Способ получения амфифильных соединений имидазолиния - RU2017141979A

Способ получения соединения формулы (I)

в которой R представляет собой неразветвленную, алифатическую, насыщенную или ненасыщенную гидрокарбильную группу с 11-29 атомами углерода, способ включает в себя: реакцию соединения формулы (II) с галогенидом водорода (НХ) с получением соединения формулы (III), в которой X означает Cl, Br, или I;

реакцию соединения формулы (III) с галогенангидридом карбоновой кислоты [RC(O)Y], в которой Y выбирают из группы, которая включает Cl, Br, F и I, или ангидридом карбоновой кислоты [RC(O)OC(O)R²], в которой R имеет значение, определенное выше для формулы (I) и R² представляет собой неразветвленную, алифатическую, насыщенную или ненасыщенную гидрокарбильную группу с 11-29 атомами углерода, с получением соединения формулы (IV); и

нагревание соединения формулы (IV) с получением соединения формулы (I)

2. Способ по п. 1, в котором когда соединение формулы (III) вступает в реакцию с галогенангидридом карбоновой кислоты [RC(O)Y], а X не является Cl и получают соединение формулы (IVa), то способ дополнительно включает в себя промывание соединения формулы (IVa) водным раствором хлорида натрия с получением соединения формулы (IVb)

3. Способ по п. 1, в котором когда соединение формулы (III) вступает в реакцию с ангидридом карбоновой кислоты [RC(O)OC(O)R²], или галогенангидридом карбоновой кислоты [RC(O)Y] и X=Cl, то получают соединение формулы (IVb).

4. Способ по п. 2 или 3, в котором соединение формулы (III) вступает в реакцию с галогенангидридом карбоновой кислоты или ангидридом карбоновой кислоты в отсутствие кислотного катализатора.

5. Способ по п. 2 или 3, в котором соединение формулы (III) вступает в реакцию с галогенангидридом карбоновой кислоты или ангидридом карбоновой кислоты в отсутствие кислотного катализатора, выбранного из группы, включающей n-толуолсульфоновую кислоту, бензолсульфоновую кислоту, сульфоуксусную кислоту, фосфорную кислоту и трихлорид фосфора.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором соединение формулы (II) вступает в реакцию с галогенидом водорода (НХ) в реакционной смеси, дополнительно содержащей органический растворитель, выбранный из С₂-С₆ карбоновых кислот, С₂-С₆ нитрилов, C₁-С₆ спиртов, С₂-С₁₀ простых эфиров, С₃-С₆ алкилацетатов, С₃-С₁₀ кетонов, C₅-C₈ алифатических углеводородов, C₁-С₆ хлорированных углеводородов, С₃-C₈ алкилкарбонатов, сульфолана, диметилсульфоксида, толуола, хлорбензола и их комбинаций.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором соединение формулы (II) вступает в реакцию с галогенидом водорода при температуре приблизительно от 0°С до приблизительно 60°С.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором R² представляет собой C₁-С₁₀ неразветвленный или разветвленный алифатический углеводород.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором соединение формулы (III) вступает в реакцию с галогенангидридом карбоновой кислоты [RC(O)Y], где R означает С₁₁-С₂₉ гидрокарбильную группу с прямой цепью, и Y означает Cl или Br.

10. Способ по любому из пп. 1 - 8, в котором соединение формулы (III) вступает в реакцию с ангидридом карбоновой кислоты [RC(O)C(O)R²], где R означает С₁₁-С₂₉ неразветвленную насыщенную или ненасыщенную алифатическую гидрокарбильную группу и R² представляет собой C₁-С₁₀ неразветвленный или разветвленный алифатический углеводород.

11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором соединение формулы (III) вступает в реакцию с ангидридом карбоновой кислоты [RC(O)OC(O)R²] или галогенангидридом карбоновой кислоты [RC(O)Y] в реакционной смеси, дополнительно содержащей органический растворитель, выбранный из группы, включающей С₂-С₆ нитрилы, С₂-С₁₀ простые эфиры, С₃-С₆ алкилацетаты, С₃-С₁₀ кетоны, С₅-С₈ алифатические углеводороды, C₁-С₆ хлорированные углеводороды, С₃-C₈ алкилкарбонаты, сульфолан, диметилсульфоксид, толуол, хлорбензол и их комбинации.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором соединение формулы (III) вступает в реакцию с ангидридом карбоновой кислоты или галогенангидридом карбоновой кислоты при температуре приблизительно от 0°С до приблизительно 120°С.

13. Способ по любому из пп. 2-12, в котором соединение формулы (IVa) вводят в контакт с водным раствором хлорида натрия для получения соединения формулы (IVb).

14. Способ по п. 13, в котором соединение формулы (IVa) вводят в контакт с водным раствором хлорида натрия в реакционной смеси, дополнительно содержащей органический растворитель, выбранный из группы, включающей С₂-С₆ нитрилы, С₂-С₁₀ простые эфиры, С₃-С₆ алкилацетаты, С₃-С₁₀ кетоны, С₅-С₈ алифатические углеводороды, С₁-С₆ хлорированные углеводороды, толуол, хлорбензол и их комбинации.

15. Способ по п. 14, в котором соединение формулы (IVa) вводят в контакт с водным раствором хлорида натрия при температуре приблизительно от 0°С до приблизительно 60°С.

16. Способ по любому из пп. 2-15, в котором соединение формулы (IVb) нагревают в реакционной смеси, содержащей соединение формулы (IVb) и органический растворитель, выбранный из группы, включающей С₂-С₆ нитрилы, C₁-С₆ спирты, С₂-С₁₀ простые эфиры, С₃-С₆ алкилацетаты, С₃-С₁₀ кетоны, С₅-С₈ алифатические углеводороды, C₁-С₆ хлорированные углеводороды, С₃-C₈ алкилкарбонаты, сульфолан, диметилсульфоксид, толуол, хлорбензол и их комбинации.

17. Способ по п. 16, в котором реакционная смесь, содержащая соединение формулы (IVb), дополнительно содержит слабое основание, выбранное из группы, включающей бикарбонат натрия, бикарбонат калия, дигидрофосфат калия, гидрофосфат дикалия, третичный амин, или их смесь.

18. Способ по п. 16 или 17, в котором реакционная смесь, содержащая соединение формулы (IVb) и органический растворитель, дополнительно содержит осушитель, выбранный из группы, включающей молекулярные сита, хлорид кальция, сульфат магния, сульфат натрия, активированный уголь или их комбинацию.

19. Способ по любому из пп. 16-18, в котором реакционную смесь, содержащую соединение формулы (IVb) и органический растворитель, нагревают до температуры приблизительно от 20°С до приблизительно 100°С.

20. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором при нагревании соединения формулы (IV) образуется смесь продукта, содержащая соединение формулы (I), и способ дополнительно включает фильтрацию смеси продукта для образования фракции твердых веществ и фильтрата, содержащего соединение формулы (I).

21. Способ по п. 20, в котором соединение формулы (I) восстанавливают из фильтрата смеси продукта, и очищают промыванием растворителем, посредством перекристаллизации или хроматографическим методом.

22. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором соединение формулы (I) представляет собой хлорид 1-[2-(9(Z)-октадеценоилокси)этил]-2-(8(Z)-гептадеценил)-3-(2-гидроксиэтил)имидазолиния (DOTIM):

23. Способ получения соединения формулы (I)

в которой R представляет собой неразветвленную, алифатическую, насыщенную или ненасыщенную гидрокарбильную группу с 11-29 атомами углерода, способ включает в себя:

нагревание соединения формулы (IV) в реакционной смеси, содержащей органический растворитель и основание с получением соединения формулы (I)

в которой R имеет значение, определенное выше для формулы (I) и X означает Cl, Br или I.

24. Способ по п. 23, дополнительно включающий промывание соединения формулы (IVa), в котором X не является Cl, водным раствором хлорида натрия с получением соединения формулы (IVb), и реакционная смесь содержит соединение формулы IV(b)

25. Способ по п. 23 или 24, в котором основание является слабым основанием, выбранным из бикарбоната натрия, бикарбоната калия, дигидрофосфата калия, гидрофосфата дикалия, третичного амина или их смеси.