[發明專利]電化學產生氯化脲衍生物

無效

• 申請號: 201380037112.8
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104487616A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: D·E·沙洛顏
• 申請（專利權）人: 索里斯技術開曼有限合伙公司
• 主分類號: C25B3/06
• 分類號: C25B3/06;C02F1/467
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張海濤;于輝

本申請要求2012年7月12日申請的美國專利申請No.61/670,642的優先權，其全部內容通過援引加入本申請。

技術領域

本發明提供了電解產生脲及其衍生物的鹵化產物、特別是N-氯脲和N-氯-N,N'-二甲基脲的方便簡易方法。

背景技術

鹵代胺是有效降低、抑制和/或控制造成循環水中生物污垢的微生物的繁殖的公知抗微生物劑。鹵代胺抗微生物劑通常通過將活性鹵素供體物質(例如次氯酸鹽)的溶液與含胺組合物(例如鹵化銨溶液)組合產生。例如，Barak的US?5,976,386和US?6,132,628公開了由次氯酸鹽和各種銨鹽制備鹵代胺抗微生物劑用于處理液體，以抑制微生物的生長。如其他專利如Self的US?3,328,294或Sweeny的US?5,565,109中所述，鹵代胺可通過將次氯酸鹽與有機或無機胺源組合形成。這些物質的穩定性和抗生物活性不同。Jerusik的US2010/0331416描述了通過將次氯酸鈉(漂白劑)加入含脲或二甲基脲的溶液產生N-氯脲、N-氯-N,N'-二甲基脲和其他改性的氯脲的方法。

在這些專利中，次氯酸鹽溶液不是就地產生，而是從預先存在的溶液的貯存器中取出。這些活性鹵素供體物質(active?halogen?donor?species)如次鹵酸鹽是強烈的腐蝕性氧化劑，使其難以處理特別是難以大量處理并且處理它們是危險的。而且，這些物質會隨時間降解，導致活性鹵素供體物質溶液具有降低的效力和功效。

現有技術的許多專利和文獻描述了通過電化學方法產生鹵代胺。例如，C.Trembley等人的J.Chim.Phys.,90,79(1993)、C.Trembley等人的J.Chim.Phys.,91,535(1994)或B.V.Lyalin等人的Russian?Chem.Bull.,47,1956(1998)描述了在鹵代鹽水溶液中由氨在一步中電化學產生單氯胺(NH₂Cl)。這些嘗試導致了低收率的單氯胺。Lyalin也討論了以50％的總收率兩步制備NH₂Cl。NCl₃在四氯化碳中的溶液在一個裝置中由NH₄Cl以電化學方法產生。這種NCl₃溶液然后與氨在第二個裝置中混合以產生NH₂Cl。Cheng的US2008/18185也描述了兩步法，其中活性氯物質首先通過電化學方法產生，然后與銨或胺源組合以根據需要制備氯胺物質。

Savolainen的WO2006/103314描述了通過將微生物溶液經過膜分隔的電池而電化學產生微生物溶液的方法。原始的溶液含有鈉、銨、氯化物、溴化物和其他離子。所得陽離子溶液和陰離子溶液可以分別或組合的形式使用，用于滅菌、殺菌、阻止細菌的生長和/或防止生物膜。

Jaroslav的US?3,776,825公開了在加有鹵鹽溶液和含胺化合物的電化學電池中產生用于牙科應用的單鹵胺水溶液。活性鹵供體物質以電化學方法產生并在氫氧根離子存在下轉化為次鹵酸鹽。次鹵酸鹽就地與含胺化合物反應形成單鹵胺。類似地，Lyalin等人的Russian?Journal?of?Electrochemistry,vol.36,No?11,2000描述了通過含氯化鈉和芳基磺酰胺源溶液的電解產生芳基磺酰胺的氯化衍生物。

發明概述

本發明涉及在單步反應中通過使含氯化物源和脲或二甲基脲的溶液進行電解而以電化學方法產生氯化脲和氯化二甲基脲衍生物。單步反應是電解和脲的氯化的組合。在電解時，活性氯物質(例如次氯酸鈉或次氯酸)就地形成，立即與脲或二甲基脲的胺基或反應形成氯化衍生物。該方法提供了氯化產物增加的收率和穩定性。

本申請公開了一種產生氯化脲或氯化脲衍生物的方法。該方法包括：

i)將含有a)氯化物源、b)脲、脲衍生物或其組合、和c)酸的氯化物溶液加入電化學電池；

ii)使該溶液在電化學電池中進行電解，并產生至少一種活性鹵素供體物質；

iii)在溶液中使該至少一種活性鹵素供體物質與脲、脲衍生物或其組合反應，就地制備氯化脲或氯化脲衍生物。

氯化物源是可溶性無機氯化物。實例包括但不限于氯化鈉、氯化鉀、氯化鋰、鹽酸及其組合。

在一個實施方案中，脲衍生物包括N,N’-二甲基脲。

在一個實施方案中，氯化脲衍生物包括N-氯-N,N’-二甲基脲。

所述酸包括磷酸。

在iii)中的溶液的pH可以小于或等于8，并且可以小于7。