PL238054B1 - Ciecze jonowe z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym- sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako bakteriocydy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są nowe ciecze jonowe z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym o wzorze 2, gdzie R oznacza łańcuch alkilowy od czterech do dwunastu atomów węgla. Sposób otrzymywania nowych cieczy jonowych z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym polega na tym, że czwartorzędowy dibromek alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowy) o wzorze ogólnym 1, poddaje się reakcji z solą sodową albo potasową kwasu migdałowego w stosunku molowym czwartorzędowej soli bisamoniowej do soli kwasu 1 : 2, w temperaturze pokojowej, w rozpuszczalniku organicznym z grupy: metanol albo etanol albo izopropanol albo aceton, po czym z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji suszy się w temperaturze 50 - 70°C. Przedmiotem zgłoszenia jest również zastosowanie nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym jako bakteriocydy.

Description

Przedmiotem wynalazku Ciecze jonowe z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym - sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako bakteriocydy.

Ciecze jonowe (ang. ionic liquids, ILs.) to sole, których temperatura topnienia jest poniżej temperatury wrzenia wody. Duża część reprezentantów tej klasy wykazuje stan ciekły już w temperaturze pokojowej. Na ich budowę składa się duży i niesymetryczny kation organiczny oraz mniejszy anion organiczny lub nieorganiczny. Ta wyjątkowa budowa pozwala na syntezowanie wielu unikalnych cieczy, w których jest możliwy dobór odpowiednich właściwości fizykochemicznych. Do najważniejszych właściwości zaliczyć można między innymi niemierzalną prężność par, są przyjazne dla środowiska, posiadają szeroki potencjał elektrochemiczny oraz wysoką stabilnością termiczną. Z tego powodu ciecze jonowe znalazły zastosowanie wielu dziedzinach nauki, między innymi jako zielone rozpuszczalniki, elektrolity, pestycydy, związki powierzchniowo czynne, ekstrahenty, substancje dezynfekcyjne oraz zmiękczające.

Rozwój cieczy jonowych doprowadził do wynalezienia grupy nazywanej bliźniacze ciecze jonowe (ang. gemini ionic liquids, GILs.), które zbudowane są w odróżnieniu od zwykłych cieczy jonowych z kationu, w którym występują dwa atomy azotu, fosforu, tlenu lub siarki. W strukturze GILs zaobserwować można występowanie osi symetrii. Do grupy bliźniaczy cieczy jonowych można również zaliczyć bisamoniowe ciecze jonowe, które ze względu na swoją budowę klasyfikowane są również jako kationowe środki powierzchniowo czynne. Obszary zastosowań dla takich chemikaliów obejmują między innymi, zastosowanie jako środki antystatyczne, środki do zmiękczania tkanin, inhibitory korozji, dodatki do asfaltu i ropy naftowej.

Kwas migdałowy należy do związków organicznych. Jest związkiem chiralnym posiadającym dwa enancjomery oraz trzy odmiany izomerów optycznych. W naturze występuje w glukozydzie amygdalinie, gorzkich migdałach, pestkach wiśni oraz brzoskwini. Kwas migdałowy można otrzymać w wyniku kontrolowanej hydrolizy cyjanohydryny powstałej z aldehydu benzoesowego. Ze względu na zbliżoną strukturę do antybiotyków takich jak erytromycyna i klindamycyna, kwas migdałowy posiada silne właściwości bakteriobójcze oraz odkażające. Dodatkowo kwas ten występuje w formie białych, krystalicznych płatków o temperaturze topnienia 120,5°C, które są rozpuszczalne w wodzie, alkoholu etylowym oraz eterze dietylowym. Stosowany jest w kosmetyce co jest opisane w patencie WO2009012925, farmacji co jest omówione opisane w patencie US 7858607 B2 i terapii przedstawione w patencie WO 2006132515 A1 oraz WO 2015038426 A1.

Połączenie doskonałych właściwości powierzchniowo czynnych pochodzących od kationu oraz właściwości bakteriobójczych pochodzących od anionu migdałowego pozwala uzyskać nowe środki antybakteryjne. Dodatkowo kwas migdałowy jest związkiem naturalnym i nietoksycznym, co wykorzystano w komercyjnie stosowanych kosmetykach. Otrzymana ciecz jonowa posiada niską prężność par, co dodatkowo pozwala sądzić, że syntezowane związki będą bezpieczne podczas aplikacji.

Przykładami tego typu związków są:

• dimigdalan butano-1,4- bis(decylodimetyloamoniowy) • dimigdalan heksano-1,6-bis(decylodimetyloamoniowy) • dimigdalan oktano-1,8-bis(decylodimetyloamoniowy) • dimigdalan dekano-1,10-bis(decylodimetyloamoniowy) • dimigdalan dodekano-1,12-bis(decylodimetyloamoniowy)

Istotą wynalazku są nowe ciecze jonowe z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym o wzorze 2, gdzie R oznacza łańcuch alkilowy od czterech do dwunastu atomów węgla.

Sposób ich otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowy dibromek alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowy) o wzorze ogólnym 1, poddaje się reakcji z solą sodową albo potasową kwasu migdałowego w stosunku molowym czwartorzędowej soli bisamoniowej do soli kwasu 1:2, w temperaturze pokojowej, w rozpuszczalniku organicznym z grupy: metanol albo etanol, albo izopropanol, albo aceton, po czym z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, 2 przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji suszy się w temperaturze 50-70°C.

Drugi sposób otrzymywania polega na tym, że dibromek alkilo-1 ,X-bis(decylodimetyloamoniowy), o wzorze ogólnym 1, rozpuszcza się w metanolu albo izopropanolu, albo etanolu, miesza się z roztworem alkoholowym wodorotlenku potasu albo sodu, w stosunku molowym dibromku bisamoniowego do wodorotlenku 1:2, w temperaturze pokojowej, następnie mieszaninę poreakcyjną schładza się do temperatury 0°C, a następnie przesącza w celu usunięcia nieorganicznego produktu ubocznego, po czym

PL 238 054 B1 przesącz zobojętnia się kwasem migdalanowym w stosunku stechiometrycznym wodorotlenku bisamoniowego do kwasu 1:2, dalej produkt izoluje się i suszy w temperaturze 50-70°C.

Kolejny sposób otrzymywania polega na tym, że dibromek bisamoniowy rozpuszcza się w metanolu albo izopropanolu i miesza się z żywicą jonowymienną, następnie dodaje się kwasu migdałowego w stosunku dibromku do kwas 1:2, otrzymany roztwór oddziela się od żywicy jonowymiennej, po czym odparowuje się rozpuszczalnik i suszy w temperaturze 50-70°C.

Zastosowanie nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym jako bakteriocydy.

Korzystnym jest, gdy nowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym stosuje się w postaci czystej albo w postaci roztworu wodnego o stężeniu co najmniej 0,05%, albo w postaci roztworu alkoholowego metanolu lub etanolu, lub izopropanolu, o stężeniu co najmniej 0,05%, albo w postaci roztworu wodno-alkoholowego metanolu lub etanolu, lub izopropanolu, o stężeniu co najmniej 0,05%.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:

- opracowano metodę otrzymywania nowej grupybisamoniowych soli z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) i anionem migdalanowym,

- związki wykazują stabilność termiczną w szerokim zakresie temperatur,

- syntezowane sole są cieczami w temperaturze pokojowej, można je zatem zaliczyć do cieczy jonowych,

- prężność par nad powierzchnią syntezowanych związków znajduje się poniżej granicy mierzalności, są to związki nieparujące,

- otrzymane bisamoniowe ciecze jonowe można zastosować jako bakteriocydy.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:

P r z y k ł a d I

Sposób otrzymywania dimigdalanu butano-1,4-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C4C10][Migdal]2

W kolbie rozpuszczono 4 g dibromku butano-1,4-bis(decylodimetyloamoniowego) (0,007 mol) w 30 cm³ metanolu. Następnie dodano stechiometryczną ilość soli sodowej kwasu migdałowego, reakcję wymiany prowadzono w temperaturze pokojowej. Nierozpuszczalną w metanolu sól nieorganiczną odsączono, a następnie odparowano metanol na wyparce próżniowej. Produkt reakcji suszono w suszarce pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 70°C. Wydajność reakcji wyniosła 90%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:

¹ H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 28H); 2,45 (s, 12H); 2,57 (m, 4H); 2,73 (m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

^{1 3}C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [2C]; 26,07 [4C]; 29,19 [4C]; 29,39 [4C];

31,76 [2C]; 50,30 [4C]; 63,19 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C44H76N2O6 (Mmol = 729,10 g/mol): wartości obliczone (%): C = 72,48; H = 10,51; N = 3,84; wartości zmierzone (%):C = 72,13 H = 10,86 N = 3,44.

P r z y k ł a d II

Sposób otrzymywania dioctanu pentano-1,5-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót

[C5C10][Migdal]2

W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 6,01 g (0,01 mol) dibromku pentano-1,5-bis(decylodimetyloamoniowego) rozpuszczonego w 30 cm³ metanolu w temperaturze pokojowej. Następnie do reaktora dodano żywicę jonowymienną. Po reakcji wymiany od diwodorotlenku bisamoniowego odsączono żywicę jonowymienną. Przesącz zobojętniono kwasem migdałowym, po czym odparowano rozpuszczalnik. Produkt suszono w suszarce próżniowej, w temperaturze 70°C. Otrzymano produkt z wydajnością 90%.

Analiza widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziła strukturę produktu:

¹ H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 30H); 2,44 (s, 12H); 2,55 (m, 4H); 2,65(m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [3C]; 26,07 [4C]; 29,19 [4C]; 29,39 [4C];

31,76 [2C]; 50,32 [4C]; 63,19 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C];

PL 238 054 B1

177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C45H78N2O6 (Mmol = 743,12 g/mol): wartości obliczone (%): C = 72,73; H = 10,58; N = 3,77; wartości zmierzone (%):C = 72,48 H = 10,30 N = 3,98.

P r z y k ł a d III

Sposób otrzymywania dimigdalanu heksano-1,6-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C6C10][Migdal]2 g dibromku heksano-1,6-bis(decylodimetyloamoniowego) (0,007 mol) rozpuszczono w acetonie i dodano 2,47 g migdalanu potasu (0,013 mol). Reakcję prowadzono w temperaturze pokojowej, w wyniku reakcji wymiany anionu, z acetonu wypadł biały osad bromku potasu. Z mieszaniny odsączono wytrąconą sól nieorganiczną. Przesącz poddano suszeniu próżniowemu w temperaturze 70°C, produkt końcowy otrzymując z wydajnością 93%.

Potwierdzono strukturę dimigdalanu hekano-1,6-bis(decylodimetyloamoniowego) analizując widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:

¹H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 32H); 2,47 (s, 12H); 2,60 (m, 4H); 2,75(m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [4C]; 29,19 [4C]; 29,39 [4C]; 31,76 [2C]; 50,34 [4C]; 63,20 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C46H80N2O6 (Mmol = 757,15 g/mol): wartości obliczone (%): C = 72,97; H = 10,65; N = 3,70; wartości zmierzone (%):C = 72,70 H = 10,98 N = 3,36.

P r z y k ł a d IV

Sposób otrzymywania dioctanu heptano-1,7-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót

[C7C10][Migdal]2

Dibromek heptano-1,7-bis(decylodimetyloamoniowy) (6,29 g; 0,01 mol) rozpuszczono w izopropanolu. Do reaktora przy ciągłym mieszaniu dodano 1,12 g (0,02 mol) wodorotlenku potasu. Reakcję prowadzono w temperaturze pokojowej. Po reakcji wymiany mieszaninę schłodzono do temperatury 0°C. Osad odsączono pod obniżonym ciśnieniem. Przesącz zobojętniono kwasem migdałowym otrzymując dimigdalan bisamoniowy. Otrzymany produkt rozpuszczono w 30 cm³ acetonu. Wytrącony osad oddzielono przez sączenie grawitacyjne, od przesączu odparowano rozpuszczalnik. Produkt suszono w suszarce próżniowej, w temperaturze 70°C. Otrzymano produkt z wydajnością 94%.

Struktura produktu została potwierdzona poprzez analizę widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:

¹H NMR (CDCls) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 34H); 2,41 (s, 12H); 2,57 (m, 4H); 2,74(m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCl3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [5C]; 29,19 [4C]; 29,39 [4C];

31,76 [2C]; 50,36 [4C]; 63,22 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C47H82N2O6 (Mmol = 771,18 g/mol): wartości obliczone (%): C = 73,20; H = 10,72; N = 3,63; wartości zmierzone (%):C = 72,90 H = 10,52 N = 3,92.

P r z y k ł a d V

Sposób otrzymywania dimigdalanu oktano-1,8-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C8C10][Migdal]2

Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne wprowadzono 30 cm³ metanolu wraz żywicę jonowymienną. Następnie dodano 4 g dibromku oktano-1,8-bis(decylodimetyloamoniowego), (0,005mol) i 1,89 g kwasu migdałowego (0,012mol). Po przeprowadzeniu reakcji wymiany odsączono żywicę jonowymienną, a od przesączu odparowano rozpuszczalnik. Produkt dokładnie osuszono w suszarce próżniowej. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 91%.

Przedstawiona poniżej analiza widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdza strukturę otrzymanej soli:

¹H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 36H); 2,45 (s, 12H); 2,59 (m, 4H); 2,74 (m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [6C]; 29,19 [4C]; 29,39 [4C];

31,76 [2C]; 50,38 [4C]; 63,24 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C],

Analiza elementarna CHN dla C48H84N2O6 (Mmol = 785,21 g/mol): wartości obliczone (%): C = 73,42; H = 10,78; N = 3,57; wartości zmierzone (%):C = 73,18 H = 10,44 N = 3,71.

PL 238 054 B1

P r z y k ł a d VI

Sposób otrzymywania dioctanu nonano-1,9-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C9C10][Migdal]2

Do 50 cm³ metanolu wprowadzono 6,57 g dibromku nonano-1,9- bis(decylodimetyloamoniowego) (0,01 mol) oraz żywicę jonowymienną. Mieszaninę żywicy jonowymiennej i dibromku bisammoniowego poddano mieszaniu przez co najmniej 15 minut w temperaturze 30°C, a następnie usunięto żywicę jonowymienną poprzez sączenie grawitacyjne. Przesącz zobojętniono kwasem migdałowym. Po reakcji odparowano rozpuszczalnik i poddano suszeniu próżniowemu w temperaturze 70°C otrzymując dioctan bisamoniowy z wydajnością 93%.

Struktura związku została potwierdzona poprzez analizę widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:

¹H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 38H); 2,45 (s, 12H); 2,61 (m, 4H); 2,72 (m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [6C]; 29,19 [5C]; 29,39 [4C];

31,76 [2C]; 50,39 [4C]; 63,29 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C49H86N2O6 (Mmol = 799,24 g/mol): wartości obliczone (%): C = 73,64; H = 10,85; N = 3,51; wartości zmierzone (%):C = 73,99 H = 10,44 N = 3,28.

P r z y k ł a d VII

Sposób otrzymywania dimigdalanu dekano-1,10-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C10C10][Migdal]2

Wodorotlenek potasu (1,12 g; 0,02 mol) rozpuszczono w 30 cm³ metanolu, po czym dodano 6,71 g (0,01 mol) dibromku dekano-1,10-bis(decylodimetyloamoniowego). Następnie roztwór zobojętniono kwasu migdałowego i odparowano rozpuszczalnik. Otrzymaną mieszaninę rozpuszczono w 30cm³ acetonu. Wytrącony osad oddzielono przez sączenie grawitacyjne, od przesączu odparowano rozpuszczalnik. Produkt suszono w suszarce próżniowej, w temperaturze 70°C. Otrzymano produkt z wydajnością 94%.

Widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego wykonane dla dimigdalanu dekano-1,10-bis(decylodimetyloamoniowego) pozwala na potwierdzenie struktury związku:

¹H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 40H); 2,46 (s, 12H); 2,59 (m, 4H); 2,75 (m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [6C]; 29,19 [6C]; 29,39 [4C];

31,76 [2C]; 50,40 [4C]; 63,31 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C50H88N2O6 (Mmol = 813,26 g/mol): wartości obliczone (%): C = 73,84; H = 10,91; N = 3,44; wartości zmierzone (%):C = 73,52 H = 10,63 N = 3,84.

P r z y k ł ad VIII

Sposób otrzymywania dioctanu undekano-1,11-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C11C10] [Migdal]2

W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 3,80 g (0,02 mol) migdalanu potasu, a następnie dodano 25 cm³ etanolu. W celu otrzymania dimigdalanu undekano-1,11-bis(decylodimetyloamoniowego) wprowadzono do mieszaniny 6,64 g dibromku undekano-1,11-bis(decylodimetyloamoniowego) (0,01 mol). Reakcję prowadzono w temperaturze 30°C, w wyniku reakcji wymiany anionu, z etanolu wypadł osad bromku potasu. Z mieszaniny odsączono wytrąconą sól nieorganiczną. Przesącz poddano suszeniu próżniowemu w temperaturze 70°C otrzymując dioctan bisamoniowy z wydajnością 89%.

Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:

¹H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 42H); 2,47 (s, 12H); 2,60 (m, 4H); 2,75 (m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [6C]; 29,19 [6C]; 29,39 [5C];

31,76 [2C]; 50,44 [4C]; 63,33 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C];

177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C51H90N2O6 (Mmol = 827,29 g/mol): wartości obliczone (%): C = 74,04; H = 10,97; N = 3,39; wartości zmierzone (%):C = 73,72; H = 10,68 N = 3,68.

PL 238 054 B1

P r z y k ł a d IX

Sposób otrzymywania dimigdalanu dodekano-1,12-bis(decylodimetyloamoniowego), skrót [C12C10][Migdal]2

Do kolby zawierającej 30cm³ etanolu wprowadzono 4 g dibromku dodekano-1,12-bis(decylodimetyloamoniowego) (0,006mol). Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 0,46 g wodorotlenku sodu (0,012mol). Mieszanie kontynuowano przez 2 godziny w temperaturze otoczenia, po czym z mieszaniny odsączono wytrącony bromek sodu. Etanolowy przesącz wodorotlenku bisamoniowego zobojętniono kwasem migdalanowym, a następnie zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując produkt reakcji. Wydajność reakcji wyniosła 89%.

Analiza widm protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziła strukturę produktu:

¹H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,03 (s, 8H); 1,28 (s, 4H); 2,42 (s, 12H); 2,55 (m, 4H); 2,70 (m, 4H); 3,26 (s, 2H); 4,74 (s, 2H); 7,09 (s, 4H); 7,16 (s, 2H); 7,41 (s, 4H);

¹³C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 14,03 [2C]; 22,57 [2C]; 24,94 [4C]; 26,07 [6C]; 29,19 [6C]; 29,39 [6C];

31,76 [2C]; 50,49 [4C]; 63,39 [4C]; 74,60 [2C]; 126,58 [2C]; 126,73[4C]; 127,88 [4C]; 142,92 [2C]; 177,60 [2C].

Analiza elementarna CHN dla C52H92N2O6 (Mmol = 841,32 g/mol): wartości obliczone (%): C = 74,24; H = 11,02; N = 3,33; wartości zmierzone (%):C = 73,93 H = 11,34 N = 3,02.

Przykład zastosowania:

Przygotowano 3% roztwór wodny dimrówczanu alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowego) do zastosowania jako bakteriocyd. W tym celu zabrudzone powierzchnie szklane spryskano roztworem wodnym bisamoniowej cieczy jonowej w odległości od 20 do 40 cm. Dla osiągnięcia maksymalnej efektywności naniesienie preparatu wynosiło co najmniej 5 cm³/m². Po około 15 sekundach od wykonanego zabiegu roztwór cieczy jonowej usunięto z czyszczonej powierzchni. Następnie zebrano próbki z powierzchni w celu sprawdzenia oznaczenia aktywności mikrobiologicznej. Badanie skuteczności działania preparatu na wybranych szczepach bakterii przedstawiono poniżej.

Badania aktywności bakteriobójczej

Do badania aktywności mikrobiologicznej wytypowano następujące bakterie: Micrococcus luteus NCTC 7743, Staphylococcus aureus NCTC 4163, Staphylococcus epidermidis ATCC 49134, Moraxella catarrhalis ATCC 25238, Enterococcus faecium ATCC 49474, Pseudomonas aeruginosa NCTC 6749, Escherichia coli ATCC 25922, Serratia marescens ATCC 8100, Proteus vulgaris NCTC 4635 i Bacillus subtilis ATCC 6633. Szczepy bakterii pochodziły z Leibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures.

Aktywność bakteriobójczą określono za pomocą metody mikrorozcieńczeń, zgodnie z normą opisaną w CLSI document M07-A9 dla bakterii tlenowych. Określono wartości minimalnego stężenia hamującego (MIC) i minimalnego stężenia bakteriobójczego (MBC), które przedstawiono w tabeli 1. Wszystkie środki przeciwbakteryjne testowano w szeregu dwukrotnych rozcieńczeń od 0,49 do 500 mg/cm³. Hodowle badanych szczepów wzorcowych (24 godzinne) zawiesza się w bulionie Mueller-Hinton (MHB), w stężeniu 105-10⁶ jtk/cm³.

Wszystkie badane ciecze jonowe wykazały wysoką aktywność bakteriobójczą. MIC i MBC jest równe 0,49 mg/cm³.

PL 238 054 Β1

T a b e I a 1

Szczep		[C4Cl0] [Migdalh	[C6Cio] [Migdalh	[C8C10] [Migdalh	[CioCio] [Migdalji
Cocci
Micrococcus luteus	MIC	0.49	2	1	2
	MBC	2	2	8	16
Staphyllococcus epidermidis	MIC	0.49	0.5	1	2
	MBC	2	0.49	4	2
Staphylococcus aureus	MIC	0.2	0.49	1	2
	MBC	2	0.49	4	2
Moxarella catarrhalis	MIC	0.49	0.49	1	1
	MBC	0.49	0.2	4	8
Enterococcus faecium	MIC	0.49	0.49	0.49	2
	MBC	2	1	4	2
Rods
Escherichia coli	MIC	0.49	0.49	0.49	8
	MBC	0.49	0.49	8	125
Pseudomonas aeruginosa	MIC	16	16	62	125
	MBC	31	16	62	125
Serraiia marescens	MIC	16	16	62	125
	MBC	16	31	62	125
Proleus wlgaris	MIC	8	8	31	250
	MBC	16	8	31	250
Bacillus
Bacitlus sublilis	MIC	0.49	0.49	1	1
	MBC	0.49	0.49	1	1

Claims (9)

1. Nowe ciecze jonowe z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym o wzorze 2, gdzie R oznacza łańcuch alkilowy od czterech do dwunastu atomów węgla.

2. Sposób otrzymywania nowych cieczy jonowych z kationem bisamoniowym oraz anionem migdalanowym, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowy dibromek alkilo-1 ,X-bis(decylodimetyloamoniowy) o wzorze ogólnym 1, poddaje się reakcji z solą sodową albo potasową kwasu migdałowego w stosunku molowym czwartorzędowej soli bisamoniowej do soli kwasu 1:2, w temperaturze pokojowej, w rozpuszczalniku organicznym z grupy: metanol albo etanol, albo izopropanol, albo aceton, po czym z rozpuszczalnika organicznego odsącza się powstały nieorganiczny produkt uboczny, z przesączu odparowuje się rozpuszczalnik, a produkt reakcji suszy się w temperaturze 50-70°C.

3. Sposób otrzymywania cieczy jonowych z kationami bisamoniowym i anionem migdalanowym, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że dibromek alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowy), o wzorze ogólnym 1, rozpuszcza się w metanolu albo izopropanolu, albo etanolu, miesza się z roztworem alkoholowym wodorotlenku potasu albo sodu, w stosunku molowym dibromku bisamoniowego do wodorotlenku 1:2, w temperaturze pokojowej, następnie mieszaninę poreakcyjną schładza się do temperatury 0°C, a następnie przesącza w celu usunięcia nieorganicznego produktu ubocznego, po czym przesącz zobojętnia się kwasem migdalanowym w stosunku stechiometrycznym wodorotlenku bisamoniowego do kwasu 1:2, dalej produkt izoluje się i suszy w temperaturze 50-70°C.

4. Sposób otrzymywania bisamoniowych cieczy jonowych z kationami alkilo-1 ,X-bis(decylodimetyloamoniowym) i anionem migdalanowym, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że dibromek bisamoniowy rozpuszcza się w metanolu albo izopropanolu i miesza się z żywicą jonowymienną, następnie dodaje się kwasu migdałowego w stosunku dibromku do kwas 1:2, otrzymany roztwór oddziela się od żywicy jonowymiennej, po czym odparowuje się rozpuszczalnik i suszy w temperaturze 50-70°C.

5. Zastosowanie nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1 ,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym jako bakteriocydy.

6. Zastosowanie według zastrzeżenia 5, znamienne tym, że nowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1 ,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym stosuje się w postaci czystej.

7. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym stosuje się w postaci roztworu wodnego o stężeniu co najmniej 0,05%.

8. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym stosuje się w postaci roztworu alkoholowego metanolu lub etanolu, lub izopropanolu, korzystnie metanolu, o stężeniu co najmniej 0,05%.

9. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,X-bis(decylodimetyloamoniowym) oraz anionem migdalanowym stosuje się w postaci roztworu wodno-alkoholowego metanolu lub etanolu, lub izopropanolu, korzystnie metanolu, o stężeniu co najmniej 0,05%.