PL231375B1 - Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie - Google Patents
Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanieInfo
- Publication number
- PL231375B1 PL231375B1 PL417100A PL41710016A PL231375B1 PL 231375 B1 PL231375 B1 PL 231375B1 PL 417100 A PL417100 A PL 417100A PL 41710016 A PL41710016 A PL 41710016A PL 231375 B1 PL231375 B1 PL 231375B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nitrogen atom
- imidazole
- chlorides
- borneol
- reaction
- Prior art date
Links
- -1 Bicyclic imidazolium chlorides Chemical class 0.000 title claims description 17
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 9
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 8
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229930006703 (-)-borneol Natural products 0.000 claims description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 6
- DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N dl-isoborneol Natural products C1CC2(C)C(O)CC1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YRBRVMGXTWJLBZ-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole;1h-pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1.C1=CNC=N1 YRBRVMGXTWJLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SBPIDKODQVLBGV-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole;pyridine Chemical compound C1=CNC=N1.C1=CC=NC=C1 SBPIDKODQVLBGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001504 inorganic chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- TZMGRMKTZVQDMX-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecylimidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCN1C=CN=C1 TZMGRMKTZVQDMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 3
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 claims description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 25
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 5
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- HRQGCQVOJVTVLU-UHFFFAOYSA-N bis(chloromethyl) ether Chemical compound ClCOCCl HRQGCQVOJVTVLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 1H-imidazole Chemical compound C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JDIIGWSSTNUWGK-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazol-3-ium;chloride Chemical class [Cl-].[NH2+]1C=CN=C1 JDIIGWSSTNUWGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002773 monoterpene derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- NOOLISFMXDJSKH-KXUCPTDWSA-N (-)-Menthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@H]1O NOOLISFMXDJSKH-KXUCPTDWSA-N 0.000 description 1
- NQQMTFKCFYHSBJ-UHFFFAOYSA-N 1-heptylimidazole Chemical compound CCCCCCCN1C=CN=C1 NQQMTFKCFYHSBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPYVYJSWGZMBOU-UHFFFAOYSA-O 1-pentyl-1h-imidazol-1-ium Chemical compound CCCCCN1C=C[NH+]=C1 UPYVYJSWGZMBOU-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N DL-menthol Natural products CC(C)C1CCC(C)CC1O NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001347 alkyl bromides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001348 alkyl chlorides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfate Chemical compound COS(=O)(=O)OC VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000004693 imidazolium salts Chemical group 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229930003658 monoterpene Natural products 0.000 description 1
- 235000002577 monoterpenes Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 125000002298 terpene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- FPZZZGJWXOHLDJ-UHFFFAOYSA-N trihexylphosphane Chemical compound CCCCCCP(CCCCCC)CCCCCC FPZZZGJWXOHLDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako środków o działaniu antystatycznym.
Z polskiego opisu patentowego nr PL203042 B1 znane są podstawione czwartorzędowe sole imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych wykazujące właściwości antystatyczne i powierzchniowo czynne, których wytwarzanie polega na tym, że 1 H-imidazol poddaje się reakcji z eterem alkilowoglicydowym (1-alkoksy-2,3-epoksypropanem), a otrzymane 1-(3'-alkoksy-2'-hydroksypropylowe) pochodne imidazolu poddaje się reakcji czwartorzędowania za pomocą siarczanu dimetylu, bromków alkilowych, chlorków alkilowych lub eterów 3-chloro-2-hydroksypropylowoalkilowych.
Właściwości antystatyczne innych cieczy jonowych, chlorków alkoksymetylotriheksylofosfoniowych, znane są z polskiego opisu patentowego nr PL208995 B1, których wytwarzanie polega na tym, że chlorki alkoksymetylotriheksylofosfoniowe otrzymuje się działając na triheksylofosfinę eterem chlorometylowoalkilowym o wzorze ogólnym ROCH2Cl, w którym R oznacza grupę alkilową prostołańcuchową zawierającą od 1 do 18 atomów węgla. Reakcję prowadzi się przy stosunku molowym substratów równym 1:3 w bezwodnym rozpuszczalniku organicznym w temperaturze od 273K do temperatury wrzenia rozpuszczalnika. Według wynalazku opisywane hydrofobowe chlorki alkoksymetylotriheksylofosfoniowe wykazują doskonałe, bardzo dobre i dobre właściwości antystatyczne.
Znane są monocykliczne chlorki imidazoliowe zawierające komponent (1R,2S,5R)-(-)-mentolu J. Pernak, J. Feder-Kubis, A. Cieniecka-Rosłonkiewicz, C. Fischmeister, S. Griffin, R. Rogers „Synthesis and properties of chiral imidazolium ionic liquids with a (1R,2S,5R)-(-)-menthoxymethyl substituten”, New J. Chem., 31,879-892 (2007), wykazujące doskonałe właściwości antystatyczne.
Bicykliczne chlorki imidazoliowe według wynalazku, zawierające w części kationowej chiralny komponent nasyconego monoterpenu: (1 S)endo-(-)-borneol oraz jon chlorkowy w części anionowej, będące przedmiotem wynalazku, nie zostały dotychczas opisane w literaturze.
Istotę wynalazku stanowią bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej grupę (1 S)-endo-(-)- borneolu połączoną mostkiem metylenowym z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz grupę funkcyjną R połączoną z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, stanowiącą łańcuch alkilowy zawierający od jednego do czternastu atomów węgla, natomiast w części anionowej anion chlorkowy.
Struktury nowych połączeń ze względu na właściwości fizykochemiczne należą do grupy cieczy jonowych, a ze względu na obecność trzech centrów chiralności występujących w części kationowej, należą do chiralnych soli organicznych.
Sposób otrzymywania bicyklicznych chlorków imidazoliowych o charakterze cieczy jonowych, o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej grupę (1S)-endo-(-)-borneolu połączoną mostkiem metylenowym z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz grupę funkcyjną R połączoną z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, stanowiącą łańcuch alkilowy zawierający od jednego do czternastu atomów węgla, natomiast w części anionowej nieorganiczny jon chlorkowy, według wynalazku polega na tym, że odpowiedni 1 -alkiloimidazol, wybrany z grupy od 1-metyloimidazolu do 1-tetradecyloimidazolu, poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo [(1S-(-)-borneodowym], określonym wzorem 2 w stosunku molowym 0,89-1,5 w temperaturze od 273,15 do 373,15K.
Korzystnie reakcję prowadzi się w obecności rozpuszczalnika organicznego wybranego z grupy obejmującej: toluen, eter dietylowy, heksan, heptan, chlorek metylenu, octan etylu, chloroform, aceton, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4, dimetyloformamid (DMF) albo dimetylosulfotlenek (DMSO).
Czyste chlorki 3-alkilo-1-[(1 S)-endo-(-)-borneksymetylo]imidazoliowe, o wzorze ogólnym 1, wyizolowuje się z mieszaniny reakcyjnej. W przypadku użycia rozpuszczalnika niepolarnego, produkt reakcji czwartorzędowania wypada z mieszaniny reakcyjnej i wystarczy go ponownie przemywać rozpuszczalnikiem niepolarnym. W przypadku rozpuszczalnika polarnego najpierw odparowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość przemywa się rozpuszczalnikiem niepolarnym.
Istotą wynalazku jest również zastosowanie bicyklicznych chlorków o charakterze cieczy jonowych wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej grupę (1 S)-endo-(-)-borneolu połączoną mostkiem metylenowym z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz grupę funkcyjną R połączoną z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, stanowiącą łańcuch
PL 231 375 B1 alkilowy zawierający od jednego do czternastu atomów węgla, natomiast w części anionowej nieorganiczny jon chlorkowy jako środków o działaniu antyelektrostatycznym.
Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie nowych optycznie czynnych bicyklicznych chlorków imidazoliowych zawierających w części kationowej jedną grupę terpenową, tj. komponent (1 S)-endo-(-)-borneolu oraz anion chlorkowy w reakcji odpowiedniego 1-alkiloimidazolu z eterem chlorometylowo[(1 S)-endo-(-)borneolowym] z bardzo wysoką wydajnością.
Uzyskane bicykliczne chlorki imidazoliowe należą do grupy cieczy jonowych. Ze względu na obecność pochodnej (1S)-endo-(-)-borneolu należą do optycznie czynnych cieczy jonowych. Uzyskane chlorki według wynalazku są hydrofilowymi solami i są stabilne w szerokim zakresie temperatur. Temperatury topnienia otrzymanych chiralnych soli mieszczą się w zakresie: 288,15: 313,15K. Wszystkie otrzymane nowe chlorki 3-alkilo-[(1 S)-endo-(borneksymetylo]imidazoIiowe rozpuszczają dobrze związki organiczne.
Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, według wynalazku, wykazują znaczną aktywność antyelektrostatyczną, gdyż naniesione na powierzchnię tworzyw sztucznych i włókien syntetycznych eliminują ich skłonność do elektryzacji statycznej. Rezystancja powierzchniowa omawianych związków zawierała się w granicach: 109:107 [Ω], natomiast czas półzaniku ładunku w każdym przypadku nie przekraczał 0,5 sekundy. Szczegółowe dane dotyczące aktywności antyelektrostatycznych zostały przedstawione w przykładzie 6 oraz w tabeli 1. Właściwości antyelektrostatyczne określono na podstawie kryteriów zawartych w tabeli 2.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wytwarzania i określenia ich aktywności antyelektrostatycznych.
P r z y k ł a d 1
Sposób wytwarzania chlorku 1-[(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-metyloimidazoliowego przedstawionego wzorem 3, polega na tym, że do kolby dwuszyjnej, zaopatrzonej w dipol magnetyczny, termometr oraz wkraplacz, o pojemności 250 cm3 wprowadza się 0,7 mola 1-metyloimidazolu oraz 50 cm3 bezwodnego heksanu. Następnie, podczas intensywnego mieszania, wkrapla się świeżo przedestylowany eter chlorometylowo (1 S)-endo-(-)-bornelowy] z 5% nadmiarem. Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej. Niemal natychmiast powstaje produkt reakcji w postaci białego osadu, który odsącza się, a następnie przemywa się kilkakrotnie bezwodnym heksanem i suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 99,0%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnika w postaci heptan wydajność reakcji wynosi 98% oraz eter dietylowy - 97,5%.
Analiza elementarna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzają strukturę 1(1 S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-metyloimidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla C15H25CIN2O (284,87): wartości teoretyczne: C 63,24; H 8,86; N 9,84; wartości doświadczalne: C 63,35; H 8,99; N 9,70.
Widmo 1H NMR chlorku 1-[(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-metyloimidazoliowego: (CDCb, 25°C, 600 MHz) δ [ppm] = 0,76 (m, 3H, bor.); 0,79-0,84 (m, 6H, bor.); 0,86-0,92 (m, 1H, bor.); 1,15-1,24 (m, 2H, bor.); 1,635-1,65 (m, 1H, bor.); 1,67-1,72 (m, 1H, bor.); 1,86-1,90 (m, 1H, bor.); 2,21-2,25 (m, 1H, bor.); 3,83 (d J = 9,0 Hz, 1H, bor. CH-O); 4,14 (s,3 H, N-CH3); 5,69 oraz 5,79 (d, J = 10,2 Hz, 2H, AB system, O-CH2-N); 7,46 (s, 1H, /m/.); 7,64 (s, 1H, /m/.); 10,81 (s, 1H, imi.);
Widmo 13C NMR chlorku 1-[(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-metyloimidazowego: (CDC13,25°C, 300 MHz) δ [ppm] = 13,55 (bor.); 18,95 (bor.); 19,6 (bor.); 26,4 (bor.); 28,0 (bor.); 35,9 (bor.); 36,8 (N-CH3); 44,9 (bor.); 47,7 (bor.); 49,3 (bor.); 78,7 (bor. CH-O); 86,0 (O-CH2-N); 120,7 (/m/.); 123,9 (imi.); 138,2 (imi.).
P r z y k ł a d 2
W celu wytwarzania chlorku 1(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-pentyloimidazowego przedstawionego wzorem 4, w reaktorze rozpuszcza się 0,65 mola 1-pentyloimidazolu w 50 cm3 DMSO. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,65 mola eteru chlorometylowo 1[(1 S)-endo-(-)-bornelowego, uprzednio rozpuszczonego w DMSO. Reakcję prowadzi się w temperaturze 308,15K. Po 3 godzinach otrzymuje się produkt reakcji, który uzyskuje się po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika.
PL 231 375 B1
Następnie uzyskany chlorek 1-[(1S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-przemywa pentyloimidazoliowego dietylowym i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 94%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik octan etylu wydajność reakcji osiąga wtedy 89%, jak również chloroform - wydajność reakcji wynosi 96,5%.
Analiza elementarna i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdzają strukturę otrzymanego chlorku 1[(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-pentyloimidazoliowego.
Analiza elementarna (%) dla C19H33CIN2O (340,99): wartości teoretyczne: C 66,92; H 9,77; N 8,22; wartości doświadczalne: C 66,83; H 9,91; N 8,30.
Widmo 1H NMR chlorku 1-[(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-pentyloimidazoliowego: (CDCI3, 25°C, 600 MHz) δ [ppm] = 0,755 (m, 3H, bor,); 0,82-0,90 (m, 10H, 7H: bor)., 3H:
N-CH2CH2CH2CH2CH3; 1,15-1,25 (m, 2H, bor.); 1,305-1,39 (m, 4H, N-CH2CH2CH2CH2CH.3); 1,64-1,65 (m, 1H, bor.); 1,69-1,71 (m, 1H, bor.); 1,865-1,965 (m, 3H, 1H: bor.,
2H: N-CH2CH2CH2CH2CH3); 2,21-2,23 (m, 1H, bor.); 3,86-3,88 (m, 1H, bor. CH-O); 4,36-4,38 (m, 2H, N-CH3CH2CH2CH3: 5,74 oraz 5,85 (d, J = 10,2 Hz, 2H, AB system,O-CH2-N); 7,47 (s, 1H, imi.); 7,475 (s, 1H, imi.); 11,01 (s, 1H, imi.).
Widmo 13C NMR chlorku 1-[(1S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-pentyloimidazoliowego (CDCI3, 25°C, 300 MHz) δ [ppm] = 13,5 (bor); 13,8 (N-CH2CH2CH2CH2CH3); 18,95 (bor.); 19,6 (bor.); 22,0 (NCH2CH2CH2CH2CH3); 26,4 (bor.); 28,0 (bor.); 28,2 (N-CH2CH2CH2CH2CH3); 29,9 (NCH2CH2CH2CH2CH3); 35,9 (bor.); 44,9 (bor.); 47,7 (bor.); 49,3 (bor.); 50,15 (N-CH2CH2CH2CH2CH3); 78,7 (bor. CH-O); 86,0 (O-CH2-N); 121,0 (imi.); 122,6 (imi.); 138,5 (imi).
P r z y k ł a d 3
Sposób wytwarzania chlorku 1-[(1S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-heptyloimidazoliowego przedstawionego wzorem 5, polega na tym, że w kolbie trójszyjnej, zaopatrzonej w dipol magnetyczny, termometr i chłodnicę zwrotną, rozpuszcza się 0,55 mola 1-heptyloimidazolu w 40 cm3 DMF. Następnie dodaje się 0,70 mola eteru chlorometylowo [(1S)-encto-(-)-borneolowego. Reakcję prowadzi się w temperaturze 333,15K. Po 5 godzinach odparowuje się rozpuszczalnik, a stały produkt reakcji przemywa się trzykrotnie heptanem i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji wynosi 98%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik toluen - wydajność reakcji wynosi 93%, a czas trwania reakcji nie przekracza 6 godzin.
Zawartość chlorku 1 -[(1 S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-metyloimidazoliowego-3-heptyloimidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871-2: 2010, wyniosła 97,5 %.
Analiza elementarna potwierdziła strukturę otrzymanej soli. Analiza elementarna (%) dla C21H37OCIN2 (369,05): wartości teoretyczne: C 68,34; H 10,13; N 7,59; wartości doświadczalne: C 68,46; H 10,28; N 7,48.
P r z y k ł a d 4
Sposób wytwarzania chlorku 1-[(1S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-undecyloimidazoliowego przedstawionego wzorem 6, polega na tym, że w reaktorze rozpuszcza się 0,60 mola -undecyloimidazolu w 40 cm3 chlorku metylenu. Następnie intensywnie mieszając dodaje się 0,66 mola eteru chlorometylowo[(1 S)-endo-(-)-borneolowego], uprzednio rozpuszczonego w chlorku metylenu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 303,15K. Po 6 godzinach otrzymuje się produkt reakcji, który uzyskuje się po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Następnie otrzymany chlorek 1-[(1S)-endo-(-)-(borneksymetylo]-3-undecyloimidazoliowy przemywa się czterokrotnie eterem dietylowym i ostatecznie suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 95%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając jako rozpuszczalnik toluen - wydajność reakcji osiąga wtedy 93%, jak również DMSO - wydajność reakcji wynosi 97%.
Analiza elementarna potwierdziła strukturę otrzymanego chlorku 1-[(1S)-encto-(-)borneoksymetylo]-3-undecyloimidazoliowego. Analiza elementarna (%) dla C25H45OCIN2 (425,17): wartości teoretyczne: C 70,62; H 10,69; N 6,59; wartości doświadczalne: C 70,57; H 10,80; N 6,64.
Zawartość chlorku 1-[(1S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-undecyoimidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871 -1: 2010, wyniosła 99,0%.
P r z y k ł a d 5
Sposób wytwarzania chlorku 1-[(1S)-encto-(borneksymetylo]-3-tetradecyloimidazoliowego przedstawionego wzorem 7, polega na tym, że do kolby trójszyjnej o pojemności 250 cm3, zaopatrzo
PL 231 375 Β1 nej w mieszadło mechaniczne, chłodnicę oraz termometr, wprowadza się 0,7 mola 1-tetradecyloimidazolu oraz 40 cm3 1-propanolu. Po dokładnym rozpuszczeniu aminy, podczas intensywnego mieszania, wkrapla się świeżo przedestylowany eter chlorometylowo 1-[(1S)-encto-(-)-borneolowy z 7% nadmiarem. Reakcję prowadzi się w temperaturze 313,15K. Po 2 godzinach powstaje produkt reakcji, który uzyskuje się po uprzednim odparowaniu rozpuszczalnika. Uzyskany chlorek H11 (1S)encto-(-)-borneoksymetylo]-3-tetradecyloimidazoliowy przemywa się kilkakrotnie heksanem i suszy się w eksykatorze próżniowym. Wydajność reakcji osiągnęła 98,5%.
W podobny sposób przeprowadza się tą reakcję używając rozpuszczalnika w postaci metanolu - wydajność reakcji wynosi 99%, etanolu - 98,5% oraz butanolu - 94%.
Analiza elementarna potwierdziła strukturę otrzymanego chlorku 1-[(1S)-endo-(-)-borneoksymetylo]-3-tetradecyloimidazoliowego. Analiza elementarna (%) dla C28H51OCIN2 (467,26): wartości teoretyczne: C 71,97; H 11,02; N 6,00; wartości doświadczalne: C 72,05; H 11,10; N 5,90.
Zawartość chlorku 1-[(1S)-encto-(-)-borneoksymetylo]-3-tetradecyloimidazoliowego w produkcie, oznaczona metodą miareczkowania dwufazowego, według EN ISO 2871-1: 2010, wyniosła 98,0%.
Przykład 6.
Określenie aktywności antyelektrostatycznej bicyklicznych chlorków imidazoliowych o charakterze cieczy jonowych
Zmierzono rezystancję powierzchniową (Rs) na powierzchni folii polietylenowej oraz czas półzaniku ładunku (τι,2), podając jednocześnie efekt antyelektrostatyczny dla chlorków 3-alkilo-[(1 Sjencto-(borneksymetylo]imidazoliowych. Dane przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1
Właściwości elektrostatyczne chlorków -1-3-alkilo-[-(1S)-encfo-(borneksymetylo]imidazoliowe
| Podstawnik alkilowy R | Rezystancja powierzchniowa Rs [Ω] | Czas półzaniku ładunku τ/2 [s] | Efekt antyelektrostatyczny |
| czysta folia polietylenowa | >1()13 | >600 | brak |
| Cłl3 | 2-109 | 0,2 | doskonały |
| CjIIh | 1 10s | <0,1 | doskonały |
| C7H15 | 3-107 | <0,1 | doskonały |
| C | | H23 | 1 108 | 0,3 | doskonały |
| C14H29 | 3 · 107 | <0,1 | doskonały |
Zdolność polimerów do elektryzacji oraz skuteczność działania zastosowanego środka antystatycznego oceniono według kryterium opracowanego przez dr R. Poźniaka [R. Poźniak, A. Pasternak, Materiały, III Sympozjum EL-TEX’98, Instytut Włókiennictwa, Łódź, 61 (1998)], które zamieszczono w tabeli 2.
PL 231 375 Β1
Tabela 2
Kryteria oceny właściwości antyelektrostatycznych związków
| Rezystancja po w ierzchn i owa 7?.s [Ω] | Czas półzaniku ładunku Ti 2 [s] | Efekt antyelektrostatyczny |
| <10? | 0 | polimer przewodzący |
| 107-109 | <0,50 | doskonały |
| 1O9-1O10 | 0,51-2.0 | bardzo dobry |
| 1O,o-lO | 2,1-10,0 | dobry |
| ΙΟ’ΜΟ’2 | 10,1-100 | dostateczny |
| >1012 | >100 | niedostateczny |
| >10” | >600 | brak właściwości antyelektrostatycznych |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, o wzorze ogólnym 1, zawierające w części kationowej grupę (1 S)-encto-(-)-borneolu połączoną mostkiem metylenowym z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz grupę funkcyjną R połączoną z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, stanowiącą łańcuch alkilowy zawierający od jednego do czternastu atomów węgla, natomiast w części anionowej nieorganiczny jon chlorkowy.
- 2. Sposób wytwarzania bicyklicznych chlorków imidazoliowych o charakterze cieczy jonowych, o wzorze ogólnym 1, zawierających w części kationowej grupę (1 S)-enc/o-(-)-borneolu połączoną mostkiem metylenowym z atomem azotu typu pirolowego imidazolu w pozycji N-1 oraz grupę funkcyjną R połączoną z atomem azotu typu pirydyniowego imidazolu w pozycji N-3, stanowiącą łańcuch alkilowy zawierający od jednego do czternastu atomów węgla, natomiast w części anionowej nieorganiczny jon chlorkowy, znamienny tym, że odpowiedni 1 -alkiloimidazol, wybrany z grupy od 1-metyloimidazolu do 1-tetradecyloimidazolu, poddaje się reakcji z eterem chlorometylowo [(1S)-encto-(-)-borneolwymi, określonym wzorem 2, w stosunku molowym 0,89-1,5 w temperaturze od 273,15 do 373,15K, w obecności rozpuszczalnika organicznego.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnik organiczny wybrany jest z grupy obejmującej: toluen, eter dietylowy, heksan, heptan, chlorek metylenu, octan etylu, chloroform, aceton, alkohole pierwszorzędowe o ilości atomów węgla od 1 do 4, dimetyloformamid (DMF) albo dimetylosulfotlenek (DMSO).
- 4. Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, o wzorze ogólnym 1, określone w zastrz. 1 do zastosowania jako środki o działaniu antyelektrostatyczny.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417100A PL231375B1 (pl) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417100A PL231375B1 (pl) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL417100A1 PL417100A1 (pl) | 2017-09-25 |
| PL231375B1 true PL231375B1 (pl) | 2019-02-28 |
Family
ID=59897637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL417100A PL231375B1 (pl) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231375B1 (pl) |
-
2016
- 2016-05-04 PL PL417100A patent/PL231375B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL417100A1 (pl) | 2017-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zielinski et al. | Mono N-alkylated DABCO-based ionic liquids and their application as latent curing agents for epoxy resins | |
| PL76033B1 (en) | N-trityl-imidazoles as plant fungicides[us3665076a] | |
| PL231375B1 (pl) | Bicykliczne chlorki imidazoliowe o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie | |
| Zhang et al. | Direct methylation and trifluoroethylation of imidazole and pyridine derivatives | |
| Aloui et al. | Synthesis, spectroscopic characterization, and X-ray structure analysis of bis (2-amino-4-methylpyrimidin-1-ium) chloride tetrachloroantimonate (III) monohydrate [C5H8N3] 2ClSbCl4· H2O | |
| Vagapova et al. | New salt structures based on aminomethylated calix [4]-resorcinarenes and (1-hydroxyethane-1, 1-diyl) bisphosphonic acid. | |
| PL231804B1 (pl) | Sacharynian 1-[(1R,2S,5R)-(-)-mentoksymetylo]-3-tetradecyloimidazoliowy, sposób wytwarzania oraz zastosowanie | |
| Haberhauer et al. | AC 3-symmetric molecular scaffold for the construction of large receptors | |
| PL220854B1 (pl) | Sole tebukonazolu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL214100B1 (pl) | Protonowe imidazoliowe ciecze jonowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| Dechambenoit et al. | Amidinium based ionic liquids | |
| PL231374B1 (pl) | Czwartorzędowe sole imidazoliowe pochodne dwupierścieniowego terpenu o charakterze cieczy jonowych, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie | |
| PL219914B1 (pl) | Sole propikonazolu i sposób ich wytwarzania | |
| PL215476B1 (pl) | Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| DE102004060076A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Onium-Salzen mit Alkyl- oder Arylsulfonat-Anionen oder Alkyl- oder Arylcarboxylat-Anionen mit geringem Halogenid-Gehalt | |
| PL234769B1 (pl) | Sole N-etylotritikonazolu, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie jako fungicydy | |
| PL215473B1 (pl) | Chiralne czwartorzędowe sole imidazoliowe oraz sposób ich wytwarzania | |
| Laus et al. | Synthesis and crystal structures of new 1, 4-disubstituted 1, 2, 4-triazoline-5-thiones | |
| PL215556B1 (pl) | Symetryczne czwartorzędowe sole amoniowe o charakterze cieczy jonowych oraz sposób ich wytwarzania | |
| Noh et al. | Anion effects on structure and properties of bis (3-methylimidazolium-1-yl) salts | |
| PL214834B1 (pl) | Octany cykloheksyloamoniowe i sposób ich wytwarzania | |
| PL215464B1 (pl) | Optycznie czynny symetryczny chlorek imidazoliowy oraz sposób jego wytwarzania | |
| PL221139B1 (pl) | Protonowe ciecze jonowe z kationem (chloroalkilo)dimetyloamoniowym oraz sposób ich otrzymywania | |
| PL215474B1 (pl) | Achiralne symetryczne sole imidazoliowe pochodne jednopierścieniowego terpenu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL215539B1 (pl) | Symetryczny racemiczny czwartorzędowy chlorek amoniowy oraz sposób jego wytwarzania |