一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法。由下述步驟構成：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小時后，升溫至溶劑1的回流溫度再攪拌3－4小時后，冷卻至室溫，用堿溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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3－6小時，撤去回流冷凝裝置，將溶劑2蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。本發明的優點效果：擴展了季銨鹽殺菌劑的種類，使得制備的產品即具有良好的殺菌效果，又避免了聚合季銨鹽類似的復雜的合成工藝。
【專利說明】
一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種殺菌劑，尤其涉及一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]季銨鹽類化合物是一類抗菌活性高、應用效果好的殺菌劑。早在上世紀初就有季銨鹽殺菌的相關報道。其殺菌作用源自于分子中季銨基團的氮陽離子能與生物細胞膜中的酸性磷脂所帶的負電相互作用，一旦二者結合，季銨鹽的疏水尾基就會嵌入到細菌疏水膜的內部，有效的打入細菌的膜表面。當季銨鹽濃度較高時，季銨鹽就會破壞細菌細胞膜的結構。同時，季銨鹽還能破壞細菌細胞膜上的蛋白和酶。通過這些作用，季銨鹽與細菌細胞膜發生作用，破壞細胞膜的完整性，從而使細胞內物質流出，造成細菌細胞死亡，達到殺菌的效果。
[0003]目前開發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重依賴于細胞表面的疏水性，由于細菌細胞表面的疏水性隨所處環境的氫離子濃度，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理，還可以干擾核酸和蛋白質的合成。此外，雙鏈季銨鹽殺菌劑的分子電荷強度和分子極性都大于單鏈季銨鹽，更容易和細胞表面的電荷進行吸附反應，所以雙鏈季銨鹽具有更強的殺菌性能。與小分子季銨鹽所不同的是經高分子化后的季銨鹽分子，相對分子質量增大，正電荷密度提高。由于微生物細胞表面帶負電，而且細胞膜內含有的磷脂及一些膜蛋白水解也帶負電。因此，聚合季銨鹽有助于吸附菌體及與細胞膜結合，從而達到殺菌的效果。隨著，季銨鹽殺菌劑的使用，細菌展現出越來越多的抗藥性。同時聚合季銨鹽的制備需要引入聚合工藝，其制備方法較為復雜。因此，開發新型季銨鹽殺菌劑迫在眉睫。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，目的是簡化生產工藝，擴展季銨鹽殺菌劑的種類，提高季銨鹽殺菌劑的使用效果。
[0005]為達上述目的，本發明一種多季銨鹽殺菌劑的制備方法，由下述步驟構成: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小時后，升溫至溶劑I的回流溫度再攪拌3 — 4小時后，冷卻至室溫，用堿溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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3 — 6小時，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，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，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，其加入量與反應物等體積。
[0011]所述的叔胺化學結構: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，其加入量與反應物等體積。
[0013]本發明的優點效果:擴展了季銨鹽殺菌劑的種類，是一類新型季銨鹽殺菌劑。其制備過程中，使用了甘油等常見的多元醇，原料來源廣、價格便宜。同時，多季銨鹽的制備方法簡便，在保證制備的產品具有良好的殺菌效果的前提下，避免了聚合季銨鹽的復雜合成工藝。制備的多季銨鹽殺菌劑可用于污水處理、醫療設施消毒等各領域。
【具體實施方式】
[0014]下面對本發明加以詳細描述，但發明的保護范圍不受實施例所限。
[0015]實施例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小時后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌4小時后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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6小時，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小時后，升溫至正庚烷回流溫度再攪拌3小時后，冷卻至室溫，用氫氧化鉀溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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3小時，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小時后，升溫至正辛烷回流溫度再攪拌3.5小時后，冷卻至室溫，用碳酸鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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4小時，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小時后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌3.2小時后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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5小時，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小時后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌3小時后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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5小時，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小時后，升溫至甲苯回流溫度再攪拌4小時后，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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5小時，撤去回流冷凝裝置，將丁醇蒸餾走，得到多季銨鹽殺菌劑。
[0021 ] 實施例7
實施例1中的叔胺為N，N-二甲基葵胺。其它同實施例1。
[0022]實施例8
實施例2中的叔胺為N，N-二甲基^^一胺。其它同實施例2。
[0023]實施例9
實施例3中的叔胺為N，N-二甲基十二胺。其它同實施例3。
[0024]實施例10
實施例4中的叔胺為N，N-二甲基十三胺。其它同實施例4。
[0025]實施例11
實施例5中的叔胺為N，N-二甲基十四胺。其它同實施例5。
[0026]實施例12
實施例6中的叔胺為N，N-二甲基十五胺。其它同實施例6。
[0027]實施例13
實施例1中的叔胺為N，N-二甲基十六胺。其它同實施例1。
[0028]實施例14
實施例2中的叔胺為N，N-二甲基十七胺。其它同實施例2。
[0029]實施例15
實施例3中的叔胺為N，N-二甲基十八胺。其它同實施例3。
【主權項】
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小時后，升溫至溶劑I的回流溫度再攪拌3 — 4小時后，冷卻至室溫，用堿溶液洗滌、分液三遍，回收有機層，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3 — 6小時，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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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，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，多元醇和鹵代試劑的摩爾比為1:4.1一l:4.5o6.根據權利要求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，其加入量與反應物等體積。7.根據權利要求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結構:CnH2n+1—N(CH3)2,其中，η = 4—18。8.根據權利要求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，其加入量與反應物等體積。
【文檔編號】A01P1/00GK105900979SQ201610328458
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】孫紅旗, 王松, 夏琳
【申請人】大連和田科技有限公司