PL214814B1 - 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents
4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL214814B1 PL214814B1 PL391735A PL39173510A PL214814B1 PL 214814 B1 PL214814 B1 PL 214814B1 PL 391735 A PL391735 A PL 391735A PL 39173510 A PL39173510 A PL 39173510A PL 214814 B1 PL214814 B1 PL 214814B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- methoxyethoxy
- acetic
- ionic liquids
- ethoxy
- methoxyacetic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku są 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania, które mają zastosowanie w procesie oczyszczania biodiesla z pozostałej z reakcji transestryfikacji gliceryny.
Ciecze jonowe to związki organiczne składające się z organicznego kationu i organicznego lub nieorganicznego anionu, a ich temperatura topnienia nie przekracza 373K. Ciecz jonowa nie jest ani stopioną solą, ani wodnym roztworem.
Ciecze jonowe przejawiają takie cechy jak wysokie przewodnictwo, niska prężność par, szeroki zakres temperatury, w której są w stanie ciekłym, wysoka stabilność termiczna, zwilżają powierzchnię metali, polimerów i minerałów, rozpuszczają katalizatory, zachowują aktywność enzymów. Wiele cech cieczy jonowych powoduje duże zainteresowanie nimi oraz możliwość wykorzystania ich w różnych dziedzinach chemii i przemysłu. Mają zastosowanie w syntezie organicznej, katalizie i biokatalizie, w ekstrakcji, elektrochemii oraz jako środki bioaktywne.
Morfoliniowe ciecze jonowe zbudowane są z kationu zawierającego pierścień morfoliniowy i anionu, który może być zarówno organiczny jak i nieorganiczny. Pierścień zawiera czwartorzędowy atom azotu, który jest połączony z dwoma grupami alkilowymi lub alkoksymetylowymi za pomocą wiązań kowalencyjnych. Morfoliniowe ciecze jonowe są substancjami mało toksycznymi, charakteryzującymi się wysoką lepkością w niskich temperaturach. Testy wykazujące niską toksyczność zostały przeprowadzone na trzech słodkowodnych organizmach: zielonych algach Pseudokirchneriella subcapitata, rozwielitkach Daphnia magna oraz rybkach Danio rerio. Morfoliniowe ciecze jonowe zmieszane z węglanem propylu, ze względu na wysokie przewodnictwo, znalazły zastosowanie jako elektrolit w podwójnej warstwie kondensatorów. Stosowane są także, w zastępstwie konwencjonalnych rozpuszczalników, jako elektrolity w ogniwach paliwowych, substancje dobrze przewodzące ciepło oraz jako medium w kwasowo katalizowanych reakcjach.
Biodiesel produkuje się z oleju roślinnego działając na niego alkoholem metylowym w obecności katalizatora np. wodorotlenku sodu lub potasu. W wyniku reakcji transestryfikacji otrzymuje się estry wyższych kwasów tłuszczowych oraz glicerynę jako produkt uboczny. Otrzymany biodiesel jest jednak zanieczyszczony gliceryną i wymaga dalszej obróbki. Według europejskiej normy jakości biodiesla EN 14214 zawartość gliceryny w paliwie nie może przekraczać 0,25% gliceryny. Zbyt duża ilość gliceryny może spowodować zmianę właściwości oleju napędowego, a to z kolei prowadzi do zatarcia lub spalenia silnika, w którym jest wykorzystywany oraz rozszczelnienie uszczelek z powodu ich ro zmiękczenia lub rozpuszczenia.
Istotą wynalazku są 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, A oznacza anion 2-metoksyoctowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy.
Sposób wytwarzania 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych cieczy jonowych według zastrzeżenia 1, polega na tym, że halogenki o wzorze ogólnym 2, gdzie R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, X oznacza chlor, lub brom, lub jod poddaje się reakcji z wodorotlenkiem potasu lub sodu z co najmniej stechiometryczną ilością, po czym dodaje się kwas 2-metoksyoctowy o wzorze 3, lub kwas 2-(2-metoksyetoksy)octowy o wzorze 4, lub kwas 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy o wzorze 5 z co najmniej stechiometryczną ilością w temperaturze od 293K do 333K, korzystnie 298K, w metanolu, następnie oddziela się powstały osad przez odsączenie, metanol odparowuje się w warunkach obniżonego ciśnienia, po czym dodaje się bezwodnego acetonu, następnie odsącza się osad, a z przesączu odparowuje się aceton, dalej produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty:
• otrzymano nowe związki chemiczne zaliczane do grupy morfoliniowych cieczy jonowych, • syntezę związków charakteryzuje wysoka wydajność oraz czystość produktów, • syntezowane związki posiadają budowę jonową, dzięki czemu posiadają niską prężność par w temperaturze pokojowej, • zastosowanie kationu morfoliniowego powoduje, że otrzymane związki są mało toksyczne, • zastosowanie otrzymanych cieczy jonowych do oczyszczania biodiesla z gliceryny powoduje jej całkowite usunięcie.
PL 214 814 B1
Wynalazkiem są 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, A oznacza anion 2-metoksyoctowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy, a sposób ich otrzymywania przedstawiają poniższe przykłady:
P r z y k ł a d 1
2-Metoksyoctan 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne wprowadzono 0,014 mola jodku 4-ben3 zylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 20 cm metanolu. Po upływie 15 minut dodano 0,015 3 mola kwasu 2-metoksyoctowego rozpuszczonego w 15 cm metanolu. Całość mieszano przez 25 minut. Proces prowadzono w temperaturze 298K. W metanolu wytrąciła się sól nieorganiczna, którą 3 odsączono, a rozpuszczalnik odparowano. Następnie produkt rozpuszczono w 30 cm bezwodnego acetonu. Wytrącił się biały krystaliczny osad, który odsączono, a z przesączu odparowano aceton. Pozostałość wysuszono w temperaturze 323K w suszarce próżniowej.
Produkt otrzymano w postaci bezbarwnej cieczy o dużej lepkości z wydajnością 85,5%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węgłowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO) δ ppm = 3,12 (s, 3H); 3,21 (s, 3H); 3,40 (t, J = 4,27 Hz, 2H); 3,59 (qw, J = 4,06 Hz, 2H); 3,98 (t, J = 2,5 Hz, 4H); 4,11 (s, 2H); 4,82 (s, 2H); 7,53 (m, 3H); 7,62 (m, 2H);
13C NMR (DMSO) δ ppm = 44,8; 57,5; 58,4; 59,9; 67,4; 72,0; 127,4; 128,9; 130,3; 133,3; 172,1.
Analiza elementarna CHN dla C15H23NO4 (M = 281,35) jest następująca: wartości wyliczone w %: C = 64,03; H = 8,24; N = 4,98; wartości otrzymane w %: C = 64,48; H = 7,84; N = 4,47.
P r z y k ł a d 2
2-(2-Metoksyetoksy)octan 4-benzylo-4-etylomorfoliniowy
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,015 mola chlorku 4-benzylo-4-etylomorfoliniowego rozpuszczonego w 25 ml metanolu i dodano 0,015 mola wodorotlenku potasu rozpuszczonego w 20 ml metanolu. Wytrąciła się sól nieorganiczna. Po upływie 10 minut dodano 0,015 mola kwasu 2-(2-metoksyetoksy)octowego. Reakcję wymiany prowadzono przez 20 minut w temperaturze 298K. Następnie odsączono sól nieorganiczną, a metanol odparowano w warunkach zmniejszonego ciśnienia. Produkt rozpuszczono w 30 ml bezwodnego acetonu. Wytrącony chlorek potasu odsączono, a rozpuszczalnik odparowano. Pozostałość suszono przez 24 godziny w suszarce próżniowej w temperaturze 298K.
Otrzymano produkt w postaci żółtej cieczy z wydajnością 89,5%.
Czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN dla C18H29NO6 (M = 339,43): wartości wyliczone w %: C = 63,69; H = 8,61; N = 4,13; wartości otrzymane w %: C = 63,23; H = 9,04; N = 4,58.
P r z y k ł a d 3
2-[2-(2-Metoksyetoksy)etoksy]octan 4-benzylo-4-etylomorfoliniowy
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,018 mola bromku 4-benzylo-4-etylomorfoliniowego rozpuszczonego w 30 ml metanolu i dodano 0,019 mola wodorotlenku sodu rozpuszczonego w 20 ml metanolu. Po upływie 10 minut dodano 0,019 mola kwasu 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowego. Reakcję wymiany prowadzono przez 20 minut w temperaturze 298K. Następnie odsączono sól nieorganiczną, a metanol odparowano na wyparce próżniowej pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt rozpuszczono w 30 ml bezwodnego acetonu. Wytrącony bromek sodu odsączono, a rozpuszczalnik odparowano. Pozostałość suszono przez 24 godziny w suszarce próżniowej w temperaturze 298K.
Otrzymano produkt w postaci żółtej cieczy z wydajnością 88,5%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO) δ ppm: 1,36 (t, J = 4,74 Hz, 3H); 3,24 (s, 3H); 3,43 (m, 6H); 3,49 (t, J = 0,88 Hz, 8H); 3,55 (s, 2H); 3,98 (t, J = 2,68 Hz, 4H); 4,76 (s, 2H); 7,53 (m, 3H); 7,57 (m, 2H);
13C NMR (DMSO) δ ppm: 7,1; 51,2; 55,9; 58,1; 59,7; 62,2; 68,8; 69,4; 69,9; 71,1; 71,2; 127,4; 128,5; 129,0; 130,3; 133,1; 171,9.
Analiza elementarna CHN dla C20H33NO6 (M = 383,48) jest następująca: wartości wyliczone w %: C = 62,64; H = 8,67; N = 3,65; wartości otrzymane w %: C = 63,09; H = 8,15; N = 3,27.
PL 214 814 B1
P r z y k ł a d 4
Zastosowanie 2-(2-metoksyetoksy)octanu 4-benzylo-4-etylomorfołiniowego w procesie oczyszczania biopaliwa z gliceryny
W fiolce zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono ciecz jonową oraz zanieczyszczony biodiesel w stosunku objętościowym 1:1. Całość mieszano przez 2 godziny, a następnie pozostawiono na 24 godziny w celu rozdzielenia się warstw. Czystość biodiesla sprawdzono za pomocą chromatografii cienkowarstwowej, którą prowadzono na płytkach aluminiowych pokrytych żelem krzemionkowym. Roztwory nanoszone na płytkę przygotowano następująco: 100 μΐ biodiesla rozpuszczono w 400 μΐ acetonu oraz 100 μΐ gliceryny dodano do 1,9 ml wody destylowanej i 8 ml acetonu. Tak przygotowane roztwory nanoszono na płytkę za pomocą strzykawki mikrometrycznej w ilości 6 pl. Linia startu znajdowała się na wysokości 2 cm. Jako roztwór rozwijający zastosowano 30 ml mieszaniny butanol-woda w stosunku objętościowym 1:1. Płytkę rozwijano przez około 45 minut. Następnie suszono ją w strumieniu ciepłego powietrza i wywoływano 0,5% roztworem nadmanganianu potasu w 1 N wodnym roztworze wodorotlenku sodu.
Claims (2)
1.4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, A oznacza anion 2-metoksyoctowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy.
2. Sposób wytwarzania 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych cieczy jonowych określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że halogenki o wzorze ogólnym 2, gdzie R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, X oznacza chlor, lub brom, lub jod poddaje się reakcji z wodorotlenkiem potasu lub sodu z co najmniej stechiometryczną ilością, po czym dodaje się kwas 2-metoksyoctowy o wzorze 3, lub kwas 2-(2-metoksyetoksy)octowy o wzorze 4, lub kwas 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy o wzorze 5 z co najmniej stechiometryczną ilością w temperaturze od 293K do 333K, korzystnie 298K, w metanolu, następnie oddziela się powstały osad przez odsączenie, metanol odparowuje się w warunkach obniżonego ciśnienia, po czym dodaje się bezwodnego acetonu, następnie odsącza się osad, a z przesączu odparowuje się aceton, dalej produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL391735A PL214814B1 (pl) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL391735A PL214814B1 (pl) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL391735A1 PL391735A1 (pl) | 2012-01-16 |
PL214814B1 true PL214814B1 (pl) | 2013-09-30 |
Family
ID=45510116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL391735A PL214814B1 (pl) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL214814B1 (pl) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016089758A3 (en) * | 2014-12-04 | 2016-09-01 | Uop Llc | Organo-1-oxa-4-azonium cyclohexane compounds |
-
2010
- 2010-07-05 PL PL391735A patent/PL214814B1/pl not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016089758A3 (en) * | 2014-12-04 | 2016-09-01 | Uop Llc | Organo-1-oxa-4-azonium cyclohexane compounds |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL391735A1 (pl) | 2012-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050194561A1 (en) | Anionic-sweetener-based ionic liquids and methods of use thereof | |
TWI401246B (zh) | 離子性液體 | |
JP5851593B2 (ja) | 炭化水素並びに他の燃料および油の標識としてのオルト−フェニルフェノール化合物 | |
KR101622552B1 (ko) | 방향족 화합물의 요오드화를 위한 방법 | |
JP2007191627A (ja) | ペルフルオロアルキル基誘導体ゲル化剤 | |
CN101058552B (zh) | 一种双功能团化离子液体及制备方法 | |
CN101648877A (zh) | 一种低卤素含量羧酸季铵盐离子液体的制法 | |
WO2016026196A1 (zh) | 一种新型双长链酯基季铵盐及其合成工艺 | |
JP4876243B2 (ja) | ペルフルオロアルキル基を有する芳香族化合物ゲル化剤 | |
JP5780484B2 (ja) | イオン液体 | |
CN101391956B (zh) | 一种离子液体介质中合成油酸甲酯及环氧油酸甲酯的方法 | |
Norrild et al. | Crystal structures of 2-(N, N-dimethylaminoalkyl) ferroceneboronic acids and their diol derivatives. The quest for a B–N intramolecular bond in the solid state | |
PL214814B1 (pl) | 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania | |
US20110198534A1 (en) | Urea compound, self-assembly of urea compounds, organogel containing self-assembly, and method for producing organogel | |
CN101891685A (zh) | 烷基咪唑-l-脯氨酸盐手性离子液体及其制备方法 | |
KR101162713B1 (ko) | 고순도 이온성액체의 제조방법 | |
JP5525191B2 (ja) | 超耐熱性イオン液体 | |
Fraenkel-Conrat et al. | Esterification of fatty and amino acids with 1, 2-epoxides in aqueous solution | |
Cheng et al. | A new synthesis of hordenine and other p-dialkylaminoethylphenols and some of their derivatives | |
JP2016175873A (ja) | フルオロアルカン誘導体、ゲル化剤、液晶性化合物及びゲル状組成物 | |
CN1049844A (zh) | 吡啶羧酸衍生物的制备方法 | |
Ertul et al. | Synthesis of novel macrocyclic lactam based receptors for alkali or transition metal cations and Cr | |
CN115073346B (zh) | 一种水苏碱离子液体及其制备方法与应用 | |
CN102382070A (zh) | N',n'',n''',n''''-四苄基环烯化合物的制备方法 | |
Muhammad et al. | Synthesis of Thiosalicylate based Hydrophobic Ionic Liquids and their Applications in Metal Extraction from aqueous solutions. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130705 |