Поликватерниум и приложения

Поликватерниум — это международная номенклатура косметических ингредиентов, которая относится к нескольким поликатионным полимерам, используемым в индустрии личной гигиены. Поликватерниум — это неологизм, используемый для подчеркивания присутствия четвертичных аммониевых центров в полимерах. INCI одобрил как минимум 40 различных названий полимеров как поликватерниум. Различные полимеры различаются по числовому значению, следующему за словом «поликватерниум». Поликватерниум-5, поликватерниум-7 и поликватерниум-47 — это три примера, каждый из которых является химически отличным полимером. Эти номера присвоены в том порядке, в котором они были зарегистрированы, а не из-за их химической структуры. Поликватерниумы особенно полезны в кондиционерах, шампунях, муссах, лаках для волос, красках для волос, личных смазках и растворах для контактных линз. Поскольку они заряжены положительно, они могут нейтрализовать отрицательный заряд большинства шампуней и белков для волос и помочь разгладить волосы. Их положительный заряд также ионно связывает их с волосами и кожей. некоторые обладают противомикробными свойствами.

Четвертичный катион аммония: 

В химии катионы четвертичного аммония, также известные как соли четвертичного аммония, представляют собой положительно заряженные многоатомные ионы со структурой [NR4]+, где R представляет собой алкильную, арильную или органическую группу. В отличие от ионов аммония (NH + 4) и первичных, вторичных или третичных катионов аммония, катионы четвертичного аммония постоянно заряжены независимо от pH их раствора. Четвертичные аммониевые соли или четвертичные аммониевые соединения (кваты в нефтепромысловой терминологии) представляют собой соли катионов четвертичного аммония. Поликваты представляют собой разновидность модифицированных полимерных форм, которые содержат несколько молекул четвертичного аммония внутри более крупной молекулы. Соединения четвертичного аммония используются в потребительских целях, в том числе в качестве противомикробных средств (таких как моющие и дезинфицирующие средства), смягчителей тканей и кондиционеров для волос. В качестве противомикробного средства они способны инактивировать вирусы с оболочкой, такие как SARS-CoV-2. Квадраты, как правило, мягче воздействуют на поверхности, чем дезинфицирующие средства на основе отбеливателей, и, как правило, безопасны для тканей.

Синтез

Четвертичные аммониевые соединения получают путем алкилирования третичных аминов. Промышленное производство коммерческих солей четвертичного аммония обычно включает гидрирование жирных нитрилов, в результате чего образуются первичные или вторичные амины. Эти амины затем обрабатывают метилхлоридом. Кватернизация алкиламинов алкилгалогенидами хорошо документирована. В старой литературе ее часто называли реакцией Меншуткина, но современные ученые часто называют ее просто реакцией кватернизации. Эту реакцию можно использовать для образования соединений с алкильными цепями неравной длины; например, при изготовлении катионных поверхностно-активных веществ одна из алкильных групп амина часто длиннее другой. Типичным синтезом является синтез хлорида бензалкония из длинноцепочечного алкилдиметиламина и бензилхлорида:

CH3(CH2)nN(CH3)2+ClCH2C6H5⟶[CH3(CH2)nN(CH3)2CH2C6H5]+Cl-

Приложения

~!phoenix_var43_0!~~!phoenix_var43_1!~

Лекарства

Соединения четвертичного аммония обладают противомикробной активностью. Соединения четвертичного аммония, особенно содержащие длинные алкильные цепи, используются в качестве противомикробных и дезинфицирующих средств. Примерами являются хлорид бензалкония, хлорид бензетония, хлорид метилбензетония, бромид цетамата аммония, хлорид дидецилдиметиламмония и бромид домифена. Также полезны для грибов, амеб и оболочечных вирусов. такие как SARS-CoV-2. Считается, что большинство соединений четвертичного аммония действуют путем разрушения клеточных мембран или вирусных оболочек. Некоторые ЧАС, такие как деквалиний и аналогичные двойные ЧАС. Кваты смертельны для широкого спектра организмов, за исключением эндоспор и вирусов без оболочки, ни один из которых не имеет атакуемой мембранной оболочки. С эндоспорами можно бороться, добавляя химические вещества, которые заставляют их прорастать. Они менее эффективны против грамотрицательных бактерий, микобактерий и бактерий в биопленках, поскольку имеют дополнительные слои, которые необходимо проникнуть или разрушить. Некоторые бактерии, такие как MRSA, приобрели гены устойчивости qacA/B и qacC/D, которые выкачивают катионы из клетки.