PL215554B1 - Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL215554B1
PL215554B1 PL398944A PL39894412A PL215554B1 PL 215554 B1 PL215554 B1 PL 215554B1 PL 398944 A PL398944 A PL 398944A PL 39894412 A PL39894412 A PL 39894412A PL 215554 B1 PL215554 B1 PL 215554B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
imidazolium
chiral
quaternary ammonium
reaction
imidazole
Prior art date
Application number
PL398944A
Other languages
English (en)
Other versions
PL398944A1 (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 PL398944A priority Critical patent/PL215554B1/pl
Publication of PL398944A1 publication Critical patent/PL398944A1/pl
Publication of PL215554B1 publication Critical patent/PL215554B1/pl

Links

Landscapes

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

Description

Przedmiotem wynalazku są chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe, znajdujące zastosowanie jako jeden ze składników w trójskładnikowych stałych elektrolitach polimerowych oraz sposób wytwarzania chiralnych symetrycznych czwartorzędowych soli amoniowych.
Znane są z polskiego opisu patentowego nr PL 206 082 słodkie ciecze jonowe zawierające kation pirydyniowy, których wytwarzanie polega na tym, że chlorki 1-alkoksymetylo-3-hydroksypirydyniowe poddaje się reakcji z sacharynianem sodu lub acesulfamem potasu w stosunku molowym 1:3, w temperaturze od 293 do 333 K w środowisku wodnym. Obecność grupy hydroksylowej w pozycji 3 w kationie pirydyniowym powoduje, że sacharyniany i acesulfamy 1-alkoksymetylo-3-hydroksypirydyniowe ulegają utlenieniu ozonem w środowisku wodnym.
Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe będące przedmiotem wynalazku, nie zostały dotychczas opisane w literaturze.
Istotę wynalazku stanowią chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej dwie grupy (1R,2S,5R)-(-)-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 atom siarki, taki jak: acesulfamowy, sacharynianowy, wodorosiarczanowy(VI) lub tiocyjanianowy.
Struktury nowych połączeń charakteryzują się sześcioma chiralnymi centrami, które są zlokalizowane na kationie.
Sposób otrzymywania chiralnych symetrycznych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej dwie grupy (1R,2S,5R)-(-)-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 atom siarki, taki jak: acesulfamowy, sacharynianowy, wodorosiarczanowy(VI) lub tiocyjanianowy, według wynalazku polega na tym, że symetryczny chiralny chlorek 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowy, o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji z solami organicznymi lub nieorganicznymi, zawierającymi atom siarki, wybranymi z grupy obejmującej: acesulfam potasu, sacharynian sodu, wodorosiarczan(VI) sodu lub tiocyjanian potasu, użytymi w stosunku bliskim równomolowemu, korzystnie równym od 0,85 do 1,45 w temperaturze od 273 do 373 K, w obecności rozpuszczalnika organicznego lub w wodzie.
Korzystnie rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: toluen, eter dietylowy, heksan, heptan, chlorek metylenu DMSO - dimetylosulfotlenek, DMF - dimetyloformamid, chloroform, aceton, octan etylu, THF - tetrahydrofuran lub alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4.
Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie chiralnych symetrycznych czwartorzędowych soli amoniowych z zadawalającą wydajnością. Są to ciała stałe o stosunkowo niskich temperaturach topnienia, nieprzekraczających 373,15 K, należące do chiralnych symetrycznych cieczy jonowych. Równowaga hydrofilowo-hydrofobowa (HLB) nowych optycznie czynnych związków jest przesunięta w kierunku zdecydowanej dominacji fragmentów hydrofobowych cząsteczki.
Struktury chiralnych symetrycznych czwartorzędowych soli amoniowych z anionem zawierającym atom siarki, według wynalazku, znajdują zastosowanie jako jeden ze składników w stałych elektrolitach polimerowych. Cechę tą sprawdzono otrzymując trójskładnikowe stałe elektrolity polimerowe typu: polimer + sól amoniowa + wysokowrzący rozcieńczalnik. Otrzymane stałe elektrolity miały przewodnictwo w zakresie ok. 7-11 mS/cm (wystarczające do praktycznych zastosowań) i w przypadku obu soli przewyższało ono przewodnictwo wyjściowej soli amoniowej. Największe przewodnictwo uzyskano dla stałego elektrolitu zawierającego 20% polimeru, 45% mieszaniny PC + EC oraz 35% acesulfamu amoniowego (2,5-krotny wzrost przewodnictwa w stosunku do wyjściowego acesulfamu).
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wytwarzania.
P r z y k ł a d 1
W celu wytwarzania acesulfamu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego przed3 stawionego wzorem 3, do kolby trójszyjnej o pojemności 250 cm3 wprowadza się 0,75 mola chlorku 3
1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego i 25 cm3 DMSO. Następnie dodaje się 0,75 mola acesulfamu potasu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 303 K przez 24 godziny. Następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt w postaci ciała stałego przemywa się trzykrotnie heptanem. Wydajność reakcji wynosi 95,5%.
PL 215 554 B1
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik DMF - wydajność reakcji wynosi 97%.
Analiza elementarna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzają strukturę otrzymanego acesulfamu.
Analiza elementarna (%) dla C29H49N3O6S (567,91):
wartości teoretyczne: C 61,33; H 8,71; N 7,40;
wartości doświadczalne: C 61,33; H 8,79; N 7,28.
1
Widmo 1H NMR acesulfamu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego:
(CDCI3, 25°C) δ [ppm] = 0,53 (d, J = 7,0 Hz, 6H); 0,88 (m, 18H); 1,27 (m, 2H); 1,40 (m, 2H); 1,62 (m, 4H); 1,97 (sept d, J1,3 = 6,9 Hz, J1,3 = 2,5 Hz, 2H); 2,04 (m, 3H); 2,20 (m, 2H); 3,36 (td, J1,3 = 10,6 Hz, J1,2 = 4,3 Hz, 2H); 5,48 (m, 1H); 5,65 oraz 5,87 (d, J = 10,6 Hz, 4H, AB system); 7,42 (m, 1H); 7,43 (m, 1H); 10,73 (m, 1H).
P r z y k ł a d 2
Sposób wytwarzania acesulfamu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 3, polega na tym, że w szklanym naczyniu rozpuszcza się 0,55 mola chlorku 3
1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego w 30 cm3 chloroformu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,59 mola acesulfamu potasu, w formie roztworu chloroformowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 293 K. Po 3 godzinach otrzymuje się produkt reakcji wymiany, w postaci ciała stałego, który uzyskuje się, po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Następnie acesulfam przemywa się czterokrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 98%.
W podobny sposób przeprowadza się reakcję używając jako rozpuszczalnik octan etylu - wydajność reakcji wynosi 97% albo chlorek metylenu - wydajność reakcji wynosi 97%.
Analiza elementarna CNH i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego acesulfamu imidazoliowego zostały opisane w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 3
Sposób wytwarzania sacharynianu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 4, polega na tym, że w kolbie, zaopatrzonej w dipol magnetyczny, rozpusz3 cza się 0,65 mola chlorku 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego w 50 cm3 heptanu. Następnie dodaje się 0,65 mola sacharynianu sodu, w formie roztworu heptanowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej (298 K). Po 6 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji przemywa się trzykrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 92%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik eter dietylowy wydajność reakcji wynosi 95% albo heksan - wydajność reakcji wynosi 99%.
Analiza elementarna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzają strukturę otrzymanego sacharynianu.
Analiza elementarna (%) dla C32H49N3O5S (587,94):
wartości teoretyczne: C 65,37; H 8,42; N 7,17;
wartości doświadczalne: C 65,29; H 8,30; N 7,29.
ή
Widmo 1H NMR sacharynianu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego: (CDCI3, 25°C) δ [ppm] = 0,55 (d, J = 7,0 Hz, 6H); 0,89 (m, 18H); 1,29 (m, 4H); 1,60 (m, 4H); 2,00 (m, 2H); 2,15 (m, 2H); 3,41 (td, J13 = 10,5 Hz, J1,2 = 4,2 Hz, 2H); 5,73 oraz 5,97 (d, J = 10,6 Hz, 4H, AB system); 7,45 (m, 2H); 7,58 (m, 2H); 7,79 (m, 2H); 10,84 (m, 1H).
P r z y k ł a d 4
Sposób wytwarzania sacharynianu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 4, polega na tym, że w kolbie okrągłodennej, zaopatrzonej w dipol magnetyczny oraz termometr, rozpuszcza się 0,50 mola chlorku 1,3-di(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymety3 lo]imidazoliowego w 30 cm3 propanolu. Następnie dodaje się 0,55 mola sacharynianu sodu, w formie roztworu alkoholowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 273 K. Po 4 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik, a ciekły produkt reakcji suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 92%.
PL 215 554 B1
W podobny sposób przeprowadza się reakcję używając jako rozpuszczalnik inne alkohole alifatyczne: metanol - wydajność reakcji wynosi 94%, etanol - wydajność reakcji wynosi 98%, butanol wydajność reakcji wynosi 89%, jak również aceton - wydajność reakcji wynosi 96%.
Analiza elementarna CNH i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego otrzymanego sacharynianu imidazoliowego zostały opisane w przykładzie 3.
P r z y k ł a d 5
Sposób wytwarzania wodorosiarczanu(VI) 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 5, polega na tym, że w kolbie dwuszyjnej zaopatrzonej w termometr i mieszadło mechaniczne, umieszcza się 0,55 mola chlorku 1,3-di[(1 R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imi3 dazoliowego oraz 35 cm3 toluenu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,51 mola wodorosiarczanu sodu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 373 K. Po 3 godzinach mieszaninę poreakcyjną przenosi się do lodówki i pozostawia na dwie doby. Otrzymuje się produkt reakcji wymiany, w postaci ciała stałego, po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Wodorosiarczan(VI) imidazoliowy przemywa się trzykrotnie wodą destylowaną i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 95%. W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik THF - wydajność reakcji wynosi 94%.
Zawartość wodorosiarczanu(VI) imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871-1: 2010, wyniosła 99,5%. Analiza elementarna potwierdziła strukturę otrzymanego wodorosiarczanu(VI) 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla C25H46N2O6S (502,83):
wartości teoretyczne: C 59,71; H 9,24; N 5,57;
wartości doświadczalne: C 59,83; H 9,20; N 5,51.
P r z y k ł a d 6
Sposób wytwarzania tiocyjanianu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego przedstawionego wzorem 6, polega na tym, że w szklanym naczyniu umieszcza się 0,58 mola chlorku 3
1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego oraz 25 cm3 H2O. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,59 mola tiocyjanianu potasu w postaci alkoholowego roztworu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 293 K. Otrzymuje się produkt reakcji wymiany, po uprzedniej ekstrakcji. Ostatecznie produkt suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 96%.
Zawartość tiocyjanianu imidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871-2: 2010, wyniosła 97%.
Analiza elementarna potwierdziła strukturę otrzymanego tiocyjanianu 1,3-di[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla C26H45N3O2S (463,84):
wartości teoretyczne: C 67,32; H 9,80; N 9,06;
wartości doświadczalne: C 67,21; H 9,95; N 9,20.

Claims (4)

1. Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej dwie grupy (1R,2S,5R)-(-)-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 atom siarki, taki jak: acesulfamowy, sacharynianowy, wodorosiarczanowy(VI) lub tiocyjanianowy.
2. Sposób wytwarzania chiralnych symetrycznych czwartorzędowych soli amoniowych o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej dwie grupy (1R,2S,5R)-(-)-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 atom siarki, taki jak: acesulfamowy, sacharynianowy, wodorosiarczanowy(VI) lub tiocyjanianowy, znamienny tym, że symetryczny chiralny chlorek 1,3-di(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowy, o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji z solami organicznymi lub nieorganicznymi, zawierającymi atom siarki, wybranymi z grupy obejmującej: acesulfam potasu, sacharynian sodu, wodorosiarczan(VI) sodu lub
PL 215 554 B1 tiocyjanian potasu, w temperaturze od 273 do 373 K, w obecności rozpuszczalnika organicznego lub w wodzie.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: toluen, eter dietylowy, heksan, heptan, chlorek metylenu DMSO - dimetylosulfotlenek, DMF - dimetyloformamid, chloroform, aceton, octan etylu, THF - tetrahydrofuran lub alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy chlorku 1,3-di[((1R,2S,5R))-(-)-mentoksymetylo]imidazoliowego do soli organicznych lub nieorganicznych, zawierających atom siarki wynosi od 0,85 do 1,45.
PL398944A 2012-04-23 2012-04-23 Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania PL215554B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398944A PL215554B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398944A PL215554B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL398944A1 PL398944A1 (pl) 2012-12-17
PL215554B1 true PL215554B1 (pl) 2013-12-31

Family

ID=47392386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL398944A PL215554B1 (pl) 2012-04-23 2012-04-23 Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL215554B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL398944A1 (pl) 2012-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2537587C (en) Superhigh purity ionic liquid
KR100958876B1 (ko) 다양한 극성/비극성 용매 혼화성 이온성 액체 및 그의제조방법
EP2610250B1 (en) Method for producing a methylene disulfonate compound
EP4444695A1 (en) Processes for producing high-purity n, n-dialkyl perfluoroalkyl sulfonamide
WO2017090346A1 (ja) ケイ素含有スルホン酸塩
PL215554B1 (pl) Chiralne symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
KR102098726B1 (ko) 이온 액체
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
WO2015049239A1 (en) Process for the synthesis of fluoralkyl sulfonate salts
PL215473B1 (pl) Chiralne czwartorzędowe sole imidazoliowe oraz sposób ich wytwarzania
PL214112B1 (pl) Slodkie ciecze jonowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania
PL215476B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215465B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania
PL214100B1 (pl) Protonowe imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215556B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe o charakterze cieczy jonowych oraz sposób ich wytwarzania
PL214826B1 (pl) 4-Benzylo-4-(2-hydroksyetylo)morfoliniowe ciecze jonowe z anionem alkilokarboksylanowym nasyconym oraz sposób ich otrzymywania
PL215461B1 (pl) Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania
PL215555B1 (pl) Symetryczne związki heterocykliczne o charakterze cieczy jonowych oraz sposób ich wytwarzania
PL214099B1 (pl) Protonowe optycznie czynne slodkie imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215462B1 (pl) Optycznie czynne chiralne ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania
PL215469B1 (pl) Symetryczne związki powierzchniowo czynne pochodne chiralnego mentolu oraz sposób ich wytwarzania
PL215472B1 (pl) Optycznie czynne symetryczne sole imidazolowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania
PL214098B1 (pl) Ciecze jonowe pochodne racemicznego mentolu oraz sposób ich wytwarzania
PL212810B1 (pl) Cyklaminiany 1,3-dialkiloimidazoliowe oraz sposób wytwarzania cyklaminianów 1,3-dialkiloimidazoliowych
PL215474B1 (pl) Achiralne symetryczne sole imidazoliowe pochodne jednopierścieniowego terpenu oraz sposób ich wytwarzania