PL213394B1 - Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie - Google Patents
Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanieInfo
- Publication number
- PL213394B1 PL213394B1 PL389896A PL38989609A PL213394B1 PL 213394 B1 PL213394 B1 PL 213394B1 PL 389896 A PL389896 A PL 389896A PL 38989609 A PL38989609 A PL 38989609A PL 213394 B1 PL213394 B1 PL 213394B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- formula
- salt
- general formula
- ionic liquids
- residue
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 22
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 14
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 125000001476 phosphono group Chemical group [H]OP(*)(=O)O[H] 0.000 claims description 2
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical group [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Chemical group 0.000 claims 1
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- -1 2-mercaptobenzothiazolate anion Chemical class 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229960001716 benzalkonium Drugs 0.000 description 5
- IILRWDAJGJROQW-UHFFFAOYSA-N 2-sulfanyl-3h-1,3-benzothiazole-2-carboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2SC(C(=O)O)(S)NC2=C1 IILRWDAJGJROQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N benzododecinium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- XGDRLCRGKUCBQL-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole-4,5-dicarbonitrile Chemical compound N#CC=1N=CNC=1C#N XGDRLCRGKUCBQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLDSOXFRYVOGFK-UHFFFAOYSA-N 2,5-dinitro-1h-imidazole Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CN=C([N+]([O-])=O)N1 FLDSOXFRYVOGFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PBOQHCYMVCLGBO-UHFFFAOYSA-N 3,5-dinitro-1,2,4-triazole-3-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1([N+]([O-])=O)N=NC([N+]([O-])=O)=N1 PBOQHCYMVCLGBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCRNCEKMSVYFLU-UHFFFAOYSA-N 4,5-dinitro-1h-imidazole Chemical compound [O-][N+](=O)C=1N=CNC=1[N+]([O-])=O CCRNCEKMSVYFLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNCPJMZYXHBBJI-UHFFFAOYSA-N 4-nitrotriazole-4-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1([N+]([O-])=O)C=NN=N1 XNCPJMZYXHBBJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYDWQPKRHOGLPA-UHFFFAOYSA-N 5-nitroimidazole Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CN=CN1 VYDWQPKRHOGLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N Didecyldimethylammonium Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPXBDHTQDHXPL-UHFFFAOYSA-M SC1(SC2=C(N1)C=CC=C2)C(=O)[O-].[Li+] Chemical compound SC1(SC2=C(N1)C=CC=C2)C(=O)[O-].[Li+] KHPXBDHTQDHXPL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 229960000686 benzalkonium chloride Drugs 0.000 description 1
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical group 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000160 carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- UMGXUWVIJIQANV-UHFFFAOYSA-M didecyl(dimethyl)azanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC UMGXUWVIJIQANV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940078672 didecyldimethylammonium Drugs 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000004005 nitrosamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Chemical group 0.000 description 1
- PEZBMSZQWHUSEX-UHFFFAOYSA-M potassium 2-sulfanyl-3H-1,3-benzothiazole-2-carboxylate Chemical compound [K+].C1=CC=C2SC(C(=O)[O-])(S)NC2=C1 PEZBMSZQWHUSEX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003378 silver Chemical group 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- VLDHWMAJBNWALQ-UHFFFAOYSA-N sodium;3h-1,3-benzothiazole-2-thione Chemical compound [Na+].C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 VLDHWMAJBNWALQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Description
Opis patentowy
Przedmiotem wynalazku są ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie.
Ciecze jonowe, definiowane jako związki organiczne o budowie jonowej charakteryzujące się temperaturą topnienia poniżej temperatury wrzenia wody, znajdują dotychczas zastosowanie głównie jako medium licznych reakcji chemicznych, zarówno organicznych jak i metaloorganicznych, a nadto w chemii analitycznej, ochronie drewna, elektrochemii.
Znane są ciecze jonowe z anionem azotanowym, między innymi 3,5-dinitro-1,2,4-triazolanowym, 4-nitro-1,2,3-triazolanowym, 2,4-dinitroimidazolanowym, 4,5-dinitroimidazolanowym, 4,5-dicyjanoimidazolanowym, 4-nitroimidazolanowym, tetrazolanowym oraz kationem tetraalkiloamoniowym czy 1,3-dialkiloimidazolowym.
Są to tak zwane energetyczne ciecze jonowe. Otrzymuje się je w wyniku deprotonowania heterocyklicznej aminy za pomocą węglanów lub wodorowęglanów sodu lub potasu i poddaniu ich reakcji z halogenkami imidazoliowymi bądź amoniowymi.
Przedmiotem wynalazku są ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym o wzorze ogólnym 1,
w którym Q oznacza atom azotu lub atom fosforu, R1, R2, R3 i R4 oznaczają niezależnie od siebie prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający 1 - 20 atomów węgla w łańcuchu, podstawnik benzylowy, podstawnik alkoksymetylowy o wzorze R3OCH2- Iub alkilotiometylowy o wzorze R5SCH2-, 5 w których R5 oznacza prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający 1 - 20 atomów węgla w podstawniku lub podstawnik benzylowy.
Sposób wytwarzania cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, określonych wyżej, według wynalazku polega na reakcji czwartorzędowej soli amoniowej lub fosfonowej o wzorze ogólnym 2
w którym Q, R1, R2, R3 i R4 mają wyżej podane znaczenie, zaś X oznacza anion bromkowy, chlorkowy, jodkowy lub wodorotlenkowy, z solą organiczną o wzorze ogólnym 3
w którym M oznacza atom wodoru, sodu, potasu, litu lub srebra, w środowisku alkoholowym, przy stosunku molowym soli o wzorze 2 do soli o wzorze 3 równym 1:0,8 - 1,5, w temperaturze 25 - 100°C w czasie 1 - 24 godzin. Po zakończeniu reakcji usuwa się powstały osad, odparowuje się rozpuszczalnik i pozostałość rozpuszcza w bezwodnym acetonie, po czym znów usuwa powstały osad, odparowuje aceton i pozostałość suszy pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 20 - 100°C
PL 213 394 B1 w czasie 4 - 12 godzin. Reakcję prowadzi się korzystnie w środowisku metanolu, etanolu, propanolu, izopropanolu lub butanolu.
Odmiana sposobu wytwarzania cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, według wynalazku polega na tym, że sól o wzorze ogólnym 2 poddaje się reakcji z solą o wzorze ogólnym 3, w wodzie, przy stosunku molowym soli o wzorze 2 do soli o wzorze 3 równym 1:0,8 - 1,5. w temperaturze 25 - 100°C w czasie 1 - 24 godzin, po czym do środowiska reakcji dodaje się hydrofobowy rozpuszczalnik organiczny, korzystnie chloroform, i usuwa się fazę wodną. Fazę organiczną przemywa się wodą do zaniku jonów halogenkowych, następnie usuwa z niej rozpuszczalnik i pozostałość suszy się pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 20 - 100°C.
Zastosowanie według wynalazku polega na tym, że ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1 określone wyżej stosuje się jako przyspieszacze wulkanizacji, zwłaszcza elastomeru butadienowo-akrylonitrylowego.
Ciecze jonowe według wynalazku otrzymuje się z tanich i powszechnie dostępnych halogenków amoniowych oraz fosfonowych oraz 2-merkaptobenzotiazolu znanego od szeregu lat jako przyspieszacz wulkanizacji. Ciecze jonowe według wynalazku są związkami ciekłymi już w temperaturze pokojowej. Zastosowanie czwartorzędowego kationu amoniowego do ich wytwarzania uniemożliwia powstawanie nitrozoamin uznanych za substancje kancerogenne. Za sprawą długich łańcuchów alkilowych wykazują one aktywność biobójczą wobec grzybów i bakterii chorobotwórczych. Guma otrzymana przy zastosowaniu cieczy jonowych według wynalazku jako przyspieszaczy wulkanizacji wykazuje większą gęstość usieciowania, lepsze parametry wytrzymałościowe oraz większą odporność na starzenie termiczne w porównaniu z gumą otrzymaną przy zastosowaniu konwencjonalnych przyspieszaczy. Ciecze jonowe według wynalazku, użyte jako przyspieszacze wulkanizacji, pozwalają na redukcję czasu prowadzenia wulkanizacji z 90 do 25 minut.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d I.
3
Do kolby o pojemności 100 cm3, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne wprowadzono 0,017 3 mola chlorku benzalkoniowego rozpuszczonego w 20 cm3 metanolu, po czym zawartość kolby intensywnie mieszano w czasie 10 minut w temperaturze pokojowej. Następnie dodano 0,017 mola
2-merkaptobenzenotiazolanu potasu i zawartość kolby mieszano przez 24 godziny. Po zakończeniu 3 reakcji usunięto osad soli nieorganicznej, zaś z pozostałości usunięto rozpuszczalnik i dodano 20 cm3 bezwodnego acetonu, po czym znów usunięto powstały osad, z przesączu odparowano rozpuszczalnik, a pozostałość suszono w warunkach obniżonego ciśnienia (500 - 1500 Pa) w temperaturze 60°C.
Otrzymano 2-merkaptobenzotiazolan benzalkoniowy (o wzorze 1, w którym Q oznacza atom azotu, R1 oznacza grupę benzylową, R2 oznacza podstawnik dodecylowy, R3 i R4 oznaczają podstawniki metylowe) z wydajnością 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (360 MHz. DMSO-cfe) δ ppm 0.86 (t. J= 6,7 Hz, 3H); 1.24 (m, 20H): 1.75 (m. 2H); 2.99 (s, 6H); 3.27 (t, J= 6,5 Hz, 2H); 4.6 (s, 2H); 6.92 (t, J= 8 Hz, 1H); 7.08 (t, J= 8.3 Hz, 1H); 7.25 (d, J = 8.5 Hz. 1H); 7.39 (d, J = 8.7 Hz. 1H); 7.39 (m. 3H); 7.56 (m. 2H);
13C NMR 13.9, 21.9, 22.1, 25.8, 28.5, 28.7, 28.8, 29.0, 31.3, 49.0, 63.5, 66.2, 116.6, 119.0, 120.4, 124.2, 128.1, 128.8, 130.1, 132.9, 136.7, 155.2, 184.9.
P r z y k ł a d II.
3
Do kolby o pojemności 100 cm3, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne wprowadzono 0,016 3 mola chlorku tetradecylotriheksylofosfoniowego rozpuszczonego w 15 cm3 etanolu oraz 0,02 mola 3
2-merkaptobenzotiazolanu sodu rozpuszczonego w 15 cm3 wody. Mieszaninę reakcyjną intensywnie mieszano przez 10 minut w temperaturze pokojowej. Po odparowaniu rozpuszczalników do pozostałości dodano bezwodny aceton, po czym oddzielono chlorek sodu i odparowano aceton. Produkt przechowywano 3 dni w zamrażarce, a następnie suszono przez 2 tygodnie w eksykatorze.
Otrzymano 2-merkaptobenzotiazolan tetradecylotriheksylofosfoniowy (o wzorze 1, w którym Q oznacza atom fosforu, R1, R2 i R3 oznaczają podstawniki heksylowe, R4 oznacza podstawnik tetradecylowy) z wydajnością 95%.
Właściwości spektralne otrzymanego związku były następujące:
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm 0.84 (m, 12H). 1.2 (m, 48H), 2.2 (m, 8H). 6.92 (t, J = 8 Hz, 1H); 7.1 (t, J= 8.3 Hz, 1H); 7.27 (d, J= 8.5 Hz, 1H); 7.43 (d, J= 8.7 Hz, 1H);
PL 213 394 B1 13C NMR (75 MHz, DMSO-cfe) δ 13.8, 13.9, 17.2, 17.9, 20.6, 21.8, 22.1, 28.1, 28.7, 28.9, 29.1,
29.7, 29.9, 30.4, 31.3, 115.8, 119.5, 121.1, 124.7, 135.2, 152.3, 185.8.
P r z y k ł a d III.
3
Do kolby o pojemności 100 cm3, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne wprowadzono 0,012 3 mola bromku didecylodimetyloamoniowego rozpuszczonego w 15 cm3 wody oraz 0,012 mola 3
2-merkaptobenzotiazolanu litu rozpuszczonego w 15 cm3 wody. Mieszaninę reakcyjną intensywnie mieszano przez 10 minut w temperaturze pokojowej. Następnie dodano 20 cm chloroformu i usunięto 3 fazę wodną. Fazę organiczną przemywano czterokrotnie wodą destylowaną (4 x 15 cm3), po czym usunięto z niej rozpuszczalnik, a pozostałość suszono pod ciśnieniem 500 - 1500 Pa w temperaturze 60°C. Otrzymano 2-merkaptobenzotiazolan didecylodimetyloamoniowy (o wzorze 1, w którym Q oznacza atom azotu, R1 i R2 oznaczają grupy metylowe, zaś R3 i R4 oznaczają podstawniki decylowe) z wydajnością 87%.
Czystość otrzymanego związku (wzór sumaryczny C29H52N2S2 i masa molowa 492,87) określono na podstawie analizy elementarnej CHN:
wartości obliczone dla otrzymanego związku: C(70,67%) H(10,63%) N(5,68%); wartości otrzymane: C(70,35%) H(10,31%) N(5,34%).
P r z y k ł a d IV.
Mieszaninę 100 części wagowych elastomeru butadienowo-akrylonitrylowego, 2 części wagowych siarki, 5 części wagowych tlenku cynku, 2 części wagowych kwasu stearynowego oraz 2 części wagowych 2-merkaptobenzotiazolanu benzalkoniowego (otrzymanego w przykładzie I) ogrzewano przez 25 minut w temperaturze 160°C pod ciśnieniem 15 MPa.
Otrzymany produkt wulkanizacji wykazywał wytrzymałość na rozciąganie 14,2 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 643%, zaś po starzeniu termicznym wykazywał wytrzymałość na rozciąganie 10 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 517%.
Tymczasem produkt 90 minutowej wulkanizacji takiej samej mieszaniny z 2 częściami wagowymi tradycyjnego przyspieszacza tj. 2-merkaptobenzotiazolu wykazuje gorsze właściwości, a mianowicie wytrzymałość na rozciąganie 10,5 MPa przy wydłużeniu przy zerwaniu 651%, zaś po starzeniu termicznym wytrzymałość na rozciąganie 4,6 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 485%.
P r z y k ł a d V.
Mieszaninę 100 części wagowych elastomeru butadienowo-akrylonitrylowego, 2 części wagowych siarki, 5 części wagowych tlenku cynku, 2 części wagowych kwasu stearynowego oraz 1 części wagowej 2-merkaptobenzotiazolanu tetradecylotriheksylofosfoniowego (otrzymanego w przykładzie II) ogrzewano przez 50 minut w temperaturze 160°C pod ciśnieniem 15 MPa.
Produkt wulkanizacji wykazywał wytrzymałość na rozciąganie 6,5 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 382%, zaś po starzeniu termicznym wykazywał wytrzymałość na rozciąganie 4,5 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 311%.
Produkt 90 minutowej wulkanizacji takiej samej mieszaniny z 2 częściami wagowymi tradycyjnego przyspieszacza - 2-merkaptobenzotiazolu wykazywał wytrzymałość na rozciąganie 10,5 MPa oraz wydłużenie przy zerwaniu 651%, zaś po starzeniu termicznym wytrzymałość na rozciąganie wynosi 4,6 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 485%.
W tablicy 1 przedstawiono kinetykę wulkanizacji kompozycji z przykładów IV i V zawierających jako przyspieszacze ciecze jonowe oraz kinetykę wulkanizacji kompozycji zawierającej 2 części wagowe konwencjonalnego przyspieszacza - 2-merkaptobenzotiazolu w warunkach jak w przykładzie IV.
W tablicy 2 przedstawiono właściwości mechaniczne i gęstość usieciowania produktów wulkanizacji przygotowanych w przykładach IV i V oraz produktu wulkanizacji próbki zawierającej 2 części wagowe konwencjonalnego przyspieszacza - 2-merkaptobenzotiazolu w warunkach jak w przykładzie IV.
W tablicy 3 przedstawiono właściwości mechaniczne i gęstość usieciowania produktów wulkanizacji przygotowanych w przykładach IV i V po starzeniu termicznym oraz właściwości mechaniczne i gęstość usieciowania produktu wulkanizacji próbki zawierającej 2 części wagowe konwencjonalnego przyspieszacza - 2-merkaptobenzotiazolu w warunkach jak w przykładzie IV, po starzeniu termicznym.
PL 213 394 B1
T a b l i c a 1.
| Rodzaj przyśpieszacza wulkanizacji | Przyrost momentu obrotowego w trakcie wulkanizacji [dNm] | Czas wulkanizacji [min] | Czas pod- wulkanizacji [s] |
| konwencjonalny przyspieszacz 2-merkaptobenzotiazol | 115,3 | 90 | 130 |
| ciecz jonowa 2-merkaptobenzotiazolan benzalkoniowy | 102,7 | 25 | 62 |
| ciecz jonowa 2-merkaptobenzotiazolan tetradecylotriheksylofosfoniowy | 124,6 | 50 | 94 |
T a b l i c a 2.
| Rodzaj przyśpieszacza wulkanizacji | Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] | Wydłużenie przy zerwaniu [%] | Gęstość usieciowania x 105 [mol/cm3] |
| konwencjonalny przyspieszacz 2-merkaptobenzotiazol | 10,5 | 651 | 10,13 |
| ciecz jonowa 2-merkaptobenzotiazolan benzalkoniowy | 14,2 | 643 | 10,18 |
| ciecz jonowa 2-merkaptobenzotiazolan tetradecylotriheksylofosfoniowy | 6,5 | 382 | 10,32 |
T a b l i c a 3.
| Rodzaj przyśpieszacza wulkanizacji | Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] | Wydłużenie przy zerwaniu [%] | Gęstość usieciowania x105 [mol/cm3] |
| konwencjonalny przyspieszacz 2-merkaptobenzotiazol | 4,6 | 485 | 9,92 |
| ciecz jonowa 2-merkaptobenzotiazolan benzalkoniowy | 10,0 | 517 | 10,37 |
| ciecz jonowa 2-merkaptobenzotiazolan tetradecylotriheksylofosfoniowy | 4,5 | 311 | 11,38 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowvm, o wzorze ogólnym 1, w którym Q oznacza atom azotu lub atom fosforu, R1, R2, R3 i R4 oznaczają niezależnie od siebie prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający 1 - 20 atomów węgla w łańcuchu, podstawnik benzylowy, podstawnik alkoksymetylowy o wzorze R5OCH2- Iub alkilotiometylowy o wzorze R5SCH2-, 5 w których R5 oznacza prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający 1 - 20 atomów węgla w podstawniku lub podstawnik benzylowy.PL 213 394 B1
- 2. Sposób wytwarzania cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, określonych w zastrzeżeniu 1, znamienny tym, że czwartorzędową sól amoniową lub fosfonową o wzorze 2R3 i R4 mają znaczenie określone w zastrzeżeniu 1, zaś X oznacza anion w którym Q, R1, R bromkowy, chlorkowy, jodkowy lub wodorotlenkowy, poddaje się reakcji z solą organiczną o wzorze 3 w którym M oznacza atom wodoru, sodu, potasu, litu lub srebra, w środowisku alkoholowym, przy stosunku molowym soli o wzorze 2 do soli o wzorze 3 równym 1:0,8 - 1,5, w temperaturze 25 - 100°C w czasie 1 - 24 godzin, a po zakończeniu reakcji usuwa się powstały osad, odparowuje się rozpuszczalnik i pozostałość rozpuszcza w bezwodnym acetonie, po czym znów usuwa powstały osad, odparowuje aceton i pozostałość suszy pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 20 - 100°C.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się korzystnie w środowisku metanolu, etanolu, propanolu, izopropanolu lub butanolu.
- 4. Sposób wytwarzania cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, określonych w zastrz. 1, znamienny tym, że sól o wzorze ogólnym 2, określoną w zastrzeżeniu 2, poddaje się reakcji z solą o wzorze ogólnym 3, określoną w zastrzeżeniu 2, w wodzie, przy stosunku molowym soli o wzorze 2 do soli o wzorze 3 równym 1:0,8 - 1,5, w temperaturze 25 - 100°C w czasie 1 - 24 godzin, po czym do środowiska reakcji dodaje się hydrofobowy rozpuszczalnik organiczny, korzystnie chloroform, i usuwa się fazę wodną, fazę organiczną przemywa się wodą do zaniku jonów halogenkowych, usuwa z niej rozpuszczalnik, a pozostałość suszy się pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 20 - 100°C.
- 5. Zastosowanie cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, określonych w zastrzeżeniu 1, jako przyspieszaczy wulkanizacji, zwłaszcza elastomeru butadienowo-akrylonitrylowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389896A PL213394B1 (pl) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389896A PL213394B1 (pl) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL389896A1 PL389896A1 (pl) | 2011-06-20 |
| PL213394B1 true PL213394B1 (pl) | 2013-02-28 |
Family
ID=44201615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL389896A PL213394B1 (pl) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL213394B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106366049A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 巯基苯并噻唑类抗腐蚀性离子液体及其制备方法和应用 |
-
2009
- 2009-12-14 PL PL389896A patent/PL213394B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106366049A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 巯基苯并噻唑类抗腐蚀性离子液体及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL389896A1 (pl) | 2011-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100958876B1 (ko) | 다양한 극성/비극성 용매 혼화성 이온성 액체 및 그의제조방법 | |
| KR101068691B1 (ko) | 셀룰로오즈 포스파이트 화합물의 제조방법 | |
| PL220628B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem [2-(metakryloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL213394B1 (pl) | Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie | |
| CN104649984A (zh) | 1,1`-二(偕二硝甲基)-3,3`-二硝基-5,5`-联-1,2,4-三唑双羟胺盐 | |
| PL240766B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem amoniowym i anionem indolilo-3-masłowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacz | |
| PL229570B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylobis(2-hydroksyetylo) metyloamoniowe, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środek ochrony roślin | |
| PL246762B1 (pl) | Nowe czwartorzędowe sole amoniowe z kationem pochodzącym od lidokainy i anionem 2-pirośluzanowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako środki bakteriostatyczne i bakteriobójcze | |
| PL238916B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem tetraalkilofosfoniowym i anionem jodosulfuronu metylu i sposoby ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL236830B1 (pl) | Organiczna sól L-treoniny oraz sposób wytwarzania organicznej soli L-treoniny | |
| PL202539B1 (pl) | Nowa generacja „zielonych” rozpuszczalników - sole 1,2,3-propanotris[oksymetylo-3-(1-alkilo- lub 1,2-dialkiloimidazoliowe)] oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL214834B1 (pl) | Octany cykloheksyloamoniowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL223416B1 (pl) | (Chloroalkilo)dimetylowe protonowe ciecze jonowe z anionem tiocyjanianowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL212901B1 (pl) | Dicyjanoimidki 3-alkoksymetylo-1-metyloimidazoliowe oraz sposób wytwarzania dicyjanoimidków 3-alkoksymetylo-1-metyloimidazoliowych | |
| PL231472B1 (pl) | Bromki 1-alkilochininy, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako antyelektrostatyki | |
| PL211847B1 (pl) | Nowe czwartorzędowe halogenki N- i O-alkoksymetylowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL244947B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis[tributylo(karboksymetylo) fosfoniowym] oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia powierzchni użytkowych | |
| PL212810B1 (pl) | Cyklaminiany 1,3-dialkiloimidazoliowe oraz sposób wytwarzania cyklaminianów 1,3-dialkiloimidazoliowych | |
| PL218724B1 (pl) | Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych | |
| PL204318B1 (pl) | Trichlorki propano-1,2,3-tris(oksymetyloamoniowe) oraz sposób otrzymywania trichlorków propano-1,2,3-tris(oksymetyloamoniowych) - prekursorów do syntez nowej generacji rozpuszczalników zielonej chemii: trójbliźniaczych cieczy jonowych | |
| PL221139B1 (pl) | Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL400713A1 (pl) | Sole tebukonazolu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL233922B1 (pl) | Sposób otrzymywania cieczy jonowych z anionem askorbinianowym | |
| PL213547B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie | |
| PL234769B1 (pl) | Sole N-etylotritikonazolu, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako fungicydy |