JPH07285960A - ジオキソラン含有溶剤 - Google Patents
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- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
Abstract
してなる溶剤。
Description
オキソラン類を含有してなる溶剤に関するものである。
本発明の溶剤は、例えば、電池用溶媒、トナー用溶媒、
ポリマー溶解用溶媒、抽出用溶媒等幅広く利用できる。
ブチル、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等が知ら
れている。しかしながら、これらの溶媒は、エーテル結
合、エステル結合で極性基を構成しているのみで沸点が
低く、応用範囲が限定されてしまう難点がある。また、
γ−ブチルラクトン、エチレンカーボネート、プロピレ
ンカーボネート等も、高い沸点で極性溶媒として有力な
ものであるが、例えば、電池用電解液溶媒として使用し
た際、長期間保存後の放電特性が十分とはいえない。
としてより汎用的な利用に耐えるものが望まれている。
機溶媒としての汎用的な利用のためこれらの難点を解決
するために、鋭意検討を重ねた結果、極性基をカーボネ
ート基とエステル基2個とを1分子に持たせたジオキソ
ラン類が溶媒として優れた性能を有することを見だし本
発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は、下記の一
般式(I)で表される2−オキソ−1,3−ジオキソラ
ン類を含有してなる溶剤にある。
ルキル基を表わし、これらは相互に異なっていてもよ
い。以下、本発明を詳細に説明する。一般式(I)で表
される2−オキソ−1,3−ジオキソラン類は、たとえ
ば酒石酸ジアルキルエステルにホスゲン、ジホスゲン、
トリホスゲン、クロロ蟻酸アルキルエステル、ジアルキ
ルカーボネート等のカーボネート化剤を塩基の存在下で
反応させて、酒石酸ジアルキルエステルの2つの水酸基
をカーボネート化することによって製造される。 反応式
でも炭素数2〜18、特に好ましくは、炭素数2〜8の
アルキル基で、具体的には、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、ブチル、オクチルがあげられる。酒石酸のアル
キルエステルの2つのアルキル基は、同じアルキルで
も、異なったものでも構わない。ただし、炭素数1のメ
チルエステルの場合固体であり、溶媒としては、用いる
ことは出来ない。一方、酒石酸ジアルキルエステルは、
l,d,dl,meso体と光学及び立体異性体がある
が、いずれであっても構わない。
のジアルキルエステルを溶媒、例えば、THF、トルエ
ン、ベンゼン、ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレン、
四塩化炭素等、好ましくは、THF、トルエンに溶解
し、塩基例えば、ピリジン、トリメチルアミン、ジメチ
ルアニリン、ジメチルピリジンの存在下でホスゲンを吹
き込むことにより得られる。ホスゲンの代わりとして、
ジホスゲン、トリホスゲン、クロロ蟻酸エチルエステ
ル、ジメチルカーボネート等を作用させることによりカ
ーボネートを得ることができる。
モル比は、反応機構の違いから一概には決められない
が、ホスゲンの場合、1等量前後好ましくは、1〜2等
量、ジホスゲンの場合は、0.5等量前後好ましくは、
0.5〜1等量、トリホスゲンの場合は、1/3等量前
後好ましくは、1/3〜2/3等量、クロロ蟻酸エチル
エステルの場合は、2等量前後好ましくは、1.5〜3
等量、ジメチルカーボネートの場合は、1〜10等量好
ましくは、1〜5等量である。
8℃の低温まで可能で反応熱を除去する必要があり、冷
却しながら好ましくは−10℃〜50℃で行う。反応時
間は、ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲンを用いる場
合は、瞬間で目的とする2−オキソ−1,3−ジオキソ
ラン類が生成するので熟成を含め、2〜3時間で十分で
ある。クロロ蟻酸エチル、ジメチルカーボネートの場合
反応が遅いので、一概に決められないが、1時間から1
日程度を要することもある。
後、蒸留により目的のものを得ることができる。得られ
る2−オキソ−1,3−ジオキソラン類は用いる酒石酸
ジアルキルエステルの異性体の種類により、4R−トラ
ンス,4S−トランス,シス体となる。一般式(I)で
表される2−オキソ−1,3−ジオキソラン類は、0.
5mmHgで100℃以上の沸点を持ち非揮発性であ
り、融点0℃以下の液体である。
ーメント(Dipole moment)を計算する。
双極子モーメントの高い物は極性があり、塩類を溶解す
る能力が高い。電池用溶媒として優れたγ−ブチルラク
トンが4.12Debyeを示すのに対し、一般式
(I)で示す化合物は、3〜4.2Debyeの高い値
を示し、溶媒として有効性を示した。また、融点は−4
0℃以下のガラス転移点をしめすことから明確な融点は
なく非晶質で低温特性に優れたものと言える。
解液溶媒、トナー用溶媒、塩ビの可塑剤、反応溶媒、抽
出用溶媒等に有機溶媒として幅広く利用出来る。これら
の中でも特に電池用電解液溶媒に好適である。また、前
記一般式(I)で表される2−オキソ−1,3−ジオキ
ソラン類の中でもR1 及びR2 がエチル、イソプロピル
であるものが好ましい。更に、前記一般式(I)で表さ
れる2−オキソ−1,3−ジオキソラン類の中でも式
(II)で表されるものは、新規な2−オキソ−1,3−
ジオキソラン類であり、上記した溶媒のほかにもポリマ
ー用モノマー、医薬、農薬中間体等に使用しうる。
本発明は、これらの実施例によって制限されるものでは
ない。 実施例1 500mlの4口フラスコにl−酒石酸エチル2.06
2gを仕込み、テトラヒドロフラン(THF)200m
l、ピリジン21mlに溶解させ10℃に冷却した。1
1.87gのトリホスゲンを40mlのTHF溶解した
ものを滴下ロートより、1時間かけゆっくり滴下した。
滴下後3時間攪拌した。
0ml、トルエン80mlの混合液を添加し、生成した
沈澱を濾過して除いた。溶媒を留去後、蒸留を行った。
浴温度を160℃、減圧度0.3mmHgにて124℃
の(4R−トランス)2−オキソ−1,3−ジオキソラ
ン−4,5−ジカルボン酸ジエチルエステル14gを得
た。得られた物は、下記性質を有する。
転移点を示した。 測定条件 −5℃/min ・双極子モーメント 3.852〔D〕 尚、双極子モーメントは分子軌道計算により算出した
(使用ソフト「MOPAC」)
プロピル23.43gを使用し、同様の操作を行った。
蒸留条件は、125℃/0.29mmHgで14.6g
の(4R−トランス)−2−オキソ−1,3−ジオキソ
ラン−4,5−ジカルボン酸ジイソプロピルエステルを
得た。得られた物は、下記性質を有する。
転移点を示した。 測定条件 −5℃/min ・双極子モーメント 4.004〔D〕
ルを使用した。得られた(4S−トランス)−2−オキ
ソ−1,3−ジオキソラン−4,5−ジカルボン酸ジエ
チルエステルの物性を示す。
転移点を示した。 測定条件 −5℃/min ・双極子モーメント 3.852〔D〕
モニウムテトラフルオロボレートを0.3Mol濃度に
溶解させた。電位窓を測定した所4.5V(+2.2〜
−2.3V)であった。
ラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートに対する
20℃の溶解度を測定した。次にそれを示す。 サンプル 溶解度(g/100g) 実施例1 6.8 実施例2 4.5 実施例3 6.8
る溶剤が得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で表される2−オキソ
−1,3−ジオキソラン類を含有してなる溶剤。 【化1】 (但し、式中R1 及びR2 は炭素数2〜18のアルキル
基を表し、これらは相互に異なっていてもよい) - 【請求項2】 下記一般式(II)で表される2−オキソ
−1,3−ジオキソラン類。 【化2】
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