[發明專利]一種松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410547344.4
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104370774A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 孔振武;劉貴鋒;陳彩鳳;吳國民;陳健;霍淑平
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C07C271/20
• 分類號: C07C271/20;C07C269/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

本發明為申請號201310222679.4、名稱為“一種松香基環碳酸酯及其季銨鹽抗菌衍生物的制備方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明公開了一種松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物及其制備方法，尤其涉及一種以松香基氨基甲酸酯與溴代烷烴反應制備松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物的方法。

背景技術

松香是一種重要的天然資源，具有可生物降解、可再生以及來源廣泛、價格低廉等特點，其主要成分為樹脂酸，分子結構中含有三元環菲骨架、雙鍵及羧酸等基團。通過對松香化學結構改性，可制備不同類型的衍生物。其中，松香基陽離子型季銨鹽化合物因低毒、無刺激性以及良好的乳化力、緩蝕力、抗菌和殺菌活性等優點受到廣泛關注。但傳統的季銨鹽化合物難降解、易造成環境污染。現有研究表明，在季銨鹽分子結構中引入醚、酯、酰胺、氨基甲酸酯及羥基等極性官能團能夠有效地提高化合物的水溶性和生物降解性，使其更為綠色、環保。

發明內容

本發明的目的在于提供一種松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物及其制備方法。

本發明采用以下技術方案：一種松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物，其結構式為：

n＝2～5，m＝2～22。

所述的松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物是以松香基氨基甲酸酯與溴代烷烴在有機溶劑中反應制備，反應式為：

所述的溴代烷烴為含C₂～C₂₂烷基的溴代烷烴。

所述的反應溫度為60～100℃，反應時間為5～24h。

本發明的有益效果：

1.本發明以可再生資源松香為原料制備生物質基環碳酸酯、氨基甲酸酯及其季銨鹽衍生物，原料成本低，來源廣泛，制備過程安全、無毒，且制備的環碳酸酯、松香基氨基甲酸酯及其季銨鹽衍生物具有生物可降解性，環境友好。

2.本發明制備的松香基氨基甲酸酯季銨鹽衍生物，因分子結構中引入具有抗菌活性的氨基甲酸酯極性基團，因而具有很好的水溶性、生物相容性以及優異的抗菌、殺菌性能。

附圖說明

圖1松香基環碳酸酯(R-C)的紅外光譜圖。

圖2松香基氨基甲酸酯(R-Ca)的紅外光譜圖。

圖3正丙基-松香基氨基甲酸酯季銨鹽(QAS-a)的紅外光譜圖。

圖4正己基-松香基氨基甲酸酯季銨鹽(QAS-b)的紅外光譜圖。

圖5正十二烷基-松香基氨基甲酸酯季銨鹽(QAS-c)的紅外光譜圖。

具體實施方式

本發明的馬來海松酸環氧樹脂按參考文獻(熱固性樹脂，1996,11(2),19-22.)中的方法制備。

一種松香基環碳酸酯及其氨基甲酸酯季銨鹽衍生物的制備方法。

該方法通過以下步驟實現：

第一步，在高壓反應釜中，將一定質量的馬來海松酸環氧樹脂及催化劑溶于一定量的N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺，密封后通入CO₂至壓力為0.5～5MPa，在80～150℃反應2～24h制備松香基環碳酸酯，反應如式1所示。

所述的催化劑為金屬鹵化物/鄰二醇類化合物的復合體系，金屬鹵化物與鄰二醇類化合物的質量比為1:0.1～1:2。其中，金屬鹵化物為溴化鋰(LiBr)、氯化鋰(LiCl)、碘化鉀(KI)、溴化鉀(KBr)、溴化鋅(ZnBr₂)中的一種，用量為馬來海松酸環氧樹脂質量的0.1～5％；鄰二醇類化合物為乙二醇、1,2-丙二醇,1,2-丁二醇等；所述的反應壓力最佳為2MPa，反應溫度最佳為120℃，反應時間最佳為7h。

第二步，將松香基環碳酸酯溶于少量有機溶劑，并與胺基化合物按物質的量的比1:1混合均勻，在25～100℃下反應2～8h制備松香基氨基甲酸酯，反應如式2所示。

所述的有機溶劑為石油醚、甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃中的任意一種；所述的胺基化合物為(CH₃)₂NR₁NH₂，其中，R₁為C₂～C₅的烷基；如N,N-二甲氨基乙二胺、二甲氨基丙胺、4-二甲氨基丁胺等；所述的反應溫度為25～100℃，反應時間2～8h；所述的反應溫度最佳為70℃，反應時間最佳為2h。