PL215465B1 - Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL215465B1
PL215465B1 PL398943A PL39894312A PL215465B1 PL 215465 B1 PL215465 B1 PL 215465B1 PL 398943 A PL398943 A PL 398943A PL 39894312 A PL39894312 A PL 39894312A PL 215465 B1 PL215465 B1 PL 215465B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
iii
nitrate
imidazolium
nitrogen atom
achiral
Prior art date
Application number
PL398943A
Other languages
English (en)
Other versions
PL398943A1 (pl
Inventor
Joanna Feder-Kubis
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 PL398943A priority Critical patent/PL215465B1/pl
Publication of PL398943A1 publication Critical patent/PL398943A1/pl
Publication of PL215465B1 publication Critical patent/PL215465B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są symetryczne, czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego, znajdujące zastosowanie, jako jeden ze składników w trójskładnikowych stałych elektrolitach polimerowych oraz sposób wytwarzania symetrycznych czwartorzędowych soli imidazoliowych pochodnych achiralnego alkoholu monoterpenowego.
Z polskiego zgłoszenia patentowego nr PL392038 znane są heksacyjanożelaziany(III) triamoniowe, mające zastosowanie, jako barwnik do lakierów, papieru oraz jako impregnat, których wytwarzanie polega na tym, że halogenki amoniowe rozpuszczone w wodzie, miesza się z roztworem wodnym heksacyjanożelazianu(III) potasu lub sodu, w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 3:1 do 5:1, korzystnie w stosunku 3,3:1, w temperaturze 293-363K, korzystnie 303K, w czasie co najmniej 2 minut, następnie stały produkt oddziela się mechanicznie lub przez ekstrakcję od mieszaniny poreakcyjnej i kilkakrotnie przemywa wodą.
Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego, będące przedmiotem wynalazku nie zostały dotychczas opisane w literaturze.
Istotę wynalazku stanowią symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego, o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej dwie grupy (±)-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 oznaczony symbolem X anion zawierający co najmniej jeden atom azotu, taki jak: heksacyjanożelazianowy(III), dicyjanoimidkowy, azotanowy(V) lub azotanowy(III).
Struktury nowych połączeń charakteryzują się sześcioma chiralnymi centrami, które są zlokalizowane na kationie.
Sposób otrzymywania symetrycznych czwartorzędowych soli imidazoliowych, pochodnych achiralnego alkoholu monoterpenowego, o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej dwie grupy (±)-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 oznaczony symbolem X anion zawierający co najmniej jeden atom N, taki jak: heksacyjanożelazianowy(III), dicyjanoimidkowy, azotanowy(V) lub azotanowy(III), polega na tym, że chlorek 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowy, o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji z solami organicznymi lub nieorganicznymi, zawierającymi co najmniej jeden atom azotu, wybranymi z grupy obejmującej: heksacyjanożelazian(III) potasu, dicyjanoimidek sodu, azotan(V) potasu lub azotan(III) potasu, użytymi w stosunku bliskim równomolowemu, korzystnie równym od 0,8 do 1,5 w temperaturze od 273 do 373K, w obecności rozpuszczalnika organicznego lub w wodzie.
Korzystnie rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: toluen, chlorek metylenu, DMSO - dimetylosulfotlenek, DMF - dimetyloformamid, octan etylu, THF - tetrahydrofuran, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4, eter dietylowy, heksan, heptan, chloroform lub aceton.
Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie symetrycznych czwartorzędowych soli imidazoliowych, pochodnych achiralnego alkoholu monoterpenowego, zawierających w części kationowej dwie grupy (±)-mentolu oraz w części anionowej anion zawierający co najmniej jeden atom azotu, w wyniku reakcji anionu chlorkowego na inny anion organiczny lub nieorganiczny z satysfakcjonującą wydajnością. Związki te ze względu na niskie temperatury topnienia (poniżej 373K) należą do cieczy jonowych. Gęstości otrzymanych ciekłych związków, wyznaczone w temperaturze 303,15K, mieszczą 3 się w przedziale 1,15 do 1,5 g/cm3. Nowe symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, rozpuszczają dobrze związki organiczne.
Struktury symetrycznych czwartorzędowych soli imidazoliowych z anionem zawierającym atom azotu, według wynalazku, znajdują zastosowanie jako jeden ze składników w stałych elektrolitach polimerowych. Cechę tą sprawdzono otrzymując trójskładnikowe stałe elektrolity polimerowe typu: polimer + sól imidazoliowa + wysokowrzący rozcieńczalnik. Otrzymane stałe elektrolity miały przewodnictwo w zakresie ok. 8-11 mS/cm (wystarczające do praktycznych zastosowań) i w przypadku obu soli przewyższało ono przewodnictwo wyjściowej soli amoniowej. Największe przewodnictwo uzyskano dla stałego elektrolitu zawierającego 25% polimeru, 40% mieszaniny PC + EC oraz 35% heksacyjanożelazianu(III) imidazoliowego.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wytwarzania.
PL 215 465 B1
P r z y k ł a d 1
W celu wytwarzania heksacyjanożelazianu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 3, w kolbie zaopatrzonej w dipol magnetyczny, rozpuszcza się 0,5 mola chlorku 3
1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego w 50 cm3 eteru dietylowego. Następnie dodaje się 0,55 mola heksacyjanożelazianu(III) potasu, w formie roztworu eterowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej. Po 4 godzinach wydziela się produkt z mieszaniny reakcyjnej w postaci ciała stałego, który dekantuje się, a następnie przemywa wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 97%.
W podobny sposób przeprowadza się reakcję używając jako rozpuszczalnik heksan - wydajność reakcji wynosi 98% albo heptan - wydajność reakcji wynosi 95%.
Zawartość heksacyjanożelazianu(III) imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871-1 : 2010, wyniosła 97%.
Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziła strukturę otrzymanego heksacyjanożelazianu(III).
Widmo 13C NMR heksacyjanożelazianu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylojimidazoliowego: (CDCI3, 25°C) δ [ppm] = 15,7; 20,9; 22,1; 22,8; 25,4; 31,0; 34,1; 40,2; 47,8; 77,5; 80,0; 121,0; 136,2.
P r z y k ł a d 2
Sposób wytwarzania heksacyjanożelazianu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 3, polega na tym, że w kolbie zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, rozpusz3 cza się 0,5 mola chlorku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego w 45 cm3 wody. Następnie dodaje się 0,55 mola heksacyjanożelazianu(III) potasu, uprzednio rozpuszczonego w wodzie. Reakcję prowadzi się w temperaturze 303K. Po 3 godzinach pojawia się produkt w mieszaninie reakcyjnej w postaci ciała stałego, który dekantuje się, a następnie przemywa się czterokrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 98%.
Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego heksacyjanożelazianu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego, jak również zawartość heksacyjanożelazianu(III) imidazoliowego w produkcie zostały opisane w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 3
Sposób wytwarzania dicyjanoimidku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 4, polega na tym, że w kolbie reakcyjnej zaopatrzonej w dipol magnetyczny, rozpuszcza 3 się 0,5 mola chlorku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego w 55 cm3 metanolu. Następnie dodaje się 0,52 mola dicyjanoimidku sodu, w formie roztworu alkoholowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 288K przez 24 h. Następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a ciekły produkt reakcji po ekstrakcji w układzie woda - chloroform, suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 97%.
W podobny sposób przeprowadza się reakcję używając jako rozpuszczalnik etanol - wydajność reakcji wynosi 98%, propanol - wydajność reakcji wynosi 95% albo butanol - wydajność reakcji wynosi 94%.
Zawartość dicyjanoimidku imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871-2 : 2010, wyniosła 99%.
Analiza elementarna potwierdziła strukturę otrzymanego dicyjanoimidku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla C27H45N5O2 (471,77): wartości teoretyczne: C 68,73; H 9,63; N 14,85; wartości doświadczalne: C 68,79; H 9,64; N 14,72.
P r z y k ł a d 4
W celu wytwarzania azotanu(V) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 5, w szklanym naczyniu umieszcza się 0,5 mola chlorku 1,3-di[(±)-mentoksy3 metylo]imidazoliowego oraz 40 cm3 octanu etylu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,57 mola azotanu(V) potasu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 273K. Po 24 godzinach otrzymuje się ciekły, hydrofilowy produkt reakcji wymiany, który ekstrahuje się trzykrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 97%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik THF - wydajność reakcji wynosi 95%.
Analiza elementarna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzają strukturę otrzymanego azotanu(V).
PL 215 465 B1
Analiza elementarna (%) dla C25H45N3O5 (467,73): wartości teoretyczne: C 64,19; H 9,72; N 8,99; wartości doświadczalne: C 64,23; H 9,75; N 8,93.
Widmo 13C NMR azotanu(V) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego: (CDCl3, 25°C) δ [ppm] = 15,7; 21,0; 22,2; 22,85; 25,5; 31,2; 34,1; 40,3; 47,8; 77,1; 80,15; 121,5; 138,15.
P r z y k ł a d 5
Sposób wytwarzania azotanu(V) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 5, polega na tym, że w kolbie, zaopatrzonej w dipol magnetyczny, rozpuszcza się 0,6 mola 3 chlorku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego w 50 cm3 toluenu. Następnie dodaje się 0,67 mola azotanu(V) potasu, uprzednio rozpuszczonego w toluenie. Reakcję prowadzi się w temperaturze 373K. Po 3 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik, a ciekły produkt reakcji suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 95%.
W podobny sposób przeprowadza się reakcję używając jako rozpuszczalnik DMSO - wydajność reakcji wynosi 92% oraz DMF - wydajność reakcji wynosi 96%.
Analiza elementarna CNH oraz spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego azotanu(V) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego zostały opisane w przykładzie 4.
P r z y k ł a d 6
Sposób wytwarzania azotanu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 6, polega na tym, że do reaktora zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, wprowadza się 3
0,55 mola chlorku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego oraz 60 cm3 chloroformu. Następnie dodaje się 0,59 mola azotanu(III) potasu. Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej. Po odparowaniu rozpuszczalnika, ciekły produkt reakcji suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 98%.
W podobny sposób przeprowadza się reakcję używając jako rozpuszczalnik aceton - wydajność reakcji wynosi 99%.
Analiza elementarna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzają strukturę otrzymanego azotanu(III).
Analiza elementarna (%) dla C25H45N3O4 (451,73): wartości teoretyczne: C 66,47; H 10,06; N 9,30; wartości doświadczalne: C 66,40; H 10,17; N 9,31.
Widmo 1H NMR azotanu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego: (CDCl3, 25°C) δ [ppm] = 0,54 (d, J = 6,9 Hz, 6H); 0,87 (m, 18H); 1,27 (m, 2H); 1,41 (m, 2H); 1,64 (m, 4H); 2,00 (m, 4H); 3,37 (td, J1,3 = 10,6 Hz, J1,2 = 4,1 Hz, 2H); 5,60 oraz 5,73 (d, J = 10,5 Hz, 4H, AB system); 7,51 (m, 2H); 10,55 (m, 1H, H11).
P r z y k ł a d 7
W celu wytwarzania azotanu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 6, w naczyniu szklanym rozpuszcza się 0,5 mola chlorku 1,3-di[(±)-mentoksy3 metylo]imidazoliowego w 50 cm3 chlorku metylenu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,58 mola azotanu(III) potasu, uprzednio rozpuszczonego w chlorku metylenu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 273K. Po 5 godzinach otrzymuje się produkt reakcji wymiany, w postaci cieczy jonowej, który uzyskuje się, po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Następnie azotanu(III) przemywa się wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 98%. Analiza elementarna CNH oraz spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego azotanu(III) 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego zostały opisane w przykładzie 6.

Claims (4)

1. Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego, o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej dwie grupy (±)-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 oznaczony symbolem X anion zawierający co najmniej jeden atom azotu, taki jak: heksacyjanożelazianowy(III), dicyjanoimidkowy, azotanowy(V) lub azotanowy(III).
2. Sposób wytwarzania symetrycznych czwartorzędowych soli imidazoliowych, pochodnych achiralnego alkoholu monoterpenowego, o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej
PL 215 465 B1 dwie grupy (±)-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 oznaczony symbolem X anion zawierający co najmniej jeden atom azotu, taki jak: heksacyjanożelazianowy(III), dicyjanoimidkowy, azotanowy(V) lub azotanowy(III), znamienny tym, że chlorek 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowy, o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji z solami organicznymi lub nieorganicznymi, zawierającymi co najmniej jeden atom azotu, wybranymi z grupy obejmującej: heksacyjanożelazian(III) potasu, dicyjanoimidek sodu, azotan(V) potasu lub azotan(III) potasu, w temperaturze od 273 do 373K, w obecności rozpuszczalnika organicznego lub w wodzie.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: toluen, chlorek metylenu, DMSO - dimetylosulfotlenek, DMF - dimetyloformamid, octan etylu, THF - tetrahydrofuran, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4, eter dietylowy, heksan, heptan, chloroform lub aceton.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy chlorku 1,3-di[(±)-mentoksymetylo]imidazoliowego do soli organicznych lub nieorganicznych, zawierających co najmniej jeden atom azotu wynosi od 0,8 do 1,5.
PL398943A 2012-04-23 2012-04-23 Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania PL215465B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398943A PL215465B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398943A PL215465B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL398943A1 PL398943A1 (pl) 2012-12-17
PL215465B1 true PL215465B1 (pl) 2013-12-31

Family

ID=47392385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL398943A PL215465B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL215465B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL398943A1 (pl) 2012-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7880024B2 (en) Ionic liquids miscible with various polar/non-polar solvents and method of preparing the same
US7253289B2 (en) One-step process for the preparation of halide-free hydrophobic salts
KR20060105452A (ko) 초고순도 이온성 액체
Lethesh et al. Base stable quaternary ammonium ionic liquids
US20050065020A1 (en) Ionic liquids containing secondary hydroxyl-groups and a method for their preparation
WO2017090346A1 (ja) ケイ素含有スルホン酸塩
PL215465B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania
KR102098726B1 (ko) 이온 액체
JP2004262897A (ja) 4級アンモニウム系常温溶融塩及び製造法
JP2004262896A (ja) 4級アンモニウム系常温溶融塩及び該化合物の製造法
PL215473B1 (pl) Chiralne czwartorzędowe sole imidazoliowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215554B1 (pl) Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215476B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
PL214100B1 (pl) Protonowe imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215462B1 (pl) Optycznie czynne chiralne ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL220135B1 (pl) Protonowe ciecze jonowe z kationem (2-chloroalkilo)dietyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania
PL214834B1 (pl) Octany cykloheksyloamoniowe i sposób ich wytwarzania
PL225664B1 (pl) Protonowe ciecze jonowe z kationem 1-(2-chloroetylo)pirolidyniowym oraz sposób ich otrzymywania
Bejan The Strong NH Acid Bis [bis (pentafluoroethyl) phosphinyl] imide, H [(C2F5) 2P (O)} 2N] Salts and Ionic Liquids
PL215555B1 (pl) Symetryczne związki heterocykliczne o charakterze cieczy jonowych oraz sposób ich wytwarzania
PL214112B1 (pl) Slodkie ciecze jonowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania
PL215472B1 (pl) Optycznie czynne symetryczne sole imidazolowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania
PL215471B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe pochodne nasyconego alkoholu cyklicznego oraz sposób ich wytwarzania
PL215556B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe o charakterze cieczy jonowych oraz sposób ich wytwarzania
TW201536719A (zh) 離子性化合物之製造方法