PL244948B1 - Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego - Google Patents
Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego Download PDFInfo
- Publication number
- PL244948B1 PL244948B1 PL437806A PL43780621A PL244948B1 PL 244948 B1 PL244948 B1 PL 244948B1 PL 437806 A PL437806 A PL 437806A PL 43780621 A PL43780621 A PL 43780621A PL 244948 B1 PL244948 B1 PL 244948B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ammonium
- carboxymethyl
- bis
- tributyl
- histidine
- Prior art date
Links
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-Histidine Natural products OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- WPZFEQJLLDASJG-UHFFFAOYSA-N 2-(tributylazaniumyl)acetate Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CC([O-])=O WPZFEQJLLDASJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 title claims abstract description 31
- 229960002429 proline Drugs 0.000 title claims abstract description 31
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- -1 L-histidine anions Chemical class 0.000 title claims abstract description 26
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 title claims abstract description 23
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 9
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 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 abstract 2
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- VFGVNLNBQPXBKA-UHFFFAOYSA-N diazanium;dibromide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Br-].[Br-] VFGVNLNBQPXBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 8
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 6
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 4
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 8-[3-(1-cyclopropylpyrazol-4-yl)-1H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl]-3-methyl-3,8-diazabicyclo[3.2.1]octan-2-one Chemical class C1(CC1)N1N=CC(=C1)C1=NNC2=C1N=C(N=C2)N1C2C(N(CC1CC2)C)=O HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N Deuterated methanol Chemical compound [2H]OC([2H])([2H])[2H] OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N 0.000 description 2
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- CUTQWXGMRNLXQC-WCCKRBBISA-M sodium;(2s)-pyrrolidine-2-carboxylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)[C@@H]1CCCN1 CUTQWXGMRNLXQC-WCCKRBBISA-M 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 1H-imidazole Chemical group C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-O glycinium Chemical compound [NH3+]CC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000012835 hanging drop method Methods 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- MFSZVOKHTMONOW-WCCKRBBISA-M potassium;(2s)-pyrrolidine-2-carboxylate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)[C@@H]1CCCN1 MFSZVOKHTMONOW-WCCKRBBISA-M 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- UHPNKBYGGMJTIM-JEDNCBNOSA-M sodium;(2s)-2-amino-3-(1h-imidazol-5-yl)propanoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 UHPNKBYGGMJTIM-JEDNCBNOSA-M 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
- C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D233/64—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms, e.g. histidine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C229/06—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton
- C07C229/10—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
- C07C229/12—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings to carbon atoms of acyclic carbon skeletons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D207/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D207/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
- C07D207/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D207/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D207/16—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
- C11D3/28—Heterocyclic compounds containing nitrogen in the ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Pyrrole Compounds (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku są nowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, o wzorach 1 i 2, w którym R oznacza łańcuch alkilowy o liczbie atomów węgla 4 albo 8, albo 12. Zgłoszenie obejmuje także sposób ich otrzymywania, który polega na tym, że do dibromku alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego), dodaje się soli potasowej albo sodowej L-proliny albo L-histydyny, w stosunku molowym dibromku bis-amoniowego do soli sodowej lub potasowej 1:2, przy czym reakcje przeprowadzi się w temperaturze od 25°C przez 30 minut, w metanolu lub etanolu, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, dalej dodaje się acetonitrylu, a wytrącony produkt uboczny odsącza się, z kolei z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, po czym powstały produkt suszy się w temperaturze 60°C. Przedmiotem zgłoszenia jest także zastosowanie nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny albo L-histydyny jako środki do czyszczenia przemysłowego.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis-(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego.
W obecnych czasach dużą część uwagi poświęca się ochronie środowiska. Dąży się do tego, aby nowe związki organiczne wprowadzane na rynek nie powodowały negatywnego oddziaływania na zdrowie i życie ludzi, a także na otaczającą przyrodę. Taką grupę związków stanowią aktywne powierzchniowo ciecze jonowe (ang. Surface Activity lonic Liquids, SAILs), które w swojej strukturze mają kationy lub aniony pochodzenia naturalnego. Sole te o temperaturze topnienia nie przekraczającej 100°C, zostały opisane w pracy N. A. Smirnova, E. A. Safonova, Russian Journal of Physical Chemistry A, 2010, 84, 1695-1704. SAILs to wyjątkowa grupa surfaktantów, która poprzez dobór odpowiednich kationów oraz anionów posiada wysoki potencjał aplikacyjny. Projektowanie SAILs skupia się głównie na zaprojektowaniu występowania odpowiednich ugrupowań hydrofilowych oraz hydrofobowych w strukturze cieczy jonowej. Przede wszystkim o zdolnościach międzyfazowych decyduje kation, zaś anion pełni rolę przeciwjonu. Ciecze jonowe tego typu mają własności m.in. do obniżania napięcia powierzchniowego czy zwilżania badanych powierzchni. Coraz częściej dąży się do szczegółowego poznania procesu syntezy SAILs oraz ich właściwości fizykochemicznych, szczególnie takich, które pozwalają na zastosowanie surfaktantów jako składników aktywnych w preparatach czyszczących.
Gemini surfaktanty to specyficzna grupa związków amfifilowych składająca się z dwóch kationowych reszt surfaktantów połączonych ze sobą łącznikiem. Strukturalnie składają się z dwóch części hydrofobowych (zwanych „ogonami”) i dwóch grup hydrofilowych (zwanych „główkami”) połączonych ze sobą łącznikiem, który może być sztywny lub elastyczny. Ostatnie badania wykazały, że ich struktura ma znaczący wpływ zarówno na aktywność powierzchniową, jak i na ich biodegradowalność. Środki powierzchniowo czynne gemini obniżają napięcie powierzchniowe w niektórych przypadkach nawet 1000 razy bardziej w porównaniu do konwencjonalnych środków powierzchniowo czynnych. Dzięki specyficznemu składowi tych surfaktantów możliwe jest wstawianie do ich struktury różnych grup funkcyjnych i otrzymywanie związków o różnych pożądanych właściwościach fizykochemicznych oraz aktywności biologicznej. Wiele środków powierzchniowo czynnych typu gemini ma wyjątkowe działanie przeciwbakteryjne zarówno wobec bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych.
Prolina i histydyna to kwasy organiczne zaliczane do aminokwasów, które znajdują szerokie zastosowanie zarówno w medycynie jak i w rolnictwie. Strukturalnie histydyna zbudowana jest z grupy α-aminowej, grupy karboksylowej oraz pierścienia imidazoliowego. Natomiast prolina jest nietypow ym aminokwasem, ponieważ nie zawiera grupy aminowej, a grupa karboksylowa jest przyłączona do pirolidyny, co sprawia, że jest ona aminą drugorzędową. W zależności od pH oba aminokwasy mogą występować w formie anionu, kationu lub obojnaczej. Ponadto, zarówno histydyna, jak i prolina występują w postaci enancjomerów l oraz d. Jednak to L-aminokwasy występują głównie w przyrodzie. Tylko nieliczne bakterie lub grzyby posiadają w swoich ścianach komórkowych lub wytwarzają enancjomery o konfiguracji d. Dlatego też, tylko L-aminokwasy wykorzystywane są w rolnictwie do nawożenia roślin i stymulacji ich wzrostu. Jest to związane z ich dużo niższym kosztem wytwarzania oraz znacznie większą dostępnością. Ponadto prolina i histydyna ze względu na fakt, że są aminokwasami bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie, występując w postaci anionu lub kationu zwiększają rozpuszczalność danej cieczy jonowej.
Przykładami tego typu związków są:
• Di(L-prolina) butylo-1,4-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa), • Di(L-prolina) oktylo-1,8-bis(tributylo(karboksymetyIo)amoniowa), • Di(L-prolina) dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa), • Di(L-histydyna) butylo-1,4-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa), • Di(L-histydyna) oktylo-1,8-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa), • Di(L-histydyna) dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa).
Istotą wynalazku są ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym} oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, o wzorach 1 i 2, w którym R oznacza łańcuch alkilowy o liczbie atomów węgla 4 albo 8, albo 12.
Sposób ich otrzymywania polega na tym, że do dibromku alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego), dodaje się soli potasowej albo sodowej L-proliny albo L-histydyny, w stosunku molowym dibromku bis-amoniowego do soli sodowej lub potasowej 1:2, przy czym reakcje przeprowadzi się w temperaturze od 25°C przez 30 minut, w metanolu lub etanolu, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, dalej dodaje się acetonitrylu, a wytrącony produkt uboczny odsącza się, z kolei z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, po czym powstały produkt suszy się w temperaturze 60°C.
Zastosowanie cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny albo L-histydyny jako środki do czyszczenia przemysłowego.
Korzystnym jest, gdy ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny stosuje się w postaci roztworu wodnego o stężeniu 1%.
Korzystnym jest także gdy ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny stosuje się w postaci roztworu wodno-alkoholowego o stężeniu 1%.
W wyniku zastosowania rozwiązania według wynalazku uzyskano przedstawione poniżej efekty techniczno-ekonomiczne:
• syntezowano nowe ciecze jonowe zawierające kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, • opracowane metody syntezy przebiegają z wysoką wydajnością powyżej 92%, • zsyntezowane ciecze jonowe w temperaturze pokojowej są cieczami jonowymi o wysokiej lepkości. Ta fizykochemiczna właściwość pozwala na zaliczenie zsyntezowanych soli do grupy cieczy jonowych, • syntezowane bis-amoniowe ciecze jonowe bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie, • opracowane ciecze jonowe są stabilnie termicznie w szerokim zakresie temperatur, • otrzymane nowe związki są aktywne powierzchniowo, • ciecze jonowe zawierające kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami pochodzenia naturalnego mogą być wykorzystywane jako środki do czyszczenia przemysłowego.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
Przykład I
Sposób otrzymywania di(i_-proliny) butylo-1,4-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowej):
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku butylo-1,4-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego) i rozpuszczono w 50 cm3 metanolu. Następnie do układu dodano 0,01 mol soli potasowej L-proliny i włączono mieszanie. Reakcję prowadzono w czasie 30 minut w temperaturze 25°C. Następnie odparowano metanol, a otrzymany produkt rozpuszczono w 50 cm3 acetonitrylu i pozostawiono w temperaturze 5°C na 24 godziny. Następnie, wytrącony produkt uboczny odsączono, a produkt główny suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność reakcji wynosiła 95%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,89 (m, 18H); 1,37 (m, 12H); 1,54 (m, 4H); 1,76 (m, 20H); 3,16 (m, 12H); 2,70 (m, 4H); 3,62 (s, 2H); 3,99 (s, 4H); 4,15 (m, 4H).
1 3C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 19,8 (6); 24,6 (6); 25,8 (2); 26,5 (2); 29,8 (2); 46,0 (2); 59,2 (6); 60,1 (2); 63,6 (2); 65,4 (2); 164,2 (2); 174,7 (2).
Analiza elementarna CHN dla C42H82N4O8 (Mmol = 771,14 g/mol): wartości obliczone (%): C = 65,42; H = 10,72; N = 7,27; wartości zmierzone: C = 65,79; H = 11,00; N = 7,67.
Przykład II
Sposób otrzymywania di(i_-histydyny) butylo-1,4-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowej):
W kolbie reakcyjnej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku butylo-1,4-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego) rozpuszczonego w 50 cm3 etanolu, następnie dodano 0,01 mol soli sodowej L-histydyny. Włączono mieszanie i prowadzono reakcję w czasie 30 minut, zachowując stałą temperaturę równą 25°C. W dalszej kolejności odparowano rozpuszczalnik. W celu oczyszczenia produktu rozpuszczono go w acetonitrylu i pozostawiono w temperaturze 5°C na 24 godziny. Następnie, wytrącony produkt uboczny odsączono, a produkt główny suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność procesu wyniosła 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,89 (m, 18H); 1,32 (m, 12H); 1,75 (m, 20H); 3,16 (m, 12H); 2,98 (m, 2H); 3,23 (m, 2H); 3,87 (s, 2H); 3,99 (s, 4H); 4,16 (m, 4H) 7,66 (s, 2H); 8,73 (s, 2H).
1 3C NMR (CD3OD:D2O) δ [ppm] = 13,7 (6); 19,2 (6); 24,2 (6); 26,3 (2); 32,3 (2); 57,8 (8); 62,4 (2); 65,4 (2); 117,9 (2); 131,3 (2); 136,2 (2); 164,2 (2); 178,4 (2).
Analiza elementarna CHN dla C44H82N8O8 (Mmol = 851,19 g/mol): wartości obliczone (%): C = 62,09; H = 9,71; N = 13,16; wartości zmierzone: C = 62,49; H = 9,39; N = 13,55.
Przykład III
Sposób otrzymywania di(i_-proliny) oktylo-1,8-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowej):
W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku oktylo-1,8-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego) po czym wprowadzono w 50 cm3 etanolu. Następnie dodano 0,01 mola soli sodowej L-proliny i rozpoczęto mieszanie układu. Reakcję prowadzono w czasie 30 minut w temperaturze 25°C. Po zakończeniu reakcji odparowano mieszaninę rozpuszczalników. Powstały produkt w celu oczyszczenia rozpuszczono w 50 cm3 acetonitrylu i pozostawiono w temperaturze 5°C na 24 godziny. Następnie wytrącony produkt uboczny odsączono i produkt główny wysuszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność reakcji wyniosła 92%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,90 (m, 18H); 1,38 (m, 20H); 1,57 (m, 4H); 1,71 (m, 18H); 2,15 (m, 2H); 2,77 (m, 4H); 3,16 (m, 12H); 3,66 (s, 2H); 3,98 (s, 4H); 4,20 (m, 4H).
1 3C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,7 (6); 18,9 (6); 24,3 (6); 25,4 (2); 25,8 (2); 28,7 (2); 29,5 (2); 30,1 (2); 46,3 (2); 59,1 (6); 60,1 (2); 63,6 (2); 64,2 (2); 164,4 (2); 174,5 (2).
Analiza elementarna CHN dla C46H90N4O8 (Mmol = 827,25 g/mol): wartości obliczone (%): C = 65,42; H = 10,72; N = 7,27; wartości zmierzone: C = 65,05; H = 10,36; N = 7,65.
Przykład IV
Sposób otrzymywania di(i_-histydyny)oktylo-1,8-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowej):
W kolbie reakcyjnej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono roztwór 0,005 mol dibromku oktylo-1,8-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego) rozpuszczonego w 50 cm3 metanolu, następnie dodano 0,01 mol soli potasowej L-histydyny. Włączono mieszanie i prowadzono reakcję w czasie 30 minut, zachowując stałą temperaturę równą 25°C. W dalszej kolejności odparowano rozpuszczalnik. W celu oczyszczenia, produkt dodano acetonitrylu i pozostawiono w temperaturze 5°C na 24 godziny. Następnie wytrącony produkt uboczny odsączono i produkt główny wysuszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność procesu wyniosła 93%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,89 (m, 18H); 1,41 (m, 20H); 2,99 (m, 2H); 3,17 (m, 12H); 3,25 (s, 2H); 3,90 (s, 2H); 4,00 (s, 4H); 4,21 (m, 4H); 7,66 (s, 2H); 8,75 (s, 2H).
1 3C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 18,9 (6); 24,3 (6); 26,2 (2); 28,7 (2); 30,9 (2); 32,3 (2); 59,1 (6); 60,0 (2); 62,7 (2); 65,3 (2); 117,6 (2); 131,5 (2); 136,8 (2); 164,3 (2); 178,5 (2).
Analiza elementarna CHN dla C48H90N8O8 (Mmol = 907,30 g/mol): wartości obliczone (%): C = 63,54; H = 10,00; N = 12,35; wartości zmierzone: C = 63,18; H = 10,39; N = 12,67.
Przykład V
Sposób otrzymywania di(i_-proliny)dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowej):
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego) i rozpuszczono w 50 cm3 metanolu. Następnie do układu dodano 0,01 soli sodowej L-proliny i włączono mieszanie. Reakcję prowadzono w czasie 30 minut w temperaturze 25°C. Następnie odparowano rozpuszczalnik, a otrzymany produkt rozpuszczono w 50 cm3 acetonitrylu i pozostawiono w temperaturze 5°C na 24 godziny. Następnie wytrącony produkt uboczny odsączono, a produkt główny wysuszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność reakcji wynosiła 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,88 (m, 18H); 1,37 (m, 28H); 1,60 (m, 4H); 1,75 (m, 18H); 2,00 (m, 2H); 2,77 (m, 4H); 3,15 (m, 12H); 3,69 (s, 2H); 3,98 (s, 4H); 4,19 (m, 4H).
1 3C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,7 (6); 19,6 (6); 24,3 (6); 26,5 (2); 25,3 (2); 29,1 (2); 29,6 (4); 29,7 (2); 30,8 (4); 47,2 (2); 59,3 (6); 60,3 (2); 65,3 (2); 66,2 (2); 164,3 (2); 174,8 (2).
Analiza elementarna CHN dla C50H98N4O8 (Mmol = 883,35 g/mol): wartości obliczone (%): C = 67,99; H = 11,18; N = 6,34; wartości zmierzone: C = 67,59; H = 11,55; N = 6,02.
PL 244948 Β1
Przykład VI
Sposób otrzymywania di(L-histydyny)dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowej):
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku dodecylo-1,12-bis(tńbutylo(karboksymetylo)amoniowego) i rozpuszczono w 50 cm3 metanolu. Następnie do układu dodano 0,01 soli potasowej L-histydyny i włączono mieszanie. Reakcję prowadzono w czasie 30 minut w temperaturze 25°C. Następnie odparowano rozpuszczalnik, a otrzymany produkt rozpuszczono w 50 cm3 acetonitrylu i pozostawiono w temperaturze 5°C na 24 godziny. Następnie wytrącony produkt uboczny odsączono, a produktgłówny wysuszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność reakcji wynosiła 99%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1 H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,89 (m, 18H); 1,35 (m, 28H); 1,80 (m, 16H); 2,99 (m, 2H); 3,17 (m, 12H); 3,23 (m, 2H); 3,82 (s, 2H); 3,98 (s, 4H); 4,17 (m, 4H); 7,77 (s, 2H); 8,75 (s, 2H).
1 3C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 19,2 (6); 24,6 (6); 26,7 (2); 29,5 (2); 29,6 (4); 30,8 (2); 32,3 (2); 59,4 (6); 60,2 (2); 62,6 (2); 66,3 (2); 117,3 (2); 131,8 (2); 136,3 (2); 164,3 (2); 178,8 (2).
Analiza elementarna CHN dla C52H98N8O8 (Mmoi = 963,40 g/mol): wartości obliczone (%): C = 64,83; H = 10,25; N = 11,63; wartości zmierzone: C = 64,43; H = 10,65; N = 11,24.
Przykład zastosowania
W celu zastosowania cieczy jonowych z kationem alkilo-1 ,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami pochodzenia naturalnego, w postaci surfaktantów należy przygotować wodne roztwory badanych soli o stężeniu 1 %. Po czym przygotowanymi roztworami umyto przygotowane wcześniej urządzenia przemysłowe. Następnie przemyto je czystą wodą. W celu ustalenia czy dane ciecze jonowe spełniają wymagania stawiane surfaktantom, zmierzono wartości napięcia powierzchniowego wykorzystując metodę wiszącej kropli. Natomiast zgodnie z metodą siedzącej kropli wyznaczono wartości kąta zwilżania. Metoda ta wykorzystując równanie Younga-Laplace'a, dopasowuje obraz kropli zgodnie z jej kształtem i krawędziami. Dla cieczy jonowych o właściwościach międzyfazowych podstawowym kryterium pozwalającym na określenie zjawisk powierzchniowych jest kąt zwilżania. Pozwala to na poznanie stopnia hydrofilowości bądź hydrofobowości analizowanej powierzchni. Materiałem zwilżanym była parafina.
Ciecze jonowe z kationem alkilo-1 ,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami pochodzenia naturalnego, mogą pełnić funkcję substancji pomocniczych w preparatach służących do czyszczenia przemysłowego. Możliwość wprowadzania zmian w strukturze badanych cieczy jonowych pozwala na uzyskanie różnego stopnia zwilżania powierzchni parafiny oraz wpływa na efektywność obniżania napięcia powierzchniowego.
W tabeli 1 przedstawiono wartości napięcia powierzchniowego oraz kąta zwilżania dla badanych roztworów cieczy jonowych.
Tabela 1. Zestawienie aktywności międzyfazowej dla zsyntezowanych związków.
| Ciecz jonowa | Napięcie powierzchniowe [mN/m] | Kąt zwilżania f] |
| Di(i-prolina) butylo-1,4bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa) | 65,1 | 108,6 |
| Di(L-prolina) oktyto-1,8bis(tributylo(karboksymetylo}amoniowa) | 52,6 | 98,1 |
| Di(L-prolina) dodecylo-lt12bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa) | 46,7 | 96,0 |
| Di( L-histydyna) butylo-1,4bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa) | 67,7 | 105,9 |
| Di(L-histydyna) oktylo-1,8bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa) | 67,5 | 109,0 |
| Di(L-histydyna) dodecyto-1,12bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowa) | 46,9 | 95,5 |
Ciecze jonowe z kationem kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, zaliczane są do związków o właściwościach międzyfazowych. Di(L-histydyna) dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) spośród wszystkich nowo zsyntezowanych soli najskuteczniej obniża napięcie powierzchniowe wody. Natomiast Di(L-prolina) dodecylo-1,12-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) w największym stopniu zwilża silnie hydrofobową powierzchnię parafiny.
Claims (5)
1. Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, o wzorach 1 i 2, w którym R oznacza łańcuch alkilowy o liczbie atomów węgla 4 albo 8, albo 12.
2. Sposób otrzymywania cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksyme- tylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że do dibromku alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowego), dodaje się soli potasowej albo sodowej L-proliny albo L-histydyny, w stosunku molowym dibromku bisamoniowego do soli sodowej lub potasowej 1:2, przy czym reakcje przeprowadzi się w temperaturze od 25°C przez 30 minut, w metanolu lub etanolu, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, dalej dodaje się acetonitrylu, a wytrącony produkt uboczny odsącza się, z kolei z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, po czym powstały produkt suszy się w temperaturze 60°C.
3. Zastosowanie cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami l-proliny albo l-histydyny, określone zastrzeżeniem 1, jako środki do czyszczenia przemysłowego.
4. Zastosowanie według zastrzeżenia 3, znamienne tym, że ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny stosuje się w postaci roztworu wodnego o stężeniu 1%.
5. Zastosowanie według zastrzeżenia 3, znamienne tym, że ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylo(karboksymetylo)amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny stosuje się w postaci roztworu wodno-alkoholowego o stężeniu 1%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437806A PL244948B1 (pl) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437806A PL244948B1 (pl) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL437806A1 PL437806A1 (pl) | 2022-11-07 |
| PL244948B1 true PL244948B1 (pl) | 2024-04-08 |
Family
ID=83944941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL437806A PL244948B1 (pl) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244948B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL443203A1 (pl) * | 2022-12-20 | 2024-06-24 | Politechnika Poznańska | Nowe asymetryczne dikationowe ciecze jonowe, zawierające kation butylo-1-tributylofosfoniowo-4-tributyloamoniowy lub oktylo-1-tributylofosfoniowo-8-tributyloamoniowy oraz sposób ich otrzymywania |
-
2021
- 2021-05-06 PL PL437806A patent/PL244948B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL437806A1 (pl) | 2022-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4383929A (en) | Fluorinated sulphobetaines and compositions containing the same | |
| Niemczak et al. | Bis (ammonium) ionic liquids with herbicidal anions | |
| DE1966931C3 (de) | Perfluoralkylsubstituierte, quartäre Ammoniumsalze | |
| DE60223194T2 (de) | Quatäre Ammoniumsalze mit einer tertiären Alkylgruppe | |
| WO2012071102A2 (en) | Buffer compounds | |
| BR112013028013A2 (pt) | composição agroquímica, amida terciária, uso de uma amida terciária, e, composição de detergente | |
| PL244948B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tributylo(karboksymetylo) amoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki do czyszczenia przemysłowego | |
| 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 | |
| JPS5946252A (ja) | 含フツ素アミノカルボキシレ−トおよびその製法 | |
| 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 | |
| PL240767B1 (pl) | Indolilo-3-maślany alkilo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacze | |
| PL244946B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1, ω-bis(tributyloamoniowym) oraz anionami na bazie aminokwasów, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki myjąco-dezynfekujące | |
| PL237907B1 (pl) | Halogenki czwartorzędowych pochodnych 4-hydroksy-1-metylopiperydyny, ich zastosowanie jako środki myjąco-dezynfekujące oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL243064B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem alkilo(karbosymetylo)dimetyloamoniowym oraz anionem bis(2-etyloheksylo)fosforanowym, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środki odtłuszczające powierzchnie robocze | |
| PL241363B1 (pl) | Ciecze jonowe zawierające kation alkilobetainianu alkilu i anion jodosulfuronu oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie | |
| PL238748B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe z anionem 1,4-bis(2- etyloheksoksy)-1,4-dioksobutano-2-sulfonianowym | |
| PL242809B1 (pl) | Sposób otrzymywania dibromku alkilo-1,ω-bis(tributyloamoniowego) | |
| 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 | |
| DE1518400A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aminoalkansulfonsaeuren | |
| JPS59130855A (ja) | ビスグアニジン化合物の塩、それらの製造方法およびそれらの殺微生物剤としての用途 | |
| PL243669B1 (pl) | Herbicydowe imidazoliowe ciecze jonowe z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym, oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki chwastobójcze | |
| PL230034B1 (pl) | Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z kationem pochodnym betainy i anionem nonanianowym oraz ich zastosowanie jako herbicydy | |
| PL231472B1 (pl) | Bromki 1-alkilochininy, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako antyelektrostatyki | |
| PL237858B1 (pl) | Ciecz jonowa z kationem heksadecylo[2-(2-hydroksyetoksy) etylo]-dimetyloamoniowym i anionem ibuprofenianowym, sposób jej otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL242406B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem dodecylo(karboksymetylo) dimetyloamoniowym, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środki myjące |