PL230028B1 - Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy) etylo]-trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy - Google Patents
Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy) etylo]-trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozyInfo
- Publication number
- PL230028B1 PL230028B1 PL414350A PL41435015A PL230028B1 PL 230028 B1 PL230028 B1 PL 230028B1 PL 414350 A PL414350 A PL 414350A PL 41435015 A PL41435015 A PL 41435015A PL 230028 B1 PL230028 B1 PL 230028B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ethyl
- methacryloyloxy
- ionic liquids
- anion
- acetate
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 23
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims description 16
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims description 13
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims description 9
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 title claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 8
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YHBWXWLDOKIVCJ-UHFFFAOYSA-M 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]acetate Chemical compound COCCOCCOCC([O-])=O YHBWXWLDOKIVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- RMIODHQZRUFFFF-UHFFFAOYSA-M methoxyacetate Chemical compound COCC([O-])=O RMIODHQZRUFFFF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 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
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 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 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 8
- -1 2-methoxyacetate [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium Chemical compound 0.000 description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N p-methoxyphenol Chemical compound COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCPDWSOZIOUXRV-UHFFFAOYSA-N phenoxyacetic acid Chemical compound OC(=O)COC1=CC=CC=C1 LCPDWSOZIOUXRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHBWXWLDOKIVCJ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid Chemical compound COCCOCCOCC(O)=O YHBWXWLDOKIVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- DJNMJQSJOBIZTO-DHGKCCLASA-N n-[(2r,3r,4r,5s,6r)-2-butoxy-6-(hydroxymethyl)-4,5-dimethoxyoxan-3-yl]acetamide Chemical compound CCCCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@H]1NC(C)=O DJNMJQSJOBIZTO-DHGKCCLASA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 231100000208 phytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002553 poly(2-methacrylolyloxyethyltrimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- XDINAAOZYMDCBK-UHFFFAOYSA-M potassium;2-methoxyacetate Chemical compound [K+].COCC([O-])=O XDINAAOZYMDCBK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy.
Ciecze jonowe (ang. ionic liquids) są związkami organicznymi o budowie jonowej, których cechą charakterystyczną jest temperatura topnienia niższa niż 100°C. Zalety wynikające z budowy jonowej i ciekłego stanu skupienia w połączeniu ze znacznymi możliwościami projektowania struktur organicznych ugrupowań kationowych i anionowych warunkują szeroką zmienność właściwości poszczególnych związków z tej grupy oraz duży potencjał aplikacyjny. W ogólnym ujęciu ciecze jonowe charakteryzują się wysoką stabilnością termiczną, dobrym przewodnictwem elektrycznym oraz niemierzalną prężnością par w warunkach normalnych. Właściwość ta skutecznie ogranicza niekontrolowaną emisję cieczy jonowych do środowiska naturalnego i czyni je „zieloną” alternatywą dla tradycyjnych, często toksycznych i łatwo palnych rozpuszczalników organicznych.
Właściwości fizykochemiczne cieczy jonowych, które zależą zarówno od właściwości kationu i anionu, można łatwo modyfikować, przeprowadzając np. reakcję wymiany anionu na strukturę zawierającą zaprojektowane wcześniej ugrupowania chemiczne. Ogromna liczba możliwych kombinacji kation-anion dla cieczy jonowych, sięgająca według szacunków 1018, sprawia, że opisane powyżej zmiany właściwości fizykochemicznych mogą być w łatwy sposób przewidywane.
Chlorek [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy jest otrzymywany w reakcji czwartorzędowania akrylanu lub metakrylanu 2-(dimetyloamino)etylu z wykorzystaniem chlorku metylu. Sól ta jest stosowana jako monomer, z którego w reakcji polimeryzacji ugrupowania metakrylanowego uzyskuje się rozpuszczalny w wodzie polimer kationowy o nazwie polyquaternium 37. Używany jest on jako środek antyelektrostatyczny oraz błonotwórczy w kosmetykach do pielęgnacji włosów. Kopolimery chlorku wykorzystywane są również jako środki w procesach przemysłowych np. jako flokulanty w procesach uzdatniania wody. Niespolimeryzowany chlorek [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy wykazuje natomiast właściwości fungicydowe. Sole posiadające anion organiczny oraz kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy opisane są w literaturze (W. Zhou, K-Q. Ma, L-H. Tang, F. Li, L. Huang, J-H. Chen, J. Appl. Polym. Sci., 2014, 131,41002). Hydrofobowe związki z tym kationem mogą znajdować zastosowanie do wytwarzania materiałów polimerowych o wysokiej wodoodporności co zostało przedstawione w Cardiano, P., Mineo, P.G., Neri, F., Lo Schiavo, S., Piraino, P., J. Mater. Chem., 2008, 18, 1253-1260.
Wymiana anionu chlorkowego na anion herbicydowy pozwala uzyskać fitotoksyczne ciecze jonowe. Sole zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny pochodzący od kwasu herbicydowego będącego kwasem fenoksyoctowym lub benzoesowym zostały zastosowane jako nowe preparaty aktywne herbicydowo wobec różnych roślin, a zilustrowane w Pernak, J., Czerniak, K., Niemczak, M., Chrzanowski, Ł., Ławniczak, Ł., Fochtman, P., Marcinkowska, K., Praczyk, T., New J. Chem., 2015.
Metoda otrzymywanie materiału polimerowego w wyniku polimeryzacji cieczy jonowej z kationem [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz anionem nieorganicznym została opisana w patencie US8449652 B2. Opisywany polimer zdolny jest do odwracalnej sorpcji ditlenku węgla. Jednocześnie nie pochłania innych gazów i może być stosowany do produkcji membran lub sorbentów.
Z kolei patent US 20150018594 Al przedstawia zastosowanie cieczy jonowych z polimeryzowalnym kationem oraz anionem organicznym do otrzymywania materiału odpornego na działanie agresywnych rozpuszczalników o wysokiej kwasowości lub zasadowości.
Jako szczególne przykłady cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1 wymienić można:
• 2-metoksyoctan [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy, • 2-(2-metoksyetoksy)octan [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy, • 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octan [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy.
Istotą wynalazku są nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy, lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanowy.
Sposób ich otrzymywania polega na tym, że chlorek amoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w alkoholu alifatycznym o długości łańcucha węglowego od 1 do 4 atomów węgla, korzystnie w metanolu, i miesza w stosunku molowym od 1:0,9 do 1:1,3, korzystnie 1:1 z alkoholowym roztworem soli sodowej,
PL 230 028 B1 lub potasowej, lub litowej, lub amonowej kwasu zawierającego anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanowy w temperaturze od 10 do 60°C, korzystnie 20°C, w czasie co najmniej 5 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy.
Zastosowanie nowych amoniowych cieczy jonowych zawierających kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny jako rozpuszczalnik celulozy.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:
• syntezowane sole są cieczami jonowymi, posiadają niemierzalną w temperaturze pokojowej prężność par, • dzięki zastosowaniu kationów z ugrupowaniem estrowym, oraz anionów z ugrupowaniami eterowymi otrzymane związki ulegają biodegradacji, • struktura chemiczna anionu warunkuje możliwość oddziaływania z obecnymi w strukturze biopolimerów ugrupowaniami hydroksylowymi, co sprawia, że posiadają one zdolność do skutecznego rozpuszczania biopolimerów, • otrzymane ciecze jonowe są dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach protycznych oraz rozpuszczalnikach o wysokiej polarności, • opracowana metoda syntezy pozwala na otrzymywanie czystych produktów i zapewnia wysoką wydajność procesu, • możliwość zastosowania zsyntezowanych cieczy jonowych jako rozpuszczalników celulozy Wynalazek został zilustrowany w poniższych przykładach:
P r z y k ł a d I
Sposób wytwarzania 2-metoksyoctanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego
[MATMA][MAc]:
Do reaktora zawierającego mieszadło magnetyczne wprowadzono 55 cm3 etanolu, po czym dodano 10,4 g (0,05 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie, przy ciągłym mieszaniu, dodano 5,8 g (0,045 mola) metoksyoctanu potasu rozpuszczonego w 20 cm3 etanolu. Przeprowadzono pomiar odczynu roztworu z użyciem pH-metru. Reakcję prowadzono w czasie 1 godziny pod ciśnieniem normalnym i w temperaturze 10°C. W dalszej kolejności odsączono wytrącony z układu osad soli nieorganicznej, po czym odparowano metanol z wykorzystaniem rotacyjnej wypa rki próżniowej. Związek następnie poddano suszeniu w temperaturze 40°C w czasie 12 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 97%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (m, 3H); 3,20 (m, 9H); 3,48 (m, 3H); 3,71 (m, 2H); 3,81 (m, 2H); 4,53 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H); 6,10 (m, 1H).
13C NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 18,0; 52,9; 57,5; 58,4; 63,8; 72,4; 126,7; 135,4; 166,0; 172,1.
Analiza elementarna CHN dla C12H2NO5 (Mmol = 261,31 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,46; H = 8,87; N = 5,36; wartości zmierzone: C = 54,72; H = 8,51; N = 5,55
P r z y k ł a d II
Sposób wytwarzania 2-(2-metoksyetoksy)octanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego
[MATMA][MEAc]:
W naczyniu reakcyjnym z mieszadłem magnetycznym umieszczono 50 cm3 metanolu oraz 10,4 g (0,05 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie uruchomiono mieszadło, po czym wprowadzono do reaktora 7,8 g (0,05 mola) 2-(2-metoksyetoksy)octanu sodowego rozpuszczonego w 40 cm3 metanolu. Reakcję kontynuowano przez kolejne 40 minut w temperaturze 60°C, po czym na drodze filtracji pod zmniejszonym ciśnieniem oddzielono roztwór produktu od wytrąconego chlorku sodu. W dalszej kolejności usunięto rozpuszczalnik z układu, po czym poddano produkt suszeniu pod obniżonym ciśnieniem w temperaturze 30°C przez 24 godziny, otrzymując finalnie produkt z wydajnością 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (m, 3H); 3,21 (m, 9H); 3,41 (m, 3H); 3,51 (m, 2H); 3,56 (m, 4H); 3,77 (m, 2H); 4,55 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H); 6,10 (m, 1H).
PL 230 028 B1 13C NMR (DMSO-cfe) δ [ppm] = 18,0; 52,9, 58,0; 58,5; 63,8; 68,7; 71,2; 71,5; 126,7; 135,5; 166,1;
172,4.
Analiza elementarna CHN dla C14H27NO6 (Mmol = 305,37 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,06; H = 8,91; N = 4,59; wartości zmierzone: C = 55,36; H = 9,18; N = 4,65.
P r z y k ł a d III
Sposób wytwarzania 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego [MATMA][MEEAc]:
W reaktorze wyposażonym w mieszadło magnetyczne, a następnie wprowadzono do niej 20,7 g (0,1 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego rozpuszczonego w 100 cm3 propan-2-olu. Następnie uruchomiono mieszanie, po czym wprowadzono do reaktora 20,3 g (0,11 mola) soli litowej kwasu 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowego rozpuszczonej w 95 cm3 izopropanolu. Roztwór mieszano w czasie 1 godziny w temperaturze 20°C. Następnie ochłodzono układ reakcyjny do 5°C, po czym przesączono mieszaninę pod zmniejszonym ciśnieniem, usuwając z układu wytrąconą sól nieorganiczną. W dalszej kolejności z układu odpędzono izopropanol, po czym główny produkt reakcji osuszono pod zmniejszonym ciśnieniem w czasie 12 godzin w temperaturze 40°C. Wydajność reakcji wyniosła 94%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (dd, J=1,6; 1,0 Hz, 3H); 3,22 (s, 9H); 3,43 (m, 3H); 3,50 (m, 2H); 3,69 (m, 8H); 3,84 (m, 2H); 4,54 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H), 6,10 (m, 1H).
13C NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 17,9; 52,8; 58,0; 58,4; 63,7; 68,8; 69,4; 69,9; 71,3; 71,4; 126,6; 135,4; 165,9; 171,9.
Analiza elementarna CHN dla C16H31NO7 (Mmol = 349,42 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,00; H = 8,94; N = 4,01; wartości zmierzone: C = 54,64; H = 9,32; N = 3,81
P r z y k ł a d IV
Sposób wytwarzania 2-metoksyoctanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego
[MATMA][MAc]:
Do wyposażonego w mieszadło magnetyczne reaktora wprowadzono 120 cm3 butan-1-olu, po czym dodano 31,1 g (0,15 mola) chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie uruchomiono mieszanie i dodano 16,1 g (0,15 mola) 2-metoksyoctanu amonu rozpuszczonego w 100 cm3 butanolu. Reakcję prowadzono przez kolejne 80 minut w temperaturze 20°C. Następnie wyłączono mieszanie, a z układu reakcyjnego odsączono wytrącony chlorek amonu. Następnie na wyparce próżniowej odparowano rozpuszczalnik. Powstały związek umieszczono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C na okres 24 godzin. Wydajność reakcji wyniosła 96%.
Strukturę związku potwierdzono wykonując widmo protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego:
1H NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 1,91 (m, 3H); 3,19 (m, 9H); 3,45 (m, 3H); 3,72 (m, 2H); 3,81 (m, 2H); 4,54 (m, 2H); 5,76 (t, J=1,6 Hz, 1H); 6,10 (m, 1H).
13C NMR (DMSO-d6) δ [ppm] = 18,0; 52,9; 57,7; 58,4; 63,7; 71,9; 126,6; 135,4; 166,0; 172,3.
Analiza elementarna CHN dla C12H2NO5 (Mmol = 261,31 g/mol): wartości obliczone (%): C = 55,46; H = 8,87; N = 5,36; wartości zmierzone: C = 54,91; H = 8,62; N = 5,12
Przykładowe zastosowanie
Przykładowe zastosowanie cieczy jonowych jako rozpuszczalnik celulozy służący do otrzymywania przetworzonej celulozy
W naczyniu reakcyjnym zawierającym mieszadło magnetyczne umieszczono 0,135 g celulozy mikrokrystalicznej oraz 2,865 g 2-metoksyoctanu [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego. Następnie do mieszaniny dodano 4-metoksyfenolu w ilości odpowiadającej stężeniu 2000 ppm, aby zapobiec reakcji stężeniu 2000 ppm, aby zapobiec reakcji polimeryzacji. Układ mieszano w czasie 5 godzin w temperaturze 50°C.
Po 5 godzinach gwałtownie zwiększono temperaturę układu do 100°C. Układ mieszano w czasie 60 sekund, aż celuloza uległa całkowitemu rozpuszczeniu. Masowe stężenie procentowe rozpuszczonej w roztworze celulozy wyniosło 4,5%. W tabeli 1 podano maksymalną rozpuszczalność celulozy w otrzymanych cieczach jonowych. W tabeli 1 przedstawiono maksymalną rozpuszczalność celulozy w cieczach jonowych z kationem MATMA.
PL 230 028 B1
T a b e l a 1
| Nazwa związku | Maksymalna rozpuszczalność celulozy (%) |
| [MATMA][MAc] | 4,5 |
| [MATMA][MEAc] | 4,0 |
| [MATMA][MEEAc] | 3,5 |
Następnie do układu będącego nasyconą mieszaniną celulozy oraz cieczy jonowej dodano metanolu w celu wytrącenia rozpuszczonej celulozy. Otrzymany przetworzony biopolimer stosowany jest do otrzymywania monosacharydów w wyniku hydrolizy enzymatycznej.
Claims (3)
1. Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, o wzorze ogólnym 1, w którym A oznacza anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy, lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy, lub 2-[2-(2-metoksy-etoksy)etoksy]octanowy.
2. Sposób otrzymywania nowych amoniowych cieczy jonowych określonych zastrz. 1, znamienny tym, że chlorek amoniowy o wzorze 2, rozpuszcza się w alkoholu alifatycznym o długości łańcucha węglowego od 1 do 4 atomów węgla, korzystnie w metanolu, i miesza w stosunku molowym od 1:0,9 do 1:1,3, korzystnie 1:1 z alkoholowym roztworem soli sodowej, lub potasowej, lub litowej, lub amonowej kwasu zawierającego anion o wzorze ogólnym 3: 2-metoksyoctanowy lub 2-(2-metoksyetoksy)octanowy lub 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octanowy w temperaturze od 10 do 60°C, korzystnie 20°C, w czasie co najmniej 5 minut, następnie odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość suszy.
3. Zastosowanie nowych amoniowych cieczy jonowych zawierających kation [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny jako rozpuszczalnik celulozy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL414350A PL230028B1 (pl) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy) etylo]-trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL414350A PL230028B1 (pl) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy) etylo]-trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL414350A1 PL414350A1 (pl) | 2017-04-24 |
| PL230028B1 true PL230028B1 (pl) | 2018-09-28 |
Family
ID=58672041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL414350A PL230028B1 (pl) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy) etylo]-trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230028B1 (pl) |
-
2015
- 2015-10-13 PL PL414350A patent/PL230028B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL414350A1 (pl) | 2017-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL220628B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem [2-(metakryloksy)etylo]trimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| CN102532346A (zh) | 离子液体中制备壳聚糖季铵盐的绿色方法 | |
| PL240766B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem amoniowym i anionem indolilo-3-masłowym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacz | |
| PL230028B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(metakryloiloksy) etylo]-trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik celulozy | |
| PL240767B1 (pl) | Indolilo-3-maślany alkilo(2-hydroksyetylo)dimetyloamoniowe, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako ukorzeniacze | |
| US10570225B2 (en) | Process for converting a polymeric ester to a polymeric acid | |
| PL231472B1 (pl) | Bromki 1-alkilochininy, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako antyelektrostatyki | |
| JP2013522448A5 (pl) | ||
| CN105153325A (zh) | 一种羧甲基壳聚糖生产工艺技术的改进 | |
| US9475891B2 (en) | Process for the preparation of colesevelam hydrochloride | |
| Hradil et al. | Reactive polymers. 61. Synthesis of strongly basic anion exchange methacrylate resins | |
| US20120101234A1 (en) | Process for the preparation of sevelamer | |
| PL223417B1 (pl) | Diamoniowe herbicydowe ciecze jonowe z kationami alkilodiylo-bis(dimetyloalkiloamoniowymi) oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL245213B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem alkilo-1,ω-bis(tribulylofosfoniowym) oraz anionami L-proliny lub L-histydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie jako środki czyszczące powierzchnie użytkowe | |
| PL230029B1 (pl) | Nowe amoniowe ciecze jonowe zawierające kation [2-(akryloiloksy) etylo]trimetyloamoniowy oraz anion organiczny, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako rozpuszczalnik glutenu dla przemysłu spożywczego | |
| JPS6022699B2 (ja) | ヘキサフルオロプロペンオリゴマ−誘導体 | |
| PL228489B1 (pl) | Sole amoniowe o czynności herbicydowej | |
| PL215462B1 (pl) | Optycznie czynne chiralne ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL213394B1 (pl) | Ciecze jonowe z anionem 2-merkaptobenzotiazolanowym, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie | |
| KR101981365B1 (ko) | 셀룰로오스 분해율이 낮은 이온성 액체 | |
| CN104710475B (zh) | 一种季鏻盐的制备方法 | |
| PL221139B1 (pl) | Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL224025B1 (pl) | Nowe dwufunkcyjne poli(diallilodimetyloamoniowe herbicydowe ciecze jonowe), sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako herbicydy | |
| PL230786B1 (pl) | Nowe 4-chloro-2- metylofenoksyoctany alkoksymetylo(2-hydroksyetylo) dietyloamoniowe i sposób ich wytwarzania oraz zastosowania jako herbicyd | |
| PL218453B1 (pl) | Ciecze jonowe z kationem tetrametyleno-1,4-bis(alkilodimetyloamoniowym) i anionem (4-chloro-2-metylofenoksy)octanowym oraz sposób ich otrzymywania |