PL243495B1 - Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo) propylo]amoniowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory lub środki hamujące wzrost mikroorganizmów - Google Patents
Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo) propylo]amoniowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory lub środki hamujące wzrost mikroorganizmów Download PDFInfo
- Publication number
- PL243495B1 PL243495B1 PL438634A PL43863421A PL243495B1 PL 243495 B1 PL243495 B1 PL 243495B1 PL 438634 A PL438634 A PL 438634A PL 43863421 A PL43863421 A PL 43863421A PL 243495 B1 PL243495 B1 PL 243495B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- dimethyloctadecyl
- trimethoxysilyl
- propyl
- ionic liquids
- ammonium
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XTAKDLWEWPRLGB-UHFFFAOYSA-N dimethyl-octadecyl-(3-trimethoxysilylpropyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCC[Si](OC)(OC)OC XTAKDLWEWPRLGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title description 3
- -1 tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims abstract description 24
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- JCRIDWXIBSEOEG-UHFFFAOYSA-N 2,6-dinitrophenol Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=CC=C1[N+]([O-])=O JCRIDWXIBSEOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WSFMFXQNYPNYGG-UHFFFAOYSA-M dimethyl-octadecyl-(3-trimethoxysilylpropyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCC[Si](OC)(OC)OC WSFMFXQNYPNYGG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- AQBLJTPXFJPSPX-UHFFFAOYSA-M 2,6-dinitrophenolate tetrabutylazanium Chemical compound [O-]c1c(cccc1[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC AQBLJTPXFJPSPX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 4
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N thiocyanic acid Chemical compound SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 3
- NZZFWAMHKCNTKS-UHFFFAOYSA-N 1-(4-nonylphenyl)-3-[3-(4-nonylphenyl)-3-sulfopropoxy]propane-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC(CCCCCCCCC)=CC=C1C(S(O)(=O)=O)CCOCCC(S(O)(=O)=O)C1=CC=C(CCCCCCCCC)C=C1 NZZFWAMHKCNTKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(C#N)=C(C#N)C1=O HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N DMF Natural products CC1=CC=C(C)O1 GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 1
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O Piperidinium(1+) Chemical compound C1CC[NH2+]CC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 1
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N methoxide Chemical compound [O-]C NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-O morpholinium Chemical compound [H+].C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-M octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Chemical group 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M potassium thiocyanate Chemical compound [K+].[S-]C#N ZNNZYHKDIALBAK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940116357 potassium thiocyanate Drugs 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229910001495 sodium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium Chemical compound [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N tetrabutylammonium Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Abstract
Przedmiotem wynalazku są nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowym, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion azotanowy(III), azotanowy(V), tetrafluoroboranowy, heksafluorofosforanowy, bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowy lub tiocyjanianowy, a także sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środek emulgujący lub zwalczający mikroorganizmy.
Description
Przedmiotem wynalazku są nowe ciecze jonowe zawierające kation dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory i środki hamujące wzrost mikroorganizmów.
Ciecze jonowe są związkami organicznymi zbudowanymi z jonów, których temperatura topnienia nie przekracza temperatury wrzenia wody. Związki te zbudowane są najczęściej z asymetrycznego kationu organicznego, zawierającego czwartorzędowy atom azotu lub fosforu. Niemal nieograniczona liczba możliwych kombinacji kation-anion daje możliwość zmieniania różnych właściwości fizycznych i chemicznych otrzymywanych soli, co uwydatnia ich wysoki potencjał aplikacyjny. Właściwości takie jak hydrofilowość i hydrofobowość, kwasowość czy zasadowość, zależą głównie od sił wzajemnego oddziaływania kationu i anionu, ich wielkości oraz geometrii jak i delokalizacji ładunku. Najpopularniejsze kationy tworzące ciecze jonowe to jony: amoniowy, fosfoniowy, imidazoliowy, pirydyniowy, morfoliniowy oraz piperydyniowy. Opisane są również w literaturze ciecze jonowe z kationem sulfoniowym czy oksazoliowym. Natomiast w przypadku anionów są to zarówno jony zawierające atom fluoru, takie jak tetrafluoroboranowy, heksafluorofosforanowy czy bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowy; lub aniony pozbawione atomu fluoru, np. azotany, siarczany, mrówczany, octany czy benzoesany.
Analizując stan techniki stwierdzono, że do tej pory opisano niewielką ilość cieczy jonowych zawierających kation dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy. Ich prekursor - chlorek dimetylooktadecylo(3-trimetoksysililopropylo)amoniowy (CAS 27668-52-6), ze względu na bardzo wysoką aktywność przeciwdrobnoustrojową, znalazł zastosowanie jako środek dezynfekujący, konserwujący jak i grzybobójczy. Występujące w kationie związku trzy grupy metoksylowe okazały się bardzo reaktywne, w wyniku czego jest również stosowany jako silanowy środek sprzęgający. W literaturze znane są jedynie metanolan (CAS 127694-67-1; opis patentowy JP01296427) siarczan(VI) (CAS 106415-31-0; opisy US4615882 oraz US5281414), octan (CAS 106415-30-9; publikacja Vincent Harold L., Chemically Modified Surfaces 1990, 3, 305-317) oktadekanian (CAS 143675-75-6; publikacja Vincent Harold L., Chemically Modified Surfaces 1990, 3, 305-317), tetrafenyloboran (CaS 13392188-7; patent JP02217867), sól eteru 4-nonylofenylo-3-sulfopropylowego (CAS 2375050-33-0; publikacja Ji, Yongsheng et al., Electrochimica Acta 2018, 283, 97-103) oraz 8-hydrokypireno-1,3,6-trisulfonian (CAS2131786-78-0, publikacja WO2017154039). Metody syntezy większości z tych związków nie zostały ujawnione. Znany jest jedynie sposób otrzymywania soli eteru 4-nonylofenylo-3-sulfopropylowego, który polegał na wymianie anionu w układzie metanol:dichlorometan, a produkt uboczny oddzielano ekstrakcją dwufazową, gdzie fazą nieorganiczną była woda. Po rozdzieleniu faz i odparowaniu rozpuszczalników z fazy organicznej otrzymano gotowy produkt (Ji, Yongsheng et al., Electrochimica Acta 2018, 283, 97-103).
Istotą wynalazku są nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowym, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion azotanowy(III), azotanowy(V), tetrafluoroboranowy, heksafluorofosforanowy, bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowy, lub tiocyjanianowy.
Istotą wynalazku jest również sposób otrzymywania tychże nowych cieczy jonowych. W sposobie chlorek dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy o wzorze ogólnym 2 rozpuszcza się w bezwodnym w metanolu. Dodaje się co najmniej 0,01 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5, po czym dodaje się soli sodowej, potasowej lub litowej kwasu azotowego(III), azotowego(V), tetrafluoroborowego, heksafluorofosforowego, bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowego lub tiocyjanowego, w stosunku molowym czwartorzędowej soli amoniowej do soli nieorganicznej od 1:1 do 1:1,1, korzystnie 1:1, w temperaturze od 0 do 50°C, korzystnie 25°C. Następnie mieszaninę poreakcyjną ochłodzi się do temperatury poniżej 0°C, korzystnie -20°C, odsącza się wytrącony z alkoholu nieorganiczny produkt uboczny, po czym rozpuszczalnik, usuwa się do otrzymania gotowego produktu.
Istotą wynalazku jest również zastosowanie cieczy jonowych jako środek emulgujący lub środek zwalczający mikroorganizmy w stężeniu co najmniej 0,5%.
Jako przykładowe związki z grupy cieczy jonowych z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowym, o wzorze ogólnym 1 wymienić można:
• Azotan(V) dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy, • Azotan(III) dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy, • Tetrafluoroboran dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy, • Heksafluorofosforan dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy, • Bis(trifluorometylosulfonylo)imidek dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy, • Tiocyjanian dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• Opracowano prostą i efektywną metodę otrzymywania nowej grupy amoniowych cieczy jonowych z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowym - wydajności prowadzonych syntez przekraczają wartość 90%.
• Opracowana metoda syntezy cieczy jonowych wymaga użycia bezwodnego metanolu ponieważ obecność innych rozpuszczalników, takich jak woda, DMSO, DMF, acetonitryl, etanol czy izopropanol powoduje degradację kationu.
• Opracowany sposób syntezy wymaga obecności roztworu buforowego 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu w metanolu o pH 6,5, celem ochrony ugrupowania metoksysililowego przed degradacją.
• Opracowana metoda nie wymaga zastosowania dodatkowego kroku oczyszczania produktów i gwarantuje wysoką czystość otrzymanych produktów (>98%).
• Opracowana metoda jest szybsza od metody polegającej na ekstrakcji dwufazowej ciecz-ciecz i nie wymaga użycia toksycznych związków, takich jak chloroform czy dichlorometan.
• Zsyntezowane produkty topią się w temperaturze poniżej 100°C, zatem są to nowe ciecze jonowe.
• Ciecze jonowe, z uwagi na obecność wiązania jonowego w swojej strukturze, posiadają niemierzalną prężność par nad swą powierzchnią - są to związki nielotne, które nie stwarzają ryzyka zamieszczenia atmosfery.
• Zsyntezowane amoniowe ciecze jonowe są dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, natomiast słabo rozpuszczają się w wodzie.
• Ze względu na obecność długiego podstawnika alkilowego w kationie, otrzymane amoniowe ciecze jonowe mają budowę amfifilową i wykazują właściwości powierzchniowo czynne oraz emulgacyjne.
• Otrzymane ciecze jonowe posiadają reaktywne grupy metoksylowe i mogą być z powodzeniem wykorzystane jako silanowe środki sprzęgające.
P rzykład I
Sposób wytwarzania azotanu(III) dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego
Do kolby okrągłodennej dodano 24,81 g (0,05 mola) chlorku dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego rozpuszczonego w 30 cm3 bezwodnego metanolu. Kolejno przy ciągłym mieszaniu dodano 0,02 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5 oraz stechiometryczną ilość (0,05 mola) azotanu(III) potasu zawieszonego w 10 cm3 bezwodnego metanolu. Mieszanie kontynuowano przez 5 godzin w temperaturze 50°C, po czym mieszaninę ochłodzono do temperatury -20°C, Następnie, wytrącony osad chlorku potasu oddzielono za pomocą techniki sączenia próżniowego, po czym przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 95%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 0,57 (t, J = 8,2 Hz, 2H); 0,86 (t, J = 6,8 Hz, 3H); 1,26 (m, 30H); 1,66 (m, 4H); 3,05 (s, 6H); 3,28 (m, 4H); 3,51 (m, 9H).
1 3C NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 5,1; 6,2; 13,7; 15,6; 21,5; 22,1; 25,8, 28,5; 28,7; 29,0; 31,4; 47,7; 50,5; 63,30; 64,7; 79,1.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
P rzy kła d II
Sposób wytwarzania azotanu(V) dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego
W kolbie reakcyjnej umieszczono 19,85 g (0,04 mola) chlorku dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego rozpuszczonego w 20 cm3 bezwodnego metanolu. Następnie dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu 0,01 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5 oraz 3,40 g (0,04 mola) azotanu(V) sodu, rozpuszczonego w 10 cm3 bezwodnego metanolu. Mieszanie kontynuowano przez 3 godziny w temperaturze 40°C, po czym mieszaninę ochłodzono do temperatury -20°C. Następnie, wykorzystując technikę sączenia próżniowego oddzielono wytrącony osad chlorku sodu. Przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując amoniową ciecz jonową. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NmR (DMSO-de) δ [ppm] = 0,57 (t, J = 8,1 Hz, 2H); 0,87 (t, J = 6,7 Hz, 3H); 1,26 (m, 30H); 1,67 (m, 4H); 3,05 (s, 6H); 3,27 (m, 4H); 3,50 (m, 9H).
13C NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 5,1; 6,2; 13,8; 15,7; 21,6; 22,1; 26,0, 28,5; 28,7; 29,1; 31,3; 47,6; 50,2; 63,3; 64,8; 79,2.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 98%.
P rzy kła d III
Sposób wytwarzania tetrafluoroboranu dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego W 35 cm3 bezwodnego metanolu rozpuszczono 19,85 g (0,04 mola) chlorku dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego. Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 4,62 g (0,042 mola) tetrafluoroboranu sodu oraz 0,03 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5. Mieszanie kontynuowano przez 1,5 godziny w temperaturze 25°C. Po ochłodzeniu mieszaniny poreakcyjnej do temperatury -20°C odsączono wydzielony produkt uboczny - chlorek sodu. Następnie, pod obniżonym ciśnieniem odparowano rozpuszczalnik otrzymując amoniową ciecz jonową. Produkt reakcji otrzymano z wydajnością 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego i fluorowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-d^) δ [ppm] = 0,58 (t, J = 8,1 Hz, 2H); 0,86 (t, J = 6,7 Hz, 3H); 1,24 (m, 30H); 1,65 (m, 4H); 2,98 (s, 6H); 3,20 (m, 4H); 3,51 (m, 9H).
13C NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 5,2; 6,2; 13,9; 15,6; 21,6; 22,1; 25,9, 28,5; 28,7; 29,0; 31,3; 47,5; 50,0; 63,0; 64,6; 79,2.
19F NMR (CDCb) δ [ppm] = -78,3.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
P r z y k ł a d IV
Sposób wytwarzania heksafluorofosforanu dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego
W kolbie umieszczono 19,85 g (0,04 mola) chlorku dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego oraz 40 cm3 bezwodnego metanolu, po czym dodano 0,01 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5 oraz małymi porcjami 7,39 g (0,044 mola) heksafluorofosforanu potasu zawieszonego w 10 cm3 bezwodnego metanolu. Mieszanie kontynuowano przez 45 minut w temperaturze 50°C, po czym w wyniku reakcji wymiany anionu, z metanolu wypadł biały osad chlorku potasu. Po ochłodzeniu mieszaniny do temperatury -20°C odsączono wytrąconą sól nieorganiczną oraz nadmiar heksafluorofosforanu potasu. Metanolowy przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując amoniową ciecz jonową. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 0,56 (t, J = 8,2 Hz, 2H); 0,86 (t, J = 6,9 Hz, 3H); 1,25 (m, 30H); 1,66 (m, 4H); 3,08 (s, 6H); 3,29 (m, 4H); 3,50 (m, 9H).
13C NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 5,4; 6,1; 14,0; 15,5; 21,6; 22,1; 25,8, 28,8; 28,8; 29,3; 31,3; 47,5; 50,3; 63,1; 64,8; 79,2.
19F NMR (CDCb) δ [ppm] = -74,4; -72,5.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
Przykład V
Sposób wytwarzania bis(trifluorometylosulfonylo)imidku dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego
W 40 cm3 bezwodnego metanolu rozpuszczono 29,78 g (0,06 mola) chlorku dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego. Następnie wprowadzono, przy ciągłym mieszaniu, 0,04 cm3
1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5 oraz stechiometryczną ilość (0,06 mola) bis(trifluorometylosulfonylo)imidku litu. Mieszanie kontynuowano przez 3 godziny w temperaturze 45°C, po czym mieszaninę poreakcyjną ochłodzono do temperatury -20°C. Wytrącony osad chlorku litu odsączono, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Produkt reakcji otrzymano z wydajnością 98%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 0,55 (t, J = 8,2 Hz, 2H); 0,88 (t, J = 6,8 Hz, 3H); 1,28 (m, 30H); 1,68 (m, 4H); 3,05 (s, 6H); 3,29 (m, 4H); 3,51 (m, 9H).
13C NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 5,5; 6,3; 13,8; 15,5; 21,8; 22,1; 25,5, 28,6; 28,9; 29,2; 31,2; 47,4; 50,4; 63,1; 64,9; 79,0; 114,8; 118,0; 121,1; 124,3.
19F NMR (CDCle) δ [ppm] = -78,3.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
P r z y k ł a d VI
Sposób wytwarzania tiocyjanianu dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego
Do kolby okrągłodennej dodano 14,89 g (0,03 mola) chlorku dimetylooktadecylo[ 3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowego rozpuszczonego w 20 cm3 bezwodnego metanolu. Kolejno przy ciągłym mieszaniu dodano 0,02 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5 oraz stechiometryczną ilość (0,03 mola) tiocyjanianu potasu. Mieszanie kontynuowano przez 3 godziny w temperaturze 50°C, po czym mieszaninę ochłodzono do temperatury -20°C. Następnie, wytrącony osad chlorku potasu oddzielono za pomocą techniki sączenia próżniowego, po czym przesącz zatężono pod obniżonym ciśnieniem. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 92%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 0,59 (t, J = 8,0 Hz, 2H); 0,86 (t, J = 6,5 Hz, 3H); 1,27 (m, 30H); 1,65 (m, 4H); 3,05 (s, 6H); 3,28 (m, 4H); 3,51 (m, 9H).
13C NMR (DMSO-de) δ [ppm] = 5,6; 6,2; 13,9; 15,4; 21,6; 22,2; 25,4, 28,7; 28,5; 29,0; 31,0; 47,4; 50,5; 63,2; 64,9; 79,1, 131,2.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2010 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.
Przykładowe zastosowanie:
Do sporządzenia modelowych układów emulsyjnych wykorzystano jako fazę olejową mieszaninę oleju parafinowego (Shell Ondina 934) i wosku kosmetycznego (KahlWax 7475 Micro) w stosunku wagowym 9 : 1. Następnie, tetrafluoroboran dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy w ilości 0,55 g (0,001 mol) rozpuszczono w 50 cm3 fazy olejowej, do której dodano 50 cm3 wody destylowanej. W dalszym etapie mieszaninę homogenizowano przy pomocy homogenizatora mechanicznego do otrzymania jednolitej emulsji, przelewano do butelek, szczelnie zamykano i przechowywano bez dostępu światła w temperaturze 20°C. Próba wykonana bez dodatku emulgatora rozdzieliła się po 3 godzinach od emulsyfikacji. Dodatek badanego związku utrwalił wytworzone emulsje na okres co najmniej 6 miesięcy. Ponadto, w próbce z cieczą jonową nie zaobserwowano depozytów mikroorganizmów w postaci zielonego nalotu, które były obecne w próbce bez dodatku emulgatora. Wykonane badania potwierdzają skuteczność otrzymanych związków jako emulgatory oraz środki hamujące wzrost mikroorganizmów.
Claims (4)
1. Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowym, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion azotanowy(III), azotanowy(V), tetrafluoroboranowy, heksafluorofosforanowy, bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowy, lub tiocyjanianowy.
2. Sposób otrzymywania cieczy jonowych określonych zastrz. 1 znamienny tym, że chlorek dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo)propylo]amoniowy o wzorze ogólnym 2 rozpuszcza się
PL 243495 Β1 w bezwodnym w metanolu, dodaje się co najmniej 0,01 cm3 1% metanolowego roztworu buforu 2,6-dinitrofenolanu tetrabutyloamoniowego i 2,6-dinitrofenolu o pH 6,5, po czym dodaje się soli sodowej, potasowej lub litowej kwasu azotowego(lll), azotowego(V), tetrafluoroborowego, heksafluorofosforowego, bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowego lub tiocyjanowego, w stosunku molowym czwartorzędowej soli amoniowej do soli nieorganicznej od 1:1 do 1:1,1, korzystnie 1:1, w temperaturze od 0 do 50°C, korzystnie 25°C, następnie mieszaninę poreakcyjną ochłodzi się do temperatury poniżej 0°C, korzystnie -20°C, odsącza się wytrącony z alkoholu nieorganiczny produkt uboczny, po czym rozpuszczalnik, usuwa się do otrzymania gotowego produktu.
3. Zastosowanie cieczy jonowych określonych zastrz. 1 jako środek emulgujący w stężeniu co najmniej 0,5%.
4. Zastosowanie cieczy jonowych określonych zastrz. 1 jako środek zwalczający mikroorganizmy w stężeniu co najmniej 0,5%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438634A PL243495B1 (pl) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo) propylo]amoniowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory lub środki hamujące wzrost mikroorganizmów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438634A PL243495B1 (pl) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo) propylo]amoniowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory lub środki hamujące wzrost mikroorganizmów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL438634A1 PL438634A1 (pl) | 2023-02-06 |
| PL243495B1 true PL243495B1 (pl) | 2023-09-04 |
Family
ID=85174334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL438634A PL243495B1 (pl) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo) propylo]amoniowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory lub środki hamujące wzrost mikroorganizmów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243495B1 (pl) |
-
2021
- 2021-07-30 PL PL438634A patent/PL243495B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL438634A1 (pl) | 2023-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100958876B1 (ko) | 다양한 극성/비극성 용매 혼화성 이온성 액체 및 그의제조방법 | |
| KR101453145B1 (ko) | 질소 함유 양이온을 포함하는 이온성 액체 | |
| ES2646331T3 (es) | Procedimiento de síntesis de la ergotioneína y análogos | |
| US20080191170A1 (en) | Use of Ionic Liquids | |
| US9433895B2 (en) | Reversible room-temperature ionic liquids | |
| CA2466780C (en) | Preparation of ionic liquids | |
| PL220628B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem [2-(metakryloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| JP2009510038A (ja) | イオン液体 | |
| WO2004035542A1 (de) | Funktionalisierte ionische flüssigkeiten und verfahren zu ihrer herstellung | |
| PL243495B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem dimetylooktadecylo[3-(trimetoksysililo) propylo]amoniowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako emulgatory lub środki hamujące wzrost mikroorganizmów | |
| US20050065020A1 (en) | Ionic liquids containing secondary hydroxyl-groups and a method for their preparation | |
| PL240766B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem amoniowym i anionem indolilo-3-masłowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacz | |
| WO2016128325A1 (en) | Synthesis of sulfur containing ammonium and phosphonium borates | |
| EP1889832A2 (en) | Oxypentafluorosulfate compositions and processes for making them | |
| 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 | |
| Kitamura et al. | Alcohol‐and Amine‐Tolerant Synthesis of Six‐Membered Cyclic Quaternary Ammonium Salts by Using a Triazine‐Based Reagent | |
| PL214834B1 (pl) | Octany cykloheksyloamoniowe i sposób ich wytwarzania | |
| JP5270338B2 (ja) | アルキルスルホン酸オニウムの製造方法 | |
| PL221747B1 (pl) | Nowy sposób otrzymywania cieczy jonowych poprzez wymianę anionu organicznego | |
| PL215490B1 (pl) | 2-Metoksyoctany, 2-(2-metoksyetoksy)octany i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octany cykloheksyloamoniowe oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL244947B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis[tributylo(karboksymetylo) fosfoniowym] oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia powierzchni użytkowych | |
| EP3456701A1 (en) | Method for alkylating a molecule or an ion | |
| PL436415A1 (pl) | Sposób otrzymywania herbicydowej imidazoliowej cieczy jonowej z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym | |
| PL223076B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkilocykloheksylodimetyloamoniowe oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL215465B1 (pl) | Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania |