KR100825295B1 - 이온성 액체형 크라운에테르 유도체, 이의 제조방법 및이를 이용한 금속이온의 분리방법 - Google Patents

이온성 액체형 크라운에테르 유도체, 이의 제조방법 및이를 이용한 금속이온의 분리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 금속이온 분리용 이온성 액체형 크라운에테르 유도체, 이를 제조하는 방법 및 이의 고리 크기를 이용하여 금속이온을 선택적으로 분리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하고 이를 이용함으로써 방사성 동위원소를 포함한 금속이온을 효과적으로 분리할 수 있으며, 나아가 이온성 액체형으로 크라운에테르를 제조함으로써, 이온성 액체의 특성인 재생 가능하며 친환경적인 분리 매개체로서 크라운에테르를 유용하게 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112008001773314-pat00001
(상기 식에서, n, m, X- 및 R은 명세서에 기재된 바와 같다).

Description

이온성 액체형 크라운에테르 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 금속이온의 분리방법{Ionic lquid type crown ether derivatives, method for preparation thereof and method for isolating metal ions using the same}
원자력의 의학적 이용분야의 하나로 핵의학이 있으며, 이러한 핵의학을 위해 꼭 필요한 것이 방사성 의약품이다. 원자로를 가동하면 수많은 종류의 방사성 동위원소가 발생하는데, 이들 중 적당한 것을 선택하여 질병의 진단이나 치료에 사용을 할 수 있도록 가공하여 인체에 투여할 수 있게 제조한 것을 방사성 의약품이라고 한다. 이러한 방사성 의약품은 다른 방법으로는 진단이 어렵거나 불가능한 암의 전이 같은 것을 쉽고 명확하게 보여줄 수 있다.
오늘날, 지구원소 중의 미량의 방사성 동위원소가 상술한 핵의학 분야에서 응용되고 있다. 89Sr, 186Re, 153Sm, 90Y 또는 166Ho과 같은 중요한 방사성 동위원소는 의학적 치료의 전형적인 방법에 이용되어 왔다. 이러한 의학적 치료방법은 가장 짧은 시간에 유해한 세포에 대하여 높은 선량으로 흡수 조사되는 반면, 건강한 세포 를 손상시키지 않는 방사성 의약품을 디자인할 수 있도록 연구되어 왔다.
상기 방사성 의약품은 방사선 영상화 기술 분야에 이용되어 왔다. 이는, 예를 들면, 테크네튬-99m과 같은 소량의 방사성 의약품을 체내로 주입한 후, 이에 의해 표지된 그 분표를 검출하여 특정 병리학적 질환을 찾아내거나 증상 정도를 평가하는 기술을 말한다. 이때 사용되는 표지물질로서의 방사성 의약품을 조영제라고 한다. 이러한 조영제는 방사선을 방출하는 핵종에 킬레이트화제(chelating agent)가 배위결합되어 있는 것으로서, 조영제 제조시에 사용되는 방사성 핵종은 검출의 효율을 최대화하고, 환자에게 흡수되는 방사선량을 최소화시킬 수 있는 요건을 만족해야 한다. 따라서, 감마선을 방출하며, 물리적 반감기가 영상화 시간보다 짧은 방사성 핵종으로서 현재 상기 테크네튬-99m 또는 레늄-188이 통상적으로 사용되고 있다(A. Egli, et al. The Journal of Nuclear medicine, 1999, 40, 1913; Wan-yu Lin, et al. European The Journal of Nuclear medicine, 1997, 24, 590; European The Journal of Nuclear medicine, 1993, 20, 66; V. J. Lewington. Physics in medicine and biology, 1996, 41, 2027; Kazuyuki Hashimoto, et al. Applied radiation and isotopes, 1996, 47, 195).
방사성 의약품의 유용한 적용분야는 상술한 바와 같이, 다른 방법으로는 진단이 어렵거나 불가능한 암의 전이 같은 것을 쉽고 명확하게 보여줄 수 있다는 것이다. 예를 들면, 여러 가지 암 가운데 유방암, 전립선암, 폐암 및 신장암 등의 공통점은 골격전이를 하며, 이 골격전이가 상기 암에 걸린 환자들에 있어서, 중요한 사인(死因)으로 알려져 있다. 지금까지는 테크네튬-99m (technetium-99m)을 이용한 뼈 영상화기술이 암세포의 골격전이를 발견하는 데 가장 선택적이고, 빠른 방법으로 알려져 왔다.
방사성 동위원소가 방출하는 방사선의 종류를 살펴보면, 크게 감마선, 베타선, 알파선으로 분류될 수 있다. 방사선은 그 종류에 따라 물질을 투과하는 능력이 각각 다르다. 물질을 투과하는 능력은 파장의 길이와 관계가 있다. 상기 방사선의 파장은 알파선, 베타선, 감마선의 순으로 짧아지며, 따라서 투과력은 감마선이 가장 크다. 일반적으로 투과력이 큰 감마선을 방출하는 핵종을 암의 진단 및 치료용으로 사용하고 있다.
이에 대하여, 베타선 방출 핵종을 이용한 방법은 미래에 대단한 관심을 불러일으킬 기술이다. 지금까지 상기 골격전이를 하는 유방암, 전립선암, 폐암, 신장암 등에 의해 극심한 뼈 통증으로 고생하는 환자 중 다른 진통제에 내성이 있는 환자에게는 오직 32P-인산(phosphate) 및 이염화스트론튬(89SrCl2) 요법만이 승인되어 왔다. 골격전이를 하는 암의 경우에는 방사선에 민감한 골수에는 적게 분포되고, 근접한 세포조직에는 최소한의 방사선이 조사되는 반면, 전이가 일어나는 뼈 표면에는 방사선 조사량이 많아야 하기 때문에, 예를 들면, 세포 내부까지 투과되는 감마선을 방출하지 않고 순수한 베타선만을 방출하는 상기 89Sr이 사용되어 왔다.
상기 89Sr은 반감기가 50.6일이고, 사람 뼈로부터 약 1.5 ㎜ 평균거리에서 방출되는 베타-에너지는 0.583 MeV이다. Sr2 +은 체내에서 칼슘과 같은 대사경로를 거치게 되고, 뼈의 광물구조에 부착되며, 전이 손상부와 같은 높은 변성부위에 우선적으로 부착된다. 110~180 MBq 89SrCl2 in vivo 주사에 의해 투여되는 무담체 89Sr 중 부착되지 않은 미량의 89Sr은 생물학적 반감기인 14일 이내에 신장을 통해 체외로 배출된다.
그러나, 89Sr는 감마선을 방출하지 않기 때문에 89Sr이 많이 부착되어 있는 국부를 직접적으로 시각화하는 데에는 어려움이 있다. 특히, 제동복사(Bremsstrahlung radiation)가 베타선에 의해 발생하며, 폭넓은 에너지 스펙트럼과 비효율적인 방법에도 불구하고, 최근 시준기(colimator)와 적당한 감마카메라를 사용하여 in vivo에서 전이 부위를 영상화하는 데 89Sr이 이용되어 왔다.
상술한 바와 같이, 89Sr은 핵의학, 즉 골격 영상화 방사성 동위원소로 매우 중요한 위치를 차지하고 있으며, 이를 이용하기 위해서는 순수한 89Sr의 분리 및 추출 방법이 중요하다(C. Cipriani, et al. European The Journal of Nuclear medicine, 1997, 24, 1356; I. Csete, et al. Applied Radiation and Isotopes, 2002, 56, 467)
89Sr과 더불어 베타 입자를 방출하는 90Y이 주목을 받아왔다. 90Y은 감마선을 방출하지 않으며, Eβmax=2.3 MeV, T1 /2=64.1 h으로서 치료용으로 유용한 방사성 동위원소이다. 특히, 암치료를 위한 단일세포에서 유래한 항체(MAb's)에 표지, 생산 및 사용에 적당한 반감기와 방사성 붕괴 등의 성질을 가지고 있다. 상기 90Y은 모핵종인 90Sr으로부터 하기의 붕괴과정을 통해 생성된다.
Figure 112006005395125-pat00002
상기 붕괴과정에서 보는 바와 같이, 이론적으로 무담체 90Y은 모핵종 90Sr으로부터 계속해서 얻을 수 있다. 그러나, 제너레이터 시스템에서 깨끗한 90Y을 얻기 위해서는 높은 선택성과 빠른 분리방법이 요구된다. 특히, 이를 핵의학에 적용하기 위해서는 더욱 그러하다.
그러나, 환경 시료에서 베타선 방출자인 방사성 동위원소 90Sr 및 90Y의 분석은 실제로 매우 복잡하다. 그렇기 때문에 89Sr를 비롯한 상기 방사성 동위원소들의 화학적 분리가 선행되어야만 이를 핵의학 분야에 적용할 수 있다(J. Donald, et al. Analytical Chemistry, 1993, 65, 1350; S. Malja, et al. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2000, 245, 403).
한편, 화학종의 분리를 위한 방법으로 거대고리 폴리에테르류(macrocyclic polyethers)가 최근 주목을 받고 있다. 예를 들면, 하기의 화합물들을 들 수 있는데, 이들은 왕관 모양을 하고 있기 때문에 크라운에테르류(crown ethers)라고 부른다.
Figure 112006005395125-pat00003
상기 화합물 명칭의 첫 숫자는 고리를 구성하고 있는 원자의 수를 나타냄으로써 고리의 크기를 나타내고, 두 번째 숫자는 고리를 구성하고 있는 원자들 중 산소의 수를 나타낸다. 산소 원자들은 보통 두 개의 탄소원자를 사이에 두고 위치한다.
크라운에테르류는 양이온(Na+, K+ 등)과 착물을 형성하는 특성을 가지고 있다. 양이온은 고리의 크기와 이온의 크기에 따라 거대고리 화합물 내부에 선택적으로 들어간다. 예를 들면, 하기 그림에서의 [18]크라운-6은 크기가 작은 Na+가 자리하기에는 너무 느슨하고, 크기가 큰 Cs+가 자리하기에는 자리가 작기 때문에 K+와 꼭 맞게 결합한다. 한편, [15]크라운-5는 Na+, [12]크라운-4는 Li+와 결합한다.
Figure 112006005395125-pat00004
크라운에테르는 착물 형성능력이 매우 강하기 때문에 이온화합물이라 할지라도 약간의 크라운에테르만 있으면 유기용매에 용해시킬 수 있다. 예를 들면, 과망간산칼륨(KMnO4)은 물에 잘 녹지만 벤젠에는 녹지 않는다. 그러나, 약간의 다이사이클로헥실 [18]크라운-6이 벤젠에 녹아있으면 물에 녹아있는 과망간산칼륨을 벤젠층으로 추출할 수 있게 된다. 그 결과 얻어진 “자주빛 벤젠”은 용매화되지 않은 과망간산 이온을 가지고 있으며 이것은 강력한 산화제이다.
최근에 키랄형 크라운이 합성되었다. 이들은 자신의 키랄성과 만족되는 화합물의 거울상과 배위 결합을 형성하나, 그 외의 것과는 결합을 이루지 않는다. 이러한 키랄형 크라운은 라세미 혼합물을 분리하는 데 유용하게 사용된다. 일반적으로, 효소는 거울상들을 구별할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문에, 키랄형 크라운에테르류는 효소의 형태로 연구되어 왔다.
거대고리 화합물에 의한 금속이온의 선택적인 결합은 자연계에서 중요한 위치를 차지한다. 예를 들면, 노낙틴(nonactin)과 같은 항생물질은 일정한 공간을 차지하는 산소원자들을 포함하고 있는 거대고리를 갖는다. 4개의 에스터결합에 의해 서 결합된 4개의 THF 고리를 포함하고 있는 노낙틴은 수요성 매체에서 K+와 Na+를 구별하여 선택적으로 결합하고, 세포막을 통하여 Na+가 아닌 K+를 선택적으로 운반한다(유기화학, 광림사, 1992, 7판, 256-258; C. J. Pedersen, Journal of the American Chemical Society, 1967, 89, 7017).
상술한 특징을 갖는 크라운에테르 분자에 이온성 액체의 기능을 수행하는 이온성 염 형태의 작용기를 도입한 것을 이온성 액체형 크라운에테르(IL-CE)라고 한다.
이온성 액체라 함은 소금과 같이 금속 양이온과 비금속 음이온으로 이루어진 이온성 염 화합물이 통상 800 ℃ 이상의 고온에서 녹는 것과는 달리 100 ℃ 이하의 온도에서 액체로 존재하는 이온성 염을 말한다. 특히, 상온에서 액체로 존재하는 이온성 액체를 상온 이온성 액체(room temperature ionic liquid, RTIL)라고 한다. 이온성 액체는 유기 양이온과 음이온으로 구성되어 있다(하기 그림 참조)
Figure 112006005395125-pat00005
일반적인 유기용매는 증기압이 있기 때문에 사용할 수 있는 온도가 제한되어 있고, 불을 가까이하면 타버리는 것이 대부분이다. 또한, 극성을 높이기 위해 특정 구조를 도입하면 분자간 상호작용으로 인해 용액 자체의 점도가 상승하는 문제가 있다. 그러나, 이온성 액체는 염의 특징을 갖는 액체로서, 특히 상온 이온성 액체는 비휘발성, 무독성, 비가연성이며 우수한 열적 안정성, 이온전도성 등을 지니고 있을 뿐만 아니라, 극성이 커서 무기 및 유기금속 화합물을 잘 용해시키며 넓은 온도 범위에서 액체로 존재하는 독특한 특성을 가지고 있다. 나아가, 인체에 무해하고 재활용이 가능한 청정시약이라는 점은 매우 매력적인 특징이라고 할 수 있다.
이러한 특징을 가진 이온성 액체는 반응속도를 증진시키기 위한 촉매, 반응 후 회수 가능한 청정 용매(green solvent), 생성물의 분리 및 추출을 위한 분리 매개체, 나노화학에서의 응용, 전기화학에서의 전해질, 초임계 유체 등 광범위한 화학분야에 응용될 수 있다. 또한, 이온성 액체의 물리화학적 성질은 이온성 액체를 구성하는 양이온과 음이온의 구조를 변화시킴으로써 조절이 가능하기 때문에, 사용목적에 부합하는 이온성 액체를 용이하게 합성할 수 있어 디자이너 용매라고도 한다(Ionic liquids: industrial application for green chemistry, American Chemical Society, 2002).
상술한 크라운에테르는 고리 크기별 합성이 어렵고 고가 및 재활용이 불가능한 화합물이라는 한계가 있다. 그러나, 이온성 액체형 크라운에테르는 값싼 출발물질을 사용하여 간단한 유기합성법으로 쉽게 합성이 가능하고, 특히 고리 크기별 합성이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 크라운에테르가 고리 크기에 따라 금속이온을 선택적으로 착화시킬 수 있는 것처럼 이온성 액체형 크라운에테르도 이러한 능력을 가지고 있어 여러 금속이온을 선택적으로 분리 및 추출하는 데 사용될 수 있다. 나아가, 이온성 액체형 크라운에테르는 이온성 액체의 특성도 동시에 나타내므로 기존의 크라운에테르만의 작용기 변환으로는 불가능한 완전한 이온성으로서, 전혀 다른 물리적, 화학적 특성을 가지고 있고, 재활용 가능한 청정시약으로 사용할 수 있다는 이점이 있다.
이에, 본 발명자들은 다양한 이온성 액체형 크라운에테르(IL-CE)를 합성하고 이를 이용하여 더욱 순도 높은 방사성 동위원소 또는 금속이온을 분리 및 추출하는 방법을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 이온성 액체형 크라운에테르를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조된 이온성 액체형 크라운 에테르를 이용하여 금속이온을 분리하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체형 크라운에테르를 제공한다.
Figure 112006005395125-pat00006
(상기 식에서,
m 또는 n은 각각 독립적으로 1~4의 정수이고;
X-는 이온성 액체의 음이온 화학종이고;
R은 수소 또는 C1~C6의 알킬기이다)
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 이온성 액체형 크라운에테르에 있어서, 상기 m 또는 n은 고리의 크기를 나타낸다. 상기 화학식 1의 화합물이 이미다졸을 중 심으로 대칭적인 고리를 이루는 경우에는 m=n이 성립한다. 그러나, 상기 고리의 모양은 대칭성을 유지해야하는 것은 아니다. 따라서, 이러한 경우에 m≠n이다.
상기 화학식 1의 화합물의 고리의 크기는 분리하고자 하는 금속이온의 크기에 따라, m 또는 n을 조절할 수 있으며, 이 경우 m 또는 n은 1~4인 것이 바람직하고, 1~3인 것이 더욱 바람직하다. 상기 m 또는 n이 5 이상인 경우에는 고리의 크기가 너무 커지므로, 효과적으로 금속이온과의 착물형성을 기대할 수 없다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 이온성 액체형 크라운 에테르에 있어서, 상기 X-로 표시되는 이온성 액체의 음이온 화학종으로는 AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, SbF6 -, Cl-, Br-, I-, NO3 - HSO4 - CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO3)2N-와 같은 강산 내지 초산(superacid)의 해리된 형태의 음전하를 띤 루이스 염기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 이온성 액체형 크라운에테르에 있어서, 상기 R은 수소 또는 C1~C6 알킬이 될 수 있고, R은 수소 또는 C1~C3 알킬인 것이 바람직하며, R은 수소인 것이 더욱 바람직하다. 치환기 R의 크기가 크고 복잡한 경우에는 이온성 액체형 크라운에테르의 금속이온과의 착물형성을 방해할 수 있다.
또한, 본 발명은 하기 반응식 1로 표시되는 상기 화학식 1의 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법을 제공한다. 구체적으로, 에틸렌글리콜 화합물(2)의 알콜기를 X로 치환시켜 화합물(3)을 제조하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 제조된 화합물(3)을 치환 또는 비치환된 이미다졸(4)과 반응시켜 상기 화합물(3)의 X가 상기 이미다졸 화합물(4)로 치환된 화합물(5)을 제조하는 단계(단계 2); 및 상기 단계 2에서 제조된 화합물(5) 및 하기 화합물(6)을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 고리화합물을 제조하는 단계(단계 3)를 포함하는 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 또는 하기에 언급되는 에틸렌글리콜 화합물은 하기 반응식 1의 화학식(2)로 표시되는 화합물로서, l이 3이상인 트리-, 테트라-, 펜타-, 헥사- 에틸렌글리콜 등을 포함하는 의미로 사용된다.
Figure 112006005395125-pat00007
(상기 식에서, m, n, X-, 및 R은 상기 화학식 1 부분에서 정의한 바와 같고, l은 3~6의 정수이다)
나아가, 본 발명은 하기 반응식 2로 표시되는 바와 같이, 상기 반응식 1의 단계 3에서 제조된 화학식 1의 이온성 액체형 크라운에테르를 음이온 교환반응시켜 물리적 특성이 다른 하기 반응식 2의 화학식 1'으로 표시되는 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 단계 4를 더 포함하는 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 방법을 제공한다.
Figure 112006005395125-pat00008
(상기 식에서, m, n, X-, 및 R은 상기 화학식 1 부분에서 정의한 바와 같고, l은 3~6의 정수이며, X'-는 AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, SbF6 -, Cl-, Br-, I-, NO3 - HSO4 - CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO3)2N-와 같은 강산 내지 초산(superacid)의 해리된 형태의 음전하를 띤 루이스 염기이다).
본 발명에 따른 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 Pederson 방법을 이용하여 에틸렌글리콜 화합물(2) 말단의 알콜기를 할로겐원소로 치환시키는 단계이다.
상기 Pederson 방법은 고리 크기가 세분화된 여러 가지 크라운에테르를 합성하기위해 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등의 에틸렌글리콜 화합물(2)의 사슬의 길이를 증가시키거나 이미다졸의 치환 및 고리화 반응을 위해 알콜기를 할로겐원소로 치환시켜 화합물(3)을 합성하는 방법이다.
상기 에틸렌글리콜 화합물(2)의 말단 알콜기의 치환을 용이하게 하기 위해, 싸이오닐클로라이드(SOCl2), 포스포러스트리브로마이드(PBr3), 또는 포스포러스트리아이오다이드(PI3) 등을 사용하고, 상기 이온성 액체의 할로겐 화학종 X-를 포함함과 동시에 알콜기를 치환할 수 있는 화합물이면 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 1에서 사용되는 에틸렌글리콜 화합물(2)는 l = 3~6인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 l이 2 이하인 경우에는 크라운에테르를 생성할 수 없다. 한편, 상기 l이 7 이상인 경우에는 생성되는 크라운에테르의 고리 크기가 너무 커서 분리하고자 하는 금속이온과 효과적인 착물을 형성할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명에 따른 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 단계 1에서 제조된 화합물(3)을 치환 또는 비치환된 상기 이미다졸(4)과 반응시켜 상기 화합물(3)의 X가 상기 이미다졸 화합물(4)로 치환된 화합물(5)을 제조하는 단계이다.
상기 단계 2에서는 단계 1에서 제조된 화합물(3)의 X를 치환하고, 이후의 단계(단계 3)에서 상기 화합물(3)과 동일 또는 사슬의 길이만 다른 화합물과 반응하여 본 발명의 이온성 액체형 크라운에테르(1)를 합성하기 위해, 상기 이미다졸 화합물(4)을 사용할 수 있다.
상기 이미다졸 화합물(4)은 고리화반응을 위해 2 결합자리를 제공할 뿐만 아니라, 고리화가 완결된 상기 크라운에테르(1)는 이온성 액체를 구성하는 양이온 화학종으로서 이미다졸륨 화합물의 형태로 전환되기 때문에, 이온성 액체를 구성하는 양이온 화학종으로 알려져 있는, 예를 들면, 알킬피리디늄, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 등에서는 기대할 수 없는 능력을 가지고 있기 때문에 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 이미다졸 화합물의 치환기 R은 수소 또는 C1~C6 알킬인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 수소 또는 C1~C3 알킬인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하며, 수소인 것을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 치환기 R의 크기가 크고 복잡한 경우에는 이온성 액체형 크라운에테르의 금속이온과의 착물형성을 방해할 수 있 다.
상기 단계 2는 염기 조건하에서 상기 이미다졸 화합물(4)의 친핵성을 증가시킨 후, 상기 단계 1에서 제조된 화합물과 실온에서 5~7시간 동안 반응시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 염기는 이미다졸 화합물(4)의 양성자를 제거하여 친핵성을 증가시키기 위해서 사용한다. 따라서, pKa 값이 적어도 이미다졸 화합물(4)의 pKa 값보다는 큰 염기를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 화합물(5) 및 상기 화합물(6)을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 크라운에테르를 제조하는 단계이다.
상기 단계 3에서는 상기 화합물(5), 및 m = n 또는 m ≠ n인 화합물(6)을 24시간 이상 가열 환류시킨 후, 실온으로 냉각시켜 두 이미다졸륨을 축으로 대칭 또는 비대칭을 이루는 이온성 액체형 크라운 에테르를 제조할 수 있다.
상기 m 또는 n의 범위는 이온성 액체형 크라운에테르에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 따른 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법에 있어서, 상기 단계 4는 단계 3에서 제조된 화합물(1)로부터 음이온을 교환반응을 통해 화학식 1'의 화합물인 음이온이 교환된 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 단계이다. 이 경우, 상기 X'-는 AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, SbF6 -, Cl-, Br-, I-, NO3 - HSO4 - CF3COO-, CF3SO3 -, (CF3SO3)2N- 등 음전하를 띤 루이스염기를 포함할 수 있다.
상기 단계 4의 음이온 교환반응은 상기 화학식 1의 화합물을 상기 X'-로 표시되는 음이온 화학종이 용해되어 있는 탈이온화된 물, 또는 상기 화학식 1의 화합물을 녹일 수 있는 THF, 아세톤 등의 적당한 용매에 녹이고, 실온에서 1~30시간 동안 교반한다. 이후, 이온성 액체형 크라운에테르가 포함되어 있는 상을 분리 또는 이들이 녹아있는 혼합물을 거른 후, 상기 탈이온화된 물 또는 X'-로 표시되는 음이온 화학종이 용해되어 있는 용액으로 씻어줌으로써 수행될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체형 크라운에테르를 이용하여 방사성 동위원소를 포함한 금속이온을 분리하는 방법을 제공한다.
본 발명의 이온성 액체형 크라운 에테르의 고리 크기는 상술한 바와 같이 l, m, n을 조절하여 분리하고자 하는 금속이온의 크기에 따라 제조될 수 있다. 따라서, 상기 이온성 액체형 크라운에테르의 고리 크기에 맞는 금속이온은 상기 크라운 에테르의 비공유 전자쌍과 착물을 형성함으로써 포획되고 분리될 수 있다.
상기 분리가능한 방사성 동위원소로는 Sr, Y, Tc, Sm, Ho, Re 등을 들 수 있으며, 이들뿐만 아니라, 본 발명의 이온성 액체형 크라운에테르의 고리 크기에 맞는 금속이온이라면 제한 없이 분리할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시할 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 > 이온성 크라운에테르의 제조
본 발명에 따른 이온성 액체형 크라운에테르 제조방법에 의해 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하였다.
< 실시예 1> 시클로 - 비스1 N ,1 N' -[(4,7- 다이옥사 )-1,8- 옥틸 ]- 디이미다졸륨 클로라이드;[(2,2) O Et -Im][Cl](10)의 제조
본 발명의 일실시형태에 따른 하기 반응식 3으로 표시되는 반응에 의해 상기 목적 화합물(10)을 제조하였다.
Figure 112006005395125-pat00009
단계 1 : 1,8- 다이클로로 -3,6- 다이옥사옥탄(8)의 제조
벤젠 용매에서 트리에틸렌글리콜(7) 및 피리딘에 녹인 싸이오닐클로라이드를 반응시켜 목적 화합물(46.2 g, 0.24 mol, 91%)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3) : 3.55-3.57(m, 4H, OCH2), 3.60-3.69(m, 4H, OCH2), 3.76(t, 4H ClCH2)
단계 2 : 1N,1N' -[(3,6- 다이옥사 )-1,8- 옥틸 ]- 디이미다졸(9)의 제조
에탄올 100 ㎖에 이미다졸 (13.62 g, 0.20 mol)을 녹인 용액에 소듐에톡사이드 및 단계 1에서 제조된 화합물(8) (18.71 g, 0.10 mol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 흰색고체가 침전될 때까지 6시간 동안 교반 및 가열 환류하였다. 실온으로 상기 혼합물을 냉각시킨 후, 고체를 걸러내고 걸러낸 용액을 감압 농축하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(다이클로로메탄/메탄올 = 50/50 부피%)로 정제하여 무색 액체의 목적 화합물(22.50 g, 0.089 mmol, 89%)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3) : 3.54-3.56(m, 4H,), 3.66(t, 4H, 4.5 Hz), 3.91(t, 4H), 7.98(d, 4H, 1.8 Hz), 9.40(s, 2H, 1.8 Hz)
단계 3 : 씨클로 - 비스 1 N,1N' -[1,8-(4,7- 다이옥사 ) 옥틸 )]- 디이미다졸륨 클로라이드;[(2,2) O Et -Im][Cl](10)의 제조
단계 2에서 제조된 화합물(9)를 무수 아세토나이트릴(250 ㎖)에 녹이고 1 당량의 화합물(8)을 첨가한 후, 24시간 동안 가열 환류하였다. 상기 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 이를 감압 농축하여 실리카겔 및 활성탄소 컬럼 크로마토그래피(다이클로로메탄/메탄올 = 50/50 부피%)로 정제하여 무색의 점도가 높은 액상의 목적 화합물(36.0 g, 0.0689 mol, 78%)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3) : 3.53-3.56(m, 8H), 3.66(t, 8H, 4.5 Hz), 3.92(t, 8H, 4.5 Hz), 7.98(d, 4H, 1.8 Hz), 9.40(s, 2H, 1.8 Hz)
< 실시예 2> 씨클로 - 비스 1 N,1N' -[(3,6,9- 트리옥사 )-1,11- 운데실 ]- 디이미다졸륨 클로라이드;[(3,3) O Et -Im][Cl](14)의 제조
본 발명의 일실시형태에 따른 하기 반응식 4로 표시되는 반응에 의해 상기 목적 화합물(14)을 제조하였다.
Figure 112006005395125-pat00010
단계 1 : 1,11- 다이클로로 -3,6, 9트리옥사운데칸 (12)의 제조
상기 실시예 1의 단계 1에서 사용한 트리에틸렌글리콜 대신 테트라에틸렌글리콜(11)을 사용하고, 실시예 1의 단계 1에서와 동일한 방법으로 목적 화합물(55 g, 0.238 mmol, 84%)을 얻었다.
bp 65 ~ 68 ℃ (0.1 torr), 112 ~ 113 ℃(0.8 mmHg);
IR(neat): 1456, 1353, 1300, 1249, 1200, 1105, 851, 666 cm-1;
1H NMR (CDCl3): 3.56-3.58(m, 4H), 3.64-3.74(m, 8H), 3.78(t, 4H, 4.5 Hz).
단계 2 : 1N,1N' -[(3,6,9- 트리옥사 )-1,11- 운데실 ]- 디이미다졸 ( 13)의 제조
상기 실시예 1의 단계 2에서 사용된 화합물(8) 대신 상기 단계 1에서 제조된 화합물(12)을 사용하고, 실시예 1의 단계 2에서와 동일한 방법으로 목적 화합물(25 g, 0.085 mol, 85%)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3) : 3.57-3.61(m, 4H), 3.65-3.75(m, 4H), 3.88(t, 4H, 4.5 Hz), 4.61(t, 4H, 4.6 Hz), 7.99(d, 4H, 1.8 Hz), 9.45(s, 2H, 1.8 Hz)
단계 3 : 씨클로 - 비스 - 1N,1N' -[(3,6,9- 트리옥사 )-1,11- 운데실 ]- 디이미다졸륨 클로라이드;[(3,3) O Et -Im][Cl](14)의 제조
상기 실시예 1의 단계 3에서 사용된 화합물(8) 및 화합물(9) 대신 상기 단계 1 및 2에서 제조된 화합물(12) 및 화합물(13)을 사용하고, 실시예 1의 단계 3에서와 동일한 방법으로 목적 화합물(39.4 g, 0.0868 mol, 72%)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3) : 3.53-3.59(m, 8H), 3.65-3.74(m, 8H), 3.86(t, 8H, 4.5 Hz), 4.61(t, 8H, 4.5 Hz), 7.92(d, 4H, 1.8 Hz), 9.43(s, 2H, 1.8 Hz)
< 실시예 3> 시클로 - 1N,1N' -[(3,6,9- 트리옥시 )-1,11- 운데실 ]- 3N,3N' -[(3,6- 디옥사 )-1,8-옥틸]-디이미다졸륨 클로라이드;[(3,2) O Et - Im ][Cl](15)의 제조
본 발명의 일실시형태에 따른 상기 반응식 1 및 2로 표시되는 반응에 의해 제조되는 반응의 중간체들을 사용하여 하기 반응식 5로 표시되는 반응을 수행하여 비대칭 이온성 액체형 크라운에테르인 상기 목적 화합물(15)을 제조하였다.
Figure 112006005395125-pat00011
상기 실시예 1의 단계 2에서 제조된 화합물(9) 및 상기 실시예 2의 단계 1에서 제조된 화합물(12)을 출발물질로 하여 실시예 1 및 2의 단계 3과 같은 상기 반응식 5로 표시되는 반응을 수행하고 목적 화합물(21.3 g, 0.443 mol, 81%)을 얻었다.
1H NMR (CDCl3): 3.48-4.01(m, 20H), 4.61(t, 8H, 4.5 Hz), 7.91(d, 4H, 1.8 Hz), 9.41(s, 2H, 1.8 Hz)
< 실시예 4> 시클로 - 1N,1N' -[(3,6,9,11- 테트라옥시 )-1,14- 테트라데실 ]- 3N,3N' -[(3,6,9-트리옥사)-1,11-운데실]-디이미다졸륨 클로라이드;[(4,3) O Et - Im ][Cl](17)의 제조
상기 실시예 3에서와 같은 방법으로 화합물(13) 및 화합물(16)을 이용하여 하기 반응식 6으로 표시되는 반응을 수행하고, 비대칭 이온성 액체형 크라운에테르인 목적 화합물(15.8 g, 0.27 mol, 64.6%)을 얻었다.
Figure 112006005395125-pat00012
1H NMR (CDCl3): 3.31-3.40(m, 28H), 4.58(t, 8H, 4.5 Hz), 7.91(d, 4H, 1.8 Hz), 9.42(s, 2H, 1.8 Hz)
< 실시예 5> 시클로 - 비스 1 N,1N' -[(4,7- 다이옥사 )-1,8- 옥틸 ]- 디이미다졸륨 클로라이드;[(2,2) O Et -Im][PF 6 ](18)의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 이온성 액체형 크라운에테르 화합물(10)과 2.2 당량의 KPF6를 탈이온화된 물에 녹이고 실온에서 2시간 이상 교반한 후, 상을 분리하였다. 분리된 하층액을 디클로로메탄에 녹이고 탈이온화된 물로 2번 씻어준 후, 감압 농축하여 PF6 - 교환된 목적 화합물(89%)을 얻었다.
Figure 112006005395125-pat00013
(상기 식에서, MX'은 KPF6이고, X'- 는 PF6 -이다)
1H NMR (CDCl3): 3.54-3.60(m, 8H), 3.65-3.73(m, 8H), 3.86(t, 8H, 4.5 Hz), 4.60(t, 8H, 4.5 Hz), 7.92(d, 4H, 1.8 Hz), 9.43(s, 2H, 1.8 Hz)
mass m/z 366.1(M - BF6)
< 실시예 6> 시클로 - 비스 1 N,1N' -[(4,7- 다이옥사 )-1,8- 옥틸 ]- 디이미다졸륨 클로라이드;[(2,2) O Et -Im][CF 3 COO](18)의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 이온성 액체형 크라운에테르 화합물(10)을 아세톤에 녹이고 2.2 당량의 CF3COONa을 넣고 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물을 거르고 아세톤으로 2번 씻어주면서 여액을 모은 후, 유기층을 MgSO4를 첨가하여 건조하고 걸러주었다. 이를 감압 농축하여 Cl- 이온이 CF3COO-로 이온교환된 목적 화합물(91%)를 얻었다.
1H NMR (CDCl3): 3.53-3.59(m, 8H), 3.65-3.73(m, 8H), 3.85(t, 8H, 4.5 Hz), 4.60(t, 8H, 4.5 Hz), 7.91(d, 4H, 1.8 Hz), 9.41(s, 2H, 1.8 Hz)
mass: m/z 366.1(M - CF3COO)
< 실험예 > 금속이온의 흡착 및 분리
본 발명에 의해 제조된 이온성 액체형 크라운에테르의 금속이온 흡착 및 분리능을 알아보기 위해 하기의 실험을 수행하였다.
< 실험예 1> 85 Sr 이온의 흡착 및 분리
탈이온화된 H2O 1 ㎖에 상기 실시예 1~4에서 제조된 이온성 액체형 크라운에테르를 혼합하여 2분 동안 교반하고, 2분 동안 원심분리기(2500 rpm)를 작동시켜 원심분리하였다. 상기 각각의 이온성 액체형 크라운에테르 혼합물에 85Sr 이온(0.005 μCi, 5 ㎕)을 첨가하고, 다시 2분 동안 교반하여 두 상을 충분히 혼합시킨 후, 상기 원심분리기를 2분 동안 작동시켜 원심분리하였다. 분리된 두 상에서 각각 100 ㎕씩을 분취하고 다중 채널 분석기(HPGe detector coupled to Multi-Channel Analyzer, ORTEC, Oak Ridge, TN, USA)로 방사능을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
IL-CE 85Sr의 흡착율(단위 bq)
물 층 IL-CE 층
실시예 1 290 62
실시예 2 323 비검출
실시예 3 170 296
실시예 4 369 비검출
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 3의 [(3,2)O Et -Im][Cl]에 의한 85Sr 이온의 흡착 및 분리효과가 높은 것으로 나타났다. 고리의 크기가 상대적으로 작은 실시예 1의 IL-CE 층의 방사능 검출량은 실시예 3의 IL-CE 층에 비하여 적었다. 한편, 고리의 크기가 상대적으로 더 큰 실시예 2 및 실시예 4의 IL-CE 층에서는 방사능이 검출되지 않았다. 이로부터, 85Sr 이온은 실시예 3의 [(3,2)O Et -Im][Cl]에 의해 선택적으로 포획될 수 있음을 알 수 있다.
< 실험예 2> 89 Sr 또는 90 Sr 이온의 흡착 및 분리
상기 실험예 1의 85Sr 이온 대신 89Sr 또는 90Sr 이온을 사용하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 실시예 1~4의 이온성 액체형 크라운에테르에 의한 흡착 및 분리효과를 알아보기 위해 방사능을 측정하고, 그 결과를 하기의 표 2에 함께 나타내었다.
IL-CE 89Sr의 흡착율(단위 bq) 90Sr의 흡착율(단위 bq)
물 층 IL-CE 층 물 층 IL-CE 층
실시예 1 292 60 288 63
실시예 2 312 비검출 315 비검출
실시예 3 173 301 171 295
실시예 4 370 비검출 375 비검출
표 2에 나타난 바와 같이, 85Sr의 동위원소인 89Sr 또는 90Sr은 그 크기가 비슷하기 때문에, 실험예 1의 결과와 유사한 결과를 나타내는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 3의 [(3,2)O Et -Im][Cl]에 의한 흡착 및 분리효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 고리의 크기가 상대적으로 작은 실시예 1의 IL-CE와 고리의 크기가 상대적으로 큰 실시예 2 및 4의 IL-CE에 의해서는 89Sr 또는 90Sr 이온에 의한 방사능 검출량이 적거나 전혀 검출되지 않았다. 이로부터, 89Sr 또는 90Sr 이온은 실시예 3의 [(3,2)O Et -Im][Cl]에 의해 선택적으로 포획될 수 있음을 알 수 있다.
< 실험예 3> 99 m Tc 이온의 흡착 및 분리
탈이온화된 H2O 1 ㎖에 상기 실시예 1~4에서 제조된 이온성 액체형 크라운에테르를 혼합하여 2분 동안 교반하고, 2분 동안 원심분리기(2500 rpm)를 작동시켜 원심분리하였다. 상기 각각의 이온성 액체형 크라운에테르 혼합물에 99 mTc 이온(2.5 mCi, 1 ㎖)을 첨가하고, 다시 2분 동안 교반하여 두 상을 충분히 혼합시킨 후, 상기 원심분리기를 2분 동안 작동시켜 원심분리하였다. 분리된 두 상에서 각각 200 ㎕씩을 분취하고 다중 채널 분석기(HPGe detector coupled to Multi-Channel Analyzer, ORTEC, Oak Ridge, TN, USA)로 방사능을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
IL-CE 99mTc의 흡착율(단위 bq)
물 층 IL-CE 층
실시예 1 43,017 318,365
실시예 2 105,913 318,323
실시예 3 63,988 397,091
실시예 4 184,215 150,395
표 3의 결과를 살펴보면, 실시예 1~4의 IL-CE에 의한 99 mTc의 흡착율은 순서대로 각각 86%, 75%, 86%, 45% 정도로 나타났다. 이로부터, 99 mTc는 실시예 1 또는 3의 [(2,2)OEt-Im][Cl] 또는 [(3,2)OEt-Im][Cl]의 IL-CE에 의해 효과적으로 포획될 수 있음을 알 수 있다.
< 실험예 4> 188 Re 이온의 흡착 및 분리
방사성 동위원소의 일종인 188Re 이온을 이용하여 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 흡착 및 분리효과를 알아보는 실험을 수행하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
IL-CE 188Re의 흡착율(단위 bq)
물 층 IL-CE 층
실시예 1 179,328 180,915
실시예 2 65,232 421,125
실시예 3 51,250 352,362
실시예 4 99,112 319,554
표 4의 결과를 살펴보면, 실시예 1~4의 IL-CE에 의한 188Re의 흡착율은 순서대로 각각 50.2%, 87%, 87%, 76% 정도로 나타났다. 이로부터, 188Re는 실시예 2의 [(3,3)O Et -Im][Cl] 또는 실시예 3의 [(3,2)O Et -Im][Cl]의 IL-CE에 의해 효과적으로 포획될 수 있음을 알 수 있다
본 발명에 의하면, 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하고 이를 이용함으로써 방사성 동위원소를 포함한 금속이온을 효과적으로 분리할 수 있으며, 나아가 이온성 액체형으로 크라운에테르를 제조함으로써, 이온성 액체의 특성인 재생 가능하며 친환경적인 분리 매개체로서 크라운에테르를 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 이온성 액체형 크라운 에테르 유도체:
    [화학식 1]
    Figure 112008001773314-pat00014
    상기 식에서,
    m 또는 n은 1~3의 정수이고;
    X-는 할로겐 음이온, CF3COO- 또는 PF6 -이며;
    R은 수소이다.
  2. 삭제
  3. 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
    에틸렌글리콜 화합물(2)의 알콜기를 X로 치환시켜 화합물(3)을 제조하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 제조된 화합물(3)을 이미다졸(4)과 반응시켜 상기 화합물(3)의 X가 상기 이미다졸 화합물(4)로 치환된 화합물(5)을 제조하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2에서 제조된 화합물(5) 및 하기 화합물(6)을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 고리화합물 형태의 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 단계(단계 3)
    를 포함하는 제1항의 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법:
    [반응식 1]
    Figure 112008001773314-pat00015
    상기 식에서,
    m, n, X- 및 R은 제1항에서 정의한 바와 같고, l은 3~6의 정수이다.
  4. 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,
    에틸렌글리콜 화합물(2)의 알콜기를 X로 치환시켜 화합물(3)을 제조하는 단계(단계 1);
    상기 단계 1에서 제조된 화합물(3)을 이미다졸(4)과 반응시켜 상기 화합물(3)의 X가 상기 이미다졸 화합물(4)로 치환된 화합물(5)을 제조하는 단계(단계 2);
    상기 단계 2에서 제조된 화합물(5) 및 하기 화합물(6)을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 고리화합물 형태의 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 단계(단계 3); 및
    상기 단계 3에서 제조된 화학식 1의 이온성 액체형 크라운에테르를 음이온 교환반응시켜 물리적 특성이 다른 하기 반응식 2의 화학식 1'으로 표시되는 이온성 액체형 크라운에테르를 제조하는 단계(단계 4)
    를 포함하는 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법:
    [반응식 2]
    Figure 112008001773314-pat00016
    상기 식에서,
    m, n, l, X- 및 R은 제3항에서 정의한 바와 같고,
    X'-는 할로겐 음이온, CF3COO- 및 PF6 -으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화학종이며, X'-와 X-는 서로 선택적으로 선택된다.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 단계 1은 다양한 고리 크기를 갖는 크라운에테를 합성하기 위해 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 사슬의 길이를 증가시키거나, 상기 화학식 4로 표시되는 이미다졸의 치환 및 고리화 반응을 위해 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 알콜기를 치환시키는 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 단계 2는 염기 조건하에서 상기 이미다졸 화합물(4)의 친핵성을 증가시킨 후, 상기 단계 1에서 제조된 화합물과 실온에서 5~7시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 단계 3은 단계 2에서 제조된 화합물(5) 및 이의 m과 일치 또는 다른 n을 갖는 화합물(6)을 24시간 이상 가열 환류시킨 후, 실온으로 냉각시켜 이미다졸을 중심으로 대칭 또는 비대칭을 이루는 크라운 에테르를 제조하는 것을 특징으로 하는 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 음이온 교환반응은 상기 화학식 1의 화합물을 상기 X'-로 표시되는 음이온 화학종이 용해되어 있는 탈이온화된 물, 또는 상기 화학식 1의 화합물을 녹일 수 있는 THF 또는 아세톤에 녹이고, 실온에서 1~30시간 동안 교반한 후, 상기 탈이온화된 물 또는 X'-로 표시되는 음이온 화학종이 용해되어 있는 용액으로 씻어주는 것을 특징으로 하는 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법.
  9. 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 상기 화합물의 고리에 포획될 수 있는 적합한 크기를 갖는 Sr, Y, Tc, Sm, Ho 및 Re로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방사성 동위원소를 분리하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제4항에 있어서, 상기 할로겐 음이온은 Cl-, Br- 및 I-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이온성 액체형 크라운에테르 유도체의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099224A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 国立大学法人山口大学 ネットワークポリマー及びポリマーゲル電解質
WO2013181136A1 (en) 2012-05-29 2013-12-05 Momentive Performance Materials Gmbh Preparation of isocyanato silanes
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CN103880950A (zh) * 2014-02-08 2014-06-25 李美凤 离子液体双水相体系提取藻蓝蛋白的方法
CN103980224A (zh) * 2014-03-31 2014-08-13 兰州大学 一种氮杂冠醚离子液体的制备方法
CN103896868A (zh) * 2014-03-31 2014-07-02 兰州大学 一种酸性氮杂冠醚离子液体的制备方法
CN106674396B (zh) * 2016-11-30 2018-09-21 辽宁大学 一种功能型铼聚合离子液体及其制备方法
CN109824695A (zh) * 2019-03-06 2019-05-31 晟合众新型材料科技(上海)有限公司 基于咪唑、苯并咪唑及其衍生物的冠醚型离子液体
CN111592609B (zh) * 2020-06-23 2021-03-16 中国科学院兰州化学物理研究所 一种含醚基咪唑类聚合离子液体及其制备方法和应用
CN112574012A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 普林斯(安庆)医药科技有限公司 一种高纯度二氯三乙醚的提纯加工方法
CN113214218B (zh) * 2021-05-21 2022-06-14 河北百灵威超精细材料有限公司 (z)-1,4,7,10-四氧环十二烷-8-烯锂盐络合物、制备方法及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970001338A (ko) * 1995-06-16 1997-01-24 김만제 크라운 에테르형 시클로판 화합물 및 그의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970001338A (ko) * 1995-06-16 1997-01-24 김만제 크라운 에테르형 시클로판 화합물 및 그의 제조 방법

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