Development of useful fluorous ionic liquids toward green sustainable chemistry

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05144
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Honda Mitsunori 金沢大学, 物質化学系, 教授 (60242533)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 孝浩 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90272947) ; 須田 光広 金沢大学, 理工研究域, 技術専門職員 (10377400)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: フルオラスケミストリー / グリーンケミストリー / イオン液体

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research was to create novel hybrid materials toward the green sustainable chemistry. For the practical application of fluorous ionic liquids which have the properties of both ionic liquids and fluorous solvents, the molecular design was performed to achieve low viscosity. For this purpose, a tag with a siloxane structure was synthesized. When this tag was introduced into the nitrogen atom of pyrrolidine, a decrease in viscosity was observed. Next, the siloxane tags with perfluoroalkyl groups were prepared. Using this tag, the corresponding pyrrolidinium salt was synthesized. The resultant was found to be a fluorous ionic liquid with low viscosity.

Free Research Field

化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高いフルオラス性と低粘性イオン液体としての性質を発現するハイブリッド化合物群の合成に成功した。シロキサン中のケイ素原子上にパーフルオロアルキル基を導入し、これをフルオラスタグとして用いた例は皆無であり、本研究はシリコーンとのハイブリッド化による実用的なフルオラスイオン液体調製の先駆的な位置づけになる。末端のシリル基には更なるパーフルオロアルキル基の導入が可能であり、今後その増数や短いパーフルオロアルキル基の導入によるフルオラス性の調整が可能で、高いフルオラス性と環境負荷の低減の両立を達成できる可能性を明らかにした。