[发明专利]一种表面活性剂、表面活性剂的合成方法及应用

说明书

本发明涉及有机合成、表面活性剂、日用化学品、个人清洁、个人护理、消毒等领域，具体是一种表面活性剂的合成及应用。本发明以吡啶‑2‑醛/酮、醛、甲氧基聚乙二醇胺(mPEG‑NH2)为原料，通过一步反应可制备该类表面活性剂，该方法操作简便，试剂廉价易得，绿色安全，高效环保，适用于工业化生产。所制得的表面活性剂配成溶液后，表现出了优异的杀菌效果。

技术领域

本发明涉及有机合成、表面活性剂、日用化学品、个人清洁、个人护理、消毒等领域，尤其是一种表面活性剂、表面活性剂的合成方法及应用。

背景技术

表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。例如，在化妆品行业中，作为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分；在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，根据使用浓度，可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒。

表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂等。其中，季铵盐属于阴离子表面活性剂，具有较强的杀菌活性，被广泛应用于消杀产品。聚乙二醇属于非离子型表面活性剂，具有很好的分散性能，在医药、化妆品工业生产中用作基质，起调节粘度、熔点的作用；在橡胶、金属加工工业中用作润滑剂、冷却剂，在农药、颜料工业生产中用作分散剂、乳化剂；在纺织工业中用作抗静电剂、润滑剂等。

本分明针对季铵盐和聚乙二醇的优点，设计了一种同时含有聚乙二醇和季铵盐片段的表面活性剂。

发明内容

本发明提供了一种表面活性剂、表面活性剂的合成方法及应用。该表面活性剂同时含有聚乙二醇和季铵盐片段，性能优于单纯的聚乙二醇或季铵盐表面活性剂。

该表面活性剂具有以下结构特征：

以上结构中，n指重复的乙氧基单元个数，即对应的不同分子量的聚乙二醇片段，一般情况下聚乙二醇片段选自分子量800-2000的聚乙二醇中的一种或几种混合物，优选自分子量为800，1000，1200，1400，1600，1800，2000中的一种或几种混合物。进一步地，以上结构中R1，R2，R3，R4，R5，R6为氢原子或者任意相同或不同的烷基、芳基或杂环基。

以上结构的表面活性剂可由对应的吡啶-2-醛/酮、醛、甲氧基聚乙二醇胺(mPEG-NH2)三组分反应而制备，具体反应式如下：

其中，化合物(1)选自吡啶-2-醛/酮衍生物，R1，R2，R3，R4，R5为氢原子或者任意相同或不同的烷基、芳基或杂环基。

化合物(2)选自不同的醛，R6为氢原子或者任意的烷基、芳基或杂环基。化合物(2)与(1)的物质的量之比为1-1.2：1.

mPEG-NH2为甲氧基聚乙二醇胺，结构式中的n指重复的乙氧基单元个数，即对应的不同分子量的聚乙二醇片段，一般情况下聚乙二醇片段选自分子量800-2000的聚乙二醇中的一种或几种混合物，优选自分子量为800，1000，1200，1400，1600，1800，2000聚乙二醇中的一种或几种混合物。mPEG800-NH2即为平均分子量为800的甲氧基聚乙二醇胺，mPEG1000-NH2即为平均分子量为1000的甲氧基聚乙二醇胺，mPEG1200-NH2即为平均分子量为1200的甲氧基聚乙二醇胺依次类推。mPEG-NH2与化合物(1)的物质的量之比为1-1.1:1.

以上反应的溶剂优选醇类溶剂。

反应中的HCl为氯化氢气体或者氯化氢的醇溶液。