PL229158B1 - Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania - Google Patents
Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywaniaInfo
- Publication number
- PL229158B1 PL229158B1 PL410375A PL41037514A PL229158B1 PL 229158 B1 PL229158 B1 PL 229158B1 PL 410375 A PL410375 A PL 410375A PL 41037514 A PL41037514 A PL 41037514A PL 229158 B1 PL229158 B1 PL 229158B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- carbon atoms
- chain length
- solvent
- polar solvent
- general formula
- Prior art date
Links
- -1 dimethylammonium chlorides Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 125000004849 alkoxymethyl group Chemical group 0.000 title 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 title 1
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N protonated dimethyl amine Natural products CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 11
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 8
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 abstract description 2
- RXXCIBALSKQCAE-UHFFFAOYSA-N 3-methylbutoxymethylbenzene Chemical compound CC(C)CCOCC1=CC=CC=C1 RXXCIBALSKQCAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 4
- GVNUUHLTCYDFBR-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] GVNUUHLTCYDFBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WRUYNEVDZAQVEV-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] Chemical compound CCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] WRUYNEVDZAQVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKMOVIYHUBKDAD-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] Chemical compound CCCCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] KKMOVIYHUBKDAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MPADGNATHVLANL-UHFFFAOYSA-N CCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] Chemical compound CCCCCCOC[N+](C)(C)CCCNC(C(C)=C)=O.[Cl-] MPADGNATHVLANL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- RWIYROMNOYXYNS-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethoxy)hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOCCl RWIYROMNOYXYNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGDIDCDJVCRQCJ-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethoxy)hexane Chemical compound CCCCCCOCCl AGDIDCDJVCRQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUMNZEWYPUBSQA-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethoxy)octane Chemical compound CCCCCCCCOCCl YUMNZEWYPUBSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GDFCSMCGLZFNFY-UHFFFAOYSA-N Dimethylaminopropyl Methacrylamide Chemical compound CN(C)CCCNC(=O)C(C)=C GDFCSMCGLZFNFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 229960003093 antiseptics and disinfectants Drugs 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002511 behenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000002979 fabric softener Substances 0.000 description 1
- 125000004970 halomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000755 henicosyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002960 margaryl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- WYJAJRULALUCPL-UHFFFAOYSA-N n',n',2-trimethylprop-2-enehydrazide Chemical compound CN(C)NC(=O)C(C)=C WYJAJRULALUCPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 125000002889 tridecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku są chlorki alkoksymetylo[3(metakryloiloamino)propylo]-dimetyloamoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla i sposób ich otrzymywania, mające zastosowanie jako środek antyelektrostatyczny. Sposób ich otrzymywania polega na tym, że 3-(dimetyloamino)metakryloamid, poddaje się reakcji czwartorzędowania czynnikiem czwartorzędującym, którym jest eter chlorometylowoalkilowy, w stosunku molowym aminy do eteru od 0,8:1 do 1:1,2, korzystnie 1:1, w temperaturze co najmniej 20°C, w czasie co najmniej 2 godzin, w środowisku bezwodnym, gdzie rozpuszczalnikiem jest aceton, lub acetonitryl, lub niepolarny rozpuszczalnik z grupy: prosty lub rozgałęziony alkan o długości łańcucha od pięciu do czternastu atomów węgla, lub benzen, lub toluen, lub ich mieszanina, a następnie produkt oddziela się od rozpuszczalnika i kilkakrotnie przemywa niepolarnym rozpuszczalnikiem, po czym niepolarny rozpuszczalnik usuwa się.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania, mające zastosowanie jako środek antyelektrostatyczny.
Pierwszą reakcję otrzymywania czwartorzędowych chlorków amoniowych udokumentowano już w 1890 roku. Twórcą tej syntezy był Menshutkin. W XX wieku zaczęto badać właściwości tych chlorków oraz odkryto możliwość aplikacji w przemyśle.
Czwartorzędowe halogenki amoniowe zbudowane są z czterech organicznych podstawników, połączonych z dodatnio naładowanym atomem azotu wiązaniami kowalencyjnymi. Anion związany jest z kationem wiązaniem jonowym. Najbardziej popularny jest anion chlorkowy, następnie bromkowy a najsłabiej jodkowy.
Czwartorzędowe halogenki amoniowe mają szerokie zastosowanie z racji swoich właściwości. Dodatnio naładowany atom azotu stanowi część hydrofilową, a długi podstawnik alkilowy ma charakter hydrofobowy. Dzięki tym właściwościom, możliwe jest wykorzystanie czwartorzędowych halogenków amoniowych z długim łańcuchem alkilowym jako środków powierzchniowo czynnych. Obniżają one napięcie powierzchniowe dzięki czemu można ich używać między innymi jako zmiękczacze do tkanin. Oprócz tego, zastosować je można do pozbycia się ładunku elektrycznego z powierzchni materiału. Dzięki tej własności można wykorzystać czwartorzędowe halogenki amoniowe jako antyelektrostatyki.
W 1916 roku Jacobs zbadał czwartorzędowe chlorki amoniowe pod względem właściwości bakteriobójczych. Wykazał on wtedy, że sole amoniowe wykazywać mogą również aktywność bakteriostatyczną. Jest ona uwarunkowana budową przestrzenną cząsteczki, w tym długością łańcucha alkilowego. Chlorki te znalazły zastosowanie jako środki antyseptyczne i dezynfekcyjne. Można ich używać również jako środki do konserwacji i zabezpieczania drewna.
Halogenki amoniowe powodują najmniej zakłóceń w procesach oczyszczania ścieków. Dodatkowo czwartorzędowe halogenki amoniowe można używać do oczyszczania metali jako inhibitory korozji.
Przedmiotem wynalazku jest czwartorzędowy chlorek o wzorze ogólnym 1,
O
CH3 CH3 wzór 1 w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla.
Jako szczególne przykłady czwartorzędowych chlorków amoniowych o wzorze ogólnym 1 wymienić można:
• chlorek (heksyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowy, • chlorek [3-(metakryloiloamino)propylo]dimetylo(oktyloksymetylo)amoniowy, • chlorek (decyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowy, • chlorek (heksadecyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowy.
Istotą wynalazku są chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla, a sposób ich otrzymywania polega na tym, że 3-(dimetyloaminojmetakryloamid, o wzorze 2, poddaje się reakcji czwartorzędowania czynnikiem czwartorzędującym, którym jest eter chlorometylowoalkilowy, o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla, w stosunku molowym aminy do eteru od 0,8:1 do 1:1,2, korzystnie 1:1, w temperaturze co najmniej 20°C, w czasie co najmniej 2 godzin, w środowisku bezwodnym, gdzie rozpuszczalnikiem jest aceton, lub acetonitryl, lub niepolarny rozpuszczalnik z grupy: prosty lub rozgałęziony alkan o długości łańcucha od pięciu do czternastu atomów węgla, lub benzen, lub toluen, lub ich mieszanina, a następnie produkt oddziela się
PL 229 158 B1 od rozpuszczalnika i kilkakrotnie przemywa niepolarnym rozpuszczalnikiem, po czym niepolarny rozpuszczalnik usuwa się.
Drugi sposób otrzymywania polega na tym, że 3-(dimetyloamino)metakryloamid, o wzorze 2, poddaje się reakcji czwartorzędowania czynnikiem czwartorzędującym, którym jest eter chlorometylowoalkilowy, o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla, w stosunku molowym aminy do eteru od 0,8:1 do 1:1,2, korzystnie 1:1, w temperaturze co najmniej 20°C, w czasie co najmniej 2 godzin, w środowisku bezwodnym, gdzie rozpuszczalnikiem jest niepolarny rozpuszczalnik z grupy: prosty lub rozgałęziony alkan o długości łańcucha od pięciu do czternastu atomów węgla, lub benzen, lub toluen, lub ich mieszanina, a następnie otrzymany produkt reakcji wydziela się z warstwy organicznej techniką ekstrakcji dwufazowej za pomocą wody.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:
• otrzymano z wysoką wydajnością (88-93%) nowy szereg homologiczny: chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe, • będące przedmiotem wynalazku chlorki otrzymuje się w syntezie jednoetapowej, w środowisku bezwodnym, które całkowicie eliminuje możliwość rozpadu eteru chlorometylowoalkilowego, • zsyntezowane czwartorzędowe chlorki amoniowe są ciałami stałymi, lub cieczami o wysokiej lepkości w zależności od długości podstawnika alkoksymetylowego, • otrzymane czwartorzędowe chlorki amoniowe są dobrze rozpuszczalne w wielu rozpuszczalnikach organicznych, takich jak: metanol, izoproanol, dimetylosulfotlenek, • otrzymane chlorki amoniowe należą do grupy kationowych związków powierzchniowo czynnych - obniżają napięcie powierzchniowe roztworów wodnych, • zsyntezowane związki wykazują właściwości antyelektrostatyczne, • zsyntezowane związki wykazują właściwości bakteriobójcze.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d 1
Sposób wytwarzania chlorku (heksyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego
W kolbie umieszczono 15,3 g (0,09 mola) 3-(dimetyloamino)metakryloamidu oraz rozpuszczono go w 30 cm3 bezwodnego heksanu. Kolbę z magnetycznym mieszadłem umieszczono w łaźni wodnej z lodem. Następnie wkraplano eter chlorometylowoheksylowy. Reakcję prowadzono przez 12 godzin, po czym heksan usunięto poprzez dekantację. Otrzymano substancję mazistą o kolorze słomkowym, którą przemyto trzykrotnie za pomocą heksanu. Po oczyszczeniu produktu suszono go w suszarce próżniowej w czasie 2 godzin w temperaturze 40°C. Wydajność reakcji wyniosła 91%.
Strukturę chlorku chlorku (heksyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCb) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 7,1 Hz, 3H); 1,29 (m, 2H); 1,96 (m, 6H); 2,31 (m, 5H); 3,21 (m, 6H); 3,81 (m, 4H); 4,10 (m, 2H); 5,32 (s, 2H); 5,91 (m, 2H); 8,21 (m, 1H);
13C NMR (CDCla) δ [ppm] = 168,3; 138,5; 119,7; 89,5; 72,8; 58,5; 46,7; 35,8; 30,6; 28,7; 24,5; 21,6; 18,1; 13,3.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej w produkcie na poziomie 97%.
P r z y k ł a d 2
Sposób otrzymania chlorku [3-(metakryloiloamino)propylo]dimetylo(oktyloksymetylo)amoniowego
Do kolby dodano 20,4 g (0,12 mola) 3-(dimetyloamino)metakryloamidu, który rozpuszczono w 40 cm3 mieszaniny heptan:toluen o stosunku objętościowym 1:1. Przy ciągłym mieszaniu wkroplono 19,58 g (0,11 mola) eteru chlorometylowooktylowego. Reakcje prowadzono przez 12 godzin w temperaturze pokojowej. Otrzymany osad oddzielono od mieszaniny rozpuszczalników za pomocą wyparki próżniowej, następnie trzykrotnie przemyto bezwodnym heksanem.
Otrzymano białe ciało stałe, które suszono w suszarce przez 1 godzinę w temperaturze w temperaturze 50°C. Otrzymano produkt z wydajnością 93%.
PL 229 158 B1
Strukturę chlorku [3-(metakryloiloamino)propylo]dimetylo(oktyloksymetylo)amoniowego potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCb) δ [ppm] = 0,89 (t, J = 7,3 Hz, 3H); 1,27 (m, 2H); 1,92 (m, 10H); 2,23 (m, 5H); 3,24 (m, 6H); 3,79 (m, 4H); 4,03 (m, 2H); 5,35 (s, 2H); 5,96 (m, 2H); 8,18 (m, 1H);
13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 167,2; 138,2; 118,9; 89,3; 72,9; 58,1; 46,9; 36,1; 31,2; 29,2; 24,8; 21,3; 18,3; 13,1.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej w produkcie na poziomie 98%.
P r z y k ł a d 3
Sposób otrzymania chlorku (decyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego
15,3 g (0,09 mola) 3-(dimetyloamino)metakryloamidu rozpuszczono w 20 cm3 heksanu. Następnie dodano stechiometryczną ilość (0,09 mola) eteru chlorowometylowodecylowego rozpuszczonego w 30 cm3 heksanu. Reakcję prowadzono przez 5 godzin przy ciągłym mieszaniu, a następnie dodano 50 cm3 wody destylowanej. Fazę wodną oddzielono i przemyto trzykrotnie heksanem, po czym wodę odparowano za pomocą wyparki próżniowej. Produkt suszono przez 2 godziny w suszarce próżniowej w temperaturze 40°C. Otrzymano produkt z wydajnością 88%.
Strukturę chlorku (decyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCla) δ [ppm] = 0,87 (t, J = 7,0 Hz, 3H); 1,26 (m, 2H); 1,94 (m, 14H); 2,25 (m, 5H); 3,21 (m, 6H); 3,72 (m, 4H); 4,13 (m, 2H); 5,39 (s, 2H); 5,99 (m, 2H); 8,28 (m, 1H);
13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 168,1; 138,1; 118,8; 89,2; 72,7; 57,9; 47,1; 36,2; 31,1; 29,5; 24,9; 21,4; 18,1; 13,6.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej w produkcie na poziomie 97%.
P r z y k ł a d 4
Sposób otrzymywania chlorku (heksadecyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego
Do kolby dodano 20 cm3 bezwodnego toluenu oraz 15,3 g (0,09 mola) 3-(dimetyloamino)metakryloamidu. Kolbę z magnetycznym mieszadłem chłodzono za pomocą łaźni wodnej z lodem. Mieszanie odbywało się za pomocą dipola magnetycznego. Do kolby wkroplono eter chlorometylowoheksadecylowy w ilości 23,2 g (0,08 mola) i całość mieszano przez 10 godzin. Osad odsączono na lejku Buchnera i przemyto trzykrotnie bezwodnym toluenem. Oczyszczony produkt suszono w suszarce pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C. Otrzymano produkt z wydajnością 90%.
Strukturę chlorku (heksadecyloksymetylo)[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88 (t, J = 7,2 Hz, 3H); 1,25 (m, 2H); 1,91 (m, 26H); 2,34 (m, 5H); 3,26 (m, 6H); 3,71 (m, 4H); 4,33 (m, 2H); 5,64 (s, 2H); 5,87 (m, 2H); 8,3 (m, 1H);
13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 168,2; 137,7; 119,8; 88,2; 72,5; 56,8; 46,2; 36,21; 31,5; 29,7; 24,3; 21,1; 18,7; 13,3.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej w produkcie na poziomie 99%.
W tabeli 1 zestawiono wydajności reakcji oraz wyniki analizy elementarnej dla otrzymanych związków.
PL229 158 Β1
Tabela 1
Zestawienie przeprowadzonych syntez.
| Przykład | Podstawnik R | Wydajność [%] | Analiza elementarna | |||||
| wartości obliczone (%) | wartości zmierzone (%| | |||||||
| C | H | N | C | H | N | |||
| 1 | CeHi3 | 91 | 67,32 | 11,65 | 9,81 | 67,45 | 11,76 | 9,87 |
| 2 | CgHl7 | 93 | 68,96 | 11,9 | 8,94 | 68,79 | 11,86 | 8,76 |
| 3 | CioHZi | 88 | 70,33 | 12,1 | 8,2 | 70,45 | 12,13 | 8,34 |
| 4 | C16H33 | 90 | 73,35 | 12,55 | 6,58 | 73,32 | 12,52 | 6,54 |
| 5 | ch3 | 88 | 61,36 | 10,77 | 13,01 | 61,42 | 10,79 | 13,05 |
| 6 | CzH5 | 93 | 62,85 | 10,99 | 12,21 | 62,26 | 10,89 | 12,01 |
| 7 | C3H7 | 91 | 64,16 | 11,18 | 11,51 | 63,98 | 10,97 | 11,47 |
| 8 | C4H9 | 92 | 65,33 | 11,36 | 10,88 | 65,13 | 11,26 | 10,98 |
| 9 | C5H11 | 91 | 66,38 | 11,51 | 10,32 | 66,29 | 11,46 | 10,13 |
| 10 | C7H1S | 88 | 68,18 | 11,78 | 9,35 | 68,02 | 11,87 | 9,34 |
| 11 | C9H19 | 89 | 69,68 | 12 | 8,55 | 69,25 | 11,97 | 8,57 |
| 12 | C11H13 | 90 | 70,93 | 12,19 | 7,88 | 70,89 | 12,35 | 7,68 |
| 13 | CljHis | 91 | 71,49 | 12,27 | 7,58 | 71,2 | 12,21 | 7,45 |
| 14 | C13H27 | 93 | 72,01 | 12,35 | 7,3 | 72,06 | 12,39 | 7,36 |
| 15 | C14H29 | 88 | 72,49 | 12,42 | 7,04 | 72,58 | 12,65 | 7,13 |
| 16 | C1SH31 | 89 | 72,94 | 12,49 | 6,8 | 72,86 | 12,26 | 6,78 |
| 17 | C17H35 | 92 | 73,75 | 12,61 | 6,37 | 73,64 | 12,39 | 6,45 |
| 18 | Cisłłs? | 93 | 74,11 | 12,66 | 6,17 | 74,3 | 12,69 | 6,28 |
| 19 | Cl9H39 | 91 | 74,46 | 12,71 | 5,99 | 74,65 | 12,88 | 6,05 |
| 20 | CjoHu | 90 | 74,78 | 12,76 | 5,81 | 74,72 | 12,74 | 5,76 |
| 21 | C21H43 | 89 | 75,09 | 12,81 | 5,65 | 75,01 | 12,68 | 5,55 |
| 22 | C22H45 | 91 | 75,38 | 12,85 | 5,49 | 75,39 | 12,95 | 5,26 |
Przykładowe zastosowanie
W celu odprowadzenia ładunków statycznych powierzchnię wykonaną z polietylenu spryskano 1 %-owym roztworem chlorku (heksadecyloksymetylo)-[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowego w alkoholu metylowym, w odległości od 20 do 40 cm. Naniesienie roztworu wynosiło 10 g/m2.
Badanie czasu połowicznego zaniku oraz oporu powierzchniowego przeprowadzono według metody opisanej w: Pernak, J.; Czepukowicz, A.; Poźniak, R. Ind. Eng. Chem. Res. 2001, 40, 23792383. Powierzchnia pokryta preparatem była ładowana elektrycznie za pomocą wyładowań koronowych pochodzących z elektrody zasilanej generatorem wysokiego napięcia, zaś przepływające ładunki były zbierane przez sondę stykającą się z badaną powierzchnią. Właściwości antyelektrostatyczne ustalono w następującej skali:
doskonałe - opór powierzchniowy logRs <9; czas połowicznego zaniku <0,5 s bardzo dobre - opór powierzchniowy logRs 9-9,99; czas połowicznego zaniku 0,51-2 s dobre - opór powierzchniowy logRs 10-10,99; czas połowicznego zaniku 2,51-10 s dostateczne - opór powierzchniowy logRs <11-11,99; czas połowicznego zaniku 10,1-100 s niedostateczne - opór powierzchniowy logRs <12-12,99; czas połowicznego zaniku >100 s brak efektu - opór powierzchniowy logRs >13; czas połowicznego zaniku >600 s Wyznaczony opór powierzchniowy wyniósł logRs = 7, natomiast czas połowicznego zaniku był równy 0,01 s. Otrzymany preparat wykazuje doskonałe właściwości antyelektrostatyczne według skali opisanej w metodzie. W przypadku powierzchni niezabezpieczonej uzyskano opór powierzchniowy logRs >15 oraz czas połowicznego zaniku >600 s.
Claims (3)
1. Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla.
2. Sposób otrzymywania czwartorzędowych chlorków amoniowych o wzorze ogólnym 1, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że 3-(dimetyloamino)metakryloamid, o wzorze 2, poddaje się reakcji czwartorzędowania czynnikiem czwartorzędującym, którym jest eter chlorometylowoalkilowy, o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla, w stosunku molowym aminy do eteru od 0,8:1 do 1:1,2, korzystnie 1:1, w temperaturze co najmniej 20°C, w czasie co najmniej 2 godzin, w środowisku bezwodnym, gdzie rozpuszczalnikiem jest aceton, lub acetonitryl, lub niepolarny rozpuszczalnik z grupy: prosty lub rozgałęziony alkan o długości łańcucha od pięciu do czternastu atomów węgla, lub benzen, lub toluen, lub ich mieszanina, a następnie produkt oddziela się od rozpuszczalnika i kilkakrotnie przemywa niepolarnym rozpuszczalnikiem, po czym niepolarny rozpuszczalnik usuwa się.
3. Sposób otrzymywania czwartorzędowych chlorków amoniowych o wzorze ogólnym 1, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że 3-(dimetyloamino)metakryloamid, o wzorze 2, poddaje się reakcji czwartorzędowania czynnikiem czwartorzędującym, którym jest eter chlorometylowoalkilowy, o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu dwóch atomów węgla, w stosunku molowym aminy do eteru od 0,8:1 do 1:1,2, korzystnie 1:1, w temperaturze co najmniej 20°C, w czasie co najmniej 2 godzin, w środowisku bezwodnym, gdzie rozpuszczalnikiem jest niepolarny rozpuszczalnik z grupy: prosty lub rozgałęziony alkan o długości łańcucha od pięciu do czternastu atomów węgla, lub benzen, lub toluen, lub ich mieszanina, a następnie otrzymany produkt reakcji wydziela się z warstwy organicznej techniką ekstrakcji dwufazowej za pomocą wody.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL410375A PL229158B1 (pl) | 2014-12-04 | 2014-12-04 | Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL410375A PL229158B1 (pl) | 2014-12-04 | 2014-12-04 | Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL410375A1 PL410375A1 (pl) | 2016-06-06 |
| PL229158B1 true PL229158B1 (pl) | 2018-06-29 |
Family
ID=56086961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL410375A PL229158B1 (pl) | 2014-12-04 | 2014-12-04 | Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229158B1 (pl) |
-
2014
- 2014-12-04 PL PL410375A patent/PL229158B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL410375A1 (pl) | 2016-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100958876B1 (ko) | 다양한 극성/비극성 용매 혼화성 이온성 액체 및 그의제조방법 | |
| PL244948B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego | |
| PL229158B1 (pl) | Chlorki alkoksymetylo[3-(metakryloiloamino)propylo]dimetyloamoniowe i sposób ich otrzymywania | |
| PL247335B1 (pl) | Nowe czwartorzędowe bromki bis-amoniowe z kationem alkilo-1,ω-bis(trimetylo(karboksymetylo)amoniowym) i anionami bromkowymi, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie | |
| Dechambenoit et al. | Amidinium based ionic liquids | |
| PL229792B1 (pl) | Chlorki(alkoksymetylo)dietylo[2-(metakryloiloksy)etylo]amoniowe i sposób ich otrzymywania | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL213547B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie | |
| PL242809B1 (pl) | Sposób otrzymywania dibromku alkilo-1,ω-bis(tributyloamoniowego) | |
| KIMURA et al. | The structure-activity relationship between phenylene-polymethylene bis-ammonium derivatives and their neuromuscular blocking action on mouse phrenic nerve-diaphragm muscle | |
| Chen et al. | Synthesis and surface tension study of the spacer chain length effect on the adsorption and micellization properties of a new kind of carboxylate gemini surfactant | |
| PL230252B1 (pl) | Sposób otrzymywania czwartorzędowych bromków alkilo[2- (2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowych | |
| PL224126B1 (pl) | Ciecze jonowe z anionem wodorocytrynianowym, sposób ich otrzymywania i zastosowanie | |
| PL211857B1 (pl) | Bis-amoniowe sole alifatycznych amidów 3,3'-iminobis(N,N-dimetylopropyloaminy) i sposób ich wytwarzania | |
| PL211847B1 (pl) | Nowe czwartorzędowe halogenki N- i O-alkoksymetylowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL221747B1 (pl) | Nowy sposób otrzymywania cieczy jonowych poprzez wymianę anionu organicznego | |
| PL231143B1 (pl) | Fenoksyoctany benzetoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL214100B1 (pl) | Protonowe imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL230184B1 (pl) | Sposób otrzymywania halogenków alkilobetainianu metylu | |
| PL223201B1 (pl) | Metyloimidazoliowe ciecze jonowe z anionem teofiliniowym oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL215476B1 (pl) | Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL215463B1 (pl) | Symetryczne ciecze jonowe oraz sposób wytwarzania symetrycznych cieczy jonowych | |
| PL215473B1 (pl) | Chiralne czwartorzędowe sole imidazoliowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221139B1 (pl) | Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL215471B1 (pl) | Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe pochodne nasyconego alkoholu cyklicznego oraz sposób ich wytwarzania |