PL218724B1 - Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych - Google Patents
Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowychInfo
- Publication number
- PL218724B1 PL218724B1 PL399976A PL39997612A PL218724B1 PL 218724 B1 PL218724 B1 PL 218724B1 PL 399976 A PL399976 A PL 399976A PL 39997612 A PL39997612 A PL 39997612A PL 218724 B1 PL218724 B1 PL 218724B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nitrate
- chain length
- carbon atoms
- branched
- straight
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 10
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate group Chemical group [N+](=O)([O-])[O-] NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims 3
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- -1 3-chloropropyl Chemical group 0.000 claims description 31
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 19
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- 125000001340 2-chloroethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 16
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 14
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O ammonium nitrate Chemical group [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- DHXQUJFAPQTGFO-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl(trimethyl)azanium;nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.C[N+](C)(C)CCCl DHXQUJFAPQTGFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000160 carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 3
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 3
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 125000004965 chloroalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- ZSWZXBUTZMFXCB-UHFFFAOYSA-N didecyl(dimethyl)azanium;nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC ZSWZXBUTZMFXCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIOJGTBNHQAVBO-UHFFFAOYSA-N dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium Chemical compound C=CC[N+](C)(C)CC=C YIOJGTBNHQAVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- COTSXWNUESIRIQ-UHFFFAOYSA-O methyl(dioctyl)azanium nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.CCCCCCCC[NH+](C)CCCCCCCC COTSXWNUESIRIQ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N protonated dimethyl amine Natural products CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQLJZSJKRYTKTP-UHFFFAOYSA-N 2-dimethylaminoethyl chloride hydrochloride Chemical compound Cl.CN(C)CCCl LQLJZSJKRYTKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJQNMDZRCXJETK-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-n,n-dimethylpropan-1-amine;hydron;chloride Chemical compound Cl.CN(C)CCCCl LJQNMDZRCXJETK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M Didecyldimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006350 alkyl thio alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid group Chemical group C(C1=CC=CC=C1)(=O)O WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M chlormequat chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229960004670 didecyldimethylammonium chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JCAPHLPCWXAZLG-UHFFFAOYSA-M ethenyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C=C JCAPHLPCWXAZLG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007037 hydroformylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- KJHXFQCLRXWCCM-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-octyloctan-1-amine;hydrochloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCC[NH+](C)CCCCCCCC KJHXFQCLRXWCCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- AZEGRRQOQSUJJK-UHFFFAOYSA-N nitrate;hydrochloride Chemical compound Cl.[O-][N+]([O-])=O AZEGRRQOQSUJJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010653 organometallic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M salicylate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C([O-])=O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001860 salicylate Drugs 0.000 description 1
- 238000011924 stereoselective hydrogenation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003866 tertiary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych.
Czwartorzędowe sole amoniowe to związki zbudowane z azotu o ładunku dodatnim, które są połączone z czterema podstawnikami węglowymi najczęściej grupami alkilowymi, arylo-alkilowymi bądź grupami alkoksyalkilowymi czy alkilotioalkilowymi. Natomiast związki, które przy atomie azotu zamiast podstawnika węglowego posiadają atom wodoru, noszą nazwę trzeciorzędowych soli amoniowych. W obu grupach soli dodatni ładunek azotu jest stabilizowany przez ładunek ujemny przeciwjonu. Jon ujemny w soli amoniowej, może mieć charakter zarówno organiczny jak i nieorganiczny. Do najpopularniejszych anionów nieorganicznych zaliczamy aniony tetrafluoroboranowy, heksafluorofosforanowy, azotanowy(V), zaś do organicznych mrówczanowy, octanowy, salicylanowy, benzoesowy oraz mleczanowy.
Sole amoniowe, jako związki o bardzo szerokim spektrum aplikacyjnym, znalazły szereg zastosowań w wielu niezwykle ważnych gałęziach przemysłu, m.in. stereoselektywnego uwodorniania, hydroformylowania oraz redukcji aldehydów do olefin. Związki te cieszą się stale rosnącą popularnością, dlatego wiele ośrodków badawczych na całym świecie próbuje opracować nowe, wydajniejsze metody ich otrzymywania.
Sole amoniowe zawierające w swojej strukturze anion azotanowy(V) są w niewielkim stopniu opisane w literaturze, mimo iż ich potencjał aplikacyjny jest bardzo wysoki. Według najnowszych doniesień mogą być one skutecznymi ekstrahentami: zarówno barwników jak i wielu innych związków organicznych, rozpuszczalnikami, a także promotorami reakcji organicznych i organometalicznych oraz nośnikami substancji aktywnych. Ostatnio związki te stały się również przedmiotem zainteresowań naukowców w dziedzinie utylizacji odpadów promieniotwórczych, stanowiących duże zagrożenie dla środowiska naturalnego.
W literaturze opisanych jest kilka metod prowadzących do otrzymania soli amoniowych z anionem azotanowym(V), jednak żadna nie jest pozbawiona wad. Najczęściej stosowana metoda polega na przeprowadzeniu reakcji metatezy pomiędzy azotanem(V) srebra, a halogenkiem amoniowym, w środowisku wodnym. Mimo, iż nieorganiczny produkt uboczny - halogenek srebra - wypada ze środowiska reakcji niemal ilościowo, sposób ten prawdopodobnie nigdy nie znajdzie przemysłowego zastosowania, głównie ze względu na wysokie ceny azotanu(V) srebra. Jednocześnie wykazano, że produkt uboczny halogenek srebra, rozpuszcza się częściowo w otrzymywanym azotanie amoniowym. Kolejną jest przeprowadzenie reakcji wymiany anionu wykorzystując żywicę jonowymienną, w środowisku wodnym. Jej zasadniczą wadą jest wysokie zużycie wody w przeliczeniu na kilogram otrzymywanego produktu. Reakcja wymiany zachodzi przy niewielkich stężeniach, co znaczne podwyższa koszty wyodrębniania czystego produktu. W przypadku czwartorzędowych halogenków tetraalkiloamoniowych możemy zastosować metodę polegającą na reakcji wymiany halogenku lub zobojętnianiu, wykorzystującą wodne roztwory kwasu azotowego(V). Stosowanie w procesie tak agresywnej i korozyjnej substancji niesie ze sobą wiele problemów głównie z zakresu bezpieczeństwa pracy. Dla hydrofobowych azotanów(V) amoniowych, najrozsądniejszym sposobem jest przeprowadzenie w środowisku wodnym reakcji metatezy pomiędzy czwartorzędowym halogenkiem amoniowym, a solą kwasu azotowego(V). Produkt reakcji wypada z mieszaniny poreakcyjnej dzięki czemu łatwo go oddzielić od wody i produktu ubocznego. Szereg komplikacji niesie ze sobą próba syntezy tą metodą hydrofilowych azotanów(V) amoniowych. Istnieje konieczność wydzielenia produktu reakcji metodą ekstrakcji dwufazowej, bądź odparowania wody i ługowania produktu innym rozpuszczalnikiem.
Nowa metoda otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych polega na przeprowadzeniu reakcji metatezy pomiędzy trzeciorzędowym lub czwartorzędowym halogenkiem amoniowym, a azotanem(V) sodu, w środowisku alkoholu. W wyniku reakcji, z alkoholu wypada nieorganiczny produkt uboczny - halogenek sodu, który wraz z nadmiarem słabo rozpuszczalnego w metanolu azotanu(V) sodu odsącza się z mieszaniny. Po odparowaniu alkoholu otrzymuje się produkt reakcji - trzeciorzędowy lub czwartorzędowy azotan(V) amoniowy. Opisaną powyżej metodą otrzymano następujące związki:
• azotan(V) diallilodimetyloamoniowy, • azotan(V) trimetylowinyloamoniowy, • azotan(V) didecylodimetyloamoniowy, • azotan(V) (2-chloroetylo)trimetyloamoniowy,
PL 218 724 B1 • azotan(V) metylodioktyloamoniowy, • azotan(V) (2-chloroetylo)dimetyloamoniowy, • azotan(V) (3-chloropropylo)dimetyloamoniowy.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania czwartorzędowych azotanów(V) amoniowych, 1 o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, 2 posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych, o wzorze ogólnym 1
2, w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno 2 lub wiele wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, który polega na tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe, o wzorze ogólnym 3, 1 w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub 2 wiele wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań 1 nienasyconych, lub trzeciorzędowe halogenki amoniowe, o wzorze ogólnym 4, w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nie2 nasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, rozpuszcza się w alkoholu o długości łańcucha węglowego od jednego do czterech atomów węgla, lub ich mieszaninie, i poddaje się reakcji wymiany anionu z dodanym azotanem(V) sodu, w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:1 do 1:2, korzystnie 1:1,05, w temperaturze od 273K do 323K, korzystnie 298K, następnie odsącza się wytrącony z alkoholu, lub ich mieszaniny, nieorganiczny produkt uboczny - halogenek sodu, oraz nadmiar nieprzereagowanego azotanu(V) sodu, po czym rozpuszczalnik, lub ich mieszaninę, usuwa się do otrzymania gotowego produktu.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:
• Opracowano tanią, prostą i efektywną metodę otrzymywania trzeciorzędowych lub czwartorzędowych azotanów(V) amoniowych.
• Stosowany w procesie alkohol o niskiej masie molowej jest rozpuszczalnikiem, który znacznie łatwiej daje się odparować od stosowanej najczęściej wody.
• Dzięki zastosowaniu azotanu(V) sodu eliminuje się ryzyko stosowania agresywnego i korozyjnego kwasu azotowego(V).
• Nadmiarowy substrat - azotan(V) sodu jest bardzo słabo rozpuszczalny w alkoholu, dzięki czemu łatwo go usunąć z mieszaniny poreakcyjnej.
• Metoda nie wymaga wyspecjalizowanej aparatury chemicznej ani dużych nakładów energetycznych - przebiega w warunkach otoczenia.
• Otrzymane produkty charakteryzują się wysoką czystością.
• Metoda umożliwia śledzenie przebiegu reakcji poprzez wypadający z jej środowiska biały osad produktu ubocznego.
• Stosując wyżej opisywaną metodę uzyskujemy wysokie wydajności otrzymanych produktów, przekraczające 90%.
Związek 2 - azotan(V) trimetylowinyloamoniowy - został zgłoszony do UPRP i zarejestrowany za nr P.395641 Pt. „Czwartorzędowe sole amoniowe z kationem trimetylowinyloamoniowym i anionem nieorganicznym oraz sposób ich otrzymywania. Całe ujawnienie tego wynalazku winno być potraktowane jako odsyłacz literaturowy dla niniejszego zgłoszenia i jest włączone do opisu przez odniesienie.
Związek 4 - azotan(V) (2-chloroetylo)trimetyloamoniowy - został zgłoszony do UPRP i zarejestrowany za nr P.398462 Pt. „Czwartorzędowe sole amoniowe z kationem 2-chloroetylotrimetyloamoniowym i anionem nieorganicznym oraz sposób ich otrzymywania. Całe ujawnienie tego wynalazku winno być potraktowane jako odsyłacz literaturowy dla niniejszego zgłoszenia i jest włączone do opisu przez odniesienie.
PL 218 724 B1
Związek 6 - azotan(V) (2-chloroetylo)dimetyloamoniowy - został zgłoszony do UPRP i zarejestrowany za nr P.399308 Pt. „Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania. Całe ujawnienie tego wynalazku winno być potraktowane jako odsyłacz literaturowy dla niniejszego zgłoszenia i jest włączone do opisu przez odniesienie.
Związek 7 - (3-chloropropylo)dimetyloamoniowy - został zgłoszony do UPRP i zarejestrowany za nr P.399308 Pt. „Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania. Całe ujawnienie tego wynalazku winno być potraktowane jako odsyłacz literaturowy dla niniejszego zgłoszenia i jest włączone do opisu przez odniesienie.
Sposób wytwarzania trzeciorzędowych oraz czwartorzędowych azotanów(V) amoniowych ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
Sposób wytwarzania azotanu(V) diallilodimetyloamoniowego:
W kolbie okrągłodennej rozpuszczono 3,2 g chlorku diallilodimetyloamoniowego (0,02 mol) 3 w 15 cm3 metanolu. Następnie dodano stechiometryczną ilość azotanu(V) sodu. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 12 godzin w temperaturze pokojowej. Nierozpuszczalną w metanolu sól nieorganiczną odsączono, a następnie odparowano metanol na obrotowej wyparce próżniowej. Produkt reakcji suszono w suszarce pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 318K przez 24 godz. Wydajność reakcji wyniosła 92%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-cfe) δ ppm = 3.30 (s, 6H), 3.91 (d, J = 15.0 Hz, 4H), 5.02 (m, J = 14.8 Hz, 4H), 5.70 (m, J = 14.9 Hz, 2H); 13C NMR (DMSO-cfe) δ ppm = 52.8, 68.8,125.4,128.5.
Analiza elementarna CHN dla C8H16N2O3 (Mmol = 188,22 g/mol): wartości obliczone (%): C = 51,06; H = 8,51; N = 14,89; wartości zmierzone: C = 50,70; H = 8,71; N = 15,11.
P r z y k ł a d II
Sposób wytwarzania azotanu(V) trimetylowinyloamoniowego:
Do kolby wprowadzono 12,2 g 30% propanolowego roztworu chlorku trimetylowinyloamoniowego (0,03 mol). Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 2,8 g azotanu(V) sodu (0,033 mol). Mieszanie kontynuowano przez 2 godziny w temperaturze 293K, po czym w wyniku reakcji wymiany anionu, z propanolu wypadł biały osad chlorku sodu. Z mieszaniny odsączono wytrąconą sól nieorganiczną oraz nadmiar azotanu(V) sodu.
Przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując azotan(V) trimetylowinyloamoniowy z wydajnością 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm = 3,37(s, 9H); 5,67(s, 1H), 5,87(d, J = 15,1 Hz, 1H), 6,82(m, 1H); 13C NMR (DMSO-d6) δ ppm = 143,3; 111,6; 53,2.
Analiza elementarna CHN dla C5H12N2O3 (Mmol = 148,16 g/mol): wartości obliczone (%): C = 40,53; H = 8,16; N = 18,91; wartości zmierzone: C = 40,27; H = 8,33; N = 18,69.
P r z y k ł a d III
Sposób wytwarzania azotanu(V) didecylodimetyloamoniowego:
3
Do kolby zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną dodano 15 cm3 izopropanolu, a następnie rozpuszczono 7,2 g chlorku didecylodimetyloamoniowego (0,02 mol). Kolejno, przy ciągłym mieszaniu, dodano 2,8 g azotanu(V) sodu (0,021 mol). Mieszanie kontynuowano przez 20 minut w temperaturze 323K, po czym w wyniku reakcji wymiany anionu, z izopropanolu wypadł biały osad chlorku sodu. Następnie całość ochłodzono do temperatury 283K i z mieszaniny odsączono wytrąconą sól nieorganiczną oraz nadmiar azotanu(V) sodu.
Z przesączu odparowano rozpuszczalnik, a produkt dokładnie osuszono w suszarce próżniowej. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 95%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,87(t, J = 7,0Hz, 6H), 1,26(m, 28H), 1,62(m, 4H), 2,99(s, 6H), 3,24(m, 4H); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 62,7; 49,9; 31,2; 28,8; 28,7; 28,6; 28,4; 25,7; 22,0; 21,6; 13,9.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 98%.
PL 218 724 B1
Analiza elementarna CHN dla C22H48N2O3 (Mmol = 388,63 g/mol): wartości obliczone (%): C = 67,99; H = 12,45; N = 7,21; wartości zmierzone: C = 68,09; H = 12,77; N = 7,02.
P r z y k ł a d IV
Sposób wytwarzania azotanu(V) (2-chloroetylo)trimetyloamoniowego:
Na dnie kolby zaopatrzonej w mieszadło i wkraplacz umieszczono 4,4 g azotanu(V) sodu (0,052 mol). Następnie do kolby powoli wkroplono 15,8 g 50% metanolowego roztworu chlorku (2-chloroetylo)trimetyloamoniowego (0,05 mol). Mieszanie kontynuowano przez 45 minut w temperaturze 313K, po czym w wyniku reakcji wymiany anionu, z metanolu wypadł biały osad chlorku sodu. Po ochłodzeniu mieszaniny do temperatury otoczenia odsączono wytrąconą sól nieorganiczną oraz nadmiar azotanu(V) sodu.
Metanolowy przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując azotan(V) (2-chloroetylo)trimetyloamoniowy z wydajnością równą 97%.
Stan skupienia produktu: ciało krystaliczne o temperaturze topnienia równej 168-170°C
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-cfe) δ ppm = 3,25 (s, 9H), 3,84 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 4,07 (t, J = 7,2 Hz, 2H); 13C NMR (DMSO-cfe) δ ppm = 36,3; 54,5; 66,1.
Analiza elementarna CHN dla C5H13CIN2O3 (Mmol = 184,62 g/mol): wartości obliczone (%): C = 32,53; H = 7,10; N = 15,17; wartości zmierzone: C = 32,09; H = 7,49; N = 15,42.
P r z y k ł a d V
Sposób wytwarzania azotanu(V) metylodioktyloamoniowego:
Do kolby wprowadzono 29,2 g 40% roztworu etanolowego chlorowodorku metylodioktyloaminy (0,04 mol). Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 3,4 g azotanu(V) sodu (0,04 mol). Mieszanie kontynuowano przez 2 godziny w temperaturze otoczenia, po czym z mieszaniny odsączono wytrącony chlorek sodu. Etanolowy przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując produkt reakcji. Wydajność reakcji wyniosła 92%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ ppm = 0,96 (t, J = 4,6 Hz, 6H), 1,30 (m, 20H), 1,89 (m, 4H), 2,56 (s, 3H), 3,27 (m, 4H), 7,02 (s, 1H); 13C NMR (CDCI3) δ ppm = 61,6; 43,8; 32,8; 28,6; 28,4; 26,5; 22,6; 22,3; 15,5.
Analiza elementarna CHN dla C17H38N2O3 (Mmol = 318,50 g/mol): wartości obliczone (%): C = 64,11; H = 12,03; N = 8,80; wartości zmierzone: C = 63,89; H = 12,33; N = 8,62.
P r z y k ł a d VI
Sposób wytwarzania azotanu(V) (2-chloroetylo)dimetyloamoniowego:
Do kolby wprowadzono 23,0 g 25% butanolowego roztworu chlorku (2-chloroetylo)dimetyloamoniowego (0,04 mol). Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 3,6 g azotanu(V) sodu (0,042 mol). Mieszanie kontynuowano przez 45 minut w temperaturze otoczenia, po czym w wyniku reakcji wymiany anionu, z butanolu wypadł biały osad chlorku sodu. Z mieszaniny odsączono wytrąconą sól nieorganiczną oraz nadmiar azotanu(V) sodu. Alkoholowy przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując azotan(V) (2-chloroetylo)dimetyloamoniowy z wydajnością 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ ppm = 2,96 (s, 6H); 3,51 (t, J = 4,8 Hz, 2H); 3,92 (t, J = 4,7 Hz, 2H); 8,91 (s, 1H); 13C NMR (CDCI3) δ ppm = 58,8; 43,6; 37,2.
Analiza elementarna CHN dla C4H11CIN2O3 (M = 170,59 g/mol): wartości obliczone (%): C =
28,16; H = 6,50; N = 16,42; zmierzone %: C = 28,34; H = 6,84; N = 15,97.
P r z y k ł a d VII
Sposób wytwarzania azotanu(V) (3-chloropropylo)dimetyloamoniowego:
3
Do kolby zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną dodano 20 cm3 metanolu, a następnie rozpuszczono 4,0 g chlorku (3-chloropropylo)dimetyloamoniowego (0,025 mol). Kolejno, przy ciągłym mieszaniu, dodano stechiometryczną ilość azotanu(V) sodu. Mieszanie kontynuowano przez 20 minut w temperaturze 323K, po czym w wyniku reakcji wymiany anionu chlorkowego na azotanowy(V), z metanolu wypadł biały osad chlorku sodu. Po reakcji całość ochłodzono do temperatury 288K i z mieszaniny odsączono wytrąconą sól nieorganiczną. Z przesączu odparowano metanol, a produkt dokładnie osuszono w suszarce próżniowej. Wydajność reakcji wyniosła 90%.
PL 218 724 B1
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ ppm = 2,43 (kw, 2H); 2,86 (s, 6H); 3,25 (t, J = 4,6 Hz, 2H); 3,69 (t, J = 3,7 Hz, 2H); 8,89 (s, 1H); 13C NMR (CDCI3) δ ppm = 55,3; 42,89; 4,46; 27,1.
Analiza elementarna CHN dla C5H13ClNO3 (M=184,62 g/mol): wartości obliczone %: C =
32,53; H = 7,10; N = 15,17; zmierzone %: C = 32,32; H = 7,37; N = 14,89.
Claims (1)
- Sposób otrzymywania czwartorzędowych azotanów(V) amoniowych, o wzorze ogólnym 1, 1 w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub 2 wiele wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań 1 nienasyconych, oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych, o wzorze ogólnym 2, w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań 2 nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, 1 znamienny tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe, o wzorze ogólnym 3, w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nie2 nasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, 1 lub trzeciorzędowe halogenki amoniowe, o wzorze ogólnym 4, w którym R1 oznacza benzyl, 2-chloroetyl, 3-chloropropyl, lub podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwu2 dziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla, prosty lub rozgałęziony, posiadający jedno lub wiele wiązań nienasyconych, rozpuszcza się w alkoholu o długości łańcucha węglowego od jednego do czterech atomów węgla, lub ich mieszaninie, i poddaje się reakcji wymiany anionu z dodanym azotanem(V) sodu, w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:1 do 1:2, korzystnie 1:1,05, w temperaturze od 273K do 323K, korzystnie 298K, następnie odsącza się wytrącony z alkoholu, lub ich mieszaniny, nieorganiczny produkt uboczny - halogenek sodu, oraz nadmiar nieprzereagowanego azotanu(V) sodu, po czym rozpuszczalnik, lub ich mieszaninę, usuwa się do otrzymania gotowego produktu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL399976A PL218724B1 (pl) | 2012-07-16 | 2012-07-16 | Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL399976A PL218724B1 (pl) | 2012-07-16 | 2012-07-16 | Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL399976A1 PL399976A1 (pl) | 2014-01-20 |
| PL218724B1 true PL218724B1 (pl) | 2015-01-30 |
Family
ID=49920814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL399976A PL218724B1 (pl) | 2012-07-16 | 2012-07-16 | Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL218724B1 (pl) |
-
2012
- 2012-07-16 PL PL399976A patent/PL218724B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL399976A1 (pl) | 2014-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104649984A (zh) | 1,1`-二(偕二硝甲基)-3,3`-二硝基-5,5`-联-1,2,4-三唑双羟胺盐 | |
| Semenov et al. | Decomposition of zinc (1-hydroxyethylidene) diphosphonate induced by aliphatic amines and ammonia. Molecular structures of ammonium (1-hydroxyethylidene) diphosphonates | |
| PL218724B1 (pl) | Sposób otrzymywania czwartorzędowych oraz trzeciorzędowych azotanów(V) amoniowych | |
| PL240766B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem amoniowym i anionem indolilo-3-masłowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacz | |
| PL220628B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem [2-(metakryloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL214834B1 (pl) | Octany cykloheksyloamoniowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL230252B1 (pl) | Sposób otrzymywania czwartorzędowych bromków alkilo[2- (2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowych | |
| PL213547B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie | |
| PL231472B1 (pl) | Bromki 1-alkilochininy, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako antyelektrostatyki | |
| PL221139B1 (pl) | Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL230764B1 (pl) | 3,6-Dichloro-2- metoksybenzoesan alkilobetainianu metylu, sposób jego otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicyd | |
| PL227245B1 (pl) | Nowe zwiazki o własciwosciach biobójczych i sposób ich wytwarzania | |
| PL215045B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe z anionem 1,2,4-triazolowym oraz sposób wytwarzania czwartorzędowych soli amoniowych z anionem 1,2,4-triazolowym | |
| PL223201B1 (pl) | Metyloimidazoliowe ciecze jonowe z anionem teofiliniowym oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL223202B1 (pl) | Cykloheksylodimetyloamoniowe ciecze jonowe z anionem teofiliniowym oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL230029B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(akryloiloksy) etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik glutenu dla przemysłu spożywczego | |
| PL220854B1 (pl) | Sole tebukonazolu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL241363B1 (pl) | Ciecze jonowe zawierające kation alkilobetainianu alkilu i anion jodosulfuronu oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie | |
| PL214112B1 (pl) | Slodkie ciecze jonowe pochodne monoterpenowego alkoholu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL212809B1 (pl) | Tetrafluoroborany3-alkoksymetylo-1-decyloimidazoliowe oraz sposób wytwarzania tetrafluoroboranów 3-alkoksymetylo-1-decyloimidazoliowych | |
| PL213394B1 (pl) | Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie | |
| PL220135B1 (pl) | Protonowe ciecze jonowe z kationem (2-chloroalkilo)dietyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL228489B1 (pl) | Sole amoniowe o czynności herbicydowej | |
| PL231143B1 (pl) | Fenoksyoctany benzetoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy |