[发明专利]离子液体抑菌杀菌剂及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类离子液体抑菌杀菌剂及其合成方法和应用，尤其是涉及一类反丁烯二酸单酯阴离子基离子液体抑菌杀菌剂及其合成方法，以及它们在制备抑菌杀菌药物中的应用。

背景技术

抑菌剂在油和水中的溶解度，直接影响其抑菌效果。这是因为微生物只存在于水相中，所以进入油相中的抑菌剂实际上即为损失。因此，新型抑菌剂的设计原则是要设计出油溶性小而水溶性大的抑菌剂。反丁烯二酸酯类是广泛使用的一类抑菌剂，它们的特点是杀菌谱广、对其它生物毒性低、环境相容性好，但其水溶性差，在使用过程中易出现分层，极大地影响其使用效果。季铵盐抑菌剂水溶性和抑菌活性较好，这类抑菌剂的抑菌作用随季铵盐类结构变化的一般规律是：随着烷基链的增长，抑菌能力增强；但到一定长度，抑菌力反而下降。迄今尚未见在高效抑菌α，β-不饱和羰基母体结构中同时引入酯基和咪唑季铵的报道。本发明以顺丁烯二酸酐为原料，合成反丁烯二酸单酯，再采用交叉融合法，将其与季铵碱反应合成具有高效抑菌α，β-不饱和羰基母体结构且水溶性好的新型离子液体抑菌杀菌剂，有效的解决油水分层的现象，增强反丁烯二酸酯类的使用效果。(参见文献：[1]N.Bodor，J.J.Kaminski，S.Selk.Soft Drugs.1.Labile Quaternary Ammonium Salts as Soft Antimicrobials.J.Med.Chem.1980，23(5)：469-474；[2]G.N.Ou，M.X.Zhu，J.R.She，Y.Z.Yuan.Ionic liquid buffers：a newclass of chemicals with potential for controlling pH in non-aqueous media.Chem.Commun.2006，(44)：4626-4628；[3]J.Pernak，I.Goc，I.Mirska.Anti-microbial activities of protic ionic liquidswith lactate anion.Green Chem.2004，(6)：323-329)

鉴于离子液体抑菌杀菌剂有着良好的应用前景，采用合成路线短、合成工艺简单、原料成本低、环境污染小的制备方法，使实现规模化生产，具有现实意义。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种新的系列化合物离子液体抑菌杀菌剂及其合成方法和应用。

本发明所述的新的系列化合物离子液体抑菌杀菌剂[RMIM][MEF]的通式为：

通式中，R₁是烷基，R₂是烷基或任意取代的苯基。

烷基可为具有1～8个碳的直链或支链烷基，可选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、辛基等中的一种。任意取代的苯基可选自甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、卤代苯基等中的一种。

本发明所述的离子液体抑菌杀菌剂[RMIM][MEF]的合成路线为：

式中Reflux为回流，Ionic exchange为离子交换过程；R₁是烷基，R₂是烷基或任意取代的苯基。

本发明所述的离子液体抑菌杀菌剂的合成方法包括以下步骤：

1)反丁烯二酸单酯(MEF)的合成

将顺丁烯二酸酐和醇加热反应，再加入无水AlCl₃异构剂与石油醚搅拌回流，过滤，滤液蒸去溶剂得到粗产品，粗产品加NaOH溶液或Na₂CO₃溶液或NaHCO₃溶液溶解，用石油醚萃取，水相用盐酸调节pH＝3.5～4.5，分去水相，水洗，干燥，即得反丁烯二酸单酯(MEF)纯品；

2)烃基甲基咪唑季铵碱([RMIM]OH)的合成

将N-甲基咪唑和氯代烷加热搅拌反应，反应后分出上层未反应原料液体，得到氯化烃基甲基咪唑季铵盐([RMIM]Cl)粗产品，再经乙酸乙酯洗涤得[RMIM]Cl纯品，配制[RMIM]Cl水溶液，过阴离子交换柱，得烃基甲基咪唑季铵碱[RMIM]OH水溶液；

3)[RMIM][MEF]的合成

将反丁烯二酸单酯(MEF)加入到烃基甲基季铵碱[RMIM]OH水溶液中反应，蒸发除去水分，得到离子液体抑菌杀菌剂[RMIM][MEF]。