[發(fā)明專利]非離子N-乙烯基丁內(nèi)酰胺碘、高穩(wěn)定性非離子N-乙烯基丁內(nèi)酰胺碘及相關(guān)超速制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010181336.4
• 申請(qǐng)日: 2010-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101838359A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇;李學(xué)超;陳占
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宇昂生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F126/10
• 分類號(hào): C08F126/10;C08F8/22;C08L39/06;C08K13/02;C08K5/098;C08K3/24;C08K3/16;C08K3/22
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化合物技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及非離子N-乙烯基丁內(nèi)酰胺碘技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種非離子N-乙烯基丁內(nèi)酰胺碘、高穩(wěn)定性非離子N-乙烯基丁內(nèi)酰胺碘及相關(guān)超速制備方法。

背景技術(shù)

非離子N-乙烯基丁內(nèi)酰胺碘，簡(jiǎn)稱PVPI，碘絡(luò)酮，系非離子型均聚N-乙烯基丁內(nèi)酰胺與碘單質(zhì)的絡(luò)合物，其固體為黃棕色至紅棕色無(wú)定形粉末，在水或乙醇中溶解，溶液呈紅棕色，酸性，在乙醚或氯仿中不溶，有效碘常為9.0％～12.0％。

PVPI溶液具有廣譜抗細(xì)菌、真菌和病毒的作用，而且殺菌快速、穩(wěn)定、持久、可靠，對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)害，無(wú)刺激性，是高效、安全，迅捷的殺菌消毒劑，已成為當(dāng)今世界消毒劑首選藥物。其作用機(jī)理是由表面活性劑PVP的對(duì)菌膜的親和力將其所載有的活性碘與細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)結(jié)合，使巰基化合物、肽、蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)等迅速碘化與氧化，從而達(dá)到殺菌的目的。主要用于醫(yī)藥業(yè)、餐飲業(yè)、家庭賓館、畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)等各領(lǐng)域消毒。與碘酊相溶劑相比，其具有作用持久、無(wú)刺激性和副作用、使用方便、完全水溶、無(wú)碘臭且不污衣物等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外60年代即推廣使用，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)目前正在進(jìn)行中，是以含活性氯的消毒劑的理想替代品，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，其將成為國(guó)內(nèi)最流行的高端消毒劑，市場(chǎng)前景不可估量。

但PVPI液的缺點(diǎn)是有效碘降解過(guò)快，穩(wěn)定性非常不好，其溶液對(duì)PH值、溫度、外包裝、目光等諸多因素均極敏感，在普通情況下，PVPI的有效碘含量可在半個(gè)月內(nèi)迅速下降15～25％。PVPI溶液中有效碘含量在恒溫下按零級(jí)反應(yīng)變化，呈現(xiàn)直線型下降趨勢(shì)，這對(duì)它的大規(guī)模推廣造成了諸多限制。如何保持它的穩(wěn)定性也成了世界性難題。其原因一是因?yàn)镻VP與碘為分子間的絡(luò)合，彼此鍵合力較弱，PVP-HI₃分子極易受外因的攻擊而斷裂；此外，游離碘本身具有升華的特性，其揮發(fā)會(huì)促進(jìn)正反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，這二方面都使得PVPI的溶液極其不穩(wěn)定。

目前，國(guó)內(nèi)外制取PVPI的方法大致有三種：

1、溶劑法；使PVPK30與I₂在特定有機(jī)溶劑中，在一定溫度下反應(yīng)，然后減壓蒸餾除去溶劑后得到固體PVP-I。然后再粉碎過(guò)篩后得到成品。優(yōu)點(diǎn)是碘與PVP分子在溶液里絡(luò)合迅速完全，有效碘含量高。其缺點(diǎn)是需要用有機(jī)溶劑，后處理麻煩；溶劑需要提純回收后再利用；干燥過(guò)程會(huì)有碘單質(zhì)的升華，相應(yīng)降低有效碘的含量；此外，固體粉碎時(shí)大小粒徑不均勻，需要過(guò)篩，從而造成成本上升。此法主要為BASF，ISP公司及國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)所應(yīng)用。

2、固體研磨法；使PVPK30與I₂在球磨器里充分研磨，為了提高有效碘含量，加入特定助劑，從而得到PVPI粉末。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，不需溶劑，也不需后處理。出料后即得成品。缺點(diǎn)是有效碘含量比溶劑法低，穩(wěn)定性很差，相同加速實(shí)驗(yàn)情況下有效碘的損失率在25％以上。故常用于中低端市場(chǎng)。而客戶為了得到穩(wěn)定的有效碘溶液，需要現(xiàn)用現(xiàn)配，同時(shí)還得再添加相關(guān)各種助劑以保持穩(wěn)定性；這給客戶造成相當(dāng)大的麻煩，使用成本過(guò)高。

3、微波固固絡(luò)合法；此為近年興起的一種方法。將碘單質(zhì)與K30放置于特定密閉容器里進(jìn)行微波加熱。利用碘蒸汽與K30進(jìn)行絡(luò)合，從而得到最終成品。其優(yōu)點(diǎn)是可以使用粗碘，對(duì)碘的來(lái)源要求不高，絡(luò)合迅速。缺點(diǎn)是：碘蒸汽有毒，其絡(luò)合力，滲透力又極其強(qiáng)，少量的碘蒸汽對(duì)操作工的身體即會(huì)造成傷害。同時(shí)，特定容器要求耐腐蝕，密封好，還得訂制昂貴的磁控管等非標(biāo)設(shè)備，從而造成設(shè)備一次性投入過(guò)高，不適用于常規(guī)生產(chǎn)。此法適用實(shí)驗(yàn)室少量的合成，但目前尚不適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。此法的有效碘含量較高，但其穩(wěn)定性較差。

目前，國(guó)內(nèi)外制藥企業(yè)對(duì)PVPI的穩(wěn)定性的研究主要集中在二個(gè)領(lǐng)域：

1、綜合考慮原料單質(zhì)碘的純度、反應(yīng)溫度、pH值范圍、反應(yīng)時(shí)間、攪拌槳轉(zhuǎn)速、助磨劑等因素并選擇出合適參數(shù)條件，從而生產(chǎn)出高含量的原料并盡量保持其穩(wěn)定性；其缺點(diǎn)是PVPI固體保持相對(duì)穩(wěn)定，但溶液仍然不太穩(wěn)定，在54度，14天的加速實(shí)驗(yàn)中，有效碘含量的損失率常常在5％以上，盡管能滿足小于15％的基本要求，但對(duì)高端客戶而言，其穩(wěn)定性仍然尚有差距。此外，為了最大限度的獲得高穩(wěn)定性，一般工藝要求PVPI的絡(luò)合時(shí)間至少要3小時(shí)(一般為6～10小時(shí)左右)；長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)雖然可以相應(yīng)提高有效碘的含量及其穩(wěn)定性，但缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間與有效碘的含量與穩(wěn)定性不是線性關(guān)系，過(guò)高的能耗并不能大幅度提升產(chǎn)品的質(zhì)量，反而PVP經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的磨合會(huì)發(fā)生斷鏈等現(xiàn)象，從而使得產(chǎn)品品質(zhì)降低；