PL215464B1 - Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania

Info

Publication number
PL215464B1
PL215464B1 PL398947A PL39894712A PL215464B1 PL 215464 B1 PL215464 B1 PL 215464B1 PL 398947 A PL398947 A PL 398947A PL 39894712 A PL39894712 A PL 39894712A PL 215464 B1 PL215464 B1 PL 215464B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
imidazole
menthol
nitrogen atom
optically active
chloride
Prior art date
Application number
PL398947A
Other languages
English (en)
Other versions
PL398947A1 (pl
Inventor
Joanna Feder-Kubis
Borys Szefczyk
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL398947A priority Critical patent/PL215464B1/pl
Publication of PL398947A1 publication Critical patent/PL398947A1/pl
Publication of PL215464B1 publication Critical patent/PL215464B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy, znajdujący zastosowanie jako potencjalny środek dezynfekcyjny oraz sposób wytwarzania optycznie czynnego symetrycznego chlorku imidazoliowego.
Z polskiego zgłoszenia patentowego nr PL388447 znane są chiralne chlorki 1-alkoksymetylo-3-[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowe, przebadane jako środki dezynfekcyjne, których wytwarzanie polega na tym, że 1-alkoksymetyloimidazol poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo[(1R,2S,5R)-(-)-mentolowym] w stosunku molowym 0,5-2,5 w temperaturze od 273 do 373K w obecności rozpuszczalnika organicznego lub bez rozpuszczalnika.
Z polskiego zgłoszenia patentowego nr PL391704 znane są amoniowe ciecze jonowe z kationem pochodzenia naturalnego i anionem azotanowym(V) mające zastosowanie do ochrony tkanin naturalnych i materiałów syntetycznych przed rozwojem na ich powierzchni drobnoustrojów chorobotwórczych. Sposób otrzymywania cieczy jonowych z kationem pochodzenia naturalnego i anionem azotanowym(V), polega na tym, że halogenki amoniowe, w którym grupy funkcyjne oznaczają niezależnie mieszaninę podstawników alkilowych o długości łańcucha od 8 do 30 atomów węgla, o łańcuchu prostym, niezawierające, lub zawierające co najmniej jedno wiązanie nienasycone, miesza się z azotanem(V) sodu, lub potasu w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:1 do 1:5, korzystnie w stosunku 1:2, w temperaturze 293-363K, korzystnie 303K, w czasie co najmniej 2 minut, następnie odparowuje się wodę, a produkt ekstrahuje się bezwodnym rozpuszczalnikiem organicznym, który rozpuszcza produkt, a nie rozpuszcza soli nieorganicznej, po czym usuwa się go pod próżnią.
Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy, będący przedmiotem wynalazku, nie został dotychczas opisany w literaturze.
Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy, o wzorze ogólnym 1, zawiera w części kationowej dwie grupy (1S,2R,5S)-(+)-mentolu połączone z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, natomiast w części anionowej - anion chlorkowy.
Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy charakteryzuje się sześcioma chiralnymi centrami, które są zlokalizowane na kationie.
Sposób otrzymywania optycznie czynnego symetrycznego chlorku imidazoliowego, o wzorze ogólnym 1, zawierającego w części kationowej dwie grupy ( 1S,2R,5S)-(+)-mentolu połączone z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, natomiast w części anionowej anion chlorkowy, polega na tym, że 1-(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetyloimidazol, o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo (1S,2R,5S)-(+)-mentolowym w stosunku molowym 0,85-1,6 w temperaturze od 273 do 373K.
Korzystnie reakcje prowadzi się w obecności rozpuszczalnika organicznego wybranego z grupy obejmującej: toluen, eter dietylowy, heksan, heptan, chlorek metylenu, octan etylu, chloroform, aceton, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4 albo DMSO - dimetylosulfotlenek.
Czysty chlorek 1,3-di[(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowy wyizolowuje się z mieszaniny reakcyjnej. W przypadku użycia rozpuszczalnika niepolarnego, produkt reakcji czwartorzędowania wypada z mieszaniny reakcyjnej i wystarczy go ponownie przemywać rozpuszczalnikiem niepolarnym. W przypadku rozpuszczalnika polarnego najpierw odpędza się rozpuszczalnik, a pozostałość przemywa się rozpuszczalnikiem niepolarnym.
Odmiana sposobu otrzymywania optycznie czynnego symetrycznego chlorku imidazoliowego, o wzorze ogólnym 1, zawierającego w części kationowej dwie grupy ( 1S,2R,5S)-(+)-mentolu połączone z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, natomiast w części anionowej anion chlorkowy, polega na tym, że imidazol poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo (1S,2R,5S)-(+)-mentolowym w stosunku molowym 1,8-2,75 w temperaturze od 303,15 do 353,15K w obecności DMF jako rozpuszczalnika.
Czysty chlorek 1,3-di[(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowy otrzymuje się po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika, a następnie przemyciu rozpuszczalnikiem niepolarnym pozostałości.
Sposoby według wynalazku umożliwiają wytworzenie optycznie czynnego symetrycznego chlorku imidazoliowego z zadawalającą wydajnością. Jest to krystaliczny związek o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia: 398,15-400,15K. Otrzymany optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy jest prekursorem chiralnych cieczy jonowych.
PL 215 464 B1
Otrzymany optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy zawierający komponent nasyconego alkoholu cyklicznego, według wynalazku znajduje zastosowanie jako środek dezynfekcyjny. Cechę tą sprawdzono przygotowując wodny roztwór soli o stężeniu od 0,1 do 10%.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wytwarzania.
P r z y k ł a d 1
W celu wytwarzania chlorku 1,3-di[(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedsta3 wionego wzorem 1, do kolby trójszyjnej o pojemności 250 cm3, zaopatrzonej w mieszadło mechanicz3 ne oraz termometr, wprowadza się 0,85 mola 1-(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetyloimidazolu oraz 45 cm3 bezwodnego heptanu. Po dokładnym rozpuszczeniu aminy, podczas intensywnego mieszania, wkrapla się świeżo przedestylowany eter chlorometylowo(1S,2R,5S)-(+)-mentolowy z 5% nadmiarem. Reakcję prowadzi się w temperaturze 303,15K. Niemal natychmiast powstaje produkt reakcji w postaci białego osadu, który odsącza się, a następnie przemywa się kilkakrotnie eterem dietylowym i suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 95%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnika w postaci heksanu wydajność reakcji wynosi 97% oraz eteru dietylowego - 98%.
Analiza elementarna CNH i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego pozwoliła zidentyfikować otrzymany produkt.
Analiza elementarna (%) dla C25H45CIN2O2 (441,17): wartości teoretyczne: C 68,06; H 10,3; N 6,35; wartości doświadczalne: C 67,76; H 10,39; N 6,46.
Widmo 1H NMR chlorku 1,3-di[(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowego: (CDCl3, 25°C) δ [ppm] = 0,55 (d, J = 6,9 Hz, 6H); 0,88 (m, 18H); 1,27 (m, 2H); 1,47 (m, 2H); 1,63 (m, 4H); 1,98 (sept d, J1,3 = 6,9 Hz, J1,2 = 2,5 Hz, 2H); 2,11 (m, 2H); 3,40 (td, J1,3 = 10,4 Hz, J1,2 = 4,1 Hz, 2H); 5,72 i 5,94 (d, J = 10,4 Hz, 4H, AB system); 7,55 (m, 2H); 7,56 (m, 2H); 11,35 (m, 2H).
P r z y k ł a d 2
Sposób wytwarzania chlorku 1,3-di[(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 1, polega na tym, że w reaktorze rozpuszcza się 0,58 mola 1-(1S,2R,5S)-(+)3 mentoksymetyloimidazolu w 30 cm3 toluenu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,62 mola eteru chlorometylowo(1S,2R,5S)-(+)-mentolowego, uprzednio rozpuszczonego w toluenie. Reakcję prowadzi się w temperaturze 313,15K. Po 3 godzinach otrzymuje się produkt reakcji, który uzyskuje się po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Następnie symetryczny chlorek przemywa się czterokrotnie heptanem i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 93%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik octan etylu - wydajność reakcji osiąga wtedy 89%, jak również DMSO - wydajność reakcji wynosi 94%.
Analiza elementarna CNH oraz spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego symetrycznego chlorku imidazoliowego została opisana w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 3
Sposób wytwarzania chlorku 1,3-di[(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 1, polega na tym, że w kolbie trójszyjnej, zaopatrzonej w dipol magnetyczny oraz 3 termometr i chłodnicę zwrotną, rozpuszcza się 0,55 mola imidazolu w 45 cm3 DMF. Następnie dodaje się 1,3 mola eteru chlorometylowo(1S,2R,5S)-(+)-mentolowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 399,15K. Po 3 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik, a stały produkt reakcji przemywa się trzykrotnie heptanem i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 96%. Analiza elementarna CNH oraz spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego symetrycznego chlorku imidazoliowego została opisana w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 4
Reakcję otrzymywania chlorku 1,3-di[(1R,2S,5R)-(+)-mentoksymetylo]imidazoliowego zbadano w oparciu o obliczenia kwantowo-chemiczne. Podstawnik mentolowy nie bierze bezpośredniego udziału w reakcji i stanowi jedynie zawadę steryczną, dlatego w modelu teoretycznym został zastąpiony grupą metylową. Otrzymano w ten sposób chlorek 1,3-dimetoksymetyloimidazoliowy, który jest uogólnionym modelem badanych związków. W oparciu o metodę DFT z funkcjonałem X3LYP oraz bazą funkcyjną 6-31+G(d), wyznaczono geometrie i entalpie swobodne kompleksów van der Waalsa dla substratów reakcji, jej stanów przejściowych oraz produktów pośrednich. Przy obliczaniu entalpii swobodnych posłużono się przybliżonym modelem oscylatora harmonicznego i sztywnego rotatora.
PL 215 464 B1
Na tej podstawie stwierdzono, że zaproponowany mechanizm jest do przyjęcia z kinetycznego i w termodynamicznego punktu widzenia. Wpływ rozpuszczalnika został uwzględniony przez zastosowanie modelu PCM i jednoczesne włączenie jednej lub dwóch cząsteczek DMF do modelu atomowego. Wstępnie przyjęto, że reakcja ma przebieg trójetapowy: (1) atak nukleofilowy eteru chlorometylowo-metylowego na pozycję N3 imidazolu, (2) deprotonacja podstawionego imidazolu w pozycji N1, (3) kolejny atak cząsteczki eteru chlorometylowo-metylowego na pozycję N-1 produktu pośredniego. Stwierdzono, że Etapy 1 i 2 mają charakter substytucji nukleofilowej SN2 o podobnej entalpii swobodnej aktywacji - odpowiednio, 11.6 i 11.0 kcal/mol. Entalpie swobodne tych reakcji wynoszą odpowiednio -15.4 i -11.6 kcal/mol, co wskazuje na ich egzoergiczny przebieg. Widać tutaj, że podstawienie imidazolu w pozycji N-3 nie zmienia zasadniczo mechanizmu reakcji, nawet w kategoriach ilościowych. Produkt przejściowy, powstały w etapie 1, może ulegać kolejnej reakcji substytucji dzięki temu, że zostaje odprotonowany przez dwie cząsteczki DMF (rozpuszczalnika). Reakcja jest endoergiczna - jej entalpia swobodna wynosi 11.6 kcal/mol, a entalpia swobodna aktywacji wynosi 9,2 kcal/mol. Dobór rozpuszczalnika w tym przypadku nie tylko decyduje o szybkości reakcji, ale nawet o jej mechanizmie.

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy, o wzorze ogólnym 1, zawierający w części kationowej dwie grupy ( 1S,2R,5S)-(+)-mentolu połączone z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, natomiast w części anionowej anion chlorkowy.
  2. 2. Sposób wytwarzania optycznie czynnego symetrycznego chlorku imidazoliowego, o wzorze ogólnym 1, zawierającego w części kationowej dwie grupy (1S,2R,5S)-(+)-mentolu połączone z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, natomiast w części anionowej anion chlorkowy, znamienny tym, że 1-(1S,2R,5S)-(+)-mentoksymetyloimidazol, o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo(1S,2R,5S)-(+)-mentolowym w temperaturze od 273 do 373K.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w obecności rozpuszczalnika organicznego wybranego z grupy obejmującej: toluen, eter dietylowy, heksan, heptan, chlorek metylenu, octan etylu, chloroform, aceton, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4 albo DMSO - dimetylosulfotlenek.
  4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy (1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetyloimidazolu do eteru chlorometylowo( 1R,2S,5R)-(-)-mentolowego wynosi od 0,85 do 1,6.
  5. 5. Sposób wytwarzania optycznie czynnego symetrycznego chlorku imidazoliowego, o wzorze ogólnym 1, zawierającego w części kationowej dwie grupy (1S,2R,5S)-(+)-mentolu połączone z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, natomiast w części anionowej anion chlorkowy, znamienny tym, że imidazol poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo(1S,2R,5S)-(+)-mentolowym w temperaturze od 303,15 do 353,15K w obecności DMF jako rozpuszczalnika.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosunek molowy imidazolu do eteru chlorometylowo(1S,2R,5S)-(+)-mentolowego wynosi od 1,8 do 2,75.
PL398947A 2012-04-23 2012-04-23 Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania PL215464B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398947A PL215464B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398947A PL215464B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL398947A1 PL398947A1 (pl) 2012-12-17
PL215464B1 true PL215464B1 (pl) 2013-12-31

Family

ID=47392389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL398947A PL215464B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL215464B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL398947A1 (pl) 2012-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barman et al. Bulky guanidinate stabilized homoleptic magnesium, calcium and zinc complexes and their catalytic activity in the Tishchenko reaction
Baishya et al. Catalytic C–N bond formation in guanylation reaction by N-heterocyclic carbene supported magnesium (II) and zinc (II) amide complexes
Hornung et al. Bent and twisted: the electronic structure of 2-azapropenylium ions obtained by guanidine oxidation
White et al. Bis-triazolium containing macrocycles, pseudorotaxanes and interlocked structures for anion recognition
Beleaga et al. Organomercury (ii) and tellurium (ii) compounds with the “pincer” ligand 2, 6-[O (CH 2 CH 2) 2 NCH 2] 2 C 6 H 3–stabilization of an unusual organotellurium (ii) cationic species
Ji et al. Synthesis, characterization, and reaction chemistry of chiral half-sandwich ruthenium phosphaallyl complexes
Gushchin et al. Binuclear cluster complexes of molybdenum containing 2, 2′-bipyridine and 1, 10-phenanthroline: Synthesis and structure
CN121159426A (zh) 双碳二亚胺和聚碳二亚胺及其制备方法
Nielsen et al. Furan-and thiophene-functionalised bis-carbene ligands: Synthesis, silver (I) complexes, and catalysis
PL215464B1 (pl) Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania
Tomapatanaget et al. New interlocked molecules generated from a podand containing urea units and imidazolium salts using an anion template
Vagapova et al. New salt structures based on aminomethylated calix [4]-resorcinarenes and (1-hydroxyethane-1, 1-diyl) bisphosphonic acid.
EP2678344B1 (de) Cyclopropenyl-yliden stabilisierte phospheniumkationen
Yan et al. Crystallisation of inorganic salts containing 18-crown-6 from ionic liquids
JP5544892B2 (ja) 2−シアノ−1,3−ジケトネート塩の製造法及びイオン液体
PL215539B1 (pl) Symetryczny racemiczny czwartorzędowy chlorek amoniowy oraz sposób jego wytwarzania
PL215470B1 (pl) Symetryczny chiralny chlorek amoniowy oraz sposób jego wytwarzania
Dechambenoit et al. Amidinium based ionic liquids
PL215471B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe pochodne nasyconego alkoholu cyklicznego oraz sposób ich wytwarzania
Goryunov et al. (2-carbamoylethyl) bis (pentafluorophenyl) phosphine oxides: Synthesis and structure
Bartholome Investigating the Chemistry of the 9-Borataphenanthrene Anion
Walther et al. Imidazole-containing bispidine ligands: Synthesis, structure and Cu (II) complexation
Wang et al. Syntheses and structures of a class of bridged bis (amidinate) s and derivatives
PL214100B1 (pl) Protonowe imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215461B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania