含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料，其化学结构如5所示，本发明专利技术在含有双胍基结构的基础上，进一步引入季鏻盐结构，有机硅结构，季铵盐结构，四种基团结构的协同使得本发明专利技术的含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料不但具有无毒，长效抗菌的优良性能，并且抗菌材料的整体耐洗性有了显著提升。与现有技术相比，本发明专利技术的制备方法工艺简单，原料价廉易得，同时具有高转化率，低成本，高安全性，更易工业化放大生产。更易工业化放大生产。

【技术实现步骤摘要】
含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及功能材料
，具体涉及一种含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，国内正在应用的杀菌用化学品有许多种，各有各的优势和特点，有机硅季铵盐作为一种高效、安全、无毒、无害的功能性抗菌整理剂，广泛的被应用于医药、纺织及化妆品等行业，其特别适合于织物的抗菌整理和一般整理，经有机硅季铵盐整理后的织物不仅具有优良的抗菌性能，而且还具备良好的抗静电性，同时兼有吸水吸汗性、平滑柔软性，回弹性等，其还特备适用于医院，幼儿园，学校，商场的公共场所的消毒，自己特别适合于手术处理等其他方面的抗菌或者杀菌处理。
[0003]现有技术中的有机硅季铵盐化合物均引入甲氧基有机硅官能团，引入的甲氧基有机硅官能团并不能有效提升化合物核心基团的抗菌活性，并且现有的有机硅季铵盐材料并没有长效抗菌的功效。
[0004]市场上有机硅季铵盐一般采用C12
‑
C22烷基叔胺于卤化丙基烷氧基硅烷在溶剂中，催化剂作用下反应制得，烷基叔胺生产过程中需要使用脂肪酸氰化反应和加氢工艺，不易得到，而且安全性能要求高，而且长链烷基的疏水性能很强，所以产品的水溶性能较差，不适合高浓度使用，必须使用甲醇，乙醇溶剂同时使用。
[0005]近年来，开发和研究的许多新型的有机杀微生物剂具有两种及其以上的官能团组分，亲水/极性部分和疏水/油性部分。广谱杀微生物剂可能需要更高的疏水性元素，以便穿透生物膜并实现其全部效力。杀微生物剂中的疏水性可通过将长链烃或芳基结合到分子结构中来实现。然而，在药物领域中使用的当前有机杀微生物剂专注于改善生物相容性以减少对人体组织的毒性。
[0006]因此，基于现有技术存在的问题，需要对传统的合成方法及制备得到的有机硅季铵盐类化合物分子结构进行改性以解决现存问题，开发具有长效抗菌性能，以及优良的亲水性和疏水性间平衡的抗菌材料对其使用领域是重要且极具挑战性的。

技术实现思路

[0007]鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术开发了一种具有优异亲水性和疏水性间平衡的含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐类抗菌材料；同时本专利技术还提供了一种操作简单，绿色环保，适合工业化生产的含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐类的制备方法。
[0008]本专利技术的目的之一是提供一种含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料的制备方法， 包括如下步骤：
步骤（a）在隔绝空气情况下，在反应容器中，将上述的式1化合物和式2化合物加入第一反应溶剂中反应，反应温度为60
‑
200℃，反应时间为12
‑
72小时，反应液冷却，后处理制得所述的式3化合物；步骤（b）在隔绝空气情况下，将式3化合物和式4化合物在第二反应溶剂中发生反应，反应温度为100
‑
200℃，反应时间为10
‑
200小时，得化学结构如5所示含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料，其中，X1选自氯、溴、碘、对甲苯磺酰氧基、苯磺酰氧基、甲磺酰氧基，X2选自氯、溴、碘、对甲苯磺酰氧基、苯磺酰氧基、甲磺酰氧基；R1，R2和R3分别选自甲基、乙基、C3
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C8烷基、苯基、4
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氯苯基、4
‑
溴苯基、4
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氟苯基、4
‑
碘苯基、4
‑
三氟甲氧基苯基、4
‑
甲氧基苯基、4
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乙氧基苯基、4
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甲基苯基、4
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三氟甲基苯基；R4选自甲基、乙基、C3
‑
C6烷基、苯基、乙烯基、烯丙基；l=1
‑
100， m=1
‑
100，n=1
‑
100，s=1
‑
20。
[0009]在本专利技术的一较佳实施例中，上述第一反应溶剂为甲醇，异丙醇、正丁醇、丙二醇、乙二醇、乙二醇二乙醚，乙二醇二甲醚，DMF，DMSO，乙腈，四氢呋喃，2
‑
甲基四氢呋喃，二氧六环中的至少一种。
[0010]在本专利技术的一较佳实施例中，上述第二反应溶剂为二甲苯，对二甲苯，甲苯，乙二醇二乙醚， DMF，DMSO中的至少一种。
[0011]在本专利技术的一较佳实施例中，上述的l，m，n和s满足的和大于或等于5，且小于或等于45。
[0012]本专利技术的目的之二是提供一种含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料，由上述的制
备方法制备而成。
[0013]在本专利技术的一较佳实施例中，上述含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料，其化学结构如5所示，式中，X1选自氯、溴、碘、对甲苯磺酰氧基、苯磺酰氧基、甲磺酰氧基、乙酰氧基、葡萄糖酸根、乳酸根、羟基乙酸根，X2选自氯、溴、碘、对甲苯磺酰氧基、苯磺酰氧基、甲磺酰氧基，X3选自氯、溴、碘，R1，R2和R3分别独立选自选自甲基、乙基、C3
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C8烷基、苯基、4
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氯苯基、4
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溴苯基、4
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氟苯基、4
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碘苯基、4
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三氟甲氧基苯基、4
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甲氧基苯基、4
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乙氧基苯基、4
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甲基苯基、4
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三氟甲基苯基，R4选自甲基、乙基、C3
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C6烷基、苯基、乙烯基、烯丙基，l=1
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100， m=1
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100，n=1
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100，s=1
‑
20。
[0014]在本专利技术的一较佳实施例中，上述l，m，n和s满足的和大于或等于5，且小于或等于45。
[0015]本专利技术的目的之三是一种上述含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料在抗菌、抑菌和消毒方面的应用。
[0016]本专利技术的目的之四是提供一种抗菌组合物，按照质量百分比计，包括上述含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料或者上述制备方法制得的含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料1
‑
3份和水97
‑
99份。
[0017]在本专利技术的一较佳实施例中，上述的抗菌组合物还包括抗菌增效剂0.5
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5份，所述抗菌增效剂为双十烷基二甲基氯化铵，双十二烷基二甲基氯化铵，双十四烷基二甲基氯化铵，双十六烷基二甲基氯化铵，双十八烷基二甲基氯化铵，苯扎氯铵，苯扎溴铵，苄索氯铵，聚塞氯铵，度米芬，十八烷基三甲基氯化铵，十二烷基三甲基氯化铵中的至少一种。
[0018]有益效果本专利技术的含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料在含有双胍基结构的基础上，进一步引入季鏻盐结构，有机硅结构，季铵盐结构，四种基团结构的协同使得本专利技术的含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料不但具有无毒，长效抗菌的优良性能，并且抗菌材料的整体耐洗性有了显著提升，满足优异的亲水性和疏水性之间平衡性，具有更为广泛的应用前景。与现有技术相比，本专利技术的制备方法工艺简单，原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料的制备方法，其特征在于， 包括如下步骤：骤：骤：步骤（a）在隔绝空气情况下，在反应容器中，将所述的式1化合物和式2化合物加入第一反应溶剂中反应，反应温度为60
‑
200℃，反应时间为12
‑
72小时，反应液冷却，后处理制得所述的式3化合物；步骤（b）在隔绝空气情况下，将式3化合物和式4化合物在第二反应溶剂中发生反应，反应温度为100
‑
200℃，反应时间为10
‑
200小时，得化学结构如5所示含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料，其中，X1选自氯、溴、碘、对甲苯磺酰氧基、苯磺酰氧基、甲磺酰氧基，X2选自氯、溴、碘、对甲苯磺酰氧基、苯磺酰氧基、甲磺酰氧基；R1，R2和R3分别选自甲基、乙基、C3
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C8烷基、苯基、4
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氯苯基、4
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溴苯基、4
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氟苯基、4
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碘苯基、4
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三氟甲氧基苯基、4
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甲氧基苯基、4
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乙氧基苯基、4
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甲基苯基、4
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三氟甲基苯基；R4选自甲基、乙基、C3
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C6烷基、苯基、乙烯基、烯丙基；l=1
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100， m=1
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100，n=1
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100，s=1
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20。2.根据权利要求1所述含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料的制备方法，其特征在于，所述的第一反应溶剂为甲醇，异丙醇、正丁醇、丙二醇、乙二醇、乙二醇二乙醚，乙二醇二甲醚，DMF，DMSO，乙腈，四氢呋喃，2
‑
甲基四氢呋喃，二氧六环中的至少一种。3.根据权利要求1所述含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料料的制备方法，其特征在于，所述的第二反应溶剂为二甲苯，对二甲苯，甲苯，乙二醇二乙醚， DMF，DMSO中的至少一种。4.根据权利要求1所述含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料的制备方法，其特征在于，
所述的l，m，n和s满足的和大于或等于5，且小于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙韬，汪伟，赵鑫，柯伟伦，
申请(专利权)人：北京百灵威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：