本发明专利技术属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种氨基甲酸酯季铵盐及其制备方法和应用，该制备方法包括如下步骤：将含有‑NH‑COO‑基团的化合物与卤代烃在催化剂作用下进行季胺化反应，得到氨基甲酸酯季铵盐。本发明专利技术的制备方法简单，成本较低，且所制得的季铵盐抗菌剂抗菌性能较好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抗菌材料，具体涉及一种氨基甲酸酯季铵盐及其制备方法和应用。
技术介绍
1、从古至今，微生物几乎无处不在，有益微生物对人类的发展具有促进作用，而有害微生物的传播和蔓延会严重威胁人类健康，使人们不得不控制和/或消灭有害细菌和真菌的生长和繁殖。抗菌剂是一类广泛地应用于服装、家具、清洁用品等生活领域的微生物灭杀剂，抗菌剂能够抵抗或者抑制微生物生长繁殖，可以在一定时间内抑制细菌生长和繁殖导致其死亡。
2、随着生活水平的提高，人们对自身的健康及环保意识也逐渐增强，对抗菌剂的要求也越来越高，目前抗菌剂逐步向环境友好、无毒无害、成本低的方向发展。
3、目前应用范围较广的抗菌剂包括有机抗菌剂、无机抗菌剂和复合抗菌剂，有机抗菌剂中的季铵盐抗菌剂由于具有价格低廉、杀菌速度快等优点，被广泛使用和研究。目前的季铵盐抗菌剂制备时，主要通过在相应的材料中多次接枝氨基至得到季铵盐，该方法成本较高，且制备难度较大，所得到的季铵盐中含大量杂质，抗菌性较差。
技术实现思路
1、为改善现有技术的不足，本专利技术提供一种季铵盐抗菌剂及其制备方法，所述制备方法中，通过直接将含有-nh-coo-基团的化合物季铵化，制备方法简单、成本较低，且所得的产品抗菌性能好。具体的，本专利技术提供如下方案：
2、一种氨基甲酸酯季铵盐的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
3、将含有-nh-coo-基团的化合物与卤代烃在催化剂作用下进行季胺化反应，得到氨基甲酸酯季铵盐。
>4、根据本专利技术的实施方案，所述季胺化反应的温度为40～120℃。5、根据本专利技术的实施方案，所述季胺化反应的时间为8h～120h。
6、根据本专利技术的实施方案，所述含有-nh-coo-基团的化合物与卤代烃的摩尔比至少为1:2。
7、根据本专利技术的实施方案，所述含有-nh-coo-基团的化合物具有下述式1的结构，
8、
9、基于该化合物的季胺化反应的过程如下述反应式1所示：
10、
11、其中，r1、r2相同或不同，彼此独立地选自氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烯基，取代基可选自下述基团中的一种：c(r4)(r5)＝c(r6)-coo-基团、c(r4)(r5)＝c(r6)-coo-(ch2)n-oco-nh-基团、聚酯基团、聚醚基团、卤素、烷氧基或羟基；r4、r5、r6相同或不同，彼此独立地选自h、烷基、环烷基、芳基或烯基；n为1～20的整数；
12、r3选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烯基，取代基的定义同r1、r2中的定义；
13、x选自卤素。
14、根据本专利技术的实施方案，所述含有-nh-coo-基团的化合物选自聚氨酯树脂，聚氨酯树脂与卤代烃r3-x(r3和x的定义同前)在催化剂作用下进行季胺化反应，得到氨基甲酸酯季铵盐、即聚氨酯的季胺化盐。
15、根据本专利技术的实施方案，所述催化剂为氢化钠、氢化锂、氢化钾中的一种或者多种的混合物。
16、根据本专利技术的实施方案，所述含有-nh-coo-基团的化合物与催化剂的摩尔比为1:(1～2)。
17、根据本专利技术的实施方案，所述溶剂为无水非质子溶剂，选自乙腈、四氢呋喃、二氧六环、氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯仿、丙酮、甲乙酮、硝基甲烷、硝基苯、吡啶、喹啉、二甲亚砜、甲酰胺、二甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、氯苯、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、庚烷、石油醚中的一种或者几种的混合物。
18、本专利技术还提供一种氨基甲酸酯季铵盐，所述氨基甲酸酯季铵盐为聚氨酯树脂的季铵盐或者为具有式2所示结构的化合物中的至少一种，
19、
20、式2中，r1、r2、r3和x的定义同前。
21、根据本专利技术的实施方案，所述r1、r2相同或不同，彼此独立地选自h、取代或未取代的c1-c8烷基、取代或未取代的c3-c10环烷基、取代或未取代的c6-c14芳基、取代或未取代的c2-c10烯基，取代基的定义同前。
22、根据本专利技术的实施方案，所述r1、r2中至少一个选自c(r4)(r5)＝c(r6)-coo-基团或c(r4)(r5)＝c(r6)-coo-(ch2)n-oco-nh-基团取代的烷基，c(r4)(r5)＝c(r6)-coo-基团或c(r4)(r5)＝c(r6)-coo-(ch2)n-oco-nh-基团的取代数可以是一个、两个或更多个，r4、r5、r6和n的定义同前。
23、根据本专利技术的实施方案，所述氨基甲酸酯季铵盐为聚氨酯树脂的季铵盐或者二甲基丙烯酸氨基甲酸酯的季铵盐。
24、本专利技术还提供上述氨基甲酸酯季铵盐在抗菌中的应用。
25、本专利技术还提供一种抗菌材料，其包括上述的氨基甲酸酯季铵盐与含有-nh-coo-基团的化合物的固化物。
26、有益效果
27、1.本专利技术公开了一种氨基甲酸酯季铵盐的制备方法，此方法为季铵盐抗菌剂的制备提供了新方法和新思路，亦为聚氨酯等含有氨基甲酸酯基团的材料抗菌提供了简单、低成本的解决方案。本专利技术的方法在制备季铵盐抗菌剂时无需对原料进行再接枝氨基，而是直接将含有-nh-coo-基团的化合物季铵化，制备方法简单，成本较低，且所制得的季铵盐抗菌剂抗菌性能较好，对大肠杆菌的最低抑菌浓度mic值可达到800μg/ml；对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度mic值可达到200μg/ml。
28、2.本专利技术还提供一种至少含有两个铵离子的季铵盐抗菌剂，该抗菌剂具有有益的抗菌性能，例如，对大肠杆菌的最低抑菌浓度mic值可达到800μg/ml；对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度mic值可达到200μg/ml。
29、3.本专利技术还提供一种抗菌材料，通过将氨基甲酸酯季铵盐与含有-nh-coo-基团的化合物混合并固化得到，制备方法简单且成本较低，且所制得的抗菌材料具有良好的抗菌性能。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氨基甲酸酯季铵盐的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述季胺化反应的温度为40～120℃；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含有-NH-COO-基团的化合物具有下述式1的结构，
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含有-NH-COO-基团的化合物选自聚氨酯树脂，聚氨酯树脂与卤代烃R3-X(R3和X的定义同权利要求3中的定义)在催化剂作用下进行季胺化反应，得到氨基甲酸酯季铵盐、即聚氨酯的季胺化盐。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为氢化钠、氢化锂、氢化钾中的一种或者多种的混合物；
6.一种氨基甲酸酯季铵盐，其特征在于，所述氨基甲酸酯季铵盐为聚氨酯树脂的季铵盐或者为具有式2所示结构的化合物中的至少一种，
7.根据权利要求6所述的氨基甲酸酯季铵盐，其特征在于，所述R1、R2相同或不同，彼此独立地选自H、取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C14芳基、取代或未取代的C2-C10烯基，取代基的定义同前；
8.根据权利要求6或7所述的氨基甲酸酯季铵盐，其特征在于，所述氨基甲酸酯季铵盐为聚氨酯树脂的季铵盐或者二甲基丙烯酸氨基甲酸酯的季铵盐。
9.权利要求6-8任一项所述的氨基甲酸酯季铵盐、或权利要求1-5任一项所述制备方法制备得到的氨基甲酸酯季铵盐在抗菌中的应用。
10.一种抗菌材料，其包括权利要求6-8任一项所述的氨基甲酸酯季铵盐、或权利要求1-5任一项所述制备方法制备得到的氨基甲酸酯季铵盐与含有-NH-COO-基团的化合物的固化物。
...
【技术特征摘要】
1.一种氨基甲酸酯季铵盐的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述季胺化反应的温度为40～120℃；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含有-nh-coo-基团的化合物具有下述式1的结构，
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含有-nh-coo-基团的化合物选自聚氨酯树脂，聚氨酯树脂与卤代烃r3-x(r3和x的定义同权利要求3中的定义)在催化剂作用下进行季胺化反应，得到氨基甲酸酯季铵盐、即聚氨酯的季胺化盐。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为氢化钠、氢化锂、氢化钾中的一种或者多种的混合物；
6.一种氨基甲酸酯季铵盐，其特征在于，所述氨基甲酸酯季铵盐为聚氨酯树脂的季铵盐或者为...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄雅芬，李景怡，周照喜，江文婷，蔡劲扬，杨觊，张思凡，王晓玲，
申请(专利权)人：福建医科大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。