一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于有机化工技术领域，具体涉及一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的季铵盐甘油醚中的R1和R2基团均为长碳链基团，使该季铵盐甘油醚具有优异的稳定性。并且，本发明专利技术提供的季铵盐甘油醚含有氮正离子，能够和细菌(负电基团)相结合，破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内物质泄漏，细菌死亡，起到抑菌作用，并可以将抑菌作用赋予面巾纸等纸制品。本发明专利技术提供的季铵盐甘油醚的制备方法步骤简单，成本低廉，方便操作，具有大规模工业化应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机化工
，具体涉及一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，市面上的面巾纸的主要成分有：(1)水；(2)丙二醇等保湿剂，使水分不容易挥发，并起到抗菌和防腐的作用；(3)苯氧基乙醇、对羟基苯甲酸甲酯或尼泊金等防腐剂；(4)乳酸纳或桉树叶等抗菌剂。面巾纸作为清洁脸部和手部的纸巾，随着人们生活水平的提高，对抑菌性等性能也提出了更高的要求。
[0003]季铵盐是指铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物，分子中含有带正电的亲水基和两个疏水链，有利于其疏水基深入菌体细胞的类脂层，亲水基深入蛋白层，导致酶失去活性和蛋白质变性，具有低毒、广泛的生物活性和良好的水溶性，作为抑菌剂，在抑菌消毒领域有着巨大的应用价值，比如个人护理品、化妆品、纺织印染和造纸工业的抑菌防腐方面。
[0004]抑菌剂通常是指能有效控制或杀死细菌、真菌或藻类的化学制剂。近些年来，随着绿色化学的推广，抑菌剂的研究重点主要围绕开发兼具安全、高效、环保和广谱的理想型抑菌剂方面。
[0005]抑菌剂从来源上可分为植物源类抑菌剂和化学合成类抑菌剂。植物源类抑菌剂的溶解性差，在使用过程中存在颜色和气味等问题，因此，市售抑菌剂多为化学合成类抑菌剂。乙醇消毒剂作为最常用的消毒剂，其消毒作用快，性质稳定，基本无毒无腐蚀，可以对手和皮肤消毒，也可以对体温计和血压计等医疗器械消毒。但是，乙醇消毒剂存在刺激性气味，不适合用于面巾纸等产品。

技术实现思路
<br/>[0006]本专利技术的目的在于提供一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用，本专利技术提供的季铵盐甘油醚具有抑菌作用，稳定性好，可以用作面巾纸的抑菌剂，使面巾纸具有抑菌和柔顺性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种季铵盐甘油醚，其结构如式I所示：
[0009][0010]式I中，所述R1包括C8～C
18
烷基中的任意一种；所述R2包括C1～C4烷基中的任意一种；所述X
‑
包括Cl
‑
或Br
‑
。
[0011]优选的，所述C8～C
18
烷基包括
‑
C
12
H
25
或
‑
C
16
H
32
；所述C1～C4烷基为
‑
C2H5。
[0012]本专利技术还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：
[0013]将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；
[0014]将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚；所述长链烷基叔胺的结构式如式II所示：
[0015][0016]优选的，所述环氧氯丙烷与甘油的摩尔比为1:1～3。
[0017]优选的，所述氯醇醚反应液中的氯醇醚和长链烷基叔胺的摩尔比为1:1～1.3。
[0018]优选的，所述环氧氯丙烷和开环催化剂的质量比为100:0.1～0.6。
[0019]优选的，所述开环反应的温度为40～90℃，时间为1～4h。
[0020]优选的，所述季铵化反应的温度为60～90℃，时间为4～16h。
[0021]优选的，所述开环催化剂为酸性催化剂。
[0022]本专利技术还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚或上述方案所述制备方法得到的季铵盐甘油醚在面巾纸抑菌剂中的应用。
[0023]本专利技术提供了一种季铵盐甘油醚(DEAC)，其结构如式I所示。本专利技术式I所示结构的化合物中的R1和R2基团均为长碳链基团，碳链越长，化合物沸点高，越不易分解，从而使式I所示结构的化合物具有优异的稳定性。并且，本专利技术提供的式I所示结构的化合物含有氮正离子，能够和细菌(负电基团)相结合，破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内物质泄漏，细菌死亡，起到抑菌作用，并且季铵盐作用很温和，腐蚀性小，不存在乙醇消毒剂的刺激性气味，对纸制品不会产生漂白或泛黄作用，可以将抑菌作用赋予面巾纸等纸制品。
[0024]本专利技术还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚。本专利技术提供的制备方法步骤简单，成本低廉，方便操作，具有大规模工业化应用前景。
[0025]本专利技术还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚或上述方案所述制备方法得到的季铵盐甘油醚在面巾纸抑菌剂中的应用。本专利技术提供的季铵盐甘油醚易溶于水，配置成水溶液后澄清透明无色，不会污染或腐蚀物品，不会对纸制品产生漂白或泛黄作用，尤其适用于面巾纸，其抑菌浓度较低，添加量一般仅为0.1wt％～0.5wt％，可以使面巾纸等纸制品具有优异的抑菌性能，毒性和刺激性较低，不会伤害皮肤屏障。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC的红外表征谱图；
[0028]图2为本专利技术实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC的红外表征谱图的局部放大图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种季铵盐甘油醚，其结构如式I所示：
[0030][0031]式I中，所述R1包括C8～C
18
烷基中的任意一种；所述R2包括C1～C4烷基中的任意一种；所述X
‑
包括Cl
‑
或Br
‑
。
[0032]在本专利技术中，所述C8～C
18
烷基优选包括
‑
C
12
H
25
或
‑
C
16
H
32
，更优选为
‑
C
16
H
32
；所述C1～C4烷基优选为
‑
C2H5；所述X
‑
包括Cl
‑
或Br
‑
，更优选为Cl
‑
，具有更好的安全性。在本专利技术中，所述季铵盐甘油醚的结构优选如式III所示：
[0033][0034]本专利技术还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：
[0035]将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；
[0036]将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种季铵盐甘油醚，其结构如式I所示：式I中，所述R1包括C8～C
18
烷基中的任意一种；所述R2包括C1～C4烷基中的任意一种；所述X
‑
包括Cl
‑
或Br
‑
。2.根据权利要求1所述的季铵盐甘油醚，其特征在于，所述C8～C
18
烷基包括
‑
C
12
H
25
或
‑
C
16
H
32
；所述C1～C4烷基为
‑
C2H5。3.权利要求1或2任意一项所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新宝，王婉蓉，齐维君，谈继淮，李雷声，李瑞铭，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：