CN117580819A

CN117580819A - 抗菌化合物

Info

Publication number: CN117580819A
Application number: CN202280045674.6A
Authority: CN
Inventors: 白梨铉; 李知锡; 崔炯三; 郑善贞; 姜顺熙; 尹海成; 许允衡
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2024-02-20

Abstract

提供了新的化合物，更特别地，表现出优异抗菌特性同时具有可聚合官能团以制备抗菌聚合物的新的化合物。

Description

抗菌化合物

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请基于分别于2021年7月16日和2022年6月27日提交的韩国专利申请第10-2021-0093703号和第10-2022-0078380号并要求其优先权，其公开内容在此通过引用整体并入本文。

本发明涉及表现出抗菌特性的新的化合物。

背景技术

近来，随着生活的多样化、生活水平的提高以及意识的改变和提高，对改善个人生活环境中的卫生和舒适度的兴趣日益增加。因此，已经对威胁它们的微生物进行了研究，但是在日常生活环境中存在许多类型的微生物，并且它们广泛分布于自然界中，从而引起严重的问题。

特别地，诸如细菌、真菌等的微生物可能栖居在各种环境例如饮食生活、居住环境、服装、工业产品等中。然而，由于细菌可能引起各种炎症或食物中毒，真菌可能不仅产生臭味，而且还可能产生各种皮肤病、呼吸系统疾病、变态反应、特应性皮炎等，它们是成问题的。此外，生活在电子产品和家庭用品表面上的微生物可能导致产品性能的劣化。

因此，为了防止这些微生物对人造成损害，已经开发了各种抗菌物质来抑制微生物的生长或杀死微生物。

具体地，先前开发的抗菌剂可以大致分为无机抗菌剂和有机抗菌剂。无机抗菌剂为含有诸如银、铜等的金属的抗菌剂，并且由于优异的热稳定性而具有即使在高温条件下也保持抗菌特性的优点。然而，存在的问题在于，它们是昂贵的，并且由于在加工之后包含金属离子而存在变色的可能性。此外，有机抗菌剂的优点在于，它们比无机抗菌剂便宜，并且即使以少量也表现出优异的抗菌效果。然而，有机抗菌剂的问题在于，因为在应用于制品之后存在浸出的可能性，因此抗菌耐久性差。

此外，尽管在抑制微生物生长和杀死微生物方面，有机抗菌剂可以确保产品的稳定性，但它们是有毒的，从而对使用者的皮肤造成刺激。

出于该原因，已经讨论了将聚合物形式的抗菌物质引入到制品中，以防止由于抗菌物质的浸出而导致的抗菌特性的降低和安全问题。因此，需要具有可聚合官能团的抗菌单体来合成抗菌聚合物，同时具有化合物本身的优异的抗菌特性。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献0001)韩国专利第10-0601393号

发明内容

技术问题

提供了具有优异的细菌生长抑制作用的新的化合物。

还提供了包含所述化合物的抗菌剂。

技术方案

为了实现上述目的，

提供了由以下化学式1表示的化合物：

[化学式1]

在化学式1中，

Y为O、S或N(R₇)，

L为单键、具有1至10个碳原子的亚烷基、或具有6至60个碳原子的亚芳基，

R₁至R₃各自独立地为氢或甲基，

R₄至R₇各自独立地为氢、经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的烷基、或者经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基，以及

X^-为具有6至20个碳原子的芳族酸的共轭碱，所述芳族酸的共轭碱经一个或更多个羟基取代，

其中芳族酸的共轭碱可以进一步经选自卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的卤代烷基、和具有1至4个碳原子的烷氧基中的一个或更多个取代基取代。

还提供了包含由化学式1表示的化合物的抗菌剂。

有益效果

根据本发明的化合物是有益的，因为其具有优异的细菌生长抑制效果，并且具有可聚合官能团以制备表现出抗菌特性的聚合物。

附图说明

图1示出了化合物A的MS谱；

图2示出了化合物A的¹H NMR谱；

图3示出了化合物1的¹H NMR谱；以及

图4示出了化合物1的质谱。

具体实施方式

在本发明中，术语“第一”、“第二”等用于描述多个组分，并且这些术语仅用于区分某一组分与另外的组分。

此外，本说明书中使用的术语仅用于说明示例性实施方案并且其不旨在限制本发明。除非上下文中不同地表述，否则单数表述可以包括复数表述。必须理解，本说明书中的术语“包括”、“配备”或“具有”仅用于指定起作用的特性、数字、步骤、组分、或其组合的存在，并不排除预先添加一个或更多个不同的特性、数字、步骤、组分、或其组合的存在或可能性。

此外，在本发明中，当提及层或元件形成在层或元件“上”或“上方”时，其意指各层或元件直接形成在层或元件上，或者其他层或元件可以形成在层、对象或基底之间。

本发明可以进行各种修改并具有各种形式，以及在以下描述中详细地例示和说明具体示例性实施方案。然而，其不旨在将本发明限于具体示例性实施方案，并且必须理解本发明包括本发明的精神和技术范围内包括的每种修改方案、等同方案或替代方案。

此外，本说明书中使用的术语仅用于说明示例性实施方案并且其不旨在限制本发明。除非上下文中不同地表述，否则本文使用的单数表述可以包括复数表述。

同时，如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯二者。

此外，在本说明书中，烷基可以是直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至20。根据一个实施方案，烷基的碳原子数为1至16。根据一个实施方案，烷基的碳原子数为1至12。根据一个实施方案，烷基的碳原子数为8至12。烷基的具体实例可以包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-乙基-丙基、1,1,-二甲基丙基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2,4,4-三甲基-1-戊基、2,4,4-三甲基-2-戊基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基等，但不限于此。此外，在本说明书中，烷基的以上描述也可以应用于亚烷基，不同之处在于亚烷基为二价基团。

此外，在本说明书中，芳基没有特别限制，但可以优选具有6至60个碳原子，并且可以为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案，芳基的碳原子数为6至20。根据一个实施方案，芳基的碳原子数为6至10。单环芳基可以包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基可以包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。此外，在本说明书中，芳基的以上描述也可以应用于亚芳基，不同之处在于亚芳基为二价基团。

此外，在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”可以理解为“未经取代或者经选自氘、卤素、氰基、具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳基中的一个或更多个(例如1至5个)取代基取代”的含义。

此外，在本说明书中，烷氧基是其中氧原子结合到烷基中与另一原子的连接部分的取代基，并且烷基的以上描述也可以应用于所述烷基。

为了向通常用于日常生活空间例如家庭、办公室、多用途设施等中的家用化学产品带来抗菌特性，在家用化学产品的表面上进行能够防止和/或杀死微生物例如细菌的生长的抗菌涂层。此时，抗菌涂层中包含的抗菌剂破坏微生物的细胞膜或细胞壁或者引起它们的蛋白质的变性，从而抑制微生物的生长，使得防止微生物的繁殖和/或杀死微生物。

此外，存在超过5,000种已经鉴定的细菌。具体地，细菌具有多样的细胞形态，例如球形、棒形、螺旋形等，并且其对氧的需求也彼此不同，因此它们被分为好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌。因此，对于一种类型的抗菌剂而言通常不容易具有借以破坏各种细菌的细胞膜/细胞壁或使其蛋白质变性的物理/化学机制。

此外，存在用于制品的抗菌剂随时间浸出的问题，以及当使用者暴露于浸出的抗菌剂时，存在使用者的健康可能受到抗菌物质威胁的担忧。因此，已经讨论了引入聚合物而不是单一化合物的形式的抗菌剂，以防止由于抗菌物质的浸出而引起的抗菌特性的劣化和安全问题。

因此，本发明人发现，当化合物具有其中结合了具有可聚合官能团的季铵阳离子和具有特定结构的阴离子的盐化合物的结构时，该化合物本身可以对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中的至少一者，更具体地，所有革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌表现出抗菌特性，同时由于引入到分子中的可聚合官能团，使得能够合成抗菌聚合物例如均聚物或共聚物，从而完成了本发明。

特别地，包含在化合物中的阴离子不是卤素阴离子，而是具有6至20个碳原子的芳族酸的共轭碱，所述芳族酸的共轭碱经一个或更多个羟基(-OH)取代。更具体地，阴离子具有芳族环化合物结构，其中取代有一个或更多个羟基(-OH)和一个或更多个羧酸根基团(-COO-)。在具有这样的结构的情况下，分子中包含的羟基(-OH)与细菌细胞的表面相互作用，以分解细胞膜并使内容物凝结，从而进一步改善化合物的抗菌特性。此外，由于分子中包含的羧酸根基团(COO-)，因此可以形成稳定的盐。

此外，如本文所使用的，“对特定细菌表现出抗菌特性”的含义是将待测试其是否具有抗菌特性的化合物(抑菌物质)添加到测试细菌的培养基中，并且在培养之后，与不含抑菌物质的参照相比，细菌数显著减少，具体地，这意味着根据稍后将描述的抗菌特性的评估，通过以下等式1计算的抗菌率(％)为70％或更大。

[等式1]

在该等式中，

A_s(A_样品)代表包含抑菌物质的培养基在600nm波长下的吸光度，以及

A₀(A_参照)代表不含抑菌物质的纯培养基在600nm波长下的吸光度。

更优选地，“对特定细菌表现出抗菌特性”意味着根据等式1计算的抗菌率(％)为70％或更大、70.6％或更大、75.5％或更大、80％或更大、90％或更大、95％或更大、95.3％或更大、95.8％或更大、96％或更大、97％或更大、97.3％或更大、98％或更大、98.1％或更大，且100％或更小。

此外，革兰氏阳性菌统指当通过革兰氏染色法染色时被染成紫色的细菌。革兰氏阳性菌的细胞壁由数层肽聚糖组成。在用碱性染料例如结晶紫染色之后，即使在用乙醇处理革兰氏阳性菌时，它们也不脱色，并且保持紫色着色。被分类为革兰氏阳性菌的细菌包括粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)等。

此外，革兰氏阴性菌统指这样的细菌：其在通过革兰氏染色法染色时被染成红色，并且与革兰氏阳性菌相比，具有由脂多糖、脂蛋白和其他复合聚合物物质组成的外膜而不是具有相对少量肽聚糖的细胞壁。因此，在用碱性染料例如结晶紫染色之后，即使当用乙醇处理革兰氏阴性菌时，它们也脱色，并且当用红色染料例如番红对它们进行复染时，它们呈现红色。被分类为革兰氏阴性菌的细菌包括奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、伤寒沙门菌(Salmonella typhi)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)等。

因此，由于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在接触时可能导致各种疾病，并且还可能在免疫力弱的危重患者中导致二次感染，因此优选使用单一抗菌剂来对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌二者表现出抗菌特性。

同时，根据一个实施方案的化合物由于季铵盐的阳离子和阴离子可以对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中的至少一者表现出抗菌特性。具体地，季铵盐的铵阳离子被静电吸附到革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌的细胞壁上，然后发生与疏水性季铵盐的烷基的相互作用，结果，细菌的细胞表面结构被破坏，从而抑制了细菌的生长。此外，季铵盐的阴离子的羟基(-OH)与细菌细胞的表面相互作用，以分解细胞膜并使内容物凝结，从而进一步抑制细菌的生长。

在下文中，将根据本发明的具体实施方案更详细地描述化合物和包含其的抗菌剂。

化合物

一个实施方案的化合物由以下化学式1表示：

[化学式1]

在化学式1中，

Y为O、S或N(R₇)，

R₁至R₃各自独立地为氢或甲基，

其中除了一个或更多个羟基之外，芳族酸的共轭碱可以是未经取代的，或者经选自卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的卤代烷基、和具有1至4个碳原子的烷氧基中的一个或更多个取代基取代。

在此，芳族酸的共轭碱可以进一步经选自卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的卤代烷基、和具有1至4个碳原子的烷氧基中的一个或更多个取代基取代。

换言之，除了一个或更多个羟基之外，芳族酸的共轭碱可以是未经取代的，或者经选自卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的卤代烷基、和具有1至4个碳原子的烷氧基中的一个或更多个取代基(例如1至5个取代基)取代。

在化学式1中，Y可以为O、S或NH。优选地，Y可以为O。

此外，R₁可以为氢或甲基，以及R₂和R₃可以为氢。

此外，在第一重复单元的季铵阳离子中取代的三个端基(R₄、R₅和R₆取代基)中的一者可以为具有5至20个碳原子的烷基。更具体地，R₄至R₆中的一者可以为具有5至20个碳原子的线性(即直链)烷基。在这方面，当R₄、R₅和R₆取代基全部为具有少于5个碳原子的烷基时，存在的问题在于，可能无法表现出抗菌特性，并且当R₄、R₅和R₆取代基中的任一者为具有多于20个碳原子的烷基时，用于制备共聚物的起始材料不溶解在溶剂中，并因此合成本身是不可能的。

更具体地，R₄至R₆中的一者可以为具有5至20个碳原子的烷基，以及余者可以各自独立地为具有1至4个碳原子的烷基。

例如，R₄至R₆中的一者可以为具有5至20个碳原子的烷基，以及余者可以各自独立地为甲基或乙基。优选地，R₅可以为具有5至20个碳原子的烷基，以及R₄和R₆可以各自独立地为甲基或乙基。

更具体地，R₁可以为甲基，R₂和R₃可以为氢，R₄至R₆中的一者可以为具有5至20个碳原子的烷基，以及余者可以各自独立地为甲基或乙基；或者

R₁至R₃全部可以为氢，R₄至R₆中的一者可以为具有5至20个碳原子的烷基，以及余者可以各自独立地为甲基或乙基。

此外，例如，R₄至R₆中的一者可以为具有6至16个碳原子的烷基，以及余者可以各自独立地为甲基或乙基。优选地，R₅可以为具有6至16个碳原子的烷基，以及R₄和R₆可以各自独立地为甲基或乙基。

此外，例如，R₄至R₆中的一者可以为具有8至12个碳原子的烷基，以及余者可以各自独立地为甲基或乙基。优选地，R₅可以为具有8至12个碳原子的烷基，以及R₄和R₆可以各自独立地为甲基或乙基。

此外，在R₄、R₅和R₆取代基中，除具有5至20个碳原子的烷基之外的两个取代基可以彼此相同。

优选地，在化学式1中，R₄、R₅和R₆中的一者可以具有6个或更多个、7个或更多个、或者8个或更多个碳原子，并且20个或更少个、18个或更少个、16个或更少个、14个或更少个、或者12个或更少个碳原子。

例如，R₁可以为甲基，R₂和R₃可以为氢，R₄可以为具有6至16个碳原子的烷基，以及R₅和R₆可以各自独立地为甲基或乙基。包含所述结构的第一重复单元的抗菌共聚物可以对革兰氏阳性菌和革兰氏阳性菌中的至少一者，更具体地对所有革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌表现出优异的抗菌特性。

此外，R₇可以为氢、具有1至4个碳原子的烷基、或具有6至20个碳原子的芳基。例如，R₇可以为氢、甲基或苯基。

同时，在化学式1中，所述化合物包含经一个或更多个羟基(-OH)取代的具有6至20个碳原子的芳族酸，更具体地，经1至3个羟基取代的具有6至20个碳原子的芳族酸的共轭碱，作为季铵阳离子部分的抗衡离子。

如本文所使用的，“芳族酸”是一种包含芳族环和有机酸官能团二者的芳族化合物，具体地，是指在具有6至20个碳原子的芳族环上取代有一个或更多个羧基(-COOH)的化合物。因此，“芳族酸的共轭碱”可以意指其中在具有6至20个碳原子的芳族环上取代有一个或更多个羧酸根基团(-COO^-)的化合物，其中氢离子(H⁺)由羧基提供。

换言之，X^-为具有6至20个碳原子的芳族环化合物，其中取代有一个或更多个羟基和一个或更多个羧酸根基团。当X^-为这样的化合物时，阴离子取代反应是有利的，因此制备可以是容易的，并且也可以进一步提高所述化合物的抗菌活性。

在这方面，除了羟基之外，芳族酸的共轭碱可以进一步经选自卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的卤代烷基、和具有1至10个碳原子的烷氧基中的一个或更多个(更具体地1至3个)取代基取代。

例如，X^-可以由以下化学式2表示：

[化学式2]

在化学式2中，

A为苯环、或萘环，

R为氟、溴、氯、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、三氟甲基、甲氧基或乙氧基，

e为1、2或3，以及

f为0至5的整数，

其中当f为2或更大时，两个或更多个R彼此相同或不同。

具体地，在化学式2中，

R可以为氟、溴、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基，

e可以为1、2或3，以及

f可以为0、1、2或3。

此时，e+f可以为1、2或3。

更具体地，X^-可以由以下化学式2-1至2-6中的任一者表示：

[化学式2-1]

[化学式2-2]

[化学式2-3]

[化学式2-4]

[化学式2-5]

[化学式2-6]

在化学式2-1至2-6中，

R’为氟、溴、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基，

g为0、1或2，以及

其中当g为2时，两个R’彼此相同或不同，

h为1或2。

此时，g+h可以为1、2或3。

例如，X^-为选自以下中的任一者：

/>

例如，由化学式1表示的化合物可以由以下化学式1-1至1-4中的任一者表示：

在化学式1-1至1-4中，

R’₁可以为氢或甲基，

L’可以为亚甲基、或亚乙基，

X^-与化学式1中限定的相同，

n为2至7的整数，以及

m为2至6的整数。

换言之，在化学式1-1至1-4中，

n可以为2、3、4、5、6或7，以及m可以为2、3、4、5或6。

同时，所述化合物为选自以下化合物中的任一者：

/>

同时，由化学式1表示的化合物可以通过如以下反应方案1中的制备方法来制备：

[反应方案1]

在反应方案1中，X₁为卤素，更优选地为溴或氯，M为碱金属，并且其余取代基的描述与化学式1中限定的相同。

反应方案1中的步骤1是通过使叔氨化合物A-1与卤化物化合物A-2反应来制备季铵盐化合物A-3的步骤，以及步骤2是用期望的X^-离子取代步骤1中制备的化合物A-3的卤素阴离子的阴离子取代反应步骤。上述制备方法可以在稍后将描述的制备例中更详细说明。

此外，所述化合物可以对微生物，特别是对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中的至少一者表现出优异的抗菌效果。

更具体地，所述化合物可以对一种或更多种被分类为革兰氏阳性菌的细菌表现出抗菌特性。或者，所述化合物可以对一种或更多种被分类为革兰氏阴性菌的细菌表现出抗菌特性。或者，所述化合物可以对一种或更多种被分类为革兰氏阴性菌的细菌和一种或更多种被分类为革兰氏阳性菌的细菌表现出抗菌特性。

在这方面，所述化合物对其可以表现出抗菌特性的革兰氏阴性菌可以为奇异变形杆菌或大肠杆菌，以及所述化合物对其可以表现出抗菌特性的革兰氏阳性菌可以为粪肠球菌，但不限于此。更优选地，所述化合物可以对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌二者表现出抗菌特性。在这方面，所述化合物表现出抗菌特性的含义可以通过如稍后描述的使用吸光度的抗菌特性测试中测量的50％或更大的抗菌率来证实。

在此，奇异变形杆菌为革兰氏阴性的、棒状、兼性厌氧或好氧细菌，分布在各种环境中，并且可以感染人和动物的呼吸道或皮肤，从而引起尿路相关疾病。特别地，已知当人感染奇异变形杆菌时，其可能引起尿路感染或急性肾盂肾炎。此外，奇异变形杆菌使尿液碱化而使氨被排泄出，这可能引起臭味。

具体地，可以通过测量吸光度来评估所述化合物对大肠杆菌的抗菌特性，并且如通过以下等式1计算的所述化合物对大肠杆菌的抗菌率可以为70％或更大。

[等式1]

在该等式中，

A₀(A_参照)代表不含抑菌物质的大肠杆菌纯培养基在600nm波长下的吸光度。

更优选地，如通过等式1计算的所述化合物对大肠杆菌的抗菌率可以为70％或更大、70.6％或更大、75.5％或更大、80％或更大、90％或更大、95％或更大、95.3％或更大、95.8％或更大、96％或更大、97％或更大、97.3％或更大、98％或更大、98.1％或更大，且100％或更小。

化合物对奇异变形杆菌和粪肠球菌的抗菌特性的评估也可以以与所述化合物对大肠杆菌的抗菌特性的评估中相同的方式进行。

抗菌剂

同时，根据另一个方面，提供了包含上述由化学式1表示的化合物的抗菌剂。抗菌剂可以包含如上所述的具有优异的细菌生长抑制效果的化合物，从而表现出优异的抗菌特性。

在这方面，抗菌剂可以混合在需要抗菌特性的制品中，或者施加或涂覆在所述制品上。其可以应用于有害细菌容易在其中生长的各种家用化学产品，例如但不限于需要这样的抗菌特性的制品，例如加湿器、水箱、冰箱、空气清洗器、水族箱、空气净化器、农用膜、保鲜材料、用于加工食品的容器和用于电子部件的包装材料等。

此外，根据所需的应用，包含所述化合物的抗菌剂可以以各种形式制备，例如抗菌涂覆组合物、抗菌树脂、抗菌塑料等。此外，抗菌剂还可以包含其他类型的树脂和/或溶剂，以促进其与抗菌制品混合或施加到抗菌制品上。

在下文中，将参照本发明的具体示例性实施方案更详细地描述本发明的作用和效果。然而，这些示例性实施方案仅用于举例说明本发明而提出，并且本发明的范围不限于此。

制备例A：化合物A的制备

将7.86g甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯和11.06g溴癸烷放入30mL乙腈(ACN)中，然后搅拌。此后，向其中添加4mg对甲氧基苯酚(4-甲氧基苯酚；MeHQ)，并在60℃下允许回流反应24小时。在反应完成之后，将反应产物添加到300mL乙醚中，并通过搅拌沉淀，并过滤以获得化合物A。作为所获得的化合物A的MALDI-TOF质谱和¹H NMR分析的结果，检测到对应于化合物A的阳离子的值。同时，化合物A的MS谱和¹H NMR谱分别示于图1和图2中。

[MS-H]⁺＝298

¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆，δ[ppm])：6.08(1H)，5.77(1H)，4.52(2H)，3.69(2H)，3.35(2H)，3.09(6H)，1.91(3H)，1.67(2H)，1.25(14H)，0.96(3H)

制备例B：化合物B的制备

以与制备例A中相同的方式合成化合物B，不同之处在于使用溴辛烷代替制备例A中的溴癸烷。

[MS-H]⁺＝270

制备例C：化合物C的制备

以与制备例A中相同的方式合成化合物C，不同之处在于使用溴十二烷代替制备例A中的溴癸烷。

[MS-H]⁺＝326

制备例D：化合物D的制备

将7.16g丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯和11.06g溴癸烷放入30mL乙腈(ACN)中，然后搅拌。此后，向其中添加4mg对甲氧基苯酚(MeHQ)，并在60℃下允许回流反应24小时。在反应完成之后，将反应产物添加到250mL乙醚中，并通过搅拌沉淀，过滤以获得化合物A。作为所获得的化合物D的MALDI-TOF质谱和¹H NMR分析的结果，检测到对应于化合物D的阳离子的值。

[MS-H]⁺＝284

¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆，δ[ppm])：6.48(1H)，6.11(1H)，5.94(1H)，4.67(2H)，4.13(2H)，3.58(2H)，3.48(6H)，1.74(2H)，1.27(14H)，0.86(3H)

制备例E：化合物E的制备

以与制备例D中相同的方式合成化合物E，不同之处在于使用溴辛烷代替制备例D中的溴癸烷。

[MS-H]⁺＝256

制备例1：化合物1的制备

将20g制备例A中合成的化合物A溶解在100mL DI水中，并且将溶解在50mL水中的11.3g水杨酸钠混合并在室温下搅拌24小时以进行阴离子取代反应。然后，用乙酸乙酯(EA)/DI水从反应产物中提取有机层以除去溶剂，并用EA进行重结晶以获得化合物1。作为¹H NMR分析的结果，观察到对应于化合物1的阴离子的峰，并且作为无机分析的结果，与化合物A相比，化合物1显示出显著低的Br含量，这表明取代正常发生。同时，化合物1的¹H NMR谱和质谱分别示于图3和图4中，并且使用燃烧离子色谱(C-IC)分析仪测量化合物1和化合物A的Br含量的结果示于下表1中。

[MS-H]⁺＝298

[M-H]^-＝137

¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆，δ[ppm])：7.63(1H)，7.09(1H)，6.58(2H)，6.08(1H)，5.76(1H)，4.53(2H)，3.69(2H)，3.32(2H)，3.08(6H)，1.91(3H)，1.67(2H)，1.25(14H)，0.86(3H)

[表1]

	Br含量(重量％)
		化合物A	15.4
化合物1	2.2

制备例2：化合物2的制备

以与制备例1中相同的方式合成化合物2，不同之处在于使用制备例C中制备的化合物C代替制备例1中的化合物A。

[MS-H]⁺＝326

[M-H]^-＝137

制备例3：化合物3的制备

以与制备例1中相同的方式合成化合物3，不同之处在于使用化合物F(N-(2-(丙烯酰氧基)乙基)-N,N-二甲基十二烷-1-溴化铵)代替制备例1中的化合物A。

[MS-H]⁺＝312

[M-H]^-＝137

制备例4：化合物4的制备

以与制备例1中相同的方式合成化合物4，不同之处在于使用制备例B中制备的化合物B代替化合物A，并且使用香草酸钠代替制备例1中的水杨酸钠。

[MS-H]⁺＝284

[M-H]^-＝167

制备例5：化合物5的制备

以与制备例1中相同的方式合成化合物5，不同之处在于使用制备例D中制备的化合物D代替化合物A，并且使用香草酸钠代替制备例1中的水杨酸钠。

[MS-H]⁺＝256

[M-H]^-＝167

制备例6：化合物6的制备

以与制备例1中相同的方式合成化合物6，不同之处在于使用制备例E中制备的化合物E代替化合物A，并且使用香草酸钠代替制备例1中的水杨酸钠。

[MS-H]⁺＝284

[M-H]^-＝167

实验例-抗菌特性的评估

除非另有说明，否则以下特性评估均在恒温恒湿(23±1℃，相对湿度50±10％)下进行。

(1)对大肠杆菌的抗菌特性的评估

将25mL以3000CFU/mL接种有大肠杆菌(ATCC 25922)的营养肉汤培养基转移到50mL锥形管中，然后以下表2中所述的每个量注射制备例和比较制备例中制备的抗菌化合物(抑菌物质)，随后充分混合。此后，在保持在35℃的振荡培养箱(Visiontech，VS-37SIF)中进行孵育16小时。

使用1×PBS缓冲溶液将经孵育的溶液稀释至1/5，并使用UV-可见分光光度计(KLab，Optizen POP)测量稀释溶液在600nm波长下的吸光度。此外，将大肠杆菌(ATCC 25922)在维持在35℃的振荡培养箱(VISIONTECH，VS-37SIF)中在不含抗菌化合物的纯培养基中培养16小时，其作为对照被制备，并以与以上相同的方式测量在600nm波长下的吸光度。

然后，根据以下等式1计算对大肠杆菌(ATCC 25922)的抗菌率(％)，并且结果示于下表2中。

[等式1]

在该等式中，

[表2]

参照表2，可以看出，与各自具有卤素阴离子的比较例的化合物相比，各自具有芳族酸的共轭碱的实施例的化合物表现出改善的对大肠杆菌的抗菌特性。特别地，当分别比较(实施例4的化合物4和比较例1的化合物B)和(实施例6的化合物6和比较例2的化合物E)时，发现各自具有芳族酸的共轭碱作为阴离子的实施例的化合物的抗菌率显著提高，即使它们具有相同的阳离子结构。

因此，可以看出，由化学式1表示的其中季铵阳离子和芳族酸的共轭碱的阴离子结合的化合物表现出优异的对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中的至少一者的抗菌特性。

Claims

1.一种由以下化学式1表示的化合物：

[化学式1]

在化学式1中，

Y为O、S或N(R₇)，

R₁至R₃各自独立地为氢或甲基，

其中所述芳族酸的共轭碱可以进一步经选自卤素、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的卤代烷基、和具有1至4个碳原子的烷氧基中的一个或更多个取代基取代。

2.根据权利要求1所述的化合物，

其中Y为O。

3.根据权利要求1所述的化合物，

其中L为亚甲基、亚乙基或亚丙基。

4.根据权利要求1所述的化合物，

其中R₁为氢或甲基，以及R₂和R₃为氢。

5.根据权利要求1所述的化合物，

其中R₄至R₆中的一者为具有5至20个碳原子的烷基，以及余者各自独立地为具有1至4个碳原子的烷基。

6.根据权利要求5所述的化合物，

其中R₄至R₆中的一者为具有6至16个碳原子的烷基，以及余者各自独立地为甲基或乙基。

7.根据权利要求1所述的化合物，

其中X^-由以下化学式2表示：

[化学式2]

在化学式2中，

A为苯环、或萘环，

e为1、2或3，以及

f为0至5的整数，

其中当f为2或更大时，两个或更多个R彼此相同或不同。

8.根据权利要求1所述的化合物，

其中X^-由以下化学式2-1至2-6中的任一者表示：

[化学式2-1]

[化学式2-2]

[化学式2-3]

[化学式2-4]

[化学式2-5]

[化学式2-6]

在化学式2-1至2-6中，

R’为氟、溴、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基，

g为0、1或2，以及

其中当g为2时，两个R’彼此相同或不同，

h为1或2。

9.根据权利要求1所述的化合物，

其中X^-为选自以下中的任一者：

10.根据权利要求1所述的化合物，

其中由化学式1表示的所述化合物由以下化学式1-1至1-4中的任一者表示：

在化学式1-1至1-4中，

R’₁为氢或甲基，

L’为亚甲基、或亚乙基，

X^-与权利要求1中限定的相同，

n为2至7的整数，以及

m为2至6的整数。

11.根据权利要求1所述的化合物，

其中所述化合物为选自以下化合物中的任一者：

/>

12.根据权利要求1所述的化合物，

其中所述化合物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中的一者或更多者表现出抗菌特性。

13.根据权利要求12所述的化合物，

其中所述革兰氏阴性菌为奇异变形杆菌或大肠杆菌，以及

所述革兰氏阳性菌为粪肠球菌。

14.根据权利要求12所述的化合物，

其中所述化合物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌二者表现出抗菌特性。

15.一种抗菌剂，包含根据权利要求1至14中任一项所述的化合物。