專利名稱：一種基于氰尿酸的鹵胺類抗菌劑及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鹵胺類化合物的合成和抗菌技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于氰尿酸的鹵胺雜環(huán)抗菌劑及其合成方法和該抗菌劑在制備抗菌材料上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
人類生存環(huán)境中存在大量致病和致霉有害微生物，它們可以通過纖維、塑料、橡膠、紙張等各種材料和制品表面?zhèn)鞑?，威脅人類健康。使用長效抗菌材料是效防止有害微生物生長、繁殖、蔓延和傳播最為簡單、安全和有效的方法，而抗菌材料的核心是其上加載的抗菌劑。目前市場上常見的抗菌劑有重金屬類、苯氯類、季銨鹽類和納米材料類等，但這些抗菌劑存在價格昂貴、抗菌能力弱、殺菌速度慢、會產(chǎn)生對人體有害毒副產(chǎn)物等缺點。新近發(fā)展起來的齒胺類抗菌劑彌補了述抗菌劑的不足，其所含具有抗菌性能的酰胺雜環(huán)可通過化學鍵與材料結(jié)合，抗菌性強，抗菌譜廣，抗菌耐久性優(yōu)良，抗菌性可再生，且不會產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物，對人體和環(huán)境安全。但是，現(xiàn)有鹵胺類抗菌劑在實際應(yīng)用中還存在以下問題合成原料價格較昂貴；反應(yīng)條件苛刻(如需高溫,反應(yīng)時間長),生產(chǎn)工藝復雜,成本較高；產(chǎn)率較低；合成產(chǎn)物水溶性較差，在使用時須加入大量助溶劑助溶，增加了整理和廢水處理成本，并且這些易燃有機助溶劑還存在安全隱患；部分氯胺類抗菌劑以N-羥甲基為活性基團，在使用過程中仍存在甲醛釋放的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對現(xiàn)有鹵胺類抗菌劑及其制備工藝存在的上述缺陷，提供一種基于氰尿酸的鹵胺類抗菌劑，該抗菌劑具有優(yōu)越的抗菌性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述鹵胺類抗菌劑的合成方法。本發(fā)明方法所用原料廉價易得，反應(yīng)條件溫和，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，由該方法合成的鹵胺類抗菌劑及其前驅(qū)體為水溶性、產(chǎn)品收率高、安全無毒。本發(fā)明的再一目的在于提供上述鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用。將本發(fā)明抗菌劑應(yīng)用于制備抗菌材料，可得到具有優(yōu)異的抗菌性能和高抗菌效率的的抗菌劑紡織
品O本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)一種鹵胺類抗菌劑，其特征在于為式(I )或式(II)所示結(jié)構(gòu)的化合物
權(quán)利要求
1.一種鹵胺類抗菌劑，其特征在于為式(I )或式(II)所示結(jié)構(gòu)的化合物
2.權(quán)利要求1所述鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于將氰尿酸或氰尿酸衍生物溶于堿液，待完全溶解后緩慢加入氯代醇，于10 40°C下充分攪拌反應(yīng)8 10h，反應(yīng)完畢，調(diào)節(jié)PH值至6. O 7. O ;蒸干其中水分，并將所得固體溶解于乙醇中，過濾除雜，再蒸干濾液中的所述有機溶劑，得到齒胺類抗菌劑前驅(qū)體；將所述前驅(qū)體加入質(zhì)量百分濃度為O.1 2. 0%的次氯酸鈉、次氯酸鈣或次溴酸鈉溶液中，于室溫靜置反應(yīng)1. 5h，過濾，烘干，得到鹵胺類抗菌劑成品；所述氰尿酸衍生物為其一個氫原子被羥甲基取代的化合物，所述氯代醇選自3-氯甘油或1-氯丙醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于所述氯代醇以及氰尿酸或其衍生物的摩爾比為1:1 2 :1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于所述堿液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀溶液，其質(zhì)量百分濃度為4 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述鹵胺類抗菌劑的合成方法，其特征在于所述鹵胺類抗菌劑前驅(qū)體為式(III)或式(IV)所示結(jié)構(gòu)的化合物
6.權(quán)利要求1所述鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用，其特征在于將式(III)或式(IV)所示結(jié)構(gòu)的鹵胺類抗菌劑前驅(qū)體或二者的任意混合物配制成質(zhì)量百分濃度為2 15%的工作液，并加入交聯(lián)劑；將待處理材料浸潰于所述工作液，或?qū)⑺龉ぷ饕簢姙?涂抹于待處理材料上，以濕透材料為準；烘干材料，于100 180°C高溫處理3 30min后，浸潰于含有活性鹵素的溶液中進行鹵化反應(yīng)，取出水洗并烘干，制得抗菌材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用，其特征在于所述交聯(lián)劑包括多元羧酸、環(huán)氧樹脂、酰胺類樹脂、聚氨酯、硅氧烷、醛類或聚硅氧烷類化合物，其在所述工作液中的質(zhì)量百分濃度為2 18%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述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材料包括天然纖維或合成纖維紡織品、塑料、海綿、天然橡膠、合成橡膠、木材、紙張、涂料、殼聚糖或幾丁質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述鹵胺類抗菌劑在制備抗菌材料中的應(yīng)用，其特征在于當所述待處理材料為天然纖維或合成纖維紡織品時，對浸潰于所述工作液的該紡織品進行二浸二車L。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述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包括次氯酸鈉、次溴酸鈉或次氯酸鈣溶液，其質(zhì)量百分濃度為O.1 ·2. 0%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于氰尿酸的鹵胺類抗菌劑及其合成方法和應(yīng)用。該抗菌劑為式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示結(jié)構(gòu)的化合物，合成方法以氯代醇和氰尿酸(或其衍生物)為合成原料，于10～40℃下反應(yīng)8～10h，過濾除雜，得到式(Ⅲ)或式(Ⅳ)所示結(jié)構(gòu)的鹵胺類抗菌劑前驅(qū)體，最后經(jīng)鹵化反應(yīng)得到鹵胺類抗菌劑成品；在制備抗菌材料中的應(yīng)用將鹵胺類抗菌劑前驅(qū)體和交聯(lián)劑配制成工作液對待處理材料進行整理，取出并烘干，于100～180℃高溫處理3～30min，鹵化后制得抗菌材料。本發(fā)明方法反應(yīng)條件溫和、工藝簡單、原料廉價易得，由該法合成的鹵胺類抗菌劑及其前驅(qū)體均水溶性良好、收率高、綠色無毒，可制得具有優(yōu)異抗菌性能的抗菌材料。
文檔編號C07D251/36GK103058945SQ201310016639
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者任學宏, 馬凱凱 申請人:江南大學