(57)【要約】【課題】微量の水分等の分子内にＯＨ基を有する不純物を、四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム等の親水性が極めて高いため、該不純物の減圧除去が困難な化合物中から、効率よく、さらには金属不純物の混入がなく、また濾過工程も不要な方法で除去する。【解決手段】トリメチルクロロシラン等のモノハロシラン化合物、メトキシトリメチルシラン等のモノアルコキシシラン化合物、フェノキシトリメチルシラン等のモノアリールオキシシラン化合物又はビス（トリメチルシリル）アミン等のモノアミノシラン化合物からなる群から選ばれる少なくともいずれか１つのケイ素化合物を用いる。ケイ素化合物と不純物の有するＯＨ基が反応し、高揮発性の物質へと変換されるため、減圧によって容易に除去が可能となる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子中にＯＨ基を有する化合物を不純物として含む混合物中から該不純物を除去する方法であって、該不純物の除去剤としてモノハロシラン化合物、モノアルコキシシラン化合物、モノアリールオキシシラン化合物又はモノアミノシラン化合物からなる群から選ばれる少なくともいずれか１つのケイ素化合物を用いることを特徴とする不純物の除去方法。
【請求項２】
モノハロシラン化合物、モノアルコキシシラン化合物、モノアリールオキシシラン化合物又はモノアミノシラン化合物が、下記一般式（Ｉ）
Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓｉ−Ｙ  （Ｉ）
｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基であり、Ｙはハロゲン原子、下記式（ＩＩ）
−Ｏ−Ｒ４    （ＩＩ）
（上記式中、Ｒ４は炭素数１〜６の有機基である）
で示される基、又は下記式（ＩＩＩ）
−Ｎ（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）ｎ（Ｒ８）２−ｎ  （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基、ｎは０〜２の整数であり、ｎが２の場合には（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）で示される基は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが０の場合にはＲ８で示される基は各々同一でも異なっていてもよい。）で示される基である｝
で示されるケイ素化合物である請求項１記載の不純物の除去方法。
【請求項３】
混合物中に不純物として含まれる、分子中にＯＨ基を有する化合物が水である請求項１又は２記載の不純物の除去方法。
【請求項４】
精製される混合物が、イオン性化合物を含むものである請求項１〜３記載の不純物の除去方法。
【請求項５】
イオン性化合物が液体である請求項４記載の不純物の除去方法。
【請求項６】
下記一般式（Ｉ）
Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓｉ−Ｙ  （Ｉ）
｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基であり、Ｙはハロゲン原子、下記式（ＩＩ）
−Ｏ−Ｒ４    （ＩＩ）
（上記式中、Ｒ４は炭素数１〜６の有機基である）
で示される基、又は下記式（ＩＩＩ）
−Ｎ（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）ｎ（Ｒ８）２−ｎ  （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基、ｎは０〜２の整数であり、ｎが２の場合には（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）で示される基は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが０の場合にはＲ８で示される基は各々同一でも異なっていてもよい。）で示される基である｝
で示されるケイ素化合物からなる脱水剤。
【請求項７】
下記一般式（Ｉ）
Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓｉ−Ｙ  （Ｉ）
｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基であり、Ｙはハロゲン原子、下記式（ＩＩ）
−Ｏ−Ｒ４    （ＩＩ）
（上記式中、Ｒ４は炭素数１〜６の有機基である）
で示される基、又は下記式（ＩＩＩ）
−Ｎ（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）ｎ（Ｒ８）２−ｎ  （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基、ｎは０〜２の整数であり、ｎが２の場合には（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）で示される基は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが０の場合にはＲ８で示される基は各々同一でも異なっていてもよい。）で示される基である｝
で示されるケイ素化合物を、水を含むイオン性化合物と接触させることにより当該水と反応させ、ついで該反応生成物及び必要に応じて未反応のケイ素化合物を、減圧、加熱あるいは減圧下の加熱により揮発させて除去することを特徴とするイオン性化合物の脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不純物の除去方法に関する。より詳しくは、イオン性液体等に含まれる微量水分などの、通常の方法では除去が困難な不純物を効率よく除去できる新規な不純物の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リチウム一次電池、リチウム二次電池、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、エレクトロクロミック表示素子、色素増感型太陽電池などの電気化学デバイス等には種々の電解液が用いられている。これら電気化学デバイスにおける電解液は通常、非水系のものが用いられており、水分の混入は、その特性の悪化を避ける為にできるだけ避けることが望まれる。例えば、リチウム一次電池、リチウム二次電池に利用されているリチウムはその高いイオン化傾向から水と反応し、可燃性の水素ガスを発生する。電気二重層キャパシタ、色素増感型太陽電池およびその他の電気化学デバイスにおいても水分の混入によって副生される加水分解生成物や、水の電気分解によるガスの発生のために容量の低下、サイクル特性の低下が起きることが知られている。従って、このような電気化学デバイスに用いる非水電解液としては可能な限り水分が少ないことが望まれる。また、水分に限らず、望ましくない副反応を避けるため、アルコール類や、各種金属、酸などの不純物は可能な限り含まれていないことが望まれる。
【０００３】
他方、いわゆる常温溶融塩として知られる、それ自体がイオン性の液体である化合物（以下、イオン性液体）は、電解液とした場合のイオン濃度の高さ、耐電気化学的分解性等に優れるという点で、上記電気化学デバイスの電解液成分としての有用性が高い（例えば、非特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、このようなイオン性液体は、そのイオン性ゆえに水との親和性が著しく高く、なかには潮解性を示すものもあり、さらに通常はイオン交換の手法で製造されるため、水分の混入が避けられない。さらにこのようなイオン性液体は不揮発性でもあるため、蒸留による精製が事実上不可能である。
【０００５】
水分の除去（乾燥）方法としては、一般に、減圧等により水分を揮発除去させる方法と、乾燥剤を用いる方法とがある（例えば、非特許文献２）が、上記のようなイオン性液体においては、水との親和性が高すぎ、加熱下での減圧によっても充分な水の除去ができない。また、乾燥剤を用いる方法では、工業的に実施するには面倒な工程である濾過が必要なだけでなく、乾燥剤に由来する金属や酸といった不揮発性の不純物が新たに混入するという問題がある。
【０００６】
例えば、ナトリウム等のアルカリ金属を用いた乾燥ではナトリウムで還元分解を受けるとともに水酸化アルカリが副生する。また、五酸化リンを用いた脱水でも同様にリン酸が副生する。モレキュラーシーブを用いた場合にはイオン交換が進行してナトリウム型のモレキュラーシーブからはナトリウムイオンが溶出してくる。その他、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム等の金属塩型の乾燥剤でも金属不純物の混入が避けられない。
【０００７】
またイオン性液体の乾燥方法として、金属塩化物を用い、水と反応して生じた金属酸化物を濾過により除去する方法も知られているが、この場合にも用いた金属塩化物に由来する金属の混入は避けられない（例えば、特許文献１）。
【０００８】
一般的な揮発性液体の乾燥においては、これら金属や酸等の不純物は、乾燥後の蒸留によって容易に除去が可能である。しかしながら上述したように、イオン性液体は不揮発性であるため、このようにして混入した不純物を除去することは困難である。
【０００９】
一方、水の混入しないイオン性化合物の合成法が検討されている（例えば、特許文献２）が、特殊な設備が必要であり一般的ではない。
【００１０】
また近年の環境意識の高まりにより、一度水分が混入してしまったイオン性液体を破棄するのではなく、脱水（乾燥）して再利用することも重要な課題である。
【非特許文献１】
大野弘幸監修、「イオン性液体−開発の最前線と未来−」、株式会社シーエムシー出版、２００３年２月１日発行
【非特許文献２】
日本化学会編、「実験化学講座（第１巻）基本操作Ｉ」、第４版、丸善株式会社、平成２年１１月５日発行、ｐ．１９８−２０２
【特許文献１】
特開平７−１１４９３９号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１５０５５
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、親水性が高いため減圧による水分の除去が困難であり、また蒸留による精製もできない不揮発性物質から、微量の水分を効率よく除去できる方法の提供が望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決する為に検討を行った結果、ある種のケイ素化合物が水と反応すると、生成する化合物は全て揮発性物質である点に着目し、さらに検討を進めた結果、本発明を完成した。
【００１３】
即ち本発明は、分子中にＯＨ基を有する化合物を不純物として含む混合物中から該不純物を除去する方法であって、該不純物の除去剤としてモノハロシラン化合物、モノアルコキシシラン化合物、モノアリールオキシシラン化合物又はモノアミノシラン化合物からなる群から選ばれる少なくともいずれか１つのケイ素化合物を用いることを特徴とする不純物の除去方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の不純物の除去方法において、除去される不純物は、分子中にＯＨ基を有する化合物である。このような化合物はその有するＯＨ基が水素結合を形成するため、そのような基を有さない化合物に比して揮発し難く、一般的な減圧、加熱等の方法では除去が困難である。しかしながら、後述するモノハロシラン化合物、モノアルコキシシラン化合物、モノアリールオキシシラン化合物又はモノアミノシラン化合物は、当該ＯＨ基と容易に反応し、該ＯＨ基を有する化合物を、減圧、加熱等により容易に除去可能な揮発性の高いシリル化合物へと変換する。
【００１５】
本発明において、不純物として除去される分子中にＯＨ基を有する化合物は特に制限されるものではなく、具体的には、水、アルコール類、フェノール類、カルボン酸類等が挙げられる。
【００１６】
アルコール類をより具体的に例示すると、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール等が挙げられ、フェノール類を具体的に例示すると、フェノール、クレゾール、キシリノール、ナフトール等が挙げられ、カルボン酸類を具体的に例示すると、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸等が例示される。
【００１７】
これらのなかでも、不純物として混入する場合が多く、また揮発性が低いため通常の方法では除去が困難な、水又は炭素数７〜２０のアルコール類の除去に際して本発明の方法を適用することが好ましく、さらには、後述するイオン性液体からの除去が特に困難な点で、水の除去に適用することが好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記分子中にＯＨ基を有する化合物を除去するために、モノハロシラン化合物、モノアルコキシシラン化合物、モノアリールオキシシラン化合物又はモノアミノシラン化合物を用いる。これら化合物は、ケイ素原子の有する４つの結合手のうち、１つにはハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基あるいはアミノ基が結合しており、他の３つにはケイ素−炭素結合により有機基が結合した化合物である。
【００１９】
当該モノハロシラン化合物、モノアルコキシシラン化合物、モノアリールオキシシラン化合物又はモノアミノシラン化合物（以下、単にモノシラン化合物ともいう）としては、精製（不純物除去）対象である混合物中に含まれる分子中にＯＨ基を有する化合物以外の物質と反応してしまうものでなければ特に制限されるものではないが、好ましくは、下記一般式（Ｉ）
Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｓｉ−Ｙ  （Ｉ）
｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基であり、Ｙはハロゲン原子、下記式（ＩＩ）
−Ｏ−Ｒ４    （ＩＩ）
（上記式中、Ｒ４は炭素数１〜６の有機基である）
で示される基、又は下記式（ＩＩＩ）
−Ｎ（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）ｎ（Ｒ８）２−ｎ  （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基、ｎは０〜２の整数であり、ｎが２の場合には（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）で示される基は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが０の場合にはＲ８で示される基は各々同一でも異なっていてもよい。）で示される基である｝
で示されるケイ素化合物である。
【００２０】
上記式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基である。炭素数１〜６の有機基としては、精製対象である物質と望ましくない反応を起こしたり、或いはケイ素化合物自体の安定性を損なわない限り特に制限されるものではなく、ハロゲン原子やアルコキシ基、シアノ基等の各種官能基を有していたり、あるいはヘテロ原子、不飽和結合を含んでいても良い。該ケイ素化合物の製造や取り扱いが容易であり、また汎用性が高い点で、該有機基としては無置換又はハロゲン原子或いはアルコキシ基で置換された炭化水素基であることが好ましく、無置換又はハロゲン原子或いはアルコキシ基で置換されたアルキル基であることが好ましく、無置換のアルキル基であることが特に好ましい。
【００２１】
当該無置換のアルキル基を具体的に例示すると、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。またハロゲン原子で置換されたアルキル基としては、フルオロメチル基、クロロメチル基、２−クロロエチル基等が例示され、アルコキシ基で置換されたものとしてはメトキシメチル基、メトキシエチル基、２−エトキシエチル基等が挙げられる。また、合成の容易さ、水等のＯＨ基を有する化合物との反応生成物の沸点の低さ（減圧除去の容易さ）から、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３としては水素原子又は炭素数１〜３のものが特に好適である。他方、炭素数の多いものほど、沸点が高くなり、減圧による除去に際し、より多くのエネルギーが必要になる傾向がある。
【００２２】
前記式（Ｉ）において、Ｙはハロゲン原子であるか、下記式（ＩＩ）
−Ｏ−Ｒ４    （ＩＩ）
（上記式中、Ｒ４は炭素数１〜６の有機基である）
で示される基、又は下記式（ＩＩＩ）
−Ｎ（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）ｎ（Ｒ８）２−ｎ  （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は各々独立に、水素原子あるいは炭素数１〜６の有機基、ｎは０〜２の整数であり、ｎが２の場合には（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）で示される基は各々同一でも異なっていてもよく、ｎが０の場合にはＲ８で示される基は各々同一でも異なっていてもよい。）で示される基である。
【００２３】
当該Ｙにおけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。またＹが上記式（ＩＩ）で示される基である場合のＲ４としては、前記Ｒ１、Ｒ２及びＲ３として示したものと同様のものが例示され、また好ましいものも同様である（但し、水素原子であることはない）。上記式（ＩＩ）で示される基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、フェノキシ基等の無置換のもの、フルオロメトキシ基、クロロメトキシ基、２−クロロエトキシ基等のハロゲン原子で置換されたもの、２−メトキシエトキシ基、２−エトキシエトキシ基のアルコキシ基で置換されたもの等が例示される。
【００２４】
当該Ｙが上記式（ＩＩＩ）で示される基である場合、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は前記Ｒ１、Ｒ２及びＲ３として示されたものと同様であり、好ましい範囲も同様である。
【００２５】
上記式（Ｉ）において、Ｙがハロゲン原子である化合物を具体的に例示すると、トリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、トリプロピルクロロシラン、ジメチルフェニルクロロシラン、ジメチルクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン等のＹが塩素原子である化合物、トリメチルブロモシラン、トリエチルブロモシラン、トリプロピルブロモシラン、ジメチルフェニルブロモシラン、ジメチルブロモシラン、メチルフェニルブロモシラン等のＹが臭素原子である化合物、トリメチルヨードシラン、トリエチルヨードシラン、トリプロピルヨードシラン、ジメチルフェニルヨードシラン、ジメチルヨードシラン、メチルフェニルヨードシラン等のＹがヨウ素原子である化合物などが挙げられる。これらのなかでも、入手の容易さ、副反応の起こりにくさからＹが塩素原子である化合物が特に好適である。
【００２６】
また、Ｙが前記式（ＩＩ）で示される基である化合物を具体的に例示すると、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、ジメチルフェニルメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、メチルフェニルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリプロピルエトキシシラン、ジメチルフェニルエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、メチルフェニルエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、トリプロピルプロポキシシラン、ジメチルフェニルプロポキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、メチルフェニルプロポキシシラン等が挙げられる。
【００２７】
Ｙが前記式（ＩＩＩ）で示される基である化合物を具体的に例示すると、窒素上に結合したシリル基（ＳｉＲ５Ｒ６Ｒ７）の数が１（ｎ＝１）のものとしては、トリメチルシリルアミン、トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、トリメチルシリルジプロピルアミン、トリメチルシリルジブチルアミン、トリメチルシリルジペンチルアミン、トリメチルシリルジヘキシルアミン、トリメチルシリルジフェニルアミン、トリエチルシリルアミン、トリエチルシリルジメチルアミン、トリエチルシリルジエチルアミン、トリエチルシリルジプロピルアミン、トリエチルシリルジブチルアミン、トリエチルシリルジペンチルアミン、トリエチルシリルジヘキシルアミン、トリエチルシリルジフェニルアミン、ジメチルフェニルシリルアミン、ジメチルフェニルシリルジメチルアミン、ジメチルフェニルシリルジエチルアミン、ジメチルフェニルシリルジプロピルアミン、ジメチルフェニルシリルジブチルアミン、ジメチルフェニルシリルジペンチルアミン、ジメチルフェニルシリルジヘキシルアミン、ジメチルフェニルシリルジフェニルアミンなどが挙げられる。窒素上に結合したシリル基の数が２のものとしては、ビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−メチルビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−エチルビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−プロピルビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−ブチルビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−ペンチルビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−ヘキシルビス（トリメチルシリル）アミン、Ｎ−フェニルビス（トリメチルシリル）アミン、ビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−メチルビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−エチルビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−プロピルビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−ブチルビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−ペンチルビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−ヘキシルビス（トリエチルシリル）アミン、Ｎ−フェニルビス（トリエチルシリル）アミン、ビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−メチルビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−エチルビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−プロピルビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−ブチルビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−ペンチルビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−ヘキシルビス（ジメチルフェニルシリル）アミン、Ｎ−フェニルビス（ジメチルフェニルシリル）アミンなどが挙げられる。窒素上に結合したシリル基の数が３のものとしては、トリス（トリメチルシリル）アミン、トリス（トリエチルシリル）アミン、トリス（ジメチルシリル）アミンなどが挙げられる。
除去対象が水である場合には、水と反応して生じる生成物が非イオン性の化合物のみであるため極めて除去しやすい点で、上記のなかでもＹが前記式（ＩＩ）で示される基である化合物が特に好ましい。他方、除去対象がアルコール類である場合には、Ｙがハロゲン原子である化合物が特に好ましい。
【００２８】
なお、本発明におけるモノシラン化合物が、分子中にＯＨ基を有する化合物を除去する機構を、モノシラン化合物として上記一般式（Ｉ）で示されるケイ素化合物、分子中にＯＨ基を有する化合物として水を例にあげて説明すると以下のようであると推測される。
【００２９】
即ち、ケイ素化合物は下記式（１）
【００３０】
【化１】
2004315400.tif 000002
【００３１】
（式中、Ｙは前記一般式（Ｉ）におけるＹと同様、Ｒは前記一般式（Ｉ）におけるＲ１、Ｒ２又はＲ３を示す。）
に示すように水と反応してシラノール化合物を生じる。ついでこのシラノール化合物は下記式（２ａ）又は（２ｂ）
【００３２】
【化２】
2004315400.tif 000003
【００３３】
として示すように反応してシロキサン化合物を生じる。従って、最終的には下記式（３）
【００３４】
【化３】
2004315400.tif 000004
【００３５】
として示される反応が起こることになる。またＹがシリルアミノ基である場合には、上記反応より生じたＹＨ｛（Ｒ’３Ｓｉ）２ＮＨ又は（Ｒ’３Ｓｉ）（Ｒ８）ＮＨ｝はさらに水と反応する。例えば、ＹＨが（Ｒ’３Ｓｉ）２ＮＨである場合には下記式（４ａ）、（４ｂ）
【００３６】
【化４】
2004315400.tif 000005
【００３７】
（式中、Ｒ’は前記一般式（Ｉ）におけるＲ５、Ｒ６又はＲ７を示す。）
で示される反応を起こす（生じたＲ’３ＳｉＯＨ基はさらに上記式（２）と同様に反応する）。即ち、Ｙの種類に応じて、前記一般式（Ｉ）で示されるケイ素化合物２分子で水１〜３分子を消費する。
【００３８】
上記式から理解されるように、反応生成物である、Ｒ３Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲ３及びＨＹの除去性が高いほど好ましく、一般には、Ｒ及びＹの式量が小さいほど揮発性が高くなるため、減圧、加熱等により容易に揮発除去できる。通常、前記式（Ｉ）で示されるケイ素化合物を採用することにより、水との反応生成物は水よりも遥かに容易に揮発させることができる。他方、これも上記式から理解されるように、ケイ素原子に対し複数のＹが結合している化合物では、水と反応して生成する化合物が高分子化合物となってしまい、揮発させて除去させることができない。
【００３９】
また、分子中にＯＨ基を有する化合物がアルコール類である場合には、モノシラン化合物はアルコール類と以下のように反応する。
【００４０】
【化５】
2004315400.tif 000006
【００４１】
（式中、Ｙは前記一般式（Ｉ）におけるＹと同様、Ｒは前記一般式（Ｉ）におけるＲ１、Ｒ２又はＲ３を示し、Ｒ”はアルキル基を示す。）
ここで、生じるＲ３Ｓｉ−ＯＲ”及びＨＹ（或いはアミン化合物）として、除去すべきアルコール（Ｒ”ＯＨ）よりも除去性（代表的には減圧下での揮発性）の良好なものを選択すれば、前記したのと同様の方法で容易にアルコールの除去が可能である。具体的には、例えばオクタノールを除去するに際して、トリメチルクロロシランを用いると、オクチルオキシトリメチルシラン及び塩化水素が生じる。当該トリメチルオクチルシラン及び塩化水素はオクタノールよりも遥かに揮発性が高いため、減圧することによりこれらを容易に除去できる。さらに、除去対象が水あるいはアルコール類以外でも上記と同様の反応より除去容易な化合物へと変換できる。
【００４２】
本発明において、分子中にＯＨ基を有する化合物を不純物として含む混合物に含まれる、当該不純物以外の物質（即ち、精製対象物質：不純物と精製対象物質が常に存在するから必ず混合物である）としては、モノシラン化合物と望ましくない反応を起こすもの（具体的にはＯＨ基、ＮＨ又はＳＨを有する化合物）でなければ、他は特に制限されるものではないが、前記したように他の方法による水分除去が特に困難な点で、イオン性化合物、特にイオン性液体であることが好ましい。
【００４３】
なお、当該イオン性液体とは、アニオンとカチオンとからなる塩の一種であり、常温で液体の化合物である。当該イオン性液体としては、例えば、前記大野弘幸監修、「イオン性液体−開発の最前線と未来−」、株式会社シーエムシー出版、等に種々記載されている。
【００４４】
より具体的には、ヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム等のヨウ化イミダゾリウム類、四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム等の四フッ化硼酸イミダゾリウム類および四フッ化硼酸アンモニウム類、六フッ化リン酸エチルメチルイミダゾリウム等の六フッ化リン酸イミダゾリウム類および六フッ化リン酸アンモニウム類、エチルメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート等のイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート類およびアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート類、エチルメチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、エチルメチルイミダゾリウム  ジシアノイミド、トリメチルプロピルアンモニウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等のイミダゾリウムイミド類およびアンモニウムイミド類等が挙げられる。
【００４５】
また、上記イオン性液体以外のイオン性化合物としては、アニオンとカチオンが無機物のものとしては塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛等のハロゲン化金属類、硫酸ナトリウム等の硫酸塩、四フッ化硼酸カリウム等の四フッ化硼酸塩、六フッ化リン酸カリウム等の六フッ化リン酸塩等が挙げられる。アニオンが無機、カチオンが有機物のものとしては臭化テトラエチルアンモニウム、四フッ化硼酸トリエチルメチルアンモニウム、四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム、アニオンが有機、カチオンが無機物のものとしてはビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム、酢酸カリウム等の有機アルカリ金属塩等が挙げられる。アニオンとカチオンが有機物のものとしては酢酸テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリメチルプロピルアンモニウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等が挙げられる。
【００４６】
またこれらイオン性化合物同士、あるいはイオン性化合物とその他の化合物との混合物等でも問題なく本発明の不純物の除去方法が適用可能である。
【００４７】
さらに上記イオン性化合物のなかでも、アニオンのファンデルワールス体積が０．１１ｎｍ３以下のイオン性化合物は吸水性が非常に高く脱水乾燥が困難である点で、本発明の方法を用いて脱水乾燥する効果が顕著である。ファンデルワールス体積が０．１１ｎｍ３以下のアニオンとしてはハロゲン化物イオン（フッ化物イオン０．００９４２ｎｍ３、塩化物イオン０．０２４８ｎｍ３、臭化物イオン０．０３１５ｎｍ３、ヨウ化物イオン０．０４４６ｎｍ３）や四フッ化硼酸イオン（０．０８４３ｎｍ３）などがある。
【００４８】
さらにまた、本発明の不純物の除去方法は、イオン性化合物に限らず、ジメチルスルホキシド、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、シリコーンオイル、動植物油、流動パラフィン等の不揮発性化合物の脱水乾燥やその他不純物除去に用いることも可能である。
【００４９】
本発明においてモノシラン化合物を不純物の除去剤として使用する方法は特に限定されないが、一般的には対象となる混合物に対してそのまま混合するか、或いは有機溶媒中で混合することが好ましい。当該有機溶媒としては、前記したようなモノシラン化合物の反応を妨害するものでなければ特に制限されるものではなく、公知の有機溶媒から適宜選択して用いればよい。具体的にはヘキサン、ベンゼン等の炭化水素類、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン、ＴＨＦ等のエーテル類等が挙げられる。さらに除去対象が水である場合には、メタノール、エタノール等のアルコール類も使用可能である。脱水後の除去のしやすさから、常圧での沸点が２５０℃以下のものが好ましく、１００℃以下のものが特に好ましい。
また、本発明の不純物の除去方法において、モノシラン化合物の使用量は特に限定されるものではなく、除去対象である水等の含有量、及び必要な除去レベルに従って適宜決定すればよい。なお、例えば水を除去する際には、除去（乾燥）対象に含まれる水分量はカールフィッシャー水分測定装置等により容易に判別でき、当該水分量と前記した反応式とから必要な脱水剤の量は導き出すことができる。水以外の有機物質である場合には、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等によってその含有量を調べることが可能である。
【００５０】
また、本発明の不純物の除去方法を行うに先立って、加熱や減圧を行うなどして、できる限り除去可能な不純物は取り除いておくことが経済的であり、また廃棄物低減という点からも好ましい。
【００５１】
本発明の不純物の除去方法を行う際の、時間及び温度は必要に応じて適宜選択すればよいが、一般的には、室温〜１００℃程度で、数分〜数時間程度攪拌混合すればよい。なお、前記溶媒を用いた場合には、該溶媒の沸点以下で行うことが好ましい。
【００５２】
前記したように、本発明の不純物の除去方法を行った場合には、水等と反応してシロキサン化合物やＨＹ（もしくはアミン化合物）で示される化合物等の反応生成物を生じる。従って、上記のように除去操作を行った混合物中にはこれら反応生成物が存在し、また未反応のモノシラン化合物も存在する場合がある。混合物中にこれらが存在していても構わない場合にはそのままでもよいが、一般には除去したほうが好ましい場合が多い。当該除去の方法としては、代表的には減圧や加熱による除去が挙げられる。前述したように、モノシラン化合物、及びモノシラン化合物が水等と反応して生成する化合物は揮発性であり、減圧や加熱により容易に揮発除去される。従って、従来公知の乾燥剤を用いた乾燥方法と異なり、ろ過による乾燥剤除去が不要である点で、工業的に有利である。
【００５３】
当該揮発除去における圧力や温度等の条件は用いたモノシラン化合物及び除去対象である不純物等に従って適宜決定すれば良い。温度が高く、また減圧度が高いほど除去効率は高くなるが、反面、エネルギー的にも不利になるため、一般的には、室温〜１００℃程度で、１／１０〜１／１０００気圧程度に減圧すれば良い。
【００５４】
【実施例】
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、水分量の測定は三菱化学製微量水分測定装置ＣＡ−０７型を用いて測定を行った。また金属イオンの定量はＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ製ＩＣＰ発行分光分析装置Ｏｐｔｉｍａ４３００ＤＶを用いて測定を行った。
【００５５】
実施例１
含水量２質量％の塩化テトラブチルアンモニウム２．００ｇ、トリメチルクロロシラン１．５ｍＬをジクロロメタン１．０ｍＬに懸濁させ、４０℃で１時間攪拌した。室温で１２時間減圧（１ｍｍＨｇ）したところ、含水量３３０ｐｐｍの塩化テトラブチルアンモニウム１．９４ｇが得られた。
実施例２
含水量２質量％の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム２．０１ｇ、ビス（トリメチルシリル）アミン１．５ｍＬをジクロロメタン１．０ｍＬに懸濁させ、４０℃で１時間、さらに室温で３時間攪拌した。室温で１２時間減圧（１ｍｍＨｇ）したところ、含水量５００ｐｐｍの四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム１．９４ｇを得た。
実施例３
含水量２質量％の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム２．０１ｇ、メトキシトリメチルシラン１．５ｍＬをジクロロメタン１．０ｍＬに懸濁させ、４０℃で１時間、さらに室温で３時間攪拌した。室温で１２時間減圧（１ｍｍＨｇ）したところ、含水量５５０ｐｐｍの四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム１．９４ｇを得た。
比較例１
含水量０．１６質量％、ナトリウムイオンが検出限界（０．５ｐｐｍ）以下の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム１８．２ｇにモレキュラーシーブ３Ａを５ｇを加えて１日放置し、ろ過したところ含水量０．１３％の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム１２．４ｇが得られた。この四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウムに、さらにモレキュラーシーブ３Ａを５ｇ加えて１日放置し、ろ過したところ含水量０．１１％、ナトリウムイオン量０．１２ｍｇ／ｍｌであった。またこのときの回収量は７．６８ｇであった。
比較例２
含水量３質量％の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウム２．０１ｇをジクロロメタン１．０ｍＬに懸濁させた。室温で１２時間減圧（１ｍｍＨｇ）したところ、含水量１．３質量％となった。
【００５６】
比較例３
含水量２質量％の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウムを用い、比較例２と同様の操作を行ったところ含水量１．２質量％であった。
【００５７】
比較例４
含水量１質量％の四フッ化硼酸エチルメチルイミダゾリウムを用い、比較例２と同様の操作を行ったところ水分量に変化は見られなかった。
これら実施例、比較例の結果は表１にまとめて示した。なお、比較例１を除き、いずれの実施例、比較例においても、ナトリウムイオンの含有量は精製前後共に検出下限以下であった。これら結果から理解されるように、本発明の方法によれば、減圧による除去が極めて困難な微量水分を除去することが可能となる。また、金属イオンの購入もなく、さらには、固体乾燥剤への吸着による回収量の低下もなく、極めて優れた方法であることが理解できる。
【００５８】
【表１】
2004315400.tif 000007
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、イオン性化合物等の親水性が高いため減圧による水分の除去が困難であり、また蒸留による精製もできない不揮発性物質から、微量の水分の除去が可能である。また、一般の固体型の乾燥剤を用いた場合のような濾過工程が不要であるため簡便であり、さらには、固体乾燥剤への吸着が起きないため、回収率も極めて高いものとできる。
【００６０】
また本発明における除去方法は、水に限らず、ＯＨ基を有する化合物一般に適用可能であり極めて工業的な意義が高い。