专利名称：一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物及其制备方法，特别涉及一种抗菌用含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，对衣食住行、日用家电和生活环境提出了越来越高的要求，抗菌材料迅速发展起来。目前，抗菌材料更多的是指通过添加一定的抗菌物质(称为抗菌剂)从而使材料具有抑制或杀灭其表面细菌能力的一类新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌陶瓷、抗菌钢铁等广泛应用于各领域。抗菌材料的研制和生产的核心是抗菌剂的研制和生产，到目前为止，抗菌剂已经基本形成了无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂和高分子抗菌剂等四类。
无机抗菌剂包括银沸石、银活性炭、银硅胶、银玻璃珠、银羟基磷灰石抗菌剂、磷酸钛盐、磷酸锆盐、银陶瓷、硅酸盐、银氨蒙脱土、银铜氨蒙脱土、抗菌金属氧化物、金属粉末等，其抗菌机理有两种一种是离子缓释杀菌机理，即无机抗菌剂缓慢释放出金属离子，进入菌体的内部，与细菌体中酶蛋白的-SH迅速结合在一起，导致酶活性丧失，破坏了细菌细胞的呼吸系统和营养输送系统，导致细菌死亡，产生杀菌作用；另一种是催化作用杀菌机理，即在光的作用下，抗菌剂和水或空气作用，生成的活性氧O2-和.OH自由基，当细菌微生物靠近抗菌材料表面或附近时，抗菌材料周围产生活性氧O2-和.OH自由基攻击细菌胞膜，导致细菌死亡，从而使抗菌材料具有持久的抗菌效果，其优点是耐热性好、抗菌谱广、有效抗菌期长、毒性低、不易产生耐药性。
有机抗菌剂包括醇系、酚系、醛系、有机酸系、酯系、醚系、过氧化物、环氧化物、卤素系、咪唑系、噻唑系、腈系、吡啶系、三嗪系、季铵盐系、有机金属系、双胍类等。有机抗菌剂因品种繁多，灭菌原理不尽相同，主要作用机理是通过和微生物细胞膜表面阴离子结合逐渐进入细胞，与细胞表面的巯基等基团反应，破坏蛋白质和细胞膜的合成系统，抑制微生物的繁殖。有机抗菌剂优点是初始杀菌力强、杀菌速度快和抗菌谱广，抗菌效能高，相容性好易分散使用、加工方便、部分抗菌剂无毒、颜色稳定性好；缺点是化学稳定性差，遇热、光或水等容易挥发，难以实现长效，易分解失效，易产生耐药性、甚至分解产物有毒、成本高。
天然抗菌剂包括壳聚糖、山梨酸、黄姜根醇、日柏醇、油脂等酸碱性物质。天然抗菌剂是通过其破坏微生物的细胞壁、细胞膜，进而使细胞蛋白质凝固，实现灭菌。天然抗菌剂的优点是抗菌效率高、安全无毒，但是也存在加工困难、耐热性差等缺点。
高分子抗菌剂包括聚苯乙烯几内酰脲、聚吡啶、聚噻唑等，高分子抗菌剂有的是阻碍微生物细胞的能量代谢，有的是阻碍微生物细胞的蛋白质合成(DNA合成)，有的是阻碍微生物细胞壁的合成等。高分子抗菌剂的优点是抗菌谱广、有效抗菌期长、安全无毒、颜色稳定性好，但这类抗菌剂研究刚刚起步。
目前应用最广泛的是具有耐热性好、抗菌谱广、有效期长的无机抗菌剂。无机抗菌剂的组成，主要包括载体与抗菌成份，其中载体负载抗菌成份，保证活性组份稳定，同时具有缓释性。抗菌成份主要是一些金属离子，如银、铜、锌等，汞、镉、铅具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钴离子带有颜色，将影响产品的美观；锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的1/1000。银的抗菌作用与自身的化合物价位有关，这种能力按以下顺序递减Ag+++、Ag++、Ag+。高价态银能还原氧，具有抗菌作用，Ag+可强烈吸收细菌内酶蛋白的巯基并迅速结合。椐测定，水中含银离子为0.05mg/L时就能够完全杀灭大肠杆菌等，并可保持长达90天内无新的菌种繁殖。银对人体的安全值，饮水中银离子限量为0.05mg/L。银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位，而市场上商品化的绝大多数也是银系抗菌杀菌剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物，该化合物既具备银盐的特性，又具备表面活性特性剂，可以方便地与有机溶剂和高分子物质相容。
本发明的另一目的是提供该化合物的制备方法，该方法工艺简单、成本低、生产周期短、可以大批量生产。
本发明的技术方案是一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物，其特征是，该化合物的通式为RSOnAg
式中R为C1～20烷基或C1～20烷基苯基；n为3或4。
一种优选方案，其中所述的R为C6～18烷基或C6～18烷基苯基。
本发明的另一技术方案是一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物的制备方法，其特征是，所述的方法包含以下步骤(1)将硝酸银固体加入到溶剂中溶解，制备成A液；(2)将含硫的烷基苯基/烷基酸盐加入到溶剂中溶解，制备成B液；(3)将A液与B液混合，在5～100℃反应。
一种优选方案，其中所述的溶剂是水或乙醇。
无机抗菌剂作为抗菌剂中的一种，由于其具有耐热性好、抗菌谱广、有效期长、毒性低、不易产生耐药性的优点，因此被广泛应用。银作为无机抗菌剂中的抗菌成分，银离子可强烈吸收细菌内酶蛋白的巯基并迅速结合，产生强烈的抗菌性，其抗菌作用与自身的化合物价位有关，这种能力按以下顺序递减Ag+++、Ag++、Ag+。银系抗菌材料具有广谱、耐久、安全等诸多优点，使它在抗菌剂市场中占有主导地位。
本发明提供了一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物，该化合物既具备银的抗菌特性，又具备表面活性剂特性，可以方便地与有机溶剂和高分子物质相容，该化合物的通式如下RSOnAg其中R为C1～20烷基或C1～20烷基苯基；n为3或4。
上述烷基是指具有1～20个碳原子的直链或支链烷基。例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基或二十烷基。优选己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基。
上述烷基苯基是指具有1～20个碳原子的直链或支链烷基苯基。例如甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、异丙基苯基、丁基苯基、异丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基、十三烷基苯基、十四烷基苯基、十五烷基苯基、十六烷基苯基、十七烷基苯基、十八烷基苯基、十九烷基苯基或二十烷基苯基。优选己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基、十三烷基苯基、十四烷基苯基、十五烷基苯基、十六烷基苯基、十七烷基苯基或十八烷基苯基。
上述化合物可以通过如下方法来制备，即将硝酸银固体加入到溶剂中溶解，制备成A液；将含硫的烷基苯基/烷基酸盐加入到溶剂中溶解，制备成B液；将A液与B液混合，在5-100℃反应，经过滤、洗涤、真空干燥或过滤浓缩得到所需的产物。
本发明中所用的溶剂可以是无机溶剂或有机溶剂。例如水，甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，丙酮，优选水或乙醇。
适合本发明的含硫的烷基苯基/烷基酸盐可以是其钠盐、钾盐或铵盐。
有益效果本发明提供的含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物，既具备银的抗菌特性，又具备表面活性特性剂，可以方便地与有机溶剂和高分子物质相容，本发明工艺简单、成本低、生产周期短、可以大批量生产。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1将硝酸银固体170克加入到5升去离子水中溶解，制备成A液；将十二烷基硫酸钠288.38克加入到3升去离子水加热到50℃溶解，制备成B液；将A液与B液降温到5℃后混合，反应0.1分钟，然后离心过滤，用5℃去离子水15升分三次洗涤滤饼，离心脱去溶剂，经室温真空干燥得到白色十二烷基硫酸银结晶固体。
实施例2将硝酸银固体170克加入到5升去离子水中溶解，制备成A液；将十二烷基磺酸钠272.38克加入到3升去离子水加热到70℃溶解，制备成B液；将A液与B液降温到50℃混合，反应3分钟，然后离心过滤，用去离子水15升分三次洗涤滤饼，离心脱去溶剂，经真空干燥得到白色十二烷基磺酸银结晶固体。
实施例3将硝酸银固体170克加入到5升去离子水中溶解，制备成A液；将十二烷基苯磺酸钠348.48克加入到4升去离子水加热到60℃溶解，制备成B液；将A液与B液降温到45℃混合，反应1.5分钟，然后用平均截流分子量为5万的中空纤维超滤膜过滤浓缩，然后用去离子水30升分五次洗涤滤液，继续超浓缩到5升，得到十二烷基苯磺硫酸银胶体溶液。
实施例4将硝酸银固体170克加入到1升去离子水中溶解，制备成A液；将十八烷基硫酸钠372.38克加入到1升去离子水加热到80℃溶解，制备成B液；将A液与B液降温到30℃混合，反应5分钟，然后离心过滤，用去离子水3升分三次洗涤滤饼，离心脱去溶剂，经室温真空干燥得到白色十八烷基硫酸银结晶固体。
实施例5将硝酸银固体170克加入到5升去离子水中溶解，制备成A液；将十八烷基磺酸钠358.38克加入到3升去离子水加热到90℃溶解，制备成B液；将A液与B混合，反应0.5分钟，然后降温到30℃，离心过滤，用去离子水15升分三次洗涤滤饼，离心脱去溶剂，经真空干燥得到白色十八烷基磺酸银结晶固体。
实施例6将硝酸银固体170克加入到5升去离子水中溶解，制备成A液；将十八烷基苯磺酸钠434.38克加入到4升去离子水加热到80℃溶解，制备成B液；将A液与B液降温到50℃混合，反应5分钟，然后用平均截流分子量为5万的中空纤维超滤膜过滤浓缩，然后用去离子水30升分五次洗涤滤液，继续超浓缩到5升，得到十八烷基苯磺酸银胶体溶液。
实施例7将硝酸银固体170克加入到5升乙醇加热溶解，制备成A液；将己烷基硫酸钠204.22克加入到5升乙醇加热到65℃溶解，制备成B液；将A液与B液混合在65℃反应10分钟，然后降温到5℃离心过滤，用5℃乙醇15升分三次洗涤滤饼，离心脱去溶剂，经室温真空干燥得到白色己烷基硫酸银结晶固体。
实施例8将硝酸银固体170克加入到5升乙醇加热溶解，制备成A液；将己烷基磺酸钠188.22克加入到5升乙醇加热到70℃溶解，制备成B液；将A液与B混合在70℃反应5分钟，然后降温到5℃，离心过滤，用5℃乙醇15升分三次洗涤滤饼，离心脱去溶剂，经真空干燥得到白色己烷基磺酸银结晶固体。
实施例9
将硝酸银固体170克加入到5升去离子水中溶解，制备成A液；将己烷基苯磺酸钾278.22克加入到4升去离子水加热到50℃溶解，制备成B液；将A液与B液混合在50℃反应2分钟，然后用平均截流分子量为5万的中空纤维超滤膜过滤浓缩，然后用去离子水30升分五次洗涤滤液，继续超浓缩到5升，得到己烷基苯磺酸银胶体溶液。
权利要求
1.一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物，其特征是，该化合物的通式为RSOnAg式中R为C1～20烷基或C1～20烷基苯基；n为3或4。
2.根据权利要求1所述的含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物，其特征是，其中所述的R为C6～18烷基或C6～18烷基苯基。
3.一种制备权利要求1或2所述化合物的制备方法，其特征是，所述的方法包含以下步骤(1)硝酸银固体加入到溶剂中溶解，制备成A液；(2)含硫的烷基苯基/烷基酸盐加入到溶剂中溶解，制备成B液；(3)A液与B液混合，在5～100℃反应。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其中所述的溶剂是水或乙醇。
全文摘要
本发明涉及一种含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物及其制备方法，特别涉及一种抗菌用含硫的烷基苯基/烷基酸银化合物及其制备方法，该化合物具有下列通式RSO
文档编号C07C309/04GK1644577SQ200410074020
公开日2005年7月27日 申请日期2004年9月1日 优先权日2004年9月1日
发明者骆小红, 姜玉彩, 王艳蕾 申请人:中国乐凯胶片集团公司