JP2007224001A

JP2007224001A - イオン液体およびその製造方法、ならびに該イオン液体を含む電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2007224001A
Application number: JP2006066509A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ito; 敏幸伊藤; Yasuhiro Tsukada; 泰弘塚田; Hiroyuki Furuya; 浩行古谷
Original assignee: Kaneka Corp; Tottori University NUC
Current assignee: Kaneka Corp; Tottori University NUC
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: JP5088918B2

Abstract

【課題】各種電気デバイス用材料、各種反応用溶媒として広く使用が可能なイオン液体およびその製造方法、ならびに該イオン液体を含む電解コンデンサを提供する。
【解決手段】カチオン成分およびアニオン成分からなるイオン液体であって、該カチオン成分を形成するいずれか１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合していることを特徴とするイオン液体に関する。本発明においては、カチオン成分が、ジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選択される原子団を含むことが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気デバイス用材料、各種反応用溶媒などに好ましく適用できるイオン液体およびその製造方法、ならびに該イオン液体を含む電解コンデンサに関する。

イオン液体は、一般にイミダゾリニウムなどのカチオンと、適当なアニオン（たとえば、Ｂｒ^-、Ｃｌ^-、ＲＳＯ₄ ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ^-など（ただし、Ｒは、任意の１価の有機基））との組み合わせで構成され、高いイオン伝導性や優れた熱安定性を示すため、電池やコンデンサなどの電解液、各種化学反応の溶媒などへの応用が広く研究されている。カチオンにエーテル基を有するイオン液体は、酵素反応の反応用溶媒として、また電気デバイス用材料では広電位窓を有するイオン液体として知られている。

特許文献１には、窒素またはリンを含む４級塩からなり、融点が５０℃以下であるイオン性液体、特に、エーテル基を含有する４級塩からなるイオン液体が提案されている。

しかし、上記のような技術によって得られるイオン液体においては、電解液や反応用溶媒としての特性において十分とはいえない場合も有り、特性において課題が残っている。

特許文献２には、融点が比較的低い１−エチル−３−メチルイミダゾリウムと、ルイス酸性が強い１−（２，２，２−トリフルオロエチル）−３−メチルイミダゾリウムと、をカチオン成分として含むイオン液体が提案されている。

しかし、上記の技術では、少なくとも２種類のカチオン成分を組み合わせて用いる必要があるという実用面での問題がある他、ガラス転移温度は十分低いとは言えず、さらに、粘度、電気伝導度等のイオン液体としての基本特性が十分得られない場合がある。
国際出願公開第２００２／０７６９２４号パンフレット特開２００３−６２４６７号公報

上記の状況を鑑みて、本発明は、各種電気デバイス用材料、各種反応用溶媒として広く使用が可能な、低粘度、低ガラス転移温度のイオン液体およびその製造方法、特にジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選ばれる基を有するイオン液体およびその製造方法を提供することを目的とする。本発明はさらに、該イオン液体を含み、特に低温特性に優れる電解コンデンサの提供も目的とする。

本発明は、１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合してなるイオン液体に関し、特に、ジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選ばれる基を付加させたイオン液体に関する。ジフルオロメチレン基は安定で、フッ素の強い電気陰性度の為に生体内ではエーテル官能基と同等の機能を示すことが知られている。

本発明は、カチオン成分およびアニオン成分からなるイオン液体であって、該カチオン成分を形成するいずれか１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合していることを特徴とするイオン液体に関する。

本発明においては、カチオン成分が、ジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選択される原子団を含むことが好ましい。

本発明においては、カチオン成分が、下記の式（１）、

（式（１）中、ｍ，ｎはそれぞれ独立して０あるいは正の整数である。Ｘ，Ｙは、それぞれ独立して２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む）
または、下記の式（２）、

（式（２）中、ａは正の整数あるいは０であり，ｂは正の整数である。Ｘは２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含むことを特徴とする。）
で示される化学構造を含むことが好ましい。

本発明において、カチオン成分は、アルキル基の末端２位の炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を有することが好ましい。

本発明においては、カチオン成分が、下記の式（３）、

（式（３）中、Ｘは２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む基である。）
で示される化学構造を含むことが好ましい。

本発明においては、カチオン成分が、アンモニウムおよびその誘導体、イミダゾリニウムおよびその誘導体、ピリジニウムおよびその誘導体、ピロリジニウムおよびその誘導体、ピロリニウムおよびその誘導体、ピラジニウムおよびその誘導体、ピリミジニウムおよびその誘導体、トリアゾニウムおよび誘導体、トリアジニウムおよびその誘導体、トリアジン誘導体カチオン、キノリニウムおよびその誘導体、イソキノリニウムおよびその誘導体、インドリニウムおよびその誘導体、キノキサリニウムおよびその誘導体、ピペラジニウムおよびその誘導体、オキサゾリニウムおよびその誘導体、チアゾリニウムおよびその誘導体、モルフォリニウムおよびその誘導体、ピペラジンおよびその誘導体，スルホニウムおよびその誘導体、ホスホニウムおよびその誘導体、からなる群から選ばれる１種類以上であることが好ましい。

本発明においては、アニオン成分が、フッ素を含む原子団であることが好ましい。
本発明においては、アニオン成分における水素原子の個数ｎＨとフッ素原子の個数ｎＦとの比が、ｎＨ：ｎＦ＝０：１００〜６０：４０であることが好ましい。

本発明においては、アニオン成分が、下記の式（４）、

（式（４）において、ｘは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
式（５）、

（式（５）において、ｚは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
式（６）、

（式（６）において、ｘは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
および式（７）、

（式（７）において、ｚは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
で示される化学構造からなる群から選択される１以上の化学構造を好ましく含むことができる。

本発明のイオン液体においては、アニオン成分が、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン原子団、ＣＨＦ₂−ＣＦ₂−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₂−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₆−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−ＣＦ₂−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₂−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₆−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、および、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₃−（ＣＨ₂）₂ＳＯ₃ ^-原子団からなる群から選ばれる１種類以上の原子団を含むことができる。

本発明のイオン液体においては、アニオン成分が、Ｒ_B−ＳＯ_V ^-原子団（ただし、ｖは２〜４までの整数、Ｒ_Bは炭素数が１〜５０個の芳香族化合物あるいは脂肪族化合物である）を好ましく含むことができる。

本発明のイオン液体においては、アニオン成分が、カルボキシアニオン（−ＣＯＯ^-）を好ましく含むことができる。

本発明のイオン液体は、好ましくは、下記の式（８）、

に示される構造からなることができる。
本発明のイオン液体は、好ましくは、下記の式（９）、

に示される構造からなることができる。
本発明のイオン液体は、好ましくは、下記の式（１０）、

に示される構造からなることができる。
本発明のイオン液体は、好ましくは、下記の式（１１）、

に示される構造からなることができる。
本発明のイオン液体は、好ましくは、下記の式（１２）、

に示される構造からなることができる。
本発明はまた、前述のようなイオン液体を得るための製造方法であって、カチオン成分の製造において、フッ素化試薬を用いてハロゲン化ケト炭化水素またはその誘導体のケトン基のみをフッ素化するフッ素化工程を含むことを特徴とする、イオン液体の製造方法に関する。

本発明のイオン液体の製造方法においては、ハロゲン化ケト炭化水素がハロゲン化−２−ケトアルカンであり、フッ素化工程において、フッ素化試薬を用いてハロゲン化−２−ケトアルカンの末端２位のケトン基のみをフッ素化する反応を経由することができる。

本発明のイオン液体の製造方法においては、ハロゲン化ケト炭化水素の誘導体がハロゲン化−２−ケト炭化水素誘導体であり、フッ素化工程において、フッ素化試薬を用いてハロゲン化−２−ケト炭化水素誘導体の末端２位のケトン基のみをフッ素化する反応を経由することができる。

本発明はまた、前述したイオン液体、または前述したイオン液体の製造方法により得られるイオン液体、を含むことを特徴とする電解コンデンサに関する。

本発明では、１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を有するカチオン成分、特に、ジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選ばれる基を有するカチオン成分を含むことを特徴とするイオン液体およびその製造方法が提供される。該イオン液体は、粘度およびガラス転移温度が低く、各種電気デバイス用材料、各種潤滑油，各種熱交換媒体，各種反応用溶媒として広く使用されることが可能である。特に、本発明のイオン液体においてはガラス転移温度が低いため、該イオン液体が電解コンデンサに用いられた場合には良好な低温特性が付与される。

本発明では、１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を有するカチオン成分、特にジフルオロアルキル基を有するカチオン成分を含むイオン液体に着目、合成し本発明を完成するに到った。従来、２個以上のフッ素で置換されたフルオロアルキル基を持つカチオン成分を含むイオン液体は合成されていたが、１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を持つカチオン成分を含むイオン液体、特に、１箇所にジフルオロメチレン化したアルキル基を持つことを特徴とするカチオン成分を含むイオン液体は知られていなかった。

＜イオン液体＞
「イオン液体」とは、「Ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ」の和訳名に相当している。室温で液体状を呈するアンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等を総称した名称であり、従来は「イオン液体」「イオン性液体」「常温溶融塩」等、様々な和名で呼ばれていた。２００４年度に発足したイオン液体研究会が提唱し、２００５年度に発足した文部科学省科学研究補助金、特定領域研究「イオン液体の科学」に従って「イオン液体」とした。

＜イオン液体のカチオン成分＞
本発明に係るイオン液体のカチオン成分は、主鎖または側鎖の１箇所にフッ素原子２つを含むもの、すなわち１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合したものであれば特に制限はない。カチオン成分が、１つの原子に２個のフッ素原子が結合した構造を持つことにより、低粘度、低ガラス転移温度で電気伝導度が高いイオン液体を得ることができる。１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造はカチオン成分中に２つ以上形成されていても良いが、低粘度、低ガラス転移温度で電気伝導度に優れたイオン液体を容易に得られる点で、カチオン成分中に該構造が１つのみ形成されていることが好ましい。

本発明におけるカチオン成分は、疎水性の、すなわち水分が混入し難いイオン液体を容易に得られる点で、炭化水素基からなる原子団を含むことが好ましく、特に、ジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選択される原子団を含むことが好ましい。中でも、粘度およびガラス転移温度が低いという観点から、ジフルオロ脂肪族アルキル基およびジフルオロシクロアルキル基からなる群から選択される原子団を含むカチオン成分は好ましく用いられ、特に、ジフルオロ脂肪族アルキル基を含むカチオン成分は好ましく用いられる。カチオン成分がジフルオロ脂肪族アルキル基を含む場合、たとえば３ポイズ以下の低い粘度とたとえば−８０℃以下の低いガラス転移温度との両方を容易に実現することができる。

また、本発明におけるカチオン成分は、炭化水素基の水素がたとえばカルボキシル基、アミノ基等に置換された構造を含むものであっても良い。

本発明のイオン液体におけるカチオン成分は、下記の式（１）、

（式（１）中、ｍ，ｎはそれぞれ独立して０あるいは正の整数である。Ｘ，Ｙは、それぞれ独立して２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む基である）
または、下記の式（２）、

（式（２）中、ａは正の整数あるいは０であり，ｂは正の整数である。Ｘは２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含むことを特徴とする。）
で示される化学構造を含むことが好ましい。カチオン成分が式（１）または（２）で示される化学構造を有する場合、粘度およびガラス転移温度が低いイオン液体を容易に得られる点で有利である。ここで、式（１）中のＸ，Ｙは異なる基でも同一種の基でも良く、特に２価の有機基とされることができる。

カチオン成分が炭化水素基を含む場合、該炭化水素基の構造を制御することによってガラス転移温度や粘度を用途に応じて容易に調整できる点で好都合である。本発明におけるカチオン成分が式（１）または式（２）に示される構造を含む場合、式中のＸおよびＹの少なくともいずれかが炭化水素基であることが好ましく、さらにＸおよびＹの少なくともいずれかが脂肪族炭化水素基であることが特に好ましい。

式（１）中のｍ，ｎの値、および式（２）中のａ，ｂの値は、イオン液体の用途に応じ、使用時の温度近傍、特に室温近傍でイオン液体が液体状態で安定に存在できるように設計されることが好ましい。式（１）または式（２）で示される構造において、炭素数は２以上であるが、イオン液体がガス化してしまう温度をより高くできる点で該炭素数は３以上に好ましく設計されることができ、ガラス転移温度をより低くできる点で、１５以下、さらに１０以下に好ましく設計されることができる。

フッ素原子が結合する炭素原子の位置としては、たとえばカチオン成分の末端２位の炭素原子や、末端３位以上の炭素原子が例示できる。

カチオン成分は、アルキル基またはアルキル基の水素の少なくとも１つが置換された構造を持つ基の末端２位の炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を好ましく含むことができ、この場合、粘度およびガラス転移温度が低いイオン液体を容易に得ることができる。特に、アルキル基の末端２位の炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造、すなわち末端がメチル基とされたジフルオロメチレン構造は、カチオン成分に好ましく含まれ得る。またこの構造は、アルキル基の末端２位に２つのフッ素置換基を有する構造と考えることができる。

また、本発明においては、カチオン成分が、下記の式（３）、

（式（３）中、Ｘは２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む基である。）
に示される化学構造を含むことが好ましい。この場合、粘度およびガラス転移温度の低いイオン液体をより容易に得られる点で有利である。Ｘは特に２価の有機基とされることができる。

本発明のイオン液体におけるカチオン成分は四級化窒素を含むことが好ましい。この場合、安定でかつ電位窓の広いイオン液体を容易に得ることができる点で有利である。

本発明のイオン液体におけるカチオン成分は、アンモニウムおよびその誘導体、イミダゾリニウムおよびその誘導体、ピリジニウムおよびその誘導体、ピロリジニウムおよびその誘導体、ピロリニウムおよびその誘導体、ピラジニウムおよびその誘導体、ピリミジニウムおよびその誘導体、トリアゾニウムおよび誘導体、トリアジニウムおよびその誘導体、トリアジン誘導体カチオン、キノリニウムおよびその誘導体、イソキノリニウムおよびその誘導体、インドリニウムおよびその誘導体、キノキサリニウムおよびその誘導体、ピペラジニウムおよびその誘導体、オキサゾリニウムおよびその誘導体、チアゾリニウムおよびその誘導体、モルフォリニウムおよびその誘導体、ピペラジンおよびその誘導体，スルホニウムおよびその誘導体，ホスホニウムおよびその誘導体、からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含むことが好ましい。中でも、イミダゾリニウムおよびその誘導体、アンモニウムおよびその誘導体、またはピリジニウムおよびその誘導体がより好ましい。ここで誘導体とは、その基本形となる化合物において置換可能な水素原子のうち少なくとも１つを、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基、アシル基またはアミノ基などの置換基に置換した化合物をいう。

＜イオン液体のアニオン成分＞
本発明において用いられるアニオン成分は特に限定されないが、電気伝導度が良好で電位窓が広いイオン液体を得られる点で、フッ素を含む原子団であるアニオンを好ましく用いることができる。

本発明においては、アニオン成分における水素原子の個数ｎＨとフッ素原子の個数ｎＦとの比が、ｎＨ：ｎＦ＝０：１００〜６０：４０であることが好ましい。すなわち、水素原子の個数ｎＨとフッ素原子の個数ｎＦとの合計に占めるフッ素原子の個数ｎＦの個数の割合が４０％以上とされることが好ましい。該割合が４０％以上とされる場合、疎水性を有し、電気伝導度がより良好でかつ電位窓がより広い点で有利である。

本発明においては、アニオン成分が、下記の式（４）、

（式（７）において、ｚは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
で示される化学構造からなる群から選択される１以上の化学構造を含むことが好ましい。アニオン成分が上記の式（４）〜（７）に示される構造のうち少なくともいずれかを含む場合、電気伝導度がより高く電位窓がより広いイオン液体が得られる点で有利である。

また、アニオン成分の好ましい例として、Ｒ_B−ＳＯ_V ^-原子団（ただし、ｖは２〜４までの整数、Ｒ_Bは炭素数が１〜５０個の芳香族化合物あるいは脂肪族化合物である）を含むアニオン成分が例示できる。上記の原子団を含むアニオン成分は、電気伝導度および電位窓の点で有利である。ここで、上記の芳香族化合物あるいは脂肪族化合物は、枝分かれや置換基を有しても良く、フッ素原子を１以上含んでいてもよい。

中でも、Ｒ₁−ＳＯ₂−原子団（ここで、Ｒ₁は、炭素数が１〜５０個の芳香族化合物あるいは脂肪族化合物であり、枝分かれや置換基を有しても良く、フッ素原子を１以上含んでいてもよい）を有するアニオン成分は好ましく例示できる。

さらに、好ましいアニオン成分の例としては、ビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミドアニオン（ＴＦＳＩ）原子団、ＣＨＦ₂−ＣＦ₂−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₂−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₆−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−ＣＦ₂−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₂−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₆−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、および、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₃−（ＣＨ₂）₂ＳＯ₃ ^-原子団からなる群から選ばれる１以上の原子団などを例示する事ができ、これらは、電気伝導度および電位窓の点で好ましく用いる事が出来る。

アニオン成分は、カルボキシアニオン（−ＣＯＯ^-）を含むことが好ましく、この場合、低コストで、かつ比較的容易に製造できるという利点が得られる。

上記に、アニオン成分に含有され得る好ましい構造について述べたが、無論、本発明のイオン液体に含有され得るアニオン成分はこれらの例に限定されるものではない。

本発明の最も典型的なイオン液体としては、たとえば、下記の式（８）〜（１２）、

に示される構造を有するイオン液体が例示できる。
＜電位窓＞
イオン液体は、電気化学的に安定であり、イオン液体自身が酸化や還元分解を受けない電位領域（すなわち電位窓）が広いことも大きな特徴である。一般に酸化に対する安定性はアニオン種に依存し、一方、還元に対する安定性はカチオン種に依存する。本発明のイオン液体の電位窓は、たとえば、−１．５Ｖ〜＋１．５Ｖの範囲内、さらに好ましくは−２．０Ｖ〜＋２．０Ｖの範囲内とされることができる。

＜粘度＞
本発明に係るイオン液体は、カチオン成分を形成するいずれか１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合していることにより低粘度である点で有利である。本発明のイオン液体の粘度は、たとえば０．０１〜１００ポイズ（すなわち０．００１〜１０Ｐａ・ｓ）の範囲内とされることができる。粘度が１００ポイズ以下、さらに５０ポイズ以下である場合、該イオン液体を電気デバイス用材料や反応用溶媒等に使用する際好都合である。

なお本発明において、粘度は下記の方法で測定され得る。すなわち、Ｅ型粘度計（たとえば東機産業・ＴＶ−２２）を使用して、２５℃において測定される、回転開始後３分間後の粘度の測定結果を採用することができる。

＜ガラス転移温度＞
本発明に係るイオン液体はまた、カチオン成分を形成するいずれか１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合していることにより低ガラス転移温度である点で有利である。本発明のイオン液体のガラス転移温度は、たとえば−１５０〜＋５０℃の範囲内とされることができる。ガラス転移温度が５０℃以下、さらに２０℃以下である場合、該イオン液体が種々の用途における使用温度近傍で液体状態を保つことができ、たとえば該イオン液体が電解コンデンサの電解液として用いられる場合において、良好な低温特性が付与される点で好ましい。

なおガラス転移温度は、たとえばＤＳＣ（示差走査熱量計）を用い、昇温速度および降温速度を１０℃／分程度として測定されることができる。

＜電気伝導度＞
本発明に係るイオン液体はまた、低ガラス転移温度、低粘度でありながら、電気伝導度を所望の程度確保できる点で有利である。本発明のイオン液体の電気伝導度は、たとえば０．１〜５０ｍＳ／ｃｍの範囲内であることができる。電気伝導度が０．１ｍＳ／ｃｍ以上、さらに２．０ｍＳ／ｃｍ以上である場合、該イオン液体を電解液として好ましく使用できる。

＜水分量＞
イオン液体は、本質的にカチオン成分とアニオン成分とからなる塩のみによって構成されるものであり、水等の他の成分がイオン液体中に混入していないことが理想的であるが、実際の使用時においては若干の水分が混入する場合がある。本発明に係るイオン液体においては、カチオン成分が、１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を有することにより、たとえばパーフルオロ化された構造を有するカチオン成分を含むイオン液体等と比べてより疎水性であり、水分が混入し難い傾向がある。これにより、良好な電気伝導度が長期間維持できる。

本発明に係るイオン液体においては、たとえば２５℃で電量滴定法で測定される水分量が１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。該水分量が１０００ｐｐｍ以下である場合電気伝導度が長期間良好に維持される。

＜カチオン成分の製造方法＞
本発明に係るイオン液体は、たとえば、フッ素化試薬を用いてハロゲン化ケト炭化水素またはその誘導体のケトン基のみを選択的にフッ素基に置換するフッ素化反応によって、２個のフッ素原子が１つの炭素原子に結合した構造を形成するフッ素化工程を含む製造方法により製造されることができる。

典型的には、アルゴン、チッ素等の不活性ガス雰囲気下、溶媒中でハロゲン化ケト炭化水素またはその誘導体をフッ素化試薬と反応させることにより、対応するジフルオロハロゲン化炭化水素またはその誘導体を得ることができる。

ハロゲン化ケト炭化水素としては、ハロゲン化ケト脂肪族炭化水素、ハロゲン化ケト脂環式炭化水素、ハロゲン化ケト芳香族炭化水素またはこれらの誘導体が使用できる。たとえばハロゲン化−２−ケト炭化水素またはその誘導体、さらにハロゲン化−２−ケト脂肪族炭化水素またはその誘導体は、低ガラス転移温度、低粘度であるイオン液体を容易に与える点で好ましく使用される。さらに、ハロゲン化−２−ケトアルカンは好ましく例示できる。

溶媒およびフッ素化試薬としては従来公知のものを適宜選択できる。フッ素化試薬としては、たとえば、Ｎ−フルオロ−５−（トリフルオロメチル）ピリジニウム−２−スルホネート、Ｓ−（トリフルオロメチル）ジベンゾチオフェニウム−３−スルホネート、Ｎ，Ｎ’−ジフルオロ−２，２’−ビピリジニウム−ビス（テトラフルオロボレート），１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−ジエチルアミノ−プロパン、ビス（２−メトキシエチル）アミノサルファートリフルオリド、トリエチルアミノ−トリスヒドロフルオリド等のフッ素化試薬が好ましく使用され得る。本発明のフッ素化反応に対しては、ビス（２−メトキシエチル）アミノサルファートリフルオリドが、反応回収率、反応選択性の点から好適に使用される。

溶媒としては、たとえばケトン類、塩素化アルカン類、エーテル類、アミン系溶媒等の極性溶媒が好ましく使用される。ハロゲン化ケト炭化水素またはその誘導体、およびフッ素化試薬の溶解性の点、反応生成物であるジフルオロハロゲン化炭化水素またはその誘導体の回収率、反応選択性の点から、特に塩化メチレン等の塩素化アルカン類が好適である。

フッ素化反応で得られたジフルオロハロゲン化炭化水素またはその誘導体の回収が特に困難を見出さないことは有機合成化学者の知識を持ってすれば自明ではあり、たとえば、反応生成物を水中に滴下した後、抽出、精製を行なう方法等で適切に回収できる。続いて、得られたジフルオロハロゲン化炭化水素またはその誘導体を、たとえば４級化窒素を含有する化合物と反応させて４級化窒素を含有するハロゲン化塩とし、さらに、本発明のイオン液体のアニオン成分となるアニオンを含む塩として、たとえばリチウム化合物等を用い、塩交換を行なうことによって、目的のイオン液体を得ることができる。

なお、イオン液体の調製方法の詳細は、たとえば国際出願公開第２００５／０１２５９９号パンフレット等に記載されるイオン液体の合成法の常法に従うことができる。

本発明はまた、上述のイオン液体を含有する電解コンデンサに関する。本発明に係るイオン液体は、電池やコンデンサなどの電気デバイスにおける電解液や各種化学反応における反応用溶媒に対して好ましく適用される。本発明に係るイオン液体においてはガラス転移温度が低いため、たとえば電解コンデンサの電解液として用いられる場合には、低温領域での駆動電圧の向上等、低温特性の向上という利点が得られる。

［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜評価方法＞
後述の実施例および比較例で得られたイオン液体について、下記の方法で特性評価を行なった。

（電位窓測定）
３０ｍｌ容量のビーカーに、実施例および比較例で得たイオン液体の２０ｍｌからなる測定試料を入れ、作用電極、対極、参照極を配置した。作用電極にφ１ｍｍ×５ｍｍの白金、対極に１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．１ｍｍの白金板、参照電極には、Ａｇ／Ａｇ⁺電極（ビーエーエス社製ＲＥ−５電極）を使用した。続いて、１０ｍＶ／ｓｅｃの走査速度で、０Ｖからプラス側に電位を走査し、２０ｍＡ／ｃｍ²の電流が流れるまで測定を実施してプラス側の電位窓を測定した。マイナス側の電位窓の測定は、プラス側の測定が終了した後、測定試料を入れかえ、上記のプラス側の電位窓の測定と同様の手順で、１０ｍＶ／ｓｅｃの走査速度で、０Ｖからマイナス側に電位を走査し、２０ｍＡ／ｃｍ²の電流が流れるまで測定を実施することにより行なった。電位窓の測定は、電気化学アナライザー（ソーラトロン社製１２５５Ｂ）を用い行なった。

（粘度）
Ｅ型粘度計（東機産業・ＴＶ−２２）を使用し、２５℃で、回転開始後３分間後のイオン液体の粘度の測定結果を、粘度（単位：ポイズ）として求めた。

（親水性、疎水性）
実施例および比較例で得たイオン液体の１０ｇを２５℃において純水２０ｇと混合し、２５℃で１２時間放置した後において、水と相分離し、２相に分かれたイオン液体を疎水性と評価し、純水と混ざり合ったままであったイオン液体を親水性と評価した。

（電気伝導度）
東陽テクニカ製「ｓｏｌａｒｔｒｏｎ１２５５Ｂインピーダンスアナライザー」を使用し、２５℃での電気伝導度の測定結果をイオン液体の電気伝導度（単位：ｍＳ／ｃｍ）として評価した。

（水分量）
三菱化学製の微量水分測定装置「ＣＡ−１００型」を使用し、窒素雰囲気下、２５℃での水分量の測定結果をイオン液体中の水分量（単位：ｐｐｍ）として評価した。

（ガラス転移温度）
島津製作所製のＤＳＣ（示差走査熱量計）「ＤＳＣ−５０」を用い、昇温速度および降温速度を１０℃／分に設定し、−１２０℃から１００℃まで昇温し、１００℃から−１２０℃まで降温し、さらに−１２０℃から１００℃まで２回目の昇温をし、２回目の昇温時のピークからガラス転移温度（単位：℃）を測定した。

（ガス化挙動）
島津製作所製のＴＧＡ（熱重量測定装置）「ＴＧＡ−５０」を用い、昇温速度５℃／分で、２５℃から５００℃まで昇温し、イオン液体１のＴＧＡスペクトルを測定した。

＜実施例１＞
（１）４−ブロモブタン−２−オンの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコにアルミニウムクロライド（４．００ｇ，３０．０ｍｍｏｌ），ジクロロメタン（３０ｍｌ）を入れ、−５０℃に冷却した後、３−ブロモプロピオニルクロライド（５．１４ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）を加えて３０分撹拌した。−３０℃まで昇温し、２時間経過後にトリメチルアルミニウム（１．４Ｍｎ−ヘキサン中，８．７０ｍｌ）を滴下し、−３０℃から室温まで５時間かけてゆっくり戻した。０℃まで冷却し、水を加えて反応を停止した後、ジクロロメタン抽出を３回行ない、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後ろ過し、エバポレーターを用いて水につけて減圧濃縮を行なった。シリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝６：１〜０：１）で精製し、４−ブロモブタン−２−オン（３．５４ｇ，２３．４ｍｍｏｌ）を収率７８％で得た。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。なお、薄層クロマトグラフィーの展開位置から測定した上記生成物のＲｆ値は、
Ｒｆ＝０．３６（ヘキサン／酢酸エチル＝４／１）
であった。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２．２０（３Ｈ，ｓ），３．０５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．３），３．５５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃）δ＝２５．３１，３０．２３，４５．９４，２０５．３８．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９７８，２９１６，１７１７，１３６６，１３３５，１２６７，１１５９，１００７，５４９．

（２）１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンの合成
アルゴン雰囲気中、ナスフラスコに４−ブロモブタン−２−オン（１．５１ｇ，１０ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（５．０ｍｌ）溶液中に、ビス（２−メトキシエチル）アミノサルファートリフルオリド（アルドリッチ製）（３．７６ｇ，１７ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２．０ｍｌ）溶液を室温で滴下した。ついで、この混合物にエタノール（５．０ｍｌ）を加えて５日間室温で攪拌した。反応経過はガスクロマトグラフィーで追跡し、原料ケトンのピークが消失し、ジフルオロメチレン体に変換された段階で、０℃まで冷却してから水を加えて反応を停止し、ジクロロメタン抽出を行った。有機層を３回水洗したのち、有機層を無水ＭｇＳＯ₄で乾燥した後ろ過し、１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンを含む溶液を得た。
ＧＣ（１００℃，昇温なし）
１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタン・・・１．８４ｍｉｎ．
４−ブロモブタン−２−オン・・・２．３４ｍｉｎ．
（ＣＨ₃ＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂ＮＳＦ₃・・・２．９８ｍｉｎ．
（３）エチル−（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに、上記で得た１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンを含む溶液を入れ、ジメチルエチルアミン（０．７３ｇ，１０ｍｍｏｌ）を加えて６０℃で２日間加熱還流した。反応液を放冷して室温にもどし、ヘキサン−酢酸エチル（４：１）混合液で洗浄し、エバポレーターで減圧濃縮した後、凍結乾燥したところ、褐色泥状物として、臭化物塩であるエチル−（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウム＝ブロミド（２．５４ｇ）が得られた。ヘキサンと酢酸エチルを完全には除去出来なかったため、収率は求められなかった。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．４８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），１．７８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），２．６０−２．７８（２Ｈ，ｍ），３．４６（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．８），３．５３（６Ｈ，ｓ），３．８５（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７．９２，２３．４１（ｔ，Ｊ_CF＝２９．８），３０．９３（ｔ，Ｊ_CF＝２５．０），４８．０４，５０．１６，５７．７６，１２２．０２（ｔ，Ｊ_CF＝２４０．０）．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．９１（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）３０１８，１６２８，１４６６，１３９８，１３５０，１２３８，１０２０，９６１，９１６，８６８，８０４．

（４）エチル（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに、上記の臭化物塩であるエチル−（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウム＝ブロミド（１．００ｇ，４．０６ｍｍｏｌ）とＬｉＴＦＳＩ（リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド）（Ｌｉ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ）（１．２３ｇ，４．２８ｍｍｏｌ）との混合物と、ドライ−アセトン（４．０ｍｌ）とを入れ、室温で２４時間攪拌して塩交換を行なった。続いて、エバポレータで減圧濃縮したのち純水で洗浄、ついでヘキサン−酢酸エチル（４：１）混合液で洗浄した。これをドライ−アセトン（４．０ｍｌ）で希釈し、活性炭（０．５ｇ）を加えて室温で３時間攪拌し、セライト濾過し、ついでアセトン溶液のまま活性アルミナ（中性ＴｙｐｅＩＩ）カラムに５回通し減圧濃縮してアセトンを留去した。５０℃で２４時間真空加熱乾燥し、２４時間凍結乾燥して、黄色の粘性のある液体として、下記の式（８）、

に示される構造の、エチル（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウムカチオンとＴＦＳＩ（トリフルオロメタンスルホニルイミド）アニオンとの塩である、エチル（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドからなるイオン液体１（７２１ｍｇ，１．６２ｍｍｏｌ）を収率３９％で得た。イオン液体１の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。また、前述した測定条件でイオン液体１のＤＳＣ測定およびＴＧＡ測定を行なった。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＤＭＳＯ−ｄ₆，Ｊ＝Ｈｚ）σ＝１．２５（ｓｅｘｔｅｔ、Ｊ＝９Ｈｚ、３Ｈ）、２．７０（ｔｒｉｐｌｅｔ、Ｊ＝９Ｈｚ、３Ｈ）、３．１０（ｓｉｎｇｌｅｔ、３Ｈ）、３．２５（ｑｕｉｎｔｅｔ、Ｊ＝９Ｈｚ、２Ｈ）、３．４２（ｑｕｉｎｔｅｔ、Ｊ＝９Ｈｚ、３Ｈ）
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．４８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），１．７８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），２．６０−２．７８（２Ｈ，ｍ），３．４６（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．８），３．５３（６Ｈ，ｓ），３．８５（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７．９２，２３．４１（ｔ，Ｊ_CF＝２９．８），３０．９３（ｔ，Ｊ_CF＝２５．０），４８．０４，５０．１６，５７．７６，１２１．１８（ｑ，Ｊ_CF＝３２０．５），１２２．０２（ｔ，Ｊ_CF＝２４０．０）．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．９１（ｄｓｅｘ，Ｊ_FF＝３２８．３，１７．３），８２．７２（ｄ，Ｊ_FF＝２０１．５）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９６１，２８８５，１４７２，１３９６，１３３３，１１３９，１０５７，８９９，７９１，６１９．

図１は、実施例１で得たイオン液体１のＦＴ−ＩＲチャートを示す図であり、図２は、実施例１で得たイオン液体１のＤＳＣチャートを示す図であり、図３は、実施例１で得たイオン液体１のＴＧＡチャートを示す図である。図２に示すチャートからピーク解析によりイオン液体１のガラス転移温度を求めたところ、−７８℃であった。また、図３に示すチャートから、イオン液体１は約３００℃付近まで液体状態を維持できていることが確認できた。

＜実施例２＞
下記の操作でイオン液体２を合成した。

（１）メチルシクロペンタノールの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコにシクロペンタノン（２．１０ｇ，２５．０ｍｍｏｌ）と、テトラヒドロフラン（２５ｍｌ）を入れ、−７８℃に冷却して１５分間撹拌した後、メチルリチウム（１．４Ｍジエチルエーテル中，３５．７ｍｌ）を滴下し、−７８℃のまま２日間撹拌を続けた。塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止した後、ジエチルエーテル抽出を３回行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後ろ過し、エバポレーターを用いて水につけて減圧濃縮を行ない、１−メチルシクロペンタノールの粗製物を１．９８ｇ得た。これを精製せずに次の反応に使用した。

（２）６−ブロモヘキサン−２−オンの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−メチルシクロペンタノール（１．９８ｇ，１９．８ｍｍｏｌあるものとする）の粗製物、炭酸カリウム（１６．４２ｇ，１１８ｍｍｏｌ），クロロホルム（４０ｍｌ）を入れ、０℃に冷却して１５分間撹拌した後、臭素（１５．８ｇ，９９．０ｍｍｏｌ）を加えて８時間反応させた。チオ硫酸ナトリウム水溶液で反応を停止させ、ジクロロメタン抽出を３回行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後ろ過、減圧濃縮を行った。シリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝６：１〜０：１）で精製し、６−ブロモヘキサン−２−オン（２．４４ｇ，１３．６ｍｍｏｌ）を収率６９％（２ステップ）で得た。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。なお、薄層クロマトグラフィーの展開位置から測定した上記生成物のＲｆ値は、
Ｒｆ＝０．４３（ヘキサン／酢酸エチル＝４／１）
であった。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．６７−１．７８（２Ｈ，ｍ），１．８３−１．９０（２Ｈ，ｍ），２．１６（３Ｈ，ｓ），２．４８（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），３．４１（２Ｈ，ｔ，Ｊ６．５）．
¹³ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃）δ＝２２．１６，２９．８４，３１．９２，３３．２７，４２．４３，２０８．１６．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９４３，２８７２，１７１７，１６５５，１３６２，１２５６，１１６３，７２５，６４８，５５９．

（３）１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサンの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに６−ブロモヘキサン−２−オン（３．５８ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン（１５ｍｌ）を入れて、［ビス（２−メトキシエチル）アミノ］サルファートリフルオリド（７．５２ｇ，３４．０ｍｍｏｌ）、エタノール（１８４ｍｇ，４．００ｍｍｏｌ）の順に滴下し、５日間室温で撹拌した。ガスクロマトグラフィーで下記の検出位置におけるスペクトルを評価することによって基質がなくなったことを確認し、０℃まで冷却してから水を加えて反応を停止した後、水洗浄を３回行ない、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後ろ過し、１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサンを含む反応溶液を得た。
ＧＣ（１００℃，昇温なし）
１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサン・・・２．８２ｍｉｎ．
６−ブロモヘキサン−２−オン・・・４．６５ｍｉｎ．
（ＣＨ₃ＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂ＮＳＦ₃・・・２．９８ｍｉｎ．

（４）エチル（５，５−ジフルオロヘキシル）ジメチルアンモニウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサン（１．０１ｇ，５．００ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液とエチルジメチルアミン（５１２ｍｇ，７．００ｍｍｏｌ）を入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、褐色ヘドロ状のエチル（５，５−ジフルオロヘキシル）ジメチルアンモニウム＝ブロミドを１．４１ｇ得た。ヘキサンと酢酸エチルとを完全には除去出来なかったため、収率は求められなかった。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．４８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），１．６１（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．４），１．６３（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．８６（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．９３−２．０２（２Ｈ，ｍ），３．４７（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝１１．０），３．５５（６Ｈ，ｓ），３．８７（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ₃ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７．１６，１９．４４，２１．８９，２２．２１（ｔ，Ｊ_CF＝２７．９），３６．８０（ｔ，Ｊ_CF＝２６．０），４９．８１，５８．８５，６８．０７，１２４．１１（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．１）．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．６７（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．２）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９６３，２７１６，２０９１，１６３６，１４７１，１３９６，１２３８，１１２４，１０２２，９１６．

（５）エチル（５，５−ジフルオロヘキシル）ジメチルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに、エチル（５，５−ジフルオロヘキシル）ジメチルアンモニウム＝ブロミド（１．３７ｇ，５．００ｍｍｏｌあるものとする）と、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（１．４４ｇ，５．００ｍｍｏｌ）と、アセトン（５ｍｌ）とを入れ２４時間室温で撹拌して塩交換を行なった。減圧濃縮後、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）と水とで各５回ずつ洗浄し濃縮した。その後、アセトン（５ｍｌ）と活性炭（１．０ｇ）とを加え、室温で３時間撹拌した後、セライトろ過で活性炭を除去した。続いてアルミナショートカラムに５回通し、減圧濃縮した後、５０℃で２４時間真空加熱乾燥、２４時間凍結乾燥して、黄色油状物として、下記の式（９）、

で示される構造の、エチル（５，５−ジフルオロへキシル）ジメチルアンモニウムカチオンとＴＦＳＩアニオンとの塩である、エチル（５，５−ジフルオロヘキシル）ジメチルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（１．５２ｇ，３．２１ｍｍｏｌ）からなるイオン液体２を収率４１．２％で得た。イオン液体２の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．４８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），１．６１（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．４），１．６３（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．８６（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．９３−２．０２（２Ｈ，ｍ），３．４７（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝１１．０），３．５５（６Ｈ，ｓ），３．８７（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７．１６，１９．４４，２１．８９，２２．２１（ｔ，Ｊ_CF＝２７．９），３６．８０（ｔ，Ｊ_CF＝２６．０），４９．８１，５８．８５，６８．０７，１２１．１８（ｑ，Ｊ_CF＝３２０．５），１２４．１１（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．１）．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．９１（ｄｓｅｘ，Ｊ_FF＝３２８．３，１７．３），８２．７２（ｄ，Ｊ_FF＝２０１．５）．
［ＩＲデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９６１，２８８５，１７４２，１３９６，１３３３，１１３９，１０５７，８９９，７９１，７４１．

＜実施例３＞
ジメチルエチルアミンの代わりに１−メチルイミダゾールを用い、下記の方法でイオン液体３を合成した。

（１）４−ブロモブタン−２−オンの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコにアルミニウムクロライド（４．００ｇ，３０．０ｍｍｏｌ），ジクロロメタン（３０ｍｌ）を入れ、−５０℃に冷却した後、３−ブロモプロピオニルクロライド（５．１４ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）を加えて３０分撹拌した。−３０℃まで昇温し、２時間経過後にトリメチルアルミニウム（１．４Ｍｎ−ヘキサン中，８．７０ｍｌ）を滴下し、−３０℃から室温まで５時間かけてゆっくり戻した。０℃まで冷却し、水を加えて反応を停止した後、ジクロロメタン抽出を３回行ない、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後ろ過し、エバポレーターを用いて水につけて減圧濃縮を行なった。シリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝６：１〜０：１）で精製し、４−ブロモブタン−２−オン（３．５４ｇ，２３．４ｍｍｏｌ）を収率７８％で得た。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。なお、薄層クロマトグラフィーの展開位置から測定した上記生成物のＲｆ値は、
Ｒｆ＝０．３６（ヘキサン／酢酸エチル＝４／１）
であった。

（２）１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに４−ブロモブタン−２−オン（３．０２ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン（１５ｍｌ）を入れて、［ビス（２−メトキシエチル）アミノ］サルファートリフルオリド（７．５２ｇ，３４．０ｍｍｏｌ）、エタノール（１８４ｍｇ，４．００ｍｍｏｌ）の順に滴下し、５日間室温で撹拌した。ガスクロマトグラフィーで下記の検出位置におけるスペクトルを評価することによって基質がなくなったことを確認し、０℃まで冷却してから水を加えて反応を停止した後、水洗浄を３回行ない、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後ろ過し、１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンを含む反応溶液を得た。
ＧＣ（１００℃，昇温なし）
１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタン・・・１．８４ｍｉｎ．
４−ブロモブタン−２−オン・・・２．３４ｍｉｎ．
（ＣＨ₃ＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂ＮＳＦ₃・・・２．９８ｍｉｎ．

（３）１−（３，３−ジフルオロブチル）−３−メチルイミダゾリウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタン（３．４６ｇ，２０．０ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液と１−メチルイミダゾール（１．９７ｇ，２４．０ｍｍｏｌ）を入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、黒褐色油状物として１−（３，３−ジフルオロブチル）−３−メチルイミダゾリウム＝ブロミド（２．７８ｇ，１０．９ｍｍｏｌ）を収率５４％（２ステップ）で得た。生成物の構造はＮＭＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．６０（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），１．８９−１．９８（２Ｈ，ｍ），４．１１（３Ｈ，ｓ），４．４２（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），７．５１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．３），１０．６０（１Ｈ，ｓ）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２３．１９（ｔ，Ｊ_CF＝２６．５），３０．５３，３７．４１（ｔ，Ｊ_CF＝２４．８），４３．７５，１２２．６４（ｔ，Ｊ_CF＝２２６．６），１３６．０９．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．９１（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．

（４）１−（３，３−ジフルオロブチル）−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−（３，３−ジフルオロブチル）−３−メチルイミダゾリウム＝ブロミド（２．７８ｇ，１０．９ｍｍｏｌ）と、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（３．１６ｇ，１１．０ｍｍｏｌ）と、アセトン（１２ｍｌ）とを入れ２４時間室温で撹拌して塩交換を行なった。減圧濃縮後、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）と水とで各５回ずつ洗浄し濃縮した。その後、アセトン（１２ｍｌ）と活性炭（１．５ｇ）とを加え、室温で３時間撹拌した後、セライトろ過で活性炭を除去した。続いてアルミナショートカラムに５回通し、減圧濃縮した後、５０℃で２４時間真空加熱乾燥、２４時間凍結乾燥して、赤褐色油状物として、下記の式（１０）、

で示される構造の、１−（３，３−ジフルオロブチル）−３−メチルイミダゾリウムカチオンとＴＦＳＩアニオンとの塩である１−（３，３−ジフルオロブチル）−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（１．５２ｇ，３．３６ｍｍｏｌ）からなるイオン液体３を収率２１．８％で得た。イオン液体３の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．６０（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），１．８９−１．９８（２Ｈ，ｍ），４．１１（３Ｈ，ｓ），４．４２（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），７．５１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．３），１０．６０（１Ｈ，ｓ）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２３．１９（ｔ，Ｊ_CF＝２６．５），３０．５３，３７．４１（ｔ，Ｊ_CF＝２４．８），４３．７５，１１９．７２（ｑ，Ｊ_CF＝３２０．９），１２２．６４（ｔ，Ｊ_CF＝２２６．６），１３６．０９．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝６９．４４（ｄｓｅｘ，Ｊ_FF＝１３２．４，１７．３），８２．５４（ｄ，Ｊ_FF＝２４１．８）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）３１２３，２８５３，１５６０，１３３１，１１３６，１０５７，９０８，８４３，７９１，６１５．

＜実施例４＞
実施例３で記載される方法と同様の方法で得た１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンを用い、下記の方法で、１−（３，３−ジフルオロブチル）ピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドを合成した。

（１）１−（３，３−ジフルオロブチル）ピリジニウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタン（３．４６ｇ，２０．０ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液とピリジン（１．９０ｇ，２４．０ｍｍｏｌ）とを入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、褐色油状物として１−（３，３−ジフルオロブチル）ピリジニウム＝ブロミド（９４．２ｍｇ，０．３７ｍｍｏｌ）を、収率１．９％（２ステップ）で得た。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．７１（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１９．２），２．８１−２．９０（２Ｈ，ｍ），５．２９（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．５），８．１０（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９），８．５２（１Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．８），９．５９（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝５．５）．
¹³ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２３．８９（ｔ，Ｊ_CF＝２５．９），３９．１６（ｔ，Ｊ_CF＝２５．０），４３．９３，１２４．４５（ｔ，Ｊ_CF＝２３８．９），１２９．４８，１４２．９７，１４６．４７．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．８６（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２６３５，２３４７，２１０４，１６１２，１５８２，１５３９，１４８９，１４００，１０３０，９１２．

続いて、実施例３と同様の方法で、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドを反応させて塩交換を行ない、下記の式（１１）、

で示される構造の、１−（３，３−ジフルオロブチル）ピリジニウムカチオンとＴＦＳＩアニオンとの塩である、１−（３，３−ジフルオロブチル）ピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドからなるイオン液体４を収率１５．８％で得た。

＜実施例５＞
ＬｉＴＦＳＩの代わりに、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸アンモニウムを用いた他は、実施例１と同様の方法で、下記の式（１３）、

で示される構造の、エチル（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウムカチオンと２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸アニオンとのフッ素化硫酸塩である、エチル（３，３−ジフルオロブチル）ジメチルアンモニウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタンスルフォニルイミドからなるイオン液体５を収率３２．３％で得た。イオン液体５の構造は¹ＨＮＭＲにて確認した。

＜実施例６＞
実施例３に記載される方法と同様の方法で得た１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンを用い、下記の方法でイオン液体６を合成した。

（１）１−（３，３−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタン（５．１９ｇ，３０．０ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液と１，２−ジメチルイミダゾール（３．４６ｇ，３６．０ｍｍｏｌ）とを入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、黒色固体の１−（３，３−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ブロミド（２．５０ｇ，９．２９ｍｍｏｌ）を、収率３１％（２ステップ）で得た。生成物の構造はＮＭＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．６８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），２．４０−２．５０（２Ｈ，ｍ），２．６５（３Ｈ，ｓ），３．８３（３Ｈ，ｓ），４．３５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９），７．２３（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．２），７．３２（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝９．１３，２３．３２（ｔ，Ｊ_CF＝２８．１），３４．９７，３６．８９（ｔ，Ｊ_CF＝２４．８），４２．１７（ｔ，Ｊ_CF＝５．０），１２０．５３，１２２．４９，１２２．４９（ｔ，Ｊ_CF＝２３８．２）．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．７５（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．

（２）１−（３，３−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−（３，３−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ブロミド（２．５０ｇ，９．２９ｍｍｏｌ）と、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（２．７３ｇ，９．５１ｍｍｏｌ）と、アセトン（１０ｍｌ）とを入れ２４時間室温で撹拌して塩交換を行なった。減圧濃縮後、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）と水とで各５回ずつ洗浄し濃縮した。その後、アセトン（１０ｍｌ）と活性炭（１．５ｇ）とを加え、室温で３時間撹拌した後、セライトろ過で活性炭を除去した。続いてアルミナショートカラムに５回通し、減圧濃縮した後、５０℃で２４時間真空加熱乾燥、２４時間凍結乾燥して、褐色油状物として、下記の式（１４）、

で示される構造の、１−（３，３−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオンと、ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドアニオンとの塩である、１−（３，３−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（３．２２ｇ，６．８６ｍｍｏｌ）からなるイオン液体６を収率７４％で得た。イオン液体６の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．６８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），２．４０−２．５０（２Ｈ，ｍ），２．６５（３Ｈ，ｓ），３．８３（３Ｈ，ｓ），４．３５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９），７．２３（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．２），７．３２（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝９．１３，２３．３２（ｔ，Ｊ_CF＝２８．１），３４．９７，３６．８９（ｔ，Ｊ_CF＝２４．８），４２．１７（ｔ，Ｊ_CF＝５．０），１１９．６９（ｑ，Ｊ_CF＝３２０．９），１２０．５３，１２２．４９，１２２．４９（ｔ，Ｊ_CF＝２３８．２）．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝６８．６９（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３），８２．８３．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）３１５３，２９５７，１５９３，１５４１，１３３３，１１４０，１０５９，９０８，７４０，６１７．

＜実施例７＞
実施例２に記載される方法と同様の方法で得た１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサンを用い、下記の方法でイオン液体７を合成した。

（１）１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−３−メチルイミダゾリウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサン（２．０１ｇ，１０．０ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液と、１−メチルイミダゾール（９８５ｍｇ，１２．０ｍｍｏｌ）とを入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、黒褐色ヘドロ状の１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−３−メチルイミダゾリウム＝ブロミドの粗製物を２．９０ｇ得た。ヘキサンと酢酸エチルとを完全には除去出来なかったため、収率は求められなかった。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．５７（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．８），１．６０（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），１．８９−１．９７（２Ｈ，ｍ），２．０３（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．４），４．１１（３Ｈ，ｓ），４．４２（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），７．５１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．３），１０．６０（１Ｈ，ｓ）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２０．５５，３０．４７（ｔ，Ｊ_CF＝２７．８），３０．７５，３６．６６，３８．００（ｔ，Ｊ_CF＝２５．９），５０．４８，１２３．５５，１２４．９５，１２５．４４（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．１），１３７．９０．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．６４（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９５５，２８７４，１７０９，１５７２，１３９６，１２４０，１１７３，１１３２，８８５，６２３．

（２）１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−３−メチルイミダゾリウム＝ブロミド（２．８３ｇ，１０．０ｍｍｏｌあるものとする）の粗製物と、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（２．８７ｇ，１０．０ｍｍｏｌ）と、アセトン（１０ｍｌ）とを入れ２４時間室温で撹拌して塩交換を行なった。減圧濃縮後、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）と水とで各５回ずつ洗浄し濃縮した。その後、アセトン（１０ｍｌ）と活性炭（１．０ｇ）とを加え、室温で３時間撹拌した後、セライトろ過で活性炭を除去した。続いてアルミナショートカラムに５回通し、減圧濃縮した後、５０℃で２４時間真空加熱乾燥、２４時間凍結乾燥して、褐色油状物として、下記の式（１５）、

で示される構造の、１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（２．８８ｇ，５．９６ｍｍｏｌ）からなるイオン液体７を、収率６０％（３ステップ）で得た。イオン液体７の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．５７（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．８），１．６０（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．８），１．８９−１．９７（２Ｈ，ｍ），２．０３（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．４），４．１１（３Ｈ，ｓ），４．４２（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．３），７．５１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．３），１０．６０（１Ｈ，ｓ）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２０．５５，３０．４７（ｔ，Ｊ_CF＝２７．８），３０．７５，３６．６６，３８．００（ｔ，Ｊ_CF＝２５．９），５０．４８，１１９．７５（ｑ，Ｊ_CF＝３２０．８），１２３．５５，１２４．９５，１２５．４４（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．１），１３７．９０．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．８７（ｄｓｅｘ，Ｊ_FF＝２４２．４，１７．３），８２．６９（ｄ，Ｊ_FF＝１３３．２）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）３１２３，２９６４，１５７６，１３９６，１３３３，１１９８，１１３８，１０５９，７４０，６１７．

＜実施例８＞
実施例２に記載される方法と同様の方法で得た１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサンを用い、下記の方法でイオン液体８を合成した。

（１）１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサン（４１９ｍｇ，２．０８ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液と、１，２−ジメチルイミダゾール（２４０ｍｇ，２．５０ｍｍｏｌ）とを入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、褐色固体の１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ブロミドの粗製物を６４０ｍｇ得た。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．５９（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．６０（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．３），１．８５−１．９８（２Ｈ，ｍ），２．１４（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝２．３），２．８４（３Ｈ，ｓ），４．０２（３Ｈ，ｓ），４．３１（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．４），７．６５（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．３），７．６８（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝９．８８，２０．６４，２３．４８（ｔ，Ｊ_CF＝２３．０），３０．３５，３５．６５，３８．０７（ｔ，Ｊ_CF＝２５．９），４３．１４，１２２．１３，１２３．６５，１２５．２５（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．１），１４５．８７．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．７５（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）１５８７，１５４１，１３９８，１３３７，１２５６，１２２６，１１８４，１１３２，９１０，６６９．

（２）１−（５，５−ジフルオロブチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ブロミド（６１８ｍｇ，２．０８ｍｍｏｌあるものとする）の粗製物と、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（６０３ｍｇ，２．１０ｍｍｏｌ）と、アセトン（３ｍｌ）とを入れ２４時間室温で撹拌して塩交換を行なった。減圧濃縮後、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）と水とで各５回ずつ洗浄し濃縮した。その後、アセトン（３ｍｌ）と活性炭（０．５ｇ）とを加え、室温で３時間撹拌した後、セライトろ過で活性炭を除去した。続いてアルミナショートカラムに５回通し、減圧濃縮した後、５０℃で２４時間真空加熱乾燥、２４時間凍結乾燥して、褐色油状物として、下記の式（１６）、

で示される構造の、１−（５，５−ジフルオロヘキシル）−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（８０８ｍｇ，１．６２ｍｍｏｌ）からなるイオン液体８を、収率７８％（３ステップ）で得た。イオン液体８の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．５９（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．６０（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．３），１．８５−１．９８（２Ｈ，ｍ），２．１４（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝２．３），２．８４（３Ｈ，ｓ），４．０２（３Ｈ，ｓ），４．３１（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．４），７．６５（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．３），７．６８（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．３）．
¹³ＣＮＭＲ（１２６ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝９．８８，２０．６４，２３．４８（ｔ，Ｊ_CF＝２３．０），３０．３５，３５．６５，３８．０７（ｔ，Ｊ_CF＝２５．９），４３．１４，１１９．１２（ｑ，Ｊ_CF＝３２１．３），１２２．１３，１２３．６５，１２５．２５（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．１），１４５．８７．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７１．０５（ｄｓｅｘ，Ｊ_FF＝３５１．２，１７．３），８２．６４（ｄ，Ｊ_FF＝１６７．０）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）３１５２，２９６３，１５９１，１５４１，１３９６，１３３３，１１９４，１１３８，１０５９，６１７．

＜実施例９＞
実施例２に記載される方法と同様の方法で得た１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサンを用い、下記の方法で１−（５，５−ジフルオロヘキシル）ピリジニウム＝ブロミドを合成した。

（１）１−（５，５−ジフルオロヘキシル）ピリジニウム＝ブロミドの合成
アルゴン雰囲気下、ナスフラスコに１−ブロモ−５，５−ジフルオロヘキサン（４１９ｍｇ，２．０８ｍｍｏｌあるものとする）を含む反応溶液とピリジン（１９７ｍｇ，２．５０ｍｍｏｌ）とを入れ、１００℃で２４時間加熱還流した。放冷後減圧濃縮し、有機溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で５回洗浄した後、減圧乾燥して、褐色油状物として、１−（５，５−ジフルオロヘキシル）ピリジニウム＝ブロミド（１６４ｍｇ，０．６５ｍｍｏｌ）を、収率３１％（２ステップ）で得た。生成物の構造はＮＭＲ，ＩＲにて確認した。結果を下記に示す。

［ＮＭＲスペクトルデータ］
¹ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝１．５９（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝１８．４），１．６４（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），１．９１−２．０１（２Ｈ，ｍ），２．１７（２Ｈ，ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．８），５．１２（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．８），８．１４（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９），８．５４（１Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．５），９．６６（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝５．９）．
¹³ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤ３ＯＤ，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝２０．４３，２３．４５（ｔ，Ｊ_CF＝２７．８），３２．００，３７．９３（ｔ，Ｊ_CF＝２５．０），４２．９８，１２５．３９（ｔ，Ｊ_CF＝２３７．５），１２９．５１，１４５．９８，１４６．９５．
¹⁹ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ｐｐｍ，ＣＤＣｌ₃，Ｊ＝Ｈｚ）δ＝７０．７７（ｓｅｘ，Ｊ_FF＝１７．３）．
［ＩＲスペクトルデータ］
ＩＲ（ｎｅａｔ，ｃｍ^-1）２９４３，２８７２，１７０９，１６３４，１５８２，１４８９，１３９６，１３２５，１１３６，８８７．

続いて、実施例８と同様の方法で、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドを反応させて塩交換を行ない、下記の式（１７）、

で示される構造の、１−（５，５−ジフルオロヘキシル）ピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドからなるイオン液体９を得た。

＜実施例１０＞
１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンと、Ｎ−メチルピペリジンと、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドとを用い、実施例３と同様の方法で、下記の式（１８）、

で示される構造の、１−（３，３−ジフルオロブチル）−１−メチルピペリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドからなるイオン液体１０を得た。

＜実施例１１＞
１−ブロモ−３，３−ジフルオロブタンと、Ｎ−メチルピロリジンと、リチウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドとを用い、実施例３と同様の方法で、下記の式（１９）、

で示される構造の、１−（３，３−ジフルオロブチル）−１−メチルピロリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドからなるイオン液体１１を得た。

＜比較例１＞
１−エチル３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレイト（ＢＦ₄）（関東化学製）からなるイオン液体を用いた。

各実施例および比較例１で得たイオン液体の一覧を表１に示す。また、各実施例および比較例１につき、前述の方法で評価した電位窓、電気伝導度、粘度、親水性、水分量、ガラス転移温度の結果を表２に示す。

表２に示す結果から、各実施例に係るイオン液体においては、比較例１に係るイオン液体と比べて電位窓が広いことが分かる。また、各実施例に係るイオン液体においては、比較例１と比べて粘度が若干高いものの、いずれもＥ型粘度計による測定で約３Ｐ程度またはこれより低い粘度を有し、低粘度のイオン液体が得られていた。

表２に示す結果から、比較例１に係るイオン液体が親水性であったのに対し、各実施例で得られたイオン液体は疎水性を示したことが分かる。また表２に示す結果より、比較例１に係るイオン液体は１２００ｐｐｍの水分を含んでいたのに対し、各実施例に係るイオン液体は６５０ｐｐｍまたはそれより少ない水分を含むに留まっていた。

表２に示す結果から、各実施例に係るイオン液体においては、比較例１に係るイオン液体と比べて電気伝導度が低いものの、１．５ｍＳ／ｃｍ以上の電気伝導度を有し、電気伝導度を所望の程度確保できることが分かる。

表２に示す結果から、各実施例に係るイオン液体のガラス転移温度は、いずれも−７４℃以下であり、比較例１に係るイオン液体のガラス転移温度の１１℃と比べて著しく低い値であった。

これらの結果から、本発明に係るイオン液体は、１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合した特異な構造を有することにより、電位窓、疎水性、電気伝導度において所望の性能を維持しつつ、低粘度であり、ガラス転移温度が著しく低いという特性が付与されていることが分かる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

上記のように、本発明に係るイオン液体は、各種電気デバイス用材料、各種反応用溶媒として広く利用することができる。

実施例１で得たイオン液体１のＦＴ−ＩＲチャートを示す図である。実施例１で得たイオン液体１のＤＳＣチャートを示す図である。実施例１で得たイオン液体１のＴＧＡチャートを示す図である。

Claims

カチオン成分およびアニオン成分からなるイオン液体であって、前記カチオン成分を形成するいずれか１つの炭素原子に２個のフッ素原子が結合していることを特徴とするイオン液体。
前記カチオン成分が、ジフルオロアルキル基、ジフルオロシクロアルキル基およびジフルオロベンジル基からなる群から選択される原子団を含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン液体。
前記カチオン成分が、下記の式（１）、

（式（１）中、ｍ，ｎはそれぞれ独立して０あるいは正の整数である。Ｘ，Ｙは、それぞれ独立して２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む基である）
または、下記の式（２）、

（式（２）中、ａは正の整数あるいは０であり，ｂは正の整数である。Ｘは２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む基である。）
で示される化学構造を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のイオン液体。
前記カチオン成分が、アルキル基の末端２位の炭素原子に２個のフッ素原子が結合した構造を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のイオン液体。
前記カチオン成分が、下記の式（３）、

（式（３）中、Ｘは２価の基であって、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、アシル基、イミノ基、カルボキシル基、アミノ基からなる群から選択される１以上を含む基である。）
に示される化学構造を含むことを特徴とする請求項３に記載のイオン液体。
前記カチオン成分が、アンモニウムおよびその誘導体、イミダゾリニウムおよびその誘導体、ピリジニウムおよびその誘導体、ピロリジニウムおよびその誘導体、ピロリニウムおよびその誘導体、ピラジニウムおよびその誘導体、ピリミジニウムおよびその誘導体、トリアゾニウムおよび誘導体、トリアジニウムおよびその誘導体、トリアジン誘導体カチオン、キノリニウムおよびその誘導体、イソキノリニウムおよびその誘導体、インドリニウムおよびその誘導体、キノキサリニウムおよびその誘導体、ピペラジニウムおよびその誘導体、オキサゾリニウムおよびその誘導体、チアゾリニウムおよびその誘導体、モルフォリニウムおよびその誘導体、ピペラジンおよびその誘導体，スルホニウムおよびその誘導体、ホスホニウムおよびその誘導体、からなる群から選ばれる１種類以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のイオン液体。
前記アニオン成分が、フッ素を含む原子団である、請求項１〜６のいずれかに記載のイオン液体。
前記アニオン成分における水素原子の個数ｎＨとフッ素原子の個数ｎＦとの比が、ｎＨ：ｎＦ＝０：１００〜６０：４０であることを特徴とする、請求項７に記載のイオン液体。
前記アニオン成分が、下記の式（４）、

（式（４）において、ｘは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
式（５）、

（式（５）において、ｚは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
式（６）、

（式（６）において、ｘは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
および式（７）、

（式（７）において、ｚは１〜２０の整数であり、ｙは０〜５の整数である。）
で示される化学構造からなる群から選択される１以上の化学構造を含むことを特徴とする、請求項７または８に記載のイオン液体。
前記アニオン成分が、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドアニオン原子団、ＣＨＦ₂−ＣＦ₂−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₂−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₆−ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−ＣＦ₂−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＨＦ₂−（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₂−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₆−ＣＨ₂ＳＯ₃ ^-原子団、および、ＣＦ₃−（ＣＦ₂）₃−（ＣＨ₂）₂ＳＯ₃ ^-原子団、からなる群から選ばれる１種類以上の原子団を含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のイオン液体。
前記アニオン成分が、Ｒ_B−ＳＯ_V ^-原子団（ただし、ｖは２〜４までの整数、Ｒ_Bは炭素数が１〜５０個の芳香族化合物あるいは脂肪族化合物である）を含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のイオン液体。
前記アニオン成分が、カルボキシアニオン（−ＣＯＯ^-）を含むことを特徴とする請求項７に記載のイオン液体。
下記の式（８）に示される構造を有する、請求項１に記載のイオン液体。
下記の式（９）に示される構造を有する、請求項１に記載のイオン液体。
下記の式（１０）に示される構造を有する、請求項１に記載のイオン液体。
下記の式（１１）に示される構造を有する、請求項１に記載のイオン液体。
下記の式（１２）に示される構造を有する、請求項１に記載のイオン液体。
請求項１〜１７のいずれかに記載のイオン液体を得るための製造方法であって、
前記カチオン成分の製造において、フッ素化試薬を用いてハロゲン化ケト炭化水素またはその誘導体のケトン基のみをフッ素化するフッ素化工程を含むことを特徴とする、イオン液体の製造方法。
前記ハロゲン化ケト炭化水素がハロゲン化−２−ケトアルカンであり、
前記フッ素化工程において、前記フッ素化試薬を用いて前記ハロゲン化−２−ケトアルカンの末端２位のケトン基のみをフッ素化する反応を経由することを特徴とする請求項１８に記載のイオン液体の製造方法。
前記ハロゲン化ケト炭化水素の誘導体がハロゲン化−２−ケト炭化水素誘導体であり、
前記フッ素化工程において、前記フッ素化試薬を用いて前記ハロゲン化−２−ケト炭化水素誘導体の末端２位のケトン基のみをフッ素化する反応を経由することを特徴とする請求項１８に記載のイオン液体の製造方法。
請求項１〜１７のいずれかに記載のイオン液体、または、請求項１８〜２０のいずれかに記載のイオン液体の製造方法により得られるイオン液体、を含むことを特徴とする、電解コンデンサ。