一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物、制备方法及应用。将环氧氯丙烷与季戊四醇在氢氧化钠为催化剂的条件下进行反应，得到一种季铵化试剂TMPT；将季铵化试剂TMPT和4‑(二乙氨基)水杨醛进行反应得到季铵化4‑(二乙氨基)水杨醛后，再将季铵化4‑(二乙氨基)水杨醛和丝胺酸进行反应，得到季铵化的氨基酸希夫碱配体，采用金属盐与配体进行配位化合，得到季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物。本发明专利技术提供的季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物，不仅具有较好的水溶性，而且能显著提高双氧水的漂白能力，可用于低温双氧水漂白织物。

Quaternary ammonium amino acid Schiff base metal complex, preparation method and application thereof

The invention discloses a quaternary ammonium amino acid Schiff base metal complex, a preparation method and an application thereof. The propane and pentaerythritol epoxy chlorine in sodium hydroxide as catalyst under the condition of reaction, a quaternized TMPT; quaternary ammonium reagent TMPT and 4 (two diethylamino) salicylaldehyde were obtained by the reaction of quaternary ammonium 4 (two diethylamino) salicylaldehyde, then Ji An 4 (two diethylamino) salicylaldehyde and serine was obtained amino acid Schiff base ligand quaternization, using metal salt and ligand coordination compounds, obtain the amino acid Schiff base metal complexes with quaternary ammonium. The quaternary ammonium amino acid Schiff base metal complex provided by the invention not only has good water solubility, but also can obviously improve the bleaching capacity of hydrogen peroxide and can be used for low-temperature hydrogen peroxide bleaching fabrics.

【技术实现步骤摘要】
一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物、制备方法及应用
本专利技术涉及纺织印染助剂合成
，具体涉及一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物、制备方法及其应用。
技术介绍
目前织物漂白通常是在高温强碱条件下进行，导致大量的水和能源被浪费，越来越不符合建设节约环保型社会的要求。因此，双氧水低温漂白技术受到了广泛的关注。生物酶催化反应具有高效性、专一性及条件温和的特点，在纸浆漂白工业中已有较多的研究。但是生物酶来源有限，因此采用与生物酶功能相仿或者相似的模拟酶来进行漂白是解决这一问题有效方法。金属卟啉配合物、金属酞菁配合物、铜胺配合物、大环多胺金属配合物等仿酶金属配合物在这个领域有较好的发展前景。但是，各种催化剂在这一领域都存在相应的缺点，比如，金属酞菁配合物水溶性差，大环多胺金属配合物漂白后的织物再经染色后，隔一段时间会存在大规模的脱色。氨基酸希夫碱配合物大都具有生物活性，在仿酶催化领域发挥着重要的作用，但是这类配合物存在着毒性高，水溶性低等问题点，不利于他们的推广使用。因此寻找一种既能使配合物毒性降低又具有较好水溶性，同时还保持较高催化活性的配合物，是这一领域的研究重点。目前在这一领域，主要还是采用磺化、羧化或者在母体化合物中引入亲水基团等方法，以提高水溶性、降低毒性。而季铵化改性尤其使用一些毒性较低的季铵化试剂进行季铵化改性，不仅可以提高水溶性而且可以有效降低毒性。因此，寻找一种较高活性的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物对棉织物低温漂白具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有仿酶催化织物漂白技术中所存在的不足，提供一种低毒性、水溶性好，能够在低温条件下催化双氧水漂白织物的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物及其制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物及其制备方法，包括如下步骤：（1）在装有搅拌器、冷凝回流管和温度计的反应容器中，按质量比1:0.4～0.5，将季戊四醇与氢氧化钠加入到反应容器中，再加入季戊四醇质量3～5倍的N,N-二甲基甲酰胺溶剂，在氮气保护、温度为60～75℃的条件下，按季戊四醇与环氧氯丙烷的质量比为1:2.8～3.1，在1～2h内逐滴加入环氧氯丙烷；滴加完成后反应20～24h，除去溶剂，得到季胺化试剂TMPT；（2）按质量比1:1.5～1.9:3～4，将季铵化试剂TMPT、4-(二乙氨基)水杨醛和质量百分比浓度为50%的乙醇溶剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，开启搅拌，在氮气保护、温度为60～75℃的条件下，反应9～12h；再经冷却，除去溶剂，真空干燥，得到季铵化的4-(二乙氨基)水杨醛；（3）按质量比1:0.3～0.5:2～3，将季铵化4-(二乙氨基)水杨醛、丝氨酸及质量百分比浓度为50%的乙醇加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，在温度为70～80℃的条件下，反应4～5h，得到季铵化的氨基酸希夫碱配体；（4）按质量比1:0.7～0.8:5～6，将季铵化的氨基酸希夫碱配体、金属盐和质量百分比浓度为50%的乙醇加入到装有搅拌器、温度计、冷凝回流装置的反应容器中，在温度为25～30℃的条件下保温8～12h后，再在温度为70～75℃的条件下保温4～5h，将得到的产物真空干燥，得到一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物。其中所述的金属盐为四水合乙酸锰、乙酸铜、六水合三氯化铁中的一种。本专利技术技术方案还包括上述制备方法得到的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物，以及所述的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物在催化双氧水漂白棉、麻、丝织物中的应用。在本专利技术技术方案中，制备季铵化氨基酸希夫碱金属配合物各步骤的合成反应式如下：季铵化试剂的合成：；季铵化4-(二乙氨基)水杨醛的合成：。本专利技术技术方案中，季铵化4-(二乙氨基)水杨醛与丝氨酸反应，得到的季铵化氨基酸希夫碱配体的结构式为：；本专利技术技术方案得到的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物的结构通式为：；其中，M为Cu、Fe、Mn元素中的一种。本专利技术采用季戊四醇与环氧氯丙烷反应，得到活性较高、毒性较低的季铵化试剂，再将季铵化试剂与4-（二乙氨基）水杨醛进行反应，得到季铵化（二乙氨基）水杨醛，与丝氨酸缩合得到季铵化氨基酸希夫碱配体；再将季铵化氨基酸希夫碱配体与金属盐进行配位，得到季铵化氨基酸希夫碱金属配合物。本专利技术提供的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物，其应用于对棉、麻、丝织物进行漂白处理的原理是：利用希夫碱金属配合物能有效催化过氧化物的分解，提高过氧化物在较低温度下对织物的漂白能力，且季铵化阳离子基团又容易吸附到带有负电荷的纤维表面，使季铵化氨基酸希夫碱金属配合物能在织物表面催化更多的双氧水分解，提高漂白效果。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术利用季戊四醇和环氧氯丙烷为原料反应得到的季铵化试剂，是一种毒性低，活性较强，水溶性较好的季铵化试剂，相对于传统的硫酸二甲酯，氯化苄，卤代烷烃等试剂在环保方面更有优势。2、本专利技术合成的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物水溶性较好，且能有效提高过氧化物低温漂白能力，相对于传统的氧漂工艺，在节能减排方面具有较好的应用前景。附图说明图1为实施例1中季铵化氨基酸希夫碱金属配合物的红外谱图；图2为实施例2中季铵化氨基酸希夫碱金属配合物的红外谱图；图3为实施例3中季铵化氨基酸希夫碱金属配合物的红外谱图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案作进一步的阐述。实施例1本实施例提供的一种季铵化氨基酸希夫碱金属配合物，其制备方法包括如下步骤：1、在装有搅拌器、冷凝回流管和温度计的反应容器中，加入13.6g季戊四醇和5.5g氢氧化钠，再加入40.8gN,N-二甲基甲酰胺溶剂，加热到60℃,在氮气的保护下，在1～2h内逐滴滴加环氧氯丙烷38.1g，滴加完后反应20h，减压蒸馏除去溶剂，干燥，得到季铵化试剂TMPT。2、将季铵化试剂TMPT5.1g、4-(二乙氨基)水杨醛7.7g和15.3g质量百分比浓度为50%的乙醇，加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的容器中，在氮气保护下，开启搅拌加热至60℃，反应9h，冷却，除去溶剂，真空干燥，得到季铵化的4-(二乙氨基)水杨醛。3、将季铵化的4-(二乙氨基)水杨醛12.8g、4.2g丝氨酸和25.6g质量百分比浓度为50%乙醇加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，加热到70℃，反应4h，得到季铵化的氨基酸席夫碱配体。4、将季铵化的氨基酸希夫碱配体13.8g和四水乙酸锰9.8g加入到装有搅拌器、温度计、冷凝回流装置的反应容器中，再加入69g质量浓度为50%的乙醇，在25℃的条件下保温8h，然后在70℃加热搅拌4h，得到的溶液在高真空中浓缩结晶，得到季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物。参见附图1，它是本实施例提供的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物红外谱图。图中3433cm-1处为羟基的吸收峰，2923cm-1处为CH3-的伸缩振动峰，1242cm-1处为-CH2-面外摇摆振动，1632cm-1处为C=N伸缩振动峰，1407cm-1、975cm-1处出现了季铵盐的特征吸收峰，分别为C-N键伸缩振动的强吸收峰和中强吸收峰，表明测试结果与季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物的结构相吻合。将本实施例制备的季铵化氨基酸希夫碱金属配合物应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在装有搅拌器、冷凝回流管和温度计的反应容器中，按质量比1:0.4～0.5，将季戊四醇与氢氧化钠加入到反应容器中，再加入季戊四醇质量3～5倍的N,N‑二甲基甲酰胺溶剂，在氮气保护、温度为60～75℃的条件下，按季戊四醇与环氧氯丙烷的质量比为1:2.8～3.1，在1～2 h内逐滴加入环氧氯丙烷；滴加完成后反应20～24h，除去溶剂，得到季胺化试剂TMPT；（2）按质量比1:1.5～1.9:3～4，将季铵化试剂TMPT、4‑(二乙氨基)水杨醛和质量百分比浓度为50%的乙醇溶剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，开启搅拌，在氮气保护、温度为60～75℃的条件下，反应9～12h；再经冷却，除去溶剂，真空干燥，得到季铵化的4‑(二乙氨基)水杨醛；（3）按质量比1:0.3～0.5:2～3，将季铵化4‑(二乙氨基)水杨醛、丝氨酸及质量百分比浓度为50%的乙醇加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，在温度为70～80℃的条件下，反应4～5h，得到季铵化的氨基酸希夫碱配体；（4）按质量比1:0.7～0.8:5～6，将季铵化的氨基酸希夫碱配体、金属盐和质量百分比浓度为50%的乙醇加入到装有搅拌器、温度计、冷凝回流装置的反应容器中，在温度为25～30℃的条件下保温8～12h后，再在温度为70～75℃的条件下保温4～5h，将得到的产物真空干燥，得到一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物。...

【技术特征摘要】
1.一种季铵化的氨基酸希夫碱金属配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在装有搅拌器、冷凝回流管和温度计的反应容器中，按质量比1:0.4～0.5，将季戊四醇与氢氧化钠加入到反应容器中，再加入季戊四醇质量3～5倍的N,N-二甲基甲酰胺溶剂，在氮气保护、温度为60～75℃的条件下，按季戊四醇与环氧氯丙烷的质量比为1:2.8～3.1，在1～2h内逐滴加入环氧氯丙烷；滴加完成后反应20～24h，除去溶剂，得到季胺化试剂TMPT；（2）按质量比1:1.5～1.9:3～4，将季铵化试剂TMPT、4-(二乙氨基)水杨醛和质量百分比浓度为50%的乙醇溶剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的反应容器中，开启搅拌，在氮气保护、温度为60～75℃的条件下，反应9～12h；再经冷却，除去溶剂，真空干燥，得到季铵化的4-(二乙氨基)水杨醛；（3）按质量比1:0.3～0.5:2～3，将季铵化4-(二乙氨基)水杨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福泉，张海希，
申请(专利权)人：厦门大邦瑞达印染材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35