成果研究背景、应用领域

季铵盐类化合物具有低毒，无刺激性，良好的乳化力、缓蚀力、抗菌和杀菌力等优良特性，在石油化工、抑制金属腐蚀、乳液聚合、表面活性剂及抗菌、杀菌剂等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着人们环保意识的增强，生物可降解、环境友好、性能优异的季铵盐化合物已成为本领域的研究热点。本成果以生物质基环碳酸酯为原料，制备含有氨基甲酸酯基团的新型季铵盐抗菌剂，所得抗菌剂不仅具有良好的环保优势，而且具有较好的表面活性及优异的抗菌、杀菌性能。

技术突破与创新

针对传统季铵盐化合物因微生物抗药性强、难降解、易造成环境污染，应用范围受到限制等问题。本成果以来源于天然可再生资源的腰果酚、松香等生物质基环氧化合物与CO2反应创新制备生物质基环碳酸酯，并以其为原料制备含有氨基甲酸酯基团的新型季铵盐抗菌剂，通过在季铵盐分子结构中引入具有抗菌活性的氨基甲酸酯极性基团，不仅有效的提高了化合物的水溶性和生物降解性，而且使其具有较好的表面活性及优异的抗菌、杀菌性能。同时，本成果制备的生物质基环碳酸酯、氨基甲酸酯及其季铵盐抗菌剂，原料来源广泛，价格低廉，制备方法简便，反应条件温和，制备工艺安全、环保，符合绿色化学及原子经济的发展方向。

经济技术指标、投资规模

本成果开发的腰果酚季铵盐衍生物易溶于水，具有较好的表面活性，乳化性能、泡沫能力较强，泡沫稳定性好；开发的松香基季铵盐抗菌剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌及细黄链霉菌均有明显的抑制作用。

应用前景及经济社会效益

生物质资源具有可再生、可生物降解、生物相容等突出优点。以天然可再生的生物质资源替代化石资源制备环境低负荷型绿色化合物，是减少人类发展对石油、煤炭等化石资源的依赖，实现工业经济可持续发展的重要途径，已成为全球发展战略以及国内外研究、关注的热点。本成果结合林业生物质资源的开发利用、温室气体CO2资源化利用等领域的研究热点，利用腰果酚、松香等林业可再生资源替代传统化石资源，开发新型生物质基环碳酸酯、含氨基甲酸酯基季铵盐抗菌剂等系列产品，不仅可以降低生产成本、减小废弃物对环境的危害，而且符合国家绿色化学、低碳经济的可持续发展战略，具有良好的应用、开发前景。