羧酸鹵胺類抗菌劑及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種羧酸鹵胺類抗菌劑的合成及應(yīng)用。該羧酸鹵胺類抗菌劑為式Ⅰ或Ⅱ所示的化合物。合成方法：以氯乙酸、氰尿酸或其衍生物為合成原料，經(jīng)反應(yīng)得到合成得到羧酸鹵胺類抗菌劑的前驅(qū)體，最后經(jīng)過(guò)鹵化反應(yīng)得到羧酸鹵胺類抗菌劑成品?？咕鷦┑膽?yīng)用：將抗菌劑配制成工作液對(duì)待處理的紡織品進(jìn)行反應(yīng)修飾，最后經(jīng)過(guò)鹵化得到抗菌材料。
【專利說(shuō)明】羧酸鹵胺類抗菌劑及其合成方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)合成領(lǐng)域，為一類高效的羧酸鹵胺類殺菌劑的合成和應(yīng)用。具體涉及用于抗菌涂層、接枝的羧酸鹵胺類化合物的合成和應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0002]隨著人們對(duì)環(huán)境和自身健康的重視程度不斷提高，帶有抗菌功能的服裝、衛(wèi)生用品、日用品、食品包裝材料等愈來(lái)愈受到人們的關(guān)注，因?yàn)檫@些材料能有效地控制或消除有害微生物的生長(zhǎng)和繁殖。所以開(kāi)發(fā)具有抗菌、滅菌功能的抗菌材料并有效的應(yīng)用成為當(dāng)前高技術(shù)、新材料研究和開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)之一。
[0003]鹵胺化合物抗菌劑是一種新型的抗菌劑，其中，具有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的鹵胺化合物被證明具有殺菌速度快、穩(wěn)定、長(zhǎng)效、殺菌效率高、抗菌功能可再生等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于季銨鹽類抗菌劑而言，鹵胺化合物抗菌劑具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榧句@鹽抗菌劑的抗菌速度慢，且抗菌作用只是一次性的，不能反復(fù)殺菌。而鹵胺化合物對(duì)人體安全，不會(huì)生產(chǎn)有毒副產(chǎn)物；對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可以說(shuō)是一種綠色的廣譜抗菌劑。該類型抗菌劑有望在醫(yī)療、衛(wèi)生、服裝面料、功能纖維、水處理、日?？咕闷芬约胺强椩觳嫉扔闷飞系玫綉?yīng)用。
[0004]另一方面，由于鹵胺化合物具有較強(qiáng)的氧化能力，能夠?qū)⒁恍┺r(nóng)藥轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，比如鹵胺產(chǎn)生的氯可使農(nóng)藥化學(xué)結(jié)構(gòu)中的叔胺分解，使農(nóng)藥的毒性降低或消失?；邴u胺的這種性質(zhì)，就可以開(kāi)發(fā)用于工人在農(nóng)藥噴灑時(shí)穿的防護(hù)服，而且服裝的透氣性和舒適性得以保持。盡管鹵胺類抗菌劑在纖維和織物抗菌改性上的研究和應(yīng)用時(shí)間還不長(zhǎng)，但由于其優(yōu)異的性能，已經(jīng)展現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。美國(guó)Halosource公司已經(jīng)率先將鹵胺化合物抗菌劑應(yīng)用于纖維織物、 非織造布和硬物質(zhì)表面的抗菌處理，以及除臭和飲用水凈化等方面。目前我國(guó)在鹵胺抗菌改性纖維方面的研究開(kāi)發(fā)還很少，距工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用更遠(yuǎn)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，齒胺化合物類抗菌劑必將在纖維和織物的抗菌改性上獲得更廣泛的應(yīng)用。
[0005]抗菌材料可以通過(guò)混合方法，或者通過(guò)共價(jià)鍵的方法把具有抗菌功能的基團(tuán)接枝到需要抗菌的材料和涂層上。從抗菌功效的耐久性和減少環(huán)境污染方面來(lái)考慮，共價(jià)鍵接枝的方法具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，美國(guó)專利US20060265815公開(kāi)了一種通過(guò)硅烷等鍵合基團(tuán)的季銨鹽和表面含有羥基的官能團(tuán)材料如棉纖維等的共價(jià)縮合反應(yīng)來(lái)制備抗菌棉纖維的產(chǎn)品的方法。鹵胺化合物中含N— X鍵(X常為Cl、Br)，具有殺菌速度快、抗菌性能持久以及抗菌功能可再生等優(yōu)點(diǎn)，可用于織物的抗菌改性。它的作用機(jī)
[0006]理如下:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種羧酸鹵胺類抗菌劑，其特征在于式I或式II所示結(jié)構(gòu)的化合物:
2.權(quán)利要求的I所述的羧酸鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于:將氰尿酸或者氰尿酸衍生物溶于堿性溶液后加入氯乙酸，在0-100°C下反應(yīng)10小時(shí)后，調(diào)節(jié)PH至3-5，得到固體物為羧酸鹵胺類抗菌劑的前驅(qū)體。將該前驅(qū)體用30%的氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液溶解后，加入到1%-8.0%的次氯酸鈉或者次溴酸鈉的溶液中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后，調(diào)節(jié)PH到3-5之間得到固體物。過(guò)濾并干燥得到羧酸鹵胺類抗菌劑成品。所述的氰尿酸衍生物為其一個(gè)氫原子被羥甲基取代的化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述羧酸鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于所述的氯乙酸與氰尿酸或其衍生物的摩爾比為1.5:1—3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述羧酸鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于所述的堿液可以是質(zhì)量百分比濃度為5%-30%的氫氧化鈉或者質(zhì)量百分比濃度為5%-30%的氫氧化鉀。
5.權(quán)利要求2所述羧酸鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用在于:將式I或式II所述的結(jié)構(gòu)的羧酸鹵胺類抗菌劑配制成1%-20%的工作液，將待處理材料浸潰于所述的工作液中，或者將所述的工作液噴灑于待處理材料上；然后于70-200°C的高溫處理5min-100min。將經(jīng)過(guò)高溫處理過(guò)的含有活性鹵素的溶液中進(jìn)行鹵化反應(yīng)，取出水洗并烘干，制得抗囷材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述羧酸鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用，其特征在于:所述待處理的材料包括天熱纖維紡織品、海綿、天然橡膠、木材、紙張、涂料中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述羧酸鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用，其特征在于:所述含有活性鹵素的溶液選自次氯酸鈉、次溴酸鈉或次氯酸鈣溶液，其質(zhì)量百分比濃度為1%-8.0%。PH 值為 5-10。
【文檔編號(hào)】D06M13/358GK103598187SQ201310581383
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】王雪根, 何凌云, 宋豐發(fā), 汪洋, 豐道君, 張用杰 申請(qǐng)人:南京艾德凱騰生物醫(yī)藥有限責(zé)任公司