一种抗菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗菌剂及其制备方法，该方法包括以下步骤：a.将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物、马来酸酐、溶剂加入反应容器中，搅拌并通入氮气，将温度升高至35‑60℃，加入引发剂，反应5‑12h，再升温至50‑70℃，继续反应1‑2h，冷却，分离提纯，得到产物A，其中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物与马来酸酐的摩尔比为(1‑14)：(6‑19)；b.将步骤a中的产物A、氨丙基POSS溶于甲苯中，在80‑95℃下反应20‑30h后分离提纯，得到产物B，其中，所述氨丙基POSS与产物A摩尔比为(1.0‑1.08)：1；c.将步骤b中的产物B置于次氯酸钠或次溴酸钠中，于室温静止反应1‑2h，过滤、烘干，即得抗菌剂。该抗菌剂具有长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗菌剂
，更具体地，本专利技术涉及一种具有长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性的抗菌剂及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，人们对赖以生存的环境质量和卫生水平提出了更高的要求。与此同时，各种致病微生物在自然界分布广泛，并在一定条件下生长、繁殖、甚至变异，不仅会引起材料的腐蚀、分解，还威胁着人类的健康。因而，能够对健康有所保障的抗菌产品越来越受到人们的青睐。抗菌是指具有抑制和杀灭细菌等微生物的作用，包括杀菌、抑菌、灭菌、消毒、防霉、防腐等作用。抗菌产品的主要核心物质是抗菌剂，抗菌剂是微生物及其敏感的物质，极少量即可起到抑制微生物生长和杀死微生物的作用。抗菌剂通常分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。无机抗菌剂具有安全性高、耐热性好、持久性好等优点，但具有抗菌迟效性的缺点，常见无机抗菌剂有硝酸银、氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等；有机抗菌剂具有短期的抗菌性高，但其耐热性和耐久性差，且易水解，常见有机抗菌剂有季铵盐、双呱类、酚类、咪唑类、噻唑类、酰基苯胺、异噻唑酮衍生物等；天然抗菌剂主要来自天然植物的提取，如甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵等，使用简便，但抗菌作用有限，耐热性较差，杀菌率低，不能广谱长效使用且数量很少。由此可见，上述的单一型的抗菌剂很难满足现有市场对抗菌剂的需求，因而很难实现真正意义上的光谱抗菌剂。因此，研发与制备长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性的抗菌剂对人类社会发展具有非常重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性的抗菌剂及其制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种抗菌剂，所述抗菌剂为式(Ⅰ)所述结构的化合物：其中，式(Ⅰ)中，R为C4-C16烷基或苄基；R1为Cl或Br；X为Cl或Br；m为20-120，n为25-100。本专利技术的另一目的在于提供所述的抗菌剂的方法，包括以下步骤：a.将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物、马来酸酐、溶剂加入反应容器中，搅拌并通入氮气，将温度升高至35-60℃，加入引发剂，反应5-12h，再升温至50-70℃，继续反应1-2h，冷却，分离提纯，得到产物A，其中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物与马来酸酐的摩尔比为(1-14)：(6-19)；b.将步骤a中的产物A、氨丙基POSS溶于甲苯中，在80-95℃下反应20-30h后分离提纯，得到产物B，其中，所述氨丙基POSS与产物A摩尔比为(1.0-1.08)：1；c.将步骤b中的产物B置于次氯酸钠或次溴酸钠中，于室温静止反应1-2h，过滤、烘干，即得抗菌剂。在一种实施方式中，步骤a中，所述将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯苄基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯丁基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯十六烷基溴化铵或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯十二烷基溴化铵。在一种实施方式中，步骤a中，所述溶剂为水、1，4-二环氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种或两种。在一种实施方式中，步骤a中，所述溶剂为1，4-二环氧六环和N，N-二甲基甲酰胺。在一种实施方式中，所述1，4-二环氧六环和N，N-二甲基甲酰胺的体积比为(1-2)：1。在一种实施方式中，所述步骤a中，所述引发剂为为过硫酸铵和/或偶氮二异丁腈。在一种实施方式中，所述过硫酸铵和偶氮二异丁腈的摩尔比为1：1。在一种实施方式中，所述产物B为式(Ⅱ)述结构的化合物：其中，式(Ⅰ)中，R为C4-C16烷基或苄基；X为Cl或Br；m为20-120，n为25-100。本专利技术又一目的在于提供所述的抗菌剂在塑料、涂料、织物、纸张、橡胶、树脂、木材、建材或者水处理领域中的应用。本专利技术相对于现有技术，具有以下优点：1.本专利技术的抗菌剂属于高分子抗菌剂，具有绿色环保，对皮肤没有刺激性，且提高了抗菌剂的使用效率。2.本专利技术的抗菌剂上具有与基体反应的活性基团，可制备持久的抗菌产品。3.本专利技术的抗菌剂上引入氨丙基POSS，可以利用POSS基团的特性，提高抗菌剂的耐热性，同时也可以在次氯酸钠或次溴酸钠中进一步反应生成卤胺类抗菌剂，提高抗菌剂的抗菌效果，实现长效、高效、耐热、广谱、生物安全性的目的。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显指单数形式。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种抗菌剂，所述抗菌剂为式(Ⅰ)所述结构的化合物：其中，式(Ⅰ)中，R为C4-C16烷基或苄基；R1为Cl或Br；X为Cl或Br；m为20-120，n为25-100。本专利技术的另一目的在于提供所述的抗菌剂的方法，包括以下步骤：a.将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物、马来酸酐、溶剂加入反应容器中，搅拌并通入氮气，将温度升高至35-60℃，加入引发剂，反应5-12h，再升温至50-70℃，继续反应1-2h，冷却，分离提纯，得到产物A，其中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物与马来酸酐的摩尔比为(1-14)：(6-19)；b.将步骤a中的产物A、氨丙基POSS溶于甲苯中，在80-95℃下反应20-30h后分离提纯，得到产物B，其中，所述氨丙基POSS与产物A摩尔比为(1.0-1.08)：1；c.将步骤b中的产物B置于次氯酸钠或次溴酸钠中，于室温静止反应1-2h，过滤、烘干，即得抗菌剂。本专利技术通过利用季铵盐类抗菌单体与马来酸酐进行共聚反应，并通过在马来酸酐上引入氨基POSS，并使其在次氯酸钠或次溴酸钠中静置反应，引入卤胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌剂，其特征在于，所述抗菌剂为式(Ⅰ)所述结构的化合物：其中，式(Ⅰ)中，R为C4‑C16烷基或苄基；R1为Cl或Br；X为Cl或Br；m为20‑120，n为25‑100。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌剂，其特征在于，所述抗菌剂为式(Ⅰ)所述结构的化合物：其中，式(Ⅰ)中，R为C4-C16烷基或苄基；R1为Cl或Br；X为Cl或Br；m为20-120，n为25-100。2.一种制备权利要求1所述的抗菌剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物、马来酸酐、溶剂加入反应容器中，搅拌并通入氮气，将温度升高至35-60℃，加入引发剂，反应5-12h，再升温至50-70℃，继续反应1-2h，冷却，分离提纯，得到产物A，其中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物与马来酸酐的摩尔比为(1-14)：(6-19)；b.将步骤a中的产物A、氨丙基POSS溶于甲苯中，在80-95℃下反应20-30h后分离提纯，得到产物B，其中，所述氨丙基POSS与产物A摩尔比为(1.0-1.08)：1；c.将步骤b中的产物B置于次氯酸钠或次溴酸钠中，于室温静止反应1-2h，过滤、烘干，即得抗菌剂。3.根据权利要求2所述的一种抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷或苄基卤化物为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯苄基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯丁基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杨，郭聚豪，李继锋，王福泉，王悦，李学军，
申请(专利权)人：吴杨，王坤，王振洲，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23