PL213532B1 - Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL213532B1
PL213532B1 PL391878A PL39187810A PL213532B1 PL 213532 B1 PL213532 B1 PL 213532B1 PL 391878 A PL391878 A PL 391878A PL 39187810 A PL39187810 A PL 39187810A PL 213532 B1 PL213532 B1 PL 213532B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
formula
diallyldimethylammonium
water
ionic liquids
preparation
Prior art date
Application number
PL391878A
Other languages
English (en)
Other versions
PL391878A1 (pl
Inventor
Juliusz Pernak
Krzysztof Wasiński
Original Assignee
Politechnika Poznanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Poznanska filed Critical Politechnika Poznanska
Priority to PL391878A priority Critical patent/PL213532B1/pl
Publication of PL391878A1 publication Critical patent/PL391878A1/pl
Publication of PL213532B1 publication Critical patent/PL213532B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowym oraz sposób ich wytwarzania, mające zastosowanie jako składniki elektrolitów polimerowych.
Przykładowe związki obejmujące tę grupę to; cyklaminian diallilodimetyloamoniowy, acesulfam diallilodimetyloamoniowy, sacharynian diallilodimetyloamoniowy.
Chlorek diallilodimetyloamoniowy (DADMAC) otrzymywany jest w wyniku dwuetapowego procesu alkilowania dimetyloaminy chlorkiem allilu w zasadowym roztworze wodnym. Ze względu na złożony charakter przebiegu reakcji otrzymany produkt jest zanieczyszczony produktem pośrednim - allilodimetyloaminą, ponadto diallilometyloaminą, względnie triallilometyloaminą, substratami oraz produktem ubocznym chlorkiem sodu. Otrzymana mieszanina poreakcyjna zawiera 50-70% produktu, a następnie poddana zostaje oczyszczaniu. Ostatecznie, w zależności od wymagań otrzymuje się chlorek dialliodimetyloamoniowy w postaci krystalicznej, bardzo silnie higroskopijny o temperaturze topnienia 424-425,5K lub wodnych roztworów o wymaganym stężeniu. Stały DADMAC rozpuszczalny jest w alkoholach, acetonie, 1-metylo-2-pirolidonie, tetrametylomoczniku oraz dimetyloformamidzie. Chlorek diallilodimetyloamoniowy stosowany jest w reakcjach homo- i kopolimeryzacji, jako monomer w wyniku, których otrzymuje się polimery kationowe i amfoteryczne. Jest także surowcem w syntezie sulfobetain.
Powszechnie stosowane w artykułach spożywczych słodziki jak acesulfam potasowy czy cyklaminian i sacharynian sodu zastępują cukier. Stosuje się je w żywności dietetycznej i dla diabetyków, w deserach, przetworach owocowych, wyrobach cukierniczych, w gumach do żucia, napojach, preparatach odchudzających i witaminowych, oraz jako składnik słodzików stołowych. Nie dostarczają kalorii i działają synergistycznie z innymi substancjami słodzącymi.
Cvklaminiany to sole o wysoce intensywnym słodkim smaku zaliczane do pochodnych kwasu cyklaminianowego otrzymywanych w wyniku reakcji kwasu chlorosulfonowego i cykloheksyloaminy. Cyklaminian sodu stosowany jest jako słodzik. Jest białym, krystalicznym ciałem stałym, bez zapachu, 30-50 razy słodszym od sacharozy. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, natomiast praktycznie nie rozpuszcza się w alkoholu, eterze, benzenie i chloroformie. Podczas obróbki termicznej nie ulega destrukcji, przez co uważany jest za bezpieczny związek.
Acesulfam-K jest solą potasową kwasu 2,2-ditleno-6-metylo-1,2,3-oksatiazyny-4(3H)-onu-3-imidowego odkrytą w 1967 roku przez Karla Clausa. Jest białym krystalicznym proszkiem o silnie słodkim smaku przewyższającym słodycz cukru około 130-200 razy, jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, ponadto charakteryzuje się wysoką stabilnością termiczną (temperatura rozkładu wynosi 498K). Acesulfam-K sprzedawany jest i stosowany w ponad 50 krajach.
Sacharyna pod względem chemicznym jest cyklicznym imidem kwasu o-sulfonobenzoesowego. Jest najstarszym z poznanych, syntetycznych słodzików, ok. 500 razy słodszym od cukru. Odkrycia sacharyny dokonali Ira Remsen i Constantine Fahlberg w 1878 r. Sacharyna jest białym, krystalicznym proszkiem, bez zapachu o temperaturze topnienia 491-493K. Forma kwasowa jest słabo rozpuszczalna w wodzie. Sole potasowa, sodowa i wapniowa dobrze rozpuszczają się w wodzie i w tej postaci znajdują zastosowanie. Sacharyna jest stabilna termicznie w szerokim zakresie temperatur i pH od 3,3 do 9.0. Wprowadzona do organizmu nie jest metabolizowana i wydalana jest w postaci niezmienionej. Jako najtańszy środek słodzący stosowana jest w ponad 80 krajach świata w tym także Polsce.
Istotą wynalazku są ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowym o wzorze ogólnym 1, w którym A- oznacza anion organiczny o wzorze 2 lub wzorze 3 lub wzorze 4, a sposób ich wytwarzania polega na tym, że wodorotlenek diallilodimetyloamoniowy poddaje się reakcji zobojętnienia z kwasem zawierającym anion o wzorze 2 lub wzorze 3 Iub wzorze 4 w stosunku molowym 1:1, w temperaturze od 283 do 373K, korzystnie 293K, w wodzie, przez okres 10 min do 48 godzin, korzystnie 1 godzina, po czym odparowuje się wodę pod zmniejszonym ciśnieniem i suszy gotowy produkt.
Drugi sposób wytwarzania polega na tym, że halogenek diallilodimetyloamoniowy poddaje się reakcji wymiany jonowej z solami litu, sodu, potasu lub amonu zawierającym anion o wzorze 2 lub wzorze 3 lub wzorze 4 w stosunku molowym 1:1, w temperaturze od 283 do 373K, korzystnie 293K, w wodzie, przez okres 10 min do 48 godzin, korzystnie 1 godzina, po czym odparowuje się wodę pod zmniejszonym ciśnieniem, suszy, a następnie dodaje bezwodnego rozpuszczalnika organicznego, dalej oddziela się osad, odparowuje rozpuszczalnik, po czym produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze od 293 do 373K, korzystnie 353K.
PL 213 532 B1
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:
- wyodrębniono nowe sole z kationem diallilodimetyloamoniowym i bezpiecznym farmakologicznie anionem organicznym,
- syntezowane acesulfamy, cyklaminiany i sacharyniany zaliczyć można do cieczy jonowych, rozpuszczalnych w wodzie,
- cyklaminian, sacharynian czy acesulkam diallilodimetyloamoniowy z powodzeniem można stosować jako składniki żelowych elektrolitów polimerowych jako plastyfikatory - rozpuszczalniki obniżające temperaturę zeszklenia układu i wzrost przewodnictwa.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
Sposób wytwarzania cyklaminianu diallilodimetyloamoniowego
0,01 mola kwasu cykloheksyloamidosulfonowego rozpuszczono w 25 cm3 wody demineralizowanej. Następnie prowadzono reakcję zobojętniania w temperaturze otoczenia przez 24 godziny wkraplając stechiometryczną ilość wodorotlenku diallilodimetyloamoniowego. Podczas prowadzenia procesu w sposób ciągły kontrolowano wskazania pH-metru. Uzyskanie obojętnego roztworu świadczyło o zakończeniu reakcji. Po odparowaniu rozpuszczalnika produkt wysuszono w warunkach obniżonego ciśnienia.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ ppm = 1,25 (m, 5H); 1,56 (m, 1H); 1,70 (m, 2H); 2,00 (m, 2H): 3,03 (s, 6H): 3,06 ( m. 1H); 3,90 (d, J = 7,3 Hz, 4H); 5,73 (t, J= 13,6 Hz, 4H); 6,05 (m, 2H) 13CNMR δ ppm = 27,5; 27.8; 36,1; 52,2; 56,0; 68,8; 127.1; 131,9.
AnaIiza eIementarna: C14H28N2O3S (304,45); wartości obliczone (%): C = 55,23: H = 9,27: N = 9,20; wartości zmierzone: C = 54,95; H = 9,45; N = 9,48.
P r z y k ł a d II
Sposób wytwarzania acesulfamu diallilodimetyloamoniowego
Do wodnego roztworu 15 mmol acesulfamu potasowego dodano 15 mmol diallilodimetyloamoniowego rozpuszczonego w wodzie. Mieszaninę ogrzano do temperatury 360K i w tej temperaturze intensywnie mieszano przez 6 godzin. W kolejnym etapie odpędzono rozpuszczalnik, a pozostałość suszono w warunkach obniżonego ciśnienia przez 48 godzin. Następnie dodano bezwodnego acetonu. Uzyskaną zawiesinę sączono w celu oddzielenia produktu ubocznego wymiany jonowej. Po odparowaniu rozpuszczalnika z przesączu, produkt suszono w suszarce próżniowej przez 24 godziny. Otrzymano acesulfam diallilodimetyloamoniowy z wydajnością 95%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCl3) δ ppm = 2,12 (s, 3H); 3,03 (s, 6H); 3,90 (d, J = 7,3 Hz, 4H); 5,73 (t, J = 13,6 Hz, 4H); 6.05 (m, 2H); 5,30 (s, 1H) 13C NMR δ ppm = 21,7; 52,0; 68,6; 103,7; 126,9; 131,7; 166,3; 174,2.
Analiza elementarna: C12H20N2O4S (288,36); wartości obliczone (%): C = 49,98; H = 6,99: N = 9,71; wartości zmierzone: C = 50,25; H = 7,31; N = 9,42.
P r z y k ł a d III
Sposób wytwarzania sacharynianu diallilodimetyloamoniowego
0,025 mola kwasu sacharynianowego rozpuszczono w 100 cm3 wody destylowanej. Następnie przy ciągłym intensywnym mieszaniu, dodawano wodorotlenek diallilodimetyloamoniowy w ilości stechiometrycznej. Mieszaninę reakcyjną mieszano jeszcze przez 12 godzin kontrolując pH roztworu, doprowadzając jego wartość do pH = 7. Po usunięciu wody pozostałość suszono pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 333K przez 24 godziny. Wydajność syntezy wynosi 95%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCl3) δ ppm = 3,05 (s, 6H); 3,89 (d, J = 7,3 Hz, 4H); 5,73 (t, J = 11,8 Hz, 4H): 6,01 (m, 2H); 7,83 (m, 4H) 13C NMR δ ppm = 52,2; 68,6; 122,9; 126,3; 126,8; 131,8; 135,3; 135.9; 136.4; 145.0: 174.5.
Analiza elementarna: C15H20N2O3S (308,4); wartości obliczone (%): C = 58,42; H = 6,54: N = 9,08; wartości zmierzone: C = 58,16; H = 6.79; N = 9,28.
PL 213 532 B1
P r z y k ł a d z a s t o s o w a n i a
Sposób przygotowania żelowego elektrolitu polimerowego
Do 50 cm3 acetonowego roztworu polimetakrylanumetylu o stężeniu 15% (wag.) dodano 15 cm3 3 metanolowego 10% (wag.) roztworu sacharynianu diallilodimetyloamoniowego, a także 20 cm3 10% (wag.) roztworu acetonowego bis(trifluorometylosulfonylo)imidku litu. Tak przygotowaną mieszaninę umieszczono w kolbie stożkowej, po czym mieszano przez 3 godziny za pomocą mieszadła elektromagnetycznego. Następnie wylano ciekły układ polimer-ciecz jonowa-sól litu na płaską wypoziomowaną powierzchnię wewnętrzną szalki Petriego. Po odparowaniu rozpuszczalników organicznych w ciągu 24 godzin elektrolit suszono w warunkach wysokiej próżni w temperaturze 323K przez 48 godzin.
Otrzymano żelowy elektrolit polimerowy, którego wartość przewodnictwa jonowego w temperaturze 298K wynosiła 50 mS/cm.

Claims (3)

1. Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowym o wzorze ogólnym 1, w którym A- oznacza anion organiczny o wzorze 2 lub wzorze 3 lub wzorze 4.
2. Sposób wytwarzania cieczy jonowych z kationem diallilodimetyloamoniowym określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że wodorotlenek diallilodimetyloamoniowy poddaje się reakcji zobojętnienia z kwasem zawierającym anion o wzorze 2 lub wzorze 3 lub wzorze 4 w stosunku molowym 1:1, w temperaturze od 283 do 373K, korzystnie 293K, w wodzie przez okres 10 min do 48 godzin, korzystnie 1 godzina, po czym odparowuje się wodę pod zmniejszonym ciśnieniem i suszy gotowy produkt.
3. Sposób wytwarzania cieczy jonowych z kationem diallilodimetyloamoniowym określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że halogenek diallilodimetyloamoniowy poddaje się reakcji wymiany jonowej z solami litu. sodu. potasu lub amonu zawierającym anion o wzorze 2 lub wzorze 3 lub wzorze 4 w stosunku molowym 1:1, w temperaturze od 283 do 373K, korzystnie 293K, w wodzie, przez okres 10 min do 48 godzin, korzystnie 1 godzina, po czym odparowuje się wodę pod zmniejszonym ciśnieniem, suszy, a następnie dodaje bezwodnego rozpuszczalnika organicznego, dalej oddziela się osad, odparowuje rozpuszczalnik, po czym produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze od 293 do 373K, korzystnie 353K.
PL391878A 2010-07-19 2010-07-19 Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania PL213532B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391878A PL213532B1 (pl) 2010-07-19 2010-07-19 Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391878A PL213532B1 (pl) 2010-07-19 2010-07-19 Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL391878A1 PL391878A1 (pl) 2012-01-30
PL213532B1 true PL213532B1 (pl) 2013-03-29

Family

ID=45510229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL391878A PL213532B1 (pl) 2010-07-19 2010-07-19 Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL213532B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114436992A (zh) * 2021-12-29 2022-05-06 常德市大度新材料有限公司 一种乙酰磺胺酸盐及其制备方法和在非水电解液中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
PL391878A1 (pl) 2012-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL79131B1 (pl)
CN104803949B (zh) 高纯度4‑羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法
CN109851552A (zh) 一种n-氰甲基-4-(三氟甲基)烟酰胺的合成方法
CN102153493A (zh) 一种新型的制备二(三氟甲基磺酰)亚胺锂的方法
PL213532B1 (pl) Ciecze jonowe z kationem diallilodimetyloamoniowymoraz sposób ich wytwarzania
US20110319608A1 (en) Process for preparing a mixed salt of glucosamine sulfate and an alkali metal chloride
JP3874585B2 (ja) スルホンイミドのアルカリ金属塩の製造方法
AU2018302554B2 (en) Method for producing 3-hydroxy-3-methylbutyrate or salt thereof
PL213359B1 (pl) Słodkie sole z kationem poli(diallilodimetyloamoniowym) oraz sposób ich wytwarzania
CN117285446B (zh) 4-氨基磺酰丁酸的合成方法
EP2599772B1 (en) Manufacturing method for aminoalkyl thiosulfuric acid compound
KR0129550B1 (ko) 아미노카르보닐 치환 피리딘술핀산 또는 그의 염
PL206082B1 (pl) Sacharyniany i acesulfamiany 1-alkoksymetylo-3-hydroksypirydyniowe (54) oraz sposób wytwarzania sacharynianów i acesulfamianów 1-alkoksymetylo-3-hydroksypirydyniowych
SU1657054A3 (ru) Способ получени солей 4,4 @ -динитростильбен-2,2 @ -дисульфокислоты
JPH04261189A (ja) トリフルオロメタンスルホン酸スズの製造法
PL212175B1 (pl) Nowe acesulfamiany 1-alkoksymetylo-3-dimetyloaminopirydyniowe i acesulfamiany 1-alkoksymetylo-4-dimetyloaminopirydyniowe oraz sposób wytwarzania acesulfamianów 1-alkoksymetylo-3-dimetyloaminopirydyniowych i acesulfamianów 1-alkoksymetylo-4-dimetyloaminopirydyniowych
SU1130561A1 (ru) Способ получени динатриевой соли дисульфида 3,3-дипропандисульфокислоты
SU320510A1 (ru) Способ получения ароматических полиамидов
SU1525152A1 (ru) Способ получени 3-метил-3-этилдиазиридина
PL211963B1 (pl) Cyklaminiany 1-alkilopirydyniowe i 1-alkoksymetylopirydyniowe oraz sposób wytwarzania cyklaminianów 1-alkilopirydyniowychi 1-alkoksymetylopirydyniowych
Gillette et al. 35Cl NQR spectra of group 1 and silver dichloromethanesulfonates
SU1587053A1 (ru) Способ получени 2,3-дигидро-1Н-пирроло-(1,2- @ )бензимидазол-6-сульфокислоты
DE2715726A1 (de) Verfahren zur herstellung eines monomeren fuer ein als gallensaeure- sequestriermittel geeignetes polymer
KR100353728B1 (ko) 고순도 질산칼륨과 식용석고의 병산방법
CN114082449A (zh) 一种铝配体催化剂的制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130719