PL214814B1 - 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL214814B1
PL214814B1 PL391735A PL39173510A PL214814B1 PL 214814 B1 PL214814 B1 PL 214814B1 PL 391735 A PL391735 A PL 391735A PL 39173510 A PL39173510 A PL 39173510A PL 214814 B1 PL214814 B1 PL 214814B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
methoxyethoxy
acetic
ionic liquids
ethoxy
methoxyacetic
Prior art date
Application number
PL391735A
Other languages
English (en)
Other versions
PL391735A1 (pl
Inventor
Juliusz Pernak
Nina Paczesna
Jakub Majchrzak
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 PL391735A priority Critical patent/PL214814B1/pl
Publication of PL391735A1 publication Critical patent/PL391735A1/pl
Publication of PL214814B1 publication Critical patent/PL214814B1/pl

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania, które mają zastosowanie w procesie oczyszczania biodiesla z pozostałej z reakcji transestryfikacji gliceryny.
Ciecze jonowe to związki organiczne składające się z organicznego kationu i organicznego lub nieorganicznego anionu, a ich temperatura topnienia nie przekracza 373K. Ciecz jonowa nie jest ani stopioną solą, ani wodnym roztworem.
Ciecze jonowe przejawiają takie cechy jak wysokie przewodnictwo, niska prężność par, szeroki zakres temperatury, w której są w stanie ciekłym, wysoka stabilność termiczna, zwilżają powierzchnię metali, polimerów i minerałów, rozpuszczają katalizatory, zachowują aktywność enzymów. Wiele cech cieczy jonowych powoduje duże zainteresowanie nimi oraz możliwość wykorzystania ich w różnych dziedzinach chemii i przemysłu. Mają zastosowanie w syntezie organicznej, katalizie i biokatalizie, w ekstrakcji, elektrochemii oraz jako środki bioaktywne.
Morfoliniowe ciecze jonowe zbudowane są z kationu zawierającego pierścień morfoliniowy i anionu, który może być zarówno organiczny jak i nieorganiczny. Pierścień zawiera czwartorzędowy atom azotu, który jest połączony z dwoma grupami alkilowymi lub alkoksymetylowymi za pomocą wiązań kowalencyjnych. Morfoliniowe ciecze jonowe są substancjami mało toksycznymi, charakteryzującymi się wysoką lepkością w niskich temperaturach. Testy wykazujące niską toksyczność zostały przeprowadzone na trzech słodkowodnych organizmach: zielonych algach Pseudokirchneriella subcapitata, rozwielitkach Daphnia magna oraz rybkach Danio rerio. Morfoliniowe ciecze jonowe zmieszane z węglanem propylu, ze względu na wysokie przewodnictwo, znalazły zastosowanie jako elektrolit w podwójnej warstwie kondensatorów. Stosowane są także, w zastępstwie konwencjonalnych rozpuszczalników, jako elektrolity w ogniwach paliwowych, substancje dobrze przewodzące ciepło oraz jako medium w kwasowo katalizowanych reakcjach.
Biodiesel produkuje się z oleju roślinnego działając na niego alkoholem metylowym w obecności katalizatora np. wodorotlenku sodu lub potasu. W wyniku reakcji transestryfikacji otrzymuje się estry wyższych kwasów tłuszczowych oraz glicerynę jako produkt uboczny. Otrzymany biodiesel jest jednak zanieczyszczony gliceryną i wymaga dalszej obróbki. Według europejskiej normy jakości biodiesla EN 14214 zawartość gliceryny w paliwie nie może przekraczać 0,25% gliceryny. Zbyt duża ilość gliceryny może spowodować zmianę właściwości oleju napędowego, a to z kolei prowadzi do zatarcia lub spalenia silnika, w którym jest wykorzystywany oraz rozszczelnienie uszczelek z powodu ich ro zmiękczenia lub rozpuszczenia.
Istotą wynalazku są 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, A oznacza anion 2-metoksyoctowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy.
Sposób wytwarzania 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych cieczy jonowych według zastrzeżenia 1, polega na tym, że halogenki o wzorze ogólnym 2, gdzie R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, X oznacza chlor, lub brom, lub jod poddaje się reakcji z wodorotlenkiem potasu lub sodu z co najmniej stechiometryczną ilością, po czym dodaje się kwas 2-metoksyoctowy o wzorze 3, lub kwas 2-(2-metoksyetoksy)octowy o wzorze 4, lub kwas 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy o wzorze 5 z co najmniej stechiometryczną ilością w temperaturze od 293K do 333K, korzystnie 298K, w metanolu, następnie oddziela się powstały osad przez odsączenie, metanol odparowuje się w warunkach obniżonego ciśnienia, po czym dodaje się bezwodnego acetonu, następnie odsącza się osad, a z przesączu odparowuje się aceton, dalej produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty:
• otrzymano nowe związki chemiczne zaliczane do grupy morfoliniowych cieczy jonowych, • syntezę związków charakteryzuje wysoka wydajność oraz czystość produktów, • syntezowane związki posiadają budowę jonową, dzięki czemu posiadają niską prężność par w temperaturze pokojowej, • zastosowanie kationu morfoliniowego powoduje, że otrzymane związki są mało toksyczne, • zastosowanie otrzymanych cieczy jonowych do oczyszczania biodiesla z gliceryny powoduje jej całkowite usunięcie.
PL 214 814 B1
Wynalazkiem są 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, A oznacza anion 2-metoksyoctowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy, a sposób ich otrzymywania przedstawiają poniższe przykłady:
P r z y k ł a d 1
2-Metoksyoctan 4-benzylo-4-metylomorfoliniowy
Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło magnetyczne wprowadzono 0,014 mola jodku 4-ben3 zylo-4-metylomorfoliniowego rozpuszczonego w 20 cm metanolu. Po upływie 15 minut dodano 0,015 3 mola kwasu 2-metoksyoctowego rozpuszczonego w 15 cm metanolu. Całość mieszano przez 25 minut. Proces prowadzono w temperaturze 298K. W metanolu wytrąciła się sól nieorganiczna, którą 3 odsączono, a rozpuszczalnik odparowano. Następnie produkt rozpuszczono w 30 cm bezwodnego acetonu. Wytrącił się biały krystaliczny osad, który odsączono, a z przesączu odparowano aceton. Pozostałość wysuszono w temperaturze 323K w suszarce próżniowej.
Produkt otrzymano w postaci bezbarwnej cieczy o dużej lepkości z wydajnością 85,5%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węgłowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO) δ ppm = 3,12 (s, 3H); 3,21 (s, 3H); 3,40 (t, J = 4,27 Hz, 2H); 3,59 (qw, J = 4,06 Hz, 2H); 3,98 (t, J = 2,5 Hz, 4H); 4,11 (s, 2H); 4,82 (s, 2H); 7,53 (m, 3H); 7,62 (m, 2H);
13C NMR (DMSO) δ ppm = 44,8; 57,5; 58,4; 59,9; 67,4; 72,0; 127,4; 128,9; 130,3; 133,3; 172,1.
Analiza elementarna CHN dla C15H23NO4 (M = 281,35) jest następująca: wartości wyliczone w %: C = 64,03; H = 8,24; N = 4,98; wartości otrzymane w %: C = 64,48; H = 7,84; N = 4,47.
P r z y k ł a d 2
2-(2-Metoksyetoksy)octan 4-benzylo-4-etylomorfoliniowy
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,015 mola chlorku 4-benzylo-4-etylomorfoliniowego rozpuszczonego w 25 ml metanolu i dodano 0,015 mola wodorotlenku potasu rozpuszczonego w 20 ml metanolu. Wytrąciła się sól nieorganiczna. Po upływie 10 minut dodano 0,015 mola kwasu 2-(2-metoksyetoksy)octowego. Reakcję wymiany prowadzono przez 20 minut w temperaturze 298K. Następnie odsączono sól nieorganiczną, a metanol odparowano w warunkach zmniejszonego ciśnienia. Produkt rozpuszczono w 30 ml bezwodnego acetonu. Wytrącony chlorek potasu odsączono, a rozpuszczalnik odparowano. Pozostałość suszono przez 24 godziny w suszarce próżniowej w temperaturze 298K.
Otrzymano produkt w postaci żółtej cieczy z wydajnością 89,5%.
Czystość związku potwierdzono wykonując analizę elementarną CHN dla C18H29NO6 (M = 339,43): wartości wyliczone w %: C = 63,69; H = 8,61; N = 4,13; wartości otrzymane w %: C = 63,23; H = 9,04; N = 4,58.
P r z y k ł a d 3
2-[2-(2-Metoksyetoksy)etoksy]octan 4-benzylo-4-etylomorfoliniowy
W kolbie zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono 0,018 mola bromku 4-benzylo-4-etylomorfoliniowego rozpuszczonego w 30 ml metanolu i dodano 0,019 mola wodorotlenku sodu rozpuszczonego w 20 ml metanolu. Po upływie 10 minut dodano 0,019 mola kwasu 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowego. Reakcję wymiany prowadzono przez 20 minut w temperaturze 298K. Następnie odsączono sól nieorganiczną, a metanol odparowano na wyparce próżniowej pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt rozpuszczono w 30 ml bezwodnego acetonu. Wytrącony bromek sodu odsączono, a rozpuszczalnik odparowano. Pozostałość suszono przez 24 godziny w suszarce próżniowej w temperaturze 298K.
Otrzymano produkt w postaci żółtej cieczy z wydajnością 88,5%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego i węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO) δ ppm: 1,36 (t, J = 4,74 Hz, 3H); 3,24 (s, 3H); 3,43 (m, 6H); 3,49 (t, J = 0,88 Hz, 8H); 3,55 (s, 2H); 3,98 (t, J = 2,68 Hz, 4H); 4,76 (s, 2H); 7,53 (m, 3H); 7,57 (m, 2H);
13C NMR (DMSO) δ ppm: 7,1; 51,2; 55,9; 58,1; 59,7; 62,2; 68,8; 69,4; 69,9; 71,1; 71,2; 127,4; 128,5; 129,0; 130,3; 133,1; 171,9.
Analiza elementarna CHN dla C20H33NO6 (M = 383,48) jest następująca: wartości wyliczone w %: C = 62,64; H = 8,67; N = 3,65; wartości otrzymane w %: C = 63,09; H = 8,15; N = 3,27.
PL 214 814 B1
P r z y k ł a d 4
Zastosowanie 2-(2-metoksyetoksy)octanu 4-benzylo-4-etylomorfołiniowego w procesie oczyszczania biopaliwa z gliceryny
W fiolce zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne umieszczono ciecz jonową oraz zanieczyszczony biodiesel w stosunku objętościowym 1:1. Całość mieszano przez 2 godziny, a następnie pozostawiono na 24 godziny w celu rozdzielenia się warstw. Czystość biodiesla sprawdzono za pomocą chromatografii cienkowarstwowej, którą prowadzono na płytkach aluminiowych pokrytych żelem krzemionkowym. Roztwory nanoszone na płytkę przygotowano następująco: 100 μΐ biodiesla rozpuszczono w 400 μΐ acetonu oraz 100 μΐ gliceryny dodano do 1,9 ml wody destylowanej i 8 ml acetonu. Tak przygotowane roztwory nanoszono na płytkę za pomocą strzykawki mikrometrycznej w ilości 6 pl. Linia startu znajdowała się na wysokości 2 cm. Jako roztwór rozwijający zastosowano 30 ml mieszaniny butanol-woda w stosunku objętościowym 1:1. Płytkę rozwijano przez około 45 minut. Następnie suszono ją w strumieniu ciepłego powietrza i wywoływano 0,5% roztworem nadmanganianu potasu w 1 N wodnym roztworze wodorotlenku sodu.

Claims (2)

1.4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, A oznacza anion 2-metoksyoctowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy.
2. Sposób wytwarzania 4-alkilo-4-benzylomorfoliniowych cieczy jonowych określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że halogenki o wzorze ogólnym 2, gdzie R oznacza prostołańcuchową grupę alkilową zawierającą od 1 do 14 atomów węgla, X oznacza chlor, lub brom, lub jod poddaje się reakcji z wodorotlenkiem potasu lub sodu z co najmniej stechiometryczną ilością, po czym dodaje się kwas 2-metoksyoctowy o wzorze 3, lub kwas 2-(2-metoksyetoksy)octowy o wzorze 4, lub kwas 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowy o wzorze 5 z co najmniej stechiometryczną ilością w temperaturze od 293K do 333K, korzystnie 298K, w metanolu, następnie oddziela się powstały osad przez odsączenie, metanol odparowuje się w warunkach obniżonego ciśnienia, po czym dodaje się bezwodnego acetonu, następnie odsącza się osad, a z przesączu odparowuje się aceton, dalej produkt suszy się w warunkach obniżonego ciśnienia.
PL391735A 2010-07-05 2010-07-05 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania PL214814B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391735A PL214814B1 (pl) 2010-07-05 2010-07-05 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391735A PL214814B1 (pl) 2010-07-05 2010-07-05 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL391735A1 PL391735A1 (pl) 2012-01-16
PL214814B1 true PL214814B1 (pl) 2013-09-30

Family

ID=45510116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL391735A PL214814B1 (pl) 2010-07-05 2010-07-05 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL214814B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016089758A3 (en) * 2014-12-04 2016-09-01 Uop Llc Organo-1-oxa-4-azonium cyclohexane compounds

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016089758A3 (en) * 2014-12-04 2016-09-01 Uop Llc Organo-1-oxa-4-azonium cyclohexane compounds

Also Published As

Publication number Publication date
PL391735A1 (pl) 2012-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4423044B2 (ja) ハロゲンを含まないイオン性液体
TWI401246B (zh) 離子性液體
JP5851593B2 (ja) 炭化水素並びに他の燃料および油の標識としてのオルト−フェニルフェノール化合物
KR101622552B1 (ko) 방향족 화합물의 요오드화를 위한 방법
WO2005072376A2 (en) Anionic-sweetener-based ionic liquids and methods of use thereof
PT2150533E (pt) Processo para a preparação de álcoois etenilfenílicos opticamente activos
JP5959625B2 (ja) 炭化水素標識として有用なオルト−フェニルフェノール化合物
CN102319550B (zh) 一种低浓度粘弹表面活性剂溶液及其制备方法
CN101648877A (zh) 一种低卤素含量羧酸季铵盐离子液体的制法
WO2016026196A1 (zh) 一种新型双长链酯基季铵盐及其合成工艺
Wang et al. Multi-component hydrogen-bonding salts formed between imidazole and aromatic acids: Synthons cooperation and crystal structures
CN103209951A (zh) 酮基羧酸、酮基羧酸酯、其制造和使用方法
JP5780484B2 (ja) イオン液体
PL214814B1 (pl) 4-Alkilo-4-benzylomorfoliniowe ciecze jonowe z anionem 2-metoksyoctowym, 2-(2-metoksyetoksy)octowym i 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym oraz sposób ich wytwarzania
CN103946209A (zh) 含有氨基酸盐的组合物
CN102164889B (zh) 尿素化合物、尿素化合物的自组装体、含有自组装体的有机凝胶以及有机凝胶的制备方法
EP2279192B1 (en) Ionic liquids
KR101162713B1 (ko) 고순도 이온성액체의 제조방법
CN115073346B (zh) 一种水苏碱离子液体及其制备方法与应用
Cheng et al. A new synthesis of hordenine and other p-dialkylaminoethylphenols and some of their derivatives
TW529199B (en) Phosphorus-borates with low melting points
JP4831860B2 (ja) 低塩素化合物安定剤の製造方法
CN1049844A (zh) 吡啶羧酸衍生物的制备方法
CN1223588C (zh) 一种杂环羧酸酯制备醇的方法
Muhammad et al. Synthesis of Thiosalicylate based Hydrophobic Ionic Liquids and their Applications in Metal Extraction from aqueous solutions.

Legal Events

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

Effective date: 20130705