PL218016B1 - Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym - Google Patents

Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym

Info

Publication number
PL218016B1
PL218016B1 PL404856A PL40485611A PL218016B1 PL 218016 B1 PL218016 B1 PL 218016B1 PL 404856 A PL404856 A PL 404856A PL 40485611 A PL40485611 A PL 40485611A PL 218016 B1 PL218016 B1 PL 218016B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
carbon atoms
bonds
saturated
chain length
mpa
Prior art date
Application number
PL404856A
Other languages
English (en)
Other versions
PL404856A1 (pl
Inventor
Juliusz Pernak
Roksana Kordala
Mariusz Kot
Andrzej Rogala
Agata Sznajdrowska
Original Assignee
Politechnika Poznanska
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 Poznanska filed Critical Politechnika Poznanska
Priority to PL404856A priority Critical patent/PL218016B1/pl
Publication of PL404856A1 publication Critical patent/PL404856A1/pl
Publication of PL218016B1 publication Critical patent/PL218016B1/pl

Links

Landscapes

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

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym.
Kwas propionowy po raz pierwszy opisany został w roku 1844 przez Johanna Gottlieba. Wydzielono go spośród produktów rozkładu cukru trzcinowego. Nazwa związku pochodzi od greckich słów: „protos oznaczającego pierwszy oraz „pion oznaczającego „tłuszcz, ponieważ był wówczas najkrótszym kwasem karboksylowym, który przejawiał niektóre właściwości kwasów tłuszczowych. Cechami wspólnymi dla kwasu propionowego i dłuższych kwasów tłuszczowych są: powstawanie warstwy olejowej wytrącającej się z wody, a także tworzenie soli potasowej lub sodowej, będącej mydłem.
W przemyśle kwas propionowy wytwarzany jest przez hydrokarboksylowanie etylenu na katalizatorze. Związek ten otrzymuje się również przez utlenianie aldehydu propionowego, w obecności katalizatora w łagodnych warunkach, temperatura od 40 do 50°C.
Kwas propionowy obecny jest również w organizmie człowieka. Powstaje na drodze działalności bakterii należących do rodzaju Propionibacterium, które wytwarzają kwas propionowy w toku fermentacji propionowej. Substratem dla drobnoustrojów są cukry, błonnik lub pektyny. W ciele człowieka kwas propionowy korzystnie oddziałuje na równowagę kwasowo-zasadową całego organizmu.
Dużą zaletą obecności kwasu propionowego w organizmie człowieka jest to, iż jego obecność sprzyja hamowaniu syntezy cholesterolu. [N. Η. T. Nguyen, C. Morland, S. Villa Gonzalez, F. Rise, J. Storm-Mathisen, V. Gundersen, B. Kassel, Journal of Neurochemistry, 2007, 101(3), 806-814]. Wykazano ponadto, że kwas propionowy obniża zawartość kwasów tłuszczowych w wątrobie i osoczu krwi, zmniejsza także łaknienie i wywiera działanie immunosupresyjne. Najnowsze źródła podają, że poprawia on wrażliwość tkanek miękkich na insulinę.
W literaturze opisana jest aktywność kwasu propionowego wobec drobnoustrojów chorobotwórczych. Związek ten w ilości od 0,1 do 1% hamuje rozwój pleśni, bakterii i drożdży. Z tego powodu wykorzystywany jest jako konserwant do zabezpieczania żywności przeznaczonej dla ludzi jak i jako składnik pasz dla zwierząt. Podobnie jak kwas propionowy, szeroko stosowane są jego sole, zwłaszcza sodowa i potasowa, głównie jako konserwanty żywności. Propionian sodu szczególnie aktywny jest wobec szczepów bakterii Bacillus mesentericus i Bacillus subtilis, zapobiega także rozwojowi pleśni. Konserwant ten jest bezpieczny dla środowiska i szybko ulega biodegradacji. Jego obecność w żywności może być korzystna w celu zapobiegania otyłości i cukrzycy.
Kwas propionowy ma ponadto szerokie zastosowanie w produkcji środków piorących, przemyśle farmaceutycznym, przemyśle tworzyw sztucznych, produkcji środków ochrony roślin, produkcji barwników oraz hodowli zwierząt jako składnik pasz.
Mając na uwadze korzystne działanie kwasu propionowego oraz jego soli nieorganicznych postanowiono zamienić kation nieorganiczny na duży kation o charakterze organicznym. Taka kombinacja pozwoliła na połączenie biologicznej aktywności właściwości kationu amoniowego oraz właściwości anionu propionianowego.
Otrzymano związki jonowe, których temperatury topnienia były niższe od temperatury wrzenia wody. Są to amoniowe ciecze jonowe z anionem propionianowym. Opracowano dla nich sposoby syntezy oraz bardzo skuteczne sposoby wyodrębniania czystego produktu z mieszaniny poreakcyjnej.
Sposoby opisane w tym zgłoszeniu pozwalają na uzyskanie cieczy jonowych z dużą wydajnością, sięgającą 99% oraz czystością powyżej 98%.
Związki te wykorzystano następnie jako środki myjące i dezynfekujące, zarówno metale, polimery, szkło, a także kamień naturalny.
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania i oczyszczania amoniowych cieczy jonowych z anionem propionianowym. Jako przykładowe związki wymienić można:
- propionian didecylodimetyloamoniowy,
- propionian benzalkonioniowy,
- propionian cocotrimetyloamoniowy,
- propionian tallowtrimetyloamoniowy,
- propionian soyatrimetyloamoniowy,
- propionian oleyltrimetyloamoniowy.
Nazwy zwyczajowe podstawników coco, tallow, uwodorniony tallow, soya oraz oleyl oznaczają:
PL 218 016 B1 • coco - oznacza mieszaninę grup alkilowych o następującym składzie: osiem atomów węgla (5%), dziesięć atomów węgla (6%), dwanaście atomów węgla (50%), czternaście atomów węgla (19%), szesnaście atomów węgla (10%) oraz osiemnaście atomów węgla (10%), • tallow - oznacza mieszaninę grup alkilowych o następującym składzie: dwanaście atomów węgla (1%), czternaście atomów węgla (4%), szesnaście atomów węgla (31%) oraz osiemnaście atomów węgla (64%), w grupach alkilowych znajdują się wiązania podwójne, • uwodorniony tallow (hydrogenated tallow) - oznacza mieszaninę grup alkilowych o następującym składzie: dwanaście atomów węgla (1%), czternaście atomów węgla (4%), szesnaście atomów węgla (31%) oraz osiemnaście atomów węgla (64%), • soya - oznacza mieszaninę grup alkilowych o następującym składzie: czternaście atomów węgla (1%), szesnaście atomów węgla (15%) oraz osiemnaście atomów węgla (84%), w grupach alkilowych znajdują się wiązania podwójne, • oleyl - oznacza mieszaninę podstawników nienasyconych zawierającą: dwanaście atomów węgla (5%), czternaście atomów węgla (1%), szesnaście atomów węgla (14%) oraz osiemnaście atomów węgla (80%), w grupach alkilowych znajdują się wiązania podwójne.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym o wzorze:
1 gdzie R1 oznacza benzyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, bądź zawierający jedno lub kilka wiązań nie2 nasyconych, a R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, bądź zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, polegający na tym, że do reaktora ciśnieniowego wprowadza się czwartorzędowe halogenki amoniowe o wzorze:
1 w którym R1 oznacza benzyl, podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, bądź zawierający jedno lub kilka wiązań nie2 nasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, w ilości 1 mola, 1 mol wodorotlenku sodu, lub potasu, lub litu oraz rozpuszczalnik, korzystnie metanol, następnie reaktor ogrzewa się do temperatury od 303K do 403K, korzystnie 373K, przy ciśnieniu od 0,5 MPa do 3 MPa, korzystnie 2 MPa, dalej wprowadza się pary kwasu propionowego do momentu, gdy wprowadzanie kolejnej porcji kwasu spowoduje wzrost ciśnienia w reaktorze, podnosi się temperaturę od 393K do 434K, korzystnie 413K i kontynuuje dozowanie gazowego kwasu propionowego, koniec dozowania następuje w momencie, gdy kolejna porcja kwasu powoduje wzrost ciśnienia w reaktorze, następnie odprowadza się gazy, a pozostałość ochładza się do temperatury otoczenia.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• zaproponowane metody pozwalają na uzyskanie wysokiej wydajności syntezy amoniowych cieczy jonowych z anionem propionianowym, • pozwalają na wytwarzanie cieczy jonowych przy bardzo niskich kosztach surowcowych produkcji,
PL 218 016 B1 • sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem propionianowym według wynalazku nie wymaga wysokich nakładów energetycznych, • przedstawiono zoptymalizowany sposób wytwarzania z możliwością zawracania rozpuszczalnika, • uzyskiwane związki posiadają wysoką czystość i niską zawartość wody, • przedstawiono sposób oczyszczania z możliwością regeneracji membran oczyszczających, • uzyskanie efektywnego i energooszczędnego sposobu oczyszczania amoniowych cieczy jonowych z anionem propionianowym.
Sposób otrzymywania i oczyszczania amoniowych cieczy jonowych z anionem propionianowym ilustruje poniższy przykład:
P r z y k ł a d I
Sposób otrzymywania i oczyszczania propionianu benzalkoniowego.
Do reaktora ciśnieniowego wprowadzono 1 mol chlorku benzalkoniowego (351 g), 1 mol wodo3 rotlenku potasu (56 g) oraz 1000 cm3 metanolu. Reaktor ogrzano do temperatury 373K przy ciśnieniu 2 MPa. W tych warunkach dozowano pary kwasu propionowego o temperaturze 373K. Reagent gazowy wprowadzano do czasu podniesienia się ciśnienia powyżej 2,05 MPa. Temperaturę reaktora podniesiono do 413K, ciśnienie ustabilizowano na poziomie 2,0 MPa. Dalej dozowano gazowy kwas propionowy. Proces zakończono przy gwałtownym wzroście ciśnienia powyżej 2,15 MPa. Odprowadzono gazy. Rozdzielono metanol i wodę. Mieszaninę poreakcyjną ochłodzono do temperatury 333K. Uzyskano czystą ciecz jonową.
Wydajność reakcji wynosi 97%, a czystość produktu to 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ ppm = 0,88 (t, J = 6,6 Hz, 3H), 1,09 (t, J = 7,6 Hz, 3H), 1,23 (m, 18 H), 1,78 (s, 2H), 2,20 (d, J = 7,5 Hz, 2H), 3,27 (s, 6H), 3,48 (m, 2H), 4,99 (s, 2H), 7,43 (m, 3H), 7,66 (m, 2H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm]: 179,9; 133,0; 130,0; 128,8; 127,4; 67,1; 63,2; 49,3; 31,6; 31,2; 29,3; 29,29; 29,22; 29,1; 29,0; 28,9; 26,0; 22,6; 22,3; 13,8; 11,0.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 98%.
Analiza elementarna CHN dla propionianu benzalkoniowego (Mmol = 388,8 g/mol): wartości obliczone (%): C = 76,61; H = 11,56; N = 3,60; wartości zmierzone: C = 76,40; H = 11,75; N = 3.79.

Claims (1)

  1. Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym o wzorze:
    1 gdzie R1 oznacza benzyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, bądź zawierający jedno lub kilka wiązań nie2 nasyconych, a R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, bądź zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, znamienny tym, że do reaktora ciśnieniowego wprowadza się czwartorzędowe halogenki amoniowe o wzorze:
    PL 218 016 B1 1 w którym R1 oznacza benzyl, podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, bądź zawierający jedno lub kilka wiązań nie2 nasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi, lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, w ilości 1 mola, 1 mol wodorotlenku sodu, lub potasu, lub litu oraz rozpuszczalnik, korzystnie metanol, następnie reaktor ogrzewa się do temperatury od 303K do 403K, korzystnie 373K, przy ciśnieniu od 0,5 MPa do 3 MPa, korzystnie 2 MPa, dalej wprowadza się pary kwasu propionowego do momentu, gdy wprowadzanie kolejnej porcji kwasu spowoduje wzrost ciśnienia w reaktorze, podnosi się temperaturę od 393K do 434K, korzystnie 413K i kontynuuje dozowanie gazowego kwasu propionowego, koniec dozowania następuje w momencie, gdy kolejna porcja kwasu powoduje wzrost ciśnienia w reaktorze, następnie odprowadza się gazy, a pozostałość ochładza się do temperatury oto-
PL404856A 2011-07-06 2011-07-06 Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym PL218016B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL404856A PL218016B1 (pl) 2011-07-06 2011-07-06 Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL404856A PL218016B1 (pl) 2011-07-06 2011-07-06 Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL404856A1 PL404856A1 (pl) 2013-12-09
PL218016B1 true PL218016B1 (pl) 2014-09-30

Family

ID=49684257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL404856A PL218016B1 (pl) 2011-07-06 2011-07-06 Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218016B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL404856A1 (pl) 2013-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2888226B2 (en) Method to produce n-acyl amino acid surfactants using n-acyl amino acid surfactants or the corresponding anhydrides as catalysts
Pernak et al. Ammonium ionic liquids with anions of natural origin
EP2780319A1 (fr) Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles
CN104817436B (zh) 一种制备高纯度乙基己基甘油的方法
PL218016B1 (pl) Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym
CN107382913A (zh) 一种无溶剂法制备烷基烯酮二聚体的方法
PL217986B1 (pl) Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym
CN101486730A (zh) 一种磷酸肌酸钠化合物及其合成方法
PL218018B1 (pl) Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym
PL218017B1 (pl) Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym
JP2024177577A (ja) マラチオンの触媒による環境に優しい製造方法
PL218020B1 (pl) Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym
CN103045392A (zh) 一种皮革用防霉、去污、柔软护理剂
CN101298432B (zh) L-吡咯烷酮羧酸钠的制备方法
PL218019B1 (pl) Sposób otrzymywania i oczyszczania cieczy jonowych z anionem propionianowym
CH640700A5 (fr) Composes et composition fongicide.
KR100881890B1 (ko) 사포그렐레이트 염산염의 제조방법
KR102454006B1 (ko) 글루타메이트계 계면활성제의 제조방법
CN1611493A (zh) 二溴海因消毒杀菌灭藻剂的制备方法
CN103012767A (zh) 月桂基失水山梨醇酯聚氧乙烯醚碘络合物
TW201429936A (zh) 製備硫二乙醇酸二烷酯之方法
KR20050105769A (ko) 폐 초산 에틸로부터 고 순도의 초산 에틸을 제조하는 방법
CN102838643A (zh) 月桂基葡萄糖苷碘络合物
GB2622308A (en) Composition
CZ289172B6 (cs) Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140706