無機カチオン、または有機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含む場合があり；
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルが、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【請求項２】
レドックス対として使用するための組成物であって、前記組成物が、式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物。
【化２】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、無機カチオン、または有機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含む場合があり；
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルが、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【請求項３】
前記組成物が、式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含み、Ａが次式で表される、請求項１または２に記載の組成物。
【化３】
［式中、Ｚは、次のものから選択され、
【化４】
Ｒ３およびＲ４は、先に定義されたものである］
【請求項４】
前記組成物が、式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含み、Ａがチアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンから選択され、
前記チアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンが、非置換であるか、あるいは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基で置換されている、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項５】
前記組成物が、式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含み、Ａが次のものから選択される、請求項１または２に記載の組成物。
【化５】
【請求項６】
前記組成物がレドックス対として好適である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記組成物が、レドックス対として使用したときに有効である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記組成物が、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩ）の化合物、または式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含む、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項９】
前記組成物が式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩ）の化合物を含み、Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、またはＣｌＯ４−である、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項１０】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
Ｍが、正に荷電したＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールまたはＣ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリルから選択される有機カチオンであって、前記ヘテロアリールまたは前記ヘテロサイクリルが、非置換であるか、あるいは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−、から選択される１〜３個の置換基を用いて置換されている、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
Ｍが、次式の有機カチオンである、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化６】
［式中、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；そして、
Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表すが、
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されている］
【請求項１３】
Ｍが、Ｎ−置換イミダゾリウムから選択される有機カチオンであって、前記置換基が直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
前記カチオンが、テトラアルキルアンモニウムから選択される有機カチオンであって、前記アルキル基のそれぞれが独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記組成物が、ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、ＣＨ２Ｃｌ２、アルコール（たとえば、エタノール、イソプロパノール）、ＤＭＳＯ、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、尿素（テトラメチル尿素）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物、から選択される溶媒をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１６】
前記溶媒が、ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物である、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記第一の化合物が、前記組成物中に約０．１〜約９９．９％のモル比で存在し、そして前記第二の化合物がモル比約９９．９〜約０．１％で存在する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１８】
前記第一の化合物が、前記組成物の中に約５．０〜約９５．０％のモル比で存在し、そして前記第二の化合物がモル比約９５．０〜約５．０％で存在する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１９】
前記組成物が、無色および／または半透明な溶液の形態で存在するか、または実質的に光学的に透明な溶液の形態で存在する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２０】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化７】
【請求項２１】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化８】
【請求項２２】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化９】
【請求項２３】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化１０】
【請求項２４】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化１１】
【請求項２５】
Ｍ＋が、テトラアルキルアンモニウム（前記アルキル基が、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである）およびＮ−置換イミダゾリウム（前記置換基がそれぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ６アルキル基から選択される）から選択される有機カチオンである、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２６】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１、２、９、および１０のいずれかに記載の組成物。
【化１２】
【請求項２７】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
Ｍ＋が、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋、ならびにＣｓ＋から選択される、請求項１〜７、および２０〜２４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物の、レドックス対としての使用。
【請求項３０】
次式（１）または（２）で表されるレドックス対。
【化１３】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、無機カチオン、または有機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、場合によっては、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含み；
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルが、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【請求項３１】
前記レドックス対が、式（２）で表されたレドックス対であり、Ａが次式である、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１４】
［式中、Ｚは、次のものから選択され、
【化１５】
式中、Ｒ３およびＲ４は、先に定義されたものである］
【請求項３２】
前記レドックス対が、式（２）で表されたレドックス対であり、Ａが、チアゾール、ピリジン、およびフェニレンから選択され、
前記チアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンが、非置換であるか、あるいは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基で置換されている、請求項３０に記載のレドックス対。
【請求項３３】
前記レドックス対が、スキーム（２）において定義されたレドックス対であり、Ａが以下のものから選択される、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１６】
【請求項３４】
前記レドックス対が、式（１）において定義されたレドックス対であり、Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、またはＣｌＯ４−である、請求項３０に記載のレドックス対。
【請求項３５】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項３４に記載のレドックス対。
【請求項３６】
Ｍが、正に荷電したＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールまたはＣ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリルから選択された有機カチオンであり、前記ヘテロアリールまたは前記ヘテロサイクリルが、非置換であるか、あるいは、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルを用いて置換されている、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項３７】
Ｍが、Ｎ−置換イミダゾリウムから選択される有機カチオンであり、前記置換基が、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項３８】
Ｍが、次式の有機カチオンである、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【化１７】
［式中、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；そして、
Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表すが、
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されている］
【請求項３９】
前記有機カチオンが、テトラアルキルアンモニウムから選択され、前記アルキル基のそれぞれが独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項４０】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１８】
【請求項４１】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１９】
【請求項４２】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２０】
【請求項４３】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２１】
【請求項４４】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２２】
【請求項４５】
Ｍ＋が、テトラアルキルアンモニウム（前記アルキル基が、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである）およびＮ−置換イミダゾリウム（前記置換基が独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ６アルキル基から選択される）から選択される有機カチオンである、請求項４０〜４４のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項４６】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２３】
【請求項４７】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項４６に記載のレドックス対。
【請求項４８】
Ｍ＋が、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、およびＣｓ＋から選択される、請求項３０〜３５および４０〜４４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４９】
アノード、カソード、および請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物を含む、光電池。
【請求項５０】
アノード、カソード、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物、および、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲルまたはそれらの各種組合せを含む、光電池。
【請求項５１】
太陽電池、燃料電池、バッテリー、センサー、またはディスプレーに用いられる、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物の用途。
【請求項５２】
アノード、カソード、および請求項３０〜４７のいずれか１項に記載のレドックス対を含む、光電池。
【請求項５３】
アノード、カソード、請求項３０〜４７のいずれか１項に記載のレドックス対、および、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲルまたはそれらの各種組合せを含む、光電池。
【請求項５４】
太陽電池、燃料電池、バッテリー、センサー、またはディスプレーに用いられる、請求項３０〜４７のいずれか１項に記載のレドックス対の使用。
【請求項１】
式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物。
【化１】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、無機カチオン、または有機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含む場合があり；
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルが、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【請求項２】
レドックス対として使用するための組成物であって、前記組成物が、式（Ｉ）および（ＩＩＩ）の化合物から選択される第一の化合物ならびに式（ＩＩ）および（ＩＶ）の化合物から選択される第二の化合物を含む組成物。
【化２】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、無機カチオン、または有機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここでそれらの、アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含む場合があり；
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルが、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【請求項３】
前記組成物が、式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含み、Ａが次式で表される、請求項１または２に記載の組成物。
【化３】
［式中、Ｚは、次のものから選択され、
【化４】
Ｒ３およびＲ４は、先に定義されたものである］
【請求項４】
前記組成物が、式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含み、Ａがチアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンから選択され、
前記チアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンが、非置換であるか、あるいは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基で置換されている、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項５】
前記組成物が、式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含み、Ａが次のものから選択される、請求項１または２に記載の組成物。
【化５】
【請求項６】
前記組成物がレドックス対として好適である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記組成物が、レドックス対として使用したときに有効である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記組成物が、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩ）の化合物、または式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＶ）の化合物を含む、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項９】
前記組成物が式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩ）の化合物を含み、Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、またはＣｌＯ４−である、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項１０】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
Ｍが、正に荷電したＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールまたはＣ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリルから選択される有機カチオンであって、前記ヘテロアリールまたは前記ヘテロサイクリルが、非置換であるか、あるいは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−、から選択される１〜３個の置換基を用いて置換されている、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
Ｍが、次式の有機カチオンである、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化６】
［式中、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；そして、
Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表すが、
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されている］
【請求項１３】
Ｍが、Ｎ−置換イミダゾリウムから選択される有機カチオンであって、前記置換基が直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
前記カチオンが、テトラアルキルアンモニウムから選択される有機カチオンであって、前記アルキル基のそれぞれが独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記組成物が、ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、ＣＨ２Ｃｌ２、アルコール（たとえば、エタノール、イソプロパノール）、ＤＭＳＯ、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、尿素（テトラメチル尿素）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物、から選択される溶媒をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１６】
前記溶媒が、ニトリル（たとえば、ＣＨ３ＣＮ）、アミド（たとえば、ＤＭＦ）、直鎖状カーボネート（たとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート）、環状エステル（たとえば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、イオン性液体たとえば、安定なアニオンたとえば（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−と会合した、ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウム、および四級アミン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルアンモニウム）および四級ホスホニウム（たとえば、Ｃ１〜Ｃ２０テトラアルキルホスホニウムもしくはＣ６〜Ｃ１２テトラアリールホスホニウム）の塩、ならびにそれらの混合物である、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記第一の化合物が、前記組成物中に約０．１〜約９９．９％のモル比で存在し、そして前記第二の化合物がモル比約９９．９〜約０．１％で存在する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１８】
前記第一の化合物が、前記組成物の中に約５．０〜約９５．０％のモル比で存在し、そして前記第二の化合物がモル比約９５．０〜約５．０％で存在する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１９】
前記組成物が、無色および／または半透明な溶液の形態で存在するか、または実質的に光学的に透明な溶液の形態で存在する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２０】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化７】
【請求項２１】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化８】
【請求項２２】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化９】
【請求項２３】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化１０】
【請求項２４】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【化１１】
【請求項２５】
Ｍ＋が、テトラアルキルアンモニウム（前記アルキル基が、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである）およびＮ−置換イミダゾリウム（前記置換基がそれぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ６アルキル基から選択される）から選択される有機カチオンである、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２６】
前記第一の化合物および前記第二の化合物が、それぞれ以下のものである、請求項１、２、９、および１０のいずれかに記載の組成物。
【化１２】
【請求項２７】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
Ｍ＋が、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋、ならびにＣｓ＋から選択される、請求項１〜７、および２０〜２４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物の、レドックス対としての使用。
【請求項３０】
次式（１）または（２）で表されるレドックス対。
【化１３】
［式中、
Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリルから選択されるか、あるいはＲ１および／またはＲ２がポリマー鎖またはネットワークの一部であり、
Ｒ３およびＲ４は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、直鎖状または分岐状であって場合によってはハロゲン化されているＣ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルアリール、ならびにＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ３０アルキルヘテロアリール、およびＣ６〜Ｃ３０アルキルヘテロサイクリル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＦ３、ＣＮ、ＳＯ３Ｈ、ＣｎＦ２ｎ＋１、ＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＦ３Ｏ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＦ３Ｓ−、ＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣｌＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＢｒＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＩＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ−、Ｒ２ＯＣｎＦ２ｎ＋１Ｓ−、ＣＦ３ＣＨ２−、ＣＦ３ＣＨ２Ｏ−、（ＣＦ３）２ＣＨ−、（ＣＦ３）２ＣＨＯ−、ＣＨＦ２−、ＣＨＦ２Ｏ−、ＣＨＦ２Ｓ−、ＣＣｌＦ２−、ＣＣｌＦ２Ｏ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ２Ｆ−、ＣＣｌ２ＦＯ−、ＣＣｌＦ２Ｓ−、ＣＣｌ３−、ＣＣｌ３Ｏ−、Ｃ６Ｆ５−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４−、Ｃ６Ｆ５Ｏ−、ＣＦ３Ｃ６Ｆ４Ｏ−、３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ２−、Ｃ６Ｃｌ５−、Ｃ６Ｃｌ５Ｏ−、ＦＳＯ２ＣＦ２−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、−ＣＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＦＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、Ｒ２ＳＯ２Ｎ（−）ＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＦＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、ＣｌＳＯ２（ＣＦ２）ｎ−、−ＳＯ３（ＣＦ２）ｎ−、ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−、およびＲ２ＳＯ２Ｎ（−）（ＣＦ２）ｎ−から選択されるか、
あるいはＲ３および／またはＲ４がポリマー鎖またはネットワークの一部であるか、または存在せず、
Ｘ−が、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＡｓＦ６−、ＣＨ３ＣＯＯ−、（ＣＮ）２Ｎ−、（ＣＮ）３Ｃ−、ＮＯ３−、２．３ＨＦ、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４、ＳＣＮ−であり；
Ｍが、Ｈ、無機カチオン、または有機カチオンであり；
Ａが、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ３０アラルキル、またはＣ６〜Ｃ３０アルキルアリールであるが、
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、場合によっては、−Ｏ−、＝Ｎ−、−Ｓ−、＝Ｐ−、＝（Ｐ＝Ｏ）−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−の形態のヘテロ原子を含み；
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルが、非置換であるか、またはＲ３、Ｒ４、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されており；
ｎが、１〜４８の値を有する整数であり；
ｍが、２〜１２の値を有する整数であり；そして
ｐが、１〜４８の値を有する整数である］
【請求項３１】
前記レドックス対が、式（２）で表されたレドックス対であり、Ａが次式である、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１４】
［式中、Ｚは、次のものから選択され、
【化１５】
式中、Ｒ３およびＲ４は、先に定義されたものである］
【請求項３２】
前記レドックス対が、式（２）で表されたレドックス対であり、Ａが、チアゾール、ピリジン、およびフェニレンから選択され、
前記チアジアゾール、ピリジン、およびフェニレンが、非置換であるか、あるいは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｐｈ２Ｐ（Ｏ）−、Ｐｈ２Ｐ−、Ｍｅ２Ｐ（Ｏ）−、Ｍｅ２Ｐ、Ｐｈ２Ｐ（Ｓ）、Ｍｅ２Ｐ（Ｓ）、Ｐｈ３Ｐ＝Ｎ−、Ｍｅ３Ｐ＝Ｎ−、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基で置換されている、請求項３０に記載のレドックス対。
【請求項３３】
前記レドックス対が、スキーム（２）において定義されたレドックス対であり、Ａが以下のものから選択される、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１６】
【請求項３４】
前記レドックス対が、式（１）において定義されたレドックス対であり、Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、またはＣｌＯ４−である、請求項３０に記載のレドックス対。
【請求項３５】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項３４に記載のレドックス対。
【請求項３６】
Ｍが、正に荷電したＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールまたはＣ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリルから選択された有機カチオンであり、前記ヘテロアリールまたは前記ヘテロサイクリルが、非置換であるか、あるいは、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルを用いて置換されている、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項３７】
Ｍが、Ｎ−置換イミダゾリウムから選択される有機カチオンであり、前記置換基が、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項３８】
Ｍが、次式の有機カチオンである、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【化１７】
［式中、
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、およびＲ８は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；
Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、およびＲ１２は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表し；そして、
Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１２ヘテロサイクリル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、Ｃ６〜Ｃ２０アラルキル、Ｃ６〜Ｃ２０アルキルアリール、およびＣ１〜Ｃ１２ヘテロアリールを表すが、
ここで前記アルキル、シクロアルキル、ヘテロサイクリル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アルキルアリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、およびアルキルヘテロサイクリルは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロキシアルキル、ＮＯ２、ＣＮ、ＣＦ３、ＳＯ３−、ＣｎＦ２ｎ＋１、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃ６Ｈ５ＣｐＨ２ｐ−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４−、ＣｐＨ２ｐ＋１Ｃ６Ｈ４ＣｎＨ２ｎ−、ＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐ−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ５−、ＣＨ２＝ＣＨＣ６Ｈ４ＣｐＨ２ｐ＋１−、およびＣＨ２＝ＣＨＣｐＨ２ｐＣ６Ｈ４−から選択される１〜３個の置換基によって置換されている］
【請求項３９】
前記有機カチオンが、テトラアルキルアンモニウムから選択され、前記アルキル基のそれぞれが独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項４０】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１８】
【請求項４１】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化１９】
【請求項４２】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２０】
【請求項４３】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２１】
【請求項４４】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２２】
【請求項４５】
Ｍ＋が、テトラアルキルアンモニウム（前記アルキル基が、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状であるＣ１〜Ｃ１２アルキルである）およびＮ−置換イミダゾリウム（前記置換基が独立して、直鎖状または分岐状であるＣ１〜Ｃ６アルキル基から選択される）から選択される有機カチオンである、請求項４０〜４４のいずれか１項に記載のレドックス対。
【請求項４６】
前記レドックス対が以下のものである、請求項３０に記載のレドックス対。
【化２３】
【請求項４７】
Ｘ−が、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−である、請求項４６に記載のレドックス対。
【請求項４８】
Ｍ＋が、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、およびＣｓ＋から選択される、請求項３０〜３５および４０〜４４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４９】
アノード、カソード、および請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物を含む、光電池。
【請求項５０】
アノード、カソード、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物、および、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲルまたはそれらの各種組合せを含む、光電池。
【請求項５１】
太陽電池、燃料電池、バッテリー、センサー、またはディスプレーに用いられる、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の組成物の用途。
【請求項５２】
アノード、カソード、および請求項３０〜４７のいずれか１項に記載のレドックス対を含む、光電池。
【請求項５３】
アノード、カソード、請求項３０〜４７のいずれか１項に記載のレドックス対、および、溶媒、ポリマー、溶融塩、イオン性液体、ゲルまたはそれらの各種組合せを含む、光電池。
【請求項５４】
太陽電池、燃料電池、バッテリー、センサー、またはディスプレーに用いられる、請求項３０〜４７のいずれか１項に記載のレドックス対の使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００９−５３１３３６（Ｐ２００９−５３１３３６Ａ）
【公表日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０１８０４（Ｐ２００９−５０１８０４）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００７／０００５１９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０９９０７
【国際公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００００３５０６）第一工業製薬株式会社 (491)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００７／０００５１９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０９９０７
【国際公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００００３５０６）第一工業製薬株式会社 (491)
【Ｆターム（参考）】
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