PL212807B1 - Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym - Google Patents

Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym

Info

Publication number
PL212807B1
PL212807B1 PL385235A PL38523508A PL212807B1 PL 212807 B1 PL212807 B1 PL 212807B1 PL 385235 A PL385235 A PL 385235A PL 38523508 A PL38523508 A PL 38523508A PL 212807 B1 PL212807 B1 PL 212807B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
carbon atoms
general formula
imidazolium
substituent
proton
Prior art date
Application number
PL385235A
Other languages
English (en)
Other versions
PL385235A1 (pl
Inventor
Juliusz Pernak
Filip Walkiewicz
Original Assignee
Politechnika Poznanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Poznanska filed Critical Politechnika Poznanska
Priority to PL385235A priority Critical patent/PL212807B1/pl
Publication of PL385235A1 publication Critical patent/PL385235A1/pl
Publication of PL212807B1 publication Critical patent/PL212807B1/pl

Links

Landscapes

  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym.
W aminach heterocyklicznych, zwanych także azolami, atomy azotu są częścią pierścienia. Związki te zachowały nazwy zwyczajowe. Typowym przedstawicielem 5-cio członowego pierścienia azoli jest imidazol.
Nitroimidazole są związkami znanymi od szeregu lat głównie za sprawą ich olbrzymiego potencjału terapeutycznego. W zależności od miejsca występowania podstawnika nitrowego w pierścieniu ich potencjał terapeutyczny ulega zmianie - najsilniejszą aktywność wykazują pochodne z podstawnikiem w pozycji 2. Jednym z czołowych chemioterapeutyków zwalczający bakterie beztlenowe jest metronidazol (nazwa systematyczna 2-metylo-5-nitro-1H-imidazolo-1-etanol). Jest to jedna z pochodnych 2-metylo-5-nitroimidazolu.
Obecność więcej niż dwóch grup nitrowych powoduje drastyczny wzrost wybuchowości związku. Nitrowe pochodne imidazolu znajdują również zastosowanie jako materiały wybuchowe. Dotychczas nie były opisane w literaturze pary jonowej zawierającej kation i anion jako azol. Pary te, których temperatury topnienia są poniżej 373 K stanowią nową grupę związków chemicznych zwaną cieczami jonowymi.
Obecnie ciecze jonowe definiuje się jako sole o temperaturze topnienia poniżej 373 K. Najczęściej sole te charakteryzują się szerokim zakresem płynności przekraczającym niekiedy 400 stopni (zakres pomiędzy temperaturą topnienia i wrzenia, a raczej rozkładu). Niska prężność par oraz wysoka stabilność termiczna, jak i chemiczna sprawiły, że ciecze jonowe określono zielonymi rozpuszczalniki. Badane są z powodzeniem jako efektywne zamienniki popularnie stosowanych rozpuszczalników molekularnych. Ponieważ w niektórych przypadkach wykazują działanie katalityczne mogą być używane jako katalizatory i rozpuszczalniki równocześnie.
Przedmiotem wynalazku są nitroimidazolany imidazoliowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1, R3 oznaczają prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkoksymetylowy (-CH2OR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkilotiometylowy (-CH2SR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla, R2 oznacza proton lub prostołańcuchowy podstawnik alkilowy, posiadający od 1 do 4 atomów węgla, R4 oznacza proton lub grupę metylową, R5 oznacza grupę nitrową.
Sposób wytwarzania nitroimidazolanów imidazoliowych o wzorze ogólnym 1 polega na tym, że halogenki imidazoliowe o wzorze ogólnym 2, w którym R1, R3 oznaczają prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkoksymetylowy (-CH2OR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkilotiometylowy (-CH2SR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla, R2 oznacza proton lub prostołańcuchowy podstawnik alkilowy posiadający od 1 do 4 atomów węgla, Y oznacza brom lub chlor, lub jod, poddaje się reakcji wymiany, w stosunku molowym 1:(0,8-1,5) w temperaturze od 273 K do wrzenia w środowisku alkoholowym (metanol lub etanol lub propanol lub butanol) z solą organiczną o wzorze ogólnym 3, w którym R4 oznacza proton lub grupę metylową, R3 oznacza grupę nitrową, M oznacza kation litu lub potasu, lub sodu, lub amonu, a po usunięciu soli nieorganicznej, odparowuje się alkohol po czym dodaje się 5 - 25 cm3 bezwodnego acetonu, a następnie produkt suszy się w suszarce próżniowej.
Inny sposób wytwarzania polega na tym, że halogenki imidazoliowe o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji metatezy, w stosunku molowym 1:(0,8-1,5) w temperaturze od 273 do 373 K w wodzie, z solą organiczną o wzorze ogólnym 3, nastę pnie do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się 20 - 200% w stosunku do pierwotnej objętości hydrofobowy rozpuszczalnik organiczny, po czym warstwę organiczną przepłukuje się wodą destylowaną do zaniku jonów halogenkowych w odcieku, których obecność jest monitorowana za pomocą roztworu azotanu(V) srebra, a po odparowaniu rozpuszczalnika całość suszy się.
Kolejny sposób wytwarzania polega na tym, że halogenki imidazoliowe o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji metatezy z solą organiczną o wzorze ogólnym 3, w stosunku molowym 1:(0,8-1,5) w temperaturze od 273 K do wrzenia w ś rodowisku chloroformowym lub chloroformowo-acetonowym, lub chloroformowo-metanolowym, lub chloroformowo-etanolowym, lub dichlorometanowym lub dichlorometanowo-acetonowym, lub dichlorometanowo-metanolowym, lub dichlorometanowo-etanolowym, po czym z mieszaniny poreakcyjnej usuwa się rozpuszczalnik a do pozostałości dodaje się 5 - 25cm3
PL 212 807 B1 bezwodnego acetonu, następnie usuwa się osad a pozostałość po odparowaniu suszy się w suszarce próżniowej.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
- otrzymano zwią zki organiczne o budowie jonowej nieopisane w literaturze;
- zsyntezowane związki zawierają kation imidazoliowy i anion nitroimidazoliowy;
- otrzymane zwią zki należą do imidazoliowych cieczy jonowych;
- wyizolowane imidazoliowe ciecze jonowe w zależności od wielkoś ci kationu mogą być hydrofilowe jak i hydrofobowe;
- jonowy charakter syntezowanych imidazoliowych cieczy jonowych powoduje, ż e zwią zki nie parują w temperaturach umiarkowanych.
Wynalazkiem są nitroimidazolany imidazoliowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1, R3 oznaczają prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkoksymetylowy (-CH2OR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkilotiometylowy (-CH2SR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla, R2 oznacza proton lub prostołańcuchowy podstawnik alkilowy posiadający od 1 do 4 atomów węgla, R4 oznacza proton lub grupę metylową, R5 oznacza grupę nitrową.
Sposób ich otrzymywania ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
4-Nitroimidazolan 1-butylo-3-metyloimidazoliowy
W kolbie okrą g ł odennej o pojemnoś ci 100 cm3 zaopatrzonej w mieszadł o magnetyczne wprowadzono 10 mmoli jodku 1-butylo-3-metyloimidazoliowego w 20 cm3 metanolu i dodano 11,5 mmola nitroimidazolanu sodu w 10 cm3 metanolu. Mieszaninę intensywnie mieszano przez godzinę w temperaturze pokojowej. Następnie odsączono powstały osad soli nieorganicznej, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Do pozostałości dodano 5 cm3 bezwodnego acetonu. Po wymieszaniu usunięto osad, a następnie rozpuszczalnik. Pozostałość suszono w warunkach obniżonego ciśnienia.
Produkt w postaci żółtej cieczy otrzymano z wydajnością 91%.
Czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN. Dla soli o wzorze sumarycznym C11H17N5O2 (M = 251,28) ustalono następujące wartości: obliczone C = 52,58; H = 6,82; N = 27,87, otrzymane C = 52,16; H = 6,54; N = 27,56 w %.
P r z y k ł a d II
2-Metylo-5-nitroimidazolan 1-metylo-3-pentyloimidazoliowy
Do 10 mmol bromku 1-metylo-3-pentyloimidazoliowego w 20 cm3 etanolu dodano 15 mmol 2-metylo-5-nitroimidazolanu litu w 10 cm3 etanolu. Mieszaninę intensywnie mieszano przez godzinę w temperaturze wrzenia. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej odsączono powstały osad soli nieorganicznej, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Do pozostałości dodano 10 cm3 acetonu z nad sit molekularnych 3A i usunięto osad. Po odparowaniu acetonu, pozostałość suszono w suszarni próżniowej w temperaturze 353 K.
Produkt w postaci żółtej cieczy otrzymano z wydajnością 98%.
Czystość 2-metylo-5-nitroimidazolanu potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN. Dla soli o wzorze sumarycznym C13H21N5O2 (M = 279,34) uzyskano następujące wartości: obliczone: C = 55,90; H = 7,58; N = 25,07; oraz zmierzone: C = 55,74; H = 7,28; N = 24,83; wyrażone w procentach.
P r z y k ł a d III
4-Nitroimidazolan 1-metylo-3-pentyloksymetyloimidazoliowy
0,01 mola chlorku 1-metylo-3-pentyloksymetyloimidazoliowego rozpuszczono w 20 cm3 chloroformu i dodano 0,008 mola 4-nitroimidazolanu amonu w 10 cm3 metanolu. Mieszaninę intensywnie mieszano przez godzinę w temperaturze 313 K. Z chłodnej mieszaniny poreakcyjnej odsączono powstały osad soli nieorganicznej, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Do pozostałości dodano 20 cm3 acetonu odwodnionego sitami molekularnymi 3A i odsączono pozostałą część soli nieorganicznej. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostałość suszono w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze 363 K.
Produkt w postaci żółtej cieczy otrzymano z wydajnością 94%.
Czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN. Dla soli o wzorze sumarycznym C13H21N5O3 (M = 295,34) uzyskano następujące wartości obliczone: C = 52,87; H = 7,17;
N = 23,71; oraz warto ś ci eksperymentalne: C = 52,49; H = 6,93; N = 23,49; wyraż one w procentach.
PL 212 807 B1
P r z y k ł a d IV
2-Metylo-5-nitroimidazolan 1-heptylotiometylo-3-metyloimidazoliowy
0,01 Mola bromku 1-heptyltiometylo-3-metyloimidazoliowego w 20 cm3 dichlorometanu i dodano 2-metylo-5-nitroimidazolan potasu z 20%-owym nadmiarem rozpuszczonego w 10 cm3 etanolu. Mieszaninę intensywnie mieszano przez godzinę w temperaturze pokojowej. Następnie odsączono powstały osad soli nieorganicznej, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Do pozostałości dodano 15 cm3 bezwodnego acetonu i odsączono pozostałą część bromku potasu. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostałość suszono w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze 353 K.
Produkt w postaci żółtej cieczy otrzymano z wydajnością 93%.
Czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN. Dla soli o wzorze sumarycznym C16H27N5O2S (M = 353,48) wartości obliczone: C = 54,37; H = 7,70; N= 19,81; oraz wartości otrzymane C = 54,01; H = 7,38; N = 19,62; w %.
P r z y k ł a d V
4-Nitroimidazolan 1-heptyloksymetylo-3-propylotiometyloimidazoliowy
W 20 cm3 chloroformu rozpuszczono 0,012 mola 4-nitroimidazolanu potasu i dodano 0,01 mola chlorku 1-heptyloksymetylo-3-propyltiometyloimidazoliowego w 10 cm3 metanolu. Mieszaninę intensywnie mieszano przez godzinę. Następnie odsączono powstały osad soli nieorganicznej, a z przesączu odparowano rozpuszczalnik. Do pozostałości dodano 10 cm3 acetonu nie zawierającego wody i odsączono pozostałą część chlorku potasu. Po odparowaniu rozpuszczalnika, pozostałość suszono w warunkach obniżonego ciśnienia w temperaturze 373 K.
Produkt w postaci żółtej cieczy otrzymano z wydajnością 96%.
Czystość nitroimidazolanu potwierdzono na podstawie analizy elementarnej CHN. Uzyskując dla soli o wzorze sumarycznym C18H31N5O3S (M = 397,53) następujące wartości obliczone: C = 54,38; H = 7,86; N = 17,62 oraz wartości zmierzone C = 54,06; H = 7,58; N = 17,36 wyraż one w procentach.
P r z y k ł a d VI
2-Metylo-5-nitroimidazolan 1-metylo-3-oktyloimidazoliowy
W kolbie okrą g ł odennej o pojemnoś ci 100 cm3 zaopatrzonej w mieszadł o magnetyczne wprowadzono 0,01 mola bromku 1-metylo-3-oktyloimidazoliowego w 20 cm3 acetonu i dodano 0,008 mola 2-metylo-5-nitroimidazolu sodu w 10 cm3 dichlorometanu. Mieszaninę intensywnie mieszano przez godzinę w temperaturze wrzenia. Następnie z chłodnego roztworu odsączono powstały osad soli nieorganicznej i odparowano rozpuszczalnik. Do pozostałości dodano 10 cm3 bezwodnego acetonu i odsą czono pozostałą część bromku sodu. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostał o ść suszono w warunkach obniż onego ciś nienia w temperaturze 353 K.
Produkt w postaci żółtej cieczy otrzymano z wydajnością 96%.
Czystość określono alkacymetrycznie przez miareczkowanie 0,1M HCl wobec oranżu metylowego. Uzyskując czystość 95%.
Czystość nitroimidazolanu potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN. Dla soli o wzorze sumarycznym C15H25N5O2 (M = 307,39) uzyskano następujące wartości: obliczone: C = 58,61; H = 8,20; N = 22,78 i zmierzone C = 58,29; H = 8,02; N = 22,52 wyrażone w procentach.

Claims (4)

1. Nitroimidazolany imidazoliowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1, R3 oznaczają prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkoksymetylowy (-CH2OR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkilotiometylowy (-CH2SR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla, R2 oznacza proton lub prostołańcuchowy podstawnik alkilowy, posiadający od 1 do 4 atomów węgla, R4 oznacza proton lub grupę metylową, R3 oznacza grupę nitrową.
2. Sposób wytwarzania nitroimidazolanów imidazoliowych według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że halogenki imidazoliowe o wzorze ogólnym 2, w którym R1, R3 oznaczają prostołańcuchowy podstawnik alkilowy zawierający od 1 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkoksymetylowy (-CH2OR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla lub podstawnik alkilotiometylowy (-CH2SR) zawierający od 2 do 18 atomów węgla, R2 oznacza proton lub prostołańcuchowy podstawnik alkilowy posiadający od 1 do 4 atomów węgla, Y oznacza brom lub chlor, lub jod, poddaje się reakcji wymiany, w stosunku molowym 1:(0,8-1,5) w temperaturze od 273 K do wrzenia w środowisku alkoholowym korzystnie w metanolu lub etanolu lub propanolu lub butanolu z solą organiczną o wzorze ogólnym 3, w którym R4
PL 212 807 B1 oznacza proton lub grupę metylową, R3 oznacza grupę nitrową, M oznacza kation litu lub potasu lub sodu lub amonu, a po usunięciu soli nieorganicznej, odparowuje się alkohol, po czym dodaje się 5 - 25 cm3 się z bezwodnego acetonu, a następnie produkt suszy się w suszarce próżniowej.
3. Sposób wytwarzania nitroimidazolanów imidazoliowych według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że halogenki imidazoliowe o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji metatezy, w stosunku molowym 1: (0,8-1,5) w temperaturze od 273 do 373 K w wodzie, z solą organiczną o wzorze ogólnym 3, do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się 20 - 200% w stosunku do pierwotnej objętości hydrofobowego rozpuszczalnika organicznego, po czym warstwę organiczną przepłukuje się wodą destylowaną do zaniku jonów halogenkowych w odcieku, po odparowaniu rozpuszczalnika całość suszy się.
4. Sposób wytwarzania nitroimidazolanów imidazoliowych według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że halogenki imidazoliowe o wzorze ogólnym 2, poddaje się reakcji metatezy z solą organiczną o wzorze ogólnym 3, w stosunku molowym 1:(0,8-1,5) w temperaturze od 273 K do wrzenia w środowisku chloroformowym lub chloroformowo-acetonowym, lub chloroformowo-metanolowym, lub chloroformowo-etanolowym, lub dichlorometanowym, lub dichlorometanowo-acetonowym, lub dichlorometanowo-metanolowym, lub dichlorometanowo-etanolowym, po czym z mieszaniny reakcyjnej usuwa się rozpuszczalnik a do pozostałości dodaje się 5 - 25 cm3 bezwodnego acetonu, następnie usuwa się osad a pozostałość po odparowaniu suszy się w suszarce próżniowej.
PL385235A 2008-05-20 2008-05-20 Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym PL212807B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385235A PL212807B1 (pl) 2008-05-20 2008-05-20 Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385235A PL212807B1 (pl) 2008-05-20 2008-05-20 Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL385235A1 PL385235A1 (pl) 2009-11-23
PL212807B1 true PL212807B1 (pl) 2012-11-30

Family

ID=42987309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL385235A PL212807B1 (pl) 2008-05-20 2008-05-20 Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212807B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL385235A1 (pl) 2009-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100770925B1 (ko) 초고순도 이온성 액체
Chen et al. Synthesis and characterization of Copper (II) complexes of new tripodal polyimidazole ligands
Ariyaeifar et al. Chiral halogenated Schiff base compounds: green synthesis, anticancer activity and DNA-binding study
US7709635B2 (en) Boronium-ion-based ionic liquids and methods of use thereof
US7253289B2 (en) One-step process for the preparation of halide-free hydrophobic salts
Serroni et al. New procedures for the synthesis of mixed-metal and/or mixed-ligand ruthenium (II) and osmium (II) polypyridine supramolecules and the use of these procedures in the preparation of hexanuclear species
Löw et al. Self-assembled orthoester cryptands: orthoester scope, post-functionalization, kinetic locking and tunable degradation kinetics
JP2007526272A (ja) sp2混成した第四級窒素原子を有する化合物の製造方法
Smiglak et al. Synthesis, limitations, and thermal properties of energetically-substituted, protonated imidazolium picrate and nitrate salts and further comparison with their methylated analogs
PL220628B1 (pl) Ciecze jonowe z kationem [2-(metakryloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania
El Bourakadi et al. Synthesis, characterization and in vitro antiproliferative evaluation of ionic liquids based on alkyl-substituted thiabendazolium
PL212807B1 (pl) Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem nitroimidazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem nitroimidazolowym
CA2509226C (en) Ionic liquids having [n(cf3)2]- anions
Zhuang et al. Hg (II), Ag (I) and Au (I) complexes with aniline or pyridine-functionalized N-heterocyclic carbene
KR101679478B1 (ko) 트리알킬 오르소에스테르를 이용한 무수 이온성 액체 직접 합성법 개발
Alcalde et al. Imidazolium-based receptors
JP2009046429A (ja) エーテルの製造方法
Ghanim et al. Synthesis and Antimicrobial Activity of Novel Phthalazine-Aminophosphonate Scaffold Hybrids
KR20110044414A (ko) 고순도 이온성액체의 제조방법
Yarosh et al. Alkylation of 1, 3-bis (benzotriazol-1-yl) propan-2-one with α-iodo ketones
Mishra et al. Synthesis of polyoxometalate based copper-amino-triazole inorganic-organic hybrid materials and related chemistry
Khomenko et al. Novel hydroxyl-functionalized 1, 2, 4-triazole-based oligomers: synthetic approach, photoluminescence and coordination behaviour as uranyl chelators
PL215615B1 (pl) Imidazoliowe ciecze jonowe z anionem benzotriazolowym oraz sposób wytwarzania imidazoliowych cieczy jonowych z anionem benzotriazolowym
Borodkin et al. ISOMERIC BIS (PYRAZOLYL) SULFONES BASED ON BIS (1, 1-DIHYDROPOLYFLUOROALKYL) SULFONES. A NEW TYPE OF LIGANDS FOR METAL-POLYMER COMPLEXES WITH SILVER CATION.
PL214103B1 (pl) Ciecze jonowe pochodne cykloheksanolu oraz sposób ich wytwarzania

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110520