[發明專利]一種反應型鹵胺類抗菌劑及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201310475978.9
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103554085A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 任學宏;蔣之銘;黃建軍
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07D401/12
• 分類號: C07D401/12;A01N43/66;A01P1/00;A01P3/00;D06M11/56;D06M13/358;D06M11/38;D06M11/30;D06M11/13;D06M11/76;D06M101/06
• 代理公司: 無錫華源專利事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 馮智文

技術領域

本發明屬于抗菌技術領域，具體涉及一種反應型鹵胺類抗菌劑的合成方法和應用。

背景技術

自然界中存在著多種致病性細菌和霉菌，對人類正常生活和健康造成嚴重威脅。紡織品尤其是棉纖維是人體接觸最多的材料，纖維中的糖類，以及在穿著過程中黏上的汗液、皮脂等人體分泌物，都會為這些有害微生物的生長和繁殖提供必需的營養，且紡織品本身的多孔式結構也有利于微生物的附著，對穿著者來說，不僅容易造成交叉感染，成為疾病的重要成為傳播源，還會在一定程度上影響紡織品的服用性能，導致其產生不良氣味，甚至褪色變質，機械強度降低。因此，研究開發具有殺菌和抗菌功能的紡織品具有極其重要的意義。

目前，抗菌紡織品的整理加工方法包括：（1）在紡絲過程中共混、添加抗菌劑，或在原絲加工時將抗菌防臭劑附著或滲入纖維內部；（2）與抗菌纖維進行混紡交織；（3）后處理抗菌加工，通過物理吸附或化學反應（共價交聯、接枝、聚合或配位結合）的方法，將抗菌劑吸附或固著在紡織品上。常用于紡織品抗菌整理的抗菌劑包括無機金屬及其氧化物、有機金屬、季銨鹽、季鏻鹽、雙胍類、殼聚糖及其衍生物等，但上述抗菌劑均存在一些缺點或弱點，例如有的產生副產物，有的在自然界中不易降解，有的對環境污染較大，有的抗菌速率慢，殺菌效率低等。鹵胺類抗菌劑是一種新型綠色有機抗菌劑，很大程度上彌補了上述缺陷，具有殺菌速率快、效率高、穩定、長效、抗菌功能可再生等優點，不產生有毒副產物，安全零污染。可以預見，該類抗菌劑必將在醫療、衛生、服裝面料、功能性纖維、水處理等領域得到廣泛應用。

申請號201210293286.8的專利“一種鹵胺類抗菌劑及其制備方法和應用”利用三聚氯氰或三聚氟氰與2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇中的羥基反應生成具有反應活性的鹵胺類抗菌劑前驅體，但是該抗菌前驅體水溶性不佳，較大程度上影響了其應用和抗菌性能，殺菌效率尚有待提高。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本申請人經過研究改進，主要目的是提供一種抗菌性能優越、前驅體具有良好水溶性的反應型鹵胺類抗菌劑。該反應型鹵胺類抗菌劑為式（Ⅰ）所示結構的化合物：

式中，R代表F或Cl；

R₁、R₂各自獨立地代表Cl或Br；

本發明的又一目的是提供一種合成上述反應型鹵胺類抗菌劑的方法，具體步驟如下：將對氨基苯磺酸溶液滴加到三聚氯氰或三聚氟氰溶液中，于0～20℃反應1～4h，再加入2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇溶液，于20～60℃反應2～6h，整個反應過程中用縛酸劑調節pH值為5.0～8.0，反應結束，過濾，提純，烘干，得到鹵胺類抗菌劑前驅體；將其置于次氯酸鈉溶液中，于室溫靜止反應，過濾，烘干，得到鹵胺類抗菌劑成品；所述三聚氯氰或三聚氟氰、對氨基苯磺酸、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇三者的摩爾比為1:1:1。

其進一步的技術方案為：

所述對氨基苯磺溶液的溶劑選自水，所述溶液濃度為1～10%（w/v）。

所述三聚氯氰或三聚氟氰溶液的溶劑選自水、氯仿、丙酮、四氯化碳、乙醇、乙醚或二惡烷，所述溶液濃度為1～20%（w/v）。

所述2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇溶液的溶劑選自水、乙醇、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺，所述溶液濃度為1～10%（w/v）。

所述縛酸劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種的任意混合物。

所述鹵胺類抗菌劑前驅體為式（Ⅱ）所示結構的化合物：

式中，R’代表F或Cl。

本發明的再一目的是提供上述反應型鹵胺類抗菌劑作為抗菌整理劑在紡織品抗菌整理中的應用，工藝如下：先將所述鹵胺類抗菌劑前驅體和金屬鹽催化劑溶于水中制成整理液，將待處理紡織品浸漬于該整理液中，于室溫處理10～60min，所述鹵胺類抗菌劑前驅體終濃度為0.1～5%（w/v），優選為0.5～1%（w/v），所述金屬鹽催化劑選自硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣中的一種或幾種的任意混合物，終濃度為50～200g/L；再加入堿劑，于40～60℃浸漬2～6h，取出紡織品，水洗并烘干，所述堿劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種的任意混合物，終濃度為1～5g/L；最后將該織物浸漬于濃度0.01～1wt%的次氯酸鈉溶液中進行鹵化反應，取出并烘干，制得抗菌紡織品。

其進一步的技術方案為：