一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法。由下述步驟構(gòu)成：多元醇的鹵代：將多元醇和鹵代試劑在溶劑1中于室溫混合，攪拌0.5－1小時(shí)后，升溫至溶劑1的回流溫度再攪拌3－4小時(shí)后，冷卻至室溫，用堿溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去溶劑1后得到多元鹵代烷；多季銨鹽的合成：將叔胺與溶劑2混合，待叔胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至溶劑2的回流溫度，在溶劑2回流的情況下反應(yīng)3－6小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將溶劑2蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果：擴(kuò)展了季銨鹽殺菌劑的種類(lèi)，使得制備的產(chǎn)品即具有良好的殺菌效果，又避免了聚合季銨鹽類(lèi)似的復(fù)雜的合成工藝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種殺菌劑，尤其涉及一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]季銨鹽類(lèi)化合物是一類(lèi)抗菌活性高、應(yīng)用效果好的殺菌劑。早在上世紀(jì)初就有季銨鹽殺菌的相關(guān)報(bào)道。其殺菌作用源自于分子中季銨基團(tuán)的氮陽(yáng)離子能與生物細(xì)胞膜中的酸性磷脂所帶的負(fù)電相互作用，一旦二者結(jié)合，季銨鹽的疏水尾基就會(huì)嵌入到細(xì)菌疏水膜的內(nèi)部，有效的打入細(xì)菌的膜表面。當(dāng)季銨鹽濃度較高時(shí)，季銨鹽就會(huì)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，季銨鹽還能破壞細(xì)菌細(xì)胞膜上的蛋白和酶。通過(guò)這些作用，季銨鹽與細(xì)菌細(xì)胞膜發(fā)生作用，破壞細(xì)胞膜的完整性，從而使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，造成細(xì)菌細(xì)胞死亡，達(dá)到殺菌的效果。
[0003]目前開(kāi)發(fā)的季銨鹽殺菌劑按其所含季銨鹽鏈的多少分為單鏈季銨鹽殺菌劑、雙鏈季銨鹽殺菌劑和聚合季銨鹽殺菌劑。單鏈季銨鹽殺菌劑的抗菌性嚴(yán)重依賴(lài)于細(xì)胞表面的疏水性，由于細(xì)菌細(xì)胞表面的疏水性隨所處環(huán)境的氫離子濃度，即體系的酸堿度，變化而變化。因此，殺菌體系的酸堿性的改變會(huì)影響單鏈季銨鹽殺菌劑的抗菌性能。通常，單鏈季銨鹽殺菌劑只在堿性條件下才會(huì)顯示高抗菌性。雙鏈季銨鹽除了單鏈季銨鹽殺菌劑的殺菌機(jī)理，還可以干擾核酸和蛋白質(zhì)的合成。此外，雙鏈季銨鹽殺菌劑的分子電荷強(qiáng)度和分子極性都大于單鏈季銨鹽，更容易和細(xì)胞表面的電荷進(jìn)行吸附反應(yīng)，所以雙鏈季銨鹽具有更強(qiáng)的殺菌性能。與小分子季銨鹽所不同的是經(jīng)高分子化后的季銨鹽分子，相對(duì)分子質(zhì)量增大，正電荷密度提高。由于微生物細(xì)胞表面帶負(fù)電，而且細(xì)胞膜內(nèi)含有的磷脂及一些膜蛋白水解也帶負(fù)電。因此，聚合季銨鹽有助于吸附菌體及與細(xì)胞膜結(jié)合，從而達(dá)到殺菌的效果。隨著，季銨鹽殺菌劑的使用，細(xì)菌展現(xiàn)出越來(lái)越多的抗藥性。同時(shí)聚合季銨鹽的制備需要引入聚合工藝，其制備方法較為復(fù)雜。因此，開(kāi)發(fā)新型季銨鹽殺菌劑迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，目的是簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，擴(kuò)展季銨鹽殺菌劑的種類(lèi)，提高季銨鹽殺菌劑的使用效果。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，由下述步驟構(gòu)成:多元醇的鹵代:將多元醇和鹵代試劑在溶劑I中于室溫混合，攪拌0.5 — I小時(shí)后，升溫至溶劑I的回流溫度再攪拌3 — 4小時(shí)后，冷卻至室溫，用堿溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去溶劑I后得到多元鹵代烷；
多季銨鹽的合成:將叔胺與溶劑2混合，待叔胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至溶劑2的回流溫度，在溶劑2回流的情況下反應(yīng)3 — 6小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將溶劑2蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0006]所述的多元醇為甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
[0007]所述的鹵代試劑為氯化亞砜、溴化氫或三氯氧磷。
[0008]所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉。
[0009]所述的多元醇的鹵代反應(yīng)中，多元醇和鹵代試劑的摩爾比按照:使用甘油和三羥甲基丙烷時(shí)，多元醇和鹵代試劑的摩爾比為1:3.1 — 1:3.5;使用季戊四醇時(shí)，多元醇和鹵代試劑的摩爾比為1:4.1一1:4.5。
[0010]所述的溶劑I為甲苯、正庚烷或正辛烷，其加入量與反應(yīng)物等體積。
[0011]所述的叔胺化學(xué)結(jié)構(gòu):CnH2n+1—N (CH3) 2，其中，η = 4 — 18。
[0012]所述的溶劑2為乙醇、丙醇或丁醇，其加入量與反應(yīng)物等體積。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果:擴(kuò)展了季銨鹽殺菌劑的種類(lèi)，是一類(lèi)新型季銨鹽殺菌劑。其制備過(guò)程中，使用了甘油等常見(jiàn)的多元醇，原料來(lái)源廣、價(jià)格便宜。同時(shí)，多季銨鹽的制備方法簡(jiǎn)便，在保證制備的產(chǎn)品具有良好的殺菌效果的前提下，避免了聚合季銨鹽的復(fù)雜合成工藝。制備的多季銨鹽殺菌劑可用于污水處理、醫(yī)療設(shè)施消毒等各領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)描述，但發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例所限。
[0015]實(shí)施例1
多元醇的鹵代:將I摩爾甘油和3.2摩爾氯化亞砜與等體積的甲苯在室溫中混合，攪拌
0.5小時(shí)后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌4小時(shí)后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去甲苯后得到多元鹵代烷；
多季銨鹽的合成:將Ν，Ν-二甲基丁胺與乙醇等體積混合，待Ν，Ν-二甲基丁胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至乙醇回流溫度，在乙醇回流的情況下反應(yīng)6小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將乙醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0016]實(shí)施例2
多元醇的鹵代:將I摩爾三羥甲基丙烷和3.5摩爾溴化氫與等體積的正庚烷在室溫中混合，攪拌0.5小時(shí)后，升溫至正庚烷回流溫度再攪拌3小時(shí)后，冷卻至室溫，用氫氧化鉀溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去正庚烷后得到多元鹵代烷；
多季銨鹽的合成:將Ν，Ν-二甲基戊胺與乙醇等體積混合，待Ν，Ν-二甲基丁胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至乙醇回流溫度，在乙醇回流的情況下反應(yīng)3小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將乙醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0017]實(shí)施例3
多元醇的鹵代:將I摩爾三羥甲基丙烷和3.1摩爾溴化氫與等體積的正辛烷在室溫中混合，攪拌0.7小時(shí)后，升溫至正辛烷回流溫度再攪拌3.5小時(shí)后，冷卻至室溫，用碳酸鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去正辛烷后得到多元鹵代烷；
多季銨鹽的合成:將Ν，Ν-二甲基已胺與乙醇等體積混合，待Ν，Ν-二甲基丁胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至乙醇回流溫度，在乙醇回流的情況下反應(yīng)4小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將乙醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0018]實(shí)施例4
多元醇的鹵代:將I摩爾季戊四醇和4.1摩爾三氯氧磷與等體積的甲苯在室溫中混合，攪拌0.8小時(shí)后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌3.2小時(shí)后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去甲苯后得到多元鹵代烷； 多季銨鹽的合成:將N，N-二甲基庚胺與乙醇等體積混合，待N，N-二甲基丁胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至乙醇回流溫度，在乙醇回流的情況下反應(yīng)5小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將乙醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0019]實(shí)施例5
多元醇的鹵代:將I摩爾甘油和4.5摩爾氯化亞砜與等體積的甲苯在室溫中混合，攪拌I小時(shí)后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌3小時(shí)后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去甲苯后得到多元鹵代烷；
多季銨鹽的合成:將N，N-二甲基辛胺與丙醇等體積混合，待N，N-二甲基丁胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至丙醇回流溫度，在丙醇回流的情況下反應(yīng)5小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將丙醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0020]實(shí)施例6
多元醇的鹵代:將I摩爾甘油和4.3摩爾氯化亞砜與等體積的甲苯在室溫中混合，攪拌I小時(shí)后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌4小時(shí)后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去甲苯后得到多元鹵代烷；
多季銨鹽的合成:將N，N-二甲基壬胺與丁醇等體積混合，待N，N-二甲基丁胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至丁醇回流溫度，在丁醇回流的情況下反應(yīng)5小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將丁醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0021 ] 實(shí)施例7
實(shí)施例1中的叔胺為N，N-二甲基葵胺。其它同實(shí)施例1。
[0022]實(shí)施例8
實(shí)施例2中的叔胺為N，N-二甲基^^一胺。其它同實(shí)施例2。
[0023]實(shí)施例9
實(shí)施例3中的叔胺為N，N-二甲基十二胺。其它同實(shí)施例3。
[0024]實(shí)施例10
實(shí)施例4中的叔胺為N，N-二甲基十三胺。其它同實(shí)施例4。
[0025]實(shí)施例11
實(shí)施例5中的叔胺為N，N-二甲基十四胺。其它同實(shí)施例5。
[0026]實(shí)施例12
實(shí)施例6中的叔胺為N，N-二甲基十五胺。其它同實(shí)施例6。
[0027]實(shí)施例13
實(shí)施例1中的叔胺為N，N-二甲基十六胺。其它同實(shí)施例1。
[0028]實(shí)施例14
實(shí)施例2中的叔胺為N，N-二甲基十七胺。其它同實(shí)施例2。
[0029]實(shí)施例15
實(shí)施例3中的叔胺為N，N-二甲基十八胺。其它同實(shí)施例3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于由下述步驟構(gòu)成:多元醇的鹵代:將多元醇和鹵代試劑在溶劑I中于室溫混合，攪拌0.5— I小時(shí)后，升溫至溶劑I的回流溫度再攪拌3 — 4小時(shí)后，冷卻至室溫，用堿溶液洗滌、分液三遍，回收有機(jī)層，干燥并蒸餾除去溶劑I后得到多元鹵代烷； 多季銨鹽的合成:將叔胺與溶劑2混合，待叔胺完全溶解后，分三次加入多元鹵代烷，加熱至溶劑2的回流溫度，在溶劑2回流的情況下反應(yīng)3 — 6小時(shí)，撤去回流冷凝裝置，將溶劑2蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的多元醇為甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的鹵代試劑為氯化亞砜、溴化氫或三氯氧磷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的多元醇的鹵代反應(yīng)中，多元醇和鹵代試劑的摩爾比按照:使用甘油和三羥甲基丙烷時(shí)，多元醇和鹵代試劑的摩爾比為1:3.1 — 1:3.5;使用季戊四醇時(shí)，多元醇和鹵代試劑的摩爾比為1:4.1一l:4.5o6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的溶劑I為甲苯、正庚烷或正辛烷，其加入量與反應(yīng)物等體積。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的叔胺化學(xué)結(jié)構(gòu):CnH2n+1—N(CH3)2,其中，η = 4—18。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，其特征在于所述的溶劑2為乙醇、丙醇或丁醇，其加入量與反應(yīng)物等體積。
【文檔編號(hào)】A01P1/00GK105900979SQ201610328458
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】孫紅旗, 王松, 夏琳
【申請(qǐng)人】大連和田科技有限公司