季铵盐的合成反应与相关应用
在有机化学中，季铵阳离子（也称为季铵盐）是带正电荷的多原子离子，其结构为[ NR4 ]+，其中 R 为烷基、芳基或有机基团。与铵离子（NH+4) 以及伯、仲或叔铵阳离子，季铵阳离子永久带电，不受溶液pH值的影响。季铵盐或季铵化合物（油田术语中称为季胺）是季铵阳离子的盐。聚季铵盐是多种工程聚合物形式，可在较大的分子内提供多个季铵盐分子。
季铵盐可用于消费品领域，包括抗菌剂（例如洗涤剂和消毒剂）、织物柔顺剂和护发素。作为抗菌剂，它们能够灭活包膜病毒（例如SARS-CoV-2）。季铵盐对表面的刺激通常比漂白剂类消毒剂更温和，并且通常对织物安全。
麦克林提供各类季铵盐试剂及衍生产品，具有纯度等级高、生产工艺先进、支持研发定制等特点，能被广泛适用于各类科研项目、研究实验中，欢迎选购。
本文通过以下几点介绍麦克林季铵盐试剂的特性和相关应用：
1. 合成制备
2. 反应和相关示例
3. 应用
4. 自然产物
5. 麦克林季铵盐试剂及相关产品介绍
1. 合成制备
季铵化合物是通过叔胺烷基化制备的。工业上生产季铵盐通常需要对脂肪腈进行氢化，生成伯胺或仲胺。这些胺然后用氯甲烷处理。
烷基胺与烷基卤化物进行季铵化反应已被广泛熟知。之前这通常被称为 Menshutkin 反应，但现代化学家通常简称为季铵化。该反应可用于生成具有不等烷基链长的化合物；例如，在制备阳离子表面活性剂时，胺上的一个烷基通常比其他烷基更长。一种典型的合成方法是用长链烷基二甲胺和苄基氯来合成苯扎氯铵：
CH3(CH2)nN(CH3)2 + ClCH2C6H5 → [CH3(CH2)nN(CH3)2CH2C6H5]+Cl−
季铵阳离子。R基团可以是相同或不同的烷基或芳基。R基团也可以是相连的
2. 反应和相关示例
季铵阳离子甚至对强亲电试剂、氧化剂和酸也不反应。它们对大多数亲核试剂也稳定。后者表现为氢氧化物盐（例如四甲基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵）即使在高温下也保持稳定。Me4NOH 在160 °C 的 6M NaOH 溶液中的半衰期>61小时。
由于其弹性，许多不常见的阴离子已被分离为季铵盐。例如，四甲基铵五氟氧杂环己烷酸盐，含有高反应性的五氟氧杂环己烷酸盐（XeF−5)离子。高锰酸盐可以溶解在有机溶剂中，当以NBu+4盐。
在极强的碱作用下，季铵阳离子会发生降解。它们会发生Sommelet-Hauser重排和Stevens重排，并在恶劣条件下或在强亲核试剂（如硫醇盐）存在下发生脱烷基化。含有N-C-C-H单元的季铵阳离子也会发生Hofmann消除反应和Emde降解。
X射线晶体学测定的Bu4N+的顶视图和侧面视图
相关示例：
四甲基铵离子： (CH3)4N+，也称为 Me4N+ （Me =甲基）
四乙铵离子： (C2H5)4N+，也称为 Et4N+ （Et =乙基）
四丙基铵离子： (n-C3H7)4N+ ，也称为Pr4N+（Pr =丙基）
四丁基铵离子： (n-C4H9)4N+ ，也表示为Bu4N+（Bu =丁基）
3. 应用
季铵盐可用作消毒剂、表面活性剂、织物柔顺剂和抗静电剂（例如用于洗发水中）。液体织物柔顺剂、干衣机防静电条中常使用季铵盐。老式铝电解电容器和杀精凝胶也含有季铵盐。
3.1 药物
季铵化合物具有抗菌活性。季铵化合物，尤其是含有长烷基链的化合物，可用作抗菌剂和消毒剂。例如苯扎氯铵、苄索氯铵、甲基苄索氯铵、鲸蜡基氯化铵、氯化十六烷基吡啶、西曲溴铵、西曲溴铵、多芬氯化铵、四乙溴化铵、双癸基二甲基氯化铵和溴化度米芬。它们对真菌、阿米巴原虫和包膜病毒（如SARS-CoV-2）也有良好的抗菌作用。大多数季铵化合物被认为是通过破坏细胞膜或病毒包膜起作用的。
Buscopan是众多含有季铵盐功能团的解痉药之一
3.2 相转移催化剂
在有机化学中，季铵盐被用作相转移催化剂(PTC)。这类催化剂能加速溶解在不混溶溶剂中的试剂之间的反应。高活性试剂二氯卡宾是通过PTC由氯仿和氢氧化钠水溶液反应生成的。
3.3 柔顺剂
当代织物柔软剂基于季铵阳离子盐，其中脂肪酸通过酯键与季铵中心相连，这些通常被称为甜菜碱酯或酯季铵盐，易受降解（例如通过水解）的影响。其特点是，阳离子含有一个或两个源自脂肪酸的长烷基链，并与乙氧基化铵盐相连。其他阳离子化合物可以衍生自咪唑啉鎓、胍鎓、取代胺盐或烷氧基季铵盐。
阴离子交换树脂呈珠状，其中含有与聚合物结合的季铵离子
4. 自然产物
自然界中存在多种季铵盐衍生物。其中突出的例子包括甜菜碱、胆碱、肉碱、丁酸甜菜碱、龙虾碱和葫芦巴碱。甜菜碱是一种渗透调节剂，能稳定细胞内的渗透压。
甜菜碱是一种天然存在的季铵阳离子。其降解产物三甲胺是造成腐败鱼腥味的罪魁祸首
胆碱是一种季铵盐化合物。胆碱是神经递质乙酰胆碱的前体。胆碱也是卵磷脂的成分之一，卵磷脂存在于许多动植物器官中。它存在于磷脂中。例如，磷脂酰胆碱是生物膜的主要成分，它属于动植物组织中卵磷脂类脂肪物质。
5. 麦克林季铵盐试剂及相关产品介绍
麦克林季铵盐试剂产品优势：
1. 结构新颖、品种繁多
2. 纯度等级高
3. 生产工艺先进
4. 接受研发定制
| 产品编号 | No. Cas | 项目名称规格 | 分子式 | |
| T821312 | 2052-49-5 | 四丁基氢氧化铵溶液,～10% in H2O | C16H37NO | |
| T818963 | 2052-49-5 | 四丁基氢氧化铵,40 wt.% in H2O, MkSeal | C16H37NO | |
| T818960 | 2052-49-5 | 四丁基氢氧化铵溶液,～25% in H2O | C16H37NO | |
| H811115 | 57-09-0 | 十六烷基三甲基溴化铵,99% | C19H42BrN | |
| C6208 | 57-09-0 | 十六烷基三甲基溴化铵,99%生物技术级 | C19H42BrN | |
| T835834 | 14937-42-9 | 四癸基溴化铵,98% | C40H84BrN | |
| T820051 | 14937-42-9 | 四癸基溴化铵,离子对色谱级,≥99.0% | C40H84BrN | |
| T818674 | 1941-27-1 | 四丁基硝酸铵,98% | (CH3CH2CH2CH2)4N(NO3) | |
| P815440 | 53633-54-8 | 聚季铵盐-11,20 wt. % in H2O | (C8H15NO2)x·(C6H9NO)y·(C4H10O4S)z | |
| 850125 |
|
|||
| B802166 | 63449-41-2 | 苯扎氯铵,80% | [CnH2n+1N(CH3)2C7H7]+Cl- (n=12,14) | |
| B824368 | 68424-85-1 | 苯扎氯铵,80% | [CnH2n+1N(CH3)2C7H7]+Cl- (n=12,14,16) | |
| A860260 | 8001-54-5 | 苯扎氯铵,80% ethanol solution | ||
| A824394 | 68391-01-5 | 苯扎氯铵,80% | C23H42ClN | |
| T865506 | 4965-17-7 | 四戊基氯化铵,98% | C20H44ClN | |
| H822459 | 556-81-0 | 氢氧化六甲季铵 溶液,~0.1 M in H2O | C12H32N2O2 | |
| H862711 | 55-97-0 | 溴化六甲铵,98%(N)(T) | C12H30Br2N2 | |
| A828212 | 59864-79-8 | 十二双酸铵,95% | C12H28N2O4 | |
| T849579 | 638-58-4 | 正十四烷酰胺,98% | CH3(CH2)12CONH2 |
党沛 
