[发明专利]非对称双季铵盐及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及季铵盐杀菌剂技术领域，特别涉及非对称双季铵盐及其制备方法和用途。

背景技术

双季铵盐化合物作为一种杀菌剂已被人们所熟知，它具有杀菌效果好、毒性低、水溶性好等特点，且具有广泛的生物活性，因此，逐渐受到人们的重视。该类化合物采用一个联接基或称链桥将两个传统的季铵盐分子联接起来，使得每个化合物分子含有两个亲水基、两个疏水基和两个正电荷的N⁺离子，结构如下所示：

双季铵盐化合物表现出很大的表面活性，尤其是由于分子中有两个带正电荷的N⁺，更有利于杀菌剂分子在细菌表面的吸附，从而改变细胞壁的渗透性，使菌体破裂。此外，杀菌剂吸附到菌体表面后，有利于疏水基与亲水基分别深入菌体细胞的类脂层与蛋白层，导致酶失去活性。由于这两种共同作用，使双季铵盐类化合物具有较强的杀菌能力。

目前双季铵盐杀菌剂的结构颇为丰富，双季铵盐杀菌剂的合成方法也较多。但现有的合成方法存在原料成本高且不易得、反应工艺复杂、反应时间长、原料转化率低等问题。例如，中国专利CN101168511A以叔胺盐酸盐与环氧氯丙烷，控制温度在15～60℃反应1小时以上，再升温至40～120℃，控制反应时间6小时以上，最后脱出反应体系中的溶剂或水得到目标产物。该工艺反应时间较长，反应结束后还需蒸出溶剂，能耗较高。文献(新型双季铵盐缓蚀杀菌剂的合成及其性能研究，化学与生物工程，2009，26：24～29)称取等摩尔量的环氧氯丙烷和十二烷基叔胺，先将环氧氯丙烷加到250mL烧瓶中，缓慢升温至75～80℃，搅拌下缓慢滴加十二烷基叔胺，5h滴加完。冷却，加入乙腈，升温至乙腈回流(温度约83～85℃)，然后称取等摩尔量的甲硝唑，加到反应溶液中，待甲硝唑溶解后，再加热回流反应10h，溶液逐渐由黄色变成红棕色，停止加热。蒸出乙腈，用丙酮洗涤提纯，真空干燥，得到目标产物，产率达96％左右。该制备工艺反应时间长达15h，而且需要使用有毒溶剂乙腈。再例如，中国专利CN101279219A以脂肪胺和卤代烃(二溴)在温度为30～70℃，反应30分钟～5小时，制备得到Gemini季铵盐阳离子表面活性剂平均收率为67.15％。该工艺合成时间较长，工艺步骤复杂，且收率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型非对称双季铵盐，结构如式I所示：

式I

其中，R₁、R₂、R₃独立的为C₁～C₈的烷烃、带有取代基且环骨架为C₄～C₈的芳环，取代基为H或C₁～C₈的烷烃；

R₄、R₅为C₁～C₈的烷烃，R₆为C₁₀～C₂₀的烷烃；X为卤素；Z为卤素。

优选的，R₁、R₂、R₃独立的为C₁～C₈的烷烃、带有取代基的苯环，取代基为H或C₁～C₈的烷烃；

R⁴、R₅为C₁～C₈的烷烃，R₆为C₁₀～C₂₀的烷烃；X为卤素；Z为卤素。

优选的，R₁、R₂、R₃独立的为C₁～C₄的烷烃、带有取代基的苯环，取代基为H或C₁～C₄的烷烃；

R₄、R₅为C₁～C₈的烷烃，R₆为C₁₀～C₂₀的烷烃；X为卤素；Z为卤素。