[发明专利]组合物及其用途

说明书

本发明涉及组合物、这种组合物的制备方法、制备这种组合物用双物料体系以及这种组合物的用途。具体讲，本发明涉及含有低级脂族过酸稀水溶液的组合物及其作为消毒组合物的用途。

低级脂族过酸，是一些具有特殊优点的有效广谱杀菌剂，使用中作为残余物只留下相应的低级脂族酸，因而极适于要求无环境污染的消毒剂的领域中使用。虽然本文提出一些广义的低级脂族过酸，例如相当于含有2～9个碳原子脂族羧酸的过酸，但是由于过乙酸已经是一种用于消毒目的的商业上重要的过酸而特别将其指出。下列的说明中凡是涉及过乙酸之处，都应当理解到其它过酸也可以代替之，条件是这种替代是技术上允许的。

含有高达约45重量％过乙酸的过乙酸水溶液可以在市场上买到。这种溶液可以利用在酸催化剂(通常是硫酸或其它无机强酸)存在下，于含水介质中通过适当浓缩的过氧化氢和乙酸反应的方法加以生产。酸催化剂存在量，可以占反应混合物的0.1～5重量％左右。

过乙酸水溶液代表反应物和反应产物的一些平衡混合物；而且在相对强制条件下，例如使用一种或多种显著量催化剂，以及在提高的反应温度和浓缩的反应混合物时，平衡可以在相当短时间内基本达到。当采用占反应混合物2～5％的强酸催化剂、30～50℃反应温度和乙酸浓度高于反应混合物的20重量％左右等条件时，平衡可以在数小时内达到。对于某些用途来说，或者在长期贮存后，在过酸产物中，尤其是例如在供人用或家庭卫生用的稀产物中，可能不希望存在催化剂残余物。对于许多用途来说，需要例如低于5重量％，而且常常低于2重量％，例如0.1～2重量％过乙酸的稀溶液。浓度高于0.5重量％，例如0.5～1重量％的过乙酸，有极有效的杀菌作用，例如适于卫生间清洁上使用。这种稀过乙酸溶液，可以直接由乙酸和过氧化氢在适当的稀反应介质中反应的方法生产，但是要达到平衡可能需要极长时间，尤其在所提出的极稀条件下更是如此。过酸浓度低于1重量％时，若反应不被酸所催化，则达到平衡可能需要一个月或更长时间，即使经酸催化也需要一周或更长时间。这在大规模生产中会极大地加重工厂和设备的负担。

若过乙酸的浓平衡溶液用水稀释，则此体系的平衡点将随着稀释程度的加大而逐渐变化，移向有利于初始反应物再生的方向。稀释之后，达到新平衡点所需的时间，与由适当反应物直接生产这种稀溶液所需的时间处于相似的数量级。这样一种稀释的溶液尽管末处于平衡下，而且贮存期间组成是变化的，但是仍然可以直接使用。这种非平衡下的稀溶液，也具有初始浓度(某些用途中不理想的浓度)下适用平衡点所限定的组成。

在1955年Greenspan等人的论文(《Proc.42ndAnn.Mtg.Chem.Spec.Man.Ass》1955年12月)中指出：通过使用过酸稳定剂，同时适当调整稀过氧酸溶液中成分间的相对浓度，能够制出稳定的过乙酸稀溶液；换句话说，如果所制得的稀溶液不完全处于平衡下，则通过调节成分间的比例可以稳定地达到平衡。所说的溶液，可以利用稀释市售的，例如使用少量矿物酸催化剂生产出的、完全处于平衡下的过乙酸的方法加以制造。    

美国专利4297298号介绍了生产的一种低级脂族过酸水溶液，其生产方法是：在第一工艺步骤中用相应的羧酸或酐和浓过氧化氢作原料，于少量强无机酸催化剂存在下生产过酸浓溶液，并且用至少含有一种第一工艺步骤中试剂的溶液稀释此溶液，使脂族过酸浓度达到该混合物之规定的浓度；选择该一种或多种稀释试剂浓度，“以便一旦稀释发生该体系就不再处于平衡状态下，而且朝着形成更多脂族过酸的方向，以极低的速率移动”。在USP-4297298中专门说明的这种方法，产出一种非平衡状态下的组合物，其中含有极高浓度的过氧化氢，例如28～46％H₂O₂。这种浓度当与使用人接触时会引起皮肤漂白和造成疼痛。

USP-4743447中介绍一种用于隐形眼镜镜片消毒用的过氧化氢基溶液的生产，该溶液中含0.005～0.1重量％过乙酸、1～8重量％H₂O₂和使该体系达到平衡所需的足够的乙酸。这种溶液可以利用经长时间平衡的很稀的反应混合物，通过直接反应的方法制备，或者利用向具有“低浓度”过乙酸的市售稳定溶液中加入该组合物其它成分的方法制备。因此，此教导不能避免生产过乙酸的稳定稀溶液之单独的初始步骤，进而由它生产最终产物。