PL236259B1 - Amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty - Google Patents
Amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty Download PDFInfo
- Publication number
- PL236259B1 PL236259B1 PL427748A PL42774818A PL236259B1 PL 236259 B1 PL236259 B1 PL 236259B1 PL 427748 A PL427748 A PL 427748A PL 42774818 A PL42774818 A PL 42774818A PL 236259 B1 PL236259 B1 PL 236259B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- product
- hydroxydecanoyl
- formula
- solvent
- ammonium
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- -1 monorhamnolipid anion Chemical class 0.000 title claims abstract description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 229960001716 benzalkonium Drugs 0.000 claims abstract description 11
- CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N benzododecinium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N Didecyldimethylammonium Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229940078672 didecyldimethylammonium Drugs 0.000 claims abstract description 10
- SIYLLGKDQZGJHK-UHFFFAOYSA-N dimethyl-(phenylmethyl)-[2-[2-[4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenoxy]ethoxy]ethyl]ammonium Chemical compound C1=CC(C(C)(C)CC(C)(C)C)=CC=C1OCCOCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 SIYLLGKDQZGJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229960003872 benzethonium Drugs 0.000 claims abstract description 9
- RLGQACBPNDBWTB-UHFFFAOYSA-N cetyltrimethylammonium ion Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C RLGQACBPNDBWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N tetrabutylammonium Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 15
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 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 3
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- KIZQNNOULOCVDM-UHFFFAOYSA-M 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical group [OH-].C[N+](C)(C)CCO KIZQNNOULOCVDM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M Didecyldimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 2
- 229960004670 didecyldimethylammonium chloride Drugs 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 36
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 12
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 12
- PPMPLIBYTIWXPG-MSJADDGSSA-N L-rhamnosyl-3-hydroxydecanoyl-3-hydroxydecanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(CC(O)=O)OC(=O)CC(CCCCCCC)O[C@@H]1O[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O PPMPLIBYTIWXPG-MSJADDGSSA-N 0.000 description 11
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000032850 Neuroendocrine neoplasm of pancreas Diseases 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 208000022102 pancreatic neuroendocrine neoplasm Diseases 0.000 description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N rhamnolipid Chemical compound CCCCCCCC(CC(O)=O)OC(=O)CC(CCCCCCC)OC1OC(C)C(O)C(O)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(C)O1 FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- GHPVDCPCKSNJDR-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxydecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)C(O)=O GHPVDCPCKSNJDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N L-rhamnopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical group [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYSSBMZUBSBFJL-VIFPVBQESA-N (S)-3-hydroxydecanoic acid Chemical compound CCCCCCC[C@H](O)CC(O)=O FYSSBMZUBSBFJL-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 description 1
- 241001453380 Burkholderia Species 0.000 description 1
- AFWTZXXDGQBIKW-UHFFFAOYSA-N C14 surfactin Natural products CCCCCCCCCCCC1CC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(C(C)C)C(=O)NC(CC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)O1 AFWTZXXDGQBIKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 229930186217 Glycolipid Natural products 0.000 description 1
- CODXQVBTPQLAGA-UHFFFAOYSA-N Hydroxydecanoate Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)OO CODXQVBTPQLAGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010028921 Lipopeptides Proteins 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229960000686 benzalkonium chloride Drugs 0.000 description 1
- 229960001950 benzethonium chloride Drugs 0.000 description 1
- UREZNYTWGJKWBI-UHFFFAOYSA-M benzethonium chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC(C(C)(C)CC(C)(C)C)=CC=C1OCCOCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 UREZNYTWGJKWBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- FAEUZVNNXJDELC-UHFFFAOYSA-M didecyl(dimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC FAEUZVNNXJDELC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 238000012835 hanging drop method Methods 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- WJLUBOLDZCQZEV-UHFFFAOYSA-M hexadecyl(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WJLUBOLDZCQZEV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007037 hydroformylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- LMHJFKYQYDSOQO-UHFFFAOYSA-N hydroxydecanoic acid Natural products CCCCCC(O)CCCC(O)=O LMHJFKYQYDSOQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011924 stereoselective hydrogenation Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- NJGWOFRZMQRKHT-UHFFFAOYSA-N surfactin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC1CC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(C(C)C)C(=O)NC(CC(O)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)O1 NJGWOFRZMQRKHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJGWOFRZMQRKHT-WGVNQGGSSA-N surfactin C Chemical compound CC(C)CCCCCCCCC[C@@H]1CC(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)O1 NJGWOFRZMQRKHT-WGVNQGGSSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia są amoniowe ciecze jonowe z anionem ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianowym o wzorze ogólnym 1, w którym K oznacza kation 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowy o wzorze 2, albo heksadecylotrimetyloamoniowy o wzorze 3, albo benzalkoniowy o wzorze 4, albo benzetoniowy o wzorze 5, albo tetrabutyloamoniowy o wzorze 6, albo didecylodimetyloamoniowy o wzorze 7. Zgłoszenie obejmuje też sposób ich otrzymywania, oraz zastosowanie jako biosurfaktanty.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku, są amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich, wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty.
Zgodnie z definicją ciecze jonowe (ang. ionic liquids) to sole organiczne zbudowane z organicznego kationu oraz anionu nieorganicznego lub organicznego, których temperatura topnienia nie przekracza 100°C. W literaturze, często są one opisywane jako nowe, proekologiczne rozpuszczalniki jak i nowej generacji substancje bioaktywne. Najważniejsze zalety cieczy jonowych, które decydują o ich szerokim spektrum zastosowań, to wysoka stabilność termiczna i chemiczna, niska lotność, aktywność powierzchniowa i biologiczna oraz dobre przewodnictwo jonowe. Według najnowszych badań nie powodują dezaktywacji enzymów, wobec czego mogą być wykorzystywane jako rozpuszczalniki reakcji biokatalitycznych czy nośniki enzymów. Obecnie poziom rozwoju tematyki cieczy jonowych szybko postępuje pokazując ich szerokie zastosowanie także w procesach przemysłowych, min. jako rozpuszczalniki, katalizatory reakcji alkilowania, hydroformylowania, stereoselektywnego uwodorniania oraz polimeryzacji, które zostały przedstawione w publikacji i. Pernak, T. Rzemieniecki, K. Materna CHEMIK 2016, 70, 471-480 oraz i Pernak, N. Borucka, F. Walkiewicz, B. Markiewicz, P. Fochtman, S. Stolte, S. Steudte, P. Stepnowski, Green Chem. 2011, 13, 2901-2910.
Surfaktanty są związkami powierzchniowo czynnymi posiadającymi zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego na granicy faz oraz stabilizacji układów emulsyjnych. Są one stosowane na szeroką skalę w wielu gałęziach przemysłu i pełnią bardzo ważną rolę jako detergenty, kosmetyki i leki. Związki powierzchniowo czynne produkowane przez mikroorganizmy dzielą się na dwa typy; pierwsza grupa posiada zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego między fazami woda-powietrze (biosurfaktanty), natomiast druga redukuje napięcie powierzchniowe pomiędzy dwoma niemieszalnymi płynami lub cieczą a ciałem stałym (bioemulsje). Biosurfaktanty zwykle posiadają zdolność emulgacji, jednakże bioemulsje nie zawsze obniżają napięcie powierzchniowe.
Podział biosurfaktantów klasyfikuje je na glikolipidy (ramnolipidy, oforolipidy, trehaloza), lipopeptydy (surfaktyna, ituryna) i związki polimerowe (alasan, emulsan). Pośród nich największą uwagę przywiązuje się do badań nad ramnolipidami ze względu na ich doskonałe właściwości fizykochemiczne. Należą one do najczęściej izolowanych i najlepiej poznanych do tej pory biosurfaktantów. Ich historia sięga roku 1949, kiedy odkryto, że mogą być one wytwarzane przez Gram-ujemne bakterie szczepu Pseudomonas aeruginosa. Bakterie tego typu potrafią wytwarzać sześć różnych ramnolipidów posiadających zarówno podobną budowę chemiczną, jak i aktywność powierzchniową. Dowiedziono, że bakterie szczepu Burkholderia, Streptomyces, Acinetobacter oraz Enterobacter także są zdolne do produkcji mono i diramnolipidów. Cząsteczkę ramnolipidu tworzy jedna lub dwie cząsteczki cukru - ramnozy. Ich grupy hydrofilowe są połączone wiązaniem glikozydowym odpowiednio z grupą hydrofobową jednej, dwóch lub trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych o długości łańcucha od 8 do 12 atomów węgla. Generalnie, im dłuższy łańcuch kwasu tłuszczowego, tym bardziej hydrofobowy charakter ramnolipidu, natomiast gdy jest on zbudowany z dwóch cząsteczek ramnozy, związek jest bardziej hydrofilowy. Najczęściej spotykanymi formami ramnolipidów są monoramnolipidy i diramnolipidy, które składają się z kwasu hydroksydekanowego oraz jednej lub dwóch cząsteczek ramnozy.
Jako przykładowe związki z grupy nowych cieczy jonowych zawierających anion ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianowy o wzorze ogólnym 1 wymienić można:
• ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanian 2-hydroksyetylotrimetyloa- moniowy • ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanian heksadecylotrimetyloamo- niowy, • ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanian benzalkoniowy, • ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanian benzetoniowy, • ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanian tetrabutyloamoniowy, • ramnopifanóżylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanian didecylodimetyloamoniowy.
Istotą wynalazku są amoniowe ciecze jonowe z anionem ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianowym o wzorze ogólnym 1, w którym K oznacza kation 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowy o wzorze 2, albo heksadecylotrimetyloamoniowy o wzorze 3 albo benzalkoniowy o wzorze 4, albo benzetoniowy o wzorze 5, albo tetrabutyloamoniowy o wzorze 6, albo didecylodimetyloamoniowy o wzorze 7.
PL 236 259 B1
Sposób ich otrzymywania polega na tym, że chlorek 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowy, albo heksadecylotrimetyloamoniowy, albo benzalkoniowy, albo benzetoniowy, albo tetrabutyloamoniowy, albo didecylodimetyloamoniowy, poddaje się reakcji wymiany anionu z solą litową, albo, sodową, albo potasową kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego, w stosunku molowym czwartorzędowej soli amoniowej do soli kwasu od 1:0,9 do 1:1,1, korzystnie 1:1, w temperaturze poniżej 100°C, w środowisku wodnym albo w metanolu, po czym produkt izoluje się; następnie produkt reakcji wydziela się z warstwy wodnej techniką ekstrakcji dwufazowej za pomocą chloroformu, po czym oddziela się fazę organiczną, rozpuszczalnik usuwa, a pozostałość będącą produktem osusza się; albo z mieszaniny reakcyjnej odparowuje się wodę i dodaje rozpuszczalnik organiczny z grupy: aceton albo acetonitryl, po czym z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje. się rozpuszczalnik, a produkt reakcji osusza się; albo z metanolu odsącza się powstały nieorganiczny produkt, uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji osusza się.
Drugi sposób otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowy wodorotlenek 2-hydroksyetyltrimetyloamoniowy, albo heksadecylotrimetyloamoniowy, albo benzalkoniowy, albo benzetoniowy, albo tetrabutyloamoniowy, albo didecylodimetyloamoniowy, poddaje się reakcji zobojętniania kwasem ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowym, w stosunku molowym wodorotlenku amoniowego do kwasu od 1:0,9 do 1:1,1, korzystnie 1:1, w temperaturze poniżej 100°C, w wodzie albo metanolu, po czym rozpuszczalnik usuwa się, a produkt suszy.
Zastosowanie nowych amoniowych cieczy jonowych z anionem ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianowym jako biosurfaktanty.
Nowe ciecze jonowe według wynalazku, dzięki obecności anionu nonanianowego posiadają aktywność herbicydową, a nadto wykazują szereg dodatkowych korzystnych cech m.in.:
• nowe związki posiadają temperatury topnienia, poniżej 100°C, można je zaliczyć do cieczy jonowych, jednocześnie są to nowe ciecze jonowe pochodzenia naturalnego, • zachowują aktywność powierzchniową anionu - są to nowe biosufrakatanty, • mogą być hydrofilowe lub hydrofobowe, w zależności od budowy podstawników w kationie, • ze względu na budowę jonową posiadają praktycznie niemierzalną prężność par w temperaturze otoczenia, są nielotne, • charakteryzują się wysoką odpornością na działanie kwasów i zasad oraz wysokiej temperatury, • obecność długiego podstawnika alkilowego w kationie polepsza aktywność powierzchniową otrzymanych związków, • poprzez dobór kationu istnieje możliwość wytworzenia zawiązku o bardzo wysokim stopniu biodegradacji.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d 1
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanailo-3-hydroksydekanianu 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego - [Chol][Ram]
W kolbie umieszczono 2,42 g (0,02 mola) wodorotlenku 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego rozpuszczonego w 20 cm3 metanolu oraz dipol magnetyczny. Kolbę z zawartością umieszczono na mieszadle magnetycznym i pozostawiono do całkowitego rozpuszczenia soli amoniowej, po czym dodano stechiometryczną ilość (0,02 mola) kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego w celu przeprowadzenia reakcji zobojętniania. Następnie, rozpuszczalnik organiczny dokładnie odparowano, a produkt reakcji suszono w suszarce próżniowej przez 24 godziny.
Otrzymano produkt z wydajnością 35%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCl3) δ [ppm] = 0,88 (kw, 6H, J = 4,1 Hz); 1,14 (s, 3H); 1,19 (t, 8H, J = 6,1 Hz); 1,21 (t, 12 H, J = 19,1 Hz); 3,23 (s, 9H); 4,00 (q, 1H, J = 6,1 Hz); 4,02 (q, 2H, J = 6,1 H2); 4,03 (q, 1H, J = 6,1 Hz); 5,29 (m, 1H); 5,33 (m, 1H); 5,34 (m, 1H); 5,35 (m, 1H); 13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 14,0; 17,5; 22,6; 25,2; 25,3; 31,8; 54,3; 56,0; 64,2; 70,8; 73,2; 75,5; 172,1; 177,6.
Analiza elementarna CHN dla C31H61NO10: (Mmol = 607,82 g/mol): wartości obliczone (%): C = 61,26; H = 10,12; N = 2,30; wartości zmierzone: C = 61,51; H = 9,79; N = 2,63. Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku, metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie 1 normą PNEN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
PL 236 259 B1
P r z y k ł a d 2
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu heksadecylotrimetyloamoniowego - [C16TMA][Rain]
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 9,60 g (0,03 mola) chlorku heksadecylotrimetyloamoniowego rozpuszczonego w 10 cm3 metanolu, następnie dodano 16,28 g (0,03 mola) rairopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu potasu rozpuszczonego w. 10 cm3 metanolu. Reakcję prowadzono w temperaturze 30°C przez 24 godziny. Następnie odsączono wytrącony osad chlorku potasu, a metanol odparowano za pomocą wyparki próżniowej rotacyjnej. Produkt suszono w suszarce próżniowej przez 2 godziny w temperaturze 40°C.
Otrzymano ciecz jonową z wydajnością 92%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCls) δ [ppm] = 0,88 (kw, 9H, J = 2,5 Hz); 1,16 (m, 3H); 1,26 (m, 54H); 1,70 (m, 2H); 3,14 (m, 2H); 3,21 (m, 9H); 3,65 (m, 1H); 3,66 .(m, 2H); 3,72 (m, 1H); 5,29 (kw, 1H, J = 3,6 Hz); 5,31 (kw, 1H, J = 11,0 Hz); 5,34 (kw, 1H, J = 5,7 Hz); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,0; 17,7; 22,6; 24,7; 24,8; 26,3; 29,3; 29,7; 29,7; 31,8; 34,0; 34,8; 53,2; 66,8; 71,0; 70,8; 72,6; 73,2; 171,9; 176,7.
Analiza elementarna CHN dla C45H89NO9: (Mmol = 788,19 g/mol): wartości obliczone (%): C = 68,57; H = 11,38; N = 1,78; wartości zmierzone: C = 68,90; H = 11,04; N = 2,04. Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 98%.
P r z y k ł a d 3
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu benzalkoniowego [BA] [Ram]
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne wprowadzono 0,10 mola chlorku benzalkoniowego rozpuszczonego w 30 cm3 wody oraz 0,10 mola ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3hydroksydekanianu sodu rozpuszczonego w 20 cm3 wody. Mieszaninę reakcyjną intensywnie mieszano przez 3 godziny w temperaturze otoczenia. Następnie wodę odparowano, a do pozostałości dodano 50 cm3 bezwodnego acetonitrylu. Wytrąconą sól nieorganiczną, którą stanowił chlorek sodu odseparowano, po czym z pozostałości odparowano rozpuszczalnik na wyparce obrotowej. Gotowy produkt suszono w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze 40°C przez 36 godzin.
Otrzymano produkt z wydajnością 94%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88 (m, 9H); 1,13 (m, 3H); 1,22 (m, 8H); 1,26 (m, 42H); 1,30 (m, 2H); 1,50 (m, 2H); 3,12 (s, 2H); 3,19 (s, 6H); 3,66 (s, 1H); 3,67 (m, 2H); 3,68 (m, 1H); 3,80 (m, 1H); 4,61 (s, 2H); 5,34 (m, 3H, J = 5,6 Hz); 7,48 (kw, 2H, J = 10,4 Hz); 7,52 (kw, 1H, J = 3,2 Hz); 7,54 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3) δ [ppm] = 14,0; 17,7; 22,6; 25,3; 26,3; 29,2; 29,6; 29,7; 31,8; 32,1; 50,7; 60,3; 67,5; 70,8; 73,2; 75,2; 127,5; 129,2; 130,6; 132,8; 171,9; 176,8.
Analiza elementarna CHN dla C48H85NO9: (Mmol = 808,18 g/mol): wartości obliczone (%):
C = 69,85; H = 10,60; N = 1,73; wartości zmierzone: C = 69,52; H = 10,23; N = 1,98. Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 97%.
P r z y k ł a d 4
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu benzetoniowego [BA][Ram]
Do kolby zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne wprowadzono 4,48 g (0,01 mola) chlorku benzetoniowego rozpuszczonego w 50 cm3 wody oraz stechiometryczną ilość ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu litu. Mieszaninę reakcyjną intensywnie mieszano przez 2 godziny w temperaturze otoczenia. Następnie wodę odparowano, a do pozostałości dodano 30 cm3 bezwodnego acetonu. Wytrąconą sól nieorganiczną odseparowano, po czym z pozostałości odparowano rozpuszczalnik na wyparce obrotowej. Uzyskany produkt suszono w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze 40°C przez 36 godzin.
Wydajność reakcji wyniosła 97%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCl3) δ [ppm] = 0,70 (m, 6H); 0,87 (m, 15H); 1,16 (m, 3H); 1,21 (m, 8H); 1,24 (m, 10H); 1,32 (m, 2H); 3,17 (s, 6H); 3,65 (m, 1H); 3,66 (m, 2H); 3,72 (m, 1H); 4,69 (d, 2H, J = 16,8 Hz); 4,83 (d, 2H, J = 16,8 Hz); 5,37 (m, 2H); 6,79 (d, 4H, J = 8,8 Hz); 7,23 (m, 4H); 7,26 (m, 2H); 7,43 (m, 4H); 7,55 (m, 4H); 13C NMR (CDCl3) δ [ppm] = 14,0; 17,7; 22,5; 25,3; 29,2; 31,5; 31,7; 32,2; 34,8; 37,8; 50,7;
PL 236 259 B1
56,8; 62,7; 65,2; 66,8; 69,1; 69,8; 71,0; 73,2; 75,2; 127,0; 127,4; 127,5; 129,0; 130,4; 133,3; 143,6; 156,0; 171,9; 176,6.
Analiza elementarna CHN dla C53H89NO11: (Mmol = 916,27 g/mol): wartości obliczone (%): C = 69,47; H = 9,79; N = 1,53; wartości zmierzone: C = 69,11; H = 9,46; N = 1,79. Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania: dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
P r z y k ł a d 5
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu tetrabutyloamoniowego - [TBA][Ram]
W kolbie umieszczono 10,38 g 50% wodnego roztworu (0,02 mola) wodorotlenku tetrabutyloamoniowego oraz dipol magnetyczny. Następnie dodano stechiometryczną ilość (0,02 mota) kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego w celu przeprowadzenia reakcji zobojętniania. W kolejnym etapie wodę dokładnie odparowano, a produkt reakcji suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 40°C przez 24 godziny. Otrzymano 96% wydajność syntezy. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCb) δ [ppm] = 0,88 (kw, 6H, J = 4,1 Hz); 1,02 (m, 12H); 1,14 (s, 3H); 1,19 (t, 8H, J = 6,1 Hz); 1,21 (t, 12H, J = 19,1 Hz); 1,41 (m, 16H); 3,40 (s, 8H); 4,02 (q, 2H, J = 6,1 Hz); 4,03 (q, 1H, J = 6,1 Hz); 5,29 (m, 1H); 5,33 (m, 1H); 5,34 (m, 1H); 5,35 (m, 1H); 13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 14,0; 18,5; 22,6; 25,2; 25,3; 31,8; 58,3; 70,8; 73,2; 75,5; 172,1; 177,8.
Analiza elementarna CHN dla C42H83NO9: (Mmol = 746,11 g/mol): wartości obliczone (%): C = 67,61; H =11,21; N = 1,88; wartości zmierzone: C = 67,32; H = 11,56; N = 2,13. Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PNEN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 98%.
P r z y k ł a d 6
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu didecylodimetyloamoniowego - [DDA][Ram)
18,11 g (0,05 mola) chlorku didecylodimetyloamoniowego rozpuszczono, w 30 cm3 wody, następnie dodano stechiometryczną ilość (0,05 mola) ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu potasu rozpuszczonego w 20 cm3 wody. Roztwór mieszano w temperaturze 40°C przez okres 15 minut, a następnie produkt ekstrahowano z mieszaniny chloroformem. Fazę organiczną oddzielono, przemyto 4 razy wodą destylowaną, po czym odparowano rozpuszczalnik na wyparce próżniowej rotacyjnej. Produkt suszono w suszarce próżniowej przez 4 godziny w temperaturze 40°C.
Wydajność reakcji wyniosła 91%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCb) δ [ppm] = 0,88 (kw, 12H, J = 2,5 Hz); 1,16 (m, 3H); 1,26 (m, 58H); 1,70 (m, 2H); 3,14 (m, 2H); 3,21 (m, 6H); 3,65 (m, 1H); 3,66 (m, 2H); 3,70 (m, 1H); 5,31 (m, 3H); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,0; 17,8; 22,6; 24,6; 24,8; 26,3; 29,3; 29,6; 29,7; 31,8; 34,0; 34,8; 53,2; 66,8; 71,0; 70,8; 72,6; 73,2; 171,9; 176,6.
Analiza elementarna CHN dla C48H95NO9: (Mmol = 830,27 g/mol): wartości obliczone (%):
C = 69,44; H = 11,53; N = 1,69; wartości zmierzone: C = 69,73; H = 11,21; N = 2,00. Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PNEN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
P r z y k ł a d 7
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego - [Chol][Ram]
W kolbie umieszczono 4,19 g (0,03 mola) chlorku 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego, rozpuszczonego w 10 cm3 metanolu oraz dipol magnetyczny. Następnie dodano stechiometryczną ilość (0,03 mola) ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu potasu rozpuszczonego w 20 cm3 metanolu. Reakcję prowadzono w temperaturze 40°C przez 24 godziny. Następnie odsączono wytrącony osad chlorku potasu, a metanol odparowano za pomocą wyparki próżniowej rotacyjnej. Produkt suszono w suszarce próżniowej przez 2 godziny w temperaturze 40°C.
Otrzymano produkt z wydajnością 97%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88 (kw, 6H, J = 4,1 Hz); 1,14 (s, 3H); 1,19 (t, 8H, J = 6,1 Hz); 1,21 (t, 12H, J = 19,1 Hz); 3,23 (s, 9H); 4,00 (q, 1H, J = 6,1 Hz); 4,02 (q, 2H, J = 6,1 Hz); 4,03 (q, 1H, J = 6,1
PL 236 259 B1
Hz); 5,29 (m, 1H); 5,33 (m, 1H); 5,34 (m, 1H); 5,35 (m, 1H); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,0; 17,5; 22,6; 25,2; 25,3; 31,8; 54,3; 56,0; 64,2; 70,8; 73,2; 75,5; 172,1; 177,6.
Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
P r z y k ł a d 8
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu heksadecylotrimetyloamoniowego - [C16TMA][Ram]
W kolbie umieszczono 12,06 g (0,04 mola) wodorotlenku heksadecylotrimetyloamoniowego, rozpuszczonego w 20 cm3 metanolu oraz dipol magnetyczny. Kolbę z zawartością umieszczono na mieszadle magnetycznym i pozostawiono do całkowitego rozpuszczenia soli amoniowej, po czym dodano stechiometryczną ilość (0,04 mola) kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego w celu przeprowadzenia reakcji zobojętniania. Następnie, rozpuszczalnik organiczny dokładnie odparowano, a produkt reakcji suszono w suszarce próżniowej przez 24 godziny w temperaturze 40°C.
Otrzymano ciecz jonową z wydajnością 95%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88 (kw, 9H, J = 2,5 Hz); 1,16 (m, 3H); 1,26 (m, 54H); 1,70 (m, 2H); 3,14 (m, 2H); 3,21 (m, 9H); 3,65 (m, 1H); 3,66 (m, 2H); 3,72 (m, 1H); 5,29 (kw, 1H, J = 3,6 Hz); 5,31 (kw, 1H, J = 11,0 Hz); 5,34 (kw, 1H, J = 5,7Hz); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,0; 17,7; 22,6; 24,7; 24,8; 26,3; 29,3; 29,7; 29,7; 31,8; 34,0; 34,8; 53,2; 66,8; 71,0; 70,8; 72,6; 73,2; 171,9; 176,7.
Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
P r z y k ł a d 9
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu benzalkoniowego [BA) (Ram)
W kolbie umieszczono 6,43 g (0,02 mola) wodorotlenku benzalkoniowego, rozpuszczonego w 20 cm3 wody oraz dipol magnetyczny. Kolbę z zawartością umieszczono na mieszadle magnetycznym i pozostawiono do całkowitego rozpuszczenia soli amoniowej, po czym dodano stechiometryczną ilość (0,02 mola) kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego w celu przeprowadzenia reakcji zobojętniania. Następnie, wodę dokładnie odparowano, a produkt reakcji suszono w suszarce próżniowej przez 24 godziny w temperaturze 40°C.
Otrzymano produkt z wydajnością 99%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR CDCI3 δ [ppm] = 0,88 (m, 9H); 1,13 (m, 3H); 1,22 (m, 8H); 1,26 (m, 42H); 1,30 (m, 2H); 1,50 (m, 2H); 3,12 (s, 2H); 3,19 (s, 6H); 3,66 (s, 1H); 3,67 (m, 2H); 3,68 (m, 1H); 3,80 (m, 1H); 4,61 (s, 2H); 5,34 (m, 3H, J = 5,6 Hz); 7,48 (kw, 2H, J = 10,4 Hz); 7,52 (kw, 1H, J = 3,2 Hz); 7,54 (m, 2H); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,0; 17,7; 22,6; 25,3; 26,3; 29,2; 29,6; 29,7; 31,8; 32,1; 50,7; 62,3; 67,5; 70,8; 73,2; 75,2; 127,5; 129,2; 130,6; 132,8; 171,9; 176,8.
Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN 150.2871-2:2010 i wynosi ona 97%.
P r z y k ł a d 10
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu benzetoniowego [BZT][Ram]
W kolbie umieszczono 21,50 g 20% wodnego roztworu wodorotlenku benzetoniowego (0,01 mola) oraz dipol magnetyczny. Kolbę z zawartością umieszczono na mieszadle magnetycznym, po czym. dodano stechiometryczną ilość (0,01 mola) kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego w celu przeprowadzenia reakcji zobojętniania. Następnie, wodę dokładnie odparowano, a produkt reakcji suszono w suszarce próżniowej przez 24 godziny w temperaturze 40°C.
Wydajność reakcji wyniosła 97%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,70 (m, 6H); 0,87 (m, 15H); 1,16 (m, 3H); 1,21 (m, 8H); 1,24 (m, 10H); 1,32 (m, 2H); 3,17 (s, 6H); 3,65 (m, 1H); 3,66 (m, 2H); 3,72 (m, 1H); 4,69 (d, 2H, J = 16,8 Hz); 4,83 (d, 2H, J = 16,8 Hz); 5,37 (m, 2H); 6,79 (d, 4H, J = 8,8 Hz); 7,23 (m, 4H); 7,26 (m, 2H); 7,43 (m, 4H); 7,55 (m, 4H); 13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,0; 17,7; 22,5; 25,3; 29,2; 31,5; 31,7; 32,2; 34,8; 37,8; 50,7; 56,8; 62,7; 65,2; 66,8; 69,1; 69,8; 71,0; 73,2; 75,2; 127,0; 127,4; 127,5; 129,0; 130,4; 133,3; 143,6; 156,0; 171,9; 176,6.
Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
PL 236 259 Β1
Przykład 11
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu tetrabutyloamoniowego - [TBA][Ram]
8,34 g (0,03 mola) chlorku tetrabutyloamoniowego rozpuszczono w 15 cm3 wody, następnie dodano stechiometryczną ilość (0,03 mola) ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu potasu rozpuszczonego w 20 cm3 wody. Roztwór mieszano w temperaturze 40°C przez okres 15 minut, a następnie produkt ekstrahowano z mieszaniny chloroformem. Fazę organiczną oddzielono, przemyto 3 razy wodą destylowaną, po czym odparowano rozpuszczalnik na wyparce próżniowej rotacyjnej. Produkt suszono w suszarce próżniowej przez 4 godziny w temperaturze 40°C.
Otrzymano 96% wydajność syntezy. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCb) δ [ppm] = 0,88 (kw, 6H, J = 4,1 Hz); 1,02 (m, 12H); 1,14 (s, 3H); 1,19 (t, 8H J = 6,1 Hz); 1,21 (t, 12H, J= 19,1 Hz); 1,41 (m, 16H); 3,40 (s, 8H); 4,02 (q, 2H, J = 6,1 Hz); 4,03 (q, 1H, J = 6,1 Hz); 5,29 (m, 1H); 5,33 (m, 1H); 5,34 (m, 1H); 5,35 (m, 1H); 13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 14,0; 18,5; 22,6; 25,2; 25,3; 31,8; 58,3; 70,8; 73,2; 75,5; 172,1; 177,8.
Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 98%.
Przykład 12
Otrzymywanie ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianu didecylodimetyloamoniowego - [DDA][Ram]
W kolbie umieszczono 20,62 g 50% wodnego roztworu (0,03 mola) wodorotlenku didecylodimetyloamoniowego oraz dipol magnetyczny. Następnie dodano stechiometryczną ilość (0,03 mola) kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego w celu przeprowadzenia reakcji zobojętniania. W kolejnym etapie wodę dokładnie odparowano, a produkt reakcji suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 40°C przez 24 godziny. Wydajność reakcji wyniosła 97%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowe i węglowe magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CDCb) δ [ppm] = 0,88 (kw, 12H, J = 2,5 Hz); 1,16 (m, 3H); 1,26 (m, 58H); 1,70 (m, 2H); 3,14 (m, 2H); 3,21 (m, 6H); 3,65 (m, 1H); 3,66 (m, 2H); 3,70 (m, 1H); 5,31 (m, 3H); 13C NMR (CDCb) δ [ppm] = 14,0; 17,8; 22,6; 24,6; 24,8; 26,3; 29,3; 29,6; 29,7; 31,8; 34,0; 34,8; 53,2; 66,8; 71,0; 70,8; 72,6; 73,2; 171,9; 176,6.
Dodatkowo przeprowadzono badanie czystości związku metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-2:2010 i wynosi ona 99%.
Przykład zastosowania
Parametry powierzchniowe soli potasowej kwasu ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego [K][Ram] oraz dwóch cieczy jonowych [Chol](Ram] i [Ci6TMA][Ram] zostały określone przy użyciu analizatora kształtu kropli DSA 100E firmy Kruss połączonego z termostatem Fisherbrand FBH604. Dokładność urządzenia wynosi 10 2 [mN/m], Zbadano dynamiczne napięcie międzyfazowe pomiędzy badaną cieczą, a powietrzem wykorzystując w tym celu metodę wiszącej kropli. Badanie wykonano w temperaturze 25°C. Rozpuszczalnikiem dla badanych roztworów była woda destylowana. Pomiaru napięcia powierzchniowego w określonej temperaturze dokonuje się przez dopasowanie kształtu wiszącej kropli funkcją Laplace'a-Younga na podstawie obrazu kropli pochodzącego z kamery CCD. W tabeli 1 zestawiono parametry powierzchniowe dla wyżej wymienionych związków.
Tabela 1
| (Chałom) ' .. '· | [CuTMAHRaml | ||
| CMC (mmol/dm3) | 0,275 | 0,223 | 0,027 |
| ycMc (mN/m) | 28,89 | 30,64 | 28,20 |
| ymo (mmol/dm3) | 72,34 | 72,52 _ | 72,70 |
CMC - krytyczne stężenie micelizacji; yCMc - napięcie powierzchniowe w punkcie CMC; yH2o - napięcie powierzchniowe rozpuszczalnika (wody)
PL 236 259 B1
Dla otrzymanych cieczy jonowych [CHOL][RAM] i [CET][RAM] uzyskano niższe wartości krytycznego stężenia micelizacji (CMC) niż dla soli potasowej ramnolipidu [K][RAM]. Ponadto, porównując wartości CMC cieczy jonowych stwierdzono, że aktywność powierzchniowa zależy od długości łańcucha węglowego w kationie. Oznacza to, że w wyniku połączenia surfaktantu kationowego z anionowym w cieczy jonowej [CieTMA][Ram] następuje synergia aktywności powierzchniowej pochodząca od obu jonów. W efekcie krytyczne stężenie micelowania może być osiągnięte przy stężeniu nawet 10-krotnie niższym w porównaniu do soli potasowej. Z danych w tabeli 1 wynika również, że napięcie powierzchniowe w punkcie CMC (ycmc) dla cieczy jonowych jest porównywalne z [K][RAM].
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Amoniowe ciecze, jonowe z anionem ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianowym o wzorze ogólnym 1, w którym K oznacza kation 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowy o wzorze 2, albo heksadecylotrimetyloamoniowy o wzorze 3, albo benzalkoniowy o wzorze 4, albo benzetoniowy o wzorze 5 albo tetrabutyloamoniowy o wzorze 6 albo didecylodimetyloamoniowy o wzorze 7.
- 2. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że chlorek 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowy, albo heksadecylotrimetyloamoniowy, albo benzalkoniowy, albo benzetoniowy, albo tetrabutyloamoniowy, albo didecylodimetyloamoniowy, poddaje się reakcji wymiany anionu z solą litową, albo, sodową, albo potasową, kwasu rammopiranozyIo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowego, w stosunku molowym czwartorzędowej soli amoniowej do soli kwasu od 1:0,9 do 1:1,1, korzystnie 1:1, w temperaturze poniżej 100°C, w środowisku wodnym albo w metanolu, po czym produkt izoluje się; następnie produkt reakcji wydziela się z warstwy wodnej techniką ekstrakcji dwufazowej za pomocą chloroformu, po czym oddziela się fazę organiczną, rozpuszczalnik usuwa, a pozostałość będącą produktem osusza się; albo z mieszaniny reakcyjnej odparowuje się wodę i dodaje rozpuszczalnik organiczny z grupy: aceton albo acetonitryl, po czym z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji osusza się; albo z metanolu odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji osusza się.
- 3. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowy wodorotlenek 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowy, albo heksadecylotrimetyloamoniowy, albo benzalkoniowy, albo benzetoniowy, albo tetrabutyloamoniowy, albo didecylodimetyloamoniowy, poddaje się reakcji zobojętniania kwasem ramnopiranozyIo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanowym, w stosunku molowym wodorotlenku amoniowego do kwasu od 1:0,9 do 1:1,1, korzystnie 1:1, w temperaturze poniżej 100°C, w wodzie albo metanolu, po czym rozpuszczalnik usuwa się, a produkt suszy.
- 4. Zastosowanie nowych amoniowych cieczy jonowych z anionem ramnopiranozylo-3-hydroksydekanoilo-3-hydroksydekanianowym, określonych zastrzeżeniem 1, jako biosurfaktanty.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427748A PL236259B1 (pl) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427748A PL236259B1 (pl) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL427748A1 PL427748A1 (pl) | 2020-05-18 |
| PL236259B1 true PL236259B1 (pl) | 2020-12-28 |
Family
ID=70725717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL427748A PL236259B1 (pl) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236259B1 (pl) |
-
2018
- 2018-11-13 PL PL427748A patent/PL236259B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL427748A1 (pl) | 2020-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8075803B2 (en) | Method for producing ionic liquids, ionic solids or mixtures thereof | |
| US6255511B1 (en) | Silanes with hydrophilic groups, their synthesis and use as surfactants in aqueous media | |
| CN101675023A (zh) | 包含聚醚羧酸根作为阴离子的离子液体，其制备方法及其用途 | |
| US20030013769A1 (en) | Quaternary ammonium salts having a tertiary alkyl group | |
| JPH0372055B2 (pl) | ||
| PL236259B1 (pl) | Amoniowe ciecze jonowe z anionem monoramnolipidu, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako biosurfaktanty | |
| US2271707A (en) | Wetting agent | |
| PL242406B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem dodecylo(karboksymetylo) dimetyloamoniowym, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środki myjące | |
| CN102603793A (zh) | 用于制备烷基磷酸酯的方法 | |
| US4774350A (en) | Phosphoric ester | |
| US3337636A (en) | Trisulfonylmethanes | |
| EP4249468A1 (en) | A method for synthesis of halide salts | |
| Jin et al. | Formation of a third liquid phase and its reuse for dibenzyl ether synthesis in a tetraalkylammonium salt phase transfer catalytic system | |
| Tyagi et al. | Synthesis and physico‐chemical properties of novel dialkyl diphosphate gemini surfactants based on octadecanol | |
| PL202092B1 (pl) | Sole (2-acyloksyetylo)alkoksymetylodimetyloamoniowe i alkoksymetylo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowe oraz sposób wytwarzania soli (2-acyloksyetylo)alkoksymetylodimetyloamoniowych i alkoksymetylo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowych | |
| US20240141101A1 (en) | Polyesteramines and polyester quats | |
| PL245213B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tribulylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe | |
| CN1331585C (zh) | 柠檬酸酯三长链烷基三季铵盐阳离子表面活性剂及其制备方法 | |
| PL230034B1 (pl) | Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z kationem pochodnym betainy i anionem nonanianowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy | |
| RU2809166C2 (ru) | Способ получения органосульфатных солей сложных эфиров аминокислот | |
| KR100578716B1 (ko) | 엔,엔-비스(3-알킬옥시-2-히드록시프로필)알킬아민화합물의 효율적 제조방법 | |
| CN114746396B (zh) | 酮-铵化合物 | |
| EP2877477B1 (en) | Process for the preparation of phosphonium sulfonates | |
| PL239338B1 (pl) | Ciecz jonowa z kationem 4-heksadecylo-4-metylomorfoliniowym i anionem (RS)-2-[4-(2-metylopropylo)fenylo]propanianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako środek myjąco- -dezynfekujący | |
| PL211676B1 (pl) | Nowe czwartorzędowe sole dodecylodimetylo-2-fenoksyetyloamoniowe i sposób otrzymywania nowych czwartorzędowych soli dodecylodimetylo-2-fenoksyetyloamoniowych |