PL215249B1 - Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym i ich zastosowanie jako deterentów pokarmowych - Google Patents
Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym i ich zastosowanie jako deterentów pokarmowychInfo
- Publication number
- PL215249B1 PL215249B1 PL394467A PL39446711A PL215249B1 PL 215249 B1 PL215249 B1 PL 215249B1 PL 394467 A PL394467 A PL 394467A PL 39446711 A PL39446711 A PL 39446711A PL 215249 B1 PL215249 B1 PL 215249B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- tripolyphosphate
- ionic liquids
- ammonium
- water
- anion
- Prior art date
Links
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 title claims description 49
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 43
- -1 tripolyphosphate anion Chemical class 0.000 title claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 6
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 title claims description 6
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 8
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical class [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 4
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000005878 Azadirachtin Substances 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEHPJKVTJQSSKL-UHFFFAOYSA-N azadirachtin Natural products O1C2(C)C(C3(C=COC3O3)O)CC3C21C1(C)C(O)C(OCC2(OC(C)=O)C(CC3OC(=O)C(C)=CC)OC(C)=O)C2C32COC(C(=O)OC)(O)C12 VEHPJKVTJQSSKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FTNJWQUOZFUQQJ-IRYYUVNJSA-N azadirachtin A Natural products C([C@@H]([C@]1(C=CO[C@H]1O1)O)[C@]2(C)O3)[C@H]1[C@]23[C@]1(C)[C@H](O)[C@H](OC[C@@]2([C@@H](C[C@@H]3OC(=O)C(\C)=C/C)OC(C)=O)C(=O)OC)[C@@H]2[C@]32CO[C@@](C(=O)OC)(O)[C@@H]12 FTNJWQUOZFUQQJ-IRYYUVNJSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 2
- JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N Didecyldimethylammonium Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000254179 Sitophilus granarius Species 0.000 description 2
- 241000254112 Tribolium confusum Species 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 238000000160 carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 229940078672 didecyldimethylammonium Drugs 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 241001124076 Aphididae Species 0.000 description 1
- 240000005343 Azadirachta indica Species 0.000 description 1
- RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M Didecyldimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003547 Friedel-Crafts alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005727 Friedel-Crafts reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013500 Melia azadirachta Nutrition 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 241000267822 Trogoderma granarium Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000433 anti-nutritional effect Effects 0.000 description 1
- FTNJWQUOZFUQQJ-NDAWSKJSSA-N azadirachtin A Chemical compound C([C@@H]([C@]1(C=CO[C@H]1O1)O)[C@]2(C)O3)[C@H]1[C@]23[C@]1(C)[C@H](O)[C@H](OC[C@@]2([C@@H](C[C@@H]3OC(=O)C(\C)=C\C)OC(C)=O)C(=O)OC)[C@@H]2[C@]32CO[C@@](C(=O)OC)(O)[C@@H]12 FTNJWQUOZFUQQJ-NDAWSKJSSA-N 0.000 description 1
- 229960001716 benzalkonium Drugs 0.000 description 1
- 229960002233 benzalkonium bromide Drugs 0.000 description 1
- CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N benzododecinium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHSLHYAUZSPBIU-UHFFFAOYSA-M benzododecinium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 KHSLHYAUZSPBIU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002026 chloroform extract Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229960004670 didecyldimethylammonium chloride Drugs 0.000 description 1
- YIFWXQBNRQNUON-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;iodide Chemical compound [I-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C YIFWXQBNRQNUON-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VICYBMUVWHJEFT-UHFFFAOYSA-N dodecyltrimethylammonium ion Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C VICYBMUVWHJEFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O ethylammonium nitrate Chemical compound CC[NH3+].[O-][N+]([O-])=O AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007653 larval development Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania oraz zastosowanie tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym jako deterentów pokarmowych.
Ciecze jonowe można zdefiniować jako związki o charakterze jonowym, składające się z kationu i anionu. Kation ma charakter organiczny a anion może być zarówno pochodzenia nieorganicznego jak i organicznego. Ich temperatury topnienia są na tyle niskie, że w temperaturze do 100°C istnieją one w postaci ciekłej. Pierwsze wzmianki dotyczące cieczy jonowych pojawiły się w 1914 roku, kiedy to Walden opisał azotan etyloamoniowy [EtNH3]+[NO3]-, najprawdopodobniej była to pierwsza opisana ciecz jonowa [Bull. Acad. Imper. Sci. St. Petersbourg, 1914, 6(8), 405-422], Prawdziwe zainteresowanie tą grupą związków przypada dopiero na koniec XX wieku.
Właściwości fizyko-chemiczne cieczy jonowych mogą się zmieniać w szerokim zakresie, w zależności od budowy kationu oraz anionu. Potencjalnie istnieje możliwość dobrania takich jonów, aby uzyskać ciecz jonową o pożądanych własnościach. Z tego powodu związki te często nazywa się „rozpuszczalnikami projektowalnymi”. Uzasadniony jest więc ich szeroki wachlarz zastosowań jako środki ochrony drewna, związki powierzchniowo czynne, substancje dezynfekcyjne, antyelektrostatyczne, antyzbrylające, zmiękczające, ekstrahenty czy jako elektrolity i media reakcji chemicznych czy enzymatycznych. Wiele właściwości omawianych związków nie zostało jeszcze odkrytych, obecnie poziom rozwoju cieczy jonowych szybko postępuje pokazując ich zastosowanie także w procesach przemysłowych (m. in. alkilowanie metodą Friedla - Craftsa). Jednoczesne użycie cieczy jonowych jako katalizatorów i rozpuszczalników w reakcji Friedla - Craftsa jest bardzo korzystne i prowadzi do znacznego skrócenia czasu reakcji oraz podniesienia wydajności uzyskiwanego produktu, który dodatkowo można łatwo oddzielić. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że będąc nielotnymi i niepalnymi oraz termicznie stabilnymi w niewielkim stopniu zanieczyszczają środowisko. Zastosowanie cieczy jonowych jako zmienniki tradycyj nych rozpuszczalników pozwala wyeliminować z użycia wiele niebezpiecznych substancji, wpływających negatywnie na zdrowie człowieka i środowisko.
Deterenty pokarmowe - antyfidanty, są to substancje, które częściowo lub całkowicie hamują żerowanie owadów i zazwyczaj są dla nich nietoksyczne, bądź toksyczne tylko w niewielkim stopniu. Oddziałują one na narządy smaku, powodując zaprzestanie przyjmowania pożywienia i w efekcie śmierć głodową owadów, które pozostają nierzadko w pobliżu źródła pokarmu.
Efektem działania związków antyżywieniowych może być również zmniejszenie płodności, wydłużenie rozwoju larwalnego, zmniejszenie szkodliwości bezpośredniej, jak też, zwłaszcza w przypadku mszyc - ograniczenie przenoszenia wirusów (Frazier, Chyb, 1995).
Najbardziej znane antyfidanty należą do kilku różnych grup związków chemicznych i pozyskiwane są ze źródeł naturalnych (Wawrzyniak 1996; Klein Gebbinck, 2002; Wawrzeńczyk, 2002). Przykładem deterenta pozyskiwanego ze źródeł naturalnych jest ekstrakt z drzewa Azadirachta Indica azadirachtyna.
Pozyskiwanie naturalnych deterentów pokarmowych na szeroką, przemysłową skalę jest trudne i nieopłacalne. Prowadzi się zatem badania nad możliwością wykorzystania syntetycznych substancji, często pochodnych naturalnych związków chemicznych, do ograniczania populacji szkodliwych owadów (Klein Gebbinck, 2002; Wawrzeńczyk, 2002).
Opracowano sposób syntezowania nowych amoniowych cieczy jonowych z kationem tetraalk iloamoniowym i anionem polifosforanowym. Przeprowadzono następnie szereg badań biologicznych na podstawie, których okazało się, że omawiane ciecze jonowe wykazują silne działanie deterentne.
Wyniki testów biologicznych przeprowadzonych według metody opisanej przez J. Nawrota, E. Błoszyka, J. Harmatha, L. Novotnego oraz B. Drożdża (Acta Entomoi Bohemoslov. 1986, 83, 327-335) przedstawiono w tabelach 1-4. Współczynnik względny uzyskany podczas testu z wyboru i współczynnik absolutny otrzymany na podstawie testu bez wyboru wyliczono zgodnie z cytowaną publikacją. Współczynnik sumaryczny wyliczono jako sumę współczynnika względnego i absolutnego. Właściwości deterenta ustalono w następującej skali:
bardzo dobry współczynnik sumaryczny 200-151, dobry współczynnik sumaryczny 150-101, średni współczynnik sumaryczny 100-51, słaby współczynnik sumaryczny 50-0.
PL 215 249 B1
W tabelach 1 - 4 zamieszczono uzyskane wyniki właściwości deternetnych substancji czynnych
- amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym. Dla porównania zamieszczono dane znanego antyfidanta pochodzenia naturalnego - azadirachtyny.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem 1 tripolifosforanowym o wzorze ogólnym 2, w którym R1 oznacza benzyl, lub podstawnik alkilowy o dłu2 gości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R2 oznacza metyl, lub etyl, lub 3 propyl, R3 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R4 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, który polega na tym, że halogenki lub wodoro1 tlenki amoniowe o wzorze ogólnym I, w którym R1 oznacza benzyl, lub podstawnik alkilowy o długości 2 łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R2 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, 3
R3 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R4 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, rozpuszczone w wodzie poddaje się reakcji z tripolifosforanem sodu, lub tripolifosforanem potasu, lub tripolifosforanem amonu, w stosunku molowym halogenku lub wodorotlenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:5 do 1:7, korzystnie 1:6, natomiast w reakcji z tripolifosforanem wapnia w stosunku molowym od 1:10 do 1:14, korzystnie 1:12, w temperaturze 273 do 363K, w czasie co najmniej 30 sekund, następnie odparowuje się wodę, a produkt ekstrahuje się bezwodnym rozpuszczalnikiem, korzystnie acetonem, po czym rozpuszczalnik usuwa się.
Drugi sposób otrzymywania polega na tym, że halogenki lub wodorotlenki amoniowe o wzorze ogólnym 1, określone zastrzeżeniem 1, rozpuszczone w wodzie poddaje się reakcji z tripolifosforanem sodu, lub tripolifosforanem potasu, lub tripolifosforanem amonu, w stosunku molowym halogenku lub wodorotlenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:5 do 1:7, korzystnie 1:6, natomiast w reakcji z tripolifosforanem wapnia w stosunku molowym od 1:10 do 1:14, korzystnie 1:12 w temperaturze 273 do 363K, w czasie co najmniej 30 sekund, następnie rozdziela się fazy, fazę organiczną przemywa kilkakrotnie małymi porcjami wody, a następnie wodę usuwa się pod obniżonym ciśnieniem.
Trzeci sposób otrzymywania polega na tym, że halogenki lub wodorotlenki amoniowe o wzorze ogólnym I rozpuszczone w wodzie poddaje się reakcji z tripolifosforanem sodu, lub tripolifosforanem potasu, lub tripolifosforanem amonu, w stosunku molowym halogenku lub wodorotlenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:5 do 1:11, korzystnie 1:6, natomiast w reakcji z tripolifosforanem wapnia w stosunku molowym od 1:10 do 1:14, korzystnie 1:12 w temperaturze 273 do 363K, w czasie co najmniej 30 sekund, po czym mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika korzystnie chloroformu, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.
Amoniowe ciecze jonowe z anionem tripolifosforanowym o wzorze ogólnym 2 mają zastosowanie jako deterent pokarmowy.
Korzystnym jest, gdy ciecze jonowe stosuje się w postaci czystej albo w postaci roztworów wodnych, albo w postaci roztworów alkoholowych, albo w postaci roztworów wodno - alkoholowych.
Korzystnym jest również, gdy stężenie cieczy jonowej wynosi od 0,1% do 50.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
- opracowano metodę otrzymywania nowej grupy amoniowych cieczy jonowych z kationem tetraalkiloamoniowym i anionem tripolifosforanowym, związki wykazują stabilność termiczną w szerokim zakresie temperatur, prężność par nad powierzchnią syntezowanych związków znajduje się poniżej granicy mierzalności, są to związki nieparujące,
- amoniowe ciecze jonowe z anionem tripolifosforanowym są deterentami pokarmowymi owadów, o działaniu zbliżonym do standardu - azadirachtiny,
- tanie surowcowe oraz niskonakładowa synteza pozwala na wprowadzenie na rynek deterentów pokarmowych w formie czystej, bądź roztworów wodnych, lub alkoholowych, lub wodno - alkoholowych,
- dzięki obecności w cząsteczce czwartorzędowego atomu azotu oraz długich łańcuchów węglowych deterenty wykazują właściwości antyelektrostatyczne, w postaci czystej deterenty zwilżają powierzchnie szklane, z kamienia naturalnego, a także polimerowe,
- związki aktywne nie wykazują agresywnego działania wobec metalowych elementów silosów zbożowych.
Wynalazek w przykładowym zastosowaniu ilustrują tabele, gdzie tabela 1 przedstawia właściwości deterentne cieczy jonowych przeciw larwom Trogoderma granarium (skórka zbożowego), tabela 2
PL 215 249 B1 właściwości deterentne cieczy jonowych przeciw larwom Tribolium confusum (trojszyka ulca), tabela 3 właściwości deterentne cieczy jonowych przeciw chrząszczowi Tribolium confusum (trojszyka ulca), tabela 4. właściwości deterentne cieczy jonowych przeciw chrząszczowi Sitophilus granarius (wołka zbożowego).
Sposób wytwarzania amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
Sposób wytwarzania tripolifosforanu pentakis(didecylodimetyloamoniowego):
3
W 100 cm3 wody rozpuszczono 11,0 g (0,03 mola) tripolifosforanu sodu, do którego dodano małymi porcjami przy ciągłym mieszaniu 54,2 g (0,15 mola) chlorku didecylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Po zaprzestaniu mieszania produkt w postaci tripolifosforanu pentakis(didecylodimetyloamoniowego) wypada z mieszaniny reakcyjnej jako odrębna faza. Po rozdzieleniu faz, produkt przemyto trzykrotnie wodą, a następnie osuszono w suszarce próżniowej. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] =0,87(t, J = 6,6 Hz, 30H), 1,26(m, 140H), 1,68(s, 20H), 3,32(s, 30H), 3,38(t, 20H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm]: 62,89; 51,31; 31,54; 29,17; 29,13; 28,97; 28,91; 25,95; 22,34; 13,77.
31P NMR (benzen) δ [ppm]: -21,84 (s); -22,66 (t).
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
Analiza elementarna CHN dla C110H240N5O10P3 (Mmol = 1886,03 g/mol): wartości obliczone (%): C = 70,05; H = 12,83; N = 3,71; wartości zmierzone: C = 70,33; H = 12,56; N = 3,82.
P r z y k ł a d Il
Sposób wytwarzania tripolifosforanu pentakis(benzalkoniowego):
3
W kolbie umieszczono 13,4 g tripolifosforanu potasu (0,03 mola) i rozpuszczono w 50 cm3 wody. Następnie dodano małymi porcjami przy ciągłym mieszaniu 59,4 g (0,15 mola) bromku benzalkoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 30 minut w temperaturze pokojowej, po czym odparowano wodę, a surowy produkt dokładnie osuszono. Produkt rozpuszczono bezwodnym acetonie i odsączono 17,9 g (0,15 mola) bromku potasu. Ekstrakt acetonowy zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując amoniową ciecz jonową Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 98%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] =0,88(t, J = 6,6 Hz, 15H), 1,26(m, 100H), 1,78(s, 10H), 3,28(s, 30H), 3,47(t, 10H), 5,00(s, 10H), 7,42(t, 5H), 7,45(t, 10H), 7,67(d, 10H).
13C NMR (DMSOd6) δ [ppm]: 132,85; 130,03; 128,63; 127,32; 66,89; 62;96; 49,28; 31,45; 29,23; 29,19; 29,14; 29,02; 28,99; 28,88; 28,82; 25,90; 22,44; 22,23; 13,70.
31P NMR (CDCI3) δ [ppm]: -21,87 (s); -22,30 (t).
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
Analiza elementarna CHN dla C115H210N5O10P3 (Mmol = 1915,85 g/mol) [60%] oraz C125H230N5O10P3 (Mmol = 2056,11 g/mol) [40%] (Mśr = 1971,95 g/mol): wartości obliczone (%): C = 72,47; H = 11,14; N = 3,56; wartości zmierzone: C = 72,18; H = 11,40; N = 3,69.
P r z y k ł a d III
Sposób wytwarzania tripolifosforanu pentakis(dodecylotrimetyloamoniowego):
3
W 150 cm3 wody rozpuszczono 21,2 g (0,03 mola) tripolifosforanu wapnia. Następnie dodano małymi porcjami przy ciągłym mieszaniu 106,6 g (0,3 mola) jodku dodecylotrimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 60 minut. Produkt ekstrahowano z mieszaniny za pomocą chloroformu. Ekstrakt chloroformowy przemyto trzykrotnie wodą, a następnie pod obniżonym ciśnieniem odparowano rozpuszczalnik otrzymując amoniową ciecz jonową. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 96%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] =0,88(t, J = 6,4 Hz, 15H), 1,26(m, 90H), 1,68(s, 10H), 3,32(s, 45H), 3,38(t, 10H).
PL 215 249 B1 13C NMR (CDCI3) δ [ppm]: 66,44; 52,78; 31,61; 29,32; 29,23; 29,16; 29,04; 28,95; 25,93; 22,84;
22,39; 13,84.
31P NMR (CDCI3) δ [ppm]: -21,74 (s); -22,36 (t).
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
Analiza elementarna CHN dla C75H165N5O10P3 (Mmol = 1390,06 g/mol): wartości obliczone (%): C = 64,80; H = 11,96; N = 5,04; wartości zmierzone: C = 64,67; H = 11,62; N = 5,12.
Przykłady zastosowania nowych deterentów, według wynalazku, ilustrują poniższe przykłady: Przykład I
Opłatek pszenny nasączono czystym roztworem amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym.
Przykład Il
Opłatek pszenny nasączono 1% etanolowym roztworem cieczy jonowych. Po odparowaniu rozpuszczalnika wafle użyto w teście oceniającym działanie deterentne.
Otrzymane wyniki dla poszczególnych cieczy jonowych oraz odpowiednich szkodników zebrano w poniższych tabelach 1-4.
Claims (9)
1. Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym 1 o wzorze ogólnym 2, w którym R1 oznacza benzyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha wę23 glowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R2 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, R3 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla,
R4 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, znamienny tym, że halogenki lub wodorotlenki amoniowe 1 o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza benzyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha wę23 glowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R2 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, R3 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, R4 oznacza metyl, lub etyl, lub propyl, rozpuszczone w wodzie poddaje się reakcji z tripolifosforanem sodu, lub tripolifosforanem potasu, lub tripolifosforanem amonu, w stosunku molowym halogenku lub wodorotlenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:5 do 1:7, korzystnie 1:6, natomiast w reakcji z tripolifosforanem wapnia w stosunku molowym od 1:10 do 1:14, korzystnie 1:12, w temperaturze 273 do 363K, w czasie co najmniej 30 sekund, następnie odparowuje się wodę, a produkt ekstrahuje się bezwodnym rozpuszczalnikiem, korzystnie acetonem, po czym rozpuszczalnik usuwa się.
2. Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym o wzorze ogólnym 2, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że halogenki lub wodorotlenki amoniowe o wzorze ogólnym 1 rozpuszczone w wodzie poddaje się reakcji z tripolifosforanem sodu, lub tripolifosforanem potasu, lub tripolifosforanem amonu, w stosunku molowym halogenku lub wodorotlenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:5 do 1:7, korzystnie 1:6, natomiast w reakcji z tripolifosforanem wapnia w stosunku molowym od 1:10 do 1:14, korzystnie 1:12 w temperaturze 273 do 363K, w czasie co najmniej 30 sekund, następnie rozdziela się fazy, fazę organiczną przemywa kilkakrotnie małymi porcjami wody, a następnie wodę usuwa się pod obniżonym ciśnieniem.
3. Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym o wzorze ogólnym 2, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że halogenki lub wodorotlenki amoniowe o wzorze ogólnym 1, rozpuszczone w wodzie poddaje się reakcji z tripolifosforanem sodu, lub tripolifosforanem potasu, lub tripolifosforanem amonu, w stosunku molowym halogenku lub wodorotlenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:5 do 1:11, korzystnie 1:6, natomiast w reakcji z tripolifosforanem wapnia w stosunku molowym od 1:10 do 1:14, korzystnie 1:12 w temperaturze 273 do 363K, w czasie co najmniej 30 sekund, po czym mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika korzystnie chloroformu, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.
4. Zastosowanie amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym o wzorze ogólnym 2, określonych zastrzeżeniem 1, jako deterent pokarmowy.
5. Zastosowanie amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym, według zastrz. 4, znamienne tym, że ciecze jonowe stosuje się w postaci czystej.
PL 215 249 B1
6. Zastosowanie amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym, według zastrz. 4, znamienne tym, że ciecze jonowe stosuje się w postaci roztworów wodnych.
7. Zastosowanie amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym, według zastrz. 4, znamienne tym, że ciecze jonowe stosuje się w postaci roztworów alkoholowych.
8. Zastosowanie amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym, według zastrz. 4, znamienne tym, że ciecze jonowe stosuje się w postaci roztworów wodno - alkoholowych.
9. Zastosowanie amoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym, według zastrz. 4, znamienne tym, że stężenie cieczy jonowej wynosi od 0,1% do 50%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394467A PL215249B1 (pl) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym i ich zastosowanie jako deterentów pokarmowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394467A PL215249B1 (pl) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym i ich zastosowanie jako deterentów pokarmowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394467A1 PL394467A1 (pl) | 2012-10-08 |
| PL215249B1 true PL215249B1 (pl) | 2013-11-29 |
Family
ID=47076719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394467A PL215249B1 (pl) | 2011-04-07 | 2011-04-07 | Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym i ich zastosowanie jako deterentów pokarmowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL215249B1 (pl) |
-
2011
- 2011-04-07 PL PL394467A patent/PL215249B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL394467A1 (pl) | 2012-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Markiewicz et al. | Ionic liquids with a theophyllinate anion | |
| Juliusz et al. | Sweet ionic liquids-cyclamates: Synthesis, properties, and application as feeding deterrents | |
| Pernak et al. | Known triazole fungicides–a new trick | |
| Kaczmarek et al. | Amino acid-based dicationic ionic liquids as complex crop protection agents | |
| PL215249B1 (pl) | Sposób otrzymywania tetraalkiloamoniowych cieczy jonowych z anionem tripolifosforanowym i ich zastosowanie jako deterentów pokarmowych | |
| EP2880978B1 (en) | Herbicidal quaternary ammonium salts of (4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid | |
| Golubyatnikova et al. | Extraction of gold (III) with (RS)-1-(4-chlorophenyl)-4, 4-dimethyl-3-(1H-1, 2, 4-triazol-1-yl-methyl)-pentan-3-ol from hydrochloric acid solutions | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL220854B1 (pl) | Sole tebukonazolu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL228230B1 (pl) | Nowe bisamoniowe ciecze jonowe di[2-(2,4 -dichlorofenoksy) propioniany] alkano -1,X -bis(decylodimetyloamoniowe) oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako srodki ochrony roslin | |
| PL229315B1 (pl) | Nowe czwartorzędowe alkoksymetylowe chlorki tebukonazolu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako inhibitory wzrostu grzybni | |
| PL240030B1 (pl) | S łodkie ciecze jonowe z kationem bicyklicznym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako deterenty pokarmowe | |
| PL237982B1 (pl) | Acesulfamiany alkilo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako deterenty pokarmowe | |
| PL231631B1 (pl) | Nowe słodkie bisamoniowe sole z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) i anionami sacharynianowymi sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako deterenty pokarmowe | |
| PL206172B1 (pl) | Acesulfamiany alkoksymetylo (2-hydroksyetylo) dimetyloamoniowe jako deterenty pokarmowe owadów oraz sposób wytwarzania acesulfamianów alkoksymetylo (2-hydroksyetylo) dimetyloamoniowych | |
| PL236743B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL218453B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem tetrametyleno-1,4-bis(alkilodimetyloamoniowym) i anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL239073B1 (pl) | Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy | |
| PL215443B1 (pl) | Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem propionianowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL231143B1 (pl) | Fenoksyoctany benzetoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL219914B1 (pl) | Sole propikonazolu i sposób ich wytwarzania | |
| PL231632B1 (pl) | Bisamoniowe sole z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem acesulfamianowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako deterenty pokarmowe | |
| PL237858B1 (pl) | Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL223414B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationem 3-oksopentametyleno-(1,5)-bis(dimetyloalkiloamoniowym) oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL211377B1 (pl) | Zastosowanie cyklaminianów pirydyniowych jako deterenty pokarmowe owadów |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140407 |