[發明專利]一種雙季銨鹽的連續化生產方法

有效

• 申請號: 201911076857.0
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110746308B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 程終發;周響;李響;王寧寧;齊曉婧;陳成效
• 申請（專利權）人: 山東泰和水處理科技股份有限公司
• 主分類號: C07C209/12
• 分類號: C07C209/12;C07C211/63;C07C213/04;C07C215/40;C07D215/10;C07D213/20;B01F33/81;B01F25/40;B01J19/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明專利采用先生成單季銨鹽中間體，再生成目標雙季銨鹽產品的生產方式，整個生產過程主要通過靜態混合器和連續反應器來實現連續進料、連續混料、連續反應、連續出料的連續化生產。本發明專利生產方法簡單，易于操作，可合成多種雙季銨鹽，通過連續化生產方式極大提高設備利用率，縮短生產周期。本發明在生產過程中避免了有機溶劑的使用和回收處理，整個過程無三廢產生，綠色環保。

技術領域

本發明專利涉及精細化學品技術領域，特別涉及一種雙季銨鹽的連續化生產方法。

背景技術

雙季銨鹽是在單季銨鹽基礎上發展起來的產品，屬廣譜殺菌劑，其殺菌能力要比單季銨鹽如1227強，其作用原理與單季銨鹽一樣，是分子中的正電荷被表面荷負電的細菌選擇性吸附，通過滲透和擴散作用，穿過細胞表面進入細胞膜，從而影響細胞膜的半滲透作用，并進一步穿入細胞內部，使細胞酶鈍化，不能產生蛋白質酶，使蛋白質變性從而達到殺死細菌細胞的作用。與單季銨鹽相比，雙季銨鹽殺菌劑不但具有高效、低毒、不易受酸堿度變化影響等特點，還具有不易產生抗藥性的特點。雙季銨鹽的結構一般包含烷基鏈或雜環組成的端基疏水基、兩個季銨正離子組成的親水基和連接基三部分，連接基一般有聚亞甲基、對二甲苯基和聚氧乙烯基等組成，位于雙季銨鹽分子的中間，起到連接兩個親水基的作用。近年來，雙季銨鹽作為殺菌劑開始應用于淡水、海水、廢水、工業水處理等多個領域，從實際應用來看，不對成雙季銨鹽的使用性能普遍優于對稱雙季銨鹽。

目前，針對雙季銨鹽的合成研究已取得一定成果，尤其在不對成雙季銨鹽上。CN101531635B公布了一種咪唑啉不對稱雙季銨鹽及其制備方法，該方法以二乙烯三胺好長鏈烷基有機酸在二甲苯條件下合成烷基咪唑啉，以長鏈烷基叔胺和環氧氯丙烷在乙醇條件下合成N-（3-氯-2-羥丙基）-N,N-二甲基長鏈烷基季銨鹽中間體，再與烷基咪唑啉在乙醇條件下合成出咪唑啉不對稱雙季銨鹽。蔣斌等以咪唑啉為母體，環氧氯丙烷為連接基合成了一種含咪唑啉環的不對稱雙季銨鹽（精細化工，2009）。與此同時，含有不對稱烷基脂肪鏈的雙季銨鹽也逐漸成為研究熱點。李杰等以十二胺、甲酸和甲醛合成中間體長鏈叔胺，在乙醇條件下再與1,3-二溴丙烷合成了雙季銨鹽殺菌劑（化學工程師，2005）。王留成等以十烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基叔胺和1,2-二溴乙烷，在異丙醇條件下，合成了一種C10-C2-C12型不對稱雙季銨鹽表面活性劑（鄭州大學學報，2010）。徐群等在一種新型的雙子表面活性劑的合成中，利用十二烷基二甲基叔胺、鹽酸、環氧氯丙烷，在乙醇條件下，和不同烷基鏈烷基叔胺合成一系列含較長疏水鏈的不對稱雙季銨鹽（西華師范大學學報，2004）。徐群等利用長鏈烷基叔胺、鹽酸和環氧氯丙烷生成中間體長鏈烷基單季銨鹽，用月桂酸和2-二甲基乙醇以二甲苯做溶劑，酯化合成二甲基月桂酸乙基叔胺，再與中間體長鏈烷基單季銨鹽合成一種含酯基不對稱雙季銨鹽（精細化工，2004）。有關雙季銨鹽的合成工藝已經取得了一定的進展，但是還不夠成熟，合成工藝普遍存在反應周期長、大量使用有機溶劑的問題，造成現有工藝的生產成本高，資源利用率低，環保處理成本高，限制了雙季銨鹽產品的大規模工業化生產。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明專利提供了一種可連續化、綠色環保的雙季銨鹽的連續化生產方法。

一種雙季銨鹽的連續化生產方法，具體包括：

（1）將胺R₁、連接基C、純水預混合后，按勻速通過一級靜態混合器混合均勻，通過一級連續反應器反應后，到達反應終點后得到中間體單季銨鹽水溶液；

（2）將中間體單季銨鹽和胺R₂，連續進入二級連續反應器內反應，二級連續反應器出口得雙季銨鹽水溶液，再經純水或醇稀釋后得到不同含量規格的雙季銨鹽產品。

其中，所述胺R₁、胺R₂為以下胺中的一種：含烷基碳鏈10~20的烷基二甲基叔胺、烷基咪唑啉、吡啶及其烷基衍生物、喹啉及其烷基衍生物；所述連接基C為兩端鹵代的直鏈烷烴，兩端鹵代的奇數碳直鏈醇，兩端鹵代的甲/乙醚，環氧鹵丙烷等；所述醇為甲醇、乙醇。