[發明專利]一種低聚季銨鹽殺菌劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710319052.9
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107156167A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 郭睿;李歡樂;甄建斌;李曉芳;王超;程敏;楊江月;劉愛玉
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: A01N47/44
• 分類號: A01N47/44;A01P1/00;C07C279/12;C07C277/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 安彥彥

技術領域

本發明涉及一種低聚季銨鹽的制備方法，具體涉及一種低聚季銨鹽殺菌劑及其制備方法。

背景技術

季銨鹽表面活性劑作為表面活性劑中重要的一種，有著廣泛的研究與應用。其在殺菌、道路建設、造紙、紡織、涂料、金屬腐蝕、皮革等方面都起著不溶忽視的作用。

然而目前在對其的研究中主要停留在單活性中心表面活性劑和雙子表面活劑上，對三聚體、四聚體等的低聚體的研究則較少。在同一個分子結構中通過聯結基將多個活性中心，連接在一起，有效的抑制了表面活性劑極性頭基間的排斥力，加之親油基團的聚集亦促使分子扭曲程度加大，不同分子見的親水結構間斥力也降低，因而極大地提高了表面活性。

公開號為103191671A的中國專利，公開了一種三聚季銨鹽型陽離子表面活性劑，其制備簡單，熱穩定性好，應用范圍廣泛，但是由于其連接基為苯環，分子結構決定其特性較難溶于水，因此主要被作為金屬緩蝕劑和乳化劑在工業中使用，而作為殺菌劑應用的則較少。公開號為103288672A的中國專利，公開了一種樹枝狀低聚表面活性劑的制備方法，該反應易發生，且其聯結基較大，臨界膠束濃度cmc更小，但其聚集體中正電荷中心仍較少。

發明內容

本發明的目的是提供一種低聚季銨鹽殺菌劑及其制備方法，該低聚季銨鹽殺菌劑具有較多的活性作用中心、親水性能強、表面活性高的優點。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種低聚季銨鹽殺菌劑，該低聚季銨鹽殺菌劑的結構如下：

其中n＝7、9、11、13或15，m＝1～5。

一種低聚季銨鹽殺菌劑的制備方法，將對甲苯磺酸酯基雙子季銨鹽、鹽酸胍和乙醇鈉加入溶劑中，攪拌并升溫至120～180℃，反應10～48h后，停止加熱，得到粗產物，經過后處理，得到低聚季銨鹽殺菌劑；其中，對甲苯磺酸酯基雙子季銨鹽、鹽酸胍和乙醇鈉的物質的量之比為(0.008～0.040)：0.008：0.008。

本發明進一步的改進在于，自室溫30min內升溫至120～180℃。

本發明進一步的改進在于，所述步驟3)中溶劑為N’N-二甲基甲酰胺和乙醇的混合物，并且N’N-二甲基甲酰胺和乙醇的體積比為(1～5):1。

本發明進一步的改進在于，所述后處理具體為：調節粗產物pH值至5～6，在90℃、0.09MPa下減壓旋蒸，然后過濾，將濾液在140℃、0.09MPa下減壓旋蒸，然后向減壓旋蒸產物加入丙酮后，冷凍重結晶，得白色針狀粉末固體即為低聚季銨鹽殺菌劑。

本發明進一步的改進在于，對甲苯磺酸酯基雙子季銨鹽通過以下過程制備：

1)將長鏈烷基二甲基叔胺、異丙醇加入到容器中，加熱到50℃后向容器中滴加鹽酸，滴畢后，攪拌均勻，再向容器中滴加環氧氯丙烷，滴加過程中開始升溫，滴畢時升溫至80～130℃，反應9～15h，得粗產物，減壓旋蒸，重結晶，得到羥丙基雙子季銨鹽；其中，鹽酸、長鏈烷基二甲基叔胺、環氧氯丙烷的摩爾比為(0.95～1.1)：(2.0～2.15)：(0.95～1.1)，異丙醇與長鏈烷基二甲基叔胺的比為(10～40mL):(0.02～0.0215)mol；

2)將羥丙基雙子季銨鹽和對甲苯磺酰氯加入到裝有三氯甲烷的容器中，攪拌均勻后，于50～80℃下，調節pH值為8～9，且pH值半小時內不再變化，得粗產物，將粗產物進行提純得到對甲苯磺酸酯基雙子季銨鹽；其中，羥丙基雙子季銨鹽和對甲苯磺酰氯的摩爾比為(0.95～1.05)：(1.2～2.5)。

本發明進一步的改進在于，所述步驟1)中長鏈烷基二甲基叔胺為八烷基二甲基叔胺、十烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺或十八烷基二甲基叔胺。

本發明進一步的改進在于，所述步驟2)中三氯甲烷與羥丙基雙子季銨鹽的比為(10～20)mL:(0.0095～0.0105)mol。

本發明進一步的改進在于，所述步驟2)中提純的具體過程為：調節粗產物的pH值至7，然后進行分液，并將氯仿層收集，用丙酮進行溶解，靜置，出現白色粉末狀沉淀后，過濾，烘干，得到固體白色粉末，即為對甲苯磺酸酯基雙子季銨鹽。