PL215632B1 - Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania - Google Patents

Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania

Info

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
Application number
PL395488A
Other languages
English (en)
Other versions
PL395488A1 (pl
Inventor
Juliusz Pernak
Mariusz Kot
Michał Niemczak
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 PL395488A priority Critical patent/PL215632B1/pl
Publication of PL395488A1 publication Critical patent/PL395488A1/pl
Publication of PL215632B1 publication Critical patent/PL215632B1/pl

Links

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.
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.
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.
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.
Jako przykładowe związki wymienić można:
- ortofosforan(V) tris[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],
- ortofosforan(V) tris[(benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],
- wodoroortofosforan(V) bis[(cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],
- wodoroortofosforan(V) bis[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy],
- diwodoroortofosforan(V) (benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy,
- diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy.
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 lub
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:
• 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,
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%.
Sposób wytwarzania amoniowych cieczy jonowych z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem diwodorofosforanowym(V), wodorofosforanowym(V) i ortofosforanowym(V) ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
Sposób wytwarzania ortofosforanu(V) tris[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego];
3
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.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
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).
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.
31P 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%.
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.
P r z y k ł a d Il
Sposób wytwarzania ortofosforanu(V) tris[(benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego]:
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.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 98%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
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).
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.
31P 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%.
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.
P r z y k ł a d III
Sposób wytwarzania wodoroortofosforanu(V) bis[(cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego]:
3
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%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
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).
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.
31P 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%.
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.
P r z y k ł a d IV
Sposób wytwarzania wodoroortofosforanu(V) bis[(decyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego]:
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.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 99%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
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).
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.
31P 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%.
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.
P r z y k ł a d V
Sposób wytwarzania diwodoroortofosforanu(V) (benzyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego:
3
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.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
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).
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.
31P 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%.
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.
PL 215 632 B1
P r z y k ł a d Vl
Sposób wytwarzania diwodoroortofosforanu(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowego:
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.
Wydajność przeprowadzonej reakcji wyniosła 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego, węglowego oraz fosforowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
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).
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.
31P NMR (CDCI3) δ [ppm] = 1,06.
Miareczkowanie dwufazowe przeprowadzone według normy PN-EN ISO 2871-2:2000 wykazało zawartość substancji kationowo czynnej na poziomie 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.
Przykładowe zastosowanie:
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.
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.
Przygotowano dwie próbki: jedną z wytłoczyny zawierającej diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy, drugą bez dodatku tego związku, po czym obie próbki spalano.
Wizualnie porównano proces spalania i tak: próbka z dodatkiem ww. związku nie paliła się, natomiast próbka bez dodatku spalała się bardzo dobrze.
Diwodoroortofosforan(V) (cyklooktyloksymetylo)decylodimetyloamoniowy może mieć zastosowanie jako dodatek zmniejszający palność kompozytów polipropylenu.

Claims (7)

1. Amoniowe ciecze jonowe z lotionem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem diwodoroortofosforanowym(V) o wzorze ogólnym 2, z anionem wodoroortofosforanowym(V) o wzorze ogólnym 3, 1 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 nasyconymi lub zawierający jedno lub kilka wią2 zań 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.
2. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem diwodoroortofosforanowym(V), o wzorze ogólnym 2, określonych zastrzeżeniem 1, 1 znamienny tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza podstawnik benzyloksymetylowy, alkoksymetylowy, o długości łańcucha od jednego do dwudziestu
PL 215 632 B1 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 na2 syconymi 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, 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.
3. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem wodoroortofosforanowym(V), o wzorze ogólnym 3, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 1, określonych zastrzeżeniem 2, 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.
4. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem ortofosforanowym(V), o wzorze ogólnym 4, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowe halogenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 2, określonych zastrzeżeniem 2, rozpuszcza się w wodzie, miesza się z wodnym roztworem soli trisodowej, lub tripotasowej, lub trilitowej, lub 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.
5. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem diwodoroortofosforanowym(V), o wzorze ogólnym 2, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowe 1 wodorotlenki 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 lub zawierający jedno lub 2 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 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.
6. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem wodoroortofosforanowym(V), o wzorze ogólnym 3, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 1, określonych zastrzeżeniem 5, 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.
7. Sposób otrzymywania amoniowych cieczy jonowych z anionem ortofosforanowym(V), o wzorze ogólnym 4, określonych zastrzeżeniem 1, znamienny tym, że czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe lub ich mieszaniny o wzorze ogólnym 1, określonych zastrzeżeniem 5, 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.
PL395488A 2011-07-01 2011-07-01 Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania PL215632B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395488A PL215632B1 (pl) 2011-07-01 2011-07-01 Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395488A PL215632B1 (pl) 2011-07-01 2011-07-01 Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395488A1 PL395488A1 (pl) 2013-01-07
PL215632B1 true PL215632B1 (pl) 2014-01-31

Family

ID=47624700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395488A PL215632B1 (pl) 2011-07-01 2011-07-01 Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL215632B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL395488A1 (pl) 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
Lethesh et al. Base stable quaternary ammonium ionic liquids
JP2010526115A (ja) 新規のイオン性液体
EP2391446A1 (en) Novel tricyanoborates
JP6582880B2 (ja) 2価のアニオンを有するイミド酸化合物及びその製造方法
CN102089269A (zh) 带有至少一个卤素原子的成盐形式的羧酸的分离方法
WO2016074757A1 (de) Verfahren zur herstellung von mono- und bis(perfluoralkyl)fluorophosphatsalzen und deren säuren
WO2015049034A1 (de) Perfluoralkylfluor- oder perfluoralkylchlorgermanate
DE10247578A1 (de) Neuartige, funktionalisierte ionische Flüssigkeiten und Verfahren zu ihrer Herstellung
PL215632B1 (pl) Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym (54) i anionem diwodoroortofosforanowym (V), wodoroortofosforanowym (V) i ortofosforanowym (V) oraz sposób ich otrzymywania
Kotlarska et al. A convenient two-step synthesis of dialkylphosphate ionic liquids
JP5856916B2 (ja) 低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩
CA2929940A1 (en) Process for fluorinating compounds
EP1442031B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyphosphaten organischer basen
WO2016088766A1 (ja) 2価のアニオンを有するイミド酸化合物及びその製造方法
JP2013541147A5 (pl)
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
WO2023089031A1 (de) Ligandenunterstützte desoxygenierung von phosphaten zu stickstoffhaltigen phosphor(v)-präkursoren und deren weitere umsetzung zu verschiedenen oxyphosphorverbindungen
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 (pl) Amoniowe ciecze jonowe z kationem alkoksymetylotrialkiloamoniowym i anionem propionianowym oraz sposób ich otrzymywania
PL239612B1 (pl) Sposób otrzymywania cieczy jonowych z kationem 1-(cis- -3-chloroallilo)-3,5,7-triaza-1-azaadamantanowym
PL216185B1 (pl) Czwartorzędowe sole amoniowe z kationem trimetylowinyloamoniowym i anionem nieorganicznym oraz sposób ich otrzymywania
PL230252B1 (pl) Sposób otrzymywania czwartorzędowych bromków alkilo[2- (2-hydroksyetoksy) etylo]dimetyloamoniowych
PL212043B1 (pl) Sposób wytwarzania cieczy jonowych z kationem amoniowym i anionem alkilobenzenosulfonowym

Legal Events

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

Effective date: 20140701