PL215381B1 - Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents
Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych oraz sposób ich wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL215381B1 PL215381B1 PL396591A PL39659111A PL215381B1 PL 215381 B1 PL215381 B1 PL 215381B1 PL 396591 A PL396591 A PL 396591A PL 39659111 A PL39659111 A PL 39659111A PL 215381 B1 PL215381 B1 PL 215381B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- general formula
- carried out
- defined above
- reaction
- quaternary ammonium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims description 19
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 title claims description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 12
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 title claims description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 claims description 15
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 9
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 7
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims description 6
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- GRTWTVFDPBKQNU-MQQKCMAXSA-N (2e,4e)-hexa-2,4-dienoyl chloride Chemical compound C\C=C\C=C\C(Cl)=O GRTWTVFDPBKQNU-MQQKCMAXSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000012835 hanging drop method Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- UUFQTNFCRMXOAE-UHFFFAOYSA-N 1-methylmethylene Chemical compound C[CH] UUFQTNFCRMXOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 2
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- PBLNBZIONSLZBU-UHFFFAOYSA-N 1-bromododecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCBr PBLNBZIONSLZBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCERKCRUSDOWLT-UHFFFAOYSA-N 1-bromopropan-1-ol Chemical compound CCC(O)Br JCERKCRUSDOWLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOFZTCSTGIWCQG-UHFFFAOYSA-N 1-bromotetradecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCBr KOFZTCSTGIWCQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKVSFMBPCREZAM-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethyltridec-2-ene Chemical group CCCCCCCCCCC(C)=C(C)C RKVSFMBPCREZAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDLCZOVUSADOIV-UHFFFAOYSA-N 2-bromoethanol Chemical compound OCCBr LDLCZOVUSADOIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- ZQDPJFUHLCOCRG-UHFFFAOYSA-N 3-hexene Chemical group CCC=CCC ZQDPJFUHLCOCRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001448862 Croton Species 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- FLNKWZNWHZDGRT-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrochloride Chemical group [NH4+].[NH4+].[Cl-].[Cl-] FLNKWZNWHZDGRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- YWWNNLPSZSEZNZ-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyldecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCN(C)C YWWNNLPSZSEZNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQKAOOAFEFCDGT-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(C)C UQKAOOAFEFCDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical group 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000003139 primary aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000005619 secondary aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N trans-but-2-ene Chemical group C\C=C\C IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku są kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych znajdujące zastosowanie jako emulgatory i dyspergatory w polimeryzacji emulsyjnej i dyspersyjnej nienasyconych monomerów szeregu etylenowego, polimeryzacji filmów w celu wytworzenia powłok o specyficznych właściwościach, jak również w systemie docelowego transportu leków. Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania kationowych surfaktantów polimeryzowalnych typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych.
Surfaktanty polimeryzowalne, nazywane z języka angielskiego surfmerami, to grupa związków o budowie amfifilowej posiadających w obrębie swojej cząsteczki ugrupowanie reaktywne. W publikacji M. Summers, J. Eastoe w Adv. Colloid Interface Sci. (2003) 100-102; 137-152 szeroko opisano sposoby zastosowania surfaktantów polimeryzowalnych anionowych, kationowych, jak i amfoterycznych. Do grupy surfaktantów kationoaktywnych zalicza się głównie tzw. czwartorzędowe sole amoniowe, czyli związki posiadające azot podstawiony czterema grupami i obdarzony ładunkiem dodatnim. Synteza czwartorzędowych soli amoniowych opiera się najczęściej na reakcji Menshutkina, czyli zwiększania rzędowości atomu azotu za pomocą halogenków alkilowych.
Z polskiego opisu patentowego nr PL 200614 znany jest sposób syntezy czwartorzędowych chlorków bis-amoniowych z amin tłuszczowych oraz epichlorohydryny. Otrzymane związki wykazują właściwości powierzchniowo czynne oraz działanie bakteriobójcze. Podgrupę związków amoniowych stanowią surfaktanty kationowe typu czwartorzędowych soli amoniowych zawierające w obrębie cząsteczki ugrupowanie reaktywne. Synteza mono- lub dwufunkcyjnych powierzchniowo aktywnych czwartorzędowych chlorków amoniowych znana jest z polskiego opisu patentowego nr PL 206853. W wyniku reakcji pierwszo- lub drugorzędowych amin alifatycznych z pochodnymi kwasu akrylowego otrzymuje się związki amoniowe z grupą akryloilową. W publikacji A. Guyot w Novel Surfactants, Preparation, Applications and Biodegradability, Second Edition, p.495 opisano surfaktanty z innymi rodzajami grup reaktywnych takimi jak winylowa, allilowa, styrylowa, akrylowa, metakrylowa, krotonowa, malonowa. Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr US 4075411 sposób otrzymywania surfaktantów polimeryzowanych o charakterze niejonowym. Natomiast synteza anionowych oraz niejonowych surfaktantów polimeryzowalnych pochodnych polioksyalkilenowanych alkoholi oraz alkilofenoli znana jest z amerykańskich opisów patentowych nr US 5162475 i nr US 4918211 oraz z europejskiego opisu patentowego nr EP 0244841. Jako grupa reaktywna występuje tam ugrupowanie etylenowe. W polskim zgłoszeniu patentowym nr P382233 przedstawiono nowe powierzchniowo czynne surfaktanty polimeryzowalne pochodne alkoholi polioksyetylenowanych oraz sposób ich syntezy. Jako ugrupowanie reaktywne występuje w nich grupa sorbylowa wprowadzona do cząsteczki za pomocą chlorku sorbyloilu.
W amerykańskim zgłoszeniu patentowym nr US20090118397 opisano zastosowanie surfaktantów polimeryzowalnych typu estrów i eterów nienasyconych kwasów tłuszczowych w formulacjach powłokotwórczych takich jak farby. Zastosowanie surfmerów w miejscu klasycznych związków powierzchniowo czynnych nadaje gotowej powłoce większą odporność na wilgoć, ponieważ surfmery są sieciowane razem z pozostałymi składnikami farby i nie migrują na granicę międzyfazową.
Nie są znane z literatury przedmiotu kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych posiadające w swojej strukturze ugrupowanie sorbylowe, będące przedmiotem wynalazku.
Istotą wynalazku są kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty, nasycony łańcuch n-alkilowy, zawierający od 8 do 14 atomów węgla, X oznacza atom chloru lub bromu, łańcuch n-alkilowy o długości n od 1 do 4 atomów węgla, a m wynosi od 1 do 2.
Sposób wytwarzania kationowych surfaktantów polimeryzowalnych typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty, nasycony łańcuch n-alkilowy, zawierający od 8 do 14 atomów węgla, X oznacza atom chloru lub bromu, łańcuch n-alkilowy o długości n od 1 do 4 atomów węgla, a m wynosi od 1 do 2 polega na tym, że w pierwszym etapie przeprowadza się reakcję czwartorzędowania aminy o wzorze ogólnym 2 lub 3, w którym m, n mają wyżej podane znaczenie, po czym w drugim etapie otrzymaną sól amoniową poddaje się reakcji estryfikacji chlorkiem sorbyloilu.
Korzystnie pierwszy etap polega na reakcji czwartorzędowania alkoholoaminy o wzorze ogólnym 2, w którym m i n mają wyżej podane znaczenie, halogenkiem alkilu o wzorze ogólnym 5, w któPL 215 381 B1 rym R, X mają wyżej podane znaczenie za pomocą w środowisku rozpuszczalnika organicznego i w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika.
Korzystnie pierwszy etap polega na reakcji czwartorzędowania aminy o wzorze ogólnym 3, w którym R, n mają wyżej podane znaczenie za pomocą odpowiedniego halogenoalkoholu o wzorze ogólnym 4, w którym X i m mają wyżej podane znaczenie.
Sposób wytwarzania kationowych surfaktantów polimeryzowalnych typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty, nasycony łańcuch n-alkilowy, zawierający od 8 do 14 atomów węgla, X oznacza atom chloru lub bromu, łańcuch n-alkilowy o długości n od 1 do 4 atomów węgla, a m wynosi od 1 do 2 polega na tym, że w pierwszym etapie przeprowadza się reakcję estryfikacji alkoholoaminy o wzorze ogólnym 2, w którym m, n mają wyżej podane znaczenie lub halogenoalkoholu o wzorze ogólnym 4, w którym X i m mają wyżej podane znaczenie chlorkiem sorbyloilu a w drugim etapie prowadzi się reakcję czwartorzędowania aminy.
Korzystnie w drugim etapie prowadzi się reakcję czwartorzędowania uzyskanej aminy za pomocą halogenku alkilowego o wzorze ogólnym 5, w którym R, X mają wyżej podane znaczenie.
Korzystnie w drugim etapie prowadzi się reakcję czwartorzędowania aminy o wzorze ogólnym 3, w którym R, n mają wyżej podane znaczenie za pomocą halogenku alkilowego o wzorze ogólnym 5, w którym R, X mają wyżej podane znaczenie.
Korzystnie w obu sposobach reakcję czwartorzędowania prowadzi się w izopropanolu.
Korzystnie w obu sposobach reakcję czwartorzędowania prowadzi się w metanolu.
Korzystnie w obu sposobach reakcję estryfikacji prowadzi się w chlorku metylenu.
Korzystnie w obu sposobach reakcję estryfikacji prowadzi się w obecności inhibitora procesu polimeryzacji w postaci hydrochinonu.
Zasadniczą zaletą sposobów według wynalazku jest możliwość wprowadzenia w prosty sposób reaktywnego ugrupowania sorbylowego, zawierającego sprzężony układ wiązań podwójnych, do struktury kationowego związku powierzchniowo czynnego typu czwartorzędowej soli amoniowej. Surfaktanty polimeryzowalne znajdują zastosowanie jako stabilizatory emulsji w procesach polimeryzacji układów zdyspergowanych głównie w procesie polimeryzacji emulsyjnej, jak również polimeryzacji dyspersyjnej. W przypadku tego zastosowania surfaktanty pełnią podwójną rolę: stabilizują emulsje oraz kontrolują wielkość ziaren otrzymywanych polimerów. Struktury spolimeryzowane dzięki zawartości kowalencyjnie związanych cząsteczek surfaktantów mają przewagę nad klasycznymi lateksami. Polimery są bardziej odporne na wilgoć, cząsteczki surfaktantów nie migrują w objętości polimeru, a polimer mający kontakt z roztworem nie zanieczyszcza go. Cząsteczki spolimeryzowanego związku posiadają aktywne biologicznie grupy amoniowe dzięki czemu mogą znaleźć szerokie zastosowanie np. w powłokach antymikrobialnych.
Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładach wytwarzania kationowych surfaktantów polimeryzowalnych typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych.
P r z y k ł a d I
Otrzymywanie chlorku dimetyloetylenosorbyloilotetradecyloamoniowego.
W reaktorze umieszcza się 8,00 g bromku tetradecylowego, 3,06 g dimetyloetanoloaminy oraz 3 cm3 2-propanolu. Mieszaninę ogrzewa się do temperatury 60°C. Po 72 h godzinach ogrzewania pod chłodnicą zwrotną kończy się reakcję, odparowuje się rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem a pozostałość przekrystalizowuje z mieszaniny metanol/eter dietylowy. W wyniku tych czynności otrzymuje się chlorek etanolodimetylotetradecyloamoniowy w postaci jasnożółtego proszku z wydajnością 93%. Otrzymany półprodukt w ilości 5 g poddaje się reakcji estryfikacji za pomocą chlorku sorbyloilu (2,02 g) wprowadzanego w postaci roztworu w chlorku metylenu z wkraplacza w temperaturze pokojowej w atmosferze azotu. W celu uniknięcia niepożądanego procesu polimeryzacji dodaje się hydrochinonu w ilości 150 ppm w przeliczeniu na liczbę grup polimeryzowalnych a układ izoluje się od światła. Po wkropleniu chlorku kwasowego układ wygrzewa się pod refluksem przez 24 h. Następnie mieszaninę poreakcyjną przenosi się do kolby okrągłodennej jednoszyjnej i odparowuje rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość w celu oczyszczenia poddaje się krystalizacji z mieszaniny etanol/eter dietylowy i otrzymuje się jasnożółty proszek z wydajnością 94%.
Otrzymuje się produkt o wzorze ogólnym 1, w którym R = -(CH2)14, X = Cl, m = 1, n = 1. Wzór 1 sumaryczny C24H52O2NCI; masa cząsteczkowa 415 g/mol. Struktura związku potwierdzona metodą 1H
NMR (300MHz, CDCI3, (CH3)4Si) δ 0,85 (t, 3H, CH3-CH2), 1,27 (m, 22H, CH3-(CH2)ii-CH2-), 1,72 (t, 3H, CH3-CH-), 1,87 (m, 2H, -CH2-CH2-CH2-), 3,46 (s, 6H, (CH3)2-N+), 3,58 (t, 2H, -CH2-CH2-N+),
PL 215 381 B1
4,09 (t, 2H, -O-CH2-CH2-N+), 4,62 (t, 2H, -O-CH2-CH2-), 5,62 (s, 1H, CH=CH-C=O), 6,20 (CH3CH=CH-CH=), 7,28 (s, 1H, CH=CH-CH=), napięcie powierzchniowe 0,1M roztworu w wodzie destylowanej = 39 mN/m, napięcie powierzchniowe 0,001M roztworu w wodzie destylowanej = 43 mN/m, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą konduktometryczną = 8,1 mM, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą wiszącej kropli = 1,43 mM.
P r z y k ł a d II
Otrzymywanie bromku dimetylooktyloetylenosorbyloiloamoniowego.
3
W reaktorze umieszcza się 6,00 g dimetylooktyloaminy, 5,00 g w bromoetanolu oraz 40 cm3 metanolu. Mieszaninę ogrzewa się do temperatury 55°C. Po 96 h godzinach ogrzewania pod chłodnicą zwrotną kończy się reakcję, odparowuje się rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, a pozostałość przekrystalizowuje z mieszaniny metanol/eter dietylowy. W wyniku tych czynności otrzymuje się bromek etanolodimetylooktyloamoniowy w postaci gęstej i lepkiej jasnopomarańczowej cieczy z wydajnością 89%. Otrzymany półprodukt w ilości 5 g poddaje się reakcji estryfikacji za pomocą chlorku sorbyloilu (2,30 g) wprowadzanego w postaci roztworu w chlorku metylenu z wkraplacza w temperaturze pokojowej w atmosferze azotu. W celu uniknięcia niepożądanego procesu polimeryzacji dodaje się hydrochinonu w ilości 150 ppm w przeliczeniu na liczbę grup polimeryzowalnych a układ izoluje się od światła. Po wkropleniu chlorku kwasowego układ wygrzewa się pod refluksem przez 24 h. Następnie mieszaninę poreakcyjną przenosi się do kolby okrągłodennej jednoszyjnej i odparowuje rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość w celu oczyszczenia poddaje się krystalizacji z mieszaniny etanol/eter dietylowy i otrzymuje się jasnożółtą, lepką i gęstą ciecz z wydajnością 90%.
Otrzymuje się produkt o wzorze ogólnym 1, w którym R = -(CH2)8, X = Br, m = 1, n = 1. Wzór sumaryczny C18H40O2NBr; masa cząsteczkowa 382 g/mol. Struktura związku potwierdzona metodą 1H NMR (300MHz, CDCfe. (CHa^Si) δ 0,86 (t, 3H, CH3-CH2), 1,34 (m, 10H, CHs-(CH2)5-CH2-), 1,72 (t, 3H, CH3-CH-), 1,93 (m, 2H, -CH2-CH2-CH2-), 2,87 (s, 6H, (CH3)2-N+), 3,12 (t, 2H, -CH2-CH2-N+), 3,34 (t, 2H, -O-CH2-CH2-N+), 4,45 (t, 2H, -O-CH2-CH2-), 6,10 (s, 1H, CH=CH-C=O), 6,24 (CH3-CH=CH-CH=), 7,36 (s, 1H, CH=CH-CH=), napięcie powierzchniowe 0,1 M roztworu w wodzie destylowanej = 26 mN/m, napięcie powierzchniowe 0,01M roztworu w wodzie destylowanej = 35 mN/m, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą konduktometryczną = 28 mM, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą wiszącej kropli = 20,8 mM.
P r z y k ł a d III
Otrzymywanie bromku dodecylodietyloetylenosorbyloiloamoniowego.
3
W reaktorze umieszcza się 7,00 g dietyloaminoetanolu w 30 cm3 chlorku w metylenu. W celu uniknięcia niepożądanego procesu polimeryzacji dodaje się hydrochinonu w ilości 150 ppm w przeliczeniu na liczbę grup polimeryzowalnych a układ izoluje się od światła. Za pomocą wkraplacza dozuje się 7,78 g chlorku kwasu sorbowego w chlorku metylenu w temperaturze 5°C. Przy intensywnym mieszaniu po zakończeniu wkraplania mieszaninę ogrzewa się do temperatury 40°C. Po 24 h godzinach ogrzewania pod chłodnicą zwrotną kończy się reakcję, odparowuje się rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. W wyniku tej reakcji otrzymuje się dietyloetylenosorbyloiloaminę w postaci żółtej, lepkiej cieczy z wydajnością bliską 100%. Otrzymany półprodukt w ilości 5 g poddaje się reakcji czwartorzędowania za pomocą bromku dodecylu (6,50 g) w metanolu w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika przez 96 h przy stałym intensywnym mieszaniu. Następnie mieszaninę poreakcyjną przenosi się do kolby okrągłodennej jednoszyjnej i odparowuje rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość w celu oczyszczenia poddaje się krystalizacji z mieszaniny etanol/eter dietylowy i otrzymuje się ciemnopomarańczową, gęstą i lepką ciecz z wydajnością 83%.
Otrzymuje się produkt o wzorze ogólnym 1, w którym R = -(CH2)12, X = Br, m = 1, n = 2. Wzór sumaryczny C30H64O2NBr; masa cząsteczkowa 460 g/mol. Struktura związku potwierdzona metodą 1H NMR (300MHz, CDCl3, (CH3)4Si) δ 0,85 (t, 3H, CH3-CH2). 1,32 (m, 22H, CH3-(CH2)-CH2-), 1,71 (t, 3H, CH3-CH-), 1,95 (m, 8H, -CH2-CH2-CH2-, -N+-(CH2-CH3)), 3,15 (m, 6H, -CH2-CH2-N+-(CH2)2-), 3,33 (t, 2H, -O-CH2-CH2-N+), 4,44 (t, 2H, -O-CH2-CH2-), 6,11 (s, 1H, CH=CH-C=O), 6,25 (CH3CH=CH-CH=), 7,37 (s, 1H, CH=CH-CH=), napięcie powierzchniowe 0,1M roztworu w wodzie destylowanej = 27 mN/m, napięcie powierzchniowe 0,01M roztworu w wodzie destylowanej = 34 mN/m, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą konduktometryczną = 19 mM,
PL 215 381 B1 krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą wiszącej kropli = 27 mM.
P r z y k ł a d IV
Otrzymywanie bromku decylodimetylopropylenosorbyloiloamoniowego.
3
W reaktorze umieszcza się 8,00 g bromopropanolu w 30 cm3 chlorku metylenu. Mieszając wkrapla się roztwór chlorku sorbyloilu (7,48 g) w chlorku metylenu w temperaturze pokojowej. Następnie mieszaninę ogrzewa się do temperatury 40°C. Po 24 h ogrzewania pod chłodnicą zwrotną kończy się reakcję, odparowuje się rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. W wyniku reakcji otrzymuje się bromek sorbyloilopropylenowy w postaci żółtej, gęstej cieczy z wydajnością 98%. Otrzymany półprodukt w ilości 6,00 g stosuje się jako czynnik kwaternizujący decylodimetyloaminę (4,00 g). W tym celu aminę oraz półprodukt rozpuszcza się w n-propanolu mieszając, następnie ogrzewa pod refluksem przez 96 h. W celu uniknięcia niepożądanego procesu polimeryzacji dodaje się hydrochinonu w ilości 150 ppm w przeliczeniu na liczbę grup polimeryzowalnych a układ izoluje się od światła. Następnie mieszaninę poreakcyjną przenosi się do kolby okrągłodennej jednoszyjnej i odparowuje rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość w celu oczyszczenia poddaje się krystalizacji z mieszaniny etanol/eter dietylowy i otrzymuje się jasnożółty proszek z wydajnością 88%.
Otrzymuje się produkt o wzorze ogólnym 1, w którym R = -(CH2)10, X = Br, m = 2, n = 1. Wzór sumaryczny C21H40O2NBr; masa cząsteczkowa 418 g/mol. Struktura związku potwierdzona metodą 1H NMR (300MHz, CDCla, (CHa^Si) δ 0,85 (t, 3H, CH3-CH2), 1,35 (m, 22H, CHa-(CH2)-CH2-), 1,72 (t, 3H, CH3-CH-), 1,98 (m, 2H, -CH2-CH2-CH2-), 2,02 (m, 2H, O-CH2-CH2-CH2-N+), 2,86 (s, 6H, (CH3)2-N+), 3,12 (t, 2H, -CH2-CH2-N+), 3,36 (t, 2H, -O-CH2-CH2-N+), 4,47 (t, 2H, -O-CH2-CH2-), 6,10 (s, 1H, CH=CH-C=O), 6,23 (CH3-CH=CH-CH=), 7,35 (s, 1H, CH=CH-CH=), napięcie powierzchniowe 01M roztworu w wodzie destylowanej = 26 mN/m, napięcie powierzchniowe 0,01M roztworu w wodzie destylowanej = 33 mN/m, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą konduktometryczną = 16 mM, krytyczne stężenia micelarne wyznaczone metodą wiszącej kropli = 24,5 mM.
Claims (15)
1. Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty, nasycony łańcuch n-alkilowy, zawierający od 8 do 14 atomów węgla, X oznacza atom chloru lub bromu, łańcuch n-alkilowy o długości n od 1 do 4 atomów węgla, a m wynosi od 1 do 2.
2. Sposób wytwarzania kationowych surfaktantów polimeryzowalnych typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty, nasycony łańcuch n-alkilowy, zawierający od 8 do 14 atomów węgla, X oznacza atom chloru lub bromu, łańcuch n-alkilowy o długości n od 1 do 4 atomów węgla, a m wynosi od 1 do 2, znamienny tym, że w pierwszym etapie przeprowadza się reakcję czwartorzędowania aminy o wzorze ogólnym 2 lub 3, w którym m, n mają wyżej podane znaczenie, po czym w drugim etapie otrzymaną sól amoniową poddaje się reakcji estryfikacji chlorkiem sorbyloilu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że pierwszy etap polega na reakcji czwartorzędowania alkoholoaminy o wzorze ogólnym 2, w którym m, n mają wyżej podane znaczenie, halogenkiem alkilu o wzorze ogólnym 5, w którym R, X mają wyżej podane znaczenie w środowisku rozpuszczalnika organicznego i w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że pierwszy etap polega na reakcji czwartorzędowania aminy o wzorze ogólnym 3, w którym R, n mają wyżej podane znaczenie za pomocą odpowiedniego halogenoalkoholu o wzorze ogólnym 4, w którym X i m mają wyżej podane znaczenie.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję czwartorzędowania prowadzi się w izopropanolu.
6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję czwartorzędowania prowadzi się w metanolu.
7. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję estryfikacji prowadzi się w chlorku metylenu.
8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję estryfikacji prowadzi się w obecności inhibitora procesu polimeryzacji w postaci hydrochinonu.
PL 215 381 B1
9. Sposób wytwarzania kationowych surfaktantów polimeryzowalnych typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prosty, nasycony łańcuch n-alkilowy, zawierający od 8 do 14 atomów węgla, X oznacza atom chloru lub bromu, łańcuch n-alkilowy o długości n od 1 do 4 atomów węgla, a m wynosi od 1 do 2, znamienny tym, że w pierwszym etapie przeprowadza się reakcję estryfikacji alkoholoaminy o wzorze ogólnym 2, w którym m, n mają wyżej podane znaczenie lub halogenoalkoholu o wzorze ogólnym 4, w którym X i m mają wyżej podane znaczenie chlorkiem sorbyloilu a w drugim etapie prowadzi się reakcję czwartorzędowania.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w drugim etapie prowadzi się reakcję czwartorzędowania uzyskanej aminy za pomocą halogenku alkilowego o wzorze ogólnym 5, w którym R, X mają wyżej podane znaczenie.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w drugim etapie prowadzi się reakcję czwartorzędowania aminy o wzorze ogólnym 3, w którym R i n mają wyżej podane znaczenie za pomocą halogenku alkilowego o wzorze ogólnym 5, w którym R, X mają wyżej podane znaczenie.
12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że reakcję czwartorzędowania prowadzi się w izopropanolu.
13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że reakcję czwartorzędowania prowadzi się w metanolu.
14. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że reakcję estryfikacji prowadzi się w chlorku metylenu.
15. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że reakcję estryfikacji prowadzi się w obecności inhibitora procesu polimeryzacji w postaci hydrochinonu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396591A PL215381B1 (pl) | 2011-10-10 | 2011-10-10 | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych oraz sposób ich wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL396591A PL215381B1 (pl) | 2011-10-10 | 2011-10-10 | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych oraz sposób ich wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL396591A1 PL396591A1 (pl) | 2012-05-07 |
| PL215381B1 true PL215381B1 (pl) | 2013-11-29 |
Family
ID=46061048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL396591A PL215381B1 (pl) | 2011-10-10 | 2011-10-10 | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych oraz sposób ich wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL215381B1 (pl) |
-
2011
- 2011-10-10 PL PL396591A patent/PL215381B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL396591A1 (pl) | 2012-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7880024B2 (en) | Ionic liquids miscible with various polar/non-polar solvents and method of preparing the same | |
| Cognigni et al. | Surface-active ionic liquids in micellar catalysis: impact of anion selection on reaction rates in nucleophilic substitutions | |
| TW524810B (en) | Process of preparing curable compositions and compositions therefrom | |
| Liu et al. | Synthesis and characterization of gemini ester surfactant and its application in efficient fabric softening | |
| JP5684506B2 (ja) | 数個のカチオン基を含むモノマー化合物及びそれに由来する単位を含むポリマー | |
| CN107108501A (zh) | 空间受阻胺和氧烷基胺光稳定剂 | |
| CN107108797A (zh) | 新型的含溴聚合物和其制造方法 | |
| Kim et al. | Synthesis and thermal analysis of crosslinked imidazolium-containing polyester networks prepared by Michael addition polymerization | |
| CN105440167A (zh) | 一种含二苯甲酮基团的大分子光引发剂及其制备方法 | |
| US4009201A (en) | Polymerizable cationic monomers | |
| SG183158A1 (en) | Functionalised antifouling compounds and use thereof | |
| PL215381B1 (pl) | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych oraz sposób ich wytwarzania | |
| JP5929349B2 (ja) | レジスト組成物用樹脂の製造方法 | |
| US8026289B2 (en) | Fluorinated polyoxyalkylene glycol diamide surfactants | |
| PL215446B1 (pl) | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu podwójnych czwartorzędowych soli amoniowych i sposób ich wytwarzania | |
| NL8300372A (nl) | Oppervlak-actieve stoffen met perfluor-gedeelte. | |
| JP2013522448A5 (pl) | ||
| JP5824688B2 (ja) | ｐＨ応答性高分子微粒子及びその分散体の製造方法 | |
| US5798421A (en) | Water-soluble associative triblock copolymers | |
| US4377710A (en) | Quaternized epichlorohydrin adducts of perfluoro substituted ethanols | |
| PL212444B1 (pl) | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu pojedynczych czwartorzędowych soli amoniowych i sposób ich wytwarzania | |
| CN111032845A (zh) | 使用乙酸根阴离子的不含氯化物的阳离子聚合物 | |
| CN101815743B (zh) | 含有乙烯亚胺单元的氨基烷基乙烯基醚、其制备方法及其用途 | |
| PL212445B1 (pl) | Kationowe surfaktanty polimeryzowalne typu dwułańcuchowych czwartorzędowych soli amoniowych i sposób ich wytwarzania | |
| JP2012207218A (ja) | レジスト組成物用樹脂の製造方法 |