(57)【要約】【課題】  有機合成の属する分野、医療、エネルギー、機械、情報分野、および他の分野において要求されている磁性流体、磁性イオン液体を提供すること。【解決手段】  有機オニウムカチオンとテトラハロゲノジスプロサートアニオンから成るジスプロシウム誘導体を合成し、上記課題を解決した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機オニウムカチオンとテトラハロゲノジスプロサートアニオンからなるジスプロシウム誘導体。
【請求項２】
有機オニウムカチオンが下記一般式
【化１】
2007131608.tif 000005
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７はそれぞれ独立に水素、アルキル基、アルキルオキシメチル基、アルケニル基、芳香環、複素環から選択される）で示される有機カチオンから選択される一つとアニオンがテトラハロゲノジスプロサートから成るジスプロシウム誘導体。
【請求項３】
下記一般式
【化２】
2007131608.tif 000006
（ただし、ｎは１から７までの整数から選択される）で示される、１−アルキル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は新規ジスプロシウム誘導体に関するもので、有機合成の属する分野、医療、エネルギー、機械、情報分野、および他の分野において要求されている磁性流体、磁性イオン液体を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】  イオン液体はイミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオンなどの陽イオンと、ＢＦ４−、ＰＦ６−などの陰イオンから成る塩で、比較的低温で液体状態となる。その特徴としては蒸気圧がほとんどなく不揮発性、不燃性で、熱安定性が高く幅広い温度範囲で比較的低粘性の液体状態である。また、イオン伝導性が高いことなどが挙げられる。このように従来の液体と異なる特徴を有するイオン液体は、基礎研究は勿論のこと多方面での応用研究が活発に行われている。例えば、有機合成の分野では反応溶媒として利用が挙げられる。イオン液体はイオンのみから構成されており、反応溶媒として用いた場合、溶質はイオンのみに溶媒和され、通常の有機溶媒を用いた時と全く異なった環境下で反応が進行する。そのため、従来にない反応性を示すことが期待され、種々の有機合成への適用が試みられている。また、導電性が高く不揮発性、不燃性であるため、二次電池や色素増感型太陽電池の電解質などとしての応用が盛んに検討されている。【０００３】  上記のように様々な分野での応用研究がなされている一方で、種々のカチオン、アニオンを組み合わせ、新規イオン液体が合成され、新たな機能が発現している。近年、発明者らが報告した１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートもそうしたイオン液体の一つである（非特許文献１）。このイオン液体は磁性を有しており、磁石に引き寄せられる。従来から知られている磁性流体はマグネタイトなどの強磁性体の超微粒子を液体中に分散させた流体で、一般に媒体となる液体、強磁性体の超微粒子、強磁性体の超微粒子を安定に分散させるための界面活性剤から構成される複合材料である。磁性流体は液体でありながら磁石に引き寄せられるという特異な性質を有しており、この性質を利用して多方面で実用に供されている。例えば、回転軸のシール、振動系のダンパー、傾斜センサー、角度センサーなどが挙げられ、その利用の範囲は広がりつつある。しかしながら、磁石に引き寄せられるのは磁性流体に分散している強磁性体の超微粒子で、そのため、磁場の下で偏析することが知られている。また、媒体の蒸発などの問題を有している。発明者らの開発した磁性イオン液体１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートはこれらの諸問題を克服した新しい磁性流体として回転軸のシール、振動系のダンパー、傾斜センサーを始めとする多方面での応用が期待されている。【０００４】
【非特許文献１】Ｓ．Ｈａｙａｓｈｉ，Ｈ．Ｈａｍａｇｕｃｈｉ，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，３３，１５９０（２００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、従来の磁性流体は光を透過させることができず、また、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラート等の磁性イオン液体は暗褐色に着色している。無色透明の磁性流体、磁性イオン液体は視覚的にも光化学的にも興味深い磁性材料であるが、いまだ得られていない。視覚性、可視光の透過性に優れた無色透明の磁性流体、磁性イオン液体が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  そこで、発明者らは鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。【０００７】  本発明は、有機オニウムカチオンとテトラハロゲノジスプロサートアニオンからなるジスプロシウム誘導体に関するもので、有機カチオンが下記一般式【０００８】
【化１】
2007131608.tif 000002
【０００９】（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７はそれぞれ独立に水素、アルキル基、アルキルオキシメチル基、アルケニル基、芳香環、複素環から選択される）で示される有機カチオンから選択される一つとアニオンがテトラハロゲノジスプロサートから成るジスプロシウム誘導体である。【００１０】  以下に本発明の代表例として、下記構造式で示される１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートを取り上げ、本発明の有用性を明らかにする。【００１１】
【化２】
2007131608.tif 000003
【００１２】  １−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートは下記反応式に従って合成することができる。【００１３】
【化３】
2007131608.tif 000004
【００１４】  等モルの１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド及び三塩化ジスプロシウムを混合し、加熱する。反応温度は５０℃から１５０℃の間で適宜選択されるが、好ましくは９０℃付近である。反応時間は３０分から２４時間の間で適宜選択される。反応溶媒は特に用いなくても良いが、酢酸エチル、アセトニトリル等の有機溶媒を用いても良い。反応終了後、室温まで冷却することにより、白色固体が得られる。得られた１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートはごく少量の水を添加することにより、均一な透明液体となる。この液体は磁性を有しており、磁石を近づけると前述の１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートと同様に磁石に引き寄せられる。
【発明の効果】
【００１５】  上記のように、本発明に係るジスプロシウム誘導体は極めて容易に合成することができ上記のように、本発明に係るジスプロシウム誘導体は極めて容易に合成することができる。１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートは少量の水を添加することにより均一な無色透明の液体となる。この液体は磁性を有しており、磁石を近づけると前述の１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラートと同様に磁石に引き寄せられる。また、適当な色素を溶解させ着色することにより、光透過性を任意にコントロールできる。以上のように、本発明に係るジスプロシウム誘導体は極めて有用な視覚性、可視光の透過性に優れた無色透明の新規磁性流体、磁性イオン液体であると言える。
【実施例】
【００１６】  以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことは言うまでもない。本発明の範囲内では変形が可能なことは当業者には明らかであろう。【００１７】実施例
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートの合成
乾燥窒素置換したグローブボックス中、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド０．７４９ｇ（４．２９ｍｍｏｌ）と塩化ジスプロシウム六水和物１．６２ｇ（４．２９ｍｍｏｌ）を反応容器に入れ、乾燥雰囲気下、約１３０℃に加熱することにより融解させた。次いで反応混合物の水分を蒸発させることにより１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロジスプロサートをほぼ定量的に得た。以下に主な物性を示す。
融点：＞１５０℃
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ３ＣＮ）：δ８．８９（１Ｈ，Ｓ），７．２２（２Ｈ，ｄ），４．３（３Ｈ，ｓ），４．１（２Ｈ，ｔ），２．２（２Ｈ，ｍ），１．２（２Ｈ，ｍ），０．９（３Ｈ，ｔ）；ＵＶ−ＶＩＳ：４００−１２００ｎｍ領域には特に大きな吸収はない。ラマンスペクトルには原料であるＤｙＣｌ３６Ｈ２Ｏ由来のバンド（１５３．６，２０５．３ｃｍ−１）はない。