2007年 第5期 广 东 化 工 第34卷 总第169期 www.gdchem.com · 51 ·
季铵化反应方法和研究进展
洪芸，李岩，潘宇南
（广东岭南职业技术学院 药学院，广东 广州 510663）
[摘 要]本文通过介绍近几年国内外合成不同用途的季铵盐的方法及其研究进展的情况，进而得出季铵化反应具有良好发展前景的结论。
[关键词]季胺化反应；季铵盐；方法
Quaterisation Reaction Method and Research Progress
Hong Yun, Li Yan, Pan Yunan
(Department of Medicine, Guangdong Lingnan Polytechnic Institute, Guangzhou 510663, China)
Abstract: Through introducing the synthesis and research decelopment of different use of quaternary ammonium salt in domestic and foreigns in recent years, the paper presented the conclusion that the development potential of quaternary ammonium salt was promising.
Keywords: quaterisation reaction；quaternary ammonium salt；method
季铵盐中由于含有季铵基甚至有的还含有双键，故可以和诸多的不饱和单体共聚，在水溶液中带正电荷，生成阳离子型或两性离子型水溶性聚合物，很容易吸附于固一液或固一气界面上而被用作絮凝剂、抗静电剂、导电纸涂层及油田化学剂。另外，在现代社会中，表面活性剂的应用日趋广泛. 季按盐类表面活性剂具有重要的用途，此外也可被用作柔软剂、抗静电剂、颜料分散剂、矿物浮选剂和沥青乳化剂、金属缓蚀剂及相转移催化剂等，在纺织印染、塑料加工、医疗卫生、日用化工、石油化工、金属加工等行业得到广泛应用。
随着季铵盐的研究和开发，季胺化反应的应用必将更加广泛。本文介绍了近几年国内外有关季胺化反应的一些方法及其研究进展情况[1-6]。
应得到三乙基对（邻）硝基苄基氯化铵；以N-乙基苯胺为原料，经羟乙基化、氯乙基化、季铵化合成N-苯基-N-乙基氨基乙基三甲基氯化铵；通过γ-氯丙基甲基硅氧烷—二甲基硅氧烷共聚物和N,N-二甲基苄基胺的季铵化反应合成了带有苄基二甲基γ-硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷；用雌二醇经溴乙基化、咪唑乙基化、季铵化和水解反应，合成一类新型的取代苯甲基雌甾咪唑鎓盐；由1,3,5-三甲基-2,4,6-三(咪唑甲基) 苯与1,3,5-三(溴甲基) 苯直接合成了洞状咪唑鎓环番3(C30H 33N 63+·Br-3·3H2O) 等。
除此之外，季铵盐广泛应用于工业。如作为表面活性剂：以脂肪酸和二乙烯三胺为原料，经过酰化和环化制得中间体2-羟基酰胺乙基咪唑啉，利用硫酸二甲酯活泼的甲基对咪唑啉环上的氮原子进行季铵化反应，生成季铵盐型阳离子咪唑啉表面活性剂；作为杀菌剂，分别以CH 3Cl 及环氧氯丙烷和有机叔胺为主要原料，得到C 8-10双烷基二甲基季铵盐及季铵盐类阳离子聚合物杀菌剂；作为电解质，以偶氮二异丁腈为引发剂，1,4二氧六环为溶剂，合成了两种季铵化阳离子聚电解质—聚丙烯酰胺甲基二羟乙基苄基氯化铵和聚丙烯酰胺丙基三甲基硫酸单甲
1 季胺化反应的方法和研究进展[7-12]
能够合成季铵盐的反应就是季胺化反应。过去几年，
大部分是通过简单的合成反应获得季铵盐，例如，在乙酸乙酯作溶剂的条件下与三乙胺混合加热、回流、搅拌进行季胺化反
[收稿日期] 2007-01-11
[作者简介] 洪芸（1978-），女，广东潮州人，助教，在读硕士，研究方向为应用化学。
广 东 化 工 2007年 第5期 · 52 · www.gdchem.com 第34卷 总第169期
酯化铵—苯乙烯；还有其他方面的应用，如合成一系列水溶性两性纤维素衍生物等。
最近几年，季胺化反应的应用领域更广，原料及产品更加多元化，取得很大的进展。
(1)合成方法的多样化。例如，采用自由基共聚法，用甲基丙烯酸甲酯(ＭＭＡ) 对其改性，得到共聚物Ｐ(4 VP MMA)，再将共聚物与正溴辛烷进行季铵化反应得到线形的、水不溶聚电解质。利用接枝反应，淀粉接枝聚丙烯酰胺，经胺甲基化、磺化和季铵化反应制得强阳离子型两性絮凝剂。
(2)合成绿色化学产品。例如离子液体，离子液体包括两大类：一类是简单的盐，由有机阳离子和阴离子组成，有机阳离子通常包括有季铵阳离子、季磷盐阳离子、杂环芳香化合物及天然产物的衍生物等，其中常见的是咪唑盐，通过季铵化反应一步合成离子液体，操作经济简便，没有副产物，产品易纯化。如1-(2-氰乙基) 咪唑与α, ω-二卤代烃、二溴苄及三溴苄选择性地发生季铵化反应，制备了3个系列咪唑衍生物；几种季铵盐或锂亚（氟仿砜）吡唑盐（TFSI ）被溶化了入N,N,N,N-己氨基TFSI 离子液体，得到一些不对称的季铵盐。另外，利用季铵盐进行有机改性的有机蒙脱土是环境友好的催化剂。
(3)产品的性能及应用进一步的提高。如季胺化改性氨基硅油具有杀菌、抑菌能力；部分丙烯酸化和季铵化的酚醛环氧树脂是一种新型的水显影的阻焊剂；季铵型阳离子淀粉除造纸外，在水及废水纯化、纺织上也有应用；制备了不同的聚合物相转移催化剂；合成硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐(EQDMS)的优良新型柔软剂；合成及应用织物抗菌整理剂有机硅季铵盐ASQA ；氯甲基化聚苯乙烯树脂与不同的叔胺反应制备了含不同季铵基团的强碱树脂；合成阳离子双酯表面活性剂氯化2,3－二(硬脂酰氧基) 丙基三甲基铵(CDESA)，合成了一种新型双子苯并咪唑表面活性剂，因其特殊的结构而具有一些特殊的性质，可以在涂料润湿剂和乳化剂中应用；有机阳离子酸和季铵盐的混合物被使用了作为载体为果糖的提取等等。
近几年，国际上也有利用季胺化反应合成不同用途的季铵盐，如对液态乙苯有氧化作用的季铵盐，对合成1-苯基-2-(三甲代甲硅烷基) 乙炔与芳香醋醛的辛可宁反应有催化作用，作为氰化物离子运输的大块液体膜，不渗透性的抗化剂，聚合物黏土，抗大肠埃希氏菌的季铵盐，由手性季铵盐合成一种高效率的催
33(1)：39-42．
[2]赵文善，许英，李德亮，等．二甲基烯丙基苄基氯化铵的合成及表征[J]．化学研究，2005，16(4)：34-35．
[3]甄丽丽，邵常东，张剑，等．阳离子聚合物杀菌剂的合成研究[J]．精细石油化工进展，2002，2(12)：30-32．
[4]耿涛，李秋小，李运玲．硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐的合成与性能研究[J]．毛纺科技，2004，(9)：42-43．
[5]杨建洲，苗宗成，林里．阳离子双酯表面活性剂氯化2,3－二(硬脂酰氧基) 丙基三甲基铵的合成[J]．精细化工，2005，22(12)：884-890．
[6]张健，张黎明，李卓美．新型季铵阳离子单体DMMAAB 的研制[J]．精细石油化工，2000，7(4)：13-15．
[7]蒋宗林，肖蓉，苏晓渝，等．咪唑衍生物的一锅法选择性合成[J]．高等学校化学学报，2003，24(1)：64-67．
[8]岳可芬，史真，王小芳．新型阳离子表面活性剂的合成[J]．化学世界，2000，(11)，587-589．
[9]韦振雷．季铵型阳离子淀粉的湿法制备及提高醚化剂反应效率方法的研究[J]．广西轻工业，2005，6(91)：19-21．
[10]田在龙，等．双烷基季铵盐的合成[J]．天然气化工，1996，21(1)：36-39． [11]杨柳新，徐以撒，陈阳，等，季铵型阳离子变性淀粉的合成[J]．江苏工业学院学报，2004，16(3)．
[12]张所信，王慧彦，徐晓阳，等．双子苯并咪唑表面活性剂的合成及性能研究[J]．涂料工业，2005，，35(11)：4-6．
化剂甲基氮酸硅酯等。
2 结语
本文通过介绍近几年国内外合成不同用途的季铵盐的方法及其进展的情况，由此可知，季铵化反应具有非常好的发展前景，无论是合成的产品或通过它改性的物质，在化学试剂或工业上都有很高的利用价值，并且同当今的有机化学的发展趋势吻合，有利于课题的延续发展。
参考文献
[1]黄晓玲，白金泉，陈秋月．离子液体的设计合成[J]．化工新型材料，2005，
（本文文献格式：洪芸，李岩，潘宇南．季铵化反应方法和研究进展[J]．广东化工，2007，34(5)：51-52）
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季铵化反应方法和研究进展
洪芸，李岩，潘宇南
（广东岭南职业技术学院 药学院，广东 广州 510663）
[摘 要]本文通过介绍近几年国内外合成不同用途的季铵盐的方法及其研究进展的情况，进而得出季铵化反应具有良好发展前景的结论。
[关键词]季胺化反应；季铵盐；方法
Quaterisation Reaction Method and Research Progress
Hong Yun, Li Yan, Pan Yunan
(Department of Medicine, Guangdong Lingnan Polytechnic Institute, Guangzhou 510663, China)
Abstract: Through introducing the synthesis and research decelopment of different use of quaternary ammonium salt in domestic and foreigns in recent years, the paper presented the conclusion that the development potential of quaternary ammonium salt was promising.
Keywords: quaterisation reaction；quaternary ammonium salt；method
季铵盐中由于含有季铵基甚至有的还含有双键，故可以和诸多的不饱和单体共聚，在水溶液中带正电荷，生成阳离子型或两性离子型水溶性聚合物，很容易吸附于固一液或固一气界面上而被用作絮凝剂、抗静电剂、导电纸涂层及油田化学剂。另外，在现代社会中，表面活性剂的应用日趋广泛. 季按盐类表面活性剂具有重要的用途，此外也可被用作柔软剂、抗静电剂、颜料分散剂、矿物浮选剂和沥青乳化剂、金属缓蚀剂及相转移催化剂等，在纺织印染、塑料加工、医疗卫生、日用化工、石油化工、金属加工等行业得到广泛应用。
随着季铵盐的研究和开发，季胺化反应的应用必将更加广泛。本文介绍了近几年国内外有关季胺化反应的一些方法及其研究进展情况[1-6]。
应得到三乙基对（邻）硝基苄基氯化铵；以N-乙基苯胺为原料，经羟乙基化、氯乙基化、季铵化合成N-苯基-N-乙基氨基乙基三甲基氯化铵；通过γ-氯丙基甲基硅氧烷—二甲基硅氧烷共聚物和N,N-二甲基苄基胺的季铵化反应合成了带有苄基二甲基γ-硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷；用雌二醇经溴乙基化、咪唑乙基化、季铵化和水解反应，合成一类新型的取代苯甲基雌甾咪唑鎓盐；由1,3,5-三甲基-2,4,6-三(咪唑甲基) 苯与1,3,5-三(溴甲基) 苯直接合成了洞状咪唑鎓环番3(C30H 33N 63+·Br-3·3H2O) 等。
除此之外，季铵盐广泛应用于工业。如作为表面活性剂：以脂肪酸和二乙烯三胺为原料，经过酰化和环化制得中间体2-羟基酰胺乙基咪唑啉，利用硫酸二甲酯活泼的甲基对咪唑啉环上的氮原子进行季铵化反应，生成季铵盐型阳离子咪唑啉表面活性剂；作为杀菌剂，分别以CH 3Cl 及环氧氯丙烷和有机叔胺为主要原料，得到C 8-10双烷基二甲基季铵盐及季铵盐类阳离子聚合物杀菌剂；作为电解质，以偶氮二异丁腈为引发剂，1,4二氧六环为溶剂，合成了两种季铵化阳离子聚电解质—聚丙烯酰胺甲基二羟乙基苄基氯化铵和聚丙烯酰胺丙基三甲基硫酸单甲
1 季胺化反应的方法和研究进展[7-12]
能够合成季铵盐的反应就是季胺化反应。过去几年，
大部分是通过简单的合成反应获得季铵盐，例如，在乙酸乙酯作溶剂的条件下与三乙胺混合加热、回流、搅拌进行季胺化反
[收稿日期] 2007-01-11
[作者简介] 洪芸（1978-），女，广东潮州人，助教，在读硕士，研究方向为应用化学。
广 东 化 工 2007年 第5期 · 52 · www.gdchem.com 第34卷 总第169期
酯化铵—苯乙烯；还有其他方面的应用，如合成一系列水溶性两性纤维素衍生物等。
最近几年，季胺化反应的应用领域更广，原料及产品更加多元化，取得很大的进展。
(1)合成方法的多样化。例如，采用自由基共聚法，用甲基丙烯酸甲酯(ＭＭＡ) 对其改性，得到共聚物Ｐ(4 VP MMA)，再将共聚物与正溴辛烷进行季铵化反应得到线形的、水不溶聚电解质。利用接枝反应，淀粉接枝聚丙烯酰胺，经胺甲基化、磺化和季铵化反应制得强阳离子型两性絮凝剂。
(2)合成绿色化学产品。例如离子液体，离子液体包括两大类：一类是简单的盐，由有机阳离子和阴离子组成，有机阳离子通常包括有季铵阳离子、季磷盐阳离子、杂环芳香化合物及天然产物的衍生物等，其中常见的是咪唑盐，通过季铵化反应一步合成离子液体，操作经济简便，没有副产物，产品易纯化。如1-(2-氰乙基) 咪唑与α, ω-二卤代烃、二溴苄及三溴苄选择性地发生季铵化反应，制备了3个系列咪唑衍生物；几种季铵盐或锂亚（氟仿砜）吡唑盐（TFSI ）被溶化了入N,N,N,N-己氨基TFSI 离子液体，得到一些不对称的季铵盐。另外，利用季铵盐进行有机改性的有机蒙脱土是环境友好的催化剂。
(3)产品的性能及应用进一步的提高。如季胺化改性氨基硅油具有杀菌、抑菌能力；部分丙烯酸化和季铵化的酚醛环氧树脂是一种新型的水显影的阻焊剂；季铵型阳离子淀粉除造纸外，在水及废水纯化、纺织上也有应用；制备了不同的聚合物相转移催化剂；合成硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐(EQDMS)的优良新型柔软剂；合成及应用织物抗菌整理剂有机硅季铵盐ASQA ；氯甲基化聚苯乙烯树脂与不同的叔胺反应制备了含不同季铵基团的强碱树脂；合成阳离子双酯表面活性剂氯化2,3－二(硬脂酰氧基) 丙基三甲基铵(CDESA)，合成了一种新型双子苯并咪唑表面活性剂，因其特殊的结构而具有一些特殊的性质，可以在涂料润湿剂和乳化剂中应用；有机阳离子酸和季铵盐的混合物被使用了作为载体为果糖的提取等等。
近几年，国际上也有利用季胺化反应合成不同用途的季铵盐，如对液态乙苯有氧化作用的季铵盐，对合成1-苯基-2-(三甲代甲硅烷基) 乙炔与芳香醋醛的辛可宁反应有催化作用，作为氰化物离子运输的大块液体膜，不渗透性的抗化剂，聚合物黏土，抗大肠埃希氏菌的季铵盐，由手性季铵盐合成一种高效率的催
33(1)：39-42．
[2]赵文善，许英，李德亮，等．二甲基烯丙基苄基氯化铵的合成及表征[J]．化学研究，2005，16(4)：34-35．
[3]甄丽丽，邵常东，张剑，等．阳离子聚合物杀菌剂的合成研究[J]．精细石油化工进展，2002，2(12)：30-32．
[4]耿涛，李秋小，李运玲．硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐的合成与性能研究[J]．毛纺科技，2004，(9)：42-43．
[5]杨建洲，苗宗成，林里．阳离子双酯表面活性剂氯化2,3－二(硬脂酰氧基) 丙基三甲基铵的合成[J]．精细化工，2005，22(12)：884-890．
[6]张健，张黎明，李卓美．新型季铵阳离子单体DMMAAB 的研制[J]．精细石油化工，2000，7(4)：13-15．
[7]蒋宗林，肖蓉，苏晓渝，等．咪唑衍生物的一锅法选择性合成[J]．高等学校化学学报，2003，24(1)：64-67．
[8]岳可芬，史真，王小芳．新型阳离子表面活性剂的合成[J]．化学世界，2000，(11)，587-589．
[9]韦振雷．季铵型阳离子淀粉的湿法制备及提高醚化剂反应效率方法的研究[J]．广西轻工业，2005，6(91)：19-21．
[10]田在龙，等．双烷基季铵盐的合成[J]．天然气化工，1996，21(1)：36-39． [11]杨柳新，徐以撒，陈阳，等，季铵型阳离子变性淀粉的合成[J]．江苏工业学院学报，2004，16(3)．
[12]张所信，王慧彦，徐晓阳，等．双子苯并咪唑表面活性剂的合成及性能研究[J]．涂料工业，2005，，35(11)：4-6．
化剂甲基氮酸硅酯等。
2 结语
本文通过介绍近几年国内外合成不同用途的季铵盐的方法及其进展的情况，由此可知，季铵化反应具有非常好的发展前景，无论是合成的产品或通过它改性的物质，在化学试剂或工业上都有很高的利用价值，并且同当今的有机化学的发展趋势吻合，有利于课题的延续发展。
参考文献
[1]黄晓玲，白金泉，陈秋月．离子液体的设计合成[J]．化工新型材料，2005，
（本文文献格式：洪芸，李岩，潘宇南．季铵化反应方法和研究进展[J]．广东化工，2007，34(5)：51-52）
欢 迎 投 稿 、欢 迎 订 阅
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