一种支化聚季铵盐及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学化工领域，具体涉及一种支化聚季倭盐及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 微生物污染对于食品和用水安全、医疗和药品安全、生物材料等方面有着巨大的 影响和危害，与我们的生活息息相关。目前的抗菌材料主要分为接触式与释放式。典型的 接触式抗菌材料是表面含有季倭根的官能团与阳离子聚合物的材料，可W通过破坏细菌的 细胞结构来起到抗菌作用，但存在对革兰氏阴性菌与特异耐性菌不敏感的缺点。释放式抗 菌材料主要是通过把一些有毒性的物质如抗生素、除藻剂、防腐剂、纳银等包覆在聚合物中 通过缓释来起到长期抗菌效果，但其存在着与树脂基体相容性差所造成的装载量小、释放 快的缺点。所W，有必要开发出综合接触式与释放式抗菌优点的材料，同时努力克服各自的 缺点。
[0003] 另外，塑料、橡胶、纤维等聚合物制品与人类日常生活密切相关，为增加其美观性、 装饰性与实用性，需要进行着色处理。着色剂一般有染料和颜料，颜料会使树脂的透明性 下降，而染料却不影响树脂的透明。目前橡胶与塑料传统着色方法是直接将树脂与颜料共 混加工着色，但往往颜料W细微颗粒形式存在树脂中，使透明性下降；纺织品着色则因为染 料对纤维的吸附作用而染色，但极性小的纤维巧日丙绝）难W着色，且染色后易脱色，不耐水 洗。送些着色问题，造成制品的褐色老化及对健康和环境的危害。因此，有必要开发一种载 体，既能高负载染料，又与材料基体有着良好的相容性。
[0004] 现有技术中的制备聚季倭盐的方法中，直接用因代化合物与聚己帰亚胺反应，反 应效率低下，需要大量的因代化合物才能得到季倭化程度较高的聚季倭盐。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具有抗菌活性并能够用作染料载体的支化聚季倭盐。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种制备支化聚季倭盐的方法。
[0007] 本发明的第一方面提供了一种支化聚季倭盐，其特征在于，所述支化聚季倭盐结 构如式I所示；
[0008]
[0009] 其中，m、n、o各自独立地为1~1000的整数；式I中各R独立地选自：
[0010] (1)取代或未取代的C1~C30的饱和或不饱和的脂肪族姪基；或者
[0011] (2)取代或未取代的C6~C30的芳香族姪基；
[0012] 所述取代是指姪基上的一个或多个氨原子被选自下组的取代基取代；C1~CIO焼 基、C3~CIO环烷基、C1~CIO烷氧基、居基、駿基、C1~CIO撰基、C1~CIO醜胺基、C2~ CIO醋基、C6~C30芳基、氣基、氯基和硫離基；和/或
[0013] 所述取代是指姪基上的一个或多个碳原子被选自下组的取代基取代；双硫键 (-S-S-)、亚硫醜基
氯基（一=)。
[0014] 优选地，各R独立地选自；取代或未取代的巧~C20的脂肪族姪基或芳香族姪基。 更优选地，各R独立地选自；取代或未取代的C7~C18的脂肪族姪基或芳香族姪基。
[0015] 在另一优选例中，所述取代是指具有一个或多个取代基，较佳地，具有1、2、3、4或 5个取代基。
[0016] 在另一优选例中，所述脂肪族姪基或芳香族姪基中可W包含双硫键（-S-S-)、亚硫
醜基 氯基(一=)等。 、
[0017] 在另一优选例中，所述R基中不含有因素。
[0018] 在另一优选例中，所述各R独立地选自；CIO~C20烷基，C6~C15的芳香族姪基， 和C2~C20醋基取代或C6~CIO芳基取代或居基取代的C1~CIO的脂肪族姪基。
[0019] 在另一优选例中，所述R基被醋基取代。所述醋基选自：甲醋基、己醋基、丙醋基和 了醋基。
[0020] 在另一优选例中，所述脂肪族姪基为线性的或支链的。
[0021] 在另一优选例中，所述脂肪族姪基为饱和脂肪族姪基。
[0022] 在另一优选例中，所述脂肪族姪基包含一个或多个不饱和键。
[0023] 在另一优选例中，所述脂肪族姪基、芳香族姪基或醋基中含有或不含有杂原子。所 述杂原子选自：氧、氮或硫。
[0024] 在另一优选例中，所述式I中各R基相同。在另一优选例中，所述式I中各R基不 相同。
[0025] 在另一优选例中，所述m、n、0各自独立地为1~500的整数，较佳地m、n、0各自 独立地为10~300的整数，更佳地，m、n、0各自独立地为100~300的整数，如100、150、 200.250.300o
[0026] 在另一优选例中，所述各R独立地选自下组；十二烷基己酸醋基、十四烷基己酸醋 基、予基、十六烷基、苯己烷基、十二烷基、十八烷基、十走烷基己酸醋基和苯己烷基。
[0027] 本发明的第二方面，提供了一种制备支化聚季倭盐的方法，所述方法包括如下步 骤：
[0028] (1)在溶剂中用支化聚己帰亚胺与甲酸和甲醒进行胺甲基化反应，得到甲基化的 支化聚己帰亚胺；
[0029] (2)在溶剂中用步骤（1)所得的甲基化的支化聚己帰亚胺与因代化合物进行反 应，得支化聚季倭盐。
[0030] 在另一优选例中，所述步骤（1)和步骤（2)中的溶剂为惰性溶剂。
[0031] 在另一优选例中，所述因代化合物中仅含有一个因原子。
[0032] 在另一优选例中，所述因代化合物为氣、氯、漠或贿代化合物。
[003引在另一优选例中，所述因代化合物结构为R-X，其中所述X为因素，所述R如上所 述。
[0034] 在另一优选例中，所述因代化合物包括线性或支链的巧~C30的饱和或不饱和的 脂肪族因代姪或芳香族因代姪。优选地，所述因代化合物包括线性或支链的巧~C20的饱 和或不饱和的脂肪族因代姪或芳香族因代姪。更优选地，所述因代化合物包括线性或支链 的C7~C18的饱和或不饱和的脂肪族因代姪或芳香族因代姪。所述因代化合物可W是被 其它基团取代的，也可W未取代的。
[0035] 在另一优选例中，所述因代化合物包括被醋基取代的因代化合物。优选地，所述醋 基选自：甲醋基、己醋基、丙醋基和了醋基。
[0036] 在另一优选例中，所述因代化合物选自，因代十二焼、因代苯己焼、予基因、十二焼 基因代己酸醋、因代十四焼、苯己基因、和十八烷基因己酸醋。
[0037] 在另一优选例中，所述因代化合物选自，漠代十二焼、漠代苯己焼、予基漠、十二焼 基漠己酸醋、氯代十四焼、苯己基氯、予基氯和十八烷基漠己酸醋。
[003引在另一优选例中，所述步骤（1)中，所述支化聚己帰亚胺、甲酸、甲醒的摩尔比为 0.8~1. 2 ;10 ~100 ;5 ~50
[0039] 在另一优选例中，所述步骤（1)中，所述支化聚己帰亚胺、甲酸、甲醒的摩尔比为 1 ;10 ~100 ;5 ~50。
[0040] 在另一优选例中，所述支化聚己帰亚胺、甲酸、甲醒的摩尔比为1 ;20~50 ;10~ 30 〇
[0041] 在另一优选例中，所述步骤（1)反应温度为70~15(TC。
[0042] 在另一优选例中，所述步骤（1)反应时间为1~10天。
[004引在另一优选例中，所述步骤（1)中的溶剂选自；N，N-二甲基甲醜胺、N，N-二甲基 己醜胺、水、甲苯、苯、四氨巧喃、甲醇、己醇、二氯甲焼、氯仿、己離、己酸己醋、己焼或其中多 种能互溶的溶剂的混合物。
[0044] 在另一优选例中，所述步骤似中加入因代化合物的量为所述支化聚己帰亚胺摩 尔量的1~