[发明专利]一种活性溴季铵盐、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种活性溴季铵盐，所述活性溴季铵盐具有式(Ⅰ)所示的结构通式或式(Ⅱ)所示的结构通式：其中R₁为C₁₂～C₁₆的烷基，R₂和R₄均为甲基，R₃为甲基、苄基或对溴苯氧乙基；其中R₁为C₁₂～C₁₆的烷基。还公开了其制备方法，包括以下步骤：步骤1制备得到有机溴化铵溶液，步骤2，向所述有机溴化铵溶液中加入NaBr，步骤3，向步骤2完成后制得的混合物中加入过硫酸氢钾复合盐水溶液，步骤4，过滤，重结晶得到所述活性溴季铵盐。本发明制备的活性溴季铵盐可作为杀菌剂，具有工艺简单，合成过程无副产物生成，产品稳定性好、活性溴含量高、杀菌能力强，是一种安全、高效的水处理药剂等特点。

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，具体涉及一种活性溴季铵盐及应用。

背景技术

随着世界经济社会的发展，水资源的问题日益严重，解决水资源短缺的问题成为世界性共同课题。面对我国沿海城市淡水资源的紧缺局面，开发利用海水代替淡水作为工业用水，特别是作为工业冷却水，是解决沿海城市和地区淡水资源危机问题的重要途径之一。而工业循环水系统的污染主要是由于其中的微生物造成的。一方面，微生物造成水体的直接污染；另一方面，工业循环水中的微生物给设备带来极大的危害，它产生的大量粘泥在循环水中引起腐蚀，粘泥的聚集产生结垢阻碍热传导，严重的会导致管道堵塞。因此对工业循环水中的微生物进行控制和处理不仅能控制水质的变坏而且能减少能耗延长仪器设备的使用寿命，是循环冷却水处理的关键。

目前，国内沿海城市和苦咸水地区的化工、石化、电力、冶金等行业已经开始利用海水或苦咸水代替淡水用于循环冷却。由于海水或苦咸水水质较为复杂，具有盐度高、碱性强和温度范围大的特点，随着水处理技术的迅速发展及排放标准的日益严格，传统的氯类杀菌剂已不能满足冷却水系统对细菌控制的要求。溴类杀菌剂的杀菌机理与氯类杀菌剂相似，但杀菌效果、应用条件及环保因素等方面较氯类杀菌剂具有无可比拟的优势，因此是氯类杀菌剂的良好替代品。

在溴类杀菌剂中以活性溴杀菌剂应用最为广泛。活性溴是指+1价态的溴物种，活性溴杀菌剂则是在水体中能够释放具有+1价态溴物种的一类化合物或复合物。具有N-Br、C-Br键的化合物以及溴与N-、O-亲核试剂形成的络合物均可以作为活性溴的来源，但该类化合物通常水溶性较差、具有刺激性气味且不稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的活性溴季铵盐以及活性溴季铵盐在海水杀菌领域的应用，该活性溴季铵盐作为杀菌剂具有优异的稳定性、较高的活性溴含量和良好的杀菌活性，改善了传统活性溴杀菌剂稳定性差、活性溴含量不高等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种活性溴季铵盐，具有式(Ⅰ)所示的结构通式或式(Ⅱ)所示的结构通式：

其中R₁为C₁₂～C₁₆的烷基，R₂和R₄均为甲基，R₃为甲基、苄基或对溴苯氧乙基；

其中R₁为C₁₂～C₁₆的烷基。

一种活性溴季铵盐的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，采用溶剂溶解有机溴化铵，制备得到有机溴化铵溶液，所述溶剂与所述有机溴化铵的质量比为20～80:1；

步骤2，向所述有机溴化铵溶液中加入NaBr，并进行搅拌，搅拌时间为0.1～0.5小时，搅拌速度为200～800rpm，所述NaBr与所述有机溴化铵的摩尔质量比为2～4:1；