PL230267B1 - Siarczany i wodorosiarczany poli(5-amino-2- hydroksy-N, N-dimetylo-5-( metyloamino)pentan-1- amoniowe oraz sposób ich otrzymywania - Google Patents
Siarczany i wodorosiarczany poli(5-amino-2- hydroksy-N, N-dimetylo-5-( metyloamino)pentan-1- amoniowe oraz sposób ich otrzymywaniaInfo
- Publication number
- PL230267B1 PL230267B1 PL417755A PL41775516A PL230267B1 PL 230267 B1 PL230267 B1 PL 230267B1 PL 417755 A PL417755 A PL 417755A PL 41775516 A PL41775516 A PL 41775516A PL 230267 B1 PL230267 B1 PL 230267B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acid
- poly
- ammonium
- methylamino
- hydroxy
- Prior art date
Links
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 125000000250 methylamino group Chemical group [H]N(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 35
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 22
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 19
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 11
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 11
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 11
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- -1 sulphate anion Chemical class 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910001853 inorganic hydroxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 42
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000000160 carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis Methods 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940088990 ammonium stearate Drugs 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 5-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania czwartorzędowych polimerów poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowych z anionami siarczanowymi(VI) i wodorosiarczanowymi.
Przykładami zastosowania metody otrzymywania czwartorzędowych polimerów amoniowych z anionem siarczanowym(VI) są syntezy następujących soli:
- [siarczan(VI)-diwodoroboran] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowy,
- [siarczan(VI)-diwodorofosforan] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowy,
- [siarczan(VI)-stearynian] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowy,
- [siarczan(VI)-cytrynian] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-
-amoniowy,
- [wodorosiarczan(VI)-diwodoroboran] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)-pentan-1 -amoniowy,
- [wodorosiarczan(VI)-diwodorofosforan] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowy,
- [wodorosiarczan(VI)-stearynian] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowy,
- [wodorosiarczan(VI)-cytrynian] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowy.
Polimerowe czwartorzędowe sole amoniowe należą do grupy polimerów kationowych, w których ładunek dodatni znajduje się na atomie azotu budującego łańcuch polimerowy. Jednym z pierwszych patentów opisujących otrzymywanie czwartorzędowych polimerów amoniowych był patent z 1952 firmy DuPont [US2676166],
Patent z 1949 roku US 2687382 A zastrzega stosowanie sieciowanych polimerów amoniowych jako składników żywic jonowymiennych. Czwartorzędowe monomery amoniowe zawierające wiązania nienasycone zostały poddane polimeryzacji i kopolimeryzacji w celu otrzymania żywic jonowymiennych. W kolejnych latach powstało wiele zgłoszeń rozwijających tematykę żywic jonowymiennych na bazie polimerów amoniowych.
Polimerowe ciecze jonowe dzięki szeregowi unikalnych właściwości, między innymi wysokiemu przewodnictwu, niskiej toksyczności, stabilności termicznej i chemicznej znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach szeroko rozumianej elektrochemii, w tym chemicznych źródeł prądu takich jak superkondensatory, ogniwa litowo-jonowe oraz akumulatory kwasowo-ołowiowe. Akumulatory kwasowo-ołowiowe ze względu na powszechność ich użycia podlegają nieustannym procesom modyfikacji. Jednym z kierunków ich modyfikacji są nieorganiczne bądź organiczne dodatki do elektrolitu. Dodatki te mogą poprawiać zarówno właściwości elektrochemiczne, jak i właściwości fizykochemiczne elektrod. Przykładowo dodatek ok. 1% kwasu fosforowego(V) znacząco wydłuża żywotność materiału aktywnego płyty akumulatorowej. Dodatek ok. 0,5% kwasu borowego obniża m.in. samowyładowanie elektrody dodatniej. Z kolei niewielkie ilości kwasu cytrynowego lub stearynowego poprawiają trwałość elektryczną układu m.in. poprzez poprawę morfologii płyty oraz ograniczają proces samowyładowania.
Istotą wynalazku są siarczany(VI) poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowe o wzorze ogólnym 3, gdzie A oznacza anion kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego.
Wodorosiarczany(VI) poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowe o wzorze ogólnym 4, gdzie A oznacza anion kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego.
Sposób otrzymywania czwartorzędowych polimerów amoniowych z anionem siarczanowym(VI) określonych wzorem ogólnym 3 polega na tym, że przebiega w procesie dwuetapowej reakcji wymiany jonowej. W pierwszym etapie z chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego o wzorze ogólnym 1 otrzymuje się wodorotlenek poli(amoniowy) o wzorze ogólnym 2 w reakcji z wodorotlenkiem nieorganicznym korzystnie sodu lub potasu prowadzonej w rozpuszczalniku
PL 230 267 Β1 organicznym, korzystnie metanolu. Następnie oddziela się wydzielony osad soli nieorganicznej, a przesącz zobojętniania roztworem metanolowym zawierającym co najmniej 1% kwasu siarkowego(VI) oraz co najmniej 1% kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego. Następnie po uzyskaniu pH = 7 mieszaninę schładza się w celu wytrącenia pozostałości soli nieorganicznej, korzystnie do 0°C. Mieszaninę poddaje się przesączeniu, a przesącz zawierający produkt odparowuje się i suszy w suszarce próżniowej w temperaturze od 50 do 90°C korzystnie 70°C.
Sposób otrzymywania czwartorzędowych polimerów amoniowych z anionem wodorosiarczanowym(VI) określonych wzorem ogólnym 4 polega na tym, że przebiega w procesie dwuetapowej reakcji wymiany jonowej. W pierwszym etapie z chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego o wzorze ogólnym 1 otrzymuje się wodorotlenek poli(amoniowy) o wzorze ogólnym 2 w reakcji z wodorotlenkiem nieorganicznym korzystnie sodu lub potasu prowadzonej w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie metanolu. Następnie oddziela się wydzielony osad soli nieorganicznej, a do przesączu dodaje się stechiometryczną ilość roztworu metanolowego zawierającego co najmniej 1% kwasu siarkowego(VI) oraz co najmniej 1% kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego. Następnie po przeprowadzeniu reakcji mieszaninę schładza się w celu wytrącenia pozostałości soli nieorganicznej, korzystnie do 0°C. Mieszaninę poddaje się przesączeniu, a przesącz zawierający produkt odparowuje się i suszy w suszarce próżniowej w temperaturze od 50 do 90°C korzystnie 70°C.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• opracowano tanią, prostą i efektywną metodę otrzymywania siarczanów(VI) i wodorosiarczanów(VI) poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)-pentan-1 -amoniowych z dodatkami kwasów organicznych i nieorganicznych, • otrzymane produkty charakteryzują się wysoką czystością, • brak reakcji ubocznych powoduje otrzymanie produktu o wysokiej czystości, • metoda pozwala otrzymać siarczany(VI) i wodorosiarczany(VI) z dodatkami, z każdego halogenku polimeru amoniowego rozpuszczalnego w alkoholach, • brak toksycznych produktów ubocznych, • technologię otrzymywania możliwą do przeniesienia na skalę przemysłową, • metoda wykorzystuje tanie i łatwo dostępne substraty, • stosowanie dodatków poprawia właściwości fizykochemiczne, • dodatki wprowadzane są już na etapie syntezy, co eliminuje problem przygotowywania mieszanek oraz pozwala na równomierne rozmieszczenie dodatkowych jonów w mieszance.
Sposób otrzymywania czwartorzędowych polimerów amoniowych z anionem siarczanowym(VI) ilustrują poniższe przykłady:
Przykład 1
Sposób wytwarzania [siarczanu(VI)-diwodoroboranu] poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-l-amoniowego p-[DEE][SO4: H2BO3]
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,02 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego. Następnie do chlorku dodano 40 ml metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,02 mola (1,12 g) KOH. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad chlorku potasu wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie dodano metanolowy roztwór kwasów zawierający 0,0095 mola kwasu siarkowego i 0,0005 mola kwasu borowego, kontrolując odczyn roztworu do uzyskania pH równego 7. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury 0°C i wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznej oddzielono. Metanol odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 70°C przez 24 godziny. Wydajność reakcji wyniosła 93%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][SO4 : H2BO3] (220,9 g/mol): wartości obliczone (%): C = 40,25; H = 8,73; N = 20,12; wartości zmierzone: C = 39,19; H = 9,48; N = 19,01.
Przykład 2
Sposób wytwarzania siarczanu(VI); diwodorofosforanu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-l-amoniowego p-[DEE][SO4: H2PO4]
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,02 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego. Następnie chlorek rozpuszczono w 35 ml
PL 230 267 Β1 metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,02 mola (1,12 g) KOH. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad chlorku potasu wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie przesącz zobojętniano metanolowym roztworem kwasów zawierającym 0,0096 mola kwasu siarkowego(VI) i 0,0004 mola kwasu fosforowego(V), kontrolując odczyn roztworu do uzyskania pH równego 7. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury 0°C, a wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznej oddzielono. Rozpuszczalnik odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C przez 24 godziny. Wydajność reakcji wyniosła 95%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][SO4 : H2PO4] (223,0 g/mol): wartości obliczone (%): C = 39,99; H = 8,67; N = 19,99; wartości zmierzone: C = 38,89; H = 7,73; N = 21,02.
Przykład 3
Sposób wytwarzania siarczanu(VI); stearynianu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowego p-[DEE][SO4: C17H35COO]
Do reaktora szklanego zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,01 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(nnetyloamino)pentan-1 -amoniowego. Następnie chlorek rozpuszczono w 30 ml metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,01 mola (0,56 g) KOH. Reakcję prowadzono przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad soli nieorganicznej wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie przesącz zobojętniano metanolowym roztworem kwasów zawierającym 0,0098 mola kwasu siarkowego(VI) i 0,0002 mola kwasu stearynowego, kontrolując odczyn roztworu do uzyskania pH równego 7. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury 0°C, a wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznych oddzielono przez sączenie próżniowe. Rozpuszczalnik odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 70°C przez 28 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 93%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][SO4: C17H35COO] (219,3 g/mol): wartości obliczone (%): C = 41,51; H = 8,85; N = 19,73; wartości zmierzone: C = 42,48; H = 9,79; N = 20,69.
Przykład 4
Sposób wytwarzania siarczanu(VI); cytrynianu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowego p-[DEE][SO4 : CYT]
Do reaktora szklanego zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,02 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowego. Następnie chlorek rozpuszczono w 50 ml bezwodnego metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,02 mola (1,12 g) KOH. Reakcję prowadzono przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad soli nieorganicznej wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie do przesączu dodawano porcjami metanolowy roztwór kwasów zawierający 0,0095 mola kwasu siarkowego(VI) i 0,0005 mola kwasu cytrynowego, kontrolując odczyn roztworu do uzyskania pH równego 7. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury -5°C, a wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznych oddzielono przez sączenie próżniowe. Rozpuszczalnik odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 70°C przez 28 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 95%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][SO4 : CYT] (227,8 g/mol): wartości obliczone (%): C = 40,70; H = 8,58; N = 19,51; wartości zmierzone: C = 41,65; H = 7,61; N = 20,49.
Przykład 5
Sposób wytwarzania wodorosiarczanu(VI)-diwodoroboranu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego p-[DEE][HSO4: H2BO3]
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,01 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego. Następnie do chlorku dodano 40 ml metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,01 mola (1,12 g) KOH. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad chlorku potasu wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie dodano metanolowy roztwór
PL 230 267 Β1 kwasów zawierający 0,0095 mola kwasu siarkowego i 0,0005 mola kwasu borowego, utrzymując stałą temperaturę prowadzenia reakcji. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury 0°C i wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznej oddzielono. Metanol odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 70°C przez 24 godziny. Wydajność reakcji wyniosła 93%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][HSO4 : H2BO3] (269,9 g/mol): wartości obliczone (%): C = 32,91; H = 7,51; N = 16,45; wartości zmierzone: C = 33,87; H = 8,49; N = 17,56.
Przykład 6
Sposób wytwarzania wodorosiarczanu(VI); diwodorofosforanu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego p-[DEE][HSO4: H2PO4]
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,02 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego. Następnie chlorek rozpuszczono w 35 ml metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,02 mola (1,12 g) KOH. Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad chlorku potasu wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie przesącz zobojętniano metanolowym roztworem kwasów zawierającym 0,0096 mola kwasu siarkowego(VI) i 0,0004 mola kwasu fosforowego(V), utrzymując stałą temperaturę prowadzenia reakcji. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury 0°C, a wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznej oddzielono. Rozpuszczalnik odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C przez 24 godziny. Wydajność reakcji wyniosła 95%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][HSO4 : H2PO4] (306,1 g/mol): wartości obliczone (%): C = 32,68; H = 7,46; N = 16,33; wartości zmierzone: C = 33,59; H = 8,54; N = 17,44.
Przykład 7
Sposób wytwarzania wodorosiarczanu(VI); stearynianu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-l-amoniowego p-[DEE][HSO4: C17H35COO]
Do reaktora szklanego zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,01 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowego. Następnie chlorek rozpuszczono w 30 ml metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,01 mola (0,56 g) KOH. Reakcję prowadzono przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad soli nieorganicznej wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie przesącz zobojętniano metanolowym roztworem kwasów zawierającym 0,0098 mola kwasu siarkowego(VI) i 0,0002 mola kwasu stearynowego, utrzymując stałą temperaturę prowadzenia reakcji. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury 0°C, a wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznych oddzielono przez sączenie próżniowe. Rozpuszczalnik odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 70°C przez 28 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 93%.
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][HSO4: C17H35COO] (276,8 g/mol): wartości obliczone (%): C = 33,87; H = 7,60; N = 16,10; wartości zmierzone: C = 34,39; H = 8,36; N = 17,01.
Przykład 8
Sposób wytwarzania wodorosiarczanu(VI); cytrynianu poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-l-amoniowego p-[DEE][HSO4 : CYT]
Do reaktora szklanego zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne dodano 0,02 mola chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowego. Następnie chlorek rozpuszczono w 50 ml bezwodnego metanolu i całość mieszano do całkowitego rozpuszczenia polimeru. Do przygotowanego roztworu dodawano porcjami metanolowy roztwór wodorotlenku potasu zawierający 0,02 mola (1,12 g) KOH. Reakcję prowadzono przez 30 minut w temperaturze otoczenia, a następnie schłodzono do temperatury 0°C. Wytrącony osad soli nieorganicznej wydzielono z mieszaniny, a otrzymany przesącz przeniesiono do kolby okrągłodennej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne. Następnie do przesączu dodawano porcjami metanolowy roztwór kwasów zawierający 0,0095 mola kwasu siarkowego(VI) i 0,0005 mola kwasu cytrynowego, utrzymując stałą temperaturę prowadzenia reakcji. Następnie mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury -5°C, a wytrącony osad pozostałości soli nieorganicznych oddzielono przez sączenie próżniowe. Rozpuszczalnik odparowano, a produkt suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 70°C przez 28 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 95%.
PL 230 267 Β1
Analiza elementarna CHN dla p-[DEE][HSO4 : CYT] (276,8 g/mol): wartości obliczone (%): C = 33,47; H = 7,42; N = 16,04; wartości zmierzone: C = 34,39; H = 8,39; N = 17,00.
Przykładowe zastosowanie
Siarczany(VI) poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowe mogą zostać zastosowane jako dodatki do mas aktywnych stosowanych w akumulatorach ołowiowych.
Claims (4)
1. Siarczany(VI) poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowe o wzorze ogólnym 3, gdzie A oznacza anion kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego.
2. Wodorosiarczany(VI) poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1 -amoniowe o wzorze ogólnym 4, gdzie A oznacza anion kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego.
3. Sposób otrzymywania czwartorzędowych polimerów amoniowych z anionem siarczanowym(VI) określonych zastrz. 1, znamienny tym, że przebiegający w procesie dwuetapowej reakcji wymiany jonowej, w pierwszym etapie z chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego o wzorze ogólnym 1 otrzymuje się wodorotlenek poli(amoniowy) o wzorze ogólnym 2 w reakcji z wodorotlenkiem nieorganicznym korzystnie sodu lub potasu prowadzonej w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie metanolu, następnie oddziela się wydzielony osad soli nieorganicznej, a przesącz zobojętniania roztworem metanolowym zawierającym co najmniej 1% kwasu siarkowego(VI) oraz co najmniej 1% kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego, następnie po uzyskaniu pH = 7 mieszaninę schładza się w celu wytrącenia pozostałości soli nieorganicznej, korzystnie do 0°C, mieszaninę poddaje się przesączeniu, a przesącz zawierający produkt odparowuje się i suszy w suszarce próżniowej w temperaturze od 50 do 90°C korzystnie 70°C.
4. Sposób otrzymywania czwartorzędowych polimerów amoniowych z anionem wodorosiarczanowym(VI) określonych zastrz. 2, znamienny tym, że przebiegający w procesie dwuetapowej reakcji wymiany jonowej, w pierwszym etapie z chlorku poli(5-amino-2-hydroksy-N,N-dimetylo-5-(metyloamino)pentan-1-amoniowego o wzorze ogólnym 1 otrzymuje się wodorotlenek poli(amoniowy) o wzorze ogólnym 2 w reakcji z wodorotlenkiem nieorganicznym korzystnie sodu lub potasu prowadzonej w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie metanolu, następnie oddziela się wydzielony osad soli nieorganicznej, a do przesączu dodaje się stechiometryczną ilość roztworu metanolowego zawierającego co najmniej 1% kwasu siarkowego(VI) oraz co najmniej 1% kwasu borowego lub kwasu fosforowego, lub kwasu stearynowego, lub kwasu cytrynowego, następnie po przeprowadzeniu reakcji mieszaninę schładza się w celu wytrącenia pozostałości soli nieorganicznej, korzystnie do 0°C, mieszaninę poddaje się przesączeniu, a przesącz zawierający produkt odparowuje się i suszy w suszarce próżniowej w temperaturze od 50 do 90°C korzystnie 70°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417755A PL230267B1 (pl) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Siarczany i wodorosiarczany poli(5-amino-2- hydroksy-N, N-dimetylo-5-( metyloamino)pentan-1- amoniowe oraz sposób ich otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417755A PL230267B1 (pl) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Siarczany i wodorosiarczany poli(5-amino-2- hydroksy-N, N-dimetylo-5-( metyloamino)pentan-1- amoniowe oraz sposób ich otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL417755A1 PL417755A1 (pl) | 2018-01-03 |
| PL230267B1 true PL230267B1 (pl) | 2018-10-31 |
Family
ID=60787922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL417755A PL230267B1 (pl) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | Siarczany i wodorosiarczany poli(5-amino-2- hydroksy-N, N-dimetylo-5-( metyloamino)pentan-1- amoniowe oraz sposób ich otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230267B1 (pl) |
-
2016
- 2016-06-29 PL PL417755A patent/PL230267B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL417755A1 (pl) | 2018-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220143592A1 (en) | Anion exchange membranes and polymers for use in same | |
| US11345657B2 (en) | Sulfamic acid derivatives and processes for their preparation | |
| KR101718292B1 (ko) | 리튬 비스(플루오르술포닐)이미드의 신규한 제조방법 | |
| CN106044728B (zh) | 一种双氟磺酰亚胺锂盐的制备方法 | |
| CN110172115B (zh) | 一种聚合物电解质的制备方法及其应用 | |
| US5548060A (en) | Sulfonation of polyphosphazenes | |
| CN103788280B (zh) | 质子传导材料 | |
| KR20020016779A (ko) | 중합체아민의 단계적 알킬화 | |
| CN105523530B (zh) | 一种双(氟磺酰)亚胺钾的制备方法 | |
| CN104114487B (zh) | 二氟磷酸盐的制造方法 | |
| JP2024180410A (ja) | 電解質組成物中でまたは電極の添加剤として使用される塩 | |
| TW201603383A (zh) | 高分子電解質組成物以及使用其之高分子電解質膜、膜電極複合體及固體高分子型燃料電池 | |
| US20240301153A1 (en) | Polymeric anion-conducting compound, its preparation and its use in electrochemistry | |
| CN109422252B (zh) | 一种氟磺酰二氟磷酰亚胺锂的制备方法及其产品和应用 | |
| US20240239660A1 (en) | Method for preparing lithium iron phosphate using by-product ferrous sulfate from titanium dioxide | |
| CN102153493A (zh) | 一种新型的制备二(三氟甲基磺酰)亚胺锂的方法 | |
| JP5002804B2 (ja) | 高分子固体電解質 | |
| JP5473615B2 (ja) | 亜鉛−臭素電池に使用する、超高純度臭化亜鉛および四級アンモニウムブロミド | |
| CN110407184B (zh) | 一种双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法 | |
| ES3035917T3 (en) | Polymer electrolyte and method for producing same | |
| AU2005247607A1 (en) | Method for producing quaternary ammonium compounds | |
| PL230267B1 (pl) | Siarczany i wodorosiarczany poli(5-amino-2- hydroksy-N, N-dimetylo-5-( metyloamino)pentan-1- amoniowe oraz sposób ich otrzymywania | |
| CN107265431A (zh) | 一种制备橄榄石型磷酸盐正极材料的方法 | |
| US20200165197A1 (en) | Sulfonamide macromolecules useful as single-ion conducting polymer electrolyte | |
| DE69116462T2 (de) | Zusammensetzungen aus elektrisch leitfähigen Polymeren von substituiertem oder nichtsubstituiertem Pyrrol, Verfahren für ihren Erhalt und Verwendung dieser Zusammensetzungen |