双子季铵盐及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种双子季铵盐，其结构如式(1)所示，其中：n1＝4、6或8；n2＝2、3、4或6；n3＝11、13或15；m＝4、5、6、7、8、9或10；X

【技术实现步骤摘要】
双子季铵盐及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及抗菌剂领域，特别是涉及一种双子季铵盐及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高，目前自然界存在大量的微生物，有的微生物对生命体有着极大的危害，影响健康甚至危及生命。对于一些生活中常接触的材料，微生物的存在也会引起材料的腐败和变质，由此具有抗菌功能的产品越来越受到关注。
[0003]在这些抗菌材料中，季铵盐具有抗菌性强、广谱抗菌与简便易得的特点，在医疗、水处理以及食品处理中应用广泛。季铵盐化合物是一种阳离子表面活性剂的代表，季铵盐化合物能吸附带负电荷的细菌，具有良好的杀菌作用。但是传统的季铵盐类在长期使用中普遍存在易洗脱、易挥发、不易加工以及化学稳定性差等缺点，因此有研究者提出双季铵盐化合物。
[0004]传统方法公开了一种四酯基型双子季铵盐的皮革杀菌防霉剂及其制备工艺，然而其杀菌防霉效果较为一般，并且制备方法非常复杂。还有传统方法公开了一种含有双子季铵盐的表面活性剂组合物，其包含0.2％
‑
25％的双子季铵盐化合物、2％
‑
45％的表面活性剂和余量的溶剂，但是这种含有双子季铵盐的表面活性剂组合物仅具有表面活性作用，基本上不具备抗菌能力。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供了一种双子季铵盐，其将两个疏水碳氢链、两个季铵极性头基和高电荷密度的联接基团整合到一个分子中，利用高电荷密度和长疏水碳链的协同作用使化合物起到优越的抗菌效果。<br/>[0006]本专利技术通过如下技术方案实现。
[0007]一种双子季铵盐，其结构如式(1)所示：
[0008][0009]其中：
[0010]n1＝4、6或8；n2＝2、3、4或6；n3＝11、13或15；
[0011]m＝4、5、6、7、8、9或10；
[0012]X
‑1和X
‑2分别独立地选自Cl
‑
或Br
‑
。
[0013]在其中一个实施例中，所述双子季铵盐的分子量为3500～4500。
[0014]本专利技术还提供如上所述的双子季铵盐在制备抗菌剂中的应用。
[0015]本专利技术还提供一种如上所述的双子季铵盐的制备方法，包括如下步骤：
[0016]将N,N,N',N'
‑
四甲基烷基胺与二卤代烷烃进行聚合反应，制备季铵盐前体聚合物；所述二卤代烷烃的结构式为所述季铵盐前体聚合物的结构如式(2)所示：
[0017][0018]将所述季铵盐前体聚合物与单卤代直链烷烃进行封端反应，制备所述双子季铵盐；所述单卤代直链烷烃的结构式为盐；所述单卤代直链烷烃的结构式为
[0019]其中，n1、n2、n3与m的定义与如上所述一致。
[0020]在其中一个实施例中，聚合反应的温度为70摄氏度～80摄氏度；聚合反应的时间为3小时～5小时。
[0021]在其中一个实施例中，所述N,N,N',N'
‑
四甲基烷基胺与所述二卤代烷烃的摩尔比为(1～2):1。
[0022]在其中一个实施例中，聚合反应在醇类溶剂中进行。
[0023]在其中一个实施例中，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇与异丙醇中的一种或多种。
[0024]在其中一个实施例中，所述醇类溶剂的质量为所述N,N,N',N'
‑
四甲基烷基胺与所述二卤代烷烃的质量之和的2倍～3倍。
[0025]在其中一个实施例中，封端反应的温度为70摄氏度～80摄氏度；封端反应的时间为2小时～3小时。
[0026]与现有技术相比较，本专利技术的双子季铵盐具有如下有益效果：
[0027]本专利技术所述的双子季铵盐聚合物通过将两个疏水碳氢链、两个季铵极性头基和高电荷密度的联接基团整合到一个分子中，其富含阳离子键的联接基团具有极高的电荷密度，能够增强它在细菌膜上的吸附能力，改变细胞壁的渗透性，与长疏水碳链的协同作用起到更好的抗菌作用。
[0028]进一步地，本专利技术所述的双子季铵盐所需制备工艺简单，应用前景广阔。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1制得抗菌剂的红外表征图；
[0030]图2为本专利技术实施例1制得抗菌剂的不同浓度抑菌效果图。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关实施例对本专利技术进行更全面的描述。实施
例中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
[0033]本专利技术中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。
[0034]当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
[0035]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0036]本专利技术提供了一种双子季铵盐，其结构如式(1)所示：
[0037][0038]其中：
[0039]n1＝4、6或8；n2＝2、3、4或6；n3＝11、13或15；
[0040]m＝4、5、6、7、8、9或10；
[0041]X
‑1和X
‑2分别独立地选自Cl
‑
或Br
‑
。
[0042]本专利技术提供的双子季铵盐化合物采用一个联接基或称链桥将两个传统的季铵盐分子联接起来。它不仅拥有更强的表面活性，而且分子中有两个带正电荷的N
+
，更有利于杀菌剂分子在细菌表面的吸附，从而改变细胞壁的渗透性，使菌体破裂。本专利技术提供的双子季铵盐化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双子季铵盐，其特征在于，其结构如式(1)所示：其中：n1＝4、6或8；n2＝2、3、4或6；n3＝11、13或15；m＝4、5、6、7、8、9或10；X
‑1和X
‑2分别独立地选自Cl
‑
或Br
‑
。2.根据权利要求1所述的双子季铵盐，其特征在于，所述双子季铵盐的分子量为3500～4500。3.权利要求1～2任一项所述的双子季铵盐在制备抗菌剂中的应用。4.一种权利要求1～2任一项所述的双子季铵盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将N,N,N',N'
‑
四甲基烷基胺与二卤代烷烃进行聚合反应，制备季铵盐前体聚合物；所述二卤代烷烃的结构式为所述季铵盐前体聚合物的结构如式(2)所示：将所述季铵盐前体聚合物与单卤代直链烷烃进行封端反应，制备所述双子季铵盐；所述单卤代直链烷烃的结构式为述单卤代直链烷烃的结构式为其中，n1、n2、n3与m的定义与权...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢智慧，刘琦，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：