PL237858B1 - Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy - Google Patents
Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy Download PDFInfo
- Publication number
- PL237858B1 PL237858B1 PL430342A PL43034219A PL237858B1 PL 237858 B1 PL237858 B1 PL 237858B1 PL 430342 A PL430342 A PL 430342A PL 43034219 A PL43034219 A PL 43034219A PL 237858 B1 PL237858 B1 PL 237858B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hexadecyl
- hydroxyethoxy
- ionic liquid
- ethyl
- ibuprofenate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy. Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym o wzorze 1. Zgłoszenie obejmuje też sposób jej otrzymywania, który polega na tym, że bromek heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w metanolu i poddaje reakcji chemicznej z solą sodową ibuprofenu w stosunku molowym korzystnie 1:1 i temperaturze 20°C i w czasie 60 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy. Przedmiotem, niniejszego zgłoszenia jest również zastosowanie cieczy jonowej jako herbicydów.
Description
Przedmiotem wynalazku jest ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy.
Ciecze jonowe (ang. ionic liquids, ILs) są związkami zbudowanymi z kationu i anionu o temperaturze topnienia poniżej 100°C. Duże kationy organiczne oraz aniony organiczne lub nieorganiczne charakteryzują się niskim stopniem symetrii, co utrudnia krystalizację takich układów, a wiele z nich pozostaje ciekłych w temperaturze poniżej 25°C. Związki takie określa się jako niskotemperaturowe ciecze jonowe (ang. room-temperature ionicliquids, RTILs). Ciecze jonowe nazywane są często „rozpuszczalnikami projektowanymi, ponieważ poprzez dobór odpowiednich jonów można zmieniać liczne właściwości uzyskanych substancji, takie jak temperatura topnienia, gęstość, rozpuszczalność lub aktywność biologiczna. Ciecze jonowe charakteryzują się wysoką stabilnością termiczną, niepalnością, niską prężnością par, zdolnością do rozpuszczania wielu substancji i przewodnictwem elektrycznym. Dzięki temu znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu chemicznego m.in. w roli elektrolitów, jako katalizatory, rozpuszczalniki, wykorzystywane również przy ekstrakcji i separacji. Związki zawierające jony o wysokiej aktywności biologicznej można zastosować jako substancje czynne farmakologicznie, a także jako środki ochrony roślin, w tym herbicydy, fungicydy albo antyfidanty.
Herbicydowe ciecze jonowe (ang. herbicidal ionic liquids, HILs) to związki jonowe o temperaturze topnienia poniżej 100°C zawierające co najmniej jeden jon wykazujący aktywność herbicydową. Wybór kationu decyduje o rozpuszczalności w wodzie i amfifilowości cieczy jonowej - długość podstawnika alkilowego w strukturze kationu warunkuje aktywność powierzchniową, co wpływa na kąt zwilżania i ułatwia przenikanie substancji czynnej. Herbicydowe ciecze jonowe zachowują aktywność biologiczną wyjściowego herbicydu i często są skuteczniejsze niż stosowane w handlu preparaty, dzięki czemu możliwe jest stosowanie substancji aktywnej w mniejszych dawkach.
Ibuprofen (kwas (RS)-2-[4-(2-metylopropylo)fenylo]propanowy) jest organicznym związkiem chemicznym, pochodną kwasu propionowego. Stosowany jest w medycynie jako niesteroidowy lek przeciwzapalny o działaniu przeciwzapalnym, przeciwbólowym i przeciwgorączkowym. Działanie ibuprofenu jako leku polega na hamowaniu aktywności enzymu odpowiedzialnego za syntezę hormonów zwierzęcych, biorących udział w wielu procesach fizjologicznych organizmów żywych.
Cieczą jonową stanowiącą przedmiot niniejszego wynalazku jest ibuprofenian heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowy.
I stotą wynalazku jest ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym o wzorze 1.
Sposób jej otrzymywania polega na tym, że bromek heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowy o wzorze 2 rozpuszcza się w metanolu i poddaje reakcji chemicznej z solą sodową ibuprofenu w stosunku molowym korzystnie 1 : 1 i temperaturze 20°C i w czasie 60 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy.
Drugi sposób otrzymywania polega na tym, że bromek heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowy o wzorze 2 rozpuszcza się w metanolu, następnie miesza w czasie 30 minut w układzie wraz z silnie alkaliczną żywicą jonowymienną w temperaturze 20°C, po czym oddziela się żywicę jonowymienną, a do otrzymanego przesączu dodaje się ibuprofenianu, po czym odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt suszy.
Zastosowanie cieczy jonowej jako herbicydy.
Korzystnym jest, gdy ciecze stosuje się w postaci czystej albo w postaci roztworu wodnego, wodno-alkoholowego lub alkoholowego o stężeniu co najmniej 0,01%.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• opracowana została efektywna metoda otrzymywania nowej cieczy jonowej z kationem czynnym powierzchniowo zawierającym łańcuch heksadecylowy i anionem ibuprofenu, • syntezy przeprowadzone według opracowanej metody przebiegają z wysoką wydajnością sięgającą 98%, • użyte rozpuszczalniki mogą zostać w łatwy sposób zregenerowane poprzez destylację i zawrócone do procesu, • otrzymany związek topi się w temperaturze nieprzekraczającej 100°C, co pozwala na sklasyfikowanie go jako cieczy jonowej,
PL 237 858 B1 • uzyskana ciecz jonowa ulega łatwemu rozpuszczeniu w rozpuszczalnikach protonowych, • nowy ibuprofenian z kationem organicznym jest substancją wykazującą aktywność herbicydową wobec gatunków chwastów występujących w polskich uprawach.
Metody otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych prezentują poniższe przykłady:
Przykład I
Sposób otrzymywania ibuprofenianu heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowego W zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne kolbie umieszczono 0,007 mol (3,70 g) bromku heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowego rozpuszczonego w 50 cm3 metanolu. Następnie uruchomiono mieszanie, a do układu dodano 10 cm3 silnie alkalicznej żywicy jonowymiennej. Reakcje prowadzono w ciągu 30 minut w temperaturze 20°C, dalej z układu usunięto żywicę jonowymienną poprzez sączenie i przemyto ją 20 cm3 metanolu, a do przesączu dodano następnie roztwór 0,007 mol (1,44 g) ibuprofenu w 20 cm3 metanolu. Układ mieszano w czasie 15 minut i w stałej temperaturze 20°C. W dalszej kolejności odparowano rozpuszczalnik, a pozostałość suszono do uzyskania gotowego produktu.
Otrzymano ibuprofenian heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowy z wydajnością 99%.
Struktura uzyskanego produktu została potwierdzona na podstawie analizy widm wodorowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego: 1H NMR (400 MHz, DMSO- de) δ [ppm] = 0,86 (m, 9 H); 1,24 (s, 29 H); 1,64 (m, 2 H), 1,79 (sept, J = 6,76 Hz, 1 H), 2,38 (d, J = 7,09 Hz, 2 H), 3,06 (s, 6 H), 3,34 (m, 2 H), 3,49 (m, 6 H), 3,80 (m, 2 H), 3,79 (s, 3 H), 7,02 (d, J = 8,09 Hz, 2 H), 7,16 (d, J = 7,08 Hz, 2 H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 13,8; 19,4; 21,8; 22,0; 22,1; 25,8; 28,5; 28,7; 29,0; 29,1; 29,3; 29,4; 29,6; 31,3; 44,3; 46,5; 50,6; 59,9; 62,2; 63,9; 64,1; 72,1; 127,1; 128,2; 138,1; 141,2; 176,1.
Wykonano oznaczenie zawartości substancji kationowo czynnych metodą miareczkowania dwufazowego zgodnie z normą PN-EN ISO 2871-1. Czystość produktu wyniosła 99%.
Przykład II
Sposób otrzymywania ibuprofenianu heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowego W zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne kolbie umieszczono 0,009 mol (3,95 g) bromku heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowego rozpuszczonego w 50 cm3 metanolu. W dalszej kolejności, przy ciągłym mieszaniu, do układu dodano 0,009 mol (2,05 g) soli sodowej ibuprofenu. Reakcje prowadzono w ciągu 60 minut w temperaturze 20°C. Następnie z układu odsączono wytrącony osad bromku sodu, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik, po czym pozostałość suszono.
Otrzymano (RS)-2-[4-(2-metylopropylo)fenylo]propanian heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]dimetyloamoniowy z wydajnością 96%.
Celem potwierdzenia struktury chemicznej uzyskanego produktu wykonano analizę magnetycznego rezonansu jądrowego: 1H NMR (400 MHz, DMSO-de) δ [ppm] = 0,86 (m, 9 H); 1,24 (s, 29 H); 1,64 (m, 2 H), 1,79 (sept, J = 6,76 Hz, 1 H), 2,38 (d, J = 7,09 Hz, 2 H), 3,06 (s, 6 H), 3,34 (m, 2 H), 3,49 (m, 6 H), 3,80 (m, 2 H), 3,79 (s, 3 H), 7,02 (d, J = 8,09 Hz, 2 H), 7,16 (d, J = 7,08 Hz, 2 H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ [ppm] = 13,8; 19,4; 21,8; 22,0; 22,1; 25,8; 28,5; 28,7; 29,0; 29,1; 29,3; 29,4; 29,6; 31,3; 44,3; 46,5; 50,6; 59,9; 62,2; 63,9; 64,1; 72,1; 127,1; 128,2; 138,1; 141,2; 176,1.
Analiza elementarna CHN dla C35H65NO4 (Mmol = 563,91 g/mol): wartości obliczone (%): C = 74,55; H = 11,62; N = 2,48; wartości zmierzone: C = 74,20; H = 11,37; N = 2,61.
Przykładowe zastosowanie
Badania biologicznej aktywności wobec chwastów w warunkach szklarniowych
Doświadczenie było prowadzone w szklarniowych w warunkach kontrolowanych (temperatura: 20°C, wilgotność: 60%, czas oświetlania dzień/noc: 16/8 h). Rośliną testową był rzepak ozimy (Brassica napus L). Nasiona wysiewano do doniczek napełnionych glebą na głębokość 1 cm od powierzchni. Po wytworzeniu liścieni dokonano przerywki, pozostawiając po 5 roślin w każdej doniczce. W fazie 4 liści rośliny (BBCH 14) wykonano zabieg za pomocą opryskiwacza kabinowego wyposażonego w rozpylacz TeeJet 110/02 VP, przemieszczający się nad roślinami ze stałą prędkością 3,1 m/s. Odległość rozpylacza od wierzchołków roślin wynosiła 40 cm, ciśnienie cieczy w rozpylaczu wynosiło 0,2 MPa, a wydatek cieczy w przeliczeniu na 1 ha wynosił 200 dm3.
Ciecz jonową zastosowano w postaci roztworu wodno-alkoholowego w ilości odpowiadającej 2720 g anionu ibuprofenianowego w przeliczeniu na 1 ha.
Po upływie trzech tygodni od zabiegu rośliny ścięto przy powierzchni gleby i zważono, na tej podstawie wyznaczono redukcję świeżej masy w porównaniu do kontroli. Badanie wykonano w czterech powtórzeniach w układzie całkowicie losowym.
PL 237 858 Β1
Skuteczność działania testowanego ibuprofenianu oceniono na 14%. Zauważalny jest zatem wpływ cieczy jonowej z anionem ibuprofenianowym. Testowana ciecz jonowa wykazuje ograniczone powinowactwo do wody, dzięki czemu ryzyko wymywania związków do wód gruntowych jest silnie ograniczone. Właściwość ta jest spowodowana silną hydrofobowością anionu oraz obecnością długiego podstawnika alkilowego.
Testowane ibuprofeniany są cieczami jonowymi, znacznie ograniczone zostaje dodatkowo ryzyko zanieczyszczenia sąsiednich upraw parami stosowanych substancji aktywnych. Ta właściwość jest charakterystyczna dla cieczy jonowych, w tym układów zawierających jony herbicydowe, opisanych m.in. w pracy M. Niemczak, T. Rzemieniecki, A. Biedziak, K. Marcinkowska, J. Pernak, ChemPlusChem, 2018, 83, 529-541.
Claims (6)
1. Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym o wzorze 1.
2. Sposób otrzymywania herbicydowej cieczy jonowej określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że bromek heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w metanolu i poddaje reakcji chemicznej z solą sodową ibuprofenu w stosunku molowym korzystnie 1 :1 i temperaturze 20°C i w czasie 60 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy.
3. Sposób otrzymywania herbicydowej cieczy jonowej określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że bromek heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy)etylo]-dimetyloamoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w metanolu, następnie miesza w czasie 30 minut w układzie wraz z silnie alkaliczną żywicą jonowymienną w temperaturze 20°C, po czym oddziela się żywicę jonowymienną, a do otrzymanego przesączu dodaje się ibuprofenianu, po czym odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt suszy.
4. Zastosowanie cieczy jonowej określonych zastrzeżeniem 1 jako herbicydy.
5. Zastosowanie według zastrz. 4, znamienne tym, że ciecze stosuje się w postaci czystej.
6. Zastosowanie według zastrz. 4, znamienne tym, że ciecze stosuje się w postaci roztworu wodnego, wodno-alkoholowego lub alkoholowego o stężeniu co najmniej 0,01%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430342A PL237858B1 (pl) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430342A PL237858B1 (pl) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL430342A1 PL430342A1 (pl) | 2020-12-28 |
| PL237858B1 true PL237858B1 (pl) | 2021-06-14 |
Family
ID=76372322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL430342A PL237858B1 (pl) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL237858B1 (pl) |
-
2019
- 2019-06-24 PL PL430342A patent/PL237858B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL430342A1 (pl) | 2020-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Niemczak et al. | Bis (ammonium) ionic liquids with herbicidal anions | |
| Niemczak et al. | Biodegradable herbicidal ionic liquids based on synthetic auxins and analogues of betaine | |
| PL237858B1 (pl) | Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL224026B1 (pl) | Nowe jednofunkcyjne poli(diallilodimetyloamoniowe herbicydowe ciecze jonowe), sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL223414B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationem 3-oksopentametyleno-(1,5)-bis(dimetyloalkiloamoniowym) oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL238657B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem 1-alkilo-1-metylo-4-hydroksypiperydyniowym i anionem pochodzącym od kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego, sposób ich otrzymania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL239073B1 (pl) | Sposób otrzymywania herbicydowych cieczy jonowych z kationem 4-alkilo-4-metylomorfoliniowym i anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy | |
| PL228020B1 (pl) | Nowe herbicydowe bisamoniowe sole z kationem alkilodiylo -bis(etanolodietyloamoniowym) z anionem 4 -chloro -2-metylofenoksyoctowym albo 3,6 -dichloro -2-metoksy benzoesowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako srodki ochrony roslin | |
| PL240649B1 (pl) | Herbicydowe ciecze jonowe z kationem alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetylo-amoniowym i anionem (R)-2-(4-chloro- -2-metylofenoksy)propionianowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL237098B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem acetylocholiny i anionem herbicydowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL236743B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL236260B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem 1-alkilo-1-metylo-4-hydroksypiperydyniowym oraz anionem 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesanowym, sposób ich otrzymania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL231616B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe z kationem tetraalkiloamoniowym i anionem 2-(2,4-dichlorofenoksy)propionianowym oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako herbicydy | |
| PL238748B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe z anionem 1,4-bis(2- etyloheksoksy)-1,4-dioksobutano-2-sulfonianowym | |
| PL223076B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkilocykloheksylodimetyloamoniowe oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL238501B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe o czynności herbicydowej | |
| PL230983B1 (pl) | 2-(2,4-dichlorofenoksy)propioniany alkilodimetylo(karboksymetylo) amoniowe, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako herbicydy | |
| PL243253B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem (2-alkoksy-2-oksoetylo)trimetyloamoniowym i anionem 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesanowym, sposoby ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL228489B1 (pl) | Sole amoniowe o czynności herbicydowej | |
| PL231262B1 (pl) | Nowe bisamoniowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1, X-bis( bis(2-hydroksyetylo) oktadec-9- enamoniowy) albo bis(etano) amino-2,2’- bis(bis(2-hydroksyetylo) oktadec-9- enamoniowy), albo buteno-1,4-bis( bis(2-hydroksyetylo) oktadec-9- enamoniowy), sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako herbicydy | |
| PL218453B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem tetrametyleno-1,4-bis(alkilodimetyloamoniowym) i anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL230986B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe z kationem alkilo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowym i anionem 2-(2,4-dichlorofenoksy) popionianowym oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki ochrony roślin | |
| PL237268B1 (pl) | Pary jonowe (4-chloro-2-X-fenoksy)octanu z L-proliną, L-histydyną i L-arginianem metylu, sposób otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicyd | |
| CN106632472A (zh) | 化合物及其制备方法和用途 |