(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-17
(45)【発行日】2023-11-28
(54)【発明の名称】イオン液体
(51)【国際特許分類】
C07D 233/64 20060101AFI20231120BHJP
【ＦＩ】
C07D233/64 103
C07D233/64 CSP
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019210193
(22)【出願日】2019-11-21
(65)【公開番号】P2021080218
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2022-07-27
(73)【特許権者】
【識別番号】301023238
【氏名又は名称】国立研究開発法人物質・材料研究機構
(72)【発明者】
【氏名】池田 太一
【審査官】岩田 行剛
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０８９１８４９０（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０８８４９９０８（ＣＮ，Ａ）
【文献】特表平０９－５０９１７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】Shukla, Abhinav A. et al.，Synthesis and Characterization of High-Affinity, Low Molecular Weight Displacers for Cation-Exchange Chromatography，Industrial & Engineering Chemistry Research，1998年，Vol.37, No.10，4090-4098
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０７Ｄ
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカチオンと、対アニオンと、を含むイオン液体であって、
前記ポリカチオンが、式３で表されるポリカチオンであり、
前記対アニオンが、ＳＣＮ － 、Ｃ（ＣＮ） ３ － 、（ＮＣ） ２ Ｎ － 、ＮＯ ３ － 、ＨＳＯ ４ － 、ＣＨ ３ ＳＯ ３ － 、ＣＨ ３ ＳＯ ４ － 、ＣＨ ３ ＣＯＯ － 、ＣＦ ３ ＣＯＯ － 、ＢＦ ４ － 、ＰＦ ６ － 、ＣＦ ３ ＢＦ ３ － 、ＣＦ ３ ＳＯ ３ － 、（ＦＳＯ ２ ） ２ Ｎ － 、及び、（ＣＦ ３ ＳＯ ２ ） ２ Ｎ － からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、イオン液体。
【化1】
【化2】
（式２Ａ～式２Ｅ中、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、及び、Ｒｎは、それぞれ独立にヘテロ原子を有していてもよい炭素数１～１０個の炭化水素基、又は、水素原子を表し、＊は結合位置を表す。）
【請求項2】
ポリカチオンと、対アニオンと、を含むイオン液体であって、
前記ポリカチオンが、式４で表されるポリカチオンであり、
前記対アニオンが、ＳＣＮ － 、Ｃ（ＣＮ） ３ － 、（ＮＣ） ２ Ｎ － 、ＮＯ ３ － 、ＨＳＯ ４ － 、ＣＨ ３ ＳＯ ３ － 、ＣＨ ３ ＳＯ ４ － 、ＣＨ ３ ＣＯＯ － 、ＣＦ ３ ＣＯＯ － 、ＢＦ ４ － 、ＰＦ ６ － 、ＣＦ ３ ＢＦ ３ － 、ＣＦ ３ ＳＯ ３ － 、（ＦＳＯ ２ ） ２ Ｎ － 、及び、（ＣＦ ３ ＳＯ ２ ） ２ Ｎ － からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、イオン液体。
【化3】
【請求項3】
前記Ｒ１Ｂで表される基の炭素数が、１～３個である、請求項２に記載のイオン液体。
【請求項4】
ポリカチオンと、対アニオンと、を含むイオン液体であって、
前記ポリカチオンが、式３で表されるポリカチオンであり、
前記対アニオンが、ＳＣＮ － 、Ｃ（ＣＮ） ３ － 、（ＮＣ） ２ Ｎ － 、ＮＯ ３ － 、ＨＳＯ ４ － 、ＣＨ ３ ＳＯ ３ － 、ＣＨ ３ ＳＯ ４ － 、ＣＨ ３ ＣＯＯ － 、ＣＦ ３ ＣＯＯ － 、ＢＦ ４ － 、ＰＦ ６ － 、ＣＦ ３ ＢＦ ３ － 、ＣＦ ３ ＳＯ ３ － 、（ＦＳＯ ２ ） ２ Ｎ － 、及び、（ＣＦ ３ ＳＯ ２ ） ２ Ｎ － からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、イオン液体。
【化4】
【化5】
【請求項5】
前記対アニオンが、ＣＦ
３
ＣＯＯ
－
、ＢＦ
４
－
、ＰＦ
６
－
、ＣＦ
３
ＢＦ
３
－
、ＣＦ
３
ＳＯ
３
－
、（ＦＳＯ
２
）
２
Ｎ
－
、及び、（ＣＦ
３
ＳＯ
２
）
２
Ｎ
－
からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、請求項１～４のいずれか１項に記載のイオン液体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イオン液体に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の正電荷部位を有するカチオン、すなわちポリカチオンを含むイオン液体が知られている。特許文献１には、複数の正電荷部位が直鎖状に配置されたポリカチオンと対アニオンとを含むイオン液体が開示されている。
【0003】
また、非特許文献１には、ペンタエリトリチル基にカチオン基が結合した４分岐ポリカチオンを含むイオン液体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開２０１７／０１４３１０号
【非特許文献】
【0005】
【文献】Ｔａｉｃｈｉ，Ｉｋｅｄａ“Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ Ｔｅｔｒａ－Ｃａｔｉｏｎｉｃ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，“Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．６８，Ｎｏ．２，３ＥＳＡ０１（２０１９）.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明者は、特許文献１に記載されたイオン液体は、粘度が高く、イオン伝導度に改善の余地があることを知見している。
【0007】
また、非特許文献１に記載されたイオン液体はポリカチオンが分岐構造をとるため、特許文献１に記載されたような直鎖状のポリカチオンより粘度が低くなりやすいにもかわらず、依然としてイオン伝導度に改善の余地があることを知見している。
【0008】
そこで、本発明は、優れたイオン伝導度を有するイオン液体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
【0010】
［１］ 後述する式１で表されるポリカチオンと、対アニオンと、を含むイオン液体。
［２］ 後述する式１で表されるポリカチオンと、対アニオンと、を含み、後述する式１Ｂで表されるイオン液体。
［３］ 式１中のカチオン基が、有機基である、［１］又は［２］に記載のイオン液体。
［４］ 式１中のカチオン基が、後述する式２Ａ～式２Ｅで表される基からなる群より選択される少なくとも１種の基である、［１］～［３］のいずれかに記載のイオン液体。
［５］ 式１中のＭ１に含まれる炭素原子の数が１～１２個である、［１］～［４］のいずれかに記載のイオン液体。
［６］ 式１中のＭ１が、芳香環を有さず、かつ、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基である、［５］に記載のイオン液体。
［７］ 式１中のｎが１のとき、Ｒ１の炭素数が、１～８個である、［１］～［６］のいずれかに記載のイオン液体。
［８］ 式１中のＲ１の炭素数が１～５個である、［７］に記載のイオン液体。
［９］ 式１中のｎが２以上のとき、式１中のＲ１の炭素数が１～４個である、［１］～［６］のいずれかに記載のイオン液体。
［１０］ 式１中のＲ１の炭素数が１個又は２個である、［９］に記載のイオン液体。
［１１］ 上記対アニオンが、ＳＣＮ－、Ｃ（ＣＮ）３ －、（ＮＣ）２Ｎ－、ＮＯ３ －、ＨＳＯ４ －、ＣＨ３ＳＯ３ －、ＣＨ３ＳＯ４ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＦ３ＢＦ３ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、［１］～［１０］のいずれかに記載のイオン液体。
［１２］ 上記対アニオンが、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＦ３ＢＦ３ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、［１］～［１１］のいずれかに記載のイオン液体。
［１３］ 上記ポリカチオンが、後述する式３で表されるポリカチオンである、［１］～［１２］のいずれかに記載のイオン液体。
［１４］ 上記ポリカチオンが、後述する式４で表されるポリカチオンである、［１］～［１２］のいずれかに記載のイオン液体。
［１５］ 式１４中の上記Ｒ１Ｂで表される基の炭素数が、１～３個である、［１４］に記載のイオン液体。
［２］ 後述する式１で表されるポリカチオンと、対アニオンと、を含み、後述する式１Ｂで表されるイオン液体。
［３］ 式１中のカチオン基が、有機基である、［１］又は［２］に記載のイオン液体。
［４］ 式１中のカチオン基が、後述する式２Ａ～式２Ｅで表される基からなる群より選択される少なくとも１種の基である、［１］～［３］のいずれかに記載のイオン液体。
［５］ 式１中のＭ１に含まれる炭素原子の数が１～１２個である、［１］～［４］のいずれかに記載のイオン液体。
［６］ 式１中のＭ１が、芳香環を有さず、かつ、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基である、［５］に記載のイオン液体。
［７］ 式１中のｎが１のとき、Ｒ１の炭素数が、１～８個である、［１］～［６］のいずれかに記載のイオン液体。
［８］ 式１中のＲ１の炭素数が１～５個である、［７］に記載のイオン液体。
［９］ 式１中のｎが２以上のとき、式１中のＲ１の炭素数が１～４個である、［１］～［６］のいずれかに記載のイオン液体。
［１０］ 式１中のＲ１の炭素数が１個又は２個である、［９］に記載のイオン液体。
［１１］ 上記対アニオンが、ＳＣＮ－、Ｃ（ＣＮ）３ －、（ＮＣ）２Ｎ－、ＮＯ３ －、ＨＳＯ４ －、ＣＨ３ＳＯ３ －、ＣＨ３ＳＯ４ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＦ３ＢＦ３ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、［１］～［１０］のいずれかに記載のイオン液体。
［１２］ 上記対アニオンが、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＣＦ３ＢＦ３ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンである、［１］～［１１］のいずれかに記載のイオン液体。
［１３］ 上記ポリカチオンが、後述する式３で表されるポリカチオンである、［１］～［１２］のいずれかに記載のイオン液体。
［１４］ 上記ポリカチオンが、後述する式４で表されるポリカチオンである、［１］～［１２］のいずれかに記載のイオン液体。
［１５］ 式１４中の上記Ｒ１Ｂで表される基の炭素数が、１～３個である、［１４］に記載のイオン液体。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、優れたイオン伝導度を有するイオン液体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】化合物１の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルである。
【図2】化合物３の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルである。
【図3】化合物４の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルである。
【図4】化合物５の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルである。
【図5】参照化合物Ａ、Ｂと化合物５とのイオン伝導度の比較である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に制限されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に制限されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【0014】
［イオン液体］
本発明に係るイオン液体は、後述する式１で表されるポリカチオンと、対アニオンとを含む。上記イオン液体により本発明の課題が解決される機序は必ずしも明らかではないが、本発明者は以下のとおり推測している。なお、以下の機序は推測であり、以下の機序以外の機序により本発明の効果が得られる場合であっても本発明の範囲に含まれる。
本発明に係るイオン液体は、後述する式１で表されるポリカチオンと、対アニオンとを含む。上記イオン液体により本発明の課題が解決される機序は必ずしも明らかではないが、本発明者は以下のとおり推測している。なお、以下の機序は推測であり、以下の機序以外の機序により本発明の効果が得られる場合であっても本発明の範囲に含まれる。
【0015】
本発明者は、優れたイオン伝導度を有するイオン液体の開発を目指し、検討したところ、特許文献１に記載されたような複数の正電荷部位が直鎖状に配置されたポリカチオンに対して、その粘度を低下させることでイオン伝導度が向上するのではないかとの着想を得た。そこで、非特許文献１に記載されたような分岐構造のポリカチオンを合成し、そのイオン伝導度を測定したところ、予想に反してイオン伝導度は十分に向上しなかった。本発明者は、この原因について鋭意検討してきた。
【0016】
その結果、非特許文献１に記載されたような分岐構造のポリカチオンでは、カチオン基同士が分岐中心近傍に固定されると複数の正電荷が生み出す大きな静電場が強い静電相互作用を生み出し、これがイオン伝導度の向上を妨げている可能性があることを見出した。
【0017】
これに対し、本発明に係るイオン液体（以下「本イオン液体」ともいう。）は、後述する式１で表されるポリカチオンを含み、上記ポリカチオンは、複数のカチオン基を有し、それぞれの１価のカチオン基は、分岐中心であるＭ１で表される基との間に、（ポリ）オキシアルキレン基（－Ｏ－Ｒ１－）ｎからなる「スペーサー」を介して結合されている。
このスペーサーは、所定の長さを有し、かつ、エーテル結合に起因する柔軟性を併せ持つため、カチオン基同士が分岐中心近傍に固定されるのを抑制する効果を有する。
このスペーサーは、所定の長さを有し、かつ、エーテル結合に起因する柔軟性を併せ持つため、カチオン基同士が分岐中心近傍に固定されるのを抑制する効果を有する。
【0018】
そのため、本イオン液体においては上記の大きな静電場が形成されにくいものと推測される。また、本イオン液体は分岐構造であるために、粘度も低くなりやすい。このような理由から、本イオン液体は優れた（高い）イオン伝導度を有するものと推測される。
以下では、本イオン液体における各成分、本イオン液体の合成方法等について詳述する。
以下では、本イオン液体における各成分、本イオン液体の合成方法等について詳述する。
【0019】
本イオン液体は、１価のカチオン基を複数有する多価のカチオン（以下、単に「ポリカチオン」ともいう。）と、対アニオンとの間に形成される塩である。ポリカチオンは４つのカチオン基を有するので、対アニオンは、合計で－４の電荷を提供し、イオン液体全体としては電荷が均衡する。本イオン液体において対アニオンはモノアニオンであることが好ましい。
なお、本明細書において、イオン液体とは、１００℃以下で液体である塩を意味し、２５℃以下で液体である塩がより好ましい。
なお、本明細書において、イオン液体とは、１００℃以下で液体である塩を意味し、２５℃以下で液体である塩がより好ましい。
【0020】
本明細書におけるポリカチオン、ポリアニオンという用語は、特定の全電荷を有する一つの荷電イオン種、すなわち、＋４のイオン、及び、－４のイオンは包含しない。
むしろ、少なくとも４つの別々の１価のカチオン基を有し、各カチオン基が独立に中心基に共有結合している単一の分子を意味している。
なお、本明細書における「共有結合」という用語は、分子の２つの部分、たとえば、１価のカチオン基と中心基とが、共有結合していることを意味する。また、１価のカチオン基は、互いには直接共有結合を形成しないことが好ましく、中心基は電荷を持たないことが好ましい。
むしろ、少なくとも４つの別々の１価のカチオン基を有し、各カチオン基が独立に中心基に共有結合している単一の分子を意味している。
なお、本明細書における「共有結合」という用語は、分子の２つの部分、たとえば、１価のカチオン基と中心基とが、共有結合していることを意味する。また、１価のカチオン基は、互いには直接共有結合を形成しないことが好ましく、中心基は電荷を持たないことが好ましい。
【0021】
ポリカチオン中の１価のカチオン基は、それぞれ同じ電荷（＋１）を有する基である。なお、ポリカチオン中の１価のカチオン基（詳細は後述する）は、異なる種類の基であってもよいが、ポリカチオンは、全カチオン基が同じ電荷であり、かつ、同じ構造でもあることが好ましい。なお、その場合であっても、対イオンは同じものである必要はない。
【0022】
（ポリカチオン）
本イオン液体が含有するポリカチオンは、以下の式１で表されるポリカチオンである。
本イオン液体が含有するポリカチオンは、以下の式１で表されるポリカチオンである。
【化1】
【0023】
式１中、Ｍ１は炭素原子、又は、４価の基を表し、Ｒ１は炭素数が１～１０個のアルキレン基を表し、Ａ１は、１価のカチオン基を表し、ｎは１～４の整数を表し、複数あるＲ１、及び、Ａ１、並びに、ｎはそれぞれ互いに同一でも異なってもよい。
【0024】
Ｍ１の４価の基としては、特に制限されないが、以下の式（４ＢＬ）で表される基が挙げられる。
【化2】
【0025】
式４ＢＬ中、Ｌ４は炭素原子、又は、４価の基を表す。Ｔ４は単結合又は２価の基を表し、４個のＴ４は互いに同一であってもよく異なっていてもよい。但し、Ｌ４が炭素原子であって、Ｔ４が単結合である形態は式４ＢＬで表される基には含まれないものとする。
【0026】
Ｌ４としては、特に制限されないが、４価の炭化水素基、なかでも炭素数１～１０個の４価の炭化水素基が好ましい。なお、炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が好ましい。なお、炭化水素基にはヘテロ原子（例えば、－Ｏ－）が含まれていてもよい。
【0027】
なかでも、分子同士の相互作用（π－πスタッキング相互作用等）を弱めるという観点で、分岐中心であるＭ１が平面構造をとりにくいことが好ましく、このような構造をより取りにくい点で、上記炭化水素基としては、芳香環を有さず、かつ、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基が好ましく、ヘテロ原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基がより好ましく、ヘテロ原子を有しない脂肪族炭化水素基が更に好ましい。
【0028】
Ｍ１が４価の場合、Ｍ１の全体に含まれる炭素原子の数としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、１～１２個が好ましい。
式４ＢＬで表される基の具体例としては、ペンタエリスリトール残基、及び、ジトリメチロールプロパン残基等が挙げられる。
式４ＢＬで表される基の具体例としては、ペンタエリスリトール残基、及び、ジトリメチロールプロパン残基等が挙げられる。
【0029】
式４ＢＬ中、Ｔ４で表される２価の基としては、例えば、－Ｃ（Ｏ）－、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（Ｏ）－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ２－（Ｒ２は水素原子又は１価の有機基を表す）、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、及び、これらの組み合わせ等であってもよい。
【0030】
Ｒ１は炭素数１～１０のアルキレン基を表し、（－Ｏ－Ｒ１－）ｎで表される（ポリ）オキシアルキレン基はすでに説明した「スペーサー」としての機能を有する。
上記スペーサーによりＡ１で表されるカチオン基が分岐中心近傍により固定されにくく、結果としてより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られやすい点で、ｎが１（すなわち、スペーサーがオキシアルキレン基）である場合には、Ｒ１の炭素数としては１～８個であることが好ましく、炭素数が１～８個の直鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数が１～５個の直鎖状のアルキレン基であることが更に好ましく、炭素数が２～４個の直鎖状のアルキレン基が特に好ましい。
上記スペーサーによりＡ１で表されるカチオン基が分岐中心近傍により固定されにくく、結果としてより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られやすい点で、ｎが１（すなわち、スペーサーがオキシアルキレン基）である場合には、Ｒ１の炭素数としては１～８個であることが好ましく、炭素数が１～８個の直鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数が１～５個の直鎖状のアルキレン基であることが更に好ましく、炭素数が２～４個の直鎖状のアルキレン基が特に好ましい。
【0031】
また、ｎが２以上（すなわち、スペーサーがポリオキシアルキレン基）である場合には、Ｒ１の炭素数としては１～４個であることが好ましく、Ｒ１は炭素数が１～４個の直鎖状のアルキレン基がより好ましく、Ｒ１の炭素数が１個又は２個（メチレン基、又は、エチレン基）が更に好ましい。
【0032】
なお、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、ポリカチオンが有する４つの「スペーサー」は同一でも異なってもよく、なかでも、スペーサーが互いに異なると、ポリカチオンの対称性が下がり、規則構造をより作りにくくなり、結果としてより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、より好ましい。
【0033】
式１中Ａ１は、１価のカチオン基を表す。１価のカチオン基は、＋１の電荷を有する基を意味し、その結果、ポリカチオン全体としては、＋４の電荷を有することとなる。
この１価のカチオン基としては、特に制限されないが、例えば、カルボシクリル、ヘテロシクリル、第４級アンモニウム、プロトン化第３級アミン、ホスホニウム、及び、アルソニウム基等が挙げられる。
この１価のカチオン基としては、特に制限されないが、例えば、カルボシクリル、ヘテロシクリル、第４級アンモニウム、プロトン化第３級アミン、ホスホニウム、及び、アルソニウム基等が挙げられる。
【0034】
なお、本明細書において、カルボシクリルとは、単独で、又は、他の用語と組み合わされて、５～１４個の炭素環原子（「環原子」は、互いに結合して環状置換基の単環、又は、多環を形成する原子である）を含む、飽和環状（すなわちシクロアルキル）、部分飽和環状（すなわちシクロアルケニル）、又は、完全不飽和（すなわちアリール）のヒドロカルビル置換基を意味する。
カルボシクリルは、環一個の（単環）構造でも多環構造でもよい。
カルボシクリルは、環一個の（単環）構造でも多環構造でもよい。
【0035】
カルボシクリルは、単環構造でもよく、典型的には５～７個の環原子を含み、５～６個の環原子を含むことが好ましく、５～６個の環原子を含むことがより好ましい。このような単環カルボシクリルの例としては、シクロペンチル（シクロペンタニル）、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキシル（シクロヘキサニル）、シクロヘキセニル、シクロヘキサジエニル、及び、フェニル等が挙げられる。
【0036】
又は、カルボシクリルは多環式、すなわち２環以上の環を含んでいてもよい。多環カルボシクリルの例としては、架橋カルボシクリル、縮合カルボシクリル、スピロ環カルボシクリル、及び、分離カルボシクリル等が挙げられる。
スピロ環カルボシクリルでは、１個の原子が異なる２つの環に共有される。スピロ環カルボシクリルの例としては、スピロペンタニルがある。架橋カルボシクリルでは、環は少なくとも２個の隣接しない共通原子を共有する。架橋カルボシクリルの例としては、ビシクロ［２．２．１］ヘプタニル、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ－２－エニル、及び、アダマンタニル等が挙げられる。
スピロ環カルボシクリルでは、１個の原子が異なる２つの環に共有される。スピロ環カルボシクリルの例としては、スピロペンタニルがある。架橋カルボシクリルでは、環は少なくとも２個の隣接しない共通原子を共有する。架橋カルボシクリルの例としては、ビシクロ［２．２．１］ヘプタニル、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ－２－エニル、及び、アダマンタニル等が挙げられる。
【0037】
縮合環カルボシクリル系では、２つの環が１つの共通結合を共有するように、複数の環が互いに縮合される。２重縮合、又は、３重縮合環カルボシクリルの例としては、ナフタレニル、テトラヒドロナフタレニル（テトラリニル）、インデニル、インダニル（ジヒドロインデニル）、アントラセニル、フェナントレニル、及び、デカリニル等が挙げられる。分離カルボシクリルでは、環が分離されて独立し、共通原子を共有しないが、環の間にリンカーが存在する。
【0038】
また、本明細書において、「ヘテロシクリル」という用語は、単独で、又は、他の用語と組み合わされて、合計５～１４個の環原子を含む、飽和環状構造（すなわちヘテロシクロアルキル基）、部分飽和環状構造（すなわちヘテロシクロアルケニル基）、又は、完全不飽和環状構造（すなわちヘテロアリール基）を意味する。
これらの環原子の少なくとも１個は、ヘテロ原子（すなわちＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｏ、Ｓ、及び、Ｓｉ）であり、残りの環原子は、炭素、酸素、窒素、及び、硫黄からなる群から独立に選択される原子である。ヘテロシクリルは環一個の（単環）構造でも多環構造でもよい。
これらの環原子の少なくとも１個は、ヘテロ原子（すなわちＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｏ、Ｓ、及び、Ｓｉ）であり、残りの環原子は、炭素、酸素、窒素、及び、硫黄からなる群から独立に選択される原子である。ヘテロシクリルは環一個の（単環）構造でも多環構造でもよい。
【0039】
ヘテロシクリルという用語は、ピリジニウム、ピリダジニウム、ピリミジニウム、ピラジニウム、イミダゾリウム、ピラゾリウム、チアゾリウム、オキサゾリウム、及び、トリアゾリウムのようなプロトン化ヘテロシクリルを包含する。
【0040】
なかでも、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、１価のカチオン基としては、以下の各式からなる群より選択される基が好ましい。
【0041】
【化3】
【0042】
上記式中、＊は結合位置を表す。
上記式中、Ｌ７は単結合、又は、２価の基を表し、２価の基としてはすでに説明したＴ４の２価の基と同様の基が挙げられ、好適形態も同様である。なかでも、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、Ｌ７としては単結合が好ましい。
上記式中、Ｌ７は単結合、又は、２価の基を表し、２価の基としてはすでに説明したＴ４の２価の基と同様の基が挙げられ、好適形態も同様である。なかでも、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、Ｌ７としては単結合が好ましい。
【0043】
式中Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、及び、Ｒｎは、それぞれ独立に水素原子、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数１～１０個の炭化水素基を表す。なかでも、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及び、Ｒ３Ａで表される基の炭素数としては炭素数が１～４個の炭化水素基がより好ましい。Ｒｎとしては、水素原子が好ましい。
【0044】
カチオン基としては、更に優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、以下の式２Ａ～式２Ｅで表される基からなる群より選択される少なくとも１種の基が好ましい。
【化4】
【0045】
式２Ａ～式２Ｅ中＊は結合位置を表す。
式２Ａ～式２Ｅ中、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、及び、Ｒｎは、それぞれ独立に水素原子、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数１～１０個の炭化水素基を表す。
なかでもより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及び、Ｒ３Ａで表される基の炭素数としては１～３個が好ましく、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及び、Ｒ３Ａで表される基としては、炭素数が１～３個の炭化水素基がより好ましい。Ｒｎとしては、水素原子が好ましい。
式２Ａ～式２Ｅ中、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、及び、Ｒｎは、それぞれ独立に水素原子、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数１～１０個の炭化水素基を表す。
なかでもより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及び、Ｒ３Ａで表される基の炭素数としては１～３個が好ましく、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及び、Ｒ３Ａで表される基としては、炭素数が１～３個の炭化水素基がより好ましい。Ｒｎとしては、水素原子が好ましい。
【0046】
（ポリカチオンの好適形態１）
より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、ポリカチオンとしては以下の式３で表されるポリカチオンが好ましい。
より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、ポリカチオンとしては以下の式３で表されるポリカチオンが好ましい。
【0047】
【化5】
【0048】
式３中、Ａ２はすでに説明した式２Ａ～式２Ｅからなる群より選択される少なくとも１種の基を表し、Ｒ４は炭素数１～１０個のアルキレン基を表し、ｐは１～４の整数を表す。なお、上記式中、複数あるＡ２、Ｒ４、及び、ｐはそれぞれ同一でも異なってもよく、特に、Ｒ４が異なる場合、すでに説明した「スペーサー」が各分岐ごとに異なる形態となり、ポリカチオンが規則構造をより作りにくく、結果としてより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で好ましい。
【0049】
Ｒ４の炭素数１～１０個のアルキレン基としては特に制限されないが、すでに説明した式１中のＲ１と同様の基が挙げられ、好適形態も同様である。また、式３中ｐは、式１中における「ｎ」と同様であり、好適形態も同様である。
すなわち、ｐが１のときのＲ４の好適形態、及び、ｐが２以上のときのＲ４の好適形態は、それぞれｎが１のときのＲ１の好適形態、及び、ｎが２以上のときのＲ１の好適形態と同様である。
すなわち、ｐが１のときのＲ４の好適形態、及び、ｐが２以上のときのＲ４の好適形態は、それぞれｎが１のときのＲ１の好適形態、及び、ｎが２以上のときのＲ１の好適形態と同様である。
【0050】
（ポリカチオンの好適形態２）
更に優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、ポリカチオンとしては、以下の式４で表されるポリカチオンが好ましい。
更に優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、ポリカチオンとしては、以下の式４で表されるポリカチオンが好ましい。
【0051】
【化6】
【0052】
式４中、Ｒ４は炭素数１～１０個のアルキレン基を表し、ｐは１～４の整数を表し、それぞれ、式３中の各記号と同義であり、好適形態も同様である。
【0053】
式４中、ＸはＣＲｍ、又は、Ｎを表し、Ｒｎは水素原子、又は、アルキル基であり、Ｒ１Ｂ、Ｒｍ、及び、Ｒｎはそれぞれ独立にヘテロ原子を有していてもよい炭素数１～１０個の炭化水素基、又は、水素原子を表し、複数あるＲ４、Ｒ１Ｂ、Ｒｎ、及び、ｐはそれぞれ同一でも異なってもよい。
特に、Ｒ４が異なる場合、すでに説明した「スペーサー」が各分岐ごとに異なる形態となり、ポリカチオンが規則構造をより作りにく、結果としてより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で好ましい。
特に、Ｒ４が異なる場合、すでに説明した「スペーサー」が各分岐ごとに異なる形態となり、ポリカチオンが規則構造をより作りにく、結果としてより優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で好ましい。
【0054】
Ｒ１Ｂ、及び、Ｒｎは、それぞれ、式２Ａ中におけるＲ１Ａ、及び、Ｒｎと同義であり、好適形態も同様である。
Ｒｍとしては、水素原子、又は、炭素数が１～１０個のアルキル基が好ましい。
Ｒｍとしては、水素原子、又は、炭素数が１～１０個のアルキル基が好ましい。
【0055】
（対アニオン）
本イオン液体は対アニオンを含有する。アニオンとしては１価のアニオンであってもポリアニオン（多価アニオン）であってもよいが、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、１価のアニオンが好ましい。
すなわち、本イオン液体は、下記式１Ｂで表されることが好ましい。なお、式１Ｂにおいて、カチオン基Ａ１はそれぞれ１価のカチオンであり、ポリカチオンとしては＋４の電荷を有し、一方、アニオン全体では－４の電荷を有している。このためイオン液体全体としては、電荷が均衡している。
本イオン液体は対アニオンを含有する。アニオンとしては１価のアニオンであってもポリアニオン（多価アニオン）であってもよいが、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、１価のアニオンが好ましい。
すなわち、本イオン液体は、下記式１Ｂで表されることが好ましい。なお、式１Ｂにおいて、カチオン基Ａ１はそれぞれ１価のカチオンであり、ポリカチオンとしては＋４の電荷を有し、一方、アニオン全体では－４の電荷を有している。このためイオン液体全体としては、電荷が均衡している。
【0056】
【化7】
【0057】
なお、式１Ｂ中、Ｍ１、Ｒ１、Ａ１、及び、ｎは、式１中における各記号と同義であり、好適形態も同様である。また、式１Ｂ中、Ｘ－は対アニオン、すなわち、上記１価のアニオンを表す。
【0058】
１価のアニオンとしては特に制限されないが、例えば、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ－等のスルホニルイミド化物イオン；ＯＨ－、ＳＣＮ－、ＢＦ４
－、ＰＦ６
－、ＣｌＯ４
－、ＣＨ３ＳＯ３
－、ＣＦ３ＳＯ３
－、及び、ＣＦ３ＣＯＯ－等が挙げられる。
【0059】
なかでも、より優れた本発明の効果を有するイオン液体が得られる点で、アニオンとしては、ＳＣＮ－、Ｃ（ＣＮ）３
－、（ＮＣ）２Ｎ－、ＮＯ３
－、ＨＳＯ４
－、ＣＨ３ＳＯ３
－、ＣＨ３ＳＯ４
－、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＢＦ４
－、ＰＦ６
－、ＣＦ３ＢＦ３
－、ＣＦ３ＳＯ３
－、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンが好ましく、フッ素原子を含有する含フッ素アニオンがより好ましく、ＣＦ３ＣＯＯ－、ＢＦ４
－、ＰＦ６
－、ＣＦ３ＢＦ３
－、ＣＦ３ＳＯ３
－、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、及び、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－（ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン；「ＴＦＳＩ－」）からなる群より選択される少なくとも１種のアニオンが更に好ましい。
【0060】
アニオンがフッ素原子を含有すると負電荷が対イオン全体に広がりやすく、その結果静電場が弱くなるためにカチオン・アニオン間の静電相互作用が弱まりイオン液体の粘度が下がる。結果としてイオン伝導度のより高いイオン液体が得られやすい。
【0061】
（本イオン液体の合成方法）
式１で表されるポリカチオンを有するイオン液体は例えば以下の方法により合成できる。
式１で表されるポリカチオンを有するイオン液体は例えば以下の方法により合成できる。
【0062】
まず、式ｓｃｈ１で表される反応により式Ｃで表される中間体化合物Ｃが合成される。なお、下記式中、Ｑ１～Ｑ４は互いに同一でも異なってもよい脱離基であり、Ｍ２は４価の基であり、Ｒ１、及び、ｎは、式１中のＲ１で表される基、及び、ｎと同義であり、好適形態も同様である。
Ｑ１～Ｑ４の脱離基としては例えばハロゲン原子が挙げられる。
また、Ｍ２には、４つのメチレン基が直接結合しており、これは、すでに説明した４ＢＬで表される基のうち、Ｔ４がメチレン基である場合のＭ１に相当し、Ｍ２と直接結合する４つのメチレン基とを合わせてＭ１の一形態を示している。
また、ＰＧ１はヒドロキシ基の保護基である。
Ｑ１～Ｑ４の脱離基としては例えばハロゲン原子が挙げられる。
また、Ｍ２には、４つのメチレン基が直接結合しており、これは、すでに説明した４ＢＬで表される基のうち、Ｔ４がメチレン基である場合のＭ１に相当し、Ｍ２と直接結合する４つのメチレン基とを合わせてＭ１の一形態を示している。
また、ＰＧ１はヒドロキシ基の保護基である。
【0063】
【化8】
【0064】
式ｓｃｈ１では、まず、式Ａで表される化合物を強塩基（例えば、水素化ナトリウム等）の存在下、非プロトン性極性溶媒（例えば、ＤＭＦ；ジメチルホルムアミド）に溶解し、式Ｂで表されるポリオール化合物と反応させる、すなわちウィリアムソンエーテル化が行われる。更に、ヒドロキシ基を脱保護することにより、式Ｃで表される中間体化合物Ｃが合成できる。
【0065】
使用できる保護基、及び、脱保護反応としては、特に制限されないが、例えば、プロテクティブ・グループス・イン・オルガニック・シンセシス第４版（ジョン・ウィリー・アンド・サンズ出版）ｐ．３６７－４３０（ＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ ＧＲＯＵＰＳ ｉｎ ＯＲＧＡＮＩＣ ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ ４ｔｈＥｄ．（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ ＆ ＳＯＮＳ）ｐ．３６７－４３０）に示されるような保護基、及び、脱保護反応が使用できる。
【0066】
次に、中間体化合物Ｃのヒドロキシ基をｐ－トルエンスルホニル化（トシル化）する。トシル化の方法としては、例えば、塩基（トリエチルアミン、及びび、Ｎ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジン；ＤＭＡＰ等）の存在下に塩化パラトルエンスルホニル（ＴｓＣｌ）等と反応させる方法が挙げられる。
更に、式ｓｃｈ２に示したように、ＮａＩ／アセトンを用いたフィンケルシュタイン反応によって、式Ｄで表される中間体化合物Ｄが得られる。なお、上記のヨウ素化は一例であり、ヨウ素を使用する等、公知のヨウ素化法も使用できる。
また、ヨウ素化に代えてブロモ化を用いてもよく、この場合、公知のブロモ化法（四臭素化炭素、又は、Ｎ－ブロモコハク酸イミドを使用する方法等）も使用できる。
更に、式ｓｃｈ２に示したように、ＮａＩ／アセトンを用いたフィンケルシュタイン反応によって、式Ｄで表される中間体化合物Ｄが得られる。なお、上記のヨウ素化は一例であり、ヨウ素を使用する等、公知のヨウ素化法も使用できる。
また、ヨウ素化に代えてブロモ化を用いてもよく、この場合、公知のブロモ化法（四臭素化炭素、又は、Ｎ－ブロモコハク酸イミドを使用する方法等）も使用できる。
【0067】
更に、ヨウ素化に代えてクロロ化を用いてもよく、この場合、公知のクロロ化法（四塩化炭素、又は、Ｎ－クロロコハク酸イミドを使用する方法等）も使用できる。また、Ｎａｔｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２０１５， ７， ７３０のＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．に記載されているように、ハロゲン化物に変換せず、トシル化物、又は、メシル化物から下記ｓｃｈ３の反応へ移行してもよい。
【0068】
【化9】
【0069】
次に、上記中間体化合物Ｄとカチオン基を形成する化合物とを反応させて、（ポリ）カチオンを合成するとともに、アニオンを所望のアニオンに交換することで、所望のイオン液体が得られる。この方法は一般に塩交換法と呼ばれている。上記反応の一例を以下ｓｃｈ３に示すが、本合成方法は以下に限定されない。なお下記式中、ＹＸは塩化合物を表し、Ｙはカチオン成分、Ｘはアニオン成分を表す。
【0070】
【化10】
【0071】
なお、より具体的な合成方法は、実施例に記載したとおりであるが、上記以外にも、例えば、本イオン液体の合成方法としては、特開２０１４－１５９４５３号公報の０３５３～０３９８段落に記載の方法も参照でき、上記内容は本明細書に組み込まれる。
【実施例】
【0072】
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
【0073】
［ポリカチオン１を含有する化合物１の合成］
以下に示した方法によりポリカチオン１を含有する化合物１を合成した。
以下に示した方法によりポリカチオン１を含有する化合物１を合成した。
【0074】
【化11】
【0075】
【化12】
【0076】
＜化合物１の合成 ステップ１＞
１２ｇの２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］エタノールを６０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に上記溶液を窒素置換した後、３．６ｇの水素化ナトリウム（オイルに分散したもの、６０質量％）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に５．３ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
１２ｇの２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］エタノールを６０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に上記溶液を窒素置換した後、３．６ｇの水素化ナトリウム（オイルに分散したもの、６０質量％）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に５．３ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0077】
次に、得られた精製物の７．３ｇと１．５ｇのパラトルエンスルホン酸ピリジニウムを２００ｍＬのメタノールに溶解し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、８０℃で１６時間撹拌した。次に、反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／アセトンの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物１－１を得た。収量は２．８ｇだった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．０６（ｂｒ，４Ｈ），３．３８－３．４８（ｍ，１６Ｈ）， ３．５６（ｂｒ，８Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．０６（ｂｒ，４Ｈ），３．３８－３．４８（ｍ，１６Ｈ）， ３．５６（ｂｒ，８Ｈ）．
【0078】
＜化合物１の合成 ステップ２＞
上記ステップ１で得られた中間生成物１－１の２．０ｇ、６．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．５０ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを１００ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、８．０ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、上記反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
上記ステップ１で得られた中間生成物１－１の２．０ｇ、６．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．５０ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを１００ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、８．０ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、上記反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0079】
次に、得られた精製物の５．５ｇと１８ｇのヨウ化ナトリウムとを１００ｍＬのアセトンに溶解し、溶液を得た。上記溶液を、窒素雰囲気下、６０℃で６０時間撹拌した。次に、上記溶液から溶媒を減圧留去し、濃縮物を得た。次に、上記濃縮物を１５０ｍＬのジクロロメタンと１５０ｍＬの蒸留水との間で分配精製し、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、上記回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、上記濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物１－２を得た。収量は４．２ｇだった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．３０（ｔ，８Ｈ），３．４５（ｓ，８Ｈ），３．６７（ｔ，８Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．３０（ｔ，８Ｈ），３．４５（ｓ，８Ｈ），３．６７（ｔ，８Ｈ）．
【0080】
＜化合物１の合成 ステップ３＞
上記ステップ２で得られた中間生成物１－２の１．５ｇと４．０ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン１を含有する化合物１を得た。収量は３．１ｇだった。
上記ステップ２で得られた中間生成物１－２の１．５ｇと４．０ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン１を含有する化合物１を得た。収量は３．１ｇだった。
【0081】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．４５（ｔ，１２Ｈ），３．２３（ｓ，８Ｈ），３．５６（ｔ，８Ｈ），４．１２－４．２６（ｍ，１６Ｈ），７．３４（ｔ，４Ｈ），７．４１（ｔ，４Ｈ），８．４３（ｓ，４Ｈ）；１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１５．６，４６．０，４６．２，５０．５，６９．８，７０．３，１２０．９（ｑ），１２３．０，１２４．０，１３６．３．
化合物１の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図１に示した。
化合物１の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図１に示した。
【0082】
なお、上記化合物１（及び、後述する化合物２～６）の合成スキームを以下の式にまとめて示した。
【化13】
【0083】
［ポリカチオン２を含有する化合物２の合成］
以下に示した方法によりポリカチオン２を含有する化合物２を合成した。
以下に示した方法によりポリカチオン２を含有する化合物２を合成した。
【0084】
【化14】
【0085】
【化15】
【0086】
＜化合物２の合成 ステップ３＞
化合物１の合成の「ステップ２」で得られた中間生成物１－２の１．５ｇと４．０ｍＬの１－ブチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌して反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去し、ポリカチオン２を含む化合物２を得た。収量は３．５ｇだった。
化合物１の合成の「ステップ２」で得られた中間生成物１－２の１．５ｇと４．０ｍＬの１－ブチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌して反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去し、ポリカチオン２を含む化合物２を得た。収量は３．５ｇだった。
【0087】
[ポリカチオン３を含有する化合物３の合成]
以下に示した方法によりポリカチオン３を含有する化合物３を合成した。
以下に示した方法によりポリカチオン３を含有する化合物３を合成した。
【0088】
【化16】
【0089】
【化17】
【0090】
＜化合物３の合成 ステップ１＞
１５ｇの２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］ブタノールを５０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、３．８ｇの水素化ナトリウム（オイルに分散した物、６０質量％）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に６．０ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
１５ｇの２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］ブタノールを５０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、３．８ｇの水素化ナトリウム（オイルに分散した物、６０質量％）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に６．０ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0091】
次に、得られた精製物の９．４ｇの精製物と１．５ｇのパラトルエンスルホン酸ピリジニウムを２００ｍＬのメタノールに溶解し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、８０℃で１６時間撹拌した。次に、反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／アセトン／メタノールの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物３－１を得た。収量は４．０ｇだった。
１Ｈ ＮＭＲ （４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．４６－１．５８（ｍ，１６Ｈ），２．７９（ｔ，４Ｈ），３．３０（ｓ，８Ｈ），３．３７（ｔ，８Ｈ），３．４８（ｑ，８Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ （４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．４６－１．５８（ｍ，１６Ｈ），２．７９（ｔ，４Ｈ），３．３０（ｓ，８Ｈ），３．３７（ｔ，８Ｈ），３．４８（ｑ，８Ｈ）．
【0092】
＜化合物３の合成 ステップ２＞
上記ステップ１で得られた中間生成物３－１の２．５ｇ、５．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．４５ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを１００ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、７．０ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、上記反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
上記ステップ１で得られた中間生成物３－１の２．５ｇ、５．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．４５ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを１００ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、７．０ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、上記反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0093】
次に、得られた精製物の４．５ｇと１３ｇのヨウ化ナトリウムとを１００ｍＬのアセトンに溶解し、溶液を得た。上記溶液を、窒素雰囲気下、６０℃で６０時間撹拌した。次に、上記溶液から溶媒を減圧留去し、濃縮物を得た。次に、上記濃縮物を１５０ｍＬのジクロロメタンと１５０ｍＬの蒸留水との間で分配精製し、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、上記回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、上記濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物３－２を得た。収量は３．５ｇだった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６）：δ＝１．５６（ｍ，８Ｈ），１．８２（ｍ，８Ｈ），３．２２－３．３１（ｍ，１６Ｈ），３．３５（ｔ，８Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６）：δ＝１．５６（ｍ，８Ｈ），１．８２（ｍ，８Ｈ），３．２２－３．３１（ｍ，１６Ｈ），３．３５（ｔ，８Ｈ）．
【0094】
＜化合物３の合成 ステップ３＞
上記ステップ２で得られた中間生成物３－２の１．５ｇと３．５ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン３を含有する化合物３を得た。収量は３．０ｇだった。
上記ステップ２で得られた中間生成物３－２の１．５ｇと３．５ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン３を含有する化合物３を得た。収量は３．０ｇだった。
【0095】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．４３－１．５４（ｍ，２０Ｈ），１．８６（ｍ，８Ｈ），３．３２（ｓ，８Ｈ），３．３６（ｔ，８Ｈ），４．０９－４．２０（ｍ，１６Ｈ），７．３７（ｔ，４Ｈ），７．４０（ｔ，４Ｈ），８．４５（ｓ，４Ｈ）；１３ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１５．４，２７．０，２７．８，４５．９，４６．３，５０．５，７０．７，７１．４，１２０．９（ｑ），１２３．２，１２３．４，１３５．９．
化合物３の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図２に示した。
化合物３の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図２に示した。
【0096】
［ポリカチオン４を含有する化合物４の合成］
以下に示した方法によりポリカチオン４を含有する化合物４を合成した。
以下に示した方法によりポリカチオン４を含有する化合物４を合成した。
【0097】
【化18】
【0098】
【化19】
【0099】
＜化合物４の合成 ステップ１＞
１４ｇの２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］ヘキサノールを５０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に上記溶液を窒素置換した後、３．０ｇの水素化ナトリウム（オイルに散したもの、６０質量％分）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に５．０ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
１４ｇの２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］ヘキサノールを５０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に上記溶液を窒素置換した後、３．０ｇの水素化ナトリウム（オイルに散したもの、６０質量％分）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に５．０ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0100】
次に、得られた精製物の９．０ｇの精製物と１．５ｇのパラトルエンスルホン酸ピリジニウムを２００ｍＬのメタノールに溶解し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、８０℃で１６時間撹拌した。次に、反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／アセトン／メタノールの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物４－１を得た。収量は４．２ｇだった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．２７－１．３８（ｍ，１６Ｈ），１．４２－１．５６（ｍ，１６Ｈ），２．６７（ｔ，４Ｈ），３．２８（ｓ，８Ｈ），３．３４（ｔ，８Ｈ），３．４６（ｑ，８Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．２７－１．３８（ｍ，１６Ｈ），１．４２－１．５６（ｍ，１６Ｈ），２．６７（ｔ，４Ｈ），３．２８（ｓ，８Ｈ），３．３４（ｔ，８Ｈ），３．４６（ｑ，８Ｈ）．
【0101】
＜化合物４の合成 ステップ２＞
上記ステップ１で得られた中間生成物４－１の２．５ｇ、４．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．３５ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを８０ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、５．５ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、上記反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
上記ステップ１で得られた中間生成物４－１の２．５ｇ、４．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．３５ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを８０ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、５．５ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、上記反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0102】
次に、得られた精製物の４．５ｇと１２ｇのヨウ化ナトリウムとを１００ｍＬのアセトンに溶解し、溶液を得た。上記溶液を、窒素雰囲気下、６０℃で６０時間撹拌した。次に、上記溶液から溶媒を減圧留去し、濃縮物を得た。次に上記濃縮物を１５０ｍＬのジクロロメタンと１５０ｍＬの蒸留水との間で分配精製し、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、上記回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に上記濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物４－２を得た。収量は３．６ｇだった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１．２８－１．４４（ｍ，１６Ｈ），１．５２（ｑ，８Ｈ），１．８１（ｑ，８Ｈ），３．１７（ｔ，８Ｈ），３．３０－３．３８（ｍ，１６Ｈ）．
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１．２８－１．４４（ｍ，１６Ｈ），１．５２（ｑ，８Ｈ），１．８１（ｑ，８Ｈ），３．１７（ｔ，８Ｈ），３．３０－３．３８（ｍ，１６Ｈ）．
【0103】
＜化合物４の合成 ステップ３＞
上記ステップ２で得られた中間生成物４－２の１．６ｇと３．２ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン４を含有する化合物４を得た。収量は２．９ｇだった。
上記ステップ２で得られた中間生成物４－２の１．６ｇと３．２ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン４を含有する化合物４を得た。収量は２．９ｇだった。
【0104】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．２５－１．４０（ｍ，１６Ｈ），１．４２－１．５４（ｍ，２０Ｈ），１．８１（ｑ，８Ｈ），３．２８（ｓ，８Ｈ），３．３２（ｔ，８Ｈ），４．１０（ｔ，８Ｈ），４．１６（ｑ，８Ｈ），７．３７（ｔ，４Ｈ），７．４０（ｔ，４Ｈ），８．４６（ｓ，４Ｈ）；１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１５．４，２６．３，２６．６，３０．２，３０．５，４５．９，４６．３，５０．６，７０．４，７２．０，１２０．９（ｑ），１２３．１，１２３．４，１３５．９．
化合物４の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図３に示した。
化合物４の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図３に示した。
【0105】
［ポリカチオン５を含有する化合物５の合成］
以下に示した方法によりポリカチオン５を含有する化合物５を合成した。
以下に示した方法によりポリカチオン５を含有する化合物５を合成した。
【0106】
【化20】
【0107】
【化21】
＜化合物５の合成 ステップ１＞
１３ｇの２－［２－［（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－２－イル）オキシ］エトキシ］エタノールを５０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに溶解し、溶液を得た。次に上記溶液を窒素置換した後、３．０ｇの水素化ナトリウム（オイルに分散したもの、６０質量％）を少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を室温で３０分撹拌した。次に、上記反応溶液に５．０ｇのペンタエリトリチルテトラブロミドを投入した後、窒素雰囲気下、１００℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物を蒸留水とジエチルエーテルの混合溶媒に分散し、分液漏斗で十分撹拌した後に有機溶媒層を回収した。得られた有機溶媒層を硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧濾過により回収した濾液を減圧濃縮して回収物を得た。回収物をヘキサン／アセトンの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0108】
次に、得られた精製物の８．０ｇと１．５ｇのパラトルエンスルホン酸ピリジニウムを１５０ｍＬのメタノールに溶解し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、８０℃で１６時間撹拌した。次に、反応溶液から溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／メタノールの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物５－１を得た。収量は３．６ｇだった。
【0109】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．１６（ｔ，４Ｈ），３．３８（ｓ，８Ｈ），３．４７－３．６２（ｍ，３２Ｈ）；１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝４６．３，６２．０，７０．８，７０．９，７１．９，７３．３．
【0110】
＜化合物５の合成 ステップ２＞
上記ステップ１で得られた中間生成物５－１の２．３ｇ、４．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．３５ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを６０ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、５．５ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
上記ステップ１で得られた中間生成物５－１の２．３ｇ、４．０ｍＬのトリエチルアミン、及び、０．３５ｇのＮ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジンを６０ｍＬのテトラヒドロフラン／ジクロロメタン混合溶媒に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、５．５ｇの塩化パラトルエンスルホニルを少しずつ加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、室温で１６時間撹拌した。次に、反応溶液に２００ｍＬの０．５規定塩酸水溶液を加えて混合液を得て、混合液を分液漏斗内で撹拌した後、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、精製物を得た。
【0111】
次に、得られた精製物の４．５ｇと１２ｇのヨウ化ナトリウムとを１００ｍＬのアセトンに溶解し、溶液を得た。上記溶液を、窒素雰囲気下、６０℃で６０時間撹拌した。次に、上記溶液から溶媒を減圧留去し、濃縮物を得た。次に、上記濃縮物を１５０ｍＬのジクロロメタンと１５０ｍＬの蒸留水との間で分配精製し、有機溶媒層を回収し、回収溶液を得た。次に、上記回収溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過し、溶媒を減圧留去して濃縮物を得た。次に、上記濃縮物をジクロロメタン／酢酸エチルの混合溶媒を用い、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物５－２を得た。収量は３．５ｇだった。
【0112】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．２９（ｔ，８Ｈ），３．３９（ｓ，８Ｈ），３．５３（ｔ，８Ｈ），３．５８（ｔ，８Ｈ），３．７０（ｔ，８Ｈ）．
【0113】
＜化合物５の合成 ステップ３＞
上記ステップ２で得られた中間生成物５－２の１．６ｇと３．５ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、分液漏斗内で１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に上記濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン５を含有する化合物５を得た。収量は３．０ｇだった。
上記ステップ２で得られた中間生成物５－２の１．６ｇと３．５ｍＬの１－エチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、分液漏斗内で１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に、１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に上記濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去して、ポリカチオン５を含有する化合物５を得た。収量は３．０ｇだった。
【0114】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１．４６（ｔ，１２Ｈ），３．３２（ｓ，８Ｈ），３．４８（ｍ，８Ｈ），３．５６（ｍ，８Ｈ），３．７８（ｔ，８Ｈ），４．１７（ｑ，８Ｈ），４．２５（ｔ，８Ｈ），７．４０（ｔ，４Ｈ），７．４１（ｔ，４Ｈ），８．４８（ｓ，４Ｈ）；１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝１５．５，４５．９，４６．４，５０．５，６９．４，７０．６，７１．０，７１．８，１２０．９（ｑ），１２２．８，１２４．１，１３６．３．
化合物５の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図４に示した。
化合物５の１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルを図４に示した。
【0115】
［ポリカチオン６を含有する化合物６の合成］
以下に示した方法によりポリカチオン６を含有する化合物６を合成した。
以下に示した方法によりポリカチオン６を含有する化合物６を合成した。
【0116】
【化22】
【0117】
【化23】
＜化合物６の合成 ステップ３＞
上記化合物５の合成における「ステップ２」で得られた中間生成物５－２の１．５ｇと４．０ｍＬの１－ブチルイミダゾールとを混合し、混合液を得た。次に、上記混合液を窒素雰囲気下、１００℃で７２時間撹拌して反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を１５０ｍＬの蒸留水で希釈した後、１００ｍＬのジクロロメタンを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を４回繰り返した。更に１００ｍＬのジエチルエーテルを加えて分液漏斗内で撹拌し、有機溶媒層を捨てる操作を３回繰り返した。次に、水溶液層を回収し、１０ｍＬの蒸留水に溶かした１０ｇのリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを添加して溶液を得た。次に、上記溶液を１時間撹拌した後、溶液を減圧蒸留により濃縮し、濃縮物を得た。次に、濃縮物を遠心分離して有機物成分を沈殿させ、上澄みを除去して、回収物を得た。次に、上記回収物をアセトンに溶解した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去し、ポリカチオン６を含有する化合物６を得た。収量は３．５ｇだった。
【0118】
［参照化合物Ａの合成］
ペンタエリスリチルテトラアジド（９０ｍｇ）と３－（２－メトキシエトキシ）－１－プロピン（２２０ｍｇ）をアセトニトリル（２ｍＬ）に溶解させ、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素置換した後、５水和硫酸銅（２５ｍｇ）とアスコルビン酸ナトリウム（４０ｍｇ）を加えた。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、４０℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から固体成分を濾過により除去し、濾液を得た。次に、濾液に金属スカベンジャー（Ｓｉ－トリスアミン，バイオタージ社）を加え、１時間撹拌し、溶液を得た。次に、上記溶液を濾過し、溶媒を減圧留去し、回収物を得た。次に、上記回収物をヘキサン／アセトンとアセトン／メタノールの混合溶媒を使ってシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物を得た。次に、得られた中間生成物（０．１４ｇ）をアセトニトリル（０．３ｍＬ）に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、ヨードメタン（０．３ｍＬ）を加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、９０℃で４時間撹拌した。次に、上記反応溶液を２０ｍＬの水で希釈し、希釈済み溶液を得た。次に、上記希釈済み反応溶液を分液ロートを使ってエーテル（１０ｍＬ×３）と撹拌した。次に、水溶液層を回収した後、１．０ｇのビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムを加え、１時間撹拌し、濁った溶液を得た。次に、上記濁った溶液を遠心分離にかけ、上澄みを除去し、沈殿物を得た。次に、上記沈殿物をアセトンに溶解し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾過し、溶媒を留去することで０．３４ｇの参照化合物Ａを得た。
ペンタエリスリチルテトラアジド（９０ｍｇ）と３－（２－メトキシエトキシ）－１－プロピン（２２０ｍｇ）をアセトニトリル（２ｍＬ）に溶解させ、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素置換した後、５水和硫酸銅（２５ｍｇ）とアスコルビン酸ナトリウム（４０ｍｇ）を加えた。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、４０℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液から固体成分を濾過により除去し、濾液を得た。次に、濾液に金属スカベンジャー（Ｓｉ－トリスアミン，バイオタージ社）を加え、１時間撹拌し、溶液を得た。次に、上記溶液を濾過し、溶媒を減圧留去し、回収物を得た。次に、上記回収物をヘキサン／アセトンとアセトン／メタノールの混合溶媒を使ってシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物を得た。次に、得られた中間生成物（０．１４ｇ）をアセトニトリル（０．３ｍＬ）に溶解し、溶液を得た。次に、上記溶液を窒素置換した後、ヨードメタン（０．３ｍＬ）を加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、９０℃で４時間撹拌した。次に、上記反応溶液を２０ｍＬの水で希釈し、希釈済み溶液を得た。次に、上記希釈済み反応溶液を分液ロートを使ってエーテル（１０ｍＬ×３）と撹拌した。次に、水溶液層を回収した後、１．０ｇのビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムを加え、１時間撹拌し、濁った溶液を得た。次に、上記濁った溶液を遠心分離にかけ、上澄みを除去し、沈殿物を得た。次に、上記沈殿物をアセトンに溶解し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾過し、溶媒を留去することで０．３４ｇの参照化合物Ａを得た。
【0119】
【化24】
【0120】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．３０（ｓ，１２Ｈ），３．５５（ｍ，８Ｈ），３．７４（ｍ．８Ｈ），４．３７（ｓ，１２Ｈ），４．７６（ｓ，８Ｈ），４．８４（ｓ，８Ｈ），８．４８（ｓ，４Ｈ）；１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝４０．２，４６．５，５２．０，５８．９，６０．９，７１．５，７２．２，１２０．８（ｑ），１３３．４，１４２．６．
【0121】
［参照化合物Ｂの合成］
１，２－ビス（２－アジドエトキシ）エタン（１．０ｇ）をアセトニトリル（５ｍＬ）に溶解させ、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素置換した後、５水和硫酸銅（７５ｍｇ）、アスコルビン酸ナトリウム（１２５ｍｇ）とメチルプロパジルエーテル（０．５ｍＬ）を加えた。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、４０℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液をジクロロメタンで希釈した後、固体成分を濾過により除去し、濾液を得た。次に、上記濾液に金属スカベンジャー（Ｓｉ－トリスアミン，バイオタージ社）を加え、１時間撹拌し、溶液を得た。次に、上記溶液を濾過し、溶媒を減圧留去し、回収物を得た。次に、上記回収物をヘキサン／酢酸エチルと酢酸エチル／メタノールの混合溶媒を使ってシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物Ｂ１を得た。
１，２－ビス（２－アジドエトキシ）エタン（１．０ｇ）をアセトニトリル（５ｍＬ）に溶解させ、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素置換した後、５水和硫酸銅（７５ｍｇ）、アスコルビン酸ナトリウム（１２５ｍｇ）とメチルプロパジルエーテル（０．５ｍＬ）を加えた。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、４０℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液をジクロロメタンで希釈した後、固体成分を濾過により除去し、濾液を得た。次に、上記濾液に金属スカベンジャー（Ｓｉ－トリスアミン，バイオタージ社）を加え、１時間撹拌し、溶液を得た。次に、上記溶液を濾過し、溶媒を減圧留去し、回収物を得た。次に、上記回収物をヘキサン／酢酸エチルと酢酸エチル／メタノールの混合溶媒を使ってシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物Ｂ１を得た。
【0122】
次に、得られた中間生成物Ｂ１（０．２５ｇ）と４，７，１０，１３－テトラオキサヘキサデカ－１，１５－ジイン（０．１０ｇ）をアセトニトリル（２ｍＬ）に溶解し、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素置換した後、５水和硫酸銅（１０ｍｇ）、アスコルビン酸ナトリウム（２０ｍｇ）を加えた。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、５０℃で２４時間撹拌した。次に、上記反応溶液をジクロロメタンで希釈した後、固体成分を濾過により除去し、濾液を得た。次に、上記濾液に金属スカベンジャー（Ｓｉ－トリスアミン，バイオタージ社）を加え、１時間撹拌し、溶液を得た。次に、上記溶液を濾過し、溶媒を減圧留去して回収物を得た。次に、上記回収物をヘキサン／アセトンとアセトン／メタノールの混合溶媒を使ってシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、中間生成物Ｂ２を得た。
【0123】
次に、上記中間生成物Ｂ２（０．２６ｇ）をアセトニトリル（０．５ｍＬ）に溶解させ、反応溶液を得た。次に、上記窒素置換した後、ヨードメタン（０．５ｍＬ）を加え、反応溶液を得た。次に、上記反応溶液を窒素雰囲気下、９０℃で３時間撹拌した。次に、上記反応溶液を３０ｍＬの水で希釈して希釈済み反応溶液を得た。次に、上記希釈済み反応溶液を分液ロートを使ってエーテル（２０ｍＬ×３）と撹拌した。次に、水溶液層を回収した後、１．７ｇのビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムを加え、１時間撹拌し、濁った溶液を得た。次に、上記濁った溶液を遠心分離にかけ、上澄みを除去し、沈殿物を得た。次に、上記沈殿物をアセトンに溶解し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濾過し、溶媒を留去することで０．４３ｇの参照化合物Ｂを得た。
【0124】
【化25】
【0125】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３．４１（ｓ，６Ｈ），３．５３－３．５７（ｍ，１２Ｈ），３．５９（ｍ，４Ｈ），３．６６（ｍ，４Ｈ），３．８６（ｔ，８Ｈ），４．１８（ｓ，６Ｈ），４．２０（ｓ，６Ｈ），４．６４（ｓ，４Ｈ），４．６６（ｔ，８Ｈ），４．７４（ｓ，４Ｈ），８．３２（ｓ，４Ｈ）；１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＮ）：δ＝３９．１，３９．２，５４．６，５９．４，６１．０，６２．４，６８．５，６８．５，７０．６，７０．８，７１．０，７１．２，１２０．８（ｔ），１３０．５，１４１．４，１４１．５．
【0126】
［評価］
上記のようにして得られた化合物１～６、参照化合物Ａ、及び、参照化合物Ｂについて以下の方法により評価した。
上記のようにして得られた化合物１～６、参照化合物Ａ、及び、参照化合物Ｂについて以下の方法により評価した。
【0127】
（イオン伝導度）
イオン伝導度はソーラトロン社製インピーダンスアナライザＳＩ１２６０と１２９６誘電インターフェースシステムを使って測定した。
サンプルはソーラトロン社製サンプルホルダ１２９６２Ａのディスク状電極（直径５ｍｍ）に挟んで測定した。電極間距離は３００μｍに設定した。１０ｍＶの交流電位を周波数１Ｈｚから１ＭＨｚまで変化させて測定した。サンプルホルダはエスペック社製のプログラム制御可能な恒温槽ＳＨ－２２１の中に設置し、高温層内を乾燥窒素で満たした。測定開始前に１０５℃で１時間処理することでサンプルを乾燥させた。恒温槽温度を１００℃から１０℃まで２０℃／時間でゆっくり低下させながらインピーダンス測定を行った。データは解析ソフトＺＶｉｅｗ Ｖｅｒ．３．３ｃで処理した。
イオン伝導度はソーラトロン社製インピーダンスアナライザＳＩ１２６０と１２９６誘電インターフェースシステムを使って測定した。
サンプルはソーラトロン社製サンプルホルダ１２９６２Ａのディスク状電極（直径５ｍｍ）に挟んで測定した。電極間距離は３００μｍに設定した。１０ｍＶの交流電位を周波数１Ｈｚから１ＭＨｚまで変化させて測定した。サンプルホルダはエスペック社製のプログラム制御可能な恒温槽ＳＨ－２２１の中に設置し、高温層内を乾燥窒素で満たした。測定開始前に１０５℃で１時間処理することでサンプルを乾燥させた。恒温槽温度を１００℃から１０℃まで２０℃／時間でゆっくり低下させながらインピーダンス測定を行った。データは解析ソフトＺＶｉｅｗ Ｖｅｒ．３．３ｃで処理した。
【0128】
【0129】
参照化合物Ａはスペーサを介さずに正電荷部位を導入した４分岐化合物の例であり、参照化合物Ｂは直鎖状に４つの正電荷部位を配置した場合の例である。
化合物５に示すように、スペーサを導入することにより、大きくイオン伝導度が改善されることが分かる。
化合物５に示すように、スペーサを導入することにより、大きくイオン伝導度が改善されることが分かる。
【0130】
また、表１には、化合物１～６のガラス転移温度（示唆走査熱量計の測定結果から算出したもの）、熱分解温度（５％重量損失温度）、並びに、２５℃、及び、１００℃におけるイオン伝導度を示した。化合物１～６のいずれも室温で液体状態であり、ガラス転移温度は－５０℃以下で、融点は観測されなかった。
熱分解温度は３００℃を超えた。
なお、参照化合物Ｂの２５℃でのイオン伝導度は９．６×１０－５Ｓｃｍ－１であり、化合物１～６のいずれも参照化合物Ｂのイオン伝導度を上回っていた。
熱分解温度は３００℃を超えた。
なお、参照化合物Ｂの２５℃でのイオン伝導度は９．６×１０－５Ｓｃｍ－１であり、化合物１～６のいずれも参照化合物Ｂのイオン伝導度を上回っていた。
【0131】
【表1】
【0132】
また、表１に示した結果から、式１におけるｎが１のとき、式１におけるＲ１の炭素数が１～５個である化合物１は、化合物４と比較して、より優れたイオン伝導度を有していた。
また、表１に示した結果から、式４におけるＲ１Ｂで表される基の炭素数が１～３個である化合物１、及び、化合物５は、それぞれ、化合物２、及び、化合物６と比較して、より優れたイオン伝導性を有していた。
また、表１に示した結果から、式４におけるＲ１Ｂで表される基の炭素数が１～３個である化合物１、及び、化合物５は、それぞれ、化合物２、及び、化合物６と比較して、より優れたイオン伝導性を有していた。
【産業上の利用可能性】
【0133】
本イオン液体は優れたイオン伝導度を有しているため、電気二重層キャパシタの電界質として用いると、優れた充放電速度を実現できると期待される。また、一分子中に複数電荷を有することから、電気二重層を形成した際の静電容量が増大することが期待できる。
【0134】
また、本発明に係るイオン液体を用いてリチウム二次電池を作成すれば、1価の正電荷を有する通常のイオン液体よりも熱分解温度が高いことから、より耐熱性に優れたデバイスを作成できると期待される。
【0135】
本発明に係るイオン液体を用いてリチウムイオンキャパシタを作成すれば、一価のカチオンを有する通常のイオン液体よりも熱分解温度が高いことから、より耐熱性に優れたデバイスを作成できると期待される。
【0136】
本発明に係るイオン液体を電解質としてアクチュエータ素子を作成すれば、カチオン性分子とアニオン性分子の流体力学半径の差が大きいことから、大きな変形が期待される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
