PL215632B1 - Ammonium-based ionic liquids with a alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and a dihydrogenorthophosphate(V) anion, hydrogenorthophosphate(V) and orthophosphate(V) and the method for their preparation - Google Patents
Ammonium-based ionic liquids with a alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and a dihydrogenorthophosphate(V) anion, hydrogenorthophosphate(V) and orthophosphate(V) and the method for their preparationInfo
- Publication number
- PL215632B1 PL215632B1 PL395488A PL39548811A PL215632B1 PL 215632 B1 PL215632 B1 PL 215632B1 PL 395488 A PL395488 A PL 395488A PL 39548811 A PL39548811 A PL 39548811A PL 215632 B1 PL215632 B1 PL 215632B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- water
- solvent
- evaporated
- general formula
- ammonium
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 title claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 title description 4
- -1 dihydrogen orthophosphate anion Chemical class 0.000 claims description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 29
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 21
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 19
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 18
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims description 12
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 11
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 11
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical compound [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 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
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004849 alkoxymethyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- SMBQBQBNOXIFSF-UHFFFAOYSA-N dilithium Chemical compound [Li][Li] SMBQBQBNOXIFSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L dipotassium;[(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] phosphate Chemical compound [K+].[K+].OC[C@H]1O[C@H](OP([O-])([O-])=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydroxy-[[phosphonatomethyl(phosphonomethyl)amino]methyl]phosphinate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OP(O)(=O)CN(CP(O)([O-])=O)CP([O-])([O-])=O SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000000160 carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000002026 chloroform extract Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- WZVBTUAODGEQMH-UHFFFAOYSA-M decoxymethyl-decyl-dimethylazanium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCOC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC WZVBTUAODGEQMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000000401 methanolic extract Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFBDVBDUCHDLGM-UHFFFAOYSA-M CCCCCCCCCC[N+](C)(C)COCC1=CC=CC=C1.[Br-] Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(C)COCC1=CC=CC=C1.[Br-] UFBDVBDUCHDLGM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003547 Friedel-Crafts alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O ethylammonium nitrate Chemical compound CC[NH3+].[O-][N+]([O-])=O AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M salicylate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C([O-])=O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001860 salicylate Drugs 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Description
Przedmiotem wynalazku są amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem diwodoroortofosforanowym(V), wodoroortofosforanowym(V) i ortofosforanowym(V) oraz sposób ich otrzymywania, mające zastosowanie jako dodatki zmniejszające palność kompozytów polipropylenu.The subject of the invention are ammonium ionic liquids with an alkoxymethyltrialkylammonium cation and a dihydrogen orthophosphate (V), hydrogenorthophosphate (V) and orthophosphate (V) anion and a method of their preparation, applicable as flame retardant additives in polypropylene composites.
Ciecze jonowe to związki składające się z kationu mającego charakter organiczny i słabo koordynującego anionu mogącego mieć zarówno charakter organiczny, jak i nieorganiczny. Te organiczne sole charakteryzują się umiarkowaną temperaturą topnienia, niższą od temperatury wrzenia wody. Ich historia sięga do początków XX wieku, kiedy to Walden działając na etyloaminę kwasem azotowym otrzymał azotan etyloamoniowy, posiadający temperaturę topnienia równą 14°C [P, Walden (1914). Bull. Acad. Imper. Sci. Si. Petersbourg, 6(8), 405-422]. Prawdziwe zainteresowanie tą grupą związków przypada dopiero na koniec XX wieku. Obecnie liczne ośrodki naukowe i przemysłowe intensywnie badają możliwości aplikacyjne cieczy jonowych.Ionic liquids are compounds consisting of a cation that is organic and a weakly coordinating anion that can be both organic and inorganic. These organic salts have a moderate melting point below the boiling point of water. Their history dates back to the beginning of the 20th century, when Walden, acting on ethylamine with nitric acid, obtained ethylammonium nitrate, having a melting point equal to 14 ° C [P, Walden (1914). Bull. Acad. Imper. Sci. Si. Petersbourg, 6 (8), 405-422]. The real interest in this group of relationships dates back to the end of the 20th century. Currently, numerous scientific and industrial centers are intensively researching the application possibilities of ionic liquids.
Ich właściwości fizyko-chemiczne mogą się zmieniać w szerokim zakresie, w zależności od budowy kationu oraz anionu. Potencjalnie istnieje możliwość dobrania takich jonów, by uzyskać ciecz jonową o pożądanych, specyficznych własnościach (rozpuszczalne w wodzie lub rozpuszczalnikach organicznych, o kontrolowanej gęstości i lepkości). Z tego powodu związki te nazywa się „rozpuszczalnikami projektowalnymi”. Zainteresowanie cieczami jonowymi wynika z ich nietypowych, wielofunkcyjnych właściwości. Dzięki nim znalazły zastosowanie jako środki ochrony drewna, związki powierzchniowo czynne, substancje dezynfekcyjne, antyelektrostatyczne, antyzbrylające, zmiękczające czy jako elektrolity i media reakcji chemicznych niekatalitycznych, katalitycznych oraz reakcji enzymatycznych. W instalacjach przemysłowych ciecze jonowe są skutecznie wykorzystywane jako bezpieczne dla środowiska naturalnego media takich reakcji jak alkilowanie metodą Friedla-Craftsa czy reakcja Dielsa-Aldera. Głównymi zaletami cieczy jonowych są niska prężność par, stabilność termiczna (dochodząca nawet do 673K), niepalność oraz bardzo szeroki zakres temperatur ich występowania w stanie ciekłym. Brak emisji do środowiska oraz rozpuszczalność w nich wielu związków organicznych i nieorganicznych sprawia, że zostały uznane za zielone rozpuszczalniki. Zastosowanie cieczy jonowych jako zmienniki tradycyjnych rozpuszczalników pozwala wyeliminować z użycia wiele niebezpiecznych substancji, wpływających negatywnie na zdrowie człowieka i środowisko.Their physico-chemical properties may vary widely, depending on the structure of the cation and anion. Potentially, it is possible to select such ions to obtain an ionic liquid with the desired, specific properties (soluble in water or organic solvents, with controlled density and viscosity). For this reason, these compounds are referred to as "design solvents". Interest in ionic liquids results from their unusual, multifunctional properties. Thanks to them, they have been used as wood preservatives, surfactants, disinfectants, anti-electrostatic, anti-caking, softening substances, or as electrolytes and media of non-catalytic and catalytic chemical reactions and enzymatic reactions. In industrial installations, ionic liquids are effectively used as environmentally safe media for reactions such as Friedel-Crafts alkylation or the Diels-Alder reaction. The main advantages of ionic liquids are low vapor pressure, thermal stability (up to 673K), non-flammability and a very wide range of temperatures in the liquid state. Due to the lack of emissions to the environment and the solubility of many organic and inorganic compounds in them, they are considered green solvents. The use of ionic liquids as substitutes for traditional solvents allows the elimination of many hazardous substances that negatively affect human health and the environment.
Jedną z metod otrzymywania amoniowych cieczy jonowych jest przeprowadzenie reakcji wymiany jonowej halogenku w czwartorzędowych halogenkach amoniowych na inny anion: organiczne (np. mrówczanowy, octanowy, mleczanowy, benzoesanowy czy salicylanowy) lub nieorganiczne (np. azotanowy(V), siarczanowy(VI), fosforanowy(V), tetrafluoroboranowy czy heksafluorofosforanowy). W efekcie otrzymuje się nowe związki o budowie jonowej, które posiadają nowe, często odmienne właściwości od ich prekursorów - czwartorzędowych halogenków amoniowych.One of the methods of obtaining ammonium ionic liquids is to carry out the ion exchange reaction of the halide in quaternary ammonium halides to another anion: organic (e.g. formate, acetate, lactate, benzoate or salicylate) or inorganic (e.g. nitrate (V), sulphate (VI), phosphate (V), tetrafluoroborate or hexafluorophosphate). As a result, new compounds with an ionic structure are obtained, which have new, often different properties from their precursors - quaternary ammonium halides.
Jako przykładowe związki wymienić można:Examples of compounds include:
- ortofosforan(V) tris[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],- tris [(decyloxymethyl) decyldimethylammonium] orthophosphate,
- ortofosforan(V) tris[(benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],- tris [(benzyloxymethyl) decyldimethylammonium] orthophosphate,
- wodoroortofosforan(V) bis[(cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],- bis [(cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium] hydrogenorthophosphate,
- wodoroortofosforan(V) bis[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],- bis [(decyloxymethyl) decyldimethylammonium] hydrogenorthophosphate,
- diwodoroortofosforan(V) (benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy,- (V) (benzyloxymethyl) decyldimethylammonium dihydrogen orthophosphate,
- diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy.- (V) (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium dihydrogen orthophosphate.
Istotą wynalazku są amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem diwodoroortofosforanowym(V) o wzorze ogólnym 2, z anionem wodoroortofosforanowym(V) 1 o wzorze ogólnym 3, z anionem ortofosforanowym(V) o wzorze ogólnym 4, w którym R1 oznacza podstawnik benzyloksymetylowy, alkoksymetylowy, o długości łańcucha od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, lub cykloalkoksymetylowy, o długości łańcucha od trzech do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasy2 conymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy, o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, a sposób ich otrzymywania polega na tym, że 1 czwartorzędowe halogenki amoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza podstawnik benzyloksymetylowy, alkoksymetylowy, o długości łańcucha od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, lub cykloalkoksymetylowy, o długości łańcucha od trzech do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lubThe essence of the invention are ammonium ionic liquids with an alkoxymethyltrialkylammonium cation and a dihydrogen orthophosphate anion (V) of the general formula 2, with a hydrogen orthophosphate anion (V) 1 of the general formula 3, with an orthophosphate anion (V) of the general formula 4, in which R 1 is a substituent of benzyl R 1 , alkoksymetylowy having a chain length of one to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more unsaturated bonds or cykloalkoksymetylowy, a chain of from three to twenty carbon atoms binding SATU 2 conymi or containing one or more unsaturated bonds, R 2 represents an alkyl substituent with a carbon chain length of one to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more unsaturated bonds, and the method of preparation is that 1 quaternary ammonium halides of general formula I, in which R 1 is benzyloxymethyl substituent , alkoxymethyl, chain length from one up to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more unsaturated bonds or cycloalkoxymethyl with a chain length of three to twenty carbon atoms with saturated bonds or
PL 215 632 B1 2 zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, R2 oznacza podstawnik alkilowy, o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem soli sodowej, lub potasowej, lub litowej, lub amonowej kwasu diwodoroortofosforowego(V), w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 1:1 do 1:1,05, w temperaturze 293-363K, korzystnie 293K, w czasie co najmniej 2 minut, następnie odparowuje się wodę, a produkt ekstrahuje się bezwodnym rozpuszczalnikiem, po czym rozpuszczalnik usuwa się lub mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.PL 215 632 B1 2 containing one or more unsaturated bonds, R 2 is an alkyl substituent with a carbon chain length of one to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more unsaturated bonds, dissolved in water, mixed with an aqueous salt solution sodium, potassium, lithium or ammonium dihydrogen orthophosphoric acid (V), in the molar ratio of ammonium halide to inorganic salt from 1: 1 to 1: 1.05, at a temperature of 293-363K, preferably 293K, for at least 2 minutes , then the water is evaporated and the product is extracted with an anhydrous solvent, then the solvent is removed or the reaction mixture is subjected to two-phase extraction with a non-polar solvent, and after phase separation, the organic phase is washed with water and then the solvent is evaporated off.
Drugi sposób otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 1, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem soli disodowej, lub dipotasowej, lub dilitowej, lub diamonowej kwasu wodoroortofosforowego(V), w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 2:1 do 2:1,05, w temperaturze 293-363K, korzystnie 293K, w czasie co najmniej 2 minut, następnie odparowuje się wodę, a produkt ekstrahuje się bezwodnym rozpuszczalnikiem, po czym rozpuszczalnik usuwa się lub mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.The second method of preparation consists in dissolving quaternary ammonium halides or their mixtures of general formula I in water, mixed with an aqueous solution of a disodium or dipotassium or dilithium or diammonium salt of hydrogen orthophosphoric acid (V) in the molar ratio of the halide ammonium salt to an inorganic salt from 2: 1 to 2: 1.05, at a temperature of 293-363K, preferably 293K, for at least 2 minutes, then the water is evaporated and the product is extracted with an anhydrous solvent, then the solvent is removed or the mixture is the post-reaction is subjected to two-phase extraction with a non-polar solvent, and after phase separation, the organic phase is washed with water and then the solvent is evaporated off.
Trzeci sposób otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 2, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem soli trisodowej, lub tripotasowej, lub trilitowej, Iub triamonowej kwasu ortofosforowego(V), w stosunku molowym halogenku amoniowego do soli nieorganicznej od 3:1 do 3:1,05, w temperaturze 293-363K, korzystnie 293K, w czasie co najmniej 2 minut, następnie odparowuje się wodę, a produkt ekstrahuje się bezwodnym rozpuszczalnikiem, po czym rozpuszczalnik usuwa się lub mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.The third method of preparation consists in dissolving the quaternary ammonium halides or their mixtures of general formula 2 in water, mixed with an aqueous solution of a trisodium, tripotassium, trilithium, or tri-ammonium salt of orthophosphoric acid (V) in the molar ratio of the halide ammonium salt to an inorganic salt from 3: 1 to 3: 1.05, at a temperature of 293-363K, preferably 293K, for at least 2 minutes, then the water is evaporated and the product is extracted with an anhydrous solvent, then the solvent is removed or the mixture is the post-reaction is subjected to two-phase extraction with a non-polar solvent, and after phase separation, the organic phase is washed with water and then the solvent is evaporated off.
Czwarty sposób otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe 1 o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza podstawnik benzyloksymetylowy, alkoksymetylowy, o długości łańcucha od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, lub cykloalkoksymetylowy, o długości łańcucha od trzech do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasy2 conych, R2 oznacza podstawnik alkilowy, o długości łańcucha węglowego od jednego do dwudziestu atomów węgla z wiązaniami nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wiązań nienasyconych, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem kwasu ortofosforowego(V), w stosunku molowym czwartorzędowego wodorotlenku amoniowego do kwasu ortofosforowego 1:1, następnie odparowuje się wodę lub mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.The fourth method of preparation consists in quaternary ammonium hydroxides 1 of the general formula 1 in which R 1 is a benzyloxymethyl, alkoxymethyl substituent with a chain length of one to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more unsaturated bonds, or cycloalkoxymethyl, a chain of from three to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more bonds nienasy 2 ncing, R 2 is an alkyl substituent, with a carbon chain length of from one to twenty carbon atoms with saturated bonds or containing one or more unsaturated bonds dissolved in water, mixed with an aqueous solution of orthophosphoric acid (V), in the molar ratio of quaternary ammonium hydroxide to orthophosphoric acid 1: 1, then the water is evaporated or the reaction mixture is subjected to two-phase extraction with a non-polar solvent, and after phase separation, the phase organic industries they are washed with water and then the solvent is evaporated off.
Piąty sposób otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 1, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem kwasu ortofosforowego(V), w stosunku molowym czwartorzędowego wodorotlenku amoniowego do kwasu ortofosforowego 2:1, następnie odparowuje się wodę lub mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.The fifth method of preparation consists in dissolving quaternary ammonium hydroxides or their mixtures of general formula 1 in water, mixed with an aqueous solution of orthophosphoric acid (V) in a molar ratio of quaternary ammonium hydroxide to orthophosphoric acid 2: 1, then evaporated the reaction mixture is subjected to two-phase extraction with a non-polar solvent, and after phase separation, the organic phase is washed with water and then the solvent is evaporated off.
Szósty sposób otrzymywania polega na tym, że czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 1, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem kwasu ortofosforowego(V), w stosunku molowym czwartorzędowego wodorotlenku amoniowego do kwasu ortofosforowego 3:1, następnie odparowuje się wodę lub mieszaninę poreakcyjną poddaje się ekstrakcji dwufazowej za pomocą niepolarnego rozpuszczalnika, a po rozdzieleniu faz, fazę organiczną przemywa się wodą i następnie odparowuje rozpuszczalnik.The sixth method of preparation is that the quaternary ammonium hydroxides or their mixtures of general formula 1 are dissolved in water, mixed with an aqueous solution of orthophosphoric acid (V), in a molar ratio of quaternary ammonium hydroxide to orthophosphoric acid 3: 1, then evaporated the reaction mixture is subjected to two-phase extraction with a non-polar solvent, and after phase separation, the organic phase is washed with water and then the solvent is evaporated off.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:Thanks to the solution according to the invention, the following technical and economic effects were obtained:
• otrzymano nową grupę amoniowych cieczy jonowych z anionem diwodoroortofosforanowym(V), wodoroortofosforanowym(V) i ortofosforanowym(V), które wykazują stabilność termiczną w szerokim zakresie temperatur, • zsyntezowane ciecze jonowe rozpuszczalne są w rozpuszczalnikach organicznych, natomiast słabo rozpuszczają się w wodzie,• a new group of ammonium ionic liquids with a dihydrogen orthophosphate (V), hydrogenorthophosphate (V) and orthophosphate (V) anion was obtained, which show thermal stability over a wide temperature range, • synthesized ionic liquids are soluble in organic solvents, but dissolve in water poorly,
PL 215 632 B1 • zidentyfikowane ciecze jonowe są nowymi kationowymi środkami powierzchniowo czynnymi, • syntezowane związki posiadają niemierzalną nad swą powierzchnią prężność par, • otrzymane amoniowe ciecze jonowe charakteryzują się wysokim stopniem czystości, • wydajności reakcji otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem diwodoroortofosforanowym(V), wodoroortofosforanowym(V) lub ortofosforanowym(V) mieszczą się w granicach od 90 do 99%.• the identified ionic liquids are new cationic surfactants, • the synthesized compounds have an unmeasurable vapor pressure above their surface, • the obtained ammonium ionic liquids are characterized by a high degree of purity, • the efficiency of the reaction of obtaining ammonium ionic liquids with a dihydrogen orthophosphate anion (V) , orthophosphate (V) or orthophosphate (V) ranges from 90 to 99%.
Sposób wytwarzania amoniowych cieczy jonowych z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem diwodorofosforanowym(V), wodorofosforanowym(V) i ortofosforanowym(V) ilustrują poniższe przykłady:The method of producing ammonium ionic liquids with an alkoxymethyltrialkylammonium cation and a dihydrogenphosphate (V), hydrogenphosphate (V) and orthophosphate (V) anion is illustrated by the following examples:
P r z y k ł a d IP r z k ł a d I
Sposób wytwarzania ortofosforanu(V) tris[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego];Process for the production of tris [(decyloxymethyl) decyldimethylammonium] orthophosphate;
33
W 100 cm3 wody rozpuszczono 12,7 g (0,13 mola) kwasu ortofosforowego(V), do którego dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu, 15,6 g (0,39 mola) wodorotlenku sodu. Po wystudzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej dodano 152,9 g (0,39 mola) chlorku (decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 30 minut w temperaturze pokojowej, po czym odparowano wodę, a surowy produkt dokładnie osuszono. Produkt rozpuszczono w bezwodnym metanolu i odsączono 22,8 g (0,39 mola) chlorku sodu. Ekstrakt metanolowy zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując amoniową ciecz jonową.12.7 g (0.13 mol) of orthophosphoric acid (V) were dissolved in 100 cm 3 of water, to which was added in small portions, with constant stirring, 15.6 g (0.39 mol) of sodium hydroxide. After the reaction mixture had cooled down to room temperature, 152.9 g (0.39 mol) of (decyloxymethyl) decyldimethylammonium chloride were added. Stirring was continued for 30 minutes at room temperature, then the water was evaporated and the crude product was thoroughly dried. The product was dissolved in anhydrous methanol and 22.8 g (0.39 mol) of sodium chloride was filtered off. The methanol extract was concentrated under reduced pressure to give an ammonium ionic liquid.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 97%.The yield of the performed reaction was 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton, carbon and phosphorus nuclear magnetic resonance spectra:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88(t, J = 6,6 Hz, 18H); 1,27(m, 78H); 1,45(m, 6H); 1,55(m, 6H); 1,67(m, 6H); 3,25(s, 18H); 3,33(t, 6H); 3,61(t, 6H); 5,29(s, 6H). 1 H NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 18H); 1.27 (m, 78H); 1.45 (m, 6H); 1.55 (m, 6H); 1.67 (m, 6H); 3.25 (s, 18H); 3.33 (t, 6H); 3.61 (t, 6H); 5.29 (s, 6H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 89,70; 59,57; 45,13; 31,93; 31,39; 29,52; 29,45; 29,40; 29,37; 29,31; 29,29; 29,13; 29,08; 27,46; 25,98; 24,65; 24,78; 22,74; 14,24. 13 C NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 89.70; 59.57; 45.13; 31.93; 31.39; 29.52; 29.45; 29.40; 29.37; 29.31; 29.29; 29.13; 29.08; 27.46; 25.98; 24.65; 24.78; 22.74; 14.24.
31P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1,47. 31 P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1.47.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 97%.Two-phase titration carried out in accordance with PN-EN ISO 2871-1: 2000 showed the content of cation active substance at the level of 97%.
Analiza elementarna CHN dla C69H150N3O7P (Μ^ι = 1164,92 g/mol): wartości obliczone (%): C = 71,14; H = 12,98; N = 3,61; wartości zmierzone: C = 71,49; H = 13,15; N = 3,31.Elemental CHN analysis for C 69 H 150 N 3 O 7 P (Μ ^ ι = 1164.92 g / mol): calculated values (%): C = 71.14; H = 12.98; N = 3.61; measured values: C = 71.49; H = 13.15; N = 3.31.
P r z y k ł a d IlP r z k ł a d No.
Sposób wytwarzania ortofosforanu(V) tris[(benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego]:Process for the production of tris [(benzyloxymethyl) decyldimethylammonium] orthophosphate:
W kolbie umieszczono 63,7 g 20% roztworu kwasu ortofosforowego (0,13 mola), do którego dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu, 126,2 g (0,39 mola) wodorotlenku (benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 30 minut w temperaturze pokojowej, po czym odparowano wodę, a surowy produkt dokładnie osuszono.63.7 g of a 20% orthophosphoric acid solution (0.13 mol) was placed in the flask, to which was added, in small portions, 126.2 g (0.39 mol) of (benzyloxymethyl) decyldimethylammonium hydroxide under constant stirring. Stirring was continued for 30 minutes at room temperature, then the water was evaporated and the crude product was thoroughly dried.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 98%.The yield of the performed reaction was 98%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton, carbon and phosphorus nuclear magnetic resonance spectra:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,87(t, J = 6,7 Hz, 9H); 1,27(m, 42H); 1,72(m, 6H); 3,24(s, 18H); 3,31(t, 6H); 4,87(s, 6H); 5,34(s, 6H); 7,41(m, 3H); 7,45(m, 6H); 7,73(d, J = 6,7 Hz, 6H). 1 H NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 0.87 (t, J = 6.7 Hz, 9H); 1.27 (m, 42H); 1.72 (m, 6H); 3.24 (s, 18H); 3.31 (t, 6H); 4.87 (s, 6H); 5.34 (s, 6H); 7.41 (m, 3H); 7.45 (m, 6H); 7.73 (d, J = 6.7 Hz, 6H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 140,45; 129,31; 127,69; 127,09; 88,94; 75,54; 60,31; 47,78; 31,92; 31,24; 30,43; 29,81; 29,71; 29,54; 28,32; 27,65; 27,54; 26,37; 25,18; 22,64; 13,95. 13 C NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 140.45; 129.31; 127.69; 127.09; 88.94; 75.54; 60.31; 47.78; 31.92; 31.24; 30.43; 29.81; 29.71; 29.54; 28.32; 27.65; 27.54; 26.37; 25.18; 22.64; 13.95.
31P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1,37. 31 P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1.37.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-1:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 95%.Two-phase titration carried out in accordance with PN-EN ISO 2871-1: 2000 showed the content of cation active substance at the level of 95%.
Analiza elementarna CHN dla C60H108N3O7P (Mmol = 1014,49 g/mol): wartości obliczone (%): C = 73,01; H = 10,73; N = 4,14; wartości zmierzone: C = 72,68; H = 10,99; N = 3,79.Elemental CHN analysis for C60H108N3O7P (Mmol = 1014.49 g / mol): calculated values (%): C = 73.01; H = 10.73; N = 4.14; measured values: C = 72.68; H = 10.99; N = 3.79.
P r z y k ł a d IIIP r x l a d III
Sposób wytwarzania wodoroortofosforanu(V) bis[(cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego]:Method for the production of bis [(cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium] hydrogenorthophosphate:
33
W 50 cm3 wody rozpuszczono 17,2 g (0,13 mola) wodoroortofosforanu(V) amonu. Następnie dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu, 105,7 g (0,26 mola) bromku (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 15 minut w temperaturze pokojowej. Produkt ekstrahowano z mieszaniny za pomocą chloroformu. Ekstrakt chloroformowy przemyto trzyPL 215 632 B1 krotnie wodą, a następnie pod obniżonym ciśnieniem odparowano rozpuszczalnik otrzymując amoniową ciecz jonową. Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 96%.17.2 g (0.13 mol) of ammonium hydrogenorthophosphate were dissolved in 50 cm 3 of water. Then 105.7 g (0.26 mol) of (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium bromide were added in small portions with constant stirring. Stirring was continued for 15 minutes at room temperature. The product was extracted from the mixture with chloroform. The chloroform extract was washed three times with water, and then the solvent was evaporated under reduced pressure to obtain an ammonium ionic liquid. The yield of the performed reaction was 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton, carbon and phosphorus nuclear magnetic resonance spectra:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88(t, J = 6,6 Hz, 6H); 1,24(m, 52H); 1,53(m, 4H); 1,73(m, 4H); 3,21(s, 12H); 3,34(t, 4H); 3,77(m, 2H); 5,35(s, 4H). 1 H NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 6H); 1.24 (m, 52H); 1.53 (m, 4H); 1.73 (m, 4H); 3.21 (s, 12H); 3.34 (t, 4H); 3.77 (m, 2H); 5.35 (s, 4H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 88,65; 83,21; 60,74; 47,55; 45,56; 31,77; 30,84; 29,36; 29,25; 29,04; 29,01; 28,87; 27,34; 27,13; 26,34; 25,56; 24,49; 22,43; 13,99. 13 C NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 88.65; 83.21; 60.74; 47.55; 45.56; 31.77; 30.84; 29.36; 29.25; 29.04; 29.01; 28.87; 27.34; 27.13; 26.34; 25.56; 24.49; 22.43; 13.99.
31P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1,06. 31 P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1.06.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 98%.Two-phase titration carried out in accordance with PN-EN ISO 2871-2: 2000 showed the content of cationic active substance at the level of 98%.
Analiza elementarna CHN dla C42H89N2O6P (Mmol = 749,14 g/mol): wartości obliczone (%): C = 67,34; H = 11,97; N = 3,74; wartości zmierzone: C = 67,57; H = 11,62; N = 3,52.Elemental CHN analysis for C42H89N2O6P (Mmol = 749.14 g / mol): calculated values (%): C = 67.34; H = 11.97; N = 3.74; measured values: C = 67.57; H = 11.62; N = 3.52.
P r z y k ł a d IVP r x l a d IV
Sposób wytwarzania wodoroortofosforanu(V) bis[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego]:Method for the production of bis [(decyloxymethyl) decyldimethylammonium] hydrogenorthophosphate:
W kolbie umieszczono 63,7 g 20% roztworu kwasu ortofosforowego(V) (0,13 mola), do którego dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu, 6,2 g (0,26 mola) wodorotlenku litu. Po wystudzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej dodano 101,9 g (0,26 mola) chlorku (decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 10 minut w temperaturze pokojowej, po czym odparowano wodę, a surowy produkt dokładnie osuszono. Produkt rozpuszczono w bezwodnym acetonie i odsączono 11,1 g (0,26 mola) chlorku litu. Ekstrakt acetonowy zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując amoniową ciecz jonową.63.7 g of a 20% solution of orthophosphoric acid (0.13 mol) was placed in the flask, to which was added in small portions with constant stirring 6.2 g (0.26 mol) of lithium hydroxide. After the reaction mixture had cooled down to room temperature, 101.9 g (0.26 mol) of (decyloxymethyl) decyldimethylammonium chloride was added. Stirring was continued for 10 minutes at room temperature, then the water was evaporated and the crude product was thoroughly dried. The product was dissolved in anhydrous acetone and 11.1 g (0.26 mol) of lithium chloride was filtered off. The acetone extract was concentrated under reduced pressure to give an ammonium ionic liquid.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 99%.The reaction yield was 99%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton, carbon and phosphorus nuclear magnetic resonance spectra:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,87(t, J = 6,6 Hz, 12H); 1,26(m, 52H); 1,43(m, 4H); 1,55(m, 4H); 1,68(m, 4H); 3,22(s, 12H); 3,38(t, 4H); 3,66(t, 4H); 5,34(s, 4H). 1 H NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 0.87 (t, J = 6.6 Hz, 12H); 1.26 (m, 52H); 1.43 (m, 4H); 1.55 (m, 4H); 1.68 (m, 4H); 3.22 (s, 12H); 3.38 (t, 4H); 3.66 (t, 4H); 5.34 (s, 4H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 89,77; 59,55; 45,24; 31,83; 31,27; 29,52; 29,42; 29,34; 29,32; 29,28; 29,25; 29,18; 29,05; 27,86; 25,87; 24,76; 24,43; 22,35; 14,14. 13 C NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 89.77; 59.55; 45.24; 31.83; 31.27; 29.52; 29.42; 29.34; 29.32; 29.28; 29.25; 29.18; 29.05; 27.86; 25.87; 24.76; 24.43; 22.35; 14.14.
31P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1,06. 31 P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1.06.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 96%.Two-phase titration carried out in accordance with PN-EN ISO 2871-2: 2000 showed the content of cationic active substance at the level of 96%.
Analiza elementarna CHN dla C46H101N2O6P (Mmol = 809,28 g/mol): wartości obliczone (%): C = 68,27; H = 12,58; N = 3,46; wartości zmierzone: C = 68,03; H = 12,21; N = 3,27.Elemental CHN analysis for C46H101N2O6P (Mmol = 809.28 g / mol): calculated values (%): C = 68.27; H = 12.58; N = 3.46; measured values: C = 68.03; H = 12.21; N = 3.27.
P r z y k ł a d VP r z k ł a d V
Sposób wytwarzania diwodoroortofosforanu(V) (benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego:Method for the production of (V) (benzyloxymethyl) decyldimethylammonium dihydrogen orthophosphate:
33
W 100 cm3 wody rozpuszczono 12,7 g (0,13 mola) kwasu ortofosforowego(V), do którego dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu, 5,2 g (0,13 mola) wodorotlenku sodu. Po wystudzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej dodano 50,2 g (0,13 mola) bromku (benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 10 minut w temperaturze pokojowej, po czym odparowano wodę, a surowy produkt dokładnie osuszono. Produkt rozpuszczono w bezwodnym metanolu i odsączono 13,4 g (0,13 mola) bromku sodu. Ekstrakt metanolowy zatężono pod obniżonym ciśnieniem otrzymując amoniową ciecz jonową.12.7 g (0.13 mol) of orthophosphoric acid (V) were dissolved in 100 cm 3 of water, to which was added in small portions, with constant stirring, 5.2 g (0.13 mol) of sodium hydroxide. After the reaction mixture had cooled down to room temperature, 50.2 g (0.13 mol) of (benzyloxymethyl) decyldimethylammonium bromide was added. Stirring was continued for 10 minutes at room temperature, then the water was evaporated and the crude product was thoroughly dried. The product was dissolved in anhydrous methanol and 13.4 g (0.13 mol) of sodium bromide was filtered off. The methanol extract was concentrated under reduced pressure to give an ammonium ionic liquid.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 97%.The yield of the performed reaction was 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton, carbon and phosphorus nuclear magnetic resonance spectra:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88(t, J = 6,7 Hz, 3H); 1,27(m, 14H); 1,75(m, 2H); 3,27(s, 6H); 3,35(t, 2H); 4,82(s, 2H); 5,41(s, 2H); 7,37(m, 1H); 7,49(m, 2H); 7,71(d, J = 6,7 Hz, 2H). 1 H NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 0.88 (t, J = 6.7 Hz, 3H); 1.27 (m, 14H); 1.75 (m, 2H); 3.27 (s, 6H); 3.35 (t, 2H); 4.82 (s. 2H); 5.41 (s. 2H); 7.37 (m, 1H); 7.49 (m, 2H); 7.71 (d, J = 6.7 Hz, 2H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 140,93; 129,56; 127,49; 127,36; 88,91; 75,39; 60,29; 47,56; 31,67; 31,45; 30,15; 29,78; 29,70; 29,56; 28,59; 27,49; 27,31; 26,78; 25,82; 22,32; 13,89. 13 C NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 140.93; 129.56; 127.49; 127.36; 88.91; 75.39; 60.29; 47.56; 31.67; 31.45; 30.15; 29.78; 29.70; 29.56; 28.59; 27.49; 27.31; 26.78; 25.82; 22.32; 13.89.
31P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1,06. 31 P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1.06.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 99%.Two-phase titration carried out in accordance with PN-EN ISO 2871-2: 2000 showed the content of cation active substance at the level of 99%.
Analiza elementarna CHN dla C20H38NO5P (MmO = 403,49 g/mol): wartości obliczone (%): C = 59,53; H = 9,49; N = 3,47; wartości zmierzone: C = 59,77; H = 9,62; N = 3,62.Elemental analysis of CHN for C 20 H 38 NO 5 P (M mO = 403.49 g / mol): calculated values (%): C = 59.53; H = 9.49; N = 3.47; measured values: C = 59.77; H = 9.62; N = 3.62.
PL 215 632 B1PL 215 632 B1
P r z y k ł a d VlP r z k ł a d Vl
Sposób wytwarzania diwodoroortofosforanu(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego:Method for the production of (V) (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium dihydrogen orthophosphate:
W kolbie umieszczono 127,4 g 10% roztworu kwasu ortofosforowego(V) (0,13 mola), do którego dodano małymi porcjami, przy ciągłym mieszaniu, 7,3 g (0,13 mola) wodorotlenku potasu. Po wystudzeniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury pokojowej dodano 59,0 g (0,13 mola) jodku (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego. Mieszanie kontynuowano przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Produkt ekstrahowano z mieszaniny za pomocą chloroformu. Ekstrakt chIoroformowy przemyto trzykrotnie wodą, a następnie pod obniżonym ciśnieniem odparowano rozpuszczalnik otrzymując amoniową ciecz jonową.127.4 g of a 10% solution of orthophosphoric acid (0.13 mol) were placed in the flask and 7.3 g (0.13 mol) of potassium hydroxide was added in small portions with constant stirring. After the reaction mixture had cooled down to room temperature, 59.0 g (0.13 mol) of (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium iodide was added. Stirring was continued for 30 minutes at room temperature. The product was extracted from the mixture with chloroform. The chloroform extract was washed three times with water, and then the solvent was evaporated under reduced pressure to obtain an ammonium ionic liquid.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 94%.The yield of the performed reaction was 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:The structure of the compound was confirmed by performing proton, carbon and phosphorus nuclear magnetic resonance spectra:
1H NMR (CDCI3) δ [ppm] = 0,88(t, J = 6,5 Hz, 3H); 1,27(m, 26H); 1,51(m, 2H) 1,74(m, 2H); 3,21(s, 6H); 3,34(t, 2H); 3,79(m, 1H); 5,50(s, 2H). 1 H NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 0.88 (t, J = 6.5 Hz, 3H); 1.27 (m, 26H); 1.51 (m, 2H) 1.74 (m, 2H); 3.21 (s, 6H); 3.34 (t, 2H); 3.79 (m, 1H); 5.50 (s, 2H).
13C NMR (CDCI3) δ [ppm] = 88,59; 83,06; 60,57; 47,45; 45,86; 31,39; 30,85; 29,64; 29,58; 29,46; 29,27; 28,80; 27,37; 27,28; 26,75; 25,84; 24,74; 22,35; 14,07. 13 C NMR (CDCl 3) δ [ppm] = 88.59; 83.06; 60.57; 47.45; 45.86; 31.39; 30.85; 29.64; 29.58; 29.46; 29.27; 28.80; 27.37; 27.28; 26.75; 25.84; 24.74; 22.35; 14.07.
31P NMR (CDCI3) δ [ppm] = 1,06. 31 P NMR (CDCl3) δ [ppm] = 1.06.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 97%.Two-phase titration carried out in accordance with PN-EN ISO 2871-2: 2000 showed the content of cationic active substance at the level of 97%.
Analiza elementarna CHN dla C21H46NO5P (Mmol = 423,57 g/mol): wartości obliczone (%): C = 59,55; H = 10,95; N = 3,31; wartości zmierzone: C = 59,31; H = 11,24; N = 3,12.Elemental analysis of CHN for C21H46NO5P (Mmol = 423.57 g / mol): calculated values (%): C = 59.55; H = 10.95; N = 3.31; measured values: C = 59.31; H = 11.24; N = 3.12.
Przykładowe zastosowanie:Application example:
Palność tworzyw sztucznych zmniejszało się do niedawna najczęściej poprzez dodatek do materiałów polimerowych związków chloru lub bromu lub też poprzez wprowadzenie w ich strukturę chemicznie związanego chlorowca w postaci odpowiednich związków. Bardzo duże znaczenie dla procesu spalania mają reakcje zachodzące w fazie gazowej o charakterze rodnikowym. Procesy te są bardzo skutecznie hamowane przez rodniki chloru i bromu powstające z rozkładu antypirenów halogenowych, takich jak chloroparafina czy aromatyczne związki bromu, stosowane zazwyczaj synergicznie ze związkami fosforowymi.Until recently, the flammability of plastics was reduced most often by adding chlorine or bromine compounds to polymeric materials or by introducing into their structure chemically bound halogen in the form of appropriate compounds. Radical reactions in the gas phase are very important for the combustion process. These processes are very effectively inhibited by chlorine and bromine radicals resulting from the decomposition of halogen flame retardants, such as chloroparaffin or aromatic bromine compounds, usually used synergistically with phosphorus compounds.
Będący przedmiotem wynalazku diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy ma zastosowanie jako dodatek zmniejszający palność kompozytów polipropylenu. W tym celu ciecz jonową w ilości 50 g wprowadza się do 2000 g polipropylenu i miesza się w temperaturze 453K przez 10 minut. Następnie tworzywo podaje się na wytłaczarkę ślimakową w celu nadania mu pożądanego kształtu.The inventive dihydrogen orthophosphate (V) (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium is used as a flame retardant additive in polypropylene composites. For this purpose, 50 g of ionic liquid are introduced into 2000 g of polypropylene and stirred at the temperature of 453K for 10 minutes. Then the material is fed to the screw extruder in order to give it the desired shape.
Przygotowano dwie próbki: jedną z wytłoczyny zawierającej diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy, drugą bez dodatku tego związku, po czym obie próbki spalano.Two samples were prepared: one from the extrudate containing (V) (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium dihydrogen orthophosphate, the other without the addition of this compound, and both samples were burned.
Wizualnie porównano proces spalania i tak: próbka z dodatkiem ww. związku nie paliła się, natomiast próbka bez dodatku spalała się bardzo dobrze.Visually, the combustion process was compared and so: sample with the addition of the above-mentioned the compound did not burn, while the sample without additive burned very well.
Diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy może mieć zastosowanie jako dodatek zmniejszający palność kompozytów polipropylenu.Dihydrogenorthophosphate (V) (cyclooctyloxymethyl) decyldimethylammonium can be used as a flame retardant additive for polypropylene composites.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL395488A PL215632B1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Ammonium-based ionic liquids with a alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and a dihydrogenorthophosphate(V) anion, hydrogenorthophosphate(V) and orthophosphate(V) and the method for their preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL395488A PL215632B1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Ammonium-based ionic liquids with a alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and a dihydrogenorthophosphate(V) anion, hydrogenorthophosphate(V) and orthophosphate(V) and the method for their preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL395488A1 PL395488A1 (en) | 2013-01-07 |
| PL215632B1 true PL215632B1 (en) | 2014-01-31 |
Family
ID=47624700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL395488A PL215632B1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Ammonium-based ionic liquids with a alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and a dihydrogenorthophosphate(V) anion, hydrogenorthophosphate(V) and orthophosphate(V) and the method for their preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL215632B1 (en) |
-
2011
- 2011-07-01 PL PL395488A patent/PL215632B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL395488A1 (en) | 2013-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wasserscheid et al. | Hydrogensulfate and tetrakis (hydrogensulfato) borate ionic liquids: Synthesis and catalytic application in highly Brønsted-acidic systems for Friedel–Crafts alkylation | |
| KR100958876B1 (en) | Various polar / nonpolar solvent miscible ionic liquids and methods for preparing the same | |
| Lethesh et al. | Base stable quaternary ammonium ionic liquids | |
| JP2010526115A (en) | New ionic liquid | |
| WO2010086131A1 (en) | Novel tricyanoborates | |
| JP6582880B2 (en) | IMIDIC ACID COMPOUND HAVING DIVALENT ANION AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME | |
| CN102089269A (en) | Method for separating a carboxylic acid in salified form bearing at least one halogen atom. | |
| WO2016074757A1 (en) | Method for the preparation of mono- and bis(perfluoroalkyl)fluorophosphate salts and their acids | |
| WO2015049034A1 (en) | Perfluoroalkyl fluoro- or perfluoroalkyl chlorogermanates | |
| DE10247578A1 (en) | Functionalized ionic liquids obtained by a new, more efficient and low-cost method, used as solvents in catalytic reactions or as extractants, entrainers, wash liquids, heat transfer media, surfactants, modifiers and plasticisers | |
| PL215632B1 (en) | Ammonium-based ionic liquids with a alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and a dihydrogenorthophosphate(V) anion, hydrogenorthophosphate(V) and orthophosphate(V) and the method for their preparation | |
| Kotlarska et al. | A convenient two-step synthesis of dialkylphosphate ionic liquids | |
| JP5856916B2 (en) | Lower fluorinated phosphate ammonium salt | |
| CA2929940A1 (en) | Process for fluorinating compounds | |
| WO2016088766A1 (en) | Imidic acid compound having divalent anion, and manufacturing method therefor | |
| WO2003024945A2 (en) | Method for producing polyphosphates of organic bases | |
| JP2013541147A5 (en) | ||
| PL231472B1 (en) | 1-alkylquinine bromides, method for obtaining and their application as antielectrostatics | |
| CN105837628B (en) | A kind of difunctionalization quaternary phosphonium ionic liquid and preparation method thereof | |
| Ahmad et al. | Design and molecular modelling of phenolic-based protic ionic liquids | |
| Li et al. | A two-dimensional zinc Phosphonate: Synthesis, structure and photoluminescence properties | |
| EP2877477B1 (en) | Process for the preparation of phosphonium sulfonates | |
| Naoufal et al. | Synthesis, characterization and mechanism of formation of 6-substituted nido-B10H13 decaboranes by the opening reaction of closo-decahydrodecaborate [B10H10] 2− cage | |
| PL215443B1 (en) | Ammonium-based ionic liquids with the alkoxymethyl-trialkyl-ammonium cation and the propionate anion and the method of obtaining them | |
| PL239612B1 (en) | New adamantane ionic liquids with 1-(cis-3-chloroallyl)-3,5,7-triaza-1-aza-adamantane cation, method for obtaining them and applications as bactericides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140701 |