專利名稱：一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物及其制備方法，特別涉及一種抗菌用含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)衣食住行、日用家電和生活環(huán)境提出了越來(lái)越高的要求，抗菌材料迅速發(fā)展起來(lái)。目前，抗菌材料更多的是指通過(guò)添加一定的抗菌物質(zhì)(稱為抗菌劑)從而使材料具有抑制或殺滅其表面細(xì)菌能力的一類新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纖維、抗菌陶瓷、抗菌鋼鐵等廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。抗菌材料的研制和生產(chǎn)的核心是抗菌劑的研制和生產(chǎn)，到目前為止，抗菌劑已經(jīng)基本形成了無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、天然抗菌劑和高分子抗菌劑等四類。
無(wú)機(jī)抗菌劑包括銀沸石、銀活性炭、銀硅膠、銀玻璃珠、銀羥基磷灰石抗菌劑、磷酸鈦鹽、磷酸鋯鹽、銀陶瓷、硅酸鹽、銀氨蒙脫土、銀銅氨蒙脫土、抗菌金屬氧化物、金屬粉末等，其抗菌機(jī)理有兩種一種是離子緩釋殺菌機(jī)理，即無(wú)機(jī)抗菌劑緩慢釋放出金屬離子，進(jìn)入菌體的內(nèi)部，與細(xì)菌體中酶蛋白的-SH迅速結(jié)合在一起，導(dǎo)致酶活性喪失，破壞了細(xì)菌細(xì)胞的呼吸系統(tǒng)和營(yíng)養(yǎng)輸送系統(tǒng)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，產(chǎn)生殺菌作用；另一種是催化作用殺菌機(jī)理，即在光的作用下，抗菌劑和水或空氣作用，生成的活性氧O2-和.OH自由基，當(dāng)細(xì)菌微生物靠近抗菌材料表面或附近時(shí)，抗菌材料周圍產(chǎn)生活性氧O2-和.OH自由基攻擊細(xì)菌胞膜，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，從而使抗菌材料具有持久的抗菌效果，其優(yōu)點(diǎn)是耐熱性好、抗菌譜廣、有效抗菌期長(zhǎng)、毒性低、不易產(chǎn)生耐藥性。
有機(jī)抗菌劑包括醇系、酚系、醛系、有機(jī)酸系、酯系、醚系、過(guò)氧化物、環(huán)氧化物、鹵素系、咪唑系、噻唑系、腈系、吡啶系、三嗪系、季銨鹽系、有機(jī)金屬系、雙胍類等。有機(jī)抗菌劑因品種繁多，滅菌原理不盡相同，主要作用機(jī)理是通過(guò)和微生物細(xì)胞膜表面陰離子結(jié)合逐漸進(jìn)入細(xì)胞，與細(xì)胞表面的巰基等基團(tuán)反應(yīng)，破壞蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜的合成系統(tǒng)，抑制微生物的繁殖。有機(jī)抗菌劑優(yōu)點(diǎn)是初始?xì)⒕?qiáng)、殺菌速度快和抗菌譜廣，抗菌效能高，相容性好易分散使用、加工方便、部分抗菌劑無(wú)毒、顏色穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性差，遇熱、光或水等容易揮發(fā)，難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效，易分解失效，易產(chǎn)生耐藥性、甚至分解產(chǎn)物有毒、成本高。
天然抗菌劑包括殼聚糖、山梨酸、黃姜根醇、日柏醇、油脂等酸堿性物質(zhì)。天然抗菌劑是通過(guò)其破壞微生物的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜，進(jìn)而使細(xì)胞蛋白質(zhì)凝固，實(shí)現(xiàn)滅菌。天然抗菌劑的優(yōu)點(diǎn)是抗菌效率高、安全無(wú)毒，但是也存在加工困難、耐熱性差等缺點(diǎn)。
高分子抗菌劑包括聚苯乙烯幾內(nèi)酰脲、聚吡啶、聚噻唑等，高分子抗菌劑有的是阻礙微生物細(xì)胞的能量代謝，有的是阻礙微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成(DNA合成)，有的是阻礙微生物細(xì)胞壁的合成等。高分子抗菌劑的優(yōu)點(diǎn)是抗菌譜廣、有效抗菌期長(zhǎng)、安全無(wú)毒、顏色穩(wěn)定性好，但這類抗菌劑研究剛剛起步。
目前應(yīng)用最廣泛的是具有耐熱性好、抗菌譜廣、有效期長(zhǎng)的無(wú)機(jī)抗菌劑。無(wú)機(jī)抗菌劑的組成，主要包括載體與抗菌成份，其中載體負(fù)載抗菌成份，保證活性組份穩(wěn)定，同時(shí)具有緩釋性?？咕煞葜饕且恍┙饘匐x子，如銀、銅、鋅等，汞、鎘、鉛具有抗菌能力，但對(duì)人體有害；銅、鎳、鈷離子帶有顏色，將影響產(chǎn)品的美觀；鋅有一定的抗菌性，但其抗菌強(qiáng)度僅為銀離子的1/1000。銀的抗菌作用與自身的化合物價(jià)位有關(guān)，這種能力按以下順序遞減Ag+++、Ag++、Ag+。高價(jià)態(tài)銀能還原氧，具有抗菌作用，Ag+可強(qiáng)烈吸收細(xì)菌內(nèi)酶蛋白的巰基并迅速結(jié)合。椐測(cè)定，水中含銀離子為0.05mg/L時(shí)就能夠完全殺滅大腸桿菌等，并可保持長(zhǎng)達(dá)90天內(nèi)無(wú)新的菌種繁殖。銀對(duì)人體的安全值，飲水中銀離子限量為0.05mg/L。銀離子抗菌劑在無(wú)機(jī)抗菌劑中占有主導(dǎo)地位，而市場(chǎng)上商品化的絕大多數(shù)也是銀系抗菌殺菌劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物，該化合物既具備銀鹽的特性，又具備表面活性特性劑，可以方便地與有機(jī)溶劑和高分子物質(zhì)相容。
本發(fā)明的另一目的是提供該化合物的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、生產(chǎn)周期短、可以大批量生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物，其特征是，該化合物的通式為RSOnAg
式中R為C1～20烷基或C1～20烷基苯基；n為3或4。
一種優(yōu)選方案，其中所述的R為C6～18烷基或C6～18烷基苯基。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案是一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物的制備方法，其特征是，所述的方法包含以下步驟(1)將硝酸銀固體加入到溶劑中溶解，制備成A液；(2)將含硫的烷基苯基/烷基酸鹽加入到溶劑中溶解，制備成B液；(3)將A液與B液混合，在5～100℃反應(yīng)。
一種優(yōu)選方案，其中所述的溶劑是水或乙醇。
無(wú)機(jī)抗菌劑作為抗菌劑中的一種，由于其具有耐熱性好、抗菌譜廣、有效期長(zhǎng)、毒性低、不易產(chǎn)生耐藥性的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。銀作為無(wú)機(jī)抗菌劑中的抗菌成分，銀離子可強(qiáng)烈吸收細(xì)菌內(nèi)酶蛋白的巰基并迅速結(jié)合，產(chǎn)生強(qiáng)烈的抗菌性，其抗菌作用與自身的化合物價(jià)位有關(guān)，這種能力按以下順序遞減Ag+++、Ag++、Ag+。銀系抗菌材料具有廣譜、耐久、安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，使它在抗菌劑市場(chǎng)中占有主導(dǎo)地位。
本發(fā)明提供了一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物，該化合物既具備銀的抗菌特性，又具備表面活性劑特性，可以方便地與有機(jī)溶劑和高分子物質(zhì)相容，該化合物的通式如下RSOnAg其中R為C1～20烷基或C1～20烷基苯基；n為3或4。
上述烷基是指具有1～20個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、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。優(yōu)選己基、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個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基苯基。例如甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、異丙基苯基、丁基苯基、異丁基苯基、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。優(yōu)選己基苯基、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。
上述化合物可以通過(guò)如下方法來(lái)制備，即將硝酸銀固體加入到溶劑中溶解，制備成A液；將含硫的烷基苯基/烷基酸鹽加入到溶劑中溶解，制備成B液；將A液與B液混合，在5-100℃反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、真空干燥或過(guò)濾濃縮得到所需的產(chǎn)物。
本發(fā)明中所用的溶劑可以是無(wú)機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑。例如水，甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇，丙酮，優(yōu)選水或乙醇。
適合本發(fā)明的含硫的烷基苯基/烷基酸鹽可以是其鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。
有益效果本發(fā)明提供的含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物，既具備銀的抗菌特性，又具備表面活性特性劑，可以方便地與有機(jī)溶劑和高分子物質(zhì)相容，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低、生產(chǎn)周期短、可以大批量生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1將硝酸銀固體170克加入到5升去離子水中溶解，制備成A液；將十二烷基硫酸鈉288.38克加入到3升去離子水加熱到50℃溶解，制備成B液；將A液與B液降溫到5℃后混合，反應(yīng)0.1分鐘，然后離心過(guò)濾，用5℃去離子水15升分三次洗滌濾餅，離心脫去溶劑，經(jīng)室溫真空干燥得到白色十二烷基硫酸銀結(jié)晶固體。
實(shí)施例2將硝酸銀固體170克加入到5升去離子水中溶解，制備成A液；將十二烷基磺酸鈉272.38克加入到3升去離子水加熱到70℃溶解，制備成B液；將A液與B液降溫到50℃混合，反應(yīng)3分鐘，然后離心過(guò)濾，用去離子水15升分三次洗滌濾餅，離心脫去溶劑，經(jīng)真空干燥得到白色十二烷基磺酸銀結(jié)晶固體。
實(shí)施例3將硝酸銀固體170克加入到5升去離子水中溶解，制備成A液；將十二烷基苯磺酸鈉348.48克加入到4升去離子水加熱到60℃溶解，制備成B液；將A液與B液降溫到45℃混合，反應(yīng)1.5分鐘，然后用平均截流分子量為5萬(wàn)的中空纖維超濾膜過(guò)濾濃縮，然后用去離子水30升分五次洗滌濾液，繼續(xù)超濃縮到5升，得到十二烷基苯磺硫酸銀膠體溶液。
實(shí)施例4將硝酸銀固體170克加入到1升去離子水中溶解，制備成A液；將十八烷基硫酸鈉372.38克加入到1升去離子水加熱到80℃溶解，制備成B液；將A液與B液降溫到30℃混合，反應(yīng)5分鐘，然后離心過(guò)濾，用去離子水3升分三次洗滌濾餅，離心脫去溶劑，經(jīng)室溫真空干燥得到白色十八烷基硫酸銀結(jié)晶固體。
實(shí)施例5將硝酸銀固體170克加入到5升去離子水中溶解，制備成A液；將十八烷基磺酸鈉358.38克加入到3升去離子水加熱到90℃溶解，制備成B液；將A液與B混合，反應(yīng)0.5分鐘，然后降溫到30℃，離心過(guò)濾，用去離子水15升分三次洗滌濾餅，離心脫去溶劑，經(jīng)真空干燥得到白色十八烷基磺酸銀結(jié)晶固體。
實(shí)施例6將硝酸銀固體170克加入到5升去離子水中溶解，制備成A液；將十八烷基苯磺酸鈉434.38克加入到4升去離子水加熱到80℃溶解，制備成B液；將A液與B液降溫到50℃混合，反應(yīng)5分鐘，然后用平均截流分子量為5萬(wàn)的中空纖維超濾膜過(guò)濾濃縮，然后用去離子水30升分五次洗滌濾液，繼續(xù)超濃縮到5升，得到十八烷基苯磺酸銀膠體溶液。
實(shí)施例7將硝酸銀固體170克加入到5升乙醇加熱溶解，制備成A液；將己烷基硫酸鈉204.22克加入到5升乙醇加熱到65℃溶解，制備成B液；將A液與B液混合在65℃反應(yīng)10分鐘，然后降溫到5℃離心過(guò)濾，用5℃乙醇15升分三次洗滌濾餅，離心脫去溶劑，經(jīng)室溫真空干燥得到白色己烷基硫酸銀結(jié)晶固體。
實(shí)施例8將硝酸銀固體170克加入到5升乙醇加熱溶解，制備成A液；將己烷基磺酸鈉188.22克加入到5升乙醇加熱到70℃溶解，制備成B液；將A液與B混合在70℃反應(yīng)5分鐘，然后降溫到5℃，離心過(guò)濾，用5℃乙醇15升分三次洗滌濾餅，離心脫去溶劑，經(jīng)真空干燥得到白色己烷基磺酸銀結(jié)晶固體。
實(shí)施例9
將硝酸銀固體170克加入到5升去離子水中溶解，制備成A液；將己烷基苯磺酸鉀278.22克加入到4升去離子水加熱到50℃溶解，制備成B液；將A液與B液混合在50℃反應(yīng)2分鐘，然后用平均截流分子量為5萬(wàn)的中空纖維超濾膜過(guò)濾濃縮，然后用去離子水30升分五次洗滌濾液，繼續(xù)超濃縮到5升，得到己烷基苯磺酸銀膠體溶液。
權(quán)利要求
1.一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物，其特征是，該化合物的通式為RSOnAg式中R為C1～20烷基或C1～20烷基苯基；n為3或4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物，其特征是，其中所述的R為C6～18烷基或C6～18烷基苯基。
3.一種制備權(quán)利要求1或2所述化合物的制備方法，其特征是，所述的方法包含以下步驟(1)硝酸銀固體加入到溶劑中溶解，制備成A液；(2)含硫的烷基苯基/烷基酸鹽加入到溶劑中溶解，制備成B液；(3)A液與B液混合，在5～100℃反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，其中所述的溶劑是水或乙醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物及其制備方法，特別涉及一種抗菌用含硫的烷基苯基/烷基酸銀化合物及其制備方法，該化合物具有下列通式RSO
文檔編號(hào)C07C309/04GK1644577SQ200410074020
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者駱小紅, 姜玉彩, 王艷蕾 申請(qǐng)人:中國(guó)樂(lè)凱膠片集團(tuán)公司