用于制备羟基吡啶硫酮盐颗粒的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备亚微米粒径羟基吡啶硫酮盐颗粒的方法，其中包括，在能够产生粉碎力的湍流反应器中，将羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐与水溶性多价金属盐进行反应，所述反应可生成亚微米粒径的羟基吡啶硫酮盐颗粒。本发明专利技术还涉及由上述方法制成的颗粒、以及使用这些颗粒制成的产品，如洗发剂、皂和皮肤护理药剂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种制备羟基吡啶硫酮盐颗粒的方法，更具体地涉及一种在加压、湍流条件下制备羟基吡啶硫酮盐的亚微米颗粒的方法。本专利技术还涉及通过该方法制成的颗粒，以及用该方法生产的颗粒所制造的产品。已知羟基吡啶硫酮的多价金属盐(也称作1-羟基-2-吡啶硫酮、2-吡啶硫酚-1-氧化物、2-吡啶硫酮、2-巯基吡啶-N-氧化物、吡啶硫酮、和吡啶硫酮-N-氧化物)是有效的生物杀伤剂，因此在涂料和个人护理产品，如去头皮屑洗发剂中广泛用作杀真菌剂和杀细菌剂。羟基吡啶硫酮的多价金属盐在水中仅微溶，包括羟基吡啶硫酮镁、羟基吡啶硫酮钡、羟基吡啶硫酮锶、羟基吡啶硫酮铜、羟基吡啶硫酮锌、羟基吡啶硫酮镉和羟基吡啶硫酮锆。最广泛使用的二价羟基吡啶硫酮盐为羟基吡啶硫酮锌和羟基吡啶硫酮铜。羟基吡啶硫酮锌和羟基吡啶硫酮铜可用作对格兰氏阳性和阴性细菌、真菌和酵母菌有活性的抗菌剂。羟基吡啶硫酮锌可在洗发剂中用作去头皮屑组分，而羟基吡啶硫酮锌和/或羟基吡啶硫酮铜的工业级悬浮液可在涂料和聚合物中用作防腐剂和防垢剂。多价羟基吡啶硫酮盐的合成描述于美国专利2809971(Berstein等人)。公开了类似化合物及其制备方法的其它专利包括美国专利2786847、3589999、3590035、3773770。用于制备不溶性多价羟基吡啶硫酮盐的已知方法会产生平均粒径大于2微米的大固体颗粒。但较小颗粒的羟基吡啶硫酮盐(即，小于1微米或亚微米)通常是理想的，因为它们更易形成悬浮液并提供较大表面积，从而可增强其生物杀伤活性。此外，较小的颗粒，尤其是低亚微米范围的颗粒(如，低于约0.2微米)对光是透明的，因此可用于生产“透明”产品，如目前市场上流行的透明洗发剂和皂。较小的羟基吡啶硫酮盐颗粒一般是通过将常规法所得较大颗粒或晶体进行单独的机械处理步骤(如研磨或粉碎)来生产。例如，欧洲专利70046描述了使用有机溶剂来制备羟基吡啶硫酮锌。该方法所生产的羟基吡啶硫酮锌大颗粒易于通过过滤而分离。采用单独的、任选的研磨步骤来研磨大晶体，这样可得到较小尺寸的羟基吡啶硫酮锌颗粒。作为另一例子，美国专利4670430描述了一种通过研磨较大羟基吡啶硫酮锌颗粒，来制备中值粒径约0.2微米的羟基吡啶硫酮锌的方法。目前，没有一种能够生产亚微米粒径范围的羟基吡啶硫酮盐的单步骤方法。如已有技术所述将较大颗粒研磨成较小颗粒的单独步骤一般会明显损失有用产品，因此在设备、时间和所需能量上成本较高。因此，本领域需要一种能够制备亚微米粒径范围的羟基吡啶硫酮盐颗粒的方法，该方法无需单独的机械粉碎或研磨步骤。本专利技术能够满足这种要求。一方面，本专利技术涉及一种用于制备亚微米粒径羟基吡啶硫酮盐颗粒的方法，其中包括，在能够产生粉碎力的加压湍流反应器中，将羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐与水溶性多价金属盐进行反应，该反应生成亚微米粒径的羟基吡啶硫酮盐颗粒。另一方面，本专利技术涉及一种用于制备亚微米粒径羟基吡啶硫酮锌颗粒的方法，其中包括，在能够产生粉碎力的湍流反应器中，将该湍流反应器保持在约18000-23000psi的压力和约0-23℃的温度下，将羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐与选自硫酸锌、氯化锌、乙酸锌及其混合物的水溶性锌盐进行反应，该反应生成亚微米粒径的羟基吡啶硫酮锌颗粒。另一方面，本专利技术涉及通过上述方法制成的颗粒，以及使用由本专利技术方法制成的颗粒而生产的产品。这些以及其它的方面在阅读了以下对本专利技术的详细描述之后会变得显然。现已令人惊奇地发现，按照本专利技术，提供了一种针对在单个操作中有效生产亚微米粒径羟基吡啶硫酮盐颗粒的问题的解决措施。本专利技术是这样解决该问题的，即在能够产生粉碎力的加压湍流反应器中，将羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐与水溶性多价金属盐进行反应。加压湍流反应器所生产的粉碎力能够有效地生成亚微米粒径的羟基吡啶硫酮盐颗粒，而无需单独的机械研磨或粉碎步骤。通过本专利技术方法制成的亚微米羟基吡啶硫酮盐颗粒具有窄、均匀的粒径分布，而且由于亚微米颗粒分布所提供的大表面积而具有优异的表面沉积性能。这种大表面积可提高洗发剂的生物杀伤效力。此外，按照本专利技术制成的亚微米颗粒在结合其它化合物时更易形成悬浮液，而且如此形成的悬浮液具有较高的抗颗粒沉降的物理稳定性。在本文中，术语“羟基吡啶硫酮的水溶性盐”或“水溶性羟基吡啶硫酮盐”包括，其中硫酚基团的氢原子被一价阳离子所取代的那些羟基吡啶硫酮盐。术语“水溶性多价金属盐”是指其中阳离子的电荷为+2或更高的那些盐。术语“高压”和/或“加压的”在本文中是指大于约1个大气压的任何压力。术语“湍流的”和“湍流”是指流体非平稳流动，其中流体在给定点的速率大小和方向都是无规变化的。术语“流动反应器”是指操作包含反应物、产物、反应介质或其混合物流体的设备。术语“粉碎力”在本文中是指能够在湍流条件下影响粒径减小的各种力，如剪切力、冲击力、空化力(cavitation forces)、声波力(sonication forces)或这些力的组合。术语“亚微米”在本文中是指小于1微米(μm)的任何尺寸。亚微米颗粒的优选范围为约0.01-0.99微米。术语“羟基吡啶硫酮盐的颗粒”和“羟基吡啶硫酮盐颗粒”在本文中是指形成沉淀并且基本上不溶或微溶于周围介质的那些羟基吡啶硫酮盐。按照本专利技术的方法，在能够产生粉碎力的加压湍流反应器中，将羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐与所选的多价金属盐进行反应。流动反应器中的压力和湍流下产生的这种粉碎力能够有效地将通过该反应生成的羟基吡啶硫酮盐颗粒在其形成时降低至亚微米尺寸。酸形式的羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐可用于该反应。有用的水溶性羟基吡啶硫酮盐优选包括铵离子或碱金属离子。因此，水溶性羟基吡啶硫酮盐的例子包括羟基吡啶硫酮钠、羟基吡啶硫酮钾、羟基吡啶硫酮锂、羟基吡啶硫酮铵及其混合物。本专利技术最优选的水溶性羟基吡啶硫酮盐为钠盐(即，羟基吡啶硫酮钠)。羟基吡啶硫酮或水溶性羟基吡啶硫酮盐的量可在较宽的范围内变化，可以认为，本领域普通技术人员能够根据反应的化学计量以及必须产生的亚微米羟基吡啶硫酮盐颗粒的所需量来确定用量。羟基吡啶硫酮或水溶性羟基吡啶硫酮盐的优选量为反应混合物总重的约3-52％重量。可用于本专利技术方法的水溶性多价金属盐的例子包括锌盐、锡盐、镉盐、铜盐、锆盐、镁盐、铝盐等。也可使用这些盐的混合物。可用于这些金属的抗衡离子包括硝酸根、乙酸根、硫酸根、卤离子或其混合形式。优选的水溶性多价金属盐包括氯化锌(ZnCl2)、氯化铜(CuCl2)、乙酸锌(ZnO2CCH3)和硫酸锌(ZnSO4)。水溶性多价金属盐的量可根据用于该反应的羟基吡啶硫酮或水溶性羟基吡啶硫酮盐的量变化。羟基吡啶硫酮或水溶性羟基吡啶硫酮盐与水溶性多价金属盐的摩尔比一般为约1∶2-1∶8。优选使用稍微化学计量过量(如，水溶性多价金属盐超过羟基吡啶硫酮或水溶性羟基吡啶硫酮盐5％重量)以保证完全反应。可用于该反应的介质包括含水介质，如水、或水与一种或多种有机溶剂的混合物。有用的有机溶剂包括醇，如甲醇、乙醇；胺，如二乙醇胺；醚；酯等。可在沉淀反应过程中向反应物中加入其它物质，如分散剂以防止羟基吡啶硫酮盐颗粒聚集。此外，该分散剂也可在反应完成时加入以防止颗粒聚集。优选该分散剂是聚合烷基萘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备亚微米粒径羟基吡啶硫酮盐颗粒的方法，其特征在于，在能够产生粉碎力的加压湍流反应器中，将羟基吡啶硫酮或羟基吡啶硫酮的水溶性盐与水溶性多价金属盐进行反应，所述反应可生成亚微米粒径的羟基吡啶硫酮盐颗粒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GA波尔森，RH杜马斯，R哈尼，
申请(专利权)人：阿奇化工公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]