[发明专利]一种吡啶基取代复合季鏻盐材料及其制备方法和抗菌应用

说明书

本发明属于功能材料技术领域，具体为一种吡啶基取代复合季鏻盐材料，学名为四氯合铜酸3‑吡啶基丙基‑1‑三苯基季鏻盐，其阳离子中的N和P均带有正电荷，既为季铵盐又为季鏻盐，其单晶形态为单斜晶系，P2（1）/n空间群，a为11.9816(8)Å，b为12.9206(8)Å，c为19.0001(13)Å，β为102.180(2)°。本发明吡啶基取代复合季鏻盐材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都表现出良好的抗菌活性，是性能优异的抗菌材料。本发明制备方法操作简便、产率高；所需仪器设备简单，易于操作；所需溶剂耗量少，节约成本，应用范围广，利于工业化推广。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种吡啶基取代复合季鏻盐材料及其制备方法与抗菌应用。

背景技术

抗菌材料的使用可以有效控制或者避免微生物（特别是致病微生物）的大量生长繁衍，抑制致病微生物的滋生，避免和降低细菌的交叉传染和疾病的传播。其中，有机类抗菌剂被广泛应用在化工材料、建筑耗材、医学器材、工业制造、循环水处理、石油开采等各个领域，可以在接触细菌很短的时间内杀死细菌，实际操作简单易行，在阳光照射下不容易变色（与银系无机类抗菌剂对比，金属银被氧化形成黑色的氧化银薄膜，抗菌剂应用时通常加入到塑料、涂料、纤维、陶瓷釉等中，相关制品变色影响美观）。但是传统的小分子有机抗菌剂依然没有克服稳定性差、难加工、易渗入皮肤、造成二次污染等缺陷，正逐渐被取代。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吡啶基取代复合季鏻盐材料，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制性能优良，本发明还提供了其制备方法，该方法产率高，节约成本，易于操作，利于工业化生产。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种吡啶基取代复合季鏻盐材料，为四氯合铜酸3-吡啶基丙基-1-三苯基季鏻盐，简称[Py(CH₂)₃TPP][CuCl₄]，其阳离子中的N和P均带有正电荷，既为季铵盐又为季鏻盐，其化学结构如式（Ι）所示，式中，Ph为苯基；

（Ι）。

优选的，所述吡啶基取代复合季鏻盐材料为单晶形态，单斜晶系，P2（1）/n空间群，a为11.9816(8) Å，b为12.9206(8) Å，c为19.0001(13) Å，β为102.180(2)°。

本发明吡啶基取代复合季鏻盐材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）[Py(CH₂)₃Br]Br的制备：取一定量吡啶和1,3-二溴丙烷（二者摩尔比优选为1:1.2-1.8），（在常温下）混合密封反应（搅拌60-100小时），固液分离后再用乙酸乙酯洗涤固相，得到粉白色固体[Py(CH₂)₃Br]Br。

（2）[Py(CH₂)₃TPP]Br₂的制备：取一定量[Py(CH₂)₃Br]Br 和三苯基膦（二者摩尔比优选为1:1.2-1.8）混合，加入适量甲醇进行溶解，然后于60-70℃进行反应（搅拌回流18-36小时）后，（旋蒸）除去甲醇，再加入适量乙酸乙酯洗涤分液，收集下层深橘色液体，即为[Py(CH₂)₃TPP]Br₂。