一种长效抗菌化合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及抗菌技术领域，尤其涉及一种长效抗菌化合物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.近年来随着几次较大规模疫情的侵袭，人们的健康意识日益增强，对日常环境中的抗菌需求明显提升，因此，抗菌材料成为了近年来的科研热点。
3.日常生活中，人们多采用酒精、次氯酸钠等抗菌剂对基材表面进行喷淋或擦拭，从而起到抗菌消毒的作用。但该操作的抗菌作用持续时间较短，每间隔一定时间后，需要再次进行抗菌消毒操作，才能起到相应的防护作用，这需要花费大量的人力成本。为了延长物件表明的抗菌持续时间，目前报道了通过在一些基材中添加银纳米粒子，通过银离子的缓慢释放达到长效抗菌的目的。但银纳米离子着色较重，会在一定程度上影响基材的表观，且该方法成本较高，适用的基材较少，不具有普适性，未能广泛应用。因此亟需找到新的解决方案，能赋予多种基材长效抗菌作用。


技术实现要素：

4.解决的技术问题：针对现有玻璃、陶瓷、金属、树脂等基材表面不具备长效抗菌特性的缺点，本发明提供一种长效抗菌剂及其制备方法和应用，用该抗菌剂处理得到的基材表面，具有长效抗菌的性能。
5.技术方案：一种长效抗菌化合物，该抗菌化合物的化学结构式为：
[0006][0007]
其中，r为独立选择的可水解官能团。
[0008]
上述所述的r独立地选自卤化物基团、烷氧基基团、烷基氨基基团中的至少一种，所述卤化物基团为-cl，所述烷氧基基团用-or1表示，烷基氨基基团用-nhr1或-nr1r2表示，其中r1、r2各自独立地选自c1～c
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直链或支化的烷基，并且其中r1和r2可以形成环胺。
[0009]
上述所述的一种长效抗菌化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0010]
步骤一：将三氯生和z-ch2ch＝ch2在碱性物质催化下反应，得到烯丙基化合物，其中z为卤素原子，烯丙基化合物用通式(a)表示，通式(a)为
[0011][0012]
步骤二：将步骤一得到的烯丙基化合物与含氢硅烷化合物在过渡金属催化剂的催化下反应，反应结束后提纯即得长效抗菌化合物，其中含氢硅烷化合物用通式(b)表示，通
式(b)为h-sir3。
[0013]
上述所述的步骤一中的碱性物质为无机碱或有机碱，z-ch2ch＝ch2中的z为br或i。
[0014]
上述所述的步骤二中的过渡金属催化剂为铂、铑或钯中的任一种形成的金属配位化合物。
[0015]
上述所述的过渡金属催化剂优选为将铂以氯铂酸或以1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的铂络合物形式供给所形成的配位化合物。
[0016]
上述所述的步骤一和步骤二中的反应温度均为40℃～90℃，优选为50℃～80℃。
[0017]
上述所述的步骤一和步骤二中的反应时间均为3h～20h，优选为5h～12h。
[0018]
上述所述的一种长效抗菌化合物在基材表面抗菌方面的应用。
[0019]
上述所述的基材为玻璃、陶瓷、不锈钢或树脂。
[0020]
有益效果：本发明提供的一种长效抗菌化合物及其制备方法和应用，具有以下有益效果：
[0021]
1.将本发明的长效抗菌化合物用乙醇稀释至5
‰
浓度，在玻璃、陶瓷、形成有二氧化硅过渡层的不锈钢或树脂表面直接喷涂镀膜，在加热条件下，抗菌化合物的可水解官能团与si-oh发生化学键键合，使基材表面化学键合上三氯生主体结构，三氯生优异的抗菌功能赋予上述基材表面优异的抗菌功能，而基材表面与三氯生主体结构通过稳定的si-o-si相连，赋予了基材抗菌的长效性；
[0022]
2.本发明的抗菌化合物在50ppm即有明显的抗菌活性，因此在基材表面仅需极薄的涂层厚度就能起到长效抗菌的作用，成本较低，且形成的涂层不影响基材表观。
具体实施方式
[0023]
为了进一步理解本发明，下面将结合实施例对本发明进行描述，但是应理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0024]
实施例1
[0025]
该实施例提供一种长效抗菌化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0026]
步骤一：将三氯生和brch2ch＝ch2在k2co3催化下反应于60℃反应6h，得到通式(a)表示的烯丙基化合物烯丙基化合物，通式(a)为
[0027][0028]
步骤二：将步骤一得到的烯丙基化合物与h-si(och2ch3)3在1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的铂络合物的催化下于60℃反应4h，反应结束后通过减压旋转蒸发溶剂，即得到长效抗菌化合物。
[0029]
该长效抗菌化合物的化学结构式为：
[0030][0031]
实施例2
[0032]
该实施例提供一种长效抗菌化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0033]
步骤一：将三氯生和brch2ch＝ch2在koh催化下于60℃反应4h，得到通式(a)表示的烯丙基化合物烯丙基化合物，通式(a)为
[0034][0035]
步骤二：将步骤一得到的烯丙基化合物与h-si(och3)3在1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的铂络合物的催化下于70℃反应4h，反应结束后通过减压旋转蒸发溶剂，即得到长效抗菌化合物。
[0036]
该长效抗菌化合物的化学结构式为：
[0037][0038]
将实施例1～2得到的长效抗菌化合物用乙醇配制成0.3
‰
浓度的抗菌液。用gx-3d三维曲面电晕处理机将空白玻璃处理1min，再用喷涂机对玻璃进行喷涂镀膜，喷涂结束后，置于100℃烘箱固化1h。即可得到对应抗菌玻璃1和抗菌玻璃2。
[0039]
对未进行镀膜的空白玻璃以及抗菌玻璃1、抗菌玻璃2进行性能测试，抗菌测试方法参照中华人民共和国卫生部颁布的gb 21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》附录a(贴膜法)的方法。实验选用的测试菌种为：大肠埃氏菌(as 1.90)和金黄色葡萄球菌(atcc6538)。测试结果如下表1。
[0040]
表1
[0041][0042]
从表1可知，采用本发明的长效抗菌化合物对玻璃表面进行镀膜处理，镀膜后的玻璃表面具有很好的抗菌性能和防污性能，且涂层与玻璃表面结合力强，耐钢丝绒摩擦性能
优异。
[0043]
以上对本发明实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。