CN115677517A - 一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用。本发明提供的季铵盐甘油醚中的R1和R2基团均为长碳链基团，使该季铵盐甘油醚具有优异的稳定性。并且，本发明提供的季铵盐甘油醚含有氮正离子，能够和细菌(负电基团)相结合，破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内物质泄漏，细菌死亡，起到抑菌作用，并可以将抑菌作用赋予面巾纸等纸制品。本发明提供的季铵盐甘油醚的制备方法步骤简单，成本低廉，方便操作，具有大规模工业化应用前景。
Description
技术领域
本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用。
背景技术
目前，市面上的面巾纸的主要成分有：(1)水；(2)丙二醇等保湿剂，使水分不容易挥发，并起到抗菌和防腐的作用；(3)苯氧基乙醇、对羟基苯甲酸甲酯或尼泊金等防腐剂；(4)乳酸纳或桉树叶等抗菌剂。面巾纸作为清洁脸部和手部的纸巾，随着人们生活水平的提高，对抑菌性等性能也提出了更高的要求。
季铵盐是指铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物，分子中含有带正电的亲水基和两个疏水链，有利于其疏水基深入菌体细胞的类脂层，亲水基深入蛋白层，导致酶失去活性和蛋白质变性，具有低毒、广泛的生物活性和良好的水溶性，作为抑菌剂，在抑菌消毒领域有着巨大的应用价值，比如个人护理品、化妆品、纺织印染和造纸工业的抑菌防腐方面。
抑菌剂通常是指能有效控制或杀死细菌、真菌或藻类的化学制剂。近些年来，随着绿色化学的推广，抑菌剂的研究重点主要围绕开发兼具安全、高效、环保和广谱的理想型抑菌剂方面。
抑菌剂从来源上可分为植物源类抑菌剂和化学合成类抑菌剂。植物源类抑菌剂的溶解性差，在使用过程中存在颜色和气味等问题，因此，市售抑菌剂多为化学合成类抑菌剂。乙醇消毒剂作为最常用的消毒剂，其消毒作用快，性质稳定，基本无毒无腐蚀，可以对手和皮肤消毒，也可以对体温计和血压计等医疗器械消毒。但是，乙醇消毒剂存在刺激性气味，不适合用于面巾纸等产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种季铵盐甘油醚及其制备方法和应用，本发明提供的季铵盐甘油醚具有抑菌作用，稳定性好，可以用作面巾纸的抑菌剂，使面巾纸具有抑菌和柔顺性。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种季铵盐甘油醚，其结构如式I所示：
式I中，所述R1包括C8～C18烷基中的任意一种；所述R2包括C1～C4烷基中的任意一种；所述X-包括Cl-或Br-。
优选的，所述C8～C18烷基包括-C12H25或-C16H32；所述C1～C4烷基为-C2H5。
本发明还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：
将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；
将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚；所述长链烷基叔胺的结构式如式II所示：
优选的，所述环氧氯丙烷与甘油的摩尔比为1:1～3。
优选的，所述氯醇醚反应液中的氯醇醚和长链烷基叔胺的摩尔比为1:1～1.3。
优选的，所述环氧氯丙烷和开环催化剂的质量比为100:0.1～0.6。
优选的，所述开环反应的温度为40～90℃，时间为1～4h。
优选的，所述季铵化反应的温度为60～90℃，时间为4～16h。
优选的，所述开环催化剂为酸性催化剂。
本发明还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚或上述方案所述制备方法得到的季铵盐甘油醚在面巾纸抑菌剂中的应用。
本发明提供了一种季铵盐甘油醚(DEAC)，其结构如式I所示。本发明式I所示结构的化合物中的R1和R2基团均为长碳链基团，碳链越长，化合物沸点高，越不易分解，从而使式I所示结构的化合物具有优异的稳定性。并且，本发明提供的式I所示结构的化合物含有氮正离子，能够和细菌(负电基团)相结合，破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内物质泄漏，细菌死亡，起到抑菌作用，并且季铵盐作用很温和，腐蚀性小，不存在乙醇消毒剂的刺激性气味，对纸制品不会产生漂白或泛黄作用，可以将抑菌作用赋予面巾纸等纸制品。
本发明还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚。本发明提供的制备方法步骤简单，成本低廉，方便操作，具有大规模工业化应用前景。
本发明还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚或上述方案所述制备方法得到的季铵盐甘油醚在面巾纸抑菌剂中的应用。本发明提供的季铵盐甘油醚易溶于水，配置成水溶液后澄清透明无色，不会污染或腐蚀物品，不会对纸制品产生漂白或泛黄作用，尤其适用于面巾纸，其抑菌浓度较低，添加量一般仅为0.1wt％～0.5wt％，可以使面巾纸等纸制品具有优异的抑菌性能，毒性和刺激性较低，不会伤害皮肤屏障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC的红外表征谱图；
图2为本发明实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC的红外表征谱图的局部放大图。
具体实施方式
本发明提供了一种季铵盐甘油醚，其结构如式I所示：
式I中，所述R1包括C8～C18烷基中的任意一种；所述R2包括C1～C4烷基中的任意一种；所述X-包括Cl-或Br-。
在本发明中，所述C8～C18烷基优选包括-C12H25或-C16H32，更优选为-C16H32；所述C1～C4烷基优选为-C2H5；所述X-包括Cl-或Br-，更优选为Cl-，具有更好的安全性。在本发明中，所述季铵盐甘油醚的结构优选如式III所示：
本发明还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：
将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；
将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚；所述长链烷基叔胺的结构式如式II所示：
本发明将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液。在本发明中，所述开环催化剂优选为酸性催化剂；所述酸性催化剂优选包括质子酸和路易斯酸中的一种或几种；所述质子酸优选包括浓盐酸、浓硫酸和高氯酸中的一种或几种；所述路易斯酸优选包括三氯化铟、三氯化锑、三氟化硼乙醚和四氯化锡中的一种或几种；所述环氧氯丙烷与甘油的摩尔比优选为1:1～3，更优选为1:1～2，进一步优选为1:1～1.5。所述环氧氯丙烷和开环催化剂的质量比优选为1:0.1～0.6，更优选为1:0.2～0.5；所述混合优选为搅拌；所述开环反应优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率优选为300～500rpm，更优选为350～450rpm；所述开环反应的温度优选为40～90℃，更优选为60～80℃，时间优选为1～4h，更优选为2～3h；所述开环反应优选在机械密封的设置有机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中进行，设置回流冷凝器的作用是防止环氧氯丙烷因加热气化挥发。
得到氯醇醚反应液后，本发明将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚(DEAC)。在本发明中，所述有机溶剂优选包括醇、酯、苯的同系物和六元杂环中的一种或几种；所述醇优选包括乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或几种；所述酯优选为乙酸乙酯；所述苯的同系物优选为甲苯；所述六元杂环优选为1-4-二氧六环；所述氯醇醚反应液中的氯醇醚和长链烷基叔胺的摩尔比优选为1:1～1.3，更优选为1:1～1.2，进一步优选为1:1～1.1；所述氯醇醚反应液和有机溶剂的体积比优选为1:1～5，更优选为1:1～3；所述混合优选为搅拌；所述季铵化反应优选在搅拌的条件下进行；所述搅拌的速率优选为300～500rpm，更优选为350～450rpm；所述季铵化反应的温度优选为60～90℃，更优选为70～80℃，时间优选为4～16h，更优选为8～12h；所述季铵化反应优选在机械密封的设置有机械搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中进行。
在本发明中，所述季铵化反应结束后优选进行后处理；所述后处理包括将季铵化反应得到的混合液依次进行除溶剂、重结晶和干燥，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚；所述除溶剂的方式优选为减压蒸馏；所述减压蒸馏的压力优选为不高于-0.09MPa，更优选为-0.09～-0.10MPa，温度优选为50～90℃，更优选为70～80℃；所述重结晶优选包括：将减压蒸馏后的固体产物溶于丙酮，然后加入乙酸乙酯，依次进行降温结晶、过滤和洗涤；所述减压蒸馏后的固体产物溶于丙酮时优选进行加热；所述加热的温度优选不高于57℃；所述减压蒸馏后的固体产物和丙酮的质量体积比优选为1:0.5～5，更优选为1:0.5～2；所述减压蒸馏后的固体产物和乙酸乙酯的质量体积比优选为1:3～20，更优选为1:5～15；所述降温的最终温度优选为-30～0℃，更优选为-20～-10℃，时间优选为4～24h，更优选为8h；所述过滤优选为压滤、抽滤或离心过滤；所述洗涤用试剂优选为乙酸乙酯；所述干燥优选为真空干燥，所述真空干燥的温度优选为50～80℃，更优选为60～70℃，压力优选为不高于-0.09MPa，更优选为-0.09～-0.10MPa，时间优选为2～8h，更优选为4～6h。
本发明还提供了上述方案所述季铵盐甘油醚或上述方案所述制备方法得到的季铵盐甘油醚在面巾纸抑菌剂中的应用。
在本发明中，所述应用优选包括以下步骤：将式I所示结构的季铵盐甘油醚与甘油水溶液混合，得到面巾纸抑菌剂。在本发明中，所述式I所示结构的季铵盐甘油醚和甘油水溶液的质量比优选为1～50:9950～9999，更优选为1～50:9950～9999；所述甘油水溶液中甘油和水的质量比优选为60～90:40～10，更优选为70～80:20～30；所述混合优选为搅拌，所述搅拌的速率优选为300～500rpm，更优选为400rpm，时间优选为0.3～2h。本发明对所述纸制品抑菌剂的使用方法没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的纸制品抑菌剂的使用方法即可，比如将纸制品抑菌剂直接涂抹到待处理纸制品表面。
在本发明中，如无特殊说明，本发明所用原料均为市售产品。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明的方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将甘油92g(1mol)、环氧氯丙烷92g(1mol)和催化剂三氟化硼乙醚1g加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，于60℃下反应1h，得到184g氯醇醚，环氧值为0mol/100g；称取氯醇醚55.4g(0.3mol)和溶剂乙醇119.4g加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，滴加十二烷基二甲基叔胺64.0g(0.3mol)1h，在80℃下反应10h；反应结束后，在压力-0.09MPa、釜温75℃下进行蒸馏除去溶剂乙醇，用24g丙酮溶解样品，再用120g乙酸乙酯进行重结晶，在0℃下静置8h后过滤，滤饼在55℃、-0.09MPa条件下进行真空干燥6h，得到96g透明胶体季铵盐甘油醚DEAC，结构如式III所示。
实施例2
将甘油92g(1mol)、环氧氯丙烷92g(1mol)和催化剂浓盐酸2g加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，于45℃下反应2h，得到184g氯醇醚，环氧值为0mol/100g；称取氯醇醚55.4g(0.3mol)和溶剂乙醇119.4g加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，滴加十二烷基二甲基叔胺64.0g(0.3mol)1h，在80℃下反应10h；反应结束后，在压力-0.09MPa、釜温75℃下进行蒸馏除去溶剂乙醇，用12g丙酮溶解样品，再用120g乙酸乙酯进行重结晶，在-10℃下静置8h后过滤，滤饼在60℃、-0.09MPa条件下进行真空干燥6h，得到87g透明胶体季铵盐甘油醚DEAC，结构如式III所示。
实施例3
将甘油92g(1mol)、环氧氯丙烷92g(1mol)和催化剂浓盐酸1.8g加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，于65℃下反应1h，得到184g氯醇醚，环氧值为0mol/100g；称取氯醇醚55.4g(0.3mol)和溶剂乙醇119.4g加入到装有带机械密封的机械搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，滴加十六烷基二甲基叔胺81.0g(0.3mol)1h，在70℃下反应12h；反应结束后，在压力-0.09MPa、釜温75℃下进行蒸馏除去溶剂乙醇，用24g丙酮溶解样品，再用240g乙酸乙酯进行重结晶，在-30℃下静置8h后过滤，滤饼在60℃、-0.09MPa条件下进行真空干燥6h，得到90g透明胶体季铵盐甘油醚DEAC，结构如式III所示。
对实施例1～3制备的季铵盐甘油醚DEAC及市售十二烷基二甲基氯化铵进行抑菌剂测试，检测方法为：将实施例1～3制备的季铵盐甘油醚DEAC及市售十二烷基二甲基氯化铵作为面巾纸的抑菌剂，分别和甘油水溶液(甘油和水的质量比为85:15)混合，然后均匀涂覆到100mm×100mm的原纸上，放置24h后，根据《GB 15979-2002一次性使用卫生用品卫生标准》对面巾纸进行抑菌性能测试，结果如表1所示。
表1实施例1～3制备的面巾纸抑菌剂的抑菌率
根据表1可知，本发明提供的季铵盐甘油醚DEAC作为面巾纸的抑菌剂，抑菌率优于市售十二烷基二甲基氯化铵，可见本发明提供的季铵盐甘油醚DEAC适用于面巾纸等纸制品抑菌方面，本发明提供的季铵盐甘油醚DEAC的抑菌率不低于80％，最高可达95％，具有优异的抑菌效果。
对本发明实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC进行红外光谱测试，结果如图1和图2所示。图1为本发明实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC的红外表征谱图，根据图1可知，3411cm-1为醇羟基伸缩振动吸收峰，2921cm-1为甲基的伸缩振动吸收峰，2850cm-1为亚甲基的伸缩振动吸收峰。图2为本发明实施例1制备的季铵盐甘油醚DEAC的红外表征谱图的局部放大图，根据图2可知，1635cm-1为-N-H面内弯曲振动吸收峰，1468cm-1为亚甲基的弯曲振动吸收峰，1260cm-1和984cm-1为-C-N的伸缩振动吸收峰，可见实施例1的产物的结构中存在带正电荷的季铵根官能团，1117cm-1为仲醇伸缩振动吸收峰，1061cm-1为脂肪醚键的振动吸收峰，906cm-1、854cm-1为-N-H面外弯曲振动吸收峰，718cm-1为长碳链基在平面摇摆振动造成的吸收峰。通过上述特征峰，可知实施例1已完成季铵化反应，合成了目标产物季铵盐甘油醚DEAC。
由以上实施例可知，本发明提供的季铵盐甘油醚DEAC易溶于水，稳定性好，具有优异的抑菌作用，配置成水溶液后不会对纸制品产生漂白或泛黄作用，可以用作纸制品的抑菌剂，其抑菌浓度较低，赋予纸制品抑菌性能。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种季铵盐甘油醚，其结构如式I所示：
式I中，所述R1包括C8～C18烷基中的任意一种；所述R2包括C1～C4烷基中的任意一种；所述X-包括Cl-或Br-。
2.根据权利要求1所述的季铵盐甘油醚，其特征在于，所述C8～C18烷基包括-C12H25或-C16H32；所述C1～C4烷基为-C2H5。
3.权利要求1或2任意一项所述季铵盐甘油醚的制备方法，包括以下步骤：
将环氧氯丙烷、甘油和开环催化剂混合进行开环反应，得到氯醇醚反应液；
将所述氯醇醚反应液、长链烷基叔胺和有机溶剂混合进行季铵化反应，得到式I所示结构的季铵盐甘油醚；所述长链烷基叔胺的结构式如式II所示：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述环氧氯丙烷与甘油的摩尔比为1:1～3。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氯醇醚反应液中的氯醇醚和长链烷基叔胺的摩尔比为1:1～1.3。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述环氧氯丙烷和开环催化剂的质量比为100:0.1～0.6。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述开环反应的温度为40～90℃，时间为1～4h。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述季铵化反应的温度为60～90℃，时间为4～16h。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述开环催化剂为酸性催化剂。
10.权利要求1～2所述季铵盐甘油醚或权利要求3～9任意一项所述制备方法得到的季铵盐甘油醚在面巾纸抑菌剂中的应用。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL262454A1 (en) * | 1986-11-18 | 1988-07-07 | Method of obtaining n-alkyl-n,n-di/propano-2,3-diolo/-n-acetates and n-alkyl-n,n-dipoly/3-oxy-2-propanol/-n-acetates | |
| US20040009210A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Wound management products incorporating cationic compounds |
| US20040009141A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Skin cleansing products incorporating cationic compounds |
| JP2009149575A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Kao Corp | 抗菌剤 |
| CN101704730A (zh) * | 2009-10-26 | 2010-05-12 | 岳阳昌德化工实业有限公司 | 两步法合成缩水甘油醚中的开环醚化反应方法 |
| CN102240521A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-16 | 苏州大学 | 一种Bola型表面活性剂 |
| CN104945267A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 一种阳离子季铵盐及其制备方法 |
| WO2015153119A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Self-regenerating antimicrobial composition and method of use |
| CN108067157A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-25 | 聊城大学 | 一种含有羟丙基基团的季铵盐阳离子表面活性剂及制备 |
| WO2018191488A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Rayonier Performance Fibers, Llc | Improved defiberization properties obtained by treatment with a novel bifuntional reagent reaction product of alkyl amine and epoxide |
| CN111548256A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-18 | 南京林业大学 | 一种氯醇醚的制备方法 |
-
2022
- 2022-11-01 CN CN202211357492.0A patent/CN115677517B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL262454A1 (en) * | 1986-11-18 | 1988-07-07 | Method of obtaining n-alkyl-n,n-di/propano-2,3-diolo/-n-acetates and n-alkyl-n,n-dipoly/3-oxy-2-propanol/-n-acetates | |
| US20040009210A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Wound management products incorporating cationic compounds |
| US20040009141A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Skin cleansing products incorporating cationic compounds |
| JP2009149575A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Kao Corp | 抗菌剤 |
| CN101704730A (zh) * | 2009-10-26 | 2010-05-12 | 岳阳昌德化工实业有限公司 | 两步法合成缩水甘油醚中的开环醚化反应方法 |
| CN102240521A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-16 | 苏州大学 | 一种Bola型表面活性剂 |
| WO2015153119A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Self-regenerating antimicrobial composition and method of use |
| CN104945267A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 一种阳离子季铵盐及其制备方法 |
| WO2018191488A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | Rayonier Performance Fibers, Llc | Improved defiberization properties obtained by treatment with a novel bifuntional reagent reaction product of alkyl amine and epoxide |
| CN108067157A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-25 | 聊城大学 | 一种含有羟丙基基团的季铵盐阳离子表面活性剂及制备 |
| CN111548256A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-18 | 南京林业大学 | 一种氯醇醚的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| YUN MI BAE等: "Preparation of Cationic Liposome Containing a Novel Water-Soluble Detergent and Its Application to Gene Delivery In Vitro", MACROMOLECULAR RESEARCH, vol. 15, no. 3, pages 280 - 283 * |
| 刘文帅;王春华;侯桂革;孙居锋;: "季铵盐的抗菌活性与应用研究", 山东化工, no. 11, pages 49 - 53 * |
| 胡应燕等: "新型含酯基结构季铵盐杀菌剂的合成", 石油化工, vol. 38, no. 11, pages 1225 - 1229 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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