PL215438B1 - Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)- diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywania - Google Patents
Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)- diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywaniaInfo
- Publication number
- PL215438B1 PL215438B1 PL390179A PL39017910A PL215438B1 PL 215438 B1 PL215438 B1 PL 215438B1 PL 390179 A PL390179 A PL 390179A PL 39017910 A PL39017910 A PL 39017910A PL 215438 B1 PL215438 B1 PL 215438B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hydroxynaphthalene
- carboxyl
- ionic liquids
- ammonium
- anion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku są barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywania, mające zastosowanie jako środek barwiący drewno i materiały drewno pochodne.
Jako przykładowe związki wymienić można:
-4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonian didecylodimetyloamoniowy,
4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonian benzalkoniowy,
-4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonian heksadecylotrimetyloamoniowy.
Związki chemiczne posiadające zdolność trwałego barwienia innych substancji - nazywamy barwnikami. Większość barwników zawiera w swej budowie część aromatyczną (pierścienie: benzenu, naftalenu lub antracenu) i heterocykliczną, które dysponują bardzo ruchliwymi elektronami π.
Największą grupę barwników syntezowanych na skalę przemysłową stanowią barwniki diazowe. Cechą charakterystyczną tych związków chemicznych jest wchodzące w skład cząsteczki ugrupowanie
-N = Nktóre jest odpowiedzialne za powstanie barwy tych związków. Obecność innych wiązań nienasyconych pozwala na pogłębienie lub obniżenie barwy.
Przedstawicielem grupy barwników diazowych jest kwas kalkonokarboksylowy, lub inaczej (kwas 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowy). Jest to barwnik niebieski o dużym powinowactwie do włókien naturalnych oraz skóry zwierzęcej. Jego głównym zastosowaniem nie jest jednak barwienie materiałów, a kompleksowanie metali rzadkich. Prowadzone są woltoamperometryczne badania nad stabilnością układów, w których kwas 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowy stanowi ligand dla metalu przejściowego. Ostatnio pojawiły się wzmianki w literaturze o coraz to szerszym zastosowaniu kwasu kalkonokarboksylowego jako odczynnika służącego do oznaczeń śladowych ilości berylu i cyrkonu.
Do syntezy cieczy jonowych wykazujących właściwości wielofunkcyjne użyto kwasu 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowego. Na ich wielofunkcyjność składają się właściwości kationu amoniowego i anionu 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowego.
Cieczami jonowymi nazywa się związki chemiczne o budowie jonowej, składające się z kationu organicznego oraz anionu organicznego lub nieorganicznego. Sumaryczny ładunek na cząsteczce równy jest zeru, gdyż dodatni ładunek kationu jest równoważony przez ujemny ładunek anionu. Dla anionu 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowego jako przeciwjon wybrano kation zawierający czwartorzędowy atom azotu połączony z podstawnikami alkilowymi.
Istotą wynalazku są barwne amoniowe ciecze jonowe z kationem amoniowym i anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym o wzorze ogólnym 3, w którym R1, R2, R3, R4 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha od 1 do 20 atomów węgla, lub podstawnik alkoksymetylowy o długości łańcucha od 2 do 20 atomów węgla, oraz sposób ich otrzymywania, polegający na tym, że halogenki amoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1, R2, R3, R4 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha od 1 do 20 atomów węgla, lub podstawnik alkoksymetylowy o długości łańcucha od 2 do 20 atomów węgla, reagują z solą organiczną o wzorze ogólnym 2, gdzie M oznacza lit lub sód, lub potas, rozpuszczoną w rozpuszczalniku organicznym w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli od 1:1 do 1:5, korzystnie 1:1,2, w temperaturze 293-353K, korzystnie 313K, w czasie co najmniej 10 minut.
Przykładowe ciecze jonowe opisane wzorem ogólnym 3 przedstawione zostały w tabeli 1.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• otrzymano nową grupę barwnych amoniowych cieczy jonowych zawierających anion 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowy, • otrzymane ciecze jonowe są rozpuszczalne w acetonie, chloroformie, alkoholach, a nierozpuszczalne w węglowodorach, tetrachlorometanie, benzynie ekstrakcyjnej, eterze naftowym i wodzie,
PL 215 438 B1 • ciecze jonowe dzięki obecności kationu posiadającemu długie łańcuchy alkilowe mają właściwości antybakteryjne i grzybobójcze, • związki mogą mieć zastosowanie do barwienia drewna litego, zrębów drewnianych i fornirów, • barwne ciecze jonowe są odporne na działanie promieniowania UV, • otrzymane związki są nierozpuszczalne w wodzie, dzięki czemu nie będą się przedostawały do wód gruntowych.
Sposób wytwarzania barwnych amoniowych cieczy jonowych z kationem i anionem 4-[(3-karboksylo2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
Sposób wytwarzania 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonianu didecylodimetyloamoniowego:
2g soli sodowej kwasu 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksy3 naftaleno-1-sulfonowego rozpuszczono w 200 cm3 metanolu, a po ogrzaniu do temperatury 303K wprowadzono 1 g chlorku didecylodimetyloamoniowego. Całość mieszano energicznie przez 15 minut, w celu zapewnienia całkowitego przereagowania. Mieszaninę ochłodzono do temperatury otocze3 nia, po czym produkt ekstrahowano trzema porcjami chloroformu, po 20 cm3 każda. Ekstrakty chloroformowe połączono i odparowano rozpuszczalnik pod obniżonym ciśnieniem. Otrzymano produkt z wydajnością 96%. Strukturę związku potwierdzono wykonując widma protonowego oraz węglowego magnetycznego rezonansu jądrowego, a także analizę elementarną.
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm = 0,82 (q, J = 4,2 Hz, 6H), 1,17 (m, 28H), 1,51 (s, 4H), 3,13 (m, 10H), 4,61 (s, 2H), 7,19 (m, 5H), 7,39 (m, 3H), 8,53 (m, 3H);
13C NMR (DMSO-d6) δ ppm = 172,8; 157,0; 137,3; 132,8; 132,6; 130,9; 130,3; 129,0; 128,8 128,4; 128,2; 127,9; 127,0; 126,1; 125,8; 125,4; 125,1; 124,5; 123,2; 121,8; 116,9; 112,4; 110,6 77,4; 77,0; 76,5; 63,8; 51,0; 49,7; 31,8; 31,7; 31,4; 29,56; 29,50; 29,3; 29,2; 29,1; 29,0, 28,9, 26,0 22,5; 14,0; 13,9.
Analiza elementarna: C43H61N3O7S (764,03):
wartości obliczone (%): C = 67,60; H = 8,05; N = 5,50;
wartości zmierzone: C = 67,97; H = 8,38; N = 5,12.
P r z y k ł a d II
Sposób wytwarzania 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonianu benzalkoniowego:
3
Do naczynia reakcyjnego wprowadzono 1,6 g bromku benzalkoniowego w 20 cm3 izopropanolu, po czym dodano 10% izopropanolowy roztwór soli potasowej kwasu 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowego. Całość mieszano w temperaturze pokojowej przez 10 minut, a następnie odparowano rozpuszczalnik uzyskując surowy produkt. Uzyskane 3 barwne ciało stałe rozpuszczono następnie w 50 cm3 ogrzanego do temperatury 308K bezwodnego chloroformu. Roztwór przesączono, a następnie usunięto rozpuszczalnik, a pozostałość suszono pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 353K.
Dla potwierdzenia struktury związku otrzymanego z wydajnością 91% wykonano badania magnetycznego rezonansu jądrowego protonowego i węglowego oraz analizę elementarną.
1H NMR (DMSO-d6) δ ppm = 0,86 (m, 3H), 1,18 (m, 20H), 1,57 (s, 2H), 2,16 (s, 1H), 2,96 (s, 6H), 3,13 (t, J = 5,3 Hz, 2H), 4,51 (s, 2H), 4,59 (s, 1H), 6,97 (m, 1H), 7,27 (m, 8H), 7,64 (m, 2H), 8,56 (d, J = 4,2 Hz, 1H) 13C NMR (DMSO-d6) δ ppm = 157,5; 155,1; 137,0; 132,7; 132,2; 130,5; 130,2; 129,0; 128,9 128,7; 127,7; 126,9; 126,8; 126,1; 125,7; 125,1; 122,8; 112,4; 110,2; 77,4; 77,0; 76,5; 67,7; 66,1 63,7; 49,5; 31,8; 31,7; 29,5; 29,5; 29,4; 29,3; 29,29; 29,25; 29,22; 29,0; 26,1; 22,6; 22,5; 16,1 14,0.
Analiza elementarna: C41H49N3O7S (727,91):
wartości obliczone (%): C = 67,65; H = 6,79; N = 5,77;
wartości zmierzone: C = 67,87; H = 6,49; N = 5,91.
P r z y k ł a d III
Sposób wytwarzania 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonianu heksadecylotrimetyloamoniowego:
3
W reaktorze umieszczono 250 cm3 metanolowego roztworu wodorotlenku heksadecylotrimetyloamoniowego o stężeniu 1%, a następnie wprowadzono do niego 1,2 g soli litowej kwasu 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowego. Całość podgrzano do temperatury 313K i mieszano energicznie przez 30 minut. Po ochłodzeniu odparowano rozpuszczal4
PL 215 438 B1 nik, osuszono surowy produkt, po czym ekstrahowano go wrzącym chloroformem. Usunięto następnie chloroform otrzymując barwną parę jonową.
Otrzymano produkt z wydajnością 98%. Jego struktura potwierdzona została analizą elementarną.
Analiza elementarna: C40H55N3O7S (721,95):
wartości obliczone (%): C = 66,55; H = 7,68; N = 5,82;
wartości zmierzone: C = 66,81; H = 7,33; N = 7,52.
Przykład zastosowania:
Ciecz jonowa naniesiona na powierzchnię drewna sosnowego zabarwia je na kolor granatowy, przy czym barwa ta odporna jest na działanie warunków atmosferycznych oraz promieni UV. W celu 3 sporządzenia barwnego roztworu do koloryzowania drewna rozpuszczono 1 g cieczy jonowej w 100 cm3 metanolu. Rozpuszczanie prowadzono ogrzewając ciecz jonową z rozpuszczalnikiem pod chłodnicą zwrotną w czasie 30 minut. Następnie roztwór naniesiono natryskowo na powierzchnię drewnianą, po czym odparowano rozpuszczalnik
Uzyskano barwną, ozdobną powierzchnię drewna.
Claims (2)
1. Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)diaze1 nylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym i kationem amoniowym o wzorze ogólnym 3, w którym R1, 234
R2, R3, R4 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha od 1 do 20 atomów węgla, lub podstawnik alkoksymetylowy o długości łańcucha od 2 do 20 atomów węgla.
2. Sposób otrzymywania barwnych amoniowych cieczy jonowych z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftalen-1-ylo)diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym i kationem amoniowym o wzorze ogólnym 3, określonych zastrz. 1, znamienny tym, że halogenki amoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1, R2, R3, R4 oznacza podstawnik alkilowy o długości łańcucha od 1 do 20 atomów węgla, lub podstawnik alkoksymetylowy o długości łańcucha od 2 do 20 atomów węgla, X oznacza chlor, brom, jod, lub grupę hydroksylową, w rozpuszczalniku organicznym miesza się z solą o wzorze ogólnym 2, gdzie M oznacza lit lub sód, lub potas, rozpuszczoną w rozpuszczalniku organicznym w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli od 1:1 do 1:5, korzystnie 1:1,2, w temperaturze 293 -353K, korzystnie 313K, w czasie co najmniej 10 minut.
PL 215 438 B1
Rysunki
PL 215 438 B1
Tabela I. Przykładowe ciecze jonowe o wzorze ogólnym 3
Ciecz
jonowa
R1
R2
R3
R4
1
ch3
PhCH2
ch3
R
2
ch3
CH3
ch3
Ci$H33
3
C4II9
ch3
C4H9
ch3
4
C6H,3
C6Hi3
c,2h25
5
c8h17
ch3
C8Hn
C4H9
ó
PhCH2
ch3
PhCH2
7
C!0H2i
ch3
CioH2t
ch3
8
W“il3
ch3
Μπο
ch2oc6h13
9
CsHn
ch3
C8Hn
ch2oc9h19
10
Ph
ch3
Ph
CH2OCnH23
Departament Wydawnictw UP RP
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390179A PL215438B1 (pl) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)- diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390179A PL215438B1 (pl) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)- diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390179A1 PL390179A1 (pl) | 2011-07-18 |
| PL215438B1 true PL215438B1 (pl) | 2013-12-31 |
Family
ID=44357366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390179A PL215438B1 (pl) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)- diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL215438B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2586313A (en) * | 2019-05-15 | 2021-02-17 | Innospec Ltd | Compositions and methods and uses relating thereto |
-
2010
- 2010-01-13 PL PL390179A patent/PL215438B1/pl not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2586313A (en) * | 2019-05-15 | 2021-02-17 | Innospec Ltd | Compositions and methods and uses relating thereto |
| US11261389B2 (en) | 2019-05-15 | 2022-03-01 | Innospec Limited | Compositions and methods and uses relating thereto |
| GB2586313B (en) * | 2019-05-15 | 2022-09-21 | Innospec Ltd | Compositions and methods and uses relating thereto |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390179A1 (pl) | 2011-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Timothy | Steric and inductive effects on the basicity of porphyrins and on the site of protonation of porphyrin dianions: Radiolytic reduction of porphyrins and metalloporphyrins to chlorins or phlorins | |
| Piccinelli et al. | Structural, optical and sensing properties of novel Eu (III) complexes with furan-and pyridine-based ligands | |
| Beer et al. | Anion recognition by acyclic redox-responsive amide-linked cobaltocenium receptors | |
| Nakatsuji et al. | Synthesis and absorption/emission spectral properties of styrylstilbene and distyrylanthracene derivatives | |
| Huo et al. | Hydrothermal synthesis and characterization of a series of luminescent Ag (I) coordination polymers with two new multidentate bis-(1, 2, 3-triazole) ligands: structural diversity, polymorphism and photoluminescent sensing | |
| Cai et al. | The syntheses, structures and azo–hydrazone tautomeric studies of three triazole/tetrazole azo dyes | |
| Garazade et al. | Spodium, halogen and hydrogen bonds in the reactivity of bis (2, 4-bis (trichloromethyl)-1, 3, 5-triazapentadienato)-Zn (ii) | |
| Wang et al. | A butterfly shaped Eu 4 (OH) 2 cluster-based luminescent metal–organic framework with Lewis basic triazole sites demonstrating turn off sensing in the presence of organic amines | |
| Wang et al. | Dimethyl yellow-based colorimetric chemosensors for “naked eye” detection of Cr 3+ in aqueous media via test papers | |
| PL215438B1 (pl) | Barwne amoniowe ciecze jonowe z anionem 4-[(3-karboksylo-2-hydroksynaftaleno-1-il)- diazenylo]-3-hydroksynaftaleno-1-sulfonowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| Abbas et al. | Preparation, spectral and biological studies of azo ligand derived from proline with Cu (II), Ag (I) and Au (III) metal ion | |
| Yan et al. | Synthesis, characterization and properties of 1, 2, 4-triazolo [3, 4-b][1, 3, 4] thiadiazole derivatives and their europium complexes | |
| Patra et al. | Calix [4] arene based fluorescent chemosensor bearing coumarin as fluorogenic unit: synthesis, characterization, ion-binding property and molecular modeling | |
| KR20130032747A (ko) | 중금속 이온 선택성을 갖는 화합물, 그 제조방법 및 이를 포함하는 화학센서 | |
| Liu et al. | Synthesis of 1, 8-naphthyridine and BF2-based isomers and their application in fluorogenic sensing Cd2+ | |
| Nadarkhani et al. | Synthesis, crystal structure, and chromotropism properties of Dihalo N-2-ethanolpicolylamine copper (II) | |
| Ivanova et al. | Synthesis and spectral and coordination properties of meso-tetraarylporphyrins | |
| US20220106334A1 (en) | Intricate mixed-linker structures | |
| Toledo et al. | Comparitive study on structural, magnetic and spectroscopic properties of four new copper (II) coordination polymers with 4′-substituted terpyridine ligands | |
| Xu et al. | A chemical stable 1D Cd (II) di-phosphonic acid coordination polymer with district luminescent property | |
| Millan et al. | Solvatochromic hydrazone anions derived from chalcones | |
| US20230095372A1 (en) | Multicyclic carbocation and carboradical compounds and methods of use | |
| Barbero et al. | Synthesis, optical characterization and crystal and molecular X-ray structure of a phenylazojulolidine derivative | |
| Zhao et al. | Controlling the fluoridophilicity of sulfonium boranes via chelation, Coulombic and hydrophobic effects | |
| Tsuchimoto et al. | Solvent dependence of the emission intensities in photoluminescent mononuclear europium (III) complexes with tetradentate Schiff base ligands |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130113 |