[發明專利]一種聚季銨鹽及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110284252.8
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN103012782A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 余偉發;李本高;王秀;紀洪波
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C08G73/00
• 分類號: C08G73/00;A01N33/12;A01P3/00;A01P13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及一種聚季銨鹽及其制備方法和應用。

背景技術

季銨鹽殺菌劑是應用最廣泛的殺菌劑之一，其可分為單季銨鹽殺菌劑、雙季銨鹽殺菌劑和聚季銨鹽殺菌劑。單季銨鹽殺菌劑具有價格低廉、殺菌速度快、粘泥剝離能力強以及pH值適用范圍寬等優點。雙季銨鹽殺菌劑主要是Gemini類型的季銨鹽，該季銨鹽具有表面活性高、吸附性能強等優點，并且還具有特殊的聚集行為和聚集體結構。單季銨鹽殺菌劑和雙季銨鹽殺菌劑雖有一定的優點并且都已被廣泛應用，但仍存在一些不足，如毒性和刺激性較大、化學穩定性不理想等，特別是當大分子陰離子化合物存在時，其殺菌活性會大大降低，甚至消失。

聚季銨鹽是指分子中含有多個季銨陽離子的高分子聚合物，其用途比較廣泛，除可用作殺菌劑外，還可以用作洗發香波的調理劑和有機合成的相轉移劑。已有的聚季銨鹽均為線性結構，相關的文獻有CN101121557、CN?1394897等。

綜上所述，現有的單季銨鹽殺菌劑和雙季銨鹽殺菌劑雖有一定的優點，但仍存在一些不足。現有的聚季銨鹽均為線性結構，具有高度分支結構的聚季銨鹽未見報道。

發明內容

本發明提供了一種聚季銨鹽，該聚季銨鹽具有樹枝狀的結構。本發明還提供了該聚季銨鹽的制備方法和應用。

一種聚季銨鹽，該聚季銨鹽是由以下兩種結構單元交替聯接而成的樹枝狀結構；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄各自獨立地選自C₁-C₂的烷基；R₅、R₆各自獨立地選自C₆-C₈的亞芳基、C₁-C₈的直鏈亞烷基、支鏈亞烷基以及C₁-C₈的直鏈亞烷基或支鏈亞烷基的羥基取代物中的一種；X^-為陰離子。

所述的X^-優選為鹵素陰離子，更優選為氯離子、溴離子或碘離子。

所述的“交替聯接”是指聚合物中的每個結構單元只和與其不同的結構單元相聯。

一種聚季銨鹽的制備方法，包括：將結構式III的化合物與結構式IV的化合物在極性溶劑中接觸反應；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄各自獨立地選自C₁-C₂的烷基；R₅、R₆各自獨立地選自C₆-C₈的亞芳基、C₁-C₈的直鏈亞烷基、支鏈亞烷基以及C₁-C₈的直鏈亞烷基或支鏈亞烷基的羥基取代物中的一種；X為鹵原子。

X優選為氯原子、溴原子或碘原子。

從原料易得性的角度考慮，R₁、R₂、R₃、R₄優選相同，R₅、R₆優選相同。

化合物IV結構優選為雙(2-二甲氨基乙基)醚、雙(3-二甲氨基丙基)醚、雙(2-二甲氨基丙基)醚、雙(8-二甲氨基辛基)醚、雙(N，N-二(2-羥乙基)-2-氨基乙基)醚、二甲氨基乙基二甲氨基丙基醚、二甲氨基乙基二乙氨基乙基醚、二甲氨基丙基二乙氨基丙基醚、二乙氨基乙基二甲氨基丙基醚、[2-(乙基甲基氨基)乙基]-(2-二甲氨基乙基)醚、[2-(乙基甲基氨基)乙基]-(2-二乙氨基乙基)醚、4-(2-二甲氨基乙氧基)-N，N-二甲基苯胺、4-(2-二乙氨基乙氧基)-N，N-二甲基苯胺、3-(2-二乙氨基乙氧基)-N，N-二甲基苯胺、3-(2-二甲氨基乙氧基)-N，N-二甲基苯胺、3-(2-二甲氨基乙氧基)-N，N-二乙基苯胺或3-(2-二乙氨基乙氧基)-N，N-二乙基苯胺。

所述的極性溶劑優選為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙二醇，二乙二醇、丙三醇、丙酮、乙二醇單甲醚、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈和水中的一種或幾種。

反應溫度優選為20℃～200℃，更優選為50℃～120℃。

反應時間優選為2h～60h，更優選為8h～30h。