PL230028B1 - New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent - Google Patents

New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent

Info

Publication number
PL230028B1
PL230028B1 PL414350A PL41435015A PL230028B1 PL 230028 B1 PL230028 B1 PL 230028B1 PL 414350 A PL414350 A PL 414350A PL 41435015 A PL41435015 A PL 41435015A PL 230028 B1 PL230028 B1 PL 230028B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ethyl
methacryloyloxy
ionic liquids
anion
acetate
Prior art date
Application number
PL414350A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL414350A1 (en
Inventor
Juliusz Pernak
Kamil CZERNIAK
Kamil Czerniak
Tomasz Rzemieniecki
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 PL414350A priority Critical patent/PL230028B1/en
Publication of PL414350A1 publication Critical patent/PL414350A1/en
Publication of PL230028B1 publication Critical patent/PL230028B1/en

Links

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku są nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy.The subject of the invention is new ammonium ionic liquids containing the [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and an organic anion, the method of their preparation and the use as a cellulose solvent.

Ciecze jonowe (ang. ionic liquids) są związkami organicznymi o budowie jonowej, których cechą charakterystyczną jest temperatura topnienia niższa niż 100°C. Zalety wynikające z budowy jonowej i ciekłego stanu skupienia w połączeniu ze znacznymi możliwościami projektowania struktur organicznych ugrupowań kationowych i anionowych warunkują szeroką zmienność właściwości poszczególnych związków z tej grupy oraz duży potencjał aplikacyjny. W ogólnym ujęciu ciecze jonowe charakteryzują się wysoką stabilnością termiczną, dobrym przewodnictwem elektrycznym oraz niemierzalną prężnością par w warunkach normalnych. Właściwość ta skutecznie ogranicza niekontrolowaną emisję cieczy jonowych do środowiska naturalnego i czyni je „zieloną” alternatywą dla tradycyjnych, często toksycznych i łatwo palnych rozpuszczalników organicznych.Ionic liquids are organic compounds with an ionic structure, the characteristic feature of which is the melting point lower than 100 ° C. The advantages of the ionic structure and the liquid state of the aggregate in combination with the significant possibilities of designing the structures of organic cationic and anionic groups determine the wide variability of the properties of individual compounds from this group and high application potential. In general, ionic liquids are characterized by high thermal stability, good electrical conductivity and a non-measurable vapor pressure under normal conditions. This property effectively reduces the uncontrolled emission of ionic liquids to the environment and makes them a "green" alternative to traditional, often toxic and easily flammable organic solvents.

Właściwości fizykochemiczne cieczy jonowych, które zależą zarówno od właściwości kationu i anionu, można łatwo modyfikować, przeprowadzając np. reakcję wymiany anionu na strukturę zawierającą zaprojektowane wcześniej ugrupowania chemiczne. Ogromna liczba możliwych kombinacji kation-anion dla cieczy jonowych, sięgająca według szacunków 1018, sprawia, że opisane powyżej zmiany właściwości fizykochemicznych mogą być w łatwy sposób przewidywane.The physicochemical properties of ionic liquids, which depend on both the properties of the cation and the anion, can be easily modified by, for example, carrying out an anion exchange reaction with a structure containing previously designed chemical moieties. A huge number of possible combinations of cation-anion of the ionic liquid, reaching an estimated 10 18, makes the above-described physicochemical changes can be readily predicted.

Chlorek [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy jest otrzymywany w reakcji czwartorzędowania akrylanu lub metakrylanu 2-(dimetyloamino)etylu z wykorzystaniem chlorku metylu. Sól ta jest stosowana jako monomer, z którego w reakcji polimeryzacji ugrupowania metakrylanowego uzyskuje się rozpuszczalny w wodzie polimer kationowy o nazwie polyquaternium 37. Używany jest on jako środek antyelektrostatyczny oraz błonotwórczy w kosmetykach do pielęgnacji włosów. Kopolimery chlorku wykorzystywane są również jako środki w procesach przemysłowych np. jako flokulanty w procesach uzdatniania wody. Niespolimeryzowany chlorek [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy wykazuje natomiast właściwości fungicydowe. Sole posiadające anion organiczny oraz kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy opisane są w literaturze (W. Zhou, K-Q. Ma, L-H. Tang, F. Li, L. Huang, J-H. Chen, J. Appl. Polym. Sci., 2014, 131,41002). Hydrofobowe związki z tym kationem mogą znajdować zastosowanie do wytwarzania materiałów polimerowych o wysokiej wodoodporności co zostało przedstawione w Cardiano, P., Mineo, P.G., Neri, F., Lo Schiavo, S., Piraino, P., J. Mater. Chem., 2008, 18, 1253-1260.[2- (Methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride is obtained by quaternizing 2- (dimethylamino) ethyl acrylate or methacrylate with methyl chloride. This salt is used as a monomer from which a water-soluble cationic polymer called polyquaternium 37 is obtained by polymerization of the methacrylate moiety. It is used as an anti-electrostatic and film-forming agent in hair care cosmetics. Chloride copolymers are also used as agents in industrial processes, e.g. as flocculants in water treatment processes. On the other hand, unpolymerized [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride exhibits fungicidal properties. Salts having an organic anion and [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation are described in the literature (W. Zhou, KQ. Ma, LH. Tang, F. Li, L. Huang, JH. Chen, J. Appl. Polym. Sci., 2014, 131, 41002). Hydrophobic compounds with this cation may find use in the preparation of polymeric materials with high water resistance as reported in Cardiano, P., Mineo, P.G., Neri, F., Lo Schiavo, S., Piraino, P., J. Mater. Chem., 2008, 18, 1253-1260.

Wymiana anionu chlorkowego na anion herbicydowy pozwala uzyskać fitotoksyczne ciecze jonowe. Sole zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny pochodzący od kwasu herbicydowego będącego kwasem fenoksyoctowym lub benzoesowym zostały zastosowane jako nowe preparaty aktywne herbicydowo wobec różnych roślin, a zilustrowane w Pernak, J., Czerniak, K., Niemczak, M., Chrzanowski, Ł., Ławniczak, Ł., Fochtman, P., Marcinkowska, K., Praczyk, T., New J. Chem., 2015.Replacing the chloride anion with the herbicide anion allows to obtain phytotoxic ionic liquids. Salts containing [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and an organic anion derived from herbicidal acid, which is phenoxyacetic acid or benzoic acid, were used as new herbicidally active preparations for various plants, and illustrated in Pernak, J., Czerniak, K., Niemczak, M., Chrzanowski, Ł., Ławniczak, Ł., Fochtman, P., Marcinkowska, K., Praczyk, T., New J. Chem., 2015.

Metoda otrzymywanie materiału polimerowego w wyniku polimeryzacji cieczy jonowej z kationem [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz anionem nieorganicznym została opisana w patencie US8449652 B2. Opisywany polimer zdolny jest do odwracalnej sorpcji ditlenku węgla. Jednocześnie nie pochłania innych gazów i może być stosowany do produkcji membran lub sorbentów.The method of obtaining a polymeric material by polymerizing an ionic liquid with a [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and an inorganic anion is described in patent US8449652 B2. The described polymer is capable of reversible sorption of carbon dioxide. At the same time, it does not absorb other gases and can be used to produce membranes or sorbents.

Z kolei patent US 20150018594 Al przedstawia zastosowanie cieczy jonowych z polimeryzowalnym kationem oraz anionem organicznym do otrzymywania materiału odpornego na działanie agresywnych rozpuszczalników o wysokiej kwasowości lub zasadowości.In turn, the patent US 20150018594 A1 shows the use of ionic liquids with a polymerizable cation and an organic anion to obtain a material resistant to aggressive solvents with high acidity or alkalinity.

Jako szczególne przykłady cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1 wymienić można:The following may be mentioned as specific examples of the ionic liquids of the general formula I:

• 2-metoksyoctan [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy, • 2-(2-metoksyetoksy)octan [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy, • 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octan [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy.• 2-methoxyacetate [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium, • 2- (2-methoxyethoxy) acetate [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium, • 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetate [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium.

Istotą wynalazku są nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy, lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanowy.The essence of the invention is the new ammonium ionic liquids containing the [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and an organic anion of the general formula 1, in which A is an anion of the general formula 3: 2-methoxyacetate or 2- (2-methoxyethoxy) acetate , or 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetate.

Sposób ich otrzymywania polega na tym, że chlorek amoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w alkoholu alifatycznym o długości łańcucha węglowego od 1 do 4 atomów węgla, korzystnie w metanolu, i miesza w stosunku molowym od 1:0,9 do 1:1,3, korzystnie 1:1 z alkoholowym roztworem soli sodowej,The method of their preparation consists in dissolving the ammonium chloride of formula 2 in an aliphatic alcohol with a carbon chain length from 1 to 4 carbon atoms, preferably in methanol, and mixing in a molar ratio from 1: 0.9 to 1: 1, 3, preferably 1: 1 with an alcoholic sodium salt solution,

PL 230 028 B1 lub potasowej, lub litowej, lub amonowej kwasu zawierającego anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanowy w temperaturze od 10 do 60°C, korzystnie 20°C, w czasie co najmniej 5 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy.Or a potassium, lithium or ammonium acid containing an anion of the general formula 3: 2-methoxyacetate or 2- (2-methoxyethoxy) acetate or 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetate at a temperature of 10 to 60 ° C, preferably 20 ° C, for at least 5 minutes, then the solvent is evaporated off and the residue is dried.

Zastosowanie nowych amoniowych cieczy jonowych zawierających kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny jako rozpuszczalnik celulozy.The use of new ammonium ionic liquids containing [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and an organic anion as a cellulose solvent.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:Thanks to the solution according to the invention, the following technical and economic effects were obtained:

• syntezowane sole są cieczami jonowymi, posiadają niemierzalną w temperaturze pokojowej prężność par, • dzięki zastosowaniu kationów z ugrupowaniem estrowym, oraz anionów z ugrupowaniami eterowymi otrzymane związki ulegają biodegradacji, • struktura chemiczna anionu warunkuje możliwość oddziaływania z obecnymi w strukturze biopolimerów ugrupowaniami hydroksylowymi, co sprawia, że posiadają one zdolność do skutecznego rozpuszczania biopolimerów, • otrzymane ciecze jonowe są dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach protycznych oraz rozpuszczalnikach o wysokiej polarności, • opracowana metoda syntezy pozwala na otrzymywanie czystych produktów i zapewnia wysoką wydajność procesu, • możliwość zastosowania zsyntezowanych cieczy jonowych jako rozpuszczalników celulozy Wynalazek został zilustrowany w poniższych przykładach:• synthesized salts are ionic liquids, have a vapor pressure that is not measurable at room temperature, • thanks to the use of cations with an ester group and anions with ether groups, the obtained compounds are biodegradable, • the chemical structure of an anion determines the possibility of interaction with the hydroxyl groups present in the biopolymer structure, which makes that they have the ability to effectively dissolve biopolymers, • the obtained ionic liquids are well soluble in protic solvents and high polarity solvents, • the developed method of synthesis allows for obtaining pure products and ensures high process efficiency, • the possibility of using synthesized ionic liquids as cellulose solvents The invention is illustrated in the following examples:

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Sposób wytwarzania 2-metoksyoctanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowegoMethod for the production of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium 2-methoxyacetate

[MATMA][MAc]:[MATMA] [MAc]:

Do reaktora zawierającego mieszadło magnetyczne wprowadzono 55 cm3 etanolu, po czym dodano 10,4 g (0,05 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 5,8 g (0,045 mola) metoksyoctanu potasu rozpuszczonego w 20 cm3 etanolu. Przeprowadzono pomiar odczynu roztworu z użyciem pH-metru. Reakcję prowadzono w czasie 1 godziny pod ciśnieniem normalnym i w temperaturze 10°C. W dalszej kolejności odsączono wytrącony z układu osad soli nieorganicznej, po czym odparowano metanol z wykorzystaniem rotacyjnej wypa rki próżniowej. Związek następnie poddano suszeniu w temperaturze 40°C w czasie 12 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 97%.Into a reactor containing a magnetic stirrer was added 55 cm 3 of ethanol, was added 10.4 g (0.05 mol) of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium. Then, with continuous stirring, was added 5.8 g (0.045 mol) of potassium methoxyacetate dissolved in 20 cm 3 of ethanol. The pH of the solution was measured using a pH-meter. The reaction was carried out for 1 hour under atmospheric pressure and 10 ° C. Thereafter, the precipitated inorganic salt was filtered off from the system, and then methanol was evaporated using a rotary vacuum evaporator. The compound was then dried at 40 ° C for 12 hours. The reaction yield was 97%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing the proton nuclear magnetic resonance spectrum:

1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (m, 3H); 3,20 (m, 9H); 3,48 (m, 3H); 3,71 (m, 2H); 3,81 (m, 2H); 4,53 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H); 6,10 (m, 1H). 1 H NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 1.91 (m, 3H); 3.20 (m, 9H); 3.48 (m, 3H); 3.71 (m, 2H); 3.81 (m, 2H); 4.53 (m, 2H); 5.76 (t, J = 1.6 Hz, 1H); 6.10 (m, 1H).

13C NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 18,0; 52,9; 57,5; 58,4; 63,8; 72,4; 126,7; 135,4; 166,0; 172,1. 13 C NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 18.0; 52.9; 57.5; 58.4; 63.8; 72.4; 126.7; 135.4; 166.0; 172.1.

Analiza elementarna CHN dla C12H2NO5 (Mmol = 261,31 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,46; H = 8,87; N = 5,36; wartości zmierzone: C = 54,72; H = 8,51; N = 5,55Elemental analysis of CHN for C12H2NO5 (Mmol = 261.31 g / mol): calculated values (%): C = 55.46; H = 8.87; N = 5.36; measured values: C = 54.72; H = 8.51; N = 5.55

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Sposób wytwarzania 2-(2-metoksyetoksy)octanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowegoMethod for the production of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium 2- (2-methoxyethoxy) acetate

[MATMA][MEAc]:[MATMA] [MEAc]:

W naczyniu reakcyjnym z mieszadłem magnetycznym umieszczono 50 cm3 metanolu oraz 10,4 g (0,05 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie uruchomiono mieszadło, po czym wprowadzono do reaktora 7,8 g (0,05 mola) 2-(2-metoksyetoksy)octanu sodowego rozpuszczonego w 40 cm3 metanolu. Reakcję kontynuowano przez kolejne 40 minut w temperaturze 60°C, po czym na drodze filtracji pod zmniejszonym ciśnieniem oddzielono roztwór produktu od wytrąconego chlorku sodu. W dalszej kolejności usunięto rozpuszczalnik z układu, po czym poddano produkt suszeniu pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 30°C przez 24 godziny, otrzymując finalnie produkt z wydajnością 96%.In a reaction vessel provided with a magnetic stirrer 50 cm 3 of methanol and 10.4 g (0.05 mol) of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium. Then the stirrer was then introduced into the reactor 7.8 g (0.05 mol) of 2- (2-methoxyethoxy) sodium acetate dissolved in 40 cm 3 of methanol. The reaction was continued for another 40 minutes at 60 ° C and the product solution was separated from the precipitated sodium chloride by filtration under reduced pressure. Thereafter, the solvent was removed from the system and the product was subjected to drying under reduced pressure at 30 ° C for 24 hours to give the final product with a yield of 96%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing the proton nuclear magnetic resonance spectrum:

1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (m, 3H); 3,21 (m, 9H); 3,41 (m, 3H); 3,51 (m, 2H); 3,56 (m, 4H); 3,77 (m, 2H); 4,55 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H); 6,10 (m, 1H). 1 H NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 1.91 (m, 3H); 3.21 (m, 9H); 3.41 (m, 3H); 3.51 (m, 2H); 3.56 (m, 4H); 3.77 (m, 2H); 4.55 (m, 2H); 5.76 (t, J = 1.6 Hz, 1H); 6.10 (m, 1H).

PL 230 028 B1 13C NMR (DMSO-cfe) δ [ppm] = 18,0; 52,9, 58,0; 58,5; 63,8; 68,7; 71,2; 71,5; 126,7; 135,5; 166,1;GB 230 028 B1 13 C NMR (DMSO-cfe) δ [ppm] = 18.0; 52.9, 58.0; 58.5; 63.8; 68.7; 71.2; 71.5; 126.7; 135.5; 166.1;

172,4.172.4.

Analiza elementarna CHN dla C14H27NO6 (Mmol = 305,37 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,06; H = 8,91; N = 4,59; wartości zmierzone: C = 55,36; H = 9,18; N = 4,65.Elemental analysis of CHN for C14H27NO6 (Mmol = 305.37 g / mol): calculated values (%): C = 55.06; H = 8.91; N = 4.59; measured values: C = 55.36; H = 9.18; N = 4.65.

P r z y k ł a d IIIP r x l a d III

Sposób wytwarzania 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego [MATMA][MEEAc]:Preparation of 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium acetate [MATMA] [MEEAc]:

W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne, a następnie wprowadzono do niej 20,7 g (0,1 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego rozpuszczonego w 100 cm3 propan-2-olu. Następnie uruchomiono mieszanie, po czym wprowadzono do reaktora 20,3 g (0,11 mola) soli litowej kwasu 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowego rozpuszczonej w 95 cm3 izopropanolu. Roztwór mieszano w czasie 1 godziny w temperaturze 20°C. Następnie ochłodzono układ reakcyjny do 5°C, po czym przesączono mieszaninę pod zmniejszonym ciśnieniem, usuwając z układu wytrąconą sól nieorganiczną. W dalszej kolejności z układu odpędzono izopropanol, po czym główny produkt reakcji osuszono pod zmniejszonym ciśnieniem w czasie 12 godzin w temperaturze 40°C. Wydajność reakcji wyniosła 94%.In a reactor equipped with a magnetic stirrer and charged with 20.7 g (0.1 mol) of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium dissolved in 100 cm 3 of propan-2-ol. Then stirring was started and fed to the reactor 20.3 g (0.11 mol) of the lithium salt of 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid dissolved in 95 cm 3 of isopropanol. The solution was stirred for 1 hour at 20 ° C. After the reaction system was cooled to 5 ° C, the mixture was filtered under reduced pressure to remove the precipitated inorganic salt from the system. Thereafter, the isopropanol was stripped from the system, and the main reaction product was dried in vacuo for 12 hours at 40 ° C. The reaction yield was 94%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing the proton nuclear magnetic resonance spectrum:

1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (dd, J=1,6; 1,0 Hz, 3H); 3,22 (s, 9H); 3,43 (m, 3H); 3,50 (m, 2H); 3,69 (m, 8H); 3,84 (m, 2H); 4,54 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H), 6,10 (m, 1H). 1 H NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 1.91 (dd, J = 1.6; 1.0 Hz, 3H); 3.22 (s, 9H); 3.43 (m, 3H); 3.50 (m, 2H); 3.69 (m, 8H); 3.84 (m, 2H); 4.54 (m, 2H); 5.76 (t, J = 1.6 Hz, 1H), 6.10 (m, 1H).

13C NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 17,9; 52,8; 58,0; 58,4; 63,7; 68,8; 69,4; 69,9; 71,3; 71,4; 126,6; 135,4; 165,9; 171,9. 13 C NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 17.9; 52.8; 58.0; 58.4; 63.7; 68.8; 69.4; 69.9; 71.3; 71.4; 126.6; 135.4; 165.9; 171.9.

Analiza elementarna CHN dla C16H31NO7 (Mmol = 349,42 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,00; H = 8,94; N = 4,01; wartości zmierzone: C = 54,64; H = 9,32; N = 3,81Elemental analysis of CHN for C16H31NO7 (Mmol = 349.42 g / mol): calculated values (%): C = 55.00; H = 8.94; N = 4.01; measured values: C = 54.64; H = 9.32; N = 3.81

P r z y k ł a d IVP r x l a d IV

Sposób wytwarzania 2-metoksyoctanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowegoMethod for the production of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium 2-methoxyacetate

[MATMA][MAc]:[MATMA] [MAc]:

Do wyposażonego w mieszadło magnetyczne reaktora wprowadzono 120 cm3 butan-1-olu, po czym dodano 31,1 g (0,15 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie uruchomiono mieszanie i dodano 16,1 g (0,15 mola) 2-metoksyoctanu amonu rozpuszczonego w 100 cm3 butanolu. Reakcję prowadzono przez kolejne 80 minut w temperaturze 20°C. Następnie wyłączono mieszanie, a z układu reakcyjnego odsączono wytrącony chlorek amonu. Następnie na wyparce próżniowej odparowano rozpuszczalnik. Powstały związek umieszczono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C na okres 24 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 96%.For equipped with magnetic stirrer reactor was charged with 120 cm 3 of butan-1-ol, was added 31.1 g (0.15 mol) of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium. Then stirring was started and added 16.1 g (0.15 mol) of 2-methoxyacetate, ammonium, dissolved in 100 cm 3 of butanol. The reaction was carried out for another 80 minutes at 20 ° C. The stirring was then turned off and the precipitated ammonium chloride was filtered off from the reaction system. The solvent was then evaporated on a vacuum evaporator. The resulting compound was placed in a vacuum oven at 30 ° C for 24 hours. The reaction yield was 96%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing the proton nuclear magnetic resonance spectrum:

1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (m, 3H); 3,19 (m, 9H); 3,45 (m, 3H); 3,72 (m, 2H); 3,81 (m, 2H); 4,54 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H); 6,10 (m, 1H). 1 H NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 1.91 (m, 3H); 3.19 (m, 9H); 3.45 (m, 3H); 3.72 (m, 2H); 3.81 (m, 2H); 4.54 (m, 2H); 5.76 (t, J = 1.6 Hz, 1H); 6.10 (m, 1H).

13C NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 18,0; 52,9; 57,7; 58,4; 63,7; 71,9; 126,6; 135,4; 166,0; 172,3. 13 C NMR (DMSO-d 6 ) δ [ppm] = 18.0; 52.9; 57.7; 58.4; 63.7; 71.9; 126.6; 135.4; 166.0; 172.3.

Analiza elementarna CHN dla C12H2NO5 (Mmol = 261,31 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,46; H = 8,87; N = 5,36; wartości zmierzone: C = 54,91; H = 8,62; N = 5,12Elemental analysis of CHN for C12H2NO5 (Mmol = 261.31 g / mol): calculated values (%): C = 55.46; H = 8.87; N = 5.36; measured values: C = 54.91; H = 8.62; N = 5.12

Przykładowe zastosowanieApplication example

Przykładowe zastosowanie cieczy jonowych jako rozpuszczalnik celulozy służący do otrzymywania przetworzonej celulozyAn example of the use of ionic liquids as a cellulose solvent for the production of processed cellulose

W naczyniu reakcyjnym zawierającym mieszadło magnetyczne umieszczono 0,135 g celulozy mikrokrystalicznej oraz 2,865 g 2-metoksyoctanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie do mieszaniny dodano 4-metoksyfenolu w ilości odpowiadającej stężeniu 2000 ppm, aby zapobiec reakcji stężeniu 2000 ppm, aby zapobiec reakcji polimeryzacji. Układ mieszano w czasie 5 godzin w temperaturze 50°C.0.135 g of microcrystalline cellulose and 2.865 g of [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium 2-methoxyacetate were placed in a reaction vessel containing a magnetic stirrer. Thereafter, 4-methoxyphenol was added to the mixture in an amount corresponding to a concentration of 2000 ppm to prevent reaction at a concentration of 2000 ppm to prevent polymerization reaction. The system was stirred for 5 hours at the temperature of 50 ° C.

Po 5 godzinach gwałtownie zwiększono temperaturę układu do 100°C. Układ mieszano w czasie 60 sekund, aż celuloza uległa całkowitemu rozpuszczeniu. Masowe stężenie procentowe rozpuszczonej w roztworze celulozy wyniosło 4,5%. W tabeli 1 podano maksymalną rozpuszczalność celulozy w otrzymanych cieczach jonowych. W tabeli 1 przedstawiono maksymalną rozpuszczalność celulozy w cieczach jonowych z kationem MATMA.After 5 hours, the system temperature was increased rapidly to 100 ° C. The system was agitated for 60 seconds until the cellulose was completely dissolved. The percentage by weight of dissolved cellulose in the solution was 4.5%. Table 1 shows the maximum solubility of cellulose in the obtained ionic liquids. Table 1 shows the maximum solubility of cellulose in ionic liquids with the MATMA cation.

PL 230 028 B1PL 230 028 B1

T a b e l a 1T a b e l a 1

Nazwa związku Relationship name Maksymalna rozpuszczalność celulozy (%) Maximal cellulose solubility (%) [MATMA][MAc] [MATMA] [MAc] 4,5 4.5 [MATMA][MEAc] [MATMA] [MEAc] 4,0 4.0 [MATMA][MEEAc] [MATMA] [MEEAc] 3,5 3.5

Następnie do układu będącego nasyconą mieszaniną celulozy oraz cieczy jonowej dodano metanolu w celu wytrącenia rozpuszczonej celulozy. Otrzymany przetworzony biopolimer stosowany jest do otrzymywania monosacharydów w wyniku hydrolizy enzymatycznej.Methanol was then added to a saturated cellulose-ionic liquid system to precipitate the dissolved cellulose. The obtained processed biopolymer is used to obtain monosaccharides by enzymatic hydrolysis.

Claims (3)

1. Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy, lub 2-[2-(2-metoksy-etoksy)etoksy]octanowy.1. New ammonium ionic liquids containing [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and an organic anion of the general formula 1, in which A is an anion of the general formula 3: 2-methoxyacetate or 2- (2-methoxyethoxy) acetate, or 2- [2- (2-methoxy-ethoxy) ethoxy] acetate. 2. Sposób otrzymywania nowych amoniowych cieczy jonowych określonych zastrz. 1, znamienny tym, że chlorek amoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w alkoholu alifatycznym o długości łańcucha węglowego od 1 do 4 atomów węgla, korzystnie w metanolu, i miesza w stosunku molowym od 1:0,9 do 1:1,3, korzystnie 1:1 z alkoholowym roztworem soli sodowej, lub potasowej, lub litowej, lub amonowej kwasu zawierającego anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanowy w temperaturze od 10 do 60°C, korzystnie 20°C, w czasie co najmniej 5 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy.2. A method for obtaining new ammonium ionic liquids according to claim 1, A process as claimed in claim 1, characterized in that the ammonium chloride of formula 2 is dissolved in an aliphatic alcohol with a carbon chain length of 1 to 4 carbon atoms, preferably methanol, and mixed in a molar ratio of 1: 0.9 to 1: 1.3, preferably 1: 1 with an alcoholic solution of a sodium or potassium or lithium or ammonium salt of an acid containing an anion of the general formula 3: 2-methoxyacetate or 2- (2-methoxyethoxy) acetate or 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy ] acetate at a temperature of 10 to 60 ° C, preferably 20 ° C, for at least 5 minutes, then the solvent is evaporated off and the residue is dried. 3. Zastosowanie nowych amoniowych cieczy jonowych zawierających kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny jako rozpuszczalnik celulozy.3. Application of new ammonium ionic liquids containing [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium cation and organic anion as cellulose solvent.
PL414350A 2015-10-13 2015-10-13 New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent PL230028B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL414350A PL230028B1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL414350A PL230028B1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL414350A1 PL414350A1 (en) 2017-04-24
PL230028B1 true PL230028B1 (en) 2018-09-28

Family

ID=58672041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL414350A PL230028B1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL230028B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL414350A1 (en) 2017-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019081246A1 (en) Solution of cellulose in a quaternary ammonium compound and a co-solvent
PL230028B1 (en) New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose solvent
CN105153325A (en) Improved production process of carboxymethyl chitosan
US9475891B2 (en) Process for the preparation of colesevelam hydrochloride
US20120101234A1 (en) Process for the preparation of sevelamer
PL220628B1 (en) Cation ionic liquids [2-(methacryloxy)ethyl]trimethyl ammonium chloride and their method for preparation
PL224026B1 (en) New monofunctional poly(diallyldimethylammonium herbicidal ionic liquids), process for their preparation and use as herbicides
PL240766B1 (en) Ionic liquids with ammonium cation and indole-3-butyrate anion, method of their preparation and application as a rooting hormone
PL230029B1 (en) New ammonium ionic liquids, containing [2-(methacryloyloxy)ethyl]-trimethylammonium cation and organic anion, method for obtaining them and application as cellulose dissolvent for food industry
PL231472B1 (en) 1-alkylquinine bromides, method for obtaining and their application as antielectrostatics
MXPA04011736A (en) Method for producing specific crystalline modifications of polymorphous substances.
PL239073B1 (en) Herbicidal ionic liquids with 4-alkyl-4-methylmorpholine cation and 4-chloro-2-methylphenoxyacetate anion, method of their preparation and use as herbicides
PL241363B1 (en) Ionic liquids containing an alkylbetainate cation and an iodosulfuron anion, and method of their preparation and application
PL240649B1 (en) Herbicidal ionic liquids with alkyl[2-(2-hydroxyethoxy)ethyl]dimethylammonium cation and (R)-2-(4-chloro-2-methylphenoxy)propionate anion, method of their preparation and use as herbicides
PL215462B1 (en) Optically active chiral ionic liquids and a process for the preparation thereof
PL240767B1 (en) Alkyl(2-hydroxyethyl)dimethylammonium indole-3-butyrates, method of their preparation and use as rooting hormones
JPS6022699B2 (en) Hexafluoropropene oligomer derivative
PL228522B1 (en) New herbicidal bisammonium salts with alkyldiyl-bis(ethanoldiethylammonium) cationand with 4-chloro-2-methylphenoxyacetic or 3,6-dichloro-2-methoxybenzoic anion, method for producing them and application as plant protection agents
PL224025B1 (en) New bifunctional poly(diallyldimethylammonium herbicidal ionic liquids), process for their preparation and use as herbicides
PL221139B1 (en) Proton cation ionic liquids (chloroalkyl)dimethyl ammonium and a process for their preparation
PL215555B1 (en) Symmetrical heterocyclic compounds of the ionic liquid nature and process for the preparation thereof
PL229570B1 (en) Alkoxymethyl bis(2-hydroxyethyl)methylammonium 4-chloro-2-methylphenoxyacetates, method for obtaining them and application as plant pesticides
PL231616B1 (en) New ammonium ionic liquids with tetraalkylammonium cation and 2-(2,4-dichlorophenoxy)propionate anion and method for obtaining them and their application as herbicides
PL218453B1 (en) Ionic liquids with a cation tetramethylene-1,4-bis (alkyldimethylammonium) and the (4-chloro-2-methylphenoxy)acetate anion, and a process for their preparation
PL232557B1 (en) New ionic liquids with 1,1,4,7,7-pentamethyl-1,4,7-trialkyl-diethylene-triammonium cation and (4-chloro-2-methylphenoxy)acetate anion, method for obtaining them and applications as herbicides