一种星形四季铵盐的合成方法
【专利摘要】本发明公开一种星形四季铵盐的合成方法，该方法工艺简单、条件温和，具有工业生产的可实施性。该工艺包括：(1)2,2-二氯代甲基-1,3-二氯代丙烷(季戊四氯)的合成：将季戊四醇溶于吡啶，滴加二氯亚砜，加热反应得到。(2)四季铵盐的合成：将上步所得季戊四氯溶于溶剂中，搅拌加热，滴加叔胺具有结构NR1R2R3，控制温度反应，反应器底部不断有晶体析出，反应结束，抽滤并用乙醇溶液洗涤。本方法所得星形四季铵盐水溶性好，化学稳定性高，能够长期耐受150℃的温度；本化学品较常用的单季铵盐、双季铵盐杀菌剂具有用量少，杀菌性能好，杀菌功效持久的特点。
【专利说明】-种星形四季铵盐的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种精细化学品合成方法，尤其涉及一种星形四季铵盐的合成方法。
【背景技术】
[0002] 季铵盐类精细化学品种类繁多，分类方式也五花八门。按其分子结构分类，疏水基 完全为烷基的为脂肪类季铵盐；含有醇羟基的称为醇醚类季铵盐；含有咪唑啉结构的称为 咪唑啉类季铵盐等。按照分子中季铵基团的个数又可分为单季铵盐、双季铵盐、多季铵盐、 聚季铵盐。
[0003] 季铵盐具有杀菌消毒性、缓蚀、抗静电性、乳化性、柔软性等，发泡性和化学稳定性 优良被广泛的用于纺织、日化、造纸、采油、矿产、医用等方面。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种星形四季铵盐的合成方法。
[0005] 具体的为达到本发明目的所采取的实施工艺为： (1) 2,2_二氯代甲基-1，3-二氯代丙烷（季戊四氯）的合成：将季戊四醇加入到反应 器中，加入经过蒸馏脱水的吡啶；控制温度，边搅拌边滴加二氯亚砜，回流反应；反应结束， 冷却至35°C以下，将反应混合物加入10°C以下冷水中；抽滤得无色至黄色滤饼，滤液用二 氯甲烷萃取分层，蒸除油层二氯甲烷与所得滤饼一起干燥备用； (2) 四季铵盐的合成：将上步所得季戊四氯溶于溶剂中，搅拌加热，滴加叔胺具有结构 顺况馬，控制温度反应，反应器底部不断有晶体析出，反应结束，抽滤并用乙醇溶液洗漆。
[0006] 上述步骤（1)所述的吡啶的加入量为季戊四醇质量的509Γ200%。
[0007] 上述步骤（1)所述的季戊四醇与二氯亚砜的摩尔比为1:4飞；步骤（1)所述的二 氯亚砜滴加温度为5(T80°C;步骤（1)所述的二氯亚砜滴加时间为1~4小时；步骤（1)所述 的二氯亚砜滴加完毕的反应温度为9(Tl20°C ;步骤（1)所述的二氯亚砜滴加完毕的反应时 间为5~12小时。
[0008] 上述步骤（2)所述的溶剂为醇类如乙醇、丙醇、乙二醇、异丙醇，芳香类如苯、甲 苯、二甲苯；上述步骤（2)所述的溶剂的加入量为季戊四氯质量的309Γ100%。
[0009] 上述步骤（2)所述的季戊四氯与叔胺的摩尔比为1:4~6 ;所述的叔胺具有结构 啊桃。
[0010] 上述步骤（2)所述的叔胺的结构式中Ri、R2、R3分别为相同或不同的C r2Q的脂肪 烃基、芳香烃基。
[0011] 上述步骤（2)所述的叔胺的滴加温度为3(T60°C ;滴加时间为0. 5?2小时。
[0012] 上述步骤（2)所述的叔胺滴加完毕的保温反应温度为8(T12(TC ;保温反应时间为 4~10小时。
[0013] 上述步骤（2)所述的洗涤用乙醇为9(Γ98%工业乙醇。
[0014] 本发明专利的优异特点为：本方法所得星形四季铵盐水溶性好，化学稳定性高，能 够长期耐受150°C的温度；本化学品较常用的单季铵盐、双季铵盐杀菌剂具有用量少，杀菌 性能好，杀菌功效持久的特点。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 一种星形四季铵盐的合成方法，具体通过以下两步工艺合成： (1)2,2_二氯代甲基-1，3-二氯代丙烷（季戊四氯）的合成：将季戊四醇加入到反应 器中，加入经过蒸馏脱水的吡啶，其质量为季戊四醇的60% ;控制温度58°C，边搅拌边滴加 二氯亚砜2小时滴加完毕，其中季戊四醇与二氯亚砜的摩尔比为1:4. 8,滴加完毕提高温度 至95°C，回流反应7小时。反应结束，冷却至35°C以下，将反应混合物加入10°C以下冷水 中；抽滤得无色至黄色滤饼，滤液用二氯甲烷萃取分层，蒸除油层二氯甲烷与所得滤饼一起 干燥备用。
[0016] (2)四季铵盐的合成：将上步所得季戊四氯溶于质量为其50%的甲苯溶剂中，搅拌 加热至50°C，滴加具有结构顺况馬的叔胺，1小时滴加完毕，其中季戊四氯与叔胺的摩尔比 为1:4. 5,结构式中Rp R2为甲基，R3为十二烷基，滴加完毕控制温度105°C反应6小时，反 应器底部不断有晶体析出，反应结束，抽滤并用95%乙醇溶液洗涤。
[0017] 实施例2 一种星形四季铵盐的合成方法，具体通过以下两步工艺合成： (1)2,2_二氯代甲基-1，3-二氯代丙烷（季戊四氯）的合成：将季戊四醇加入到反应 器中，加入经过蒸馏脱水的吡啶，其质量为季戊四醇的80% ;控制温度70°C，边搅拌边滴加 二氯亚砜1. 5小时滴加完毕，其中季戊四醇与二氯亚砜的摩尔比为1:4. 5,滴加完毕提高温 度至100°C，回流反应5小时。反应结束，冷却至35°C以下，将反应混合物加入10°C以下冷 水中；抽滤得无色至黄色滤饼，滤液用二氯甲烷萃取分层，蒸除油层二氯甲烷与所得滤饼一 起干燥备用。
[0018] (2)四季铵盐的合成：将上步所得季戊四氯溶于质量为其40%的二甲苯溶剂中，搅 拌加热至75°C，滴加具有结构顺况馬的叔胺，1. 5小时滴加完毕，其中季戊四氯与叔胺的摩 尔比为1:5,结构式中Rp R2、馬为辛烷基，滴加完毕控制温度110°C反应6小时，反应器底 部不断有晶体析出，反应结束，抽滤并用95%乙醇溶液洗涤。
[0019] 实施例3 一种星形四季铵盐的合成方法，具体通过以下两步工艺合成： (1)2,2_二氯代甲基-1，3-二氯代丙烷（季戊四氯）的合成：将季戊四醇加入到反应 器中，加入经过蒸馏脱水的吡啶，其质量为季戊四醇的150% ;控制温度65°C，边搅拌边滴加 二氯亚砜0.5小时滴加完毕，其中季戊四醇与二氯亚砜的摩尔比为1:4,滴加完毕提高温度 至95°C，回流反应10小时。反应结束，冷却至35°C以下，将反应混合物加入10°C以下冷水 中；抽滤得无色至黄色滤饼，滤液用二氯甲烷萃取分层，蒸除油层二氯甲烷与所得滤饼一起 干燥备用。
[0020] (2)四季铵盐的合成：将上步所得季戊四氯溶于质量为其80%的乙醇溶剂中，搅拌 加热至55°C，滴加具有结构NRiR 2R3的叔胺，1小时滴加完毕，其中季戊四氯与叔胺的摩尔比 为1:4. 5,结构式中札为乙基，馬为甲基，馬为苯甲基，滴加完毕控制温度105°C反应8小
【权利要求】
1. 一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：它包括以下两个步骤： (1) 2,2_二氯代甲基-1，3-二氯代丙烷（季戊四氯）的合成：将季戊四醇加入到反应 器中，加入经过蒸馏脱水的吡啶；控制温度，边搅拌边滴加二氯亚砜，回流反应；反应结束， 冷却至35°C以下，将反应混合物加入10°C以下冷水中；抽滤得无色至黄色滤饼，滤液用二 氯甲烷萃取分层，蒸除油层二氯甲烷与所得滤饼一起干燥备用； (2) 四季铵盐的合成：将上步所得季戊四氯溶于溶剂中，搅拌加热，滴加叔胺具有结构 顺况馬，控制温度反应，反应器底部不断有晶体析出，反应结束，抽滤并用乙醇溶液洗漆。
2. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（1)所述 的吡啶的加入量为季戊四醇质量的509Γ200%。
3. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（1)所述 的季戊四醇与二氯亚砜的摩尔比为1:4飞；步骤（1)所述的二氯亚砜滴加温度为5(T80°C ; 步骤（1)所述的二氯亚砜滴加时间为1~4小时；步骤（1)所述的二氯亚砜滴加完毕的反应 温度为9(T120°C ;步骤（1)所述的二氯亚砜滴加完毕的反应时间为5~12小时。
4. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（2)所述 的溶剂为醇类如乙醇、丙醇、乙二醇、异丙醇，芳香类如苯、甲苯、二甲苯；步骤（2)所述的溶 剂的加入量为季戊四氯质量的309Γ100%。
5. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（2)所述 的季戊四氯与叔胺的摩尔比为1:4飞；所述的叔胺具有结构顺而馬。
6. 根据权利要求5所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：叔胺的结构式 中Ri、R2、R3分别为相同或不同的CV 2(I的脂肪烃基、芳香烃基。
7. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（2)所述 的叔胺的滴加温度为3(T60°C ;滴加时间为0. 5?2小时。
8. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（2)所述 的叔胺滴加完毕的保温反应温度为8(Tl20°C ;保温反应时间为4~10小时。
9. 根据权利要求1所述的一种星形四季铵盐的合成方法，其特征在于：步骤（2)所述 的洗涤用乙醇为9(Γ98%工业乙醇。
【文档编号】C07C211/63GK104086436SQ201410332998
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】张秀华, 高灿柱, 王燕平, 李鹏飞 申请人:山东省泰和水处理有限公司