PL214098B1 - Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL214098B1
PL214098B1 PL396001A PL39600111A PL214098B1 PL 214098 B1 PL214098 B1 PL 214098B1 PL 396001 A PL396001 A PL 396001A PL 39600111 A PL39600111 A PL 39600111A PL 214098 B1 PL214098 B1 PL 214098B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
nitrate
reaction
ionic liquids
nitrogen atom
potassium
Prior art date
Application number
PL396001A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396001A1 (pl
Inventor
Joanna Feder-Kubis
Adam Sokołowski
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
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 Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL396001A priority Critical patent/PL214098B1/pl
Publication of PL396001A1 publication Critical patent/PL396001A1/pl
Publication of PL214098B1 publication Critical patent/PL214098B1/pl

Links

Landscapes

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

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są ciecze jonowe zawierające pochodną racemicznego mentolu i anion nieorganiczny wykazujące istotny wpływ na pojemność kondensatorów elektrochemicznych oraz sposób ich wytwarzania.
Z polskiego opisu patentowego nr PL 202824 znane są podstawione czwartorzędowe sole morfolinowe o charakterze cieczy jonowych wykazujące właściwości antystatyczne i powierzchniowo czynne, których wytwarzanie polega na tym, że morfolinę poddaje się reakcji z 3-alkoksy-1,2-epoksypropanem, a otrzymane N-(3-alkoksy-2-hydroksypropylowe) pochodne morfoliny poddaje się reakcji czwartorzędowania za pomocą bromków alkilowych, chlorków alkilowych lub siarczanu dimetylu, otrzymując w ten sposób czwartorzędowe sole morfoliniowe, które przeprowadza się w tetrafluoroborany, haksafluorofosforany, albo trifluorooctany w reakcji ze stosowanymi odpowiednio do celu tetrafluoroboranem sodu, haksafluorofosforanem potasu lub trifluorooctanem sodu.
Z innego polskiego patentu nr PL 202093 znane sąacesulfamiany (alkoksymetylo)dimetyloamoniowe z grupą 2-hydroksyetylową lub 2-acyloksylową, o charakterze cieczy jonowych, których wytwarzanie polega na tym, że chlorki (alkoksymetylo)dimetyloamoniowe z grupą 2-hydroksyetylową lub 2-acyloksyetylową poddaje się reakcji z acesulfamem-K w stosunku molowym 0,5:2,0 w temperaturze od 277 do 373K, w środowisku wodno-organicznym, następnie odparowuje się rozpuszczalnik w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze od 293 do 323K, dodaje bezwodny aceton, po czym oddziela się osad poprzez odsączenie, odparowuje aceton i suszy w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze 303 - 373 K.
Przedmiotem wynalazku są nowe imidazoliowe ciecze jonowe zawierające pochodną racemicznego mentolu i anion nieorganiczny, które nie zostały dotychczas opisane w literaturze.
Istotę wynalazku stanowią imidazoliowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej mentol połączony z atomem azotu typu pirolowego w pozycji N-1 grupą metylenową oraz atom wodoru przy atomie azotu typu pirydyniowego w pozycji N-3, natomiast w części anionowej oznaczony symbolem X anion nieorganiczny: wodorosiarczanowymi), azotanowym), azotanowy(lll), tetrafluoroboranowy, chloranowy(VII), jodkowy lub heksafluorofosforanowy.
Sposób otrzymywania imidazoliowych cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej mentol połączony z atomem azotu typu pirolowego w pozycja N-1 grupą metylenową oraz atom wodoru przy atomie azotu typu pirydyniowego w pozycji N-3, natomiast w części anionowej oznaczony symbolem X anion nieorganiczny: wodorosiarczanowymi), azotanowym), azotanowy(lll), tetrafluoroboranowy, chloranowy(VII), jodkowy lub heksafluorofosforanowy, według wynalazku polega na tym, że chlorowodorek 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowy, o ogólnym wzorze 2, poddaje się reakcji z solami nieorganicznymi, wybranymi z grupy obejmującej: wodorosiarczan(VI) sodu. azotan(V) potasu, azotan(lll) potasu, tetrafluoroboran sodu, chloran(VII) sodu, jodek potasu lub heksafluorofosforan potasu, użytymi w stosunku bliskim równomolowemu, korzystnie równym od 0,85 do 1,4 w temperaturze od 273 do 373K w obecności rozpuszczalnika organicznego lub w wodzie. Przy czym rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: chloroform, aceton, DMSO - dimetylosulfotlenek, DMF - dimetyloformamid, octan etylu, THF - tetrahydrofuran, toluen, chlorek metylenu, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4, eter dietylowy, heksan lub heptan.
Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie nowych imidazoliowych cieczy jonowych zawierających w części kationowej mentol oraz anion nieorganiczny w wyniku reakcji wymiany anionu chlorkowego na inny anion nieorganiczny z wysoką wydajnością. Otrzymane trzeciorzędowe sole imidazoliowe w zależności od rodzaju anionu są cieczami w temperaturze pokojowej oraz ciałami stałymi o niskich temperaturach topnienia (poniżej 373K). Wśród otrzymanych ciekłych w temperaturze pokojowej związków są ciecze hydrofobowe oraz ciecze hydrofilowe, ciekłe w szerokim zakresie temperatury. Są to ciecze jonowe o niskiej prężności par w temperaturze pokojowej, stabilne w szerokim zakresie temperatur. Temperatury rozkładu otrzymanych cieczy jonowych mieszczą się w przedziale 483.15±493.15K. Ciecze jonowe zawierające pochodną racemicznego mentolu i anion nieorganiczny rozpuszczają dobrze związki organiczne.
Przewodnictwo właściwe nowych imidazoliowych cieczy jonowych zawierające pochodną racemicznego mentolu i anion nieorganiczny według wynalazku ma istotny wpływ na pojemność
PL 214 098 Β1 kondensatorów elektrochemicznych. Wraz ze wzrostem przewodnictwa cieczy ulegają poprawie charakterystyki pojemnościowe kondensatorów. Wykorzystanie nowych imidazoliowych cieczy jonowych pozwala na pracę kondensatorów w szerokim zakresie potencjałów, nawet do 3,2 V w przypadku tetrafluoroboranu 1 -(+)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego, co ma wpływ na znaczne zwiększenie wartości energii do ponad 40 Wh/kg. Takie wartości energii porównywalne są z konwencjonalnymi ogniwami galwanicznymi.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wytwarzania nowych związków.
Przykład 1
W celu wytwarzania wodorosiarczanu(VI) 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego przedstawionego wzorem 3, w naczyniu szklanym rozpuszcza się 0,63 mola chlorowodorku 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowego w 35 cm3 octanu etylu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,57 mola wodorosiarczanu sodu, uprzednio rozpuszczonego w octanie etylu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 288K. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną umieszcza się na dobę w lodówce. Produkt reakcji wymiany, w postaci hydrofobowej cieczy jonowej, uzyskuje się, po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Następnie wodorosiarczan(VI) imidazoliowy przemywa się wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 93%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnika w postaci chloroformu - wydajność reakcji osiąga wtedy 94%.
Analiza elementarna CNH pozwoliła zidentyfikować otrzymany produkt.
Analiza elementarna (%) dla Ci4H26N2O5S (334,52): wartości teoretyczne: C 50,26; H 7,85; N 8,38; wartości doświadczalne: C 50290: H 7,79; N 8,31.
Zawartość wodorosiarczanu(VI) imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2: 1994, wyniosła 96,5%.
P rzy kład 2
Sposób wytwarzania azotanu(V) 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego przedstawionego wzorem 4, polega na tym, że w kolbie trójszyjnej, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne oraz termometr, rozpuszcza się 0,62 mola chlorowodorku 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowego w 30 cm3 heptanu. Następnie dodaje się 0,69 mola azotanu(V) potasu, uprzednio rozpuszczonego w heptanie. Reakcję prowadzi się w temperaturze 303K. Po 2 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik, a ciekły produkt reakcji suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 92%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnik w postaci heksanu wydajność reakcji osiąga wtedy 99% oraz eter dietylowy - wydajność reakcji osiąga wtedy 95%.
Analiza elementarna potwierdza strukturę otrzymanego związku.
Analiza elementarna (%) dla Ci4H25N3O4 (299,42): wartości teoretyczne: C 56,15; H 8,43; N 14,04: wartości doświadczalne: C 56,19; H 8,35; N 14,09.
Zawartość azotanu(V) imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2: 1994, wyniosła 99%.
P rzy kład 3
Sposób wytwarzania azotanu(lll) 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego przedstawionego wzorem 5, polega na tym, że do reaktora zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, wprowadza się 0,45 mola chlorowodorku 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowego oraz 30 cm3 chlorku metylenu. Następnie dodaje się 0,52 mola azotanu(lll) potasu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 298K. Po odparowaniu rozpuszczalnika, ciekły produkt reakcji suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 98%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnik w postaci THF - wydajność reakcji osiąga wtedy 92%.
Analiza elementarna potwierdza strukturę otrzymanego azotanu(lll) 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla C14H25N3O3, (283,42): wartości teoretyczne: C 59,32; H 8,91; N 14,83; wartości doświadczalne: C 59,40; H 8,85; N 14,79.
Zawartość azotanu(lll) imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2: 1994, wyniosła 96%.
P rzy kład 4
W celu wytwarzania tetrafluoroboranu 1-(±)-mentoksymetylo-3-H-imidazoliowego przedstawionego wzorem 6, w kolbie trójszyjnej zaopatrzonej w dipol magnetyczny oraz termometr, rozpuszcza
PL 214 098 Β1 się 0,50 mola chlorowodorku 1 -(±)-mentoksymetyloimidazoliowego w 55 cm3 toluenu. Następnie dodaje się 0,65 mola tetrafluoroboranu sodu, w formie roztworu toluenowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 373K. Po 5 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik i otrzymuje się produkt w postaci ciała stałego, który dekantuje się, a następnie przemywa się wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 96%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnik w postaci DMF - wydajność reakcji osiąga wtedy 93% albo DMSO - wydajność reakcji osiąga wtedy 98%.
Analiza elementarna (%) dla CUH25BF4N2O (324.21): wartości teoretyczne: C 51,86; H 7,79; N 8,64; wartości doświadczalne: C 51,92; H 7,76: N 8,66.
Zawartość tetrafluoroboranu imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2:1994, wyniosła 96%.
P rzy kład 5
Sposób wytwarzania chloranu(VII) 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego przedstawionego wzorem 7, polega na tym, że w kolbie zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, rozpuszcza się 0,6 mola chlorowodorku 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowego w 45 cm3 wody. Następnie dodaje się 0,61 mola chloranu(VII) sodu, uprzednio rozpuszczonego w wodzie. Reakcję prowadzi się w temperaturze 293K. Po 2 godzinie pojawia się produkt w mieszaninie reakcyjnej w postaci ciała stałego, który dekantuje się, a następnie przemywa się czterokrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 97%.
Analiza elementarna potwierdza strukturę otrzymanego związku.
Analiza elementarna (%) dla Ci4H25CIN2O5 (336,86): wartości teoretyczne: C 49,91; H 7,49; N 8,31: wartości doświadczalne: C 50,07; H 7,41; N 8,27.
Zawartość chloranu(VII) imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2: 1994, wyniosła 98%.
Przykład 6
Sposób wytwarzania jodku 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego przedstawionego wzorem 8, polega na tym, że w kolbie reakcyjnej zaopatrzonej w dipol magnetyczny, rozpuszcza się 0,45 mola chlorowodorku 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowego w 35 cm3 propanolu. Następnie dodaje się 0,54 mola jodku potasu, w formie roztworu alkoholowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 288K przez 5 h. Następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji w postaci ciała stałego przemywa się trzykrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 97%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnik w postaci metanolu - wydajność reakcji osiąga wtedy 96%, etanolu - wydajność reakcji osiąga wtedy 98% oraz butanolu - wydajność reakcji osiąga wtedy 92%. Analiza elementarna potwierdza strukturę otrzymanego jodku 1 -(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla Ο14Η25ΒΝ2ΟΙ (363,3): wartości teoretyczne: C 46,15; H 6,93; N 7,69: wartości doświadczalne: C 46,07; H 6,78; N 7,77.
Zawartość jodku imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2: 1994, wyniosła 97%.
Przykład 7
W celu wytwarzania heksafluorofosforanu 1-(±)-mentoksymetylo-3-/7-imidazoliowego przedstawionego wzorem 9, w szklanym naczyniu umieszcza się 0,5 mola chlorowodorku 1-(±)mentoksy-metyloimidazoliowego oraz 30 cm3 acetonu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,61 mola heksafluorofosforanu potasu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 273K. Po 5 godzinach otrzymuje się produkt reakcji wymiany, w postaci ciała stałego, który dekantuje się, a następnie przemywa się wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 97%.
Analiza elementarna CNH pozwoliła zidentyfikować otrzymany produkt.
Analiza elementarna (%) dla Cu^sF^OP (382,38): wartości teoretyczne: C 43,97; H 6,60; N 7,33; wartości doświadczalne: C 43,91; H 6,57; N 7,28.
Zawartość heksafluorofosforanu imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego według EN ISO 2871-2: 1994, wyniosła 97%.
PL 214 098 Β1

Claims (4)

1. Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej mentol, połączony z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 grupą metylenową oraz atom wodoru przy atomie azotu typu pirydyniowego w pozycji N-3, natomiast w części anionowej oznaczony symbolem X anion nieorganiczny: wodorosiarczanowymi), azotanowy(V), azotanowymi), tetrafluoroboranowy, chloranowy(VII), jodkowy lub heksafluorofosforanowy.
2. Sposób wytwarzania cieczy jonowych pochodnych racemicznego mentolu, o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej mentol, połączony z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 grupą metylenową oraz atom wodoru przy atomie azotu typu pirydyniowego w pozycji N-3, natomiast w części anionowej oznaczony symbolem X anion nieorganiczny, taki jak: wodorosiarczanowymi), azotanowy(V), azotanowy(lll), tetrafluoroboranowy, chloranowy(VII), jodkowy lub heksafluorofosforanowy, znamiennym tym, że chlorowodorek 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowy, o ogólnym wzorze 2, poddaje się reakcji wymiany z solami nieorganicznymi, wybranymi z grupy obejmującej: wodorosiarczan(VI) sodu, azotan(V) potasu, azotan(lll) potasu, tetrafluoroboran sodu, chloran(VH) sodu, jodek potasu lub heksafluorofosforan potasu w stosunku bliskim równomolowemu, w temperaturze od 273 do 373K, w obecności rozpuszczalnika organicznego lub w wodzie.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: chloroform, aceton, DMSO - dimetylosulfotlenek, DMF - dimetyloformamid, octan etylu, THF - tetrahydrofuran, toluen, chlorek metylenu, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4, eter dietylowy, heksan lub heptan.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy chlorowodorku 1-(±)-mentoksymetyloimidazoliowego do soli nieorganicznych wynosi od 0,85 do 1,4.
PL396001A 2011-08-18 2011-08-18 Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania PL214098B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396001A PL214098B1 (pl) 2011-08-18 2011-08-18 Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396001A PL214098B1 (pl) 2011-08-18 2011-08-18 Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396001A1 PL396001A1 (pl) 2012-02-27
PL214098B1 true PL214098B1 (pl) 2013-06-28

Family

ID=45699352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396001A PL214098B1 (pl) 2011-08-18 2011-08-18 Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL214098B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL396001A1 (pl) 2012-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shah et al. Halogen-free chelated orthoborate ionic liquids and organic ionic plastic crystals
Hoque et al. Discrepancy in anion coordination directed by isomeric pyridine–urea receptors: Solid state recognition of hydrated anions
PL214098B1 (pl) Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania
EP3052474A1 (en) Process for the synthesis of fluoralkyl sulfonate salts
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
PL214087B1 (pl) Trzeciorzedowe sole imidazoliowe pochodne naturalnego terpenu oraz sposób wytwarzania trzeciorzedowych soli imidazoliowych pochodnych naturalnego terpenu
PL215461B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania
PL214100B1 (pl) Protonowe imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL214102B1 (pl) Ciecze jonowe pochodne nasyconego alkoholu cyklicznego oraz sposób ich wytwarzania
PL215469B1 (pl) Symetryczne związki powierzchniowo czynne pochodne chiralnego mentolu oraz sposób ich wytwarzania
PL214112B1 (pl) Slodkie ciecze jonowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania
US10875869B1 (en) Diazacyclobutene derivatives and methods of synthesis thereof
PL215474B1 (pl) Achiralne symetryczne sole imidazoliowe pochodne jednopierścieniowego terpenu oraz sposób ich wytwarzania
PL215554B1 (pl) Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
PL214834B1 (pl) Octany cykloheksyloamoniowe i sposób ich wytwarzania
PL215465B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania
PL230252B1 (pl) Sposób otrzymywania czwartorzędowych bromków alkilo[2- (2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowych
PL214103B1 (pl) Ciecze jonowe pochodne cykloheksanolu oraz sposób ich wytwarzania
PL214086B1 (pl) Trzeciorzedowe slodkie sole imidazoliowe oraz sposób wytwarzania trzeciorzedowych slodkich soli imidazoliowych
PL231143B1 (pl) Fenoksyoctany benzetoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy
PL215471B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe pochodne nasyconego alkoholu cyklicznego oraz sposób ich wytwarzania
CN107935900B (zh) 一种三甲基氯化锍的制备方法
US3183257A (en) Preparation of n-substituted phosphoramidothioates
PL214826B1 (pl) 4-Benzylo-4-(2-hydroksyetylo)morfoliniowe ciecze jonowe z anionem alkilokarboksylanowym nasyconym oraz sposób ich otrzymywania
PL215472B1 (pl) Optycznie czynne symetryczne sole imidazolowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania

Legal Events

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

Effective date: 20140818