PL203064B1 - Imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych - Google Patents
Imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowychInfo
- Publication number
- PL203064B1 PL203064B1 PL369616A PL36961604A PL203064B1 PL 203064 B1 PL203064 B1 PL 203064B1 PL 369616 A PL369616 A PL 369616A PL 36961604 A PL36961604 A PL 36961604A PL 203064 B1 PL203064 B1 PL 203064B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ionic liquids
- carbon atoms
- general formula
- alkyl group
- chain alkyl
- Prior art date
Links
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania nowych imidazoliowych cieczy jonowych.
Ciecze jonowe to związki składające się z kationu mającego charakter organiczny i słabo koordynującego anionu mogącego mieć zarówno charakter organiczny, jak i nieorganiczny. Te organiczne sole charakteryzują się umiarkowaną temperaturą topnienia, niższą od temperatury wrzenia wody. Zainteresowanie cieczami jonowymi wynika z ich nietypowych właściwości. Główny akcent kładzie się na nielotny charakter cieczy jonowych. Brak emisji do środowiska oraz rozpuszczalność w nich wielu związków organicznych i nieorganicznych sprawia, że zostały uznane za zielone rozpuszczalniki. Obecnie ciecze jonowe są stosowane jako elektrolity, media reakcji chemicznych niekatalitycznych i katalitycznych czy reakcji enzymatycznych. Praktyczne znaczenie cieczy jonowych jest obecnie intensywnie badane.
Z literatury (Wasserscheid P., Welton, T. Ionic Liquids in Synthesis, Wiley, New York 2002; Rogers R. D., Seddon K. R. Ionic Liquids: Industrial Application for Green Chemistry, Oxford University Press, New York, 2002) znane są imidazoliowe ciecze jonowe zbudowane z kationu 1,3-dialkiloimidazoliowego i anionu takiego jak: BF4, PF6, (CF3SO2)N, CF3COO, CF3SO2, (CN)2N, AICI4, AI2CI7 czy Al3Cl10. Są to ciecze jonowe o relatywnie niskiej temperaturze topnienia. Cieczami w temperaturze pokojowej są przeważnie te, które zawierają następujące aniony: (CF3SO2)2N, CF3COO, CF3SO2 i (CN)2N.
Bis(trifluorometylosulfonylo)imidy 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowe nie zostały dotychczas opisane w literaturze.
Istotą wynalazku są nowe imidazoliowe ciecze jonowe o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla.
Ciecze jonowe o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, według wynalazku otrzymuje się w procesie jednoetapowym lub dwuetapowym.
W procesie jednoetapowym eter chlorometylowoalkilowy o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, poddaje się reakcji z 1-alkiloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R oznacza prostoł a ńcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, w obecności soli metali alkalicznych bis(trifluorometylosulfonylo)imidu, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku polarnym, w temperaturze od 0 do 100°C, przy stosunku molowym eteru chlorometylowoalkilowego do 1-alkiloimidazolu i do soli bis(trifluorometylosulfonylo)imidu od 1:1:1 do 3:1:1.
W procesie dwuetapowym w pierwszym etapie eter chlorometylowoalkilowy o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, poddaje się reakcji z 1-alkiloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku polarnym lub niepolarnym, w temperaturze od -10 do 150°C, w stosunku molowym reagentów od 1:3 do 3:1. W drugim etapie prowadzi się wymianę anionu Cl na anion (CF3SO2)2N w ten sposób, że powstały w pierwszym etapie chlorek 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowy i sól metalu alkalicznego bis(trifluorometylosulfonylo)imidu w stosunku molowym 1:1 do 1:1,5, rozpuszcza się w rozpuszczalniku polarnym i miesza się w temperaturze od 5 do 95°C. Korzystnie chlorek 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowy przed wymianą anionu oczyszcza się na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikiem niepolarnym.
Czysty bis(trifluorometylosulfonylo)imid 1 -alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowy wypada z ochłodzonej mieszaniny reakcyjnej lub wyizolowuje się go przez ekstrakcję np. octanem etylu. W celu całkowitego usunięcia produktu ubocznego - chlorku metalu alkalicznego, otrzymaną ciecz płucze się wodą destylowaną, a następnie suszy w suszarce próżniowej. Suszenie prowadzone w temperaturze podwyższonej skraca czas operacji. Produkt uboczny - chlorek metalu alkalicznego można również usunąć przez osuszenie bis(trifluorometylosulfonylo)imidu 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowego pod próżnią i rozpuszczeniu w bezwodnym acetonie. Chlorek metalu alkalicznego oddziela się przez filtrację, a aceton odparowuje się.
Bis(trifluorometylosulfonylo)imidy 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowe praktycznie nie rozpuszczają się w wodzie i heksanie, natomiast rozpuszczają się w acetonie i octanie etylu. W temperaturze pokojowej są bezbarwną, bezzapachową cieczą gęstszą od wody i nie wykazują mierzalnej prężności
PL 203 064 B1 par. Ciecze te są stabilne termicznie do 300°C i nie można ich destylować. Ponadto dobrze zwilżają powierzchnię polipropylenu, polietylenu i drewna.
Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d I. Bis(trifluorometylosulfonylo)imid 1-metylo-3-oktyloksymetyloimidazoliowy. Do naczynia reakcyjnego wprowadzono 1 mol świeżo przedestylowanego 1-metyloimidazolu i powoli wkraplano również świeżo przedestylowany eter chlorometylowooktylowy w ilości 1,2 mola kontrolując temperaturę reakcji tak, aby nie przekroczyła 50°C. Następnie mieszaninę reakcyjną mieszano intensywnie przez 2 h w temperaturze 70°C. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej dodano 100 cm3 heksanu. Ekstrakcje prowadzono w temperaturze wrzenia heksanu. Czynność tę powtórzono. Otrzymano prekursor imidazoliowej cieczy jonowej - chlorek 1-metylo-3-oktyloksymetyloimidazoliowy w formie mazistej substancji o silnych własnościach higroskopijnych. Zsyntezowany prekursor w ilości 1 mol rozpuszczono w 50 cm3 wody destylowanej i wprowadzono do kolby reakcyjnej, a następnie dodano
1,1 mola nasyconego roztworu wodnego bis(trifluorometylosulfonylo)imidu sodu. Całość mieszano intensywnie przez 2 h w temperaturze 50°C. Warstwę dolną płukano wodą, aż nie stwierdzono obecności jonów chlorkowych w warstwie wodnej. Produkt suszono w suszarce próżniowej przy 0,8 kPa, w temperaturze 80°C, przez 12 h. Otrzymano czysty powyż ej 98% bis(trifluorometylosulfonylo)imid 1-metylo-3-oktyloksymetylomidazoliowy o gęstości d20 = 1,3198 g/cm3 z wydajnością 89%. Czystość potwierdziła wykonana analiza elementarna CHN: zmierzono C = 35,62%, H = 4,78%, N = 8,43%, obliczono C = 35,64%, H = 4,98%, N = 8,31%.
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm: 9,27 (s, 1H), 7,85 (t, J = 2 Hz, 1H), 7,76 (t, J = 2 Hz, 1H), 5,55 (s, 2H), 3,89 (s, 3H), 3,50 (t, J = 7 Hz, 2H), 1,52 (m, 2H), 1,27 (m, 6H), 0,88 (t, J = 7 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6) δ ppm: 136,9; 123,9; 121,7; 78,1; 69,1; 35,9; 30,9; 28,6; 25,0; 22,0; 13,9.
P r z y k ł a d II. Bis(trifluorometylosulfonylo)imid 3-butoksymetylo-1-metyloimidazoliowy.
3
Do kolby reakcyjnej wprowadzono 0,5 mola świeżo destylowanego 1-metyloimidazolu, 300 cm3 bezwodnego DMSO, 0,55 mola bis(trifluorometylosulfonylo)imidu sodu i powoli wkroplono świeżo destylowany eter chlorometylowobutylowy w ilości stechiometrycznej. Reakcję prowadzono przy intensywnym mieszaniu przez 12 h w temperaturze 40°C. DMSO oddestylowano pod próżnią, a pozostałość ekstrahowano najpierw 200 cm3 heksanu, a następnie 3 x 200 cm3 wody destylowanej. Powstałą ciecz przechowywano w eksykatorze nad P2O5. Ostatecznie zsyntezowano czystą powyżej 97% imidazoliową ciecz jonową o gęstości d20 = 1,4289 g/cm3 z wydajnością 92%. Analiza CHN: zmierzono C = 29,37%, H = 4,04%, N = 9,44%, obliczono C = 29,40%, H = 3,81 %, N = 9,35%.
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm: 9,28 (s, 1H), 7.85 (t, J = 2Hz, 1H), 7.76 (t, J = 2 Hz, 1H), 5.56 (s, 2H), 3,90 (s, 3H), 3.51 (t, J = 7 Hz, 2H), 1,54 (m, 2H), 1,36 (m, 2H), 0,88 (t, J = 7 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6) δ ppm: 136,9; 125,7; 123,9; 121,7; 121,5; 117,2; 113,0; 78,1; 68,9; 35,9; 30,7; 18,6; 13,5.
P r z y k ł a d III. Bis(trifluorometylosulfonylo)imid 3-butoksymetylo-1-butyloimidazoliowy. Do 0,5 mola bezwodnego acetonowego roztworu świeżo destylowanego eteru chlorometylowobutylowego wkroplono roztwór heksanowy świeżo destylowanego 1-butyloimidazolu z dwukrotnym nadmiarem molowym. Mieszaninę grzano przez 3 h w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Następnie rozpuszczalnik oddestylowano, pozostałość ekstrahowano 2 x 200 cm3 heksanu. Zsyntezowany prekursor imidazoliowej cieczy jonowej rozpuszczono w wodzie i dodano nasycony roztwór wodny bis(trifluorometylosulfonylo)imidu sodu w 0.2 molowym nadmiarze. Całość intensywnie mieszano przez 5 godzin w temperaturze 60°C. Po ochłodzeniu dodano 300 cm3 octanu etylu i oddzielono warstwę organiczną, którą płukano wodą destylowaną aż do całkowitego wypłukania chlorku sodowego. Następnie octan etylu oddestylowano, pozostałość suszono w suszarce próżniowej przez 10 godzin w temperaturze 90°C.
Zsyntezowano czysty powyżej 99% bis(trifluorometylosulfonylo)imid 3-butoksymetylo-1-butyloimidazoliowy o gęstości d20 = 1,3348 z wydajnością 85%. Analiza CHN: zmierzono C = 34,18%, H = 4,70%, N = 8,51%, obliczono C = 34,21%, H = 4,72%, N = 8,55%.
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm: 9,39 (t, J = 1,5 Hz, 1H), 7.90 (t, J = 2Hz, 1H), 7.86 (t, J = 2 Hz, 1H), 5.56 (s, 2H), 4.25 (t, J = 7 Hz, 2H), 3.52 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 1,86 (m, 2H), 1,51 (m, 2H), 1,33 (m, 4H), 0,94 (t, J = 7 Hz, 3H), 0,87 (t, J = 7 Hz, 3H). 13C NMR (DMSO-d6) δ ppm: 136,4; 125,7; 122,7; 122,0; 121,5; 117,2; 113,0; 78,2; 68,0; 48,8; 31,2; 30,7; 18,8; 18,5; 13,5; 13,2.
Claims (5)
1. Imidazoliowe ciecze jonowe o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla.
2. Sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, znamienny tym, że najpierw podaje się reakcji eter chlorometylowoalkilowy o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, z 1-alkiloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku polarnym lub niepolarnym, w temperaturze od -10 do 150°C, w stosunku molowym od 1:3 do 3:1, po czym do powstałego chlorku 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowego dodaje się sól metalu alkalicznego bis(trifluorometylosulfonylo)imidu i prowadzi się reakcję wymiany anionu Cl na anion (CF3SO2)2N w rozpuszczalniku polarnym w temperaturze od 5 do 95°C.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że chlorek 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowy, będący prekursorem cieczy jonowej, przed wymianą anionu oczyszcza się.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że chlorek 1-alkilo-3-alkoksymetyloimidazoliowy przed wymianą anionu oczyszcza się na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikiem niepolarnym.
5. Sposób wytwarzania nowych imidazoliowych cieczy jonowych o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, znamienny tym, że eter chlorometylowoalkilowy o ogólnym wzorze 2, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, podaje się reakcji z 1-alkiloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 16 atomów węgla, w obecności soli metali alkalicznych bis(trifluorometylosulfonylo)imidu w stosunku molowym eteru chlorometylowoalkilowego do 1-alkiloimidazolu i do soli bis(trifluorometylosulfonylo)imidu od 1:1:1 do 3:1:1, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku polarnym, w temperaturze od 0 do 100°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL369616A PL203064B1 (pl) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL369616A PL203064B1 (pl) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL369616A1 PL369616A1 (pl) | 2006-02-20 |
| PL203064B1 true PL203064B1 (pl) | 2009-08-31 |
Family
ID=37945228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL369616A PL203064B1 (pl) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL203064B1 (pl) |
-
2004
- 2004-08-16 PL PL369616A patent/PL203064B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL369616A1 (pl) | 2006-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2337912C2 (ru) | Соли с цианоборатными анионами | |
| Smiglak et al. | Ionic liquids via reaction of the zwitterionic 1, 3-dimethylimidazolium-2-carboxylate with protic acids. Overcoming synthetic limitations and establishing new halide free protocols for the formation of ILs | |
| JP2014523898A (ja) | 亜鉛メチルイミダゾラートからなる多孔性金属有機構造体の製造方法 | |
| JP2014196303A (ja) | 含フッ素ｎ−アルキルスルホニルイミド化合物の製造方法およびイオン性化合物の製造方法 | |
| KR102634056B1 (ko) | 암모늄 또는 포스포늄 보레이트 염의 제조 | |
| Zhang et al. | Direct methylation and trifluoroethylation of imidazole and pyridine derivatives | |
| Smiglak et al. | New hydrogen carbonate precursors for efficient and byproduct-free syntheses of ionic liquids based on 1, 2, 3-trimethylimidazolium and N, N-dimethylpyrrolidinium cores | |
| KR101679478B1 (ko) | 트리알킬 오르소에스테르를 이용한 무수 이온성 액체 직접 합성법 개발 | |
| PL203064B1 (pl) | Imidazoliowe ciecze jonowe i sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych | |
| JP2021511325A (ja) | スルフェントラゾンの合成のための方法 | |
| KR101316971B1 (ko) | 함불소 ｎ-알킬술포닐이미드 화합물 및 그 제조 방법, 그리고 이온성 화합물의 제조 방법 | |
| JP5544892B2 (ja) | ２−シアノ−１，３−ジケトネート塩の製造法及びイオン液体 | |
| Reddy et al. | Di-n-butyl ammonium chlorosulfonate as a highly efficient and recyclable ionic liquid for the synthesis of N-containing bisphosphonates | |
| JP5270338B2 (ja) | アルキルスルホン酸オニウムの製造方法 | |
| WO2017129991A2 (en) | Processes for preparing sterically congested dicarboxylic acid ligands and products thereof | |
| EP4129993A1 (en) | Fluorine-containing pyrimidine compound, and method for producing same | |
| WO2019025575A1 (en) | METHODS FOR PREPARING COMPLEXES COMPRISING RHODIUM (II) AND CARBOXYLATE LIGANDS | |
| PL212043B1 (pl) | Sposób wytwarzania cieczy jonowych z kationem amoniowym i anionem alkilobenzenosulfonowym | |
| PL221747B1 (pl) | Nowy sposób otrzymywania cieczy jonowych poprzez wymianę anionu organicznego | |
| PL215045B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe z anionem 1,2,4-triazolowym oraz sposób wytwarzania czwartorzędowych soli amoniowych z anionem 1,2,4-triazolowym | |
| KR101132427B1 (ko) | 신규한 반응용매 및 이의 제조방법 | |
| PL215462B1 (pl) | Optycznie czynne chiralne ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL214103B1 (pl) | Ciecze jonowe pochodne cykloheksanolu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL212810B1 (pl) | Cyklaminiany 1,3-dialkiloimidazoliowe oraz sposób wytwarzania cyklaminianów 1,3-dialkiloimidazoliowych | |
| PL214112B1 (pl) | Slodkie ciecze jonowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20110727 |