PL245213B1 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- PL245213B1 PL245213B1 PL437807A PL43780721A PL245213B1 PL 245213 B1 PL245213 B1 PL 245213B1 PL 437807 A PL437807 A PL 437807A PL 43780721 A PL43780721 A PL 43780721A PL 245213 B1 PL245213 B1 PL 245213B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bis
- histidine
- proline
- alkyl
- tributylphosphonium
- 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 38
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 229960002429 proline Drugs 0.000 title claims abstract description 33
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229960002885 histidine Drugs 0.000 title claims abstract description 31
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 title claims abstract description 26
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 title claims abstract description 23
- -1 L-histidine anions Chemical class 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 3
- 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
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 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
- XZTWFTZDRKVRAN-UHFFFAOYSA-N [PH4+].[PH4+].[Br-].[Br-] Chemical compound [PH4+].[PH4+].[Br-].[Br-] XZTWFTZDRKVRAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 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
- TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-O tributylphosphanium Chemical compound CCCC[PH+](CCCC)CCCC TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 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 description 2
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- YPAVKPISSSRQIU-UHFFFAOYSA-N [Br-].[Br-].C(CCC)[PH+](CCCC)CCCC.C(CCC)[PH+](CCCC)CCCC Chemical compound [Br-].[Br-].C(CCC)[PH+](CCCC)CCCC.C(CCC)[PH+](CCCC)CCCC YPAVKPISSSRQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 17
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 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
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 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
- 150000001450 anions 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
- 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
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance 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
- 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
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 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
- 241000894006 Bacteria Species 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
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000012835 hanging drop method Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000005647 linker 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
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 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
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 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
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 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
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Abstract
Przedmiotem wynalazku są nowe ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tribulylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, o wzorach 1 i 2, w którym R oznacza łańcuch alkilowy o atomach węgla 4 albo 8, albo 12. Zgłoszenie obejmuje także sposób ich otrzymywania, który polega na tym, że do dibromku alkilo-1,ω-bis(tributylofosfoniowego), dodaje się soli potasowej albo sodowej L-proliny lub L-histydyny, w stosunku molowym dibromku bis-fosfoniowego do soli sodowej albo potasowej 1:2, przy czym reakcje przeprowadza się w temperaturze od 25°C przez 30 minut, w metanolu lub etanolu, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, dalej dodaje się acetonitrylu, po czym wytrącony produkt uboczny odsącza się, z kolei z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, a powstały produkt suszy się w temperaturze 60°C. Przedmiotem zgłoszenia jest także zastosowanie nowych cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ω-bis(tribulylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe.
Description
Przedmiotem wynalazku są ciecze jonowe z kationem alkilo-1, ro-bis-(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania mające zastosowanie jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe.
Obecnie przemysł dąży do wycofywania się z wielu opatentowanych i wdrożonych wcześniej związków organicznych na rzecz nowych i bezpieczniejszych dla środowiska substancji chemicznych, w tym również cieczy jonowych. Zgodnie z definicją są to sole, których temperatura topnienia nie przekracza 100°C. Ciecze jonowe (ang. lonic Liquids, ILs) to nietoksyczne, niepalne związki, które rozpuszczają się w większości rozpuszczalnikach organicznych i nieorganicznych. Ponadto są stabilne zarówno pod względem termicznym jaki i elektrochemicznym.
W skład ILs wchodzą związki o aktywności powierzchniowej (ang. Surface Active lonic Liquids, SAILs), które zostały opisane w pracy N. A. Smirnova, E. A. Safonova, Russian Journal of Physical Chemistry A, 2010, 84, 1695-1704. Tego typu sole posiadają w strukturze ugrupowanie hydrofilowe oraz hydrofobowe. W większości przypadków o zdolnościach międzyfazowych decyduje kation, zaś anion pełni rolę przeciwjonu. Surfaktanty zdolne są np. do obniżania napięcia powierzchniowego czy zwilżania badanych powierzchni. Coraz częściej dąży się do poznania chemizmu otrzymywania SAILs oraz ich właściwości fizykochemicznych, szczególnie tych umożliwiających zastosowanie cieczy jonowych jako składników aktywnych w preparatach czyszczących powierzchnie użytkowe. Aktualnie, najbardziej obiecującą grupą amoniowych soli czwartorzędowych oraz cieczy jonowych są związki na bazie substancji pochodzenia naturalnego. Najkorzystniejsze wyniki otrzymywane są dla soli z kationami pochodzącymi od betainy oraz choliny.
Bis-fosfoniowe sole czwartorzędowe składają się z dwóch cząsteczek środka powierzchniowo czynnego, które są połączone łącznikiem zwanym mostkiem łączącym lub łącznikiem dystansowym (ang. „Spacer”). Surfaktanty gemini po raz pierwszy opisano w 1991 roku w pracy M. Menger, C. Littau, J Am Chem Soc, 113, 1991,1451-1452. Możliwość łatwego i swobodnego projektowania strukturalnych kationów bis-fosfonowych i dobierania odpowiednich anionów, daje możliwość otrzymania związku o pożądanych właściwościach fizykochemicznych. Co więcej, odpowiednio zaprojektowane sole bis-fosfoniowe czasami wykazują lepsze właściwości oraz aktywność biologiczną od mono-fosfoniowe cieczy jonowych. Jest to związane z możliwością znacznie większej ilości modyfikacji w obrębie jednej struktury niż w przypadku standardowych cieczy jonowych. W ostatnich latach to właśnie bis-fosfoniowe ciecze jonowe zyskują coraz większą popularność i znaczenie w środowisku naukowym. 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 nietypowym 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(tributylofosfoniowa), • Di(L-prolina) oktylo-1,8-bis(tributylofosfoniowa), • Di(l-prolina) dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowa), • Di(l-histydyna) butylo-1,4-bis(tributylofosfoniowa), • Di(l-histydyna) oktylo-1,8-bis(tributylofosfoniowa), • Di(l-histydyna) dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowa)
Istotą wynalazku są ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) 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(tributylofosfoniowego), dodaje się soli potasowej albo sodowej L-proliny lub L-histydyny, w stosunku molowym dibromku bis-fosfoniowego do soli sodowej albo potasowej 1:2, przy czym reakcje przeprowadza się w temperaturze od 25°C przez 30 minut, w metanolu lub etanolu, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, dalej dodaje się acetonitrylu, po czym wytrącony produkt uboczny odsącza się, z kolei z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, a powstały produkt suszy się w temperaturze 60°C.
Zastosowanie cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe.
Korzystnym jest, gdy ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny stosuje się w postaci roztworu wodnego o stężeniu 1%.
Korzystnym jest również, gdy ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny stosuje się w postaci roztworu wodno-alkoholowego o stężeniu 1%.
W wyniku zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano przedstawione poniżej efekty techniczno-ekonomiczne:
• syntezowano nowe ciecze jonowe zawierające kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, • opracowane metody syntezy przebiegają z wysoką wydajnością powyżej 94%, • otrzymane związki w temperaturze pokojowej są cieczami o wysokiej lepkości, są to ciecze jonowe, • syntezowane bis-fosfoniowe ciecze jonowe charakteryzują się wysoką rozpuszczalnością w wodzie, • zsyntezowane związki posiadają niemierzalną nad swą powierzchnią prężność par, • opracowane ciecze jonowe są stabilnie termicznie w szerokim zakresie temperatur, • otrzymane nowe związki wykazują aktywność międzyfazową, • ciecze jonowe zawierające kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami l-proliny lub l-histydyny mogą być wykorzystywane jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
Przykład I
Sposób otrzymywania di(i_-proliny) butylo-1,4-bis(tributylofosfoniowej):
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku butylo-1,4-bis(tributylofosfoniowego) 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:
1H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0.95 (m, 18H); 1,31 (m, 24H); 1,54 (m, 4H); 1,76 (m. 4H); 1,81 (m, 2H); 1,95 (m, 2H); 2,21 (m, 16H); 2,70 (m, 4H); 3,62 (s, 2H).
13C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 18,9 (8); 25,6 (6); 25,8 (8); 26,5 (2); 29,8 (2); 46,0 (2); 63,6 (2); 174,7 (2).
Analiza elementarna CHN dla C38H78N2O4P2 (Mmol = 689,00 g/mol): wartości obliczone (%): C = 66,24; H = 11,41; N = 4,07; wartości zmierzone: C = 66,49; H = 11,78; N = 4,37.
Przykład II
Sposób otrzymywania di(i_-histydyny)butylo- 1,4-bis(tributylofosfoniowej):
W kolbie reakcyjnej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku butylo-1,4-bis(tributylofosfoniowego) rozpuszczonego w 50 cm3 etanolu, następnie dodano 0,0 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:
1H NMR (CD3OD:D2O) δ [ppm] = 0,94 (m, 18H); 1,32 (m, 24H); 1,75 (m, 4H); 2,23 (m, 16H); 2,98 (m, 2H); 3,23 (m, 2H); 3,87 (s, 2H); 7,66 (s. 2H); 8,73 (s. 2H).
13C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 19,3 (6); 20,2 (2); 24,3 (6); 32,3 (2); 57,8 (8); 62,4 (2); 117,9 (2); 131,3 (2); 136,2 (2); 178,4 (2).
Analiza elementarna CHN dla C40H78N6O4P2 (Mmol = 769,02 g/mol): wartości obliczone (%): C = 62,47; H = 10,22; N = 10,93; wartości zmierzone: C = 62,09; H = 10,49; N = 10,55.
Przykład III
Sposób otrzymywania di(i_-proliny) oktylo-1,8-bis(tributylofosfoniowej):
W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku oktylo -1,8-bis(tributylofosfoniowego) 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 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,90 (m, 18H); 1,32 (m, 4H); 1,38 (m, 32H); 1,7 (m, 4H); 1,71 (m, 2H); 2,13 (m, 16H); 2,15 (m, 2H); 2,77 (m, 4H); 3,66 (s, 2H).
13C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,7 (6); 18,9 (6); 19,2 (2); 23,4 (2); 24,3 (6); 25,4 (2); 25,8 (6); 28,7 (2); 29, (2); 30,1 (2); 46,3 (2); 63,6 (2); 174,5 (2).
Analiza elementarna CHN dla C42H86N2O4P2 (Mmol = 745,11 g/mol): wartości obliczone (%): C = 67,70; H = 11,63; N = 3,76; wartości zmierzone: C = 67,35; H = 11,36; N = 3,35.
Przykład IV
Sposób otrzymywania di(i_-histydyny) oktylo-1,8-bis(tributylofosfoniowej):
W kolbie reakcyjnej zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono roztwór 0,005 mol dibromku oktylo-1,8-bis(tributylofosfoniowego) 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 rozpus zczalnik. 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 95%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,89 (m, 18H); 1,33 (m, 4H); 1.41 (m, 32H); 2,15 (m, 16H); 2,99 (m, 2H); 3,25 (s, 2H); 3,90 (s, 2H); 7,66 (s, 2H); 8,75 (s, 2H).
13C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 18,9 (6); 19,0 (2); 23,8 (2); 24.3 (6); 24,4 (6); 28.7 (2); 30,9 (2); 32,3 (2); 62,7 (2); 117,6 (2); 131,5 (2); 136,8 (2); 178,5 (2).
Analiza elementarna CHN dla C44H86N6O4P2 (Mmol = 825,16 g/mol): wartości obliczone (%): C = 64,05; H = 10.51; N = 10.18; wartości zmierzone: C = 64,38; H = 10,92; N = 10,51.
Przykład V
Sposób otrzymywania di(i_-proliny) dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowej):
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowego) 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 95%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,87 (m, 18H); 1,23 (m, 12H); 1,42 (m, 32H); 1,60 (m, 4H); 1,75 (m, 2H); 2,00 (m, 2H); 2,11 (m, 16H); 2,77 (m, 4H); 3,69 (s, 2H).
PL 245213 Β1 13C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,7 (6); 18,6 (6); 19,0 (2); 23,9 (2); 24,3 (6); 24,5 (6); 25,3 (2); 29,1 (2); 29.6 (2); 29,7 (2); 30,8 (4); 47,2 (2); 65,3 (2); 174,8 (2).
Analiza elementarna CHN dla C46H94N2O4P2 (Mmoi = 801,22 g/mol): wartości obliczone (%): C = 68,96; H = 11,83; N = 3,50; wartości zmierzone: C = 68,59; H = 11,55; N = 3,12.
Przykład VI
Sposób otrzymywania di(i_-histydyny) dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowej):
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,005 mol dibromku dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowego) 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 produkt główny wysuszono w suszarce próżniowej w temperaturze 60°C. Wydajność reakcji wynosiła 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 0,88 (m, 18H); 1,23 (m, 12H); 1,43 (m, 32H); 2,11 (m, 16H); 2,99 (m, 2H); 3,23 (m, 2H); 3,82 (s, 2H); 7,77 (s, 2H); 8,75 (s, 2H).
13C NMR (CD3ODO2O) δ [ppm] = 13,8 (6); 18,8 (6); 19,2 (2); 23,9 (2); 24,6 (6); 24,7 (6); 29, (2); 29,6 (2); 30,8 (4); 32,3 (2); 62,6 (2); 117,3 (2); 131,8 (2); 136,3 (2); 178,8 (2).
Analiza elementarna CHN dla C48H94N6O4P2 (Mmoi = 881,27 g/mol): wartości obliczone [%]:
C = 65,42; H = 10,75; N = 9,54; wartości zmierzone: C = 65,82; H = 10,35; N = 9,14.
Przykład zastosowania
W celu zastosowania cieczy jonowych z kationem alkilo-1 ,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, w postaci związków powierzchniowo czynnych należy przygotować wodne roztwory badanych soli o stężeniu 1%. Tak przygotowane roztwory naniesiono na zanieczyszczone powierzchnie urządzenia. Po kilkunastu minutach powierzchnie przemyto czystą wodą.
Stwierdzono, że użyte roztwory w postaci surfaktantów umożliwiły lepsze oczyszczenie powierzchni. W celu określenia aktywności międzyfazowej badanych związków zmierzono wartości napięcia powierzchniowego z wykorzystaniem metody 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, które odznaczają się aktywnością powierzchniową podstawowym warunkiem umożliwiającym interpretacje zjawisk międzyfazowych jest wartość kąta zwilżania. Parametr ten pozwala na określenie zakresu hydrofobowości bądź hydrofilowości powierzchni. Materiałem zwilżanym była parafina.
Ciecze jonowe z kationem alkilo-1 ,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, mogą pełnić funkcję substancji pomocniczych w produktach wykorzystywanych do czyszczenia powierzchni użytkowych. Modyfikacja struktur analizowanych soli skutkuje różną efektywnością obniżania napięcia powierzchniowego oraz wpływa na stopień zwilżania powierzchni parafiny.
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 |
| Di(L-prolina) butylo-1,4-bis(tributylofosfoniowo) | 49,9 | 92,4 |
| Di(L-prolina) oktylo- l,8-bis(tributylofosfon io wa) | 44,3 | 78,1 |
| Di(L-prolina) dodecylo-1,12bis (tributylofosfoniowa) | 47,8 | 78,0 |
| Di( L-histydyna) butylo-1,4-bis(tributylofosfoniowa) | 36,4 | 85,9 |
| Di(L-histydyna) oktylo-l,8-bis(tributylofosfoniowa) | 34,8 | 78,9 |
| Di(L-histydyna) dodecylo-1,12___ bis{tributylofosfoniowa) | 35,2 | 81,2 |
Ciecze jonowe z kationem kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, zaliczane są do związków o właściwościach międzyfazowych. Di(L-histydyna) oktylo1,8-bis(tributylofosfoniowa) spośród wszystkich nowo zsyntezowanych soli najskuteczniej obniża napięcie powierzchniowe wody. Natomiast Di(L-prolina) dodecylo-1,12-bis(tributylofosfoniowa) w największym stopniu zwilża silnie hydrofobową powierzchnie parafiny.
Claims (5)
1. Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, o wzorach 1 i 2, w którym R oznacza łańcuch alkilowy o atomach węgla 4 albo 8, albo 12.
2. Sposób otrzymywania cieczy jonowych z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że do dibromku alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowego), dodaje się soli potasowej albo sodowej L-proliny lub L-histydyny, w stosunku molowym dibromku bis-fosfoniowego do soli sodowej albo potasowej 1:2, przy czym reakcje przeprowadza się w temperaturze od 25°C przez 30 minut, w metanolu lub etanolu, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, dalej dodaje, się acetonitrylu, po czym wytrącony produkt uboczny odsącza się, z kolei z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, a powstały produkt suszy się w temperaturze 60°C.
3. Zastosowanie cieczy jonowych z kationem, alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, określone zastrzeżeniem 1, jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe.
4. Zastosowanie według zastrzeżenia 3, znamienne tym, że ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ro-bis(tributylofosfoniowym) 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(tributylofosfoniowym) 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 |
|---|---|---|---|
| PL437807A PL245213B1 (pl) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437807A PL245213B1 (pl) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL437807A1 PL437807A1 (pl) | 2022-11-07 |
| PL245213B1 true PL245213B1 (pl) | 2024-06-03 |
Family
ID=83944944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL437807A PL245213B1 (pl) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245213B1 (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 PL437807A patent/PL245213B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL437807A1 (pl) | 2022-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rosen et al. | Surface activity and premicellar aggregation of some novel diquaternary gemini surfactants | |
| KR100958876B1 (ko) | 다양한 극성/비극성 용매 혼화성 이온성 액체 및 그의제조방법 | |
| CN101703905B (zh) | 一种双季铵盐双磺酸盐表面活性剂及其合成方法 | |
| 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 | |
| WO2012071102A2 (en) | Buffer compounds | |
| PL220628B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem [2-(metakryloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| CN104607094A (zh) | 不对称阳离子双子表面活性剂及其制备方法 | |
| 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 | |
| CN104587890B (zh) | 一种不对称阳离子双子表面活性剂及其制备方法 | |
| PL240767B1 (pl) | Indolilo-3-maślany alkilo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacze | |
| PL240766B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem amoniowym i anionem indolilo-3-masłowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacz | |
| PL242406B1 (pl) | Nowe ciecze jonowe z kationem dodecylo(karboksymetylo) dimetyloamoniowym, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środki myjące | |
| 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 | |
| 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 | |
| PL229570B1 (pl) | 4-Chloro-2-metylofenoksyoctany alkoksymetylobis(2-hydroksyetylo) metyloamoniowe, sposób otrzymywania i zastosowanie jako środek ochrony roślin | |
| 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 | |
| PL237907B1 (pl) | Halogenki czwartorzędowych pochodnych 4-hydroksy-1-metylopiperydyny, ich zastosowanie jako środki myjąco-dezynfekujące oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL247039B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe z kationem 2-(4-chloro-2-metylofenoksyacetyloksyalkoksy)- 2-oksoetylo-N,N,N-trimetyloamoni owym i anionem 2,4-dichlorofenoksyoctanowym, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako herbicydy | |
| SU1708810A1 (ru) | Сол нокислые соли эфиров гуанидинэнантовой кислоты в качестве гидрофобных анионообменников | |
| PL243669B1 (pl) | Herbicydowe imidazoliowe ciecze jonowe z anionem 4-chlorofenoksyoctanowym, oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki chwastobójcze | |
| 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 | |
| PL238748B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe z anionem 1,4-bis(2- etyloheksoksy)-1,4-dioksobutano-2-sulfonianowym | |
| PL248343B1 (pl) | Czwartorzędowe sole amoniowe z kationem 1-alkilochininy oraz anionem 4-chloro-2-metylofenoksyoctanowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako algicydy | |
| PL241363B1 (pl) | Ciecze jonowe zawierające kation alkilobetainianu alkilu i anion jodosulfuronu oraz sposób ich otrzymywania i zastosowanie |