Procedimiento para la fabricación de líquidos iónicos con la estructura de bromuro de 1,omega-bis-(3-metilimidazolio-1-il)-alcano (omega=1,2,3,4,5,6).

Procedimiento para la fabricación de líquidos iónicos con la estructura de bromuro de 1,

w-bis-(3-metilimidazolio-1-il)-alcano (w = 1, 2, 3, 4, 5, 6).

La presente invención hace referencia a un procedimiento para la fabricación de líquidos iónicos dicatiónicos derivados del imidazolio que comprende las fases de:

(i) añadir una cantidad efectiva de metilimidazol sobre una disolución de 1, ω-dibromoalcano en acetona para síntesis,

(ii) refluir la mezcla obtenida en la fase (i), durante cuatro días para ω = 1, 2 y durante dos días para ω = 3, 4, 5 y 6, con tubo desecante de sílica azul cerrado,

(iii) enfriar la mezcla obtenida en la fase (ii) a -10ºC y separar la sal de imidazolio por decantación de la acetona sobrenadante,

(iv) añadir acetona para síntesis a la sal de imidazolio obtenida en la fase (iii), refluir la mezcla durante aproximadamente 10 minutos, enfriar la mezcla a -10ºC y decantar la acetona sobrenadante,

(v) disolver el producto obtenido en la fase (iv) en etanol y saturar la mezcla por adición de acetona y n-hexano,

(vi) enfriar la mezcla obtenida en la fase (v) a -10ºC, decantar la acetona sobrenadante y desecar la mezcla durante aproximadamente dos horas, obteniendo el compuesto final.

Procedimiento para la fabricación de líquidos iónicos con la estructura de bromuro de l, ro-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -alcano (00=1, 2, 3, 4, 5, 6)

La presente invención se refiere a un procedimiento para obtener líquidos iónicos dicatiónicos derivados del imidazolio.

Antecedentes de la invención Actualmente, algunos de los líquidos iónicos presentes en el mercado son derivados del imidazolio monocatiónicos.

El documento de patente US 20120071661 A 1 hace referencia a diferentes procedimientos para fabricar líquidos iónicos derivados del imidazolio, pero todos ellos son monocatiónicos.

El procedimiento propuesto permite obtener líquidos iónicos dicatiónicos derivados del imidazolio, cuyo valor de presión de vapor permite reducir las características tóxicas e inflamables de los disolventes industriales convencionales basados en líquidos iónicos monocatiónicos.

Sumario de la invención La presente invención hace referencia a un procedimiento para la fabricación de líquidos iónicos dicatiónicos derivados del imidazolio que comprende las siguientes fases:

(i) añadir una cantidad efectiva de metilimidazol sobre una disolución de 1, (0dibromoalcano en acetona para síntesis,

(ii) refluir la mezcla obtenida en la fase (i) , durante cuatro días para (0=1, 2 Y durante dos días para (0= 3, 4, 5 Y 6, con tubo desecante de sílica azul cerrado,

(iii) enfriar la mezcla obtenida en la fase (ii) a -10°C y separar la sal de imidazolio por decantación de la acetona sobrenadante,

(iv) añadir acetona para síntesis a la sal de imidazolio obtenida en la fase (iii) , refluir la mezcla durante aproximadamente 10 minutos, enfriar la mezcla a -10°C y decantar la acetona sobrenadante,

(v) disolver el producto obtenido en la fase (iv) en etanol y saturar la mezcla por adición de acetona y n-hexano,

(vi) enfriar la mezcla obtenida en la fase (v) a -10°C, decantar la acetona sobrenadante y desecar la mezcla durante aproximadamente dos horas, obteniendo el compuesto final,

Siendo las proporciones las siguientes: -Metilimidazol entre un 3, 67% y un 3, 85% l, m-Dibromoalcano en disolución acetónica entre un 2, 44% y un 4, 08% -Acetona para síntesis entre un 53, 72% y un 56, 27%

-Sílica azul entre un 29, 10% y un 30, 48% -Etanol entre un 3, 58% y un 3, 75% -n-Hexano entre un 1, 57% y un 4, 48%

Es también característico de la invención el componente principal, bromuro de l, m-bis (3metilimidazolio-l-il) -alcano, obtenido de acuerdo con el procedimiento antes mencionado, 10 cuya fórmula molecular es:

donde m= 1, 2, 3, 4, 5 Y 6.

Así mismo, es característico de la invención el que el compuesto obtenido de acuerdo con el procedimiento antes mencionado es seleccionado del grupo consistente en:

Bromuro dell, l-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -metano (1, m=I) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.60 (2H, s) , 8.13 (2H, s) , 7.83 (2H, s) , 6.80 (2H, s) , 3.90 (6H, s) . 13C-NMR, 8 (DMSOD6) : 138.2, 124.5, 122.1, 58.0, 36.5. Punto de fusión: 267-268 oC.

Bromuro dell, 2-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -etano (1, m=2) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.28 (2H, s) , 7.76 (4H, s) , 4.77 (4H, s) , 3.85 (3H, s) , 3.84 (3H, s) . 13C-NMR, 8 (DMSO20 D6) : 137.4, 124.0, 122.5, 48.5, 36.3. Punto de fusión: 233 oC.

Bromuro dell, 3-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -propano (1, m=3) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.38 (2H, s) , 7.90 (2H, s) , 7.78 (2H, s) , 4.28 (4H, t, J =5.57 Hz) , 3.87 (3H, s) , 3.86 (3H, s) ,

2.42 (2H, m) . 13C-NMR, 8 (DMSO-D6) : 137.05, 123.86, 122.34, 45.80, 36.14, 29.76. Punto de fusión: 153 oC.

, ~8 H , •

Bromuro del 1, 4-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -butano (1, ro=4) . lH-NMR, () (DMSO-D6) :

9.30 (2H, s) , 7.84 (2H, s) , 7.74 (2H, s) , 4.25 (4H, s) , 3.85 (6H, s) , 1.78 (4H, s) . 13C-NMR, () (DMSO-D6) : 136.82, 123.82, 123.83, 122.50, 48.15, 36.08, 26.26. Punto de fusión: 48-50

Bromuro dell, 5-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -pentano (1, ro=5) . lH-NMR, () (DMSO-D6) :

9.26 (2H, s) , 7.82 (2H, s) , 7.73 (2H, s) , 4.18 (4H, m) , 3.85 (6H, s) , 1.81 (4H, s) , 1.20 (2H, s) . 13C-NMR, () (DMSO-D6) : 136.78, 123.81, 122.49, 48.55, 36.02, 28.85, 22.16. Punto de fusión: 38 oC.

Bromuro dell, 6-Bis- (3-metilimidazolio-l-il) -hexano (1, ro=6) . lH-NMR, () (DMSO-D6) :

9.30 (2H, s) , 7.84 (2H, s) , 7.74 (2H, s) , 4.18 (4H, s) , 3.86 (6H, s) , 1.77 (4H, s) , 1.25 (4H, s) . 13C-NMR, () (DMSO-D6) : 136.71, 123.76, 122.46, 48.77, 36.05, 29.31, 24.99. Punto de fusión: 38°C.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención Aunque la invención se describe en términos de una realización específica preferida, será fácilmente evidente para los expertos en esta técnica que se pueden hacer diversas modificaciones, redisposiciones y reemplazos. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas a la misma.

El procedimiento de obtención del bromuro del 1, 6-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -hexano (1, ro=6) se inicia añadiendo 1, 64 g (0, 02 moles) de metilimidazol, gota a gota, sobre una disolución de 2, 44 g (0, 01 moles) de 1, 6-dibromohexano (2, 44 g; 0, 01 moles) en 20ml de acetona para síntesis. Posteriormente, la mezcla obtenida es refluida durante dos días con tubo desecante de sílica azul cerrado por un globo instalado en lo alto del refrigerante.

La mezcla obtenida es enfriada hasta temperatura ambiente y el matraz que la contiene se retira del aparato de reflujo, se tapa herméticamente y se enfría a -10°C, condiciones en las que se separa la sal de imidazolio 1 (ro=6) por decantación de la acetona sobrenadante. Al producto que se obtiene se le añaden 10 mI de acetona para síntesis y es refluido de nuevo otros 10 minutos. Luego se retira del aparato de reflujo, se tapa herméticamente, se vuelve a enfriar a -10°C y se decanta la acetona sobrenadante.

El residuo que se obtiene se disuelve en 2 mI de etanol absoluto y se lleva a saturación por

adición de 0, 5 mI de acetona y 3 mI de n-hexano. Por último, se tapa herméticamente, se enfría a -10°C, se decanta y se deseca dos horas en estufa de vacío a 40 oC y 3 mm Hg,

obteniéndose finalmente bromuro del 1, 6-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -hexano (1, ro=6) .

1. Procedimiento para la fabricación de líquidos iónicos dicatiónicos derivados del imidazolio que comprende las siguientes fases:

(i) añadir una cantidad efectiva de metilimidazol sobre una disolución de 1, ro-dibromoalcano en acetona para síntesis,

(ii) refluir la mezcla obtenida en la fase (i) , durante cuatro días para ro=1, 2 y durante dos días para ro= 3, 4, 5 Y 6, con tubo desecante de sílica azul cerrado,

(iii) enfriar la mezcla obtenida en la fase (ii) a -10°C y separar la sal de imidazolio por decantación de la acetona sobrenadante,

(iv) añadir acetona para síntesis a la sal de imidazolio obtenida en la fase (iii) , refluir la mezcla durante aproximadamente 10 minutos, enfriar la mezcla a -10°C y decantar la acetona sobrenadante,

(v) disolver el producto obtenido en la fase (iv) en etanol y saturar la mezcla por adición de acetona y n-hexano,

(vi) enfriar la mezcla obtenida en la fase (v) a -10°C, decantar la acetona sobrenadante y desecar la mezcla durante aproximadamente dos horas, obteniendo el compuesto final, Siendo las proporciones las siguientes: Metilimidazol entre un 3, 67% y un 3, 85% 1, ro-Dibromoalcano en disolución acetónica entre un 2, 44% y un 4, 08% Acetona para síntesis entre un 53, 72% y un 56, 27% Sílica azul entre un 29, 10% y un 30, 48% Etanol entre un 3, 58% y un 3, 75%

n-Hexano entre un 1, 57% y un 4, 48.

2. Producto obtenido de acuerdo con el procedimiento antes mencionado caracterizado porque el componente principal es bromuro de 1, ro-bis (3-metilimidazolio-1-il) -alcano de fórmula molecular: donde m= 1, 2, 3, 4, 5 Y 6.

3. Un compuesto obtenido según el procedimiento de la reivindicación 1 seleccionado del grupo consistente en:

Bromuro dell, l-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -metano (1, m=I) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.60 (2H, s) , 8.13 (2H, s) , 7.83 (2H, s) , 6.80 (2H, s) , 3.90 (6H, s) .

13. NMR, 8 (DMSO-D6) : 138.2, 124.5, 122.1, 58.0, 36.5. Punto de fusion.

26. 268 oC.

Bromuro dell, 2-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -etano (1, m=2) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) : 9.28 (2H, s) , 7.76 (4H, s) , 4.77 (4H, s) , 3.85 (3H, s) , 3.84 (3H, s) .

13. NMR, 8 (DMSO-D6) : 137.4, 124.0, 122.5, 48.5, 36.3. Punto de fusion: 233 oC.

Bromuro dell, 3-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -propano (1, m=3) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.38 (2H, s) , 7.90 (2H, s) , 7.78 (2H, s) , 4.28 (4H, t, J =5.57 Hz) , 3.87 (3H, s) , 3.86 (3H, s) ,

2.42 (2H, m) .

13. NMR, 8 (DMSO-D6) : 137.05, 123.86, 122.34, 45.80, 36.14, 29.76. Punto de fusion: 153 oC.

Bromuro dell, 4-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -butano (1, ro=4) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) : 9.30 (2H, s) , 7.84 (2H, s) , 7.74 (2H, s) , 4.25 (4H, s) , 3.85 (6H, s) , 1.78 (4H, s) .

13. NMR, 8 (DMSO-D6) : 136.82, 123.82, 123.83, 122.50, 48.15, 36.08, 26.26. Punto de fusion.

4. 50 oC.

Bromuro dell, 5-bis- (3-metilimidazolio-l-il) -pentano (1, m=5) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.26 (2H, s) , 7.82 (2H, s) , 7.73 (2H, s) , 4.18 (4H, m) , 3.85 (6H, s) , 1.81 (4H, s) , 1.20 (2H, s) .

13. NMR, 8 (DMSO-D6) : 136.78, 123.81, 122.49, 48.55, 36.02, 28.85, 22.16. Punto de fusion: 38 oC.

Bromuro del 1 , 6-Bis- (3-metilimidazolio-l-il) -hexano (1, m=6) . lH-NMR, 8 (DMSO-D6) :

9.30 (2H, s) , 7.84 (2H, s) , 7.74 (2H, s) , 4.18 (4H, s) , 3.86 (6H, s) , 1.77 (4H, s) , 1.25 (4H, s) .

13. NMR, 8 (DMSO-D6) : 136.71, 123.76, 122.46, 48.77, 36.05, 29.31, 24.99. Punto de fusion: 38°C.