專利名稱：新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽的制備及其性能測定的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽的制備及其性能測定，具體地說是用脂肪酰胺丙基二甲基叔胺和碳酸二甲酯反應，得到脂肪酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨。然后脂肪酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨與水、酸(堿)反應得到其它反離子的季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽，并對其表面性能和抗菌性能進行測定，屬于表面活性劑技術領域。
背景技術：
季銨鹽型表面活性劑是應用廣泛的一種陽離子表面活性劑。一般由叔胺與醇、鹵代烴、硫酸二甲酯等烴基化試劑反應制得。傳統的季銨鹽陽離子表面活性劑多為長鏈脂肪烷基，如十二烷基三甲基氯化銨，且合成此類化合物常用的甲基化試劑為氯甲烷，溴甲烷和硫酸二甲酯等，使得這類陽離子表面活性劑有一定的毒性和較差的生物降解性。本發明通過在長鏈烷基中引入酰胺基團，較好地解決了水溶性和生物降解性差的問題。同時，利用綠色無毒的碳酸二甲酯作為甲基化試劑，具有明顯的環保優勢。硫酸二甲酯和鹵代甲烷作為原料反應時需要大量的堿來中和反應副產物，反應結束后，會產生化學計量的無機鹽，如NaBr、NaCl需要處理；而碳酸二甲酯作為原料時，僅產生副產物甲醇，理論上甲醇能被回收用作碳酸二甲酯的生產，很好地解決了產品的毒性問題。另外，碳酸二甲酯作為季銨化試劑與脂肪酰胺丙基二甲基叔胺發生季銨化反應，尚未見文獻報道。
發明內容
本發明的目是以脂肪酰胺丙基二甲基叔胺和碳酸二甲酯為原料，制備新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽表面活性劑，并測定其表面性能和抗菌性能。本發明的新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽類表面活性劑的化學結構
式如下
權利要求
1.一種脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽的制備及其性能測定，其特征在以脂肪酰胺丙基二甲基叔胺和碳酸二甲酯為原料，得到脂肪酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨。然后與水、酸(堿) 反應得到具有其它反離子的季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽，并對其表面性能和抗菌性能進行測定。本發明的新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽類表面活性劑化學結構式如下
2.根據權利要求1所述的表面活性劑，其特征在于R為C6 C22飽和或不飽和、直鏈或支鏈的脂肪酸的烷基，如月桂酸，肉豆蔻酸，棕櫚酸，硬脂酸等的烷基。
3.根據權利要求1所述的表面活性劑，其特征在于A_為CH3C03_、HC03_、HC00_、CH3C00_、 乳酸根、月桂酸根、豆蔻酸根、十八酸根、HSOp NO” H2POp 0H_。
4.權利要求1所述的表面活性劑的制備，其特征在于脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽的制備是脂肪酰胺丙基二甲基叔胺和碳酸二甲酯在溶劑下反應，碳酸二甲酯和脂肪酰胺丙基二甲基叔胺的摩爾比為1 1 5 1，反應溫度80 250°C，反應時間4 15小時，反應壓力0. 5 4. OMPa，脂肪酰胺丙基二甲基叔胺轉化率> 90%，反應結束后蒸出溶劑和過量的碳酸二甲酯，萃取分離重結晶后得到純凈的脂肪酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨。反應式如
5.權利要求1所述的表面活性劑的制備，其特征在于所述的其它反離子季銨鹽的合成是脂肪酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨與水、酸(堿)在溶劑中反應，脂肪酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨與水、酸(堿)的摩爾比為1 0. 5 1 3，反應溫度10 60°C，反應時間2 7h，轉化率彡90%。反應式如下
6.權利要求1所述的表面活性劑的制備，其特征在于制備所用溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙醇、苯甲醇、乙腈等。
7.根據權利要求1所述的表面活性劑的性能測定，其特征在于十二烷基酰胺丙基三甲基碳酸甲酯銨G3KOU-CH3CO3)、十二烷基酰胺丙基三甲基碳酸氫銨(PK012-HC03)、十二烷基酰胺丙基三甲基甲酸銨(PK012-HC00)、十二烷基酰胺丙基三甲基乙酸銨(H(012-CH3C00)、 十二烷基酰胺丙基三甲基乳酸銨(PK012-CH3CH0HC00)在25 °C下臨界膠束濃度范圍為 2. 24Χ1(Γ2 2. 24Xl(T2mol/L，表面張力范圍 28. 15 33. 69mN/m。
8.根據權利要求1所述的表面活性劑的性能測定，其特征在于所述的季銨鹽化合物對陽性菌、陰性菌和真菌都有抑制作用，尤其是對陽性菌金黃色葡萄球菌的抑制效果優于苯扎氯銨。H(012-CH3C03、PK012-HC03> PK012-HC00對陰性菌的抑制作用一般，低于苯扎氯銨的抑制作用。H(012-CH3C00、PKOI2-CH3CHOHCOO對4種細菌抑制作用明顯。
全文摘要
新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽的制備及其性能測定，屬于表面活性劑技術領域。本發明提供的新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽的制備技術，脂肪酰胺丙基二甲基叔胺和碳酸二甲酯為原料，產物中引入酰胺基團，較好地解決了水溶性和生物降解性差的問題，具有明顯的環保優勢，很好地解決了產品的毒性問題。并且新型季銨化合物脂肪酰胺丙基三甲基季銨鹽表面性能和抗菌性能優良。
文檔編號A01N37/20GK102491917SQ20111040250
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者劉紅芹, 周雅文, 張桂菊, 徐寶財, 李飛, 韓富 申請人:北京工商大學