[发明专利]一种松香基环碳酸酯及其季铵盐抗菌衍生物的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种松香基环碳酸酯及其季铵盐抗菌衍生物的制备方法，尤其涉及一种以马来海松酸环氧树脂与CO₂反应制备松香基环碳酸酯及其含氨基甲酸酯基团季铵盐衍生物的制备方法。

背景技术

松香是一种重要的天然资源，具有可生物降解、可再生以及来源广泛、价格低廉等特点，其主要成分为树脂酸，分子结构中含有三元环菲骨架、双键及羧酸等基团。通过对松香化学结构改性，可制备不同类型的衍生物。其中，阳离子型季铵盐化合物因低毒、无刺激性以及良好的乳化力、缓蚀力、抗菌和杀菌活性等优点受到广泛关注。但传统的季铵盐化合物难降解、易造成环境污染。现有研究表明，在季铵盐分子结构中引入醚、酯、酰胺、氨基甲酸酯及羟基等极性官能团能够有效地提高化合物的水溶性和生物降解性，使其更为绿色、环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种松香基环碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季铵盐抗菌衍生物以及制备方法。

本发明采用以下技术方案：一种松香基环碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季铵盐衍生物，所述的松香基环碳酸酯的结构式为所述的松香基氨基甲酸酯的结构式为n=2～5;所述的松香基季铵盐衍生物的结构式为n=2～5，m=2～22。

一种制备松香基环碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季铵盐衍生物的方法，所述的松香基环碳酸酯是以马来海松酸环氧树脂与CO₂在催化剂的作用下反应制备，反应式为：

式一

所述的催化剂为金属卤化物/邻二醇化合物的复合体系，金属卤化物与邻二醇的质量比为1:0.1～1:2。其中，金属卤化物为溴化锂（LiBr）、氯化锂（LiCl）、碘化钾（KI）、溴化钾（KBr）、溴化锌（ZnBr₂）中的一种，用量为马来海松酸环氧树脂质量的0.1～5％；邻二醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇,1,2-丁二醇中的一种。

制备松香基环碳酸酯的反应是以N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，将马来海松酸环氧树脂置于密闭反应釜中，通入CO₂至压力为0.5～5MPa，在80～150℃反应2～24h。

所述的松香基氨基甲酸酯是以松香基环碳酸酯与胺基化合物在有机溶剂中反应制备，反应式为：

式二

所述的胺基化合物为(CH₃)₂NR₁NH₂，其中，R₁为C₂～C₅的烷基，所述的反应温度为25～100℃，反应时间2～8h。

所述的胺基化合物为N,N-二甲氨基乙二胺、N,N-二甲氨基丙胺、4-二甲氨基丁胺等。

所述的有机溶剂为石油醚、甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的任意一种。

所述的松香基季铵盐衍生物是以松香基氨基甲酸酯与溴代烷烃在有机溶剂中反应制备，反应式为：

式三

所述的溴代烷烃为含C₂～C₂₂烷基的溴代烷烃。

所述的反应温度为60～100℃，反应时间为5～24h。

本发明的有益效果：

1.本发明以可再生资源松香为原料制备生物质基环碳酸酯、氨基甲酸酯及其季铵盐衍生物，原料成本低，来源广泛，制备过程安全、无毒，且制备的环碳酸酯、氨基甲酸酯及其季铵盐衍生物具有生物可降解性，环境友好。

2.本发明制备的松香基季铵盐抗菌衍生物，因分子结构中引入具有抗菌活性的氨基甲酸酯极性基团，因而具有很好的水溶性、生物相容性以及优异的抗菌、杀菌性能。

附图说明

图1松香基环碳酸酯（R-C）的红外光谱图。

图2松香基氨基甲酸酯（R-Ca）的红外光谱图。

图3正丙基-松香基季铵盐（QAS-a）的红外光谱图。

图4正己基-松香基季铵盐（QAS-b）的红外光谱图。

图5正十二烷基-松香基季铵盐（QAS-c）的红外光谱图。

具体实施方式

本发明的马来海松酸环氧树脂按参考文献（热固性树脂，1996,11(2),19-22.）中的方法制备。

一种松香基环碳酸酯及其含氨基甲酸酯基季铵盐衍生物的制备方法。

该方法通过以下步骤实现：