CN109311810A - 用于制备具有至少一个n-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的产物的化合物的用途 - Google Patents

Abstract

本公开物涉及在一个或多个化学反应中使用化合物作为反应物，以制备包含至少一个环状N‑卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的中间化合物或反应产物化合物。该化合物具有通式(1)：其中Z是N或Y，当Z是N时，R₁和R₂各自独立地选自甲基、乙基或正丙基。当Z为Y时，则R1和R2均无且Y选自Cl、Br和I。该反应产物化合物可具有杀生物活性和/或在一个或多个化学改性反应后可具有增加的生物杀灭活性。

Description

用于制备具有至少一个N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中 心的产物的化合物的用途

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月6日提交的美国临时专利申请No.62/358,621的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开物一般地涉及合成中间体化合物和反应产物化合物的方法。特别地，本公开物涉及一种化合物作为反应物用于合成具有至少一个N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物的用途。

背景技术

微生物，如细菌、古细菌、酵母菌或真菌，可引起疾病、库存变质、工艺效率低下、健康自然环境破坏和基础设施毁坏。更具体地说，医护相关感染(HAI)对全世界的医疗保健系统来说是一个严重且日益严重的挑战。HAI每年造成超过100,000人死亡，并已成为加拿大第三大死亡原因。据估计，在任何一年中，HAI直接使美国医疗保健系统花费约30亿美元至约45亿美元。增加这项挑战的还有与日俱增的微生物流行，这些微生物对目前可用的抗菌干预产品和方法具有抗性，包括预防性方法(用于控制环境污染的消毒剂)和反应性方法(包括使用抗生素的补救措施)。因此，有必要在各种环境中部署生物杀灭技术，作为控制不需要的微生物水平或类型的策略。

消毒硬表面和软表面的常用方法是使用液体消毒剂。为任何给定的应用选择合适的消毒剂取决于将应用该消毒剂的环境。选择标准包括目标微生物的类型、消毒剂的接触时间、每种应用中可耐受的毒性水平、待清洁表面的清洁度(或不清洁)、表面材料对氧化的敏感性(即，引起基材腐蚀)、生物膜的存在或不存在、基材表面上存在的有机负载的量、以及可能限制在消毒剂中使用某些活性成分的地方法规。有些环境比其他环境更难以充分消毒。

已知改性软表面，例如纺织品，以提供生物灭杀性质。例如，至少从20世纪60年代就已知银的抗微生物特性。具体地，银纳米颗粒具有广谱抗微生物活性并且表现出很少的毒理学副作用。目前有商业上可获得的掺入银的纺织品，例如，(Lululemon是Lululemon Athletica Canada Inc.的注册商标)、(Lululemon Athletica Inc.的Silverscent注册商标)产品，它们掺入X-(Noble Fiber Technologies，LLC的X-static注册商标)银制品。此外，UNDER(Under Armour，Inc的Under Armour注册商标)推出了一种气味控制技术，该技术包括至少银和锌混合物。这些掺入银的纺织品的生物灭杀活性受到存在并可与微生物反应的银的量的限制。银的数量是有限的，并且可能随着纺织品的洗涤而减少。

还已知改性包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的纺织品。这些改性可以通过形成聚丙烯酰胺(PAM)和PET的表面网络，然后将表面网络内的固定化酰胺转化为N-氯胺来实现。具有这种表面网络的复合纺织品被称为PAM-PET。PAM-PET受到不同耐多药菌株的挑战，包括医护获得的金黄色葡萄球菌，一种MRSA(分离物#70065)；社区获得的金黄色葡萄球菌，也是MRSA(分离物#70527)；多重耐药(MDR)ESBL大肠杆菌(分离物#70094)；MDR铜绿假单胞菌(分离物#73104)；和金黄色葡萄球菌ATCC 25923。PAM-PET复合纺织品表现出所有测试细菌减少接近6-log。此外，评估了PAM-PET上的N-氯胺。在29个再生循环后，PAM-PET(活性氯306ppm)仍然能够在接触后20分钟内提供HA-MRSA(分离物#70527)减少6-log。

国际专利申请号PCT/CA2013/000491教导了使用在PET表面上形成半互穿网络。该网络提供至少一个炔基，用于共价键合环酰胺，叠氮基-5,5-二甲基-乙内酰脲(ADMH)。这种改良的PET样品可以使MDR ESBL#70094和CA-MRSA#70527减少7-log。PCT/CA/-2013/00491还教导了将ADMH分子与短链QAC连接以产生N-(2-叠氮基乙基)-3-(4,4-二甲基-2,5-二氧代咪唑啉-1-基)-N,N-二甲基异丙基-1-氯化铵(ADPA)和使用Cu(I)-催化的叠氮化物-炔烃环加成(CuAAC，通常称为“点击化学(click chemistry)”)将这个分子共价键合到PET上。

然而，形成如PCT/CA2013/00491所教导的表面半互穿网络，如在起初方法改进的第一步骤中所使用的，不能容易地按比例放大到工业相关水平。例如，该方法需要多个加工步骤以及引入对环境不友好的添加剂，例如在高温下的甲醇浴。另外，该方法需要UV照射以促进甲醇饱和环境中的交联，这可能引起安全问题。此外，PCT/CA2013/00491的教导对于硬表面的使用可能具有有限的适用性。

发明内容

本发明的实施方案涉及具有通式(式1)的化合物的用途：

其中，

Z是N或Y，

当Z是N时，则R₁和R₂各自独立地选自甲基、乙基或正丙基；

当Z为Y时，R1和R2均为无且Y选自Cl、Br和I；并且，

其中该化合物在化学反应中用作反应物，用于制备包含至少一个环状N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物。

本发明的一些实施方案涉及制备包含至少一个环状N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物的方法。该方法包括将式1化合物与一个或多个其他反应物混合以制备中间化合物或反应产物化合物的步骤。

本发明的一些实施方案涉及制备反应产物化合物的方法，该反应产物化合物包含至少一个环状N-卤胺前体基团、至少一个阳离子中心和至少一个涂层掺入基团(CIG)。该方法包括将式1化合物与一个或多个其他反应物混合的步骤，并且该一个或多个其他反应物将该CIG贡献给反应产物化合物。在本发明的一些实施方案中，该CIG选自包含：乙烯基、羟基、乙酸乙烯酯基；丙烯酸酯基；甲基丙烯酸酯基；甲基丙烯酸甲酯基；环氧化物；硫脲的组中的至少一个及其组合。

在本发明的一些实施方案中，该CIG可以选自允许该反应产物化合物形成或掺入下列物质：乙酸酯聚合物；乙烯酯聚合物，包括乙酸乙烯酯聚合物；乙酸乙烯酯均聚物；丙烯酸酯聚合物，包括甲基丙烯酸酯聚合物；三聚氰胺；改性三聚氰胺；氨基甲酸酯聚合物；聚氨酯聚合物；脂肪族聚氨酯聚合物；聚酯；自交联聚酯；环氧化物聚合物，包括环氧酯聚合物，含氟聚合物；硅氧烷或硅氧烷衍生聚合物；聚乙烯；聚丙烯；聚氯乙烯；聚酰胺；聚丁烯；聚(丁-1,3-二烯)；聚砜；上述任何聚合物的前体组成的组中的至少一个或其任何组合。

附图说明

在以下参考附图的详细描述中，本发明的这些和其他特征将变得更加明显：

图1是根据一些实施方案的用于制备反应产物化合物的一系列合成反应的实例，其中图1A显示了制备具有胺官能团的反应产物化合物的反应的实例；图1B显示了制备图1A的反应产物化合物的反应的另一个实例。图1C显示了制备具有羟基官能团的反应产物化合物的反应的实例；图1D显示了制备图1C的反应产物化合物的反应的另一个实例；图1E显示了制备具有乙烯基官能团的反应产物化合物的反应的实例；图1F显示了制备图1E的反应产物化合物的反应的另一个实例，和图1G显示了用于制备具有乙酸乙烯酯官能团的反应产物化合物的反应的实例，该反应产物化合物可用作纺织品涂层制剂的组分；

图2是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有乙烯基官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作纺织品涂层制剂的组分；

图3是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有乙烯基官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作纺织品涂层制剂的组分；

图4是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有乙烯基官能团的反应产物化合物的另一种合成反应的实例，其可以用作纺织品涂层制剂的组分，其中图4A显示该反应物和该反应产物化合物和图4B显示图4A的该反应产物化合物的质子核磁共振(NMR)光谱数据的实例；

图5是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有乙烯基官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作纺织品涂层制剂的组分，其中图5A显示该反应物和该反应产物化合物，且图5B显示图5A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图6是另一种合成反应系列的实例，其在该条件下不能成功地制备可用作纺织品涂层制剂组分的反应产物化合物；

图7是另一种合成反应系列的实例，其在该条件下不能成功地制备可用作纺织品涂层制剂组分的反应产物化合物；

图8是另一种合成反应系列的实例，其在该条件下不能成功地制备可用作纺织品涂层制剂组分的反应产物化合物；

图9是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有羟基官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作纺织品涂层制剂的组分，其中图9A显示该反应物和该反应产物化合物和图9B显示图9A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图10是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有羟基官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作纺织品涂层制剂的组分，其中图10A显示该反应物和该反应产物化合物，且图10B显示图10A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图11是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有胺官能团的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分，其中图11A显示该反应物和该反应产物化合物，且图11B显示了图11A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图12是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有伯胺官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分；

图13是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个伯胺官能团的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分，其中图13A显示该反应物和该反应产物化合物和图13B显示了图13A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图14是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有一个或多个硫醇-脲类似物官能团的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分，其中图14A显示该反应物和该反应产物化合物和图14B显示了图14A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图15是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有单个伯胺官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分，其中图15A显示该反应物和该反应产物化合物和图15B显示了图15A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图16是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有单个伯胺官能团的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分，其中图16A显示该反应物和该反应产物化合物和图16B显示了图16A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图17是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有三个伯胺官能团的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分；

图18是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个阳离子中心的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作液体消毒制剂的组分，其中图18A显示了用于制备化合物的第一系列合成反应的实例，该化合物可以被化学改性以增强杀生物活性；且图18B显示了用于增强图18A中所示化合物的杀生物活性的第二系列化学改性反应的实例；

图19是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个阳离子中心的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作液体消毒制剂的组分；

图20是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有三个阳离子中心的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作液体消毒制剂的组分；

图21是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有三个阳离子中心的反应产物化合物的合成反应系列的实例，其可以用作液体消毒制剂的组分；

图22是图1A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图23是图1B的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图24是图1C的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图25是图1D的反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图26是图1E的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图27是图1F的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图28是图1G的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图29是图3的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图30是图18A的该PIP-C12化合物反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图31是图18A的该PIP-C14化合物反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图32是图18A的该PIP-C16化合物反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图33是根据本发明的一个实施方案的用于制备反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图33A显示该反应物和该反应产物化合物和图33B显示了图33A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图34是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其可以用作环氧涂层体系的组分，其中图34A显示该反应物和该反应产物化合物和图34B显示了图34A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图35是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图35A显示该反应物和该反应产物化合物和图35B显示了图35A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图36是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图36A显示该反应物和该反应产物化合物和图36B显示了图36A的反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图37是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图37A显示该反应物和该反应产物化合物和图37B显示了图37A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图38是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图38A显示该反应物和该反应产物化合物和图38B显示了图38A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图39是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图39A显示该反应物和该反应产物化合物和图39B显示了图39A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例。

图40是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的进一步合成反应系列的实例，其中图40A显示该反应物和反应产物化合物，在本文中称为PIP-C4-C2-MMA，和图39B显示该反应物和该反应产物化合物，在本文中称为PIP-C8-C2-MMA；

图41是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图41A显示该反应物和该反应产物化合物和图41B显示了图41A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图42是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有胺CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图42A显示该反应物和该反应产物化合物和图42B显示了图42A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图43是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有胺CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图43A显示该反应物和该反应产物化合物和图43B显示了图43A的反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图44是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个胺CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图44A显示该反应物和该反应产物化合物，该反应产物化合物在本文中称为PIP-C4-P-C4-P4-C4-BIS-C3-NH2，且图44B显示该反应物和该反应产物化合物，在本文中称为PIP-C3(BIS-OH)-BIS-C3-NH2，且图44C显示该反应物和该反应产物化合物，在本文中称为PIP-C10-BIS-C3-NH2；

图45是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有一个或多个胺CIG的反应产物化合物的进一步合成反应系列的实例，其中图45A显示该反应物和该反应产物化合物，该反应产物化合物在本文中称为PIP-C3(BIS-OH)-P-C4-P-C3(BIS-OH)-BIS-C3-NH2，图45B显示该反应物和该反应产物化合物，在本文中称为PIP-C2-NH2，图45C显示了图45B的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图46是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个胺CIG和磷酸盐反离子的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图46A显示该反应物和该反应产物化合物，和图46B显示了图46A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图47是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个胺CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图47A显示该反应物和该反应产物化合物和图47B显示了图47A的该反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图48是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有羟基CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图48A显示该反应物和该反应产物化合物和图48B显示了图48A的反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图49是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有羟基CIG的反应产物化合物的进一步合成反应系列的实例，其中图49A显示了反应物和反应产物化合物，该反应产物化合物在本文中称为PIP-C4-BIS-C2-OH，图48B显示了该反应物和该反应产物化合物，该反应产物化合物在本文中称为PIP-C3-C2-OH，且图48C是图48B的反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图50是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个环氧化物CIG和两个羟基CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例；

图51是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有多个环氧化物CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例，其中图51A显示该反应物和该反应产物化合物，和图48B是图48A的反应产物化合物的NMR光谱数据的实例；

图52是根据本发明的一个实施方案的用于制备具有两个环氧化物CIG和两个羟基CIG的反应产物化合物的另一合成反应系列的实例；

图53是来自图2中所示的该反应化合物的磷-31NMR谱的实例；

图54是来自图3中所示的该反应化合物的磷-31NMR光谱的实例；

图55是来自图34中所示的该反应化合物的磷-31NMR谱的实例；

图56是来自图35中所示的该反应化合物的磷-31NMR谱的实例；

图57是来自图41中所示的该反应化合物的磷-31NMR光谱的实例；和

图58是来自图42中所示的该反应化合物的磷-31NMR谱的实例。

附图限于仅在二维中显示三维化合物。本发明不限于附图中所示的具体化合物。本发明还涵盖共振结构和异构体，例如具有与附图中所示化合物相同的官能团的立体异构体、非对映异构体和对映异构体。此外，本发明不限于附图中描绘的特定反离子。本发明包括其他合适的反离子，例如，所描述的Br^-或Cl^-离子还可以代表其他反离子，例如其他卤离子、磷酸根离子或其他类似离子。

具体实施方式

本发明的一些实施方案涉及制备包含至少一个N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物的方法。本发明的一些实施方案涉及通过该方法制备的该反应产物化合物的不同用途。在本发明的一些实施方案中，该阳离子中心包含季铵基团、季磷基团或叔锍基团中的一种。

本发明的一些实施方案涉及一组化合物在一个或多个合成反应中作为反应物制备一个或多个中间体化合物和一个或多个反应产物化合物的用途。这些反应产物化合物包含至少一个N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心。该反应物可用在初始合成反应中，或该反应物可用在两个或多个的系列合成反应中的后续或中间合成反应步骤中。任选地，该反应物可以在两个或多个的系列合成反应中用在一种以上的合成反应中。当该反应物用在根据本发明的实施方案中时，该反应产物是一个或多个化学化合物，其包括至少一个N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心。在本发明的一些实施方案中，该至少一个N-卤胺前体基团选自哌啶基或乙内酰脲基。在本发明的一些实施方案中，该至少一个阳离子中心是一个或多个基于氮的阳离子中心，基于磷的阳离子中心或基于硫的阳离子中心。在本发明的一些实施方案中，存在一个阳离子中心。在本发明的一些实施方案中，存在至少两个阳离子中心，其被碳原子链，饱和或不饱和烃分开。该链可以包括或不包括环状结构和/或支链。该阳离子中心可以相同或不同。

本发明的一些实施方案涉及使用反应物合成一个或多个中间化合物和一个或多个反应产物化合物。该反应产物化合物具有杀生物活性，或它们具有杀生物活性的潜力，或它们具有增强的杀生物活性的潜力。在一个或多个化学改性反应之后，该反应产物化合物可具有比进一步改性反应之前更高的杀生物活性。此外，随着时间推移，该反应产物的化合物由于各种原因可表现出降低的杀生物活性或没有生物杀灭活性，包括但不限于：接触微生物、有机负载引起的抑制、一个或多个杀生物组分耗尽，或它们的组合。当该反应产物化合物具有降低的杀生物活性或没有生物杀灭活性，该反应产物化合物可以通过执行一个或多个其他化学改性反应恢复杀生物活性，使得杀生物活性增加到比进行一个或多个其他化学改性反应之前的杀生物活性更高的水平。杀生物活性的增加在本文中也可称为增强的杀生物活性。一个或多个化学改性反应可以与一个或多个其他化学改性反应相同或不同。

本发明的一些实施方案涉及使用反应物合成一个或多个中间化合物和一个或多个反应产物化合物，该反应产物化合物具有至少一种N-卤胺前体基团和至少一种阳离子中心。可以化学改性该N-卤胺前体基团以将该N-卤胺前体基团改变为N-卤胺基团。在化学改性之后，与化学改性之前的杀生物活性相比，该一个或多个反应产生化合物可具有杀生物活性或增强的杀生物活性。化学改性可以发生一次或多次。N-卤胺前体基团可以通过卤化反应进行化学改性，例如氟化、溴化、氯化、碘化或其组合。

本发明的一些实施方案涉及一个或多个中间体化合物和一个或多个反应产物化合物，其通过使用至少一个相同的反应物产生。该反应物可以实现产生各种反应产物化合物的反应有效、高产。任选地，该反应产物化合物可以是具有涂层掺入基团(CIG)的单体。该CIG允许该单体形成聚合物的一部分或作为均聚物或杂聚物掺入聚合物中，其在本文中也称为共聚物。通过在形成聚合物的单体之间形成一个或多个化学键，可以形成聚合物的一部分或掺入聚合物中。可以组织聚合物结构，使得至少一些N-卤胺前体基团在聚合物结构外部。这种组织允许该聚合物具有杀生物活性或杀生物活性的潜力或增强的杀生物活性的潜力。此外，当该聚合物经历化学改性步骤时，与化学改性步骤之前相比，该聚合物将具有更高的杀生物活性。化学改性步骤可以进行一次或多次，以使聚合物的杀生物活性可以增加一倍或多倍。

本发明的一些实施方案涉及至少一种特定化合物在一个或多个合成反应中作为反应物的用途，以制备中间体化合物和反应产物化合物。该反应产物化合物包含至少一个N-卤胺前体基团，至少一个阳离子中心和至少一个CIG。该反应产物化合物可用作一种或多种涂层制剂中的组分。该一个或多个CIG可选自由乙烯基、乙酸乙烯酯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、甲基丙烯酸甲酯基、丙烯酰胺基、苯乙烯基、羟基、烷氧基、醛基、酮基、羧基、环氧化物、胺基、亚胺基、酰亚胺基、叠氮基、酰胺基、氰酸酯基、异氰酸酯基、脲基、硫脲基、硫醇基、亚磺酸基、砜基、亚砜基组成的组中的一个或其组合。

在本发明的一些实施方案中，该CIG可以选自允许该反应产物化合物形成下列物质的至少一部分或掺入其中：乙酸酯聚合物；乙烯酯聚合物，包括乙酸乙烯酯聚合物；乙酸乙烯酯均聚物；丙烯酸酯聚合物，包括甲基丙烯酸酯聚合物；三聚氰胺；改性三聚氰胺；氨基甲酸酯聚合物；聚氨酯聚合物；脂肪族聚氨酯聚合物；聚酯；自交联聚酯；环氧化物聚合物，包括环氧酯聚合物，含氟聚合物；硅氧烷或硅氧烷衍生聚合物；聚乙烯；聚丙烯；聚氯乙烯；聚酰胺；聚丁烯；聚(丁-1,3-二烯)；聚砜；上述任何组分的前体组成的组中的至少一个或其任何组合。这些涂层制剂中的一个或多个可用于涂覆软表面和/或硬表面。

至少一些本发明该的反应产物化合物可以用作液体消毒制剂中的组分。

该涂层制剂和液体消毒制剂可进一步包括其他组分，例如增效剂化合物、交联剂、硬化剂、稀释剂、表面活性剂或其他化学添加剂中的一种或多种。

定义

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。

如本文所用，术语“约”是指与给定值的约+/-10％的变化。应当理解，无论是否具体提及，这种变化总是包括在本文提供的任何给定值中。

如本文所用，术语“活性”是指杀生物活性。

如本文所用，术语“杀生物剂”是指可杀死一种或多种微生物或使其无害的化学化合物或化学组合物或化学制剂。

如本文所用，术语“阳离子中心”是指化合物中具有正电荷的原子。阳离子中心处的正电荷可以通过一个或多个带负电荷的离子物质的存在来平衡，其在本文中也可以称为反离子。形成这里描述的阳离子中心的一部分的一些原子的实例包括但不限于：氮、磷和硫。

如本文所用，术语“微生物”是指一种或多种单细胞或多细胞微生物，例如细菌、古细菌、酵母和真菌所示例的那些。

如本文所用，术语“N-卤胺”和“N-卤胺基”可互换使用，是指含有一个或多个氮-卤共价键的化合物，其通常通过化合物中的酰亚胺和/或酰胺和/或胺基的卤化而形成。卤素的存在使得化合物具有杀生物性。如本公开物中所提及的N-卤胺包括环状和非环状N-卤胺化合物。

如本文所用，术语“N-卤胺前体”和“N-卤胺前体基团”可互换使用，是指含有易于卤化形成具有杀生物活性的N-卤胺或N-卤胺基团的酰亚胺、酰胺或胺基的化合物的官能团。当N-卤胺前体作为化合物的一部分时，其提供杀生物活性的潜力和/或增加的杀生物活性的潜力。与该化合物的杀生物活性相比，增加的杀生物活性不依赖于N-卤胺前体基团的卤化。

术语“卤代”或“卤素”本身或作为另一取代基的一部分，具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义，并且优选是指氯、溴、碘或其组合。

术语“季铵阳离子”、“季铵化合物”、“季铵盐”、“QAC”、“quat”和“QUAT”在本发明中可互换使用，是指铵化合物，其中四个有机基团与产生NR₄ ⁺结构的带正电离子(阳离子)的氮原子相连。

如本文所用，术语“有机负载”或“有机污物”，可以互换使用，是指由来自废物或生物体(植物和动物)遗骸的有机化合物或通过化学反应制备的有机分子组成的物质。本文以依赖于上下文的方式使用有机负载，其可以根据设施而变化，但是有机负载可以概括为以下非限制性实例：动物粪便；血液；杂物；污物；牛奶；脂肪；油；油脂；肥料；这些有机负载的例子主要是蛋白质、氮、脂类和碳水化合物。

如本文所用，术语“纺织品”、“布”可以是可互换的，这些术语是指通过天然纤维、合成纤维或其组合的针织、编排或编织制成的产品。

现在将参考图1至图52描述本公开物的实施方案，这些图显示了合成反应的实例，其利用一族相关化合物作为反应物来制备具有至少一个N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物。

反应物化合物

本发明的一些实施方案涉及一组化合物的成员在不同合成反应中作为反应物的用途，以合成具有至少一个环状N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物。在本发明的一些实施方案中，该反应物具有以下通式(式1)：

其中，

Z是N或Y，

当Z是N时，则R₁和R₂各自独立地选自甲基、乙基或正丙基；和

当Z为Y时，R₁和R₂均无且Y选自Cl、Br和I。

式1化合物可用作化学反应中的反应物，以制备包含至少一个环状N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的反应产物化合物。

在本发明的至少一个实施方案中，该反应物具有通式(式2)：

式2化合物也可称为N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶(DMATMP)。

在本发明的至少一个实施方案中，反应物具有通式(式3)：

式3化合物也可称为4-氯-2,2,6,6-四甲基-哌啶(ClTMP)。

实施例

图1A显示式2化合物用于制备包含N-卤胺前体基团、阳离子中心和胺CIG的反应产物化合物的一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶、1.0当量的2-溴乙胺氢溴酸盐和1.1当量的三乙胺溶解在乙醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。用乙酸乙酯洗涤白色结晶产物，过滤除去三乙胺氢溴酸盐。通过核磁共振谱分析(NMR)验证化合物的纯度。除非本文另有说明，否则NMR是在CDCl 3中在300MHz下进行的质子NMR，用于基于剩余的反应物(例如DMATMP、DMClTMP或其他)的量来评估反应产物化合物的纯度。在该实施例中，纯度为约98％。在一些包含磷的反应产物化合物中，进行单独的磷-31NMR实验，并且下文提供了磷-31NMR谱数据的一些实例。图1A中所示的反应产物化合物的产率为99％。图22显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图1B显示了使用式3化合物制备与图1A中相同的反应产物化合物的一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的4-氯-2,2,6,6-四甲基-哌啶、1.0当量的N,N-二甲基乙二胺溶解在甲醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。用乙酸乙酯洗涤反应产物。通过在DMSO中的NMR验证化合物的纯度，其为约98％。产物的产率为40％。图23显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图1C显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和羟基CIG的反应产物化合物的一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶和1.0当量的2-溴乙醇溶解在甲醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过在DMSO中的NMR验证化合物的纯度，其为约98％。产物的产率为99％。图24显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图1D显示了使用式3化合物制备与图1C中相同的反应产物化合物的一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的4-氯-2,2,6,6-四甲基-哌啶和1.0当量的N,N-二甲基乙醇胺溶解在甲醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。用乙酸乙酯洗涤。通过NMR在DMSO中验证化合物的纯度，其为约98％。产物的产率为30％。图25显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图1E显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和乙烯基CIG的反应产物化合物的一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶和1.0当量的烯丙基溴溶解在甲醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过在DMSO中的NMR验证化合物的纯度，其为约98％。产物的产率为99％。图26显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图1F显示了使用式3化合物制备与图1E中相同的反应产物化合物的一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的4-氯-2,2,6,6-四甲基-哌啶和1.0当量的烯丙基溴溶解在甲醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。用乙酸乙酯洗涤反应产物。通过在DMSO的NMR中验证化合物的纯度，其为约90％。产物的产率为20％。图27显示了获得的NMR光谱数据的实例。

纺织品涂层

式1、式2和式3的该化合物可用作反应物以合成适用于涂覆纺织品的反应产物化合物。DMATMP可用作反应物以制备具有一个或多个N-卤胺前体基团、一个或多个阳离子中心和一组连接末端基团中的至少一个的反应产物化合物。连接末端基团在本文中也可称为CIG。在本发明的一些实施方案中，CIG基团至少包括胺基、乙烯基、羟基、乙酸乙烯酯或硫醇基。这些反应产物化合物可用作纺织品涂层制剂的组分。

本发明的一些实施方案涉及一个或多个包含一个或多个CIG的纺织品涂层化合物。该CIG将该纺织品涂层化合物化学连接或键合到纺织品涂层制剂的另一组分上，该组分已经连接或键合到纺织品表面，或者可以容易地连接或键合到纺织品表面的。当该纺织品涂层制剂的至少两种组分化学连接或键合到纺织品的表面上时，纺织品可以认为是被涂覆的纺织品。或者，该纺织品涂层制剂可以包含该纺织品涂层化合物作为基本上唯一的活性成分，并且该纺织品涂层化合物可以均聚以形成涂覆在纺织品表面上的聚合物。由于该纺织品涂层化合物涂覆在纺织品上，该涂层纺织品具有杀生物活性或杀生物活性的潜力或增强的杀生物活性的潜力。

本发明的一些实施方案涉及具有一个或多个乙烯基作为连接末端基团的纺织品涂层化合物。该一个或多个乙烯基连接末端基团可以使该纺织品涂层化合物与该纺织品涂层制剂的另一组分化学连接或键合。

本发明的一些实施方案涉及具有一个或多个羟基作为连接末端基团的纺织品涂层化合物。该一个或多个羟基连接末端基团可以允许该纺织品涂层化合物与作为纺织品的一部分或与其键合的另一种化合物化学连接或键合。

图1G显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的一个实例。该系列反应统称为合成反应A，它包括至少两个步骤，如图1所示。合成反应A产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和乙烯基CIG的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-C2-乙酸乙烯酯。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指两个阳离子中心之间的四碳链，其在这种情况下是QAS。C2是指第二阳离子中心和乙酸乙烯酯基团之间的两个碳链。

为了制备PIP-C4-C2-乙酸乙烯酯化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。反应混合物呈白色沉淀，通过逐滴加入甲醇再次溶解，直至出现澄清溶液。接下来，添加第三反应物1.0当量的丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过DMSO-d6中的质子NMR证实，该PIP-C4-C2-乙酸乙烯酯化合物的纯度为约98％。该反应产物化合物的产率约为90％。图28显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图2显示了产生具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和乙烯基CIG的化合物的反应的另一个实例。

图3显示了使用DMATMP作为反应物合成另一种反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应C，它包括至少三个步骤，如图3所示。合成反应C产生具有N-卤胺前体基团、三个阳离子中心和乙烯基CIG的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C1-苄基-乙烯基。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。第一个C4是指QAS阳离子中心和第一个基于磷的阳离子中心(P)之间的四碳链。PPh2是指具有两个苯基(Ph2)的基于磷的阳离子中心(P)。第二个C4是指第一磷基阳离子中心(P)和第二磷基阳离子中心(P)之间的四碳链，第二磷基阳离子中心(P)也具有两个苯基(Ph2)。C1是指第二阳离子中心和苄基乙烯基之间的单个甲基。

为了制备PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C1-苄基-乙烯基化合物，将下列物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和1.0当量的4-乙烯基苄基氯溶解于甲苯/甲醇(1：1)并回流24小时。之后加入第三反应物1.0当量的1,4-二溴丁烷。将反应混合物在回流条件下在甲苯/甲醇(1：1)中搅拌24小时。然后加入第四反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下再次在甲苯/甲醇(1：1)中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过在DMSO-d6中的NMR验证化合物的纯度，其为约98％(图29)。图54显示该反应化合物的磷-31NMR谱。产物的收率为97％。

图4A显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应D，它包括至少一个步骤。合成反应D产生具有N-卤胺前体基团、一个阳离子中心和乙烯基CIG的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-乙烯基。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指QAS阳离子中心和乙烯基之间的四碳链。

为了制备PIP-C4-乙烯基化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的6-氯-己-1-烯溶解在反应容器内的乙腈中并回流约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。如在D₂O中的NMR所证实的，PIP-C4-乙烯基化合物的纯度为约98％(图4B)。该反应产物化合物的产率约为99％。

图5A显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应E，它包括至少一个步骤。合成反应E产生具有N-卤胺前体基团、一个阳离子中心和乙烯基CIG的反应产物化合物。在该实例中，反应产物化合物称为PIP-C1-苄基-乙烯基。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C1是指QAS阳离子中心和苄基-乙烯基之间的一个碳。

为了制备PIP-C1-苄基-乙烯基化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的4-乙烯基苄基氯溶解在反应容器内的乙腈中并回流约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。如在D₂O中通过NMR证实，PIP-C1-苄基-乙烯基化合物的纯度为约98％(图5B)。该反应产物化合物的产率约为99％。

图6显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应称为合成反应F，并且在图6所示的反应条件下没有合成反应产物化合物。

图7显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应称为合成反应G，没有反应产物化合物在图7所示的反应条件下合成。

图8显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应称为合成反应H，并且在图8所示的反应条件下没有合成反应产物化合物。

图9A显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应I，它包括至少两个步骤。合成反应I产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和羟基CIG的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C6-C2-OH。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C6是指第一QAS阳离子中心和第二QAS阳离子中心之间的六碳链。C2是指连接第二QAS和羟基(OH)的双碳链。

为了制备PIP-C6-C2-OH化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1,6-二溴己烷分别溶解在乙腈中，在反应容器中混合并回流约4小时。蒸发反应混合物，显示为白色沉淀，通过加入乙腈/甲醇混合物(8：2v/v)溶解，直至出现澄清溶液。然后，加入约1.0当量的DMATMP，并将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过在DMSO-d6中的NMR证实，PIP-C6-C2-OH化合物的纯度为约98％(图9B)。反应产物化合物的产率为约95％。

图10A显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应J，它包括至少两个步骤。合成反应J产生具有N-卤胺前体基团、三个阳离子中心和羟基的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C3-OH。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指第一QAS阳离子中心和第二阳离子中心之间的四碳链，其是基于磷酸盐的阳离子中心(P)，其上连接有两个苯基(Ph2)。第二个C4是指连接第二阳离子中心和第三阳离子中心的四碳链，第三阳离子中心也是磷酸盐基阳离子中心(P)，其上连接有两个苯基(Ph2)。C3是指第三阳离子中心和羟基(OH)之间的三碳链。

为了制备PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C3-OH化合物，将约1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和约1.0当量的3-溴丙醇在第一反应容器中溶解在甲苯中并且回流约24小时。蒸发反应混合物并显示为白色沉淀，通过逐滴加入甲醇溶解，直至出现澄清溶液。在第二反应容器中将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在乙腈中。将该反应混合物在回流条件下在乙腈中搅拌4小时，蒸发溶剂，得到白色沉淀。

合并两个反应容器混合物的内容物并溶解在甲苯/甲醇混合物(8：2v/v)中。将反应混合物在回流条件下再次在甲苯/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，得到白色沉淀。在DMSO-D6中通过NMR评估PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C3-OH化合物的纯度(图10B)。该反应产物化合物的产率约为95％。

环氧涂层

DMATMP也可用作反应物以合成适用于环氧基涂层体系的化合物。DMATMP可用作反应物以合成具有一个或多个N-卤胺前体基团、一个或多个阳离子中心和一个或多个伯胺CIG的反应产物化合物。这些反应产物化合物适合作为环氧基涂层体系的组分，其适用于涂覆硬表面。

图11A显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应K，它包括至少两个步骤。合成反应K产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和伯胺CIG的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C6-NEt2-C2-NH₂。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C6是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的六碳链，第一阳离子中心和第二阳离子中心都是QAS。NEt2是指与第二阳离子中心连接的两个乙基。C2是指连接第二阳离子中心与伯胺基团(NH₂)的双碳链。

为了制备PIP-C6-NEt2-C2-NH₂化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1,6-二溴己烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。反应混合物呈白色沉淀，通过逐滴加入甲醇再次溶解，直至出现澄清溶液。然后，加入约1.0当量的2-(N,N-二乙基)亚乙基胺。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。如在D₂O中的NMR所证实的，PIP-C6-NEt2-C2-NH2化合物的纯度为约98％(图11B)。该反应产物化合物的产率为94％。

图12显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应L，它包括至少两个步骤。合成反应L产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和伯胺基团的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-NEt2-C2-NH₂。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的四碳链，第一阳离子中心和第二阳离子中心都是QAS。NEt2是指与第二阳离子中心连接的两个乙基。C2是指连接第二阳离子中心与伯胺基团(NH₂)的双碳链。

为了制备PIP-C4-C2-NH₂化合物，将约1.0当量的2-(N,N-二乙基)乙亚胺和约1.0当量的1,4-二溴己烷分别溶解在反应容器中的乙腈中，混合并回流约24小时。蒸发反应混合物并显示为橙色油状物，通过加入乙腈/甲醇混合物(8：2v/v)将其再次溶解直至出现澄清溶液。然后，加入约1.0当量的DMATMP。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。在D₂O中通过NMR证实，PIP-C4-C2-NH₂化合物的纯度为约98％。该反应产物化合物的产率约为99％。

图13A显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应M，它包括至少两个步骤。合成反应M产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和两个伯胺CIG的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-BIS-C3-NH₂。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的四碳链，第一阳离子中心和第二阳离子中心都是QAS。BIS-C3是指两个三碳链，每个链连接第二阳离子中心和伯胺基团(NH₂)。

为了制备PIP-C4-BIS-C3-NH₂化合物，将约1.0当量的3,3-二氨基-N-甲基二丙基胺和约1.0当量的1,4-二溴丁烷分别溶解在乙腈中的反应容器中，混合并回流约24小时。蒸发反应混合物并显示为橙色油状物，通过加入乙腈/甲醇混合物(8：2v/v)将其再次溶解直至出现澄清溶液。之后加入约1.0当量的DMATMP。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，形成灰白色固体。如在D₂O中通过NMR证实，PIP-C4-BIS-C3-NH₂化合物的纯度为约98％(图13B)。该反应产物化合物的产率约为99％。

图14A显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应N，它包括至少两个步骤。合成反应N产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和两个伯胺CIG的反应产物化合物。在该实例中，反应产物化合物称为PIP-C4-硫脲。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的四碳链。第一阳离子中心是QAS，第二阳离子中心是硫基阳离子中心(S)。硫基阳离子中心是具有两个伯胺基团的硫脲基的一部分。

为了制备PIP-C4-硫脲化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。反应混合物呈白色沉淀，通过逐滴加入甲醇再次溶解，直至出现澄清溶液。然后，加入约1.0当量的丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过NMR在DMSO-d6中证实，PIP-C4-硫脲化合物的纯度为约98％(图14B)。该反应产物化合物的产率约为90％。

图15A显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应称为合成反应O，它产生具有N-卤胺前体基团、三个阳离子中心和硫醇-脲官能团类似物的反应产物化合物。在该实例中，反应产物化合物称为PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C2-NH₂。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。第一个C4是指第一个阳离子中心和第二个阳离子中心之间的四碳链。第一阳离子中心是QAS，第二阳离子中心是磷酸盐基阳离子中心(P)，磷酸盐基阳离子中心(P)上连接有两个苯基(Ph2)。第二个C4是指第二个阳离子中心和第三个阳离子中心之间的四碳链，第三个阳离子中心也是一个磷酸盐基阳离子中心(P)，其上连接有两个苯基(Ph2)。C2是指第三阳离子中心和伯胺基团之间的双碳链。

为了制备PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C2-NH₂化合物，将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和2.0当量的1,4-二溴丁烷溶解于甲苯/甲醇(1：1v/v)中并回流24小时。在同一反应容器中，加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基乙二胺并再回流24小时。再次向同一反应容器中加入第四反应物N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶1.0当量并再回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以分离出白色沉淀。NMR(质子和磷-31)(图15B)证实纯度为97％。产物的产率为99％。

图16A显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应P，它包括至少两个步骤。合成反应P产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和一个伯胺基团的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-PYR-NH₂(在图16中显示为PIP-C4-吡啶-胺)。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的四碳链。第一阳离子中心是QAS，第二阳离子中心是称为吡啶的环状QAS，其与伯胺基团连接。

为了制备PIP-C4-PYR-NH₂化合物，将约1.0当量的4-氨基-吡啶和约1.0当量的1,4-二溴己烷溶解在乙腈中的反应容器中并回流约4小时。蒸发反应混合物，显示为白色沉淀，通过加入乙腈/甲醇混合物(8：2v/v)溶解，直至出现澄清溶液。然后，加入约1.0当量的DMATMP。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。图16B显示了获得的NMR光谱数据的实例。

图17显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应Q，它包括至少两个步骤。合成反应Q产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和三个伯胺基团的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-TRIS-C2-NH₂。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C4是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的四碳链。第一和第二阳离子中心各自为QAS。C2是指将三个伯胺基团中的每一个连接到第二阳离子中心的双碳链。

为了制备PIP-C4-TRIS-C2-NH2化合物，将约1.0当量的三(2-氨基乙基)胺和约1.0当量的1,6-二溴己烷溶解在乙腈中的反应容器中，混合并回流约4小时。蒸发反应混合物并显示为白色沉淀，通过加入乙腈/甲醇混合物(8：2v/v)再次溶解，直至出现澄清溶液。然后，加入约1.0当量的DMATMP。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。

液体制剂

DMATMP还可以用作反应物以合成化合物，该化合物适合用作具有杀生物性质或具有杀生物性质潜力的液体制剂中的组分。DMATMP可用作反应物以合成具有一个或多个N-卤胺前体基团、一个或多个阳离子中心和与其连接的碳链的反应产物化合物。

图18A显示了使用DMATMP作为反应物合成三种反应产物化合物之一的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应R，它包括至少一个步骤。合成反应R可以产生三种反应产物化合物中的一种，每种化合物具有N-卤胺前体基团、一个QAS阳离子中心和与其连接的碳链。在该实例中，该反应产物化合物可以是三种化合物，称为PIP-C12、PIP-C14和PIP-C16。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C12是指与阳离子中心连接的十二碳链。C14指与阳离子中心连接的十四碳链。C16是指与阳离子中心连接的十六碳链。

为了制备PIP-C12化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1-溴十二烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。减压蒸发溶剂。如使用D₂O通过NMR证实的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约98％(图30)。

为了制备PIP-C14化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1-溴十四烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。减压蒸发溶剂。使用D₂O通过NMR证实纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约98％(图31)。

为了制备PIP-C16化合物，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1-溴十六烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。减压蒸发溶剂。如使用D₂O通过NMR证实的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约98％(图32)。

图18B显示了化学改性PIP-C12、PIP-C14或PIP-C16化合物的一系列反应的实例，使得这些化合物具有杀生物活性或增加的杀生物活性。该系列反应统称为合成反应S，它包括至少一个卤化PIP-C12、PIP-C14或PIP-C16化合物中的N-卤胺前体基团的步骤。

为了制备PIP-C12-Cl化合物，将约1.0当量的PIP-C12溶于约2mL丙酮/水混合物(4：1v/v)中约1小时，然后在室温下搅拌约24小时。如使用D₂O通过NMR证实的，PIP-C12-Cl化合物的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约98％。

为了制备PIP-C14-Cl化合物，将约1.0当量的PIP-C14溶于约2mL丙酮/水混合物(4：1v/v)中，然后加入约3.0当量的次氯酸叔丁基酯(t-BuOCl)。将反应在约0℃下搅拌约1小时，然后在室温下搅拌约24小时。如使用D₂O通过NMR证实的，PIP-C14-Cl化合物的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约99％。

为了制备PIP-C16-Cl化合物，将约1.0当量的PIP-C16溶于约2mL丙酮/水混合物(4：1v/v)中，然后约3.0当量的次氯酸叔丁基酯(t-BuOCl)被添加。将反应在约0℃下搅拌约1小时，然后在室温下搅拌约24小时。如使用D₂O通过NMR证实的，PIP-C16-Cl化合物的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约99％。

图19显示了使用DMATMP作为反应物合成卤化反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应统称为合成反应T，它包括至少四个步骤。合成反应T产生具有N-卤胺前体基团、两个阳离子中心和两个碳链的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-(CH2)n-(CH2)mCH3。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。(CH2)n是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的碳链，第一阳离子中心和第二阳离子中心均为QAS，n为6-12。(CH2)m是指与第二阳离子连接的碳链阳离子中心和m在12和16之间。

为了制备PIP-C6-C12，将约1.0当量的1,6-二溴己烷和约1.0当量的N,N-二甲基十二烷溶解在反应容器内的50mL乙腈中。将反应混合物回流并使用回流冷凝器在约85℃下搅拌约1小时。

完成上述步骤后，将约1.0当量的DMATMP溶于约5mL乙腈中，并加入上述反应混合物中，并在约85℃下回流约24小时。减压蒸发溶剂，得到油状物。然后将油置于真空下(从低真空开始到高真空)以产生白色蓬松固体，其在真空下保持约4小时。如使用D2O(未显示)通过NMR证实的，PIP-C6-C12化合物的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约98.2％。

为了制备PIP-C6-C12-Cl化合物，将约1.0当量的PIP-C6-C12溶解于约2mL的丙酮/水混合物(4：1)中，然后加入约3.0当量的次氯酸叔丁基酯(t-BuOCl)。将反应在约0℃下搅拌约1小时，然后在室温下搅拌约24小时。减压蒸发溶剂。如使用D₂O(未显示)通过NMR证实的，PIP-C6-C12-Cl化合物的纯度为约99％，并且该反应产物化合物的产率为约99％。

如图19所示，使用类似的方法制备具有相似纯度和产率的下列化合物：PIP-C6-C14；PIP-C6-C14-Cl；PIP-C6-C16；PIP-C6-C16-Cl；PIP-C8-C14；PIP-C8-C14-Cl；PIP-C10-C14；PIP-C10-C14-Cl；PIP-C12-C12；PIP-C12-C12-Cl；PIP-C12-C14；PIP-C12-C14-Cl；PIP-C12-C16和PIP-C12-C16-Cl。

图20显示使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应称为合成反应U，它产生具有N-卤胺前体基团、三个阳离子中心和与第三阳离子中心连接的碳链的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C12/C14/C16。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。第一个C4是指第一个阳离子中心和第二个阳离子中心之间的四碳链。第一阳离子中心是QAS，第二阳离子中心是磷酸盐基阳离子中心(P)，其上连接有两个苯基(Ph2)。第二个C4是指第二个阳离子中心和第三个阳离子中心之间的四碳链，第三个阳离子中心也是一个磷酸酯基阳离子中心(P)，其上连接有两个苯基(Ph2)。C12/C14/C16是指与第三阳离子中心连接的碳链，其可以是饱和的12、14或16碳链。

为了制备PIP-C4-PPh2-C4-PPh2-C12/C14/C16化合物之一，约1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和约1.0当量的溴-十二烷或溴-十四烷或溴-将十六烷在反应容器中溶解于乙腈中并回流约24小时。蒸发反应混合物并显示为白色沉淀，通过逐滴加入甲醇将其再次溶解直至出现澄清溶液。

在第二反应容器中，将约1.0当量的TMTMP和约1.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在乙腈中。将反应混合物在回流条件下在乙腈中搅拌约4小时，蒸发溶剂，得到白色沉淀。

合并两个反应容器的内容物并溶解在甲苯/甲醇混合物中。将反应混合物在回流条件下再次在甲苯/甲醇混合物中搅拌约24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以产生白色沉淀。

图21显示了使用DMATMP作为反应物合成反应产物化合物的一系列反应的另一个实例。该系列反应称为合成反应V，它产生具有N-卤胺前体基团、三个阳离子中心和与第三阳离子中心连接的碳链的反应产物化合物。在该实例中，该反应产物化合物称为PIP-C12-DMAP-C12/C14/C16。PIP是指环状N-卤胺前体基团哌啶。C12是指第一阳离子中心和第二阳离子中心之间的十二碳链。第一和第二阳离子中心各自为QAS。DMAP是指第三阳离子中心，C12/C14/C16是指与第三阳离子中心连接的碳链，其可以是饱和的十二碳、十四碳或十六碳链。

为了制备PIP-C12-DMAP-C12/C14/C16化合物之一，将约1.0当量的DMATMP和约1.0当量的1,2-二溴丁烷溶解在反应容器内的乙腈中并回流约4小时。反应混合物显示为澄清溶液。然后，加入约1.0当量的4-N,N-二甲基氨基吡啶，并将混合物回流约12小时。然后，加入约1.0当量的溴-十二烷或溴-十四烷或溴-十六烷，并在乙腈/甲醇(8：2v/v)的混合物中回流约12小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。

用于涂覆软表面的其他实例

图33A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团和阳离子中心的反应产物化合物的反应的另一个实例。将以下物质加入反应容器中：1.0当量N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶，滴加1.0当量溶解于甲醇中的1,8-二溴辛烷，然后回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥并回收白色固体。在d6-DMSO中通过NMR验证化合物的纯度(图33B)，其为98％。产物产率为99％。

图34A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。首先在步骤1中，将以下物质加入到反应容器中：在氮气氛下1.0当量11-溴十一烷醇溶于无水THF中并保持在0℃。向其加入1.3eq甲基丙烯酰氯并在0℃下搅拌2小时，然后在室温条件下放置过夜。24小时后，将溶剂完全蒸发，剩余的中间体用NaHCO₃(饱和溶液)洗涤3次，用乙酸乙酯萃取，直至水层变为碱性。蒸发有机层，得到浅黄色油状物，半固化为白色凝胶。在CDCl₃中通过NMR验证化合物的纯度，其为约98％。产物产率为89％。

在第二步中，将另外的反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶加入到1当量的第1步产品。将该反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过在DMSO-d6中的NMR(图34B)证实化合物的纯度为98％。图55显示来自该反应产物化合物的磷-31NMR谱。产物产率为98％。

图35A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：0.33当量的PIP-C11-MMA、1.0当量的溶解在甲醇中的磷酸，混合并回流1.5小时。蒸发反应混合物的溶剂以回收灰白色凝胶。通过NMR(质子以及磷-31)(99％)检查纯度(图35B)。图56显示来自该反应产物化合物的磷-31NMR谱。收率为99％。

图36A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：分别将1.0当量的1,10-二溴癸烷溶解在甲醇中，1.0当量的2-(N,N-二甲基氨基亚乙基)甲基丙烯酸酯溶解在甲醇中，将它们滴加到反应容器中1小时，并回流24小时。向相同的反应混合物中加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，形成透明的胶状物质或白色半固体。在DMSO-d6中通过NMR验证化合物的纯度(图36B)，其为约98％。图57显示该反应产物化合物的磷-31NMR谱。产物产率为98％。

图37A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：分别将1.0当量的1,10-二溴癸烷溶解在甲醇中，1.0当量的2-(N,N-二甲基氨基丙烯)甲基丙烯酰胺溶解在甲醇中，将这些物质逐滴加入反应容器中1小时并回流24小时。向相同的反应混合物中加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，形成透明的胶状物质或白色半固体。在D₂O中通过NMR验证化合物的纯度(图37B)，其为约98％。产物收率为98％。

图38A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在第一步中将以下物质加入反应容器中：在氮气下将1.0当量6-氯己醇溶于无水THF中并保持在0℃。向其中，滴加1.3eq甲基丙烯酰氯，在0℃下搅拌2小时，然后在室温条件下放置过夜。24小时后，蒸发溶剂。然后用NaHCO₃饱和溶液洗涤三次，用乙酸乙酯萃取，直至水层变为碱性。蒸发有机层，得到浅黄色油状物，形成半固体白色凝胶。在CDCl₃(未显示)中通过NMR验证化合物的纯度，其为约98％。产物的产率为95％。在第二步中，将1.0当量的N,N-二甲基-2,2,6,6-四甲基-哌啶加入到步骤1的反应产物中。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。在DMSO-d6(图38B)中通过NMR和质谱中验证化合物的纯度，其为约98％。产物产率为98％。

图39A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和2.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在甲苯/甲醇(1:1v/v)中并回流24小时。在同一反应容器中，加入第三反应物1.0当量的N,N-(二甲基氨基亚乙基)甲基丙烯酸酯并再回流24小时。再次向同一反应容器中加入第四反应物1.0当量N,N-二甲基-2,2,6,6-四甲基-哌啶再回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以产生白色沉淀。NMR(质子和磷-31)证实纯度为约98％(未显示)。产物产率为98％。

图40A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-(二甲基氨基亚乙基)甲基丙烯酸酯和1.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在甲醇中，回流24小时。然后加入第三反应物，加入1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。通过NMR在D₂O中检测化合物的纯度，其为约98％。产物产率为98％。

图40B显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：分别将1.0当量的的1,8-二溴辛烷溶解在甲醇中，1.0当量的2-(N,N-二甲基氨基亚乙基)甲基丙烯酸酯溶解在甲醇中，滴加到反应容器中1小时并回流24小时。向相同的反应混合物中加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，形成胶状透明的半固体。通过NMR在DMSO-d6中验证化合物的纯度，其为98％。产物收率为98％。

图41A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和甲基丙烯酸甲酯CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。将以下物质加入到反应容器中：将1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和1.0当量的11-溴-十一烷-甲基丙烯酸甲酯溶解在甲苯/甲醇(1:1v/v)中并再回流24小时。在同一反应容器中，加入第三反应物1.0当量的1,4-二溴丁烷并再回流24小时。将第四反应物1.0当量N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶加入到同一反应容器中并再回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，得到白色粉末状沉淀物。NMR(质子-图41B中所示和磷-31未显示)和质谱证实纯度为约98％。图57显示来自该反应产物化合物的磷-31NMR谱。产物收率为98％。

涂覆硬表面的其他实例

图42A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图42A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和2.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在甲苯/甲醇(1:1v/v)中，然后回流24小时。在同一反应容器中，加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基乙二胺，然后再回流24小时。再次向同一反应容器中加入第四反应物1.0当量N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶，并将反应容器内容物再回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以产生白色沉淀。NMR(图42B中所示的质子和图58中所示的磷-31NMR)和质谱证实纯度为约97％。产物的产率为99％。

图43A显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图43A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶和1.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在甲醇中，然后回流12小时。之后，加入第三反应物1.0当量的4-氨基吡啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，得到绿色粉末状化合物。在DMSO-d6中通过NMR检测化合物的纯度(图43B)，其为约98％。产物产率为99％。

图44A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图44A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和2.0当量的1,4-二溴丁烷溶解在甲苯/甲醇(1:1v/v)中并回流24小时。在同一反应容器中，加入第三反应物1.0当量的3,3-二氨基-N-甲基二丙基胺并再回流24小时。加入第四反应物1.0当量N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶并再回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，得到白色沉淀。NMR(质子未显示，磷-31未显示)和质谱证实纯度为约97％。产物产率为99％。

图44B显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图44B中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：将1.0当量的3,3-二氨基-N-甲基二丙基胺和1.0当量的2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇分别溶解在甲醇中，混合并回流12小时。蒸发反应混合物。之后，加入第三反应物1.0当量的N；N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以形成透明凝胶。在DMSO中(未显示)通过NMR检测化合物的纯度，其为约98％。产物产率为99％。

图44C显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图44C中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：将1.0当量的3,3-二氨基-N-甲基二丙基胺和1.0当量的1,10-二溴癸烷分别溶解在乙腈中，混合并回流24小时。蒸发反应混合物并显示为橙色油状物，通过加入乙腈/甲醇混合物(8:2v/v)再次溶解，出现澄清溶液。之后，加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在乙腈/甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，形成灰白色固体。通过NMR在DMSO(未显示)，中检测化合物的纯度其为约98％。产物产率为99％。

图45A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本公开物的一些实施方案中，图45A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(二苯基膦基)丁烷和2.0当量的2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇溶于甲苯/甲醇(1:1v/v)并回流24小时。在同一反应容器中，加入第三反应物1.0当量的3,3-二氨基-N-甲基二丙基胺并再回流24小时。再次向同一反应容器中加入第四反应物1.0当量N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶并再回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，得到透明凝胶。NMR(质子-未显示)证实纯度为约97％。产物产率为99％。

图45B显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图45B中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶，1.0当量的2-溴亚乙基胺氢溴酸盐和1.1当量的三乙胺(TEA)溶解在乙醇中，然后回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。用乙酸乙酯洗涤白色结晶产物，过滤除去三乙胺氢溴酸盐。通过NMR在CDCl₃中检测化合物的纯度(图45C)，其为约98％。产物产率为99％。

图46A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图46A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.5当量的PIP-C4-BIS-C3-NH2和1.0当量的磷酸溶解在甲醇中的，混合并回流2小时。蒸发反应混合物的溶剂，得到白色凝胶，并保持在高真空下进一步干燥。通过质子NMR(99％)检查纯度(图46B)，产率为99％。

图47A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个胺CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图47A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪，2.0当量的1,4-二溴丁烷分别溶解在甲醇中，混合并回流24小时。之后，加入第三反应物2.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以形成黄色凝胶。通过DMSO中的质子NMR检查化合物的纯度(图47B)，其为约98％。产物的产率为99％。

图48A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和羟基CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图48A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶和1.0当量的2-溴乙醇溶解在甲醇中并回流24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥。在DMSO中通过NMR检测化合物的纯度(图48B)，其为约98％。产物的产率为99％。

图49A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个羟基CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本公开物的一些实施方案中，图49A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的2,2'-甲基亚胺乙醇胺和1.0当量的1,4-二溴丁烷分别溶解在甲醇中，混合并回流24小时。之后，加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以形成透明凝胶。在D₂O中通过NMR检测化合物的纯度，其为约98％。产物的产率为99％。

图49B显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个羟基CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图49B中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基乙醇胺，1.0当量的1,3-二溴丙烷，分别溶解在甲醇中，混合并回流24小时。之后，加入第三反应物1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥，形成透明凝胶。在DMSO中通过NMR检测化合物的纯度(图49C)，其为约98％。产物产率为99％。

图50显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和两个环氧化物CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图50中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的PIP-C6-C2-NH2，3当量的DEGBA溶解在甲醇中并在室温下搅拌6小时。蒸发溶剂并在高真空下干燥以形成结晶浅黄色吸湿性固体。电喷雾离子化质谱结果证明了预期的质量，少一个溴离子。计算的产率为99％。

图51A显示了使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和四个环氧化物CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图51A中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：1.0当量的N,N-二甲基氨基-2,2,6,6-四甲基-哌啶，1.0当量的1,4-二溴丁烷分别溶解在甲醇中，混合并回流12小时。之后，加入第三反应物0.5当量的4,4'-亚甲基双(N,N-二环丙氧基苯胺)。将反应混合物在回流条件下在甲醇中搅拌24小时。蒸发溶剂并在真空下干燥以形成透明凝胶。通过NMR在DMSO中检测化合物的纯度(图51B)，其为约98％。产物产率为99％。

图52显示使用式2化合物制备具有N-卤胺前体基团、阳离子中心和四个环氧化物CIG的反应产物化合物的一组反应的另一个实例。在本发明的一些实施方案中，图52中所示的反应产物化合物可用于环氧基涂层制剂中。将以下物质加入到反应容器中：将1.0当量的PIP-C4-P-C4-P-C4-C2-NH2和3当量的DEGBA溶解在甲醇中并在室温下搅拌6小时。蒸发溶剂并在高真空下干燥，形成结晶的白色吸湿性固体。NMR数据证实反应产物化合物与DEGBA的比例为1：2(未显示)。电喷雾离子化质谱结果证明了预期的质量，少一个溴离子。计算的收率为99％。

Claims (10)

1.化合物在一个或多个化学反应中作为反应物以制备包含至少一个环状N-卤胺前体基团和至少一个阳离子中心的中间体化合物或反应产物化合物的用途，所述化合物具有式1：

其中Z是N或Y，

当Z是N时，则R₁和R₂各自独立地选自甲基、乙基或正丙基；和

当Z为Y时，R₁和R₂均无，且Y选自Cl、Br和I。

2.根据权利要求1所述的用途，其中所述化合物具有式2：

3.根据权利要求1所述的用途，其中所述化合物具有式3：

4.根据权利要求1所述的用途，其中所述反应产物化合物还包含至少一个涂层掺入基团(CIG)。

5.根据权利要求4所述的用途，其中所述至少一个CIG选自包含：乙烯基、羟基、乙酸乙烯酯基；丙烯酸酯基；甲基丙烯酸酯基；甲基丙烯酸甲酯基；环氧化物；硫脲的组中的至少一个及其组合。

6.根据权利要求4所述的用途，其中所述至少一个CIG选自使得所述反应产物化合物形成以下的一部分或掺入以下中的至少一种中：乙酸酯聚合物；乙烯基、乙酸乙烯酯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、甲基丙烯酸甲酯基、丙烯酰胺基、苯乙烯基、羟基、烷氧基、醛基、酮基、羧基、环氧化物、胺基、亚胺基、酰亚胺基、叠氮基、酰胺基、氰酸酯基、异氰酸酯基、脲基、硫脲基、硫醇基、亚磺酸基、砜基、亚砜基或其组合。

7.根据权利要求1所述的用途，其中所述反应产物化合物用作液体消毒制剂中的组分。

8.一种制备反应产物化合物的方法，所述反应产物化合物包含至少一个环状N-卤胺前体基团、至少一个阳离子中心和至少一个涂层掺入基团(CIG)，所述方法包括以下步骤：

a.使式1的化合物与一个或多个其他反应物反应：

其中Z是N或Y，

当Z是N时，则R₁和R₂各自独立地选自甲基、乙基或正丙基；和

当Z为Y时，则R₁和R₂均无，且Y选自Cl、Br和I，其中所述一个或多个其他反应物将CIG贡献给所述反应产物化合物。

9.根据权利要求8的所述方法，其中所述CIG选自包括：乙烯基、乙酸乙烯酯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、甲基丙烯酸甲酯基、丙烯酰胺基、苯乙烯基、羟基、烷氧基、醛基、酮基、羧基、环氧化物、胺基、亚胺基、酰亚胺基、叠氮基、酰胺基、氰酸酯基、异氰酸酯基、脲基、硫脲基、硫醇基、亚磺酸基、砜基、亚砜基组成的组中的至少一个或它们的组合。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述CIG引起所述反应产物化合物形成以下的一部分或掺入以下中的至少一种中：乙酸酯聚合物；乙烯酯聚合物，包括乙酸乙烯酯聚合物；乙酸乙烯酯均聚物；丙烯酸酯聚合物，包括甲基丙烯酸酯聚合物；三聚氰胺；改性三聚氰胺；氨基甲酸酯聚合物；聚氨酯聚合物；脂肪族聚氨酯聚合物；聚酯；自交联聚酯；环氧化物聚合物，包括环氧酯聚合物、含氟聚合物；硅氧烷或硅氧烷衍生物聚合物；聚乙烯；聚丙烯；聚氯乙烯；聚酰胺；聚丁烯；聚(丁-1,3-二烯)；聚砜；上述任何聚合物的前体或其任何组合。