PL214830B1 - Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych - Google Patents
Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowychInfo
- Publication number
- PL214830B1 PL214830B1 PL390923A PL39092310A PL214830B1 PL 214830 B1 PL214830 B1 PL 214830B1 PL 390923 A PL390923 A PL 390923A PL 39092310 A PL39092310 A PL 39092310A PL 214830 B1 PL214830 B1 PL 214830B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ionic liquids
- bromide
- exchange
- basic ionic
- concentration
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000011830 basic ionic liquid Substances 0.000 title claims description 7
- -1 cyclic amidine Chemical class 0.000 claims description 10
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 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 8
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 8
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 239000011831 acidic ionic liquid Substances 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpiperazine Chemical class CN1CCNCC1 PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- MPPPKRYCTPRNTB-UHFFFAOYSA-N 1-bromobutane Chemical compound CCCCBr MPPPKRYCTPRNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005815 base catalysis Methods 0.000 description 2
- 150000001649 bromium compounds Chemical group 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 108010063993 lens intrinsic protein MP 64 Proteins 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 2
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANFXTILBDGTSEG-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4,5-dihydroimidazole Chemical compound CN1CCN=C1 ANFXTILBDGTSEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical class [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006359 acetalization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate(1-) Chemical compound COS([O-])(=O)=O JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011828 neutral ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych - wodorotlenków cyklicznych diamin, mających zastosowanie w procesach z katalizą zasadową, szczególnie kondensacji i transestryfikacji.
Ciecze jonowe są przedmiotem dużego zainteresowania już od blisko 20 lat. Zainteresowanie to wynika z ich specyficznych właściwości, które przekładają się na decydujący wpływ na przebieg wielu reakcji chemicznych. Od czasu ich odkrycia są przedmiotem licznych prac o charakterze badawczym i technologicznych. Możliwości ich wykorzystania w chemii są ogromne, co zostało opisane w licznych publikacjach i monografiach [na przykład P. Wassercheid, T. Welton (Eds) Ionic Liquids in Synthesis, WiIey-WCH, Weinheim, 2003], Początkowo były wykorzystywane jako specyficzne rozpuszczalniki dla właściwych katalizatorów. Ponieważ z reguły nie mieszają się z substratami stanowiły bardzo atrakcyjną grupę związków korzystnie wpływających na przebieg wielu reakcji. Pierwsze ciecze jonowe, oparte na N-metyloimidazolu, miały charakter neutralny. Jednak dalsze prace pozwoliły na otrzymanie cieczy jonowych, początkowo kwaśnych a później i zasadowych. Ich właściwości kwasowe czy zasadowe wynikały z charakteru zarówno anionu jak i kationu.
Kwasowe ciecze jonowe można otrzymać na przykład w wyniku wprowadzenia do cząsteczki anionu wodorosiarczanowego, metylosiarczanowego czy fosforanowego. W efekcie otrzymuje się ciecze jonowe zawierające protonowane aminy (na przykład anion metyloimidazoliniowy czy pirolidiniowy) jako kationy. Oddzielną grupę kwasowych cieczy jonowych stanowią ciecze jonowe zawierające aniony chloroglinianowe. Kwasowe ciecze jonowe są dobrymi katalizatorami dla wielu procesów na przykład estryfikacji [Fraga-Dubreuil J. i wpółpracownicy, Catal. Commun. 2002,3,185] czy acetalizacji [Sonu G.N. Catal. Commun. 2007,8,1323],
W porównaniu do kwasowych i obojętnych cieczy jonowych, szeroko opisywanych w literaturze, zasadowe ciecze jonowe są znacznie rzadsze, co opisuje Hajipour w pracy przeglądowej z tego tematu [J. Iran Chem. Soc. 2009,6, 647],
Zasadowość cieczy jonowych może wynikać zarówno z charakteru kationu jak i anionu. Wiadomo było, że ciecze jonowe zawierające kation imidazoliniowy są niestabilne w środowisku zasadowym. W roku 2003 Seddon opatentował stabilną, zasadową ciecz jonową - wodorotlenek 2,3-dimetyloimidazoliniowy [US patent 6774240], a w dwa lata później Ranu opisał wodorotlenek metylobutyloimidazoliniowy [Ranu B.C. i współpracownicy Org. Lett., 2005, 7, 3049], Opisane wodorotlenki okazały się stabilne w warunkach katalizy zasadowej i wykazywały wysoką aktywność w reakcjach kondensacji Michaela [Ranu B.C. i współpracownicy, Tetrahedron 2007, 63, 776] czy Knoevenagel'a [Li J. i współpracownicy Chin. J. Org. Chem., 2007, 27, 1296], MacFarIane opisuje zasadowe ciecze jonowe, w których kationem jest 1,4-diazabicyklo-[2.2.2]-oktan [MacFarIane D.R., Chem.Commun., 2006, 1905]. Jako aniony użyte zostały winiany, węglany i anion dicyjanodiamidowy.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania zasadowych cieczy jonowych przydatnych w procesach kondensacji i transestryfikacji.
Nieoczekiwanie okazało się, że możliwe jest otrzymanie wodorotlenków o wzorze
gdzie R = C4-C6 na drodze czwartorzędowania cyklicznych diamin przy użyciu bromków alkilowych C4-C6 i następnie na drodze wymiany anionu za pomocą anionowej żywicy jonowymiennej w postaci wodorotlenowej.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że reakcję wymiany czwartorzędowych bromków, pochodnych cyklicznych diamin prowadzi się w temperaturze 20-40°C, używając roztworu bromku w polarnym rozpuszczalniku takim jak woda i/lub metanol, o stężeniu 5-20 cg/g, a do wymiany anionu stosuje się anionową żywicę jonowymienną w postaci wodorotlenowej w ilości 2-5-krotnego nadmiaru zdolności wymiennej w stosunku do użytego bromku.
Korzystnie jest, jeżeli reakcję wymiany czwartorzędowych bromków, pochodnych cyklicznych diamin prowadzi się w temperaturze 20-25°C.
PL 214 830 B1
Korzystnie jest, jeżeli stosuje się roztworu bromku w polarnym rozpuszczalniku takim jak woda i/lub metanol, o stężeniu 10-15 cg/g.
Korzystnie jest, jeżeli wymiany anionu stosuje się anionową żywicę jonowymienną w postaci wodorotlenowej w ilości 3-krotnego nadmiaru zdolności wymiennej w stosunku do użytego bromku.
Po wymianie anionit łatwo można oddzielić od wodnego roztworu wodorotlenku, który poddaje się końcowemu zatężaniu pod zmniejszonym ciśnieniem.
Zasadowość rozpuszczalna wodnych roztworów wodorotlenków otrzymanych z cyklicznych diamin jest >12, a więc mogą one być interesujące jako katalizatory dla procesów zasadowych. Otrzymane wodorotlenki amoniowe, pochodne 1,4-diazabicyklo-[2.2.2]-oktanu i metylopiperazyny są ciekłe w temperaturze pokojowej, więc posiadają cechy typowe jak dla cieczy jonowych.
P r z y k ł a d 1
Do reaktora wprowadza się 4,8 g 1,4-diazabicyklo-[2.2.2]-oktanu [TED] i 5,7 g bromku n-butylu. Zawartość reaktora miesza się w temperaturze 35°C aż do zestalenia się mieszaniny co 3 trwa około 30 minut. Produkt reakcji przemywa 3-krotnie cykloheksanem (po 15 cm3) i suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (40 hPa) w temperaturze 50°C przez 12 godzin. Otrzymuje się 10,6 g [TED-Bu]+Br- z wydajnością 98,9%. Do otrzymanego bromku w postaci %-go wodnego roztworu o stężeniu 10 cg/g i dodaje 61 g anionitu Lewatit MonoPIus MP64. Zawiesinę miesza się na mieszadle magnetycznym w temperaturze pokojowej przez 12 godzin. Po oddzieleniu jonitu i przemyciu go wodą destylowaną otrzymany roztwór zatęża się pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymuje się 9,6 g wodorotlenku [TED-Bu]OH w postaci żółtego syropu.
Otrzymany wodorotlenek został scharakteryzowany przy pomocy analizy widm rezonansu magnetycznego 1H-NMR i 13C-NMR.
1H-NMR(500MHz, DMSO-d6)(ppm): 1.02(3H, t, CH2CH3), 1.40-1.80(4H, 2xm, CH2CH2-butyl), 3.20(6H, t, 3xCH2-dabco), 3.40(6H, t, 3xCH2-dabco), 3.27(2H, t, N-CH2-butyl), 3.36(1H, s, OH); 13CNMR(120MHz, DMSO-d6)(ppm): 14.1(CH2CH3), 21.0(CH2CH3), 24.9(CH2CH2CH2), 50.0( 3xCH2dabco), 53.6( 3xCH2-dabco), 65.7(N-CH2-butyl).
P r z y k ł a d 2
Do reaktora wprowadza się 5,4 g 1-metylopiperazyny [MPIP] i 7,9 g bromku n-butylu. Zawartość reaktora miesza się w temperaturze 40°C, aż do zestalenia się mieszaniny, co trwa około 1 godziny. 3
Produkt reakcji przemywa 3-krotnie cykloheksanem (po 15 cm3) i suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (40 hPa) w temperaturze 50°C przez 12 godzin. Otrzymuje się 12,1 g [MPIP-Bu]+Br- z wydajnością 94,5%. Do otrzymanego bromku w postaci wodnego roztworu o stężeniu 10 cg/g i dodaje 61g anionitu Lewatit MonoPIus MP64. Zawiesinę miesza się przy pomocy mieszadła magnetycznego w temperaturze pokojowej przez 12 godzin. Po oddzieleniu jonitu i przemyciu go wodą destylowaną otrzymany roztwór zatęża się pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymuje się 7,1 g wodorotlenku [MPIP-Bu]+OH w postaci żółtego syropu.
Otrzymany wodorotlenek został scharakteryzowany przy pomocy analizy widm rezonansu magnetycznego 1H-NMR i 13C-NMR.
1H-NMR(500MHz, DMSO-d6)(ppm): 1.04(3H, t, CH2CH3), 1.46(2H, m, CH2CH3-butyl), 1.80(2H, t, CH2CH2CH2-butyl), 2.28(3H, s, N-CH3), 2.34(4H, m, 2xCH2-mpip), 3.30(1 H, s, OH), 3.45(6H, m, 2xCH2-mpip, N-CH2-butyl); 13C-NMR(120MHz, DMSO-d6)(ppm): 14.2 (CH2CH3), 20.7(CH2CH3), 25.8(CH2CH2CH2-butyl), 45.6(N-CH3), 51.8(2xCH2-mpip), 61.8(2xCH2-mpip), 66.4(N-CH2-butyl).
Claims (4)
1. Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych o wzorze:
gdzie R = C4-C6 znamienny tym, że pochodne cyklicznych amidyn poddaje się czwartorzędowaniu przy użyciu bromków alkilowych C4-C6, w temperaturze 20-40°C, używając roztworu bromku w polarnym rozpusz4
PL 214 830 B1 czalniku takim jak woda i/lub metanol, o stężeniu 5-20 cg/g, po czym przeprowadza się wymianę anionu za pomocą anionowej żywicy jonowymiennej w postaci wodorotlenowej, stosując 2-5 krotny nadmiar zdolności wymiennej w stosunku do użytego bromku.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czwartorzędowanie przy użyciu bromków alkilowych C4-C6 prowadzi się w temperaturze 20-25°C.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się polarny rozpuszczalnik o stężeniu 10-15 cg/g.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się trzykrotny nadmiar zdolności wymiennej w stosunku do użytego bromku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390923A PL214830B1 (pl) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390923A PL214830B1 (pl) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390923A1 PL390923A1 (pl) | 2011-10-10 |
| PL214830B1 true PL214830B1 (pl) | 2013-09-30 |
Family
ID=44838376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390923A PL214830B1 (pl) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214830B1 (pl) |
-
2010
- 2010-04-06 PL PL390923A patent/PL214830B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390923A1 (pl) | 2011-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Forsyth et al. | Functionalised ionic liquids: Synthesis of ionic liquids with tethered basic groups and their use in Heck and Knoevenagel reactions | |
| CN101348263B (zh) | 一种微球型高硅zsm-5分子筛及其合成方法 | |
| JP5887359B2 (ja) | アセタールの製造方法 | |
| CN101591354A (zh) | 功能化的离子液体及其使用方法 | |
| JP2018510117A (ja) | ゼオライトの合成を改善するための構造指向剤 | |
| RU2378197C2 (ru) | Способ синтеза цеолита бета с использованием диэтилентриамина | |
| CN103351301A (zh) | 高纯度季铵盐的合成方法 | |
| BR112015024535B1 (pt) | Método para preparar hidróxido de 1-adamantiltrimetil amônio | |
| US20180244618A1 (en) | Method for preparing structured directing agent | |
| KR100242734B1 (ko) | 촉매로서 염기-처리된 제올라이트를 사용한 트리에틸렌디아민합성 | |
| Wu et al. | Application of basic isoreticular nanoporous metal–organic framework: IRMOF-3 as a suitable and efficient catalyst for the synthesis of chalcone | |
| PL214830B1 (pl) | Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych | |
| US9499498B2 (en) | Process for the preparation of triazine carbamates | |
| Rouch et al. | Tartrate-based ionic liquids: unified synthesis and characterisation | |
| Bernardo-Maestro et al. | Supramolecular chemistry controlled by packing interactions during structure-direction of nanoporous materials: effect of the addition of methyl groups on ephedrine derivatives | |
| WO2009154144A1 (ja) | 芳香族ポリアミンの製造方法 | |
| CN113905797A (zh) | 胺的基于液相色谱的分离方法 | |
| PL212261B1 (pl) | Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych | |
| Mistry et al. | Zeolite H-BEA catalysed multicomponent reaction: One-pot synthesis of amidoalkyl naphthols–Biologically active drug-like molecules | |
| CN104086487B (zh) | 一种以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法 | |
| PL212218B1 (pl) | Sposób otrzymywania zasadowych cieczy jonowych | |
| JP2010018534A (ja) | ポリイソシアネートの製造方法 | |
| CN103949289B (zh) | 一种复合钛硅硼酸盐催化剂的制备方法及其应用 | |
| Jin et al. | Formation of a third liquid phase and its reuse for dibenzyl ether synthesis in a tetraalkylammonium salt phase transfer catalytic system | |
| PL215675B1 (pl) | Zasadowe ciecze jonowe |