MXPA05004429A - Particulas biocidas de poliestireno metilado. - Google Patents

Particulas biocidas de poliestireno metilado.

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Abstract

Se presenta un poliestireno metilado que tiene N-halamina suspendida y grupos precursores de N-halamina suspendidos. Las particulas biocidas se preparan haciendo reaccionar, como materia prima, globulos de poliestireno metilado muy reticulado con varios compuestos precursores de N-halamina. Los globulos de polimero resultantes estan halogenados con cloro o bromo. Los globulos porosos seran utiles en aplicaciones de desinfeccion, asi como para a higienizacion y el control del olor nocivo, cuando se mezcla con materiales absorbentes en articulos tales como panales desechables, trajes de bano para bebes, protectores para incontinencia, vendajes, toallas sanitarias, pantiprotectores, fundas para colchon, insertos para zapatos, esponjas, camas para animales, alfombras y telas.

Description

PARTÍCULAS BIOCIDAS DE POLIESTIRENO METILADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con el uso de polímeros biocidas porosos y muy reticulados de N-halamina para desactivar microorganismos patógenos y virus en aplicaciones de filtración de aire y agua, haciendo, de ese modo, que el aire y/o el agua sean seguros para el consumo humano. La invención también se relaciona con el uso de estos polímeros para la desactivación de microorganismos, tales como, bacterias, hongos y levaduras, que pueden provocar olores nocivos e infecciones en productos comerciales, como por ejemplo, pañales desechables, trajes de baño para bebés, protectores para incontinencia, vendajes, toallas sanitarias, pantiprotectores, esponjas, fundas para colchón, insertos para zapatos, camas para animales, alfombras, telas y filtros de aire, haciendo, de ese modo, que los productos estén libres de olores y organismos patógenos en las condiciones normales de uso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En tanto que una variedad de polímeros biocidas [por ejemplo, sales de amonio cuaternario, materiales de fosfonio, sulfonamidas halogenadas y biguanldas (ver Trends Poly . Sci. 4:364 (1996))] se ha sintetizado y probado en cuanto a su actividad biocida, una clase relativamente nueva de compuestos conocidos como N-halaminas ha demostrado tener propiedades muy superiores, incluidas la eficacia biocida, la estabilidad de largo plazo y la facilidad de recargarse una vez que se ha perdido la eficacia. Un ejemplo de un polímero biocida de N-halamina es el poli-1, 3-dicloro-5-metil-5- ( ' -vinilfenil) hidantoína, que es un derivado de bajo costo del poliestireno, el cual se describió por primera vez en la patente de EE.UU. Núm. 5,490,983, incorporada aquí en su totalidad por su sola mención. En forma reciente se ha realizado la exposición adicional de sus propiedades biocidas para usarlos en aplicaciones desinfectantes en filtros de agua [ver Ind. Eng. Chem. Res. 33:168 (1994); Water Res. Bull. 32:793 (1996); Ind. Eng. Chem. Res. 34:4106 (1995); J. Virolog. Meth. 66:263 (1997); Trends in Polym. Sci. 4:364 (1996); Water Cond. & Pur. 39:96 (1997)]. El polímero es eficaz contra un amplio espectro de patógenos, que incluye, entre otros, Staphylococcus aureus, Pseudo onas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans, Klebsiella terrigena, Legíonella pneumophila y rotavirus . El polímero genera importantes reducciones logarítmicas en los tiempos de contacto del orden de unos cuantos segundos en aplicaciones de desinfección de agua. Además, el polímero es eficaz a valores de pH que están al menos en el intervalo de aproximadamente entre 4.5 y 9.0, y a temperaturas que están al menos en el intervalo de aproximadamente entre 4°C y 37 °C, y tiene la capacidad para actuar incluso en agua que tiene una fuerte demanda de cloro provocada por la carga biológica . El polímero biocida de hidantoína es insoluble en agua y en compuestos orgánicos y, de este modo, no emigrará en un medio líquido. El polímero es estable durante periodos prolongados de almacenamiento en seco (tiene una vida de anaquel de al menos un año a temperatura ambiente) . El polímero puede producirse a escala industrial. Además, toda la evidencia obtenida hasta la fecha sugiere que el polímero no es tóxico y no genera sensibilidad en seres humanos ni animales después del contacto. Una variedad de microorganismos, tales como, ciertas bacterias, hongos y levaduras, tiene la capacidad de ayudar a la descomposición de fluidos corporales, como la orina y la sangre, o a la formación de películas biológicas, que producen olores indeseables en productos comerciales que de alguna manera son útiles . Se sabe que las bacterias, como, Bacterium ammoniagenes y Proteus mirabilis, acentúan la descomposición de la urea para formar el nocivo amoniaco gaseoso gracias a un mecanismo de catálisis con la enzima ureasa (ver, por ejemplo, la patente de EE.UU. Núm. 5,992,351). Se ha demostrado que el polímero poli-1, 3-dicloro-5-metil-5- (4 ' -vinilfenil) hidanto-ina es eficaz para desactivar la Proteus mirabilis y, de este modo, reducir al mínimo el indeseable olor creado por el amoniaco gaseoso (solicitud de patente de EE.UU. Núm. 09/685,963, incorporada aquí en su totalidad por su sola mención) . Además, el polímero es insoluble en los fluidos corporales, de modo que no emigra hacia las superficies epidérmicas, haciéndolo, de este modo, útil en pañales desechables, protectores para incontinencia, vendajes, toallas sanitarias y pantiprotectores . Sin embargo, la preparación del poli-1, 3-dicloro-5-metil-5- (4 ' -vinilfenil) hidantoína en forma de partículas uniformes es fastidiosa, necesita de un proceso de síntesis de tres pasos y el uso de reactantes, como el cianuro de potasio y el bisulfuro de carbono, así como que en uno de los pasos se use un reactor de alta presión. Cuando está completamente clorado, el polímero se liga a cerca de 20% en peso de cloro, lo que provoca un notable olor a cloro. De este modo, se desea que los nuevos compuestos biocidas que vayan a ser desarrollados tengan menos de estas desventaj as . la solicitud de patente de EE.UU. Núm. 09/948,945, incorporada aquí en su totalidad por su sola mención, describe glóbulos biocidas de poliestireno reticulado que tiene grupos N-halamina suspendidos. En esta solicitud se han resuelto las antes mencionadas desventajas de la técnica anterior. No obstante, se desean otras alternativas . La presente solicitud resuelve las desventajas de la técnica anterior y brinda ventajas adicionales relacionadas.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un polímero que tiene unidades de repetición de estireno que tienen grupos N-halamina halogenados y no halogenados suspendidos y ligados al anillo de benceno del estireno por medio de un grupo metileno. ? las formas no halogenadas se les denomina precursores de N-halamina. En un aspecto, la presente invención se relaciona con compuestos de poliestireno metilados que tienen precursores de N-halamina suspendidos y con compuestos biocidas de poliestireno metilado que tienen grupos N-halamina, así como con los métodos para su preparación. Un grupo N-halamina es un anillo monocíclico y heterocíclico de 4 a 7 miembros, donde al menos 3 miembros del anillo son carbonos, de 1 a 3 miembros del anillo son el heteroátomo nitrógeno, de 0 a 1 miembro del anillo es el heteroátomo de oxigeno y, donde, de 0 a 2 miembros de carbono son carbonilo. Al menos un nitrógeno del anillo tiene un átomo de cloro o de bromo unido al mismo. Un grupo precursor de N-halamina es el grupo heterocíclico que no contiene ningún átomo de cloro o bromo en ninguno de los nitrógenos del anillo. Un grupo precursor de N-halamina tiene un hidrógeno o un grupo hidroxialquilo unido a todos los nitrógenos del anillo que no están unidos a un grupo de enlace. En una modalidad, el grupo de enlace es un grupo metileno. El grupo metileno une la N-halamina o el grupo precursor de N-halamina al anillo de benceno del poliestireno. Compuestos representativos de la N-halamina y de los grupos precursores de la N-halamina son las hidantoinas halogenadas y no halogenadas, las imidazolidinonas, las oxazolidinonas y los isocianuratos . Los compuestos poliméricos de la invención se derivan, de preferencia, de partículas de poliestireno metilado. Las partículas pueden usarse en artículos absorbentes que tienen un núcleo absorbente de material absorbente. Por poliestireno metilado se hace referencia a un poliestireno que tiene un grupo metileno unido al anillo de benceno del poliestireno. El grupo metileno es un enlace con la N-halamina o con el grupo precursor de la N-halamina. ün compuesto representativo del poliestireno metilado es el poli (p-metil) estireno . Un compuesto representativo de un poliestireno metalado que contiene grupos funcionales es el poli (p-clorometil) estireno . En una modalidad de la invención, como materia prima para preparar los compuestos de la invención se usa el poliestireno clorometilado y reticulado con divinilbenceno . No obstante, se pueden utilizar otros agentes de reticulación. Los usos anticipados de los compuestos biocidas de esta invención son en la desinfección de una variedad de medios portadores de bacterias que incluyen, aunque sin limitarse a, agua, aceite y aire. Los compuestos de la invención pueden combinarse con materiales absorbentes e incorporarse en productos absorbentes para la desinfección y prevención de olores nocivos provocados por la descomposición de los materiales orgánicos contenidos en los fluidos corporales. Una modalidad adicional de la invención se relaciona con la síntesis del poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina y de sus derivados biocidas. Los precursores de la N-halamina se vuelven biocidas cuando al menos un nitrógeno del anillo está unido a un halógeno. De preferencia, el halógeno es cualquiera de un átomo de cloro o de bromo. En una modalidad para la preparación de los compuestos de la invención, como materia prima se usan glóbulos porosos de poliestireno metilado, muy reticulado y que contiene grupos funcionales, el cual es reactivo con los precursores de N-halamina . El poliestireno metilado contiene grupos funcionales gracias a la adición de un halógeno, tal como un átomo de cloro, en el grupo metilo, lo que hace que el poliestireno sea reactivo con la N-halamina o con un grupo precursor de la N-halamina. En una modalidad, la invención proporciona un poliestireno que tiene un grupo precursor de la N-halamina unido al menos a alguno de los anillos de benceno del poliestireno por medio de un grupo metileno. En otra modalidad, la invención proporciona un poliestireno que tiene un grupo biocida de N-halamina unido al menos a alguno de los anillos de benceno del poliestireno por medio de un grupo metileno. En una modalidad adicional, la invención proporciona un método para preparar un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos . El método incluye hacer reaccionar un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales con un precursor de N-halamina y una base de metal alcalino para producir un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos. En una modalidad, el poliestireno metilado adecuado que contiene grupos funcionales se hace reaccionar con un precursor de N-halamina y con la base durante aproximadamente entre 12 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120 °C. Para preparar el poliestireno biocida es necesario halogenar el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos para producir el poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos. Una modalidad alterna para preparar poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos incluye hacer reaccionar un precursor de N-halamina con una base de metal alcalino para producir la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina. En una modalidad, el precursor de N-halamina se hace reaccionar con la base de metal alcalino durante aproximadamente entre 15 minutos y 2 horas a una temperatura de aproximadamente entre 25° y 100°C. El método incluye hacer reaccionar la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina con un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales para producir un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos. En una modalidad, el poliestireno metilado adecuado que contiene grupos funcionales se hace reaccionar con la sal del precursor de N-halamina durante aproximadamente entre 4 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C. Para preparar el derivado biocida se usa cualquier método para preparar poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos e incluye halogenar el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos para producir el poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos. Una modalidad de la invención se relaciona con el uso de los compuestos poliméricos biocidas en filtros para desinfectar agua y aire. Una modalidad de la invención se relaciona con la desinfección y el control del olor en fluidos corporales en aplicaciones, tales como pañales desechables, trajes de baño para bebés, protectores para incontinencia, vendajes, toallas sanitarias, pantiprotectores y lo similar. Los compuestos biocidas que se prepararon de conformidad con la presente invención usando como materia prima glóbulos de poliestireno clorometilado necesitan de un menor número de pasos para sintetizar y producir un menor desprendimiento de cloro que el polímero de N-halamina producido anteriormente en la patente de EE.UU. Núm. 5,490,983, de Worley y col., al tiempo que se mantiene una eficacia biocida razonable. Los glóbulos de poliestireno clorometilado se han utilizado en el pasado para preparar resinas de intercambio iónico y sales de amonio policuaternario ligeramente biocidas (patente de EE.UU. Núm. 4,349,646 y patente de EE.UU. Núm. 4,826,924), pero que no contienen grupos funcionales con potentes entidades biocidas de N-halamina.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención puede entenderse más fácilmente con referencia a la siguiente descripción detallada de las modalidades especificas y los ejemplos incluidos en la misma. Una modalidad de la invención proporciona un polímero que tiene una unidad de repetición, donde la unidad de repetición tiene la siguiente estructura: Las entidades R de la unidad de repetición se seleccionan de entre los siguientes precursores de N-halamina cuando X es hidrógeno o de N-halaminas cuando X es cloro o bromo : .CH2 donde Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan, en forma independiente, de alquilo de C1-C4, fenilo o arilo; X es hidróqeno, cloro o bromo, de los cuales, al menos uno debe ser cloro o bromo cuando el compuesto es una N-halamina biocida, X no es cloro ni bromo en los precursores de N-halamina. La expresión "se seleccionan, en forma independiente," incluye todas las combinaciones del o de los posibles grupos Rn, donde las entidades se seleccionan de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo. De este modo, todos los grupos Rn pueden ser el mismo grupo o todos pueden ser grupos diferentes, o cualquier otra combinación. La unidad de repetición aparece en forma consecutiva si el compuesto polimérico es un homopolimero o, en forma alternada con una o más unidades de repetición diferentes si el compuesto polimérico es un copolimero. En un aspecto de la invención, se suministran el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos y el poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos, donde la N-halamina y los grupos precursores de N-halamina son cualquiera de una idantoína halogenada o no halogenada, imidazolidinona, oxazolidinona o isocianurato . En una modalidad, la invención proporciona un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos . El poliestireno metilado se deriva de poliestireno clororaetilado muy reticulado. El poliestireno metilado que tiene grupos N-halamina suspendidos es biocida en virtud del halógeno unido a un nitrógeno de la entidad heterocíclica . Los poliestirenos metilados de la invención están muy reticulados y, por ello, son glóbulos de polímero insolubles. En una modalidad, el poliestireno metilado que tiene grupos N-halamina suspendidos es un glóbulo de polímero biocida. Los glóbulos de polímero biocida pueden usarse en un filtro de agua, en aceites de corte o para la desinfección de aire. Los glóbulos de polímero biocida pueden mezclarse con un material absorbente. Los materiales absorbentes adecuados incluyen los materiales de los pañales desechables, incluidas las fibras sintéticas y naturales. Entre las fibras naturales se encuentran las fibras de celulosa, que se derivan, muy comúnmente, de la pulpa de madera. Las fibras sintéticas incluyen, entre otras, a las poliolefinas . Las poliolefinas incluyen: polipropileno y polietileno. Los polímeros súperabsorbentes pueden combinarse con los polímeros biocidas de la presente invención. En los artículos absorbentes, el polímero biocida de la invención puede constituir aproximadamente entre 0.1 y 5.0 por ciento en peso, con más preferencia, es aproximadamente 1.0 por ciento en peso, en aquellas aplicaciones que implican fluidos corporales, entre las que se incluye: pañales desechables , trajes de baño para bebés, protectores para incontinencia, vendajes, toallas sanitarias, pantiprotectores , cubiertas para colchones, esponjas y camas para animales. El porcentaje en peso está basado en el peso combinado del polímero y cualesquiera componentes del núcleo absorbente, tales como pulpa de madera, cualesquiera fibras sintéticas o naturales, fibras de celulosa, fibras de poliolefina, polímeros súperabsorbentes y lo similar. En el caso de filtros de aire, recubrimientos o el simple encapsulado del polímero biocida en los materiales filtrantes disponibles, se considera que es adecuado un porcentaje en peso de aproximadamente entre 0.1 y 2.0, con más preferencia, un porcentaje en peso de aproximadamente entre 0.5 y 1.0. El porcentaje en peso está basado en el peso combinado del polímero y cualesquiera materiales de carga. Los glóbulos de polímero biocida de la invención desactivarán los microorganismos patógenos y los virus contenidos en el agua o en el medio aéreo que entra en contacto con los glóbulos. En algunas aplicaciones, se desea permitir que el medio fluya a través de los glóbulos y entre en contacto con éstos. Los glóbulos biocidas previenen o reducen al mínimo los olores nocivos. Se piensa que los glóbulos biocidas desactivan los microorganismos que aumentan la descomposición de la materia orgánica de los fluidos corporales, formando amoniaco u otros materiales nocivos. Cuando son biocidas, los glóbulos prevendrán o reducirán al mínimo los olores nocivos en filtros de aire mediante la desactivación de los microorganismos que incluyen a los que producen hongos y mohos, así como los que provienen de cualquier líquido o aerosol, los cuales pueden entrar en contacto con la superficie de los glóbulos. Se piensa que el mecanismo de acción del polímero biocida es un resultado del contacto superficial del microorganismo con los átomos de cloro o bromo unidos covalentemente con los grupos N-halamina del polímero. Los átomos de cloro o bromo se transfieren a las células de los microorganismos, por medio de un mecanismo no totalmente discernido, pero que probablemente incluye la oxidación de los grupos esenciales contenidos dentro de las enzimas que contienen los organismos. Se puede usar una amplia variedad de dispositivos de filtración con cartucho para incorporar los glóbulos de polímero biocida, entre los que incluyen las unidades de gran tamaño en pequeñas plantas de tratamiento de agua y en sistemas que manejan aire en grandes aeronaves, hoteles y centros de convenciones, y los filtros pequeños que pueden usarse en garrafas domésticas y en grifos de agua, así como en dispositivos portátiles de excursionismo y de uso en el campo militar. Se puede usar una amplia variedad de materiales absorbentes y de carga, combinados con el polímero biocida para ayudar a prevenir los olores nocivos . Los materiales absorbentes pueden contener fluidos, partículas en aerosol y contaminantes sólidos durante periodos de tiempo suficientes, de modo que los glóbulos de polímero biocida puedan entrar en contacto con los microorganismos generadores de olores. Los materiales absorbentes incluyen, aunque sin limitarse a, arcillas hinchables, zeolitas; alúmina, sílice, celulosa, pulpa de madera, polímeros y fibras súperabsorbentes , incluidas las fibras de poliolefina, tales como las fibras de polipropileno y las fibras de polietileno. El material absorbente puede contener, con fines cosméticos, adyuvantes adicionales, tales como, desodorantes, fragancias, pigmentos, tintes y mezclas de éstos. Los glóbulos de polímero biocida pueden usarse dentro de los núcleos absorbentes de pañales, productos para la incontinencia, trajes de baño de bebés, pantiprotectores, toallas sanitarias y lo similar. Una notable ventaja de los glóbulos de polímero biocida de esta invención con respecto a la anterior tecnología de control de olores es que los glóbulos de la invención son biocidas mucho más eficaces contra microorganismos patógenos, tales como S. aureus y P. aeruginosa, que los biocidas comerciales, tales como las sales de amonio cuaternario. Los glóbulos de polímero biocida pueden cumplir una doble función: la desactivación de los microorganismos que provocan olores y la desactivación de los patógenos que provocan enfermedades. Por esta razón, los glóbulos de polímero biocida serán ampliamente utilizados en el entorno médico. Se comprenderá que la práctica de esta invención se aplica a los olores generados tanto por los fluidos de humanos como de animales, así como por los organismos que son transportados por el aire y el agua. En otro aspecto, la presente invención proporciona métodos para preparar poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos y poliestireno metilado que tienen grupos N-halamina suspendidos. En forma inicial, se obtiene un poliestireno metilado en el cual se han añadido grupos funcionales para la reacción con un precursor de N-halamina o con un grupo de N-halamina. En una modalidad, al poliestireno metilado se le añaden grupos funcionales uniendo un átomo de cloro al grupo metileno. Un compuesto representativo de un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales es el poli (p-clorometil) estireno . El poli (clorometil) estireno reticulado puede conseguirse con los proveedores comerciales a partir de micropartículas con un tamaño muy pequeño.
En general, las reacciones químicas proceden mejor cuando todos los reactantes están disueltos en un disolvente, lo que asegura el máximo contacto de los reactantes . Fue un suceso inesperado que la reacción heterogénea de los glóbulos de poliestireno clorometilado muy reticulado, que son insolubles en dimetilformamida (DMF) , procediese bien en DMF cuando simplemente se mezcla con los compuestos precursores de la N-halamina. Sin embargo, las reacciones realizadas en fases heterogéneas demostraron que proporcionan la adecuada reacción de los precursores de la N-halamina con los glóbulos de poliestireno metilado que contiene grupos funcionales. Los glóbulos de polímero biocida pueden prepararse en una variedad de tamaños de partícula que dependen del tamaño de la partícula del poliestireno clorometilado muy reticulado inicial. Otra ventaja del poliestireno clorometilado muy reticulado es que los glóbulos son porosos, lo que permite que se realicen reacciones heterogéneas eficientes. También podrían usarse glóbulos no porosos, con la menor eficacia biocida concomitante. En forma ideal, para las aplicaciones descritas en la presente, el tamaño de partícula del glóbulo de polímero biocida está, de preferencia, en el intervalo de aproximadamente entre 100 y 1500 um, con más preferencia, en el intervalo de aproximadamente entre 200 y 800 µp?. Los tamaños de partícula dentro de estos intervalos proporcionan características de flujo adecuadas a fluidos con contaminantes microbiologicos y aminoran el riesgo por la exposición de los sistemas respiratorios de los trabajadores a las partículas finas en aerosol. Estos dos factores proporcionan una notoria mejoría con respecto a las versiones en polvo del poli-1, 3-dicloro-5-metil-5- (41 -vinilfenil) hidantoína o del poli-1, 3-dibromo-5-metil-5- (4 ' -vinilfenil) hidantoína descritas en la patente de EE.UU. Núm. 5,490, 983 y usadas para el control del olor como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. Núm. 09/685,963. De preferencia, para las aplicaciones contempladas en la presente, los glóbulos de polímero biocida deben tener tamaños de poro en el intervalo de aproximadamente entre 10 y 100 nm, con más preferencia, en el intervalo de aproximadamente entre 30 y 70 nm. La estructura porosa tiene una ventaja en el paso de la reacción sintética, debido a que los glóbulos muy reticulados son insolubles en disolventes orgánicos y en agua. El grado de reticulación del poliestireno clorometilado inicial debe estar en el intervalo de aproximadamente entre 3 y 10 por ciento en peso para asegurar la dureza y la falta de solubilidad. En una modalidad, el grado de reticulación está aproximadamente entre 5 y 8 por ciento en peso. Existen muchos tipos de glóbulos de poliestireno clorometilado, poroso y muy reticulado que pueden usarse en el paso de la reacción de síntesis de esta invención. Los proveedores de glóbulos de poliestireno clorometilado reticulado incluyen a Suqing Group (Jiangyin, Jiangsu, Rep. Pop. de China) y la Purolite Company ( Philadelphia, PA) . Los métodos representativos para la preparación de un poliestireno metilado que tiene precursores de N-halamina suspendidos son los siguientes . En una modalidad, los glóbulos porosos de poliestireno clorometilado, limpios y muy reticulados, se suspenden en un medio, tal como DMF. Los glóbulos de poliestireno clorometilado se hacen reaccionar con un precursor de N-halamina, como por ejemplo, la 5 , 5-dimetilhidantoína, en presencia de un carbonato de metal alcalino, tal como carbonato de potasio, a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C, de preferencia, de aproximadamente 95°C, durante aproximadamente entre 12 y 96 horas para producir el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos. El tiempo para esta reacción es, normalmente, de 72 horas cuando se usa un carbonato de metal alcalino. En una modalidad alterna, la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina se prepara haciendo reaccionar primero un precursor de N-halamina con una base de metal alcalino durante aproximadamente entre 15 minutos y dos horas a una temperatura de aproximadamente entre 25° y 100 °C. La base de metal alcalino es, de preferencia, un carbonato, un hidróxido o un hidruro, e incluye un metal alcalino elegido de entre sodio o potasio. El tiempo de reacción entre el precursor de N-halamina y el poliestireno clorometilado se reduce si primero se prepara la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina. La sal se usa ahora en la subsecuente reacción entre la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina con el poliestireno clorometilado para producir el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos . El tiempo y la temperatura de esta reacción subsecuente están aproximadamente entre 4 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C, aunque, por lo regular, es de aproximadamente 12 horas o menos. De este modo, el tiempo total de preparación puede reducirse usando este último método de reacción de dos pasos. Los glóbulos del producto aislado, preparados usando cualquiera de los métodos, se lavan con agua hirviendo para purificarlos. Después que se han preparado los glóbulos de poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos, una suspensión acuosa de los glóbulos se somete a cloración o a bromación para convertirlos en glóbulos biocidas . La halogenación se consigue al exponer los glóbulos ante una fuente de cloro libre (por ejemplo, cloro gaseoso, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, dicloroisocianurato de sodio) o de bromo libre (por ejemplo, bromo liquido, bromuro de sodio/peroximonosulfato de potasio) en base acuosa. Si se usa cloro gaseoso, el reactor se enfria, de preferencia, aproximadamente a 10 °C para evitar reacciones secundarias indeseables. Para las otras fuentes de halógeno libre mencionadas se puede usar la temperatura ambiente y las reacciones pueden llevarse a cabo en un reactor o in situ en un filtro de cartucho empacado con el precursor no halogenado. Al usar estos métodos, se obtienen, por lo general, cargas típicas de aproximadamente 6 a 7% en peso de cloro y de aproximadamente 8 a 9% en peso de bromo en los glóbulos . La presente invención se describe, de manera más particular,, en los siguientes ejemplos, cuya intención es sólo ilustrativa, lo anterior se debe a que a los experimentados en la técnica les serán evidentes numerosas modificaciones y variantes de la misma.
EJEMPLOS Ejemplo 1 Preparación representativa de glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y clorado Los glóbulos porosos con 5.6% de poliestireno reticulado clorometilado (con un contenido de 20.85% en peso de cloro) obtenidos de Suqing Group (Jiangyin, Jiangsu, Rep. Pop. de China), que tienen tamaños de partícula en el intervalo de 180 a 425 µp?, aunque con tamaños de poro indeterminados, se limpiaron sumergiéndolos en acetona (400 mg/ml) durante 30 minutos a 25°C y, después, haciéndoles pasar 3 porciones de acetona (0.5 mi por g) en un embudo de filtración. Después de secar hasta tener un peso constante al vacío y a 50°C, 20.3 g (aproximadamente 0.12 moles de cloro activo) de los glóbulos se suspendieron en 150 mi de DMF anhidra en un matraz de 250 mi equipado con un condensador. Después, se añadieron 16.5 g del carbonato de potasio anhidro (0.12 moles) y 15.4 g (0.12 moles) de 5 , 5-dimetilhidantoína, y la mezcla se agitó durante 72 horas a 95 °C. Después de enfriar la mezcla a 25°C, se usó filtración por succión para aislar los glóbulos. Los glóbulos se sumergieron entonces en 500 mi de agua en ebullición por 15 minutos y, posteriormente, se lavaron con tres porciones de 100 mi de agua hirviendo. Enseguida, los glóbulos se secaron al vacío a 85 °C hasta peso constante (27.2 gramos o 34.0% de peso adicional). El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1715 y 1776 cnf1, que demostraron la presencia del grupo funcional hidantoína (las dos bandas esperadas de carbonilo que se despliegan) . A continuación, 10.0 g de los glóbulos porosos que contienen los grupos funcionales de hidantoína, tal como se describió en lo anterior, se suspendieron en un matraz que contenía 50 mi de hipoclorito de sodio al 5.25% y 50 mi de agua, el pH se ajustó en 7.5 mediante la adición de ácido acético 2 N. La mezcla se agitó durante 45 minutos a 25°C, se filtró y lavó con tres porciones de 100 mi de agua a 25°C. De este modo, los glóbulos clorados se secaron al vacío a 50 °C hasta que su peso fue constante. La titulación con tiosulfato de sodio/yodométrica indicó que la carga de cloro de los glóbulos secos era de 6.23% en peso. El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de los glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1726 y 1790 cnf1, tal como se esperaba para un grupo funcional de hidantoína monoclorado .
Ejemplo 2 Una preparación representativa alternativa de glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y clorado La sal potásica de la 5 , 5-dimetilhidantoína se preparó al hacer reaccionar 25.6 gramos (0.2 moles) de 5,5-dimetilhidantoína con 11.2 gramos (0.2 moles) de hidróxido de potasio en 100 mi de etanol en ebullición mientras se agitaba. El etanol y el agua producida se retiraron al vacio para obtener la sal blanca. La sal se añadió a 200 mi de DMF anhidra, sometiéndose a calentamiento a 95 °C hasta la total disolución de la sal. Enseguida, se añadieron 8.12 gramos (aproximadamente 0.048 moles de cloro activo) de glóbulos limpios de poliestireno clorometilado y la mezcla se calentó a 100 °C durante 12 horas mientras se agitaba. La sal potásica de hidantoína que no reaccionó y la DMF se reciclaron para su uso posterior, y los glóbulos que contienen los grupos funcionales de hidantoína se lavaron y secaron al vacío a 85°C hasta que se obtuvo el peso constante, al igual que en el Ejemplo 1. El peso de los glóbulos preparados de esta manera fue de 11.0 gramos (35.5% en peso adicional). La cloración de los glóbulos, al igual que en el Ejemplo 1, produjo una carga de cloro de 6.3% en peso. Este método alterno para la preparación de los glóbulos clorados parecería ser superior al del Ejemplo 1, ya que el tiempo de reacción para la adición de los grupos funcionales de la entidad hidantoína se redujo en forma considerable (de 72 a 12 horas) .
Ejemplo 3 Preparación representativa de glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y bromado Los glóbulos de hidantoína poliestireno metilado (5.0 gramos), preparados tal como se describió en el Ejemplo 1, se suspendieron en una solución que contenía 40 mi de hipobromito de sodio al 10% y 40 mi de agua. El pH se ajustó en 7.0 usando ácido acético 2 N. La mezcla se agitó durante 1 hora a 25°C. Los glóbulos bromados se retiraron mediante filtración, se lavaron con tres porciones de 100 mi de agua y se secaron al vacío hasta que se obtuvo el peso constante. El contenido de bromo determinado mediante titulación con tiosulfato de sodio/yodométrica fue de 8.2% en peso. El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de los glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1714 y 1776 cm"1 congruentes con la presencia de un grupo funcional de hidantoína monobromada .
Ejemplo 4 Preparación representativa de glóbulos de hidroximetilhidantoina poliestireno metilado y clorado Los glóbulos porosos con 5.6% de poliestireno reticulado clorometilado (que contenían 20.85% en peso de cloro) obtenidos de Suqing Group (Jiangyin, Jiangsu, Rep. Pop. de China), con tamaños, de partícula en el intervalo de 180 a 425 m, aunque con tamaños de poro indeterminados, se limpiaron como se describió en el Ejemplo 1. Después de secar hasta peso constante al vacío y a 50°C, 10.57 g (aproximadamente 0.062 moles de cloro activo) de los glóbulos se suspendieron en 150 mi de DMF anhidra en un matraz de 250 mi equipado con un condensador. Enseguida, se añadieron 10.7 g de carbonato de potasio anhidro (0.078 moles) y 12.3 g (0.078 moles) de l-hidroximetil-5 , 5-dimetilhidantoina, y la mezcla se agitó durante 48 horas a 100°C. Después de enfriar la mezcla a 25°C, se usó la filtración por succión para aislar los glóbulos que contienen los grupos funcionales de hidantoina. Los glóbulos se lavaron entonces con tres porciones de 100 mi de agua, se sumergieron en 250 mi de agua en ebullición durante 15 minutos y, posteriormente, se lavaron con dos porciones de 100 mi de agua. Enseguida, los glóbulos se secaron al vacio a 85°C hasta peso constante (13.98 gramos o 32.3% de peso adicional) . El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1715 y 1777 cnf1, que demostraron la presencia del grupo funcional hidantoina (las dos bandas esperadas de carbonilo que se despliegan) . A continuación, 5.0 g de los glóbulos porosos que contienen los grupos funcionales de hidantoina, tal como se describió en lo anterior, se suspendieron en un matraz que contenia 40 mi de hipoclorito de sodio al 5.25% y 40 mi de agua, el pH se ajustó en 7.5 mediante la adición de ácido acético 2 N. La mezcla se agitó durante 1 hora a 25 °C, se filtró y lavó con tres porciones de 100 mi de agua a 25 °C. Los glóbulos asi clorados se secaron al vacio a 50 °C hasta que su peso fue constante. La titulación con tiosulfato de sodio/yodométrica indicó que la carga de cloro de los glóbulos secos era de 6.83% en peso. El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de los glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1728 y 1792 ci"1, tal como se esperaba para un grupo funcional de hidroximetilhidantoina monoclorado .
Ejemplo 5 Preparación representativa de glóbulos de imidazolidinona poliestireno metilado y clorado A un matraz de 250 mi se añadieron 2.84 g (0.02 moles) de 2, 2, 5, 5-tetrametilimidazolidin-4-ona (TMIO) , preparada tal como se describe en Tsao, y col., Biotech. Prog. 7:60 (1991), 0.49 g (0.02 moles) de hidruro de sodio y 100 mi de DMF anhidra. Después de agitar la mezcla durante 2 horas a 25°C, se añadieron 6.0 g (0.035 moles de cloro activo) de glóbulos de poliestireno clorometilado . La mezcla se agitó a 95°C durante 48 horas, se enfrió, filtró y los glóbulos que contenían los grupos funcionales de imidazolidinona se lavaron con dos porciones de 100 mi de agua y, después, se mantuvieron durante 15 minutos en agua hirviendo. Después de la filtración, los glóbulos se lavaron de nuevo con dos porciones de 100 mi de agua y después se secaron al vacio a 75 °C hasta que se obtuvo el peso constante (6.65 g) . El porcentaje en peso adicional fue de 10.8%. Este porcentaje adicional fue menor que en los otros glóbulos descritos en los ejemplos anteriores. El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de los glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1613 y 1696 cm"1, que demostraron la presencia del grupo funcional imidazolidinona, muy probablemente unido a los glóbulos de polímero en el nitrógeno de la amida de la entidad heterocíclica . Enseguida, 3.4 g de los glóbulos que contienen los grupos funcionales de imidazolidinona se sumergieron en 20 mi de hipoclorito de sodio al 5.25% y 20 mi de agua a un pH de 7.5 (ajustado mediante la adición de ácido acético 4 N) a 25 °C, durante 1 hora. Después de la filtración y el lavado con tres porciones de 100 mi de agua, los glóbulos se secaron hasta peso constante al vacío a 50°C. La titulación con tiosulfato de sodio/yodométrica indicó que la carga de cloro de los glóbulos secos era de 2.85% en peso. El espectro de infrarrojo de una pequeña muestra de los glóbulos (triturados hasta formar un polvo) en una perla de KBr mostró bandas prominentes a 1609 y 1717 cm que indicaron una carga de cloro más bien baja.
Ejemplo 6 Estabilidad de los glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y clorado Los glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y clorado, preparados tal como se describió en el Ejemplo 1 (5.0 g) , se secaron al vacío a aproximadamente 50°C hasta que se obtuvo el peso constante. Estos glóbulos se almacenaron en una botella ámbar tapada. En forma periódica y durante 90 días se tomaron muestras para determinarles analíticamente el contenido de cloro, usando un procedimiento de titulación con tiosulfato de sodio/yodométrica . Los datos se muestran en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Estabilidad de los glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y clorado Tiempo (días) Por ciento en peso de Cl % de reducción de Cl 0 6.30 14 6.13 2.7 28 5.90 6.3 60 5.68 9.8 96 5.49 12.9 Se puede concluir que la estabilidad del cloro de los glóbulos es bastante buena y que los glóbulos siguen siendo biocidas por más de 96 días.
Ejemplo 7 Prueba de la eficacia biocida de los glóbulos de polímero biocida representativos A los glóbulos, tal y como fueron preparados en los Ejemplos 1 a 4, se les probó la actividad biocida contra dos patógenos contenidos en el agua. Para las pruebas, columnas de vidrio, con un diámetro interior de 1.3 era se empacaron aproximadamente con 3.3-3.4 g de glóbulos biocidas halogenados, hasta una longitud aproximada de 7.6 cm, los volúmenes vacíos del lecho de glóbulos variaron de 2.9 a 4.4 mi. Se prepararon columnas idénticas de muestra de glóbulos no halogenados para usarlas como control. Después de lavar las columnas con agua libre de demanda, en el efluente se pudo detectar un contenido menor hasta de 0.2 mg/1 de cloro libre o 0.5 mg/1 de bromo libre, a través de la columna se bombearon 50 mi de una solución acuosa de agua libre de demanda, amortiguada con fosfato de pH 7.0, que contenia 3.6-5.5 x 106 CFÜ (unidades formadoras de colonias) /mi de la bacteria Staphylococcus aureus Gram positiva (ATCC 6538) o 4.9-6.8 x 106 CFÜ (unidades formadoras de colonias) /mi de la bacteria Escherichia cola 0157:H7 Gram negativa (ATCC 43895), a un régimen de flujo de aproximadamente 2.9 a 4.4 ml/segundo, de modo que, en la columna se consiga un tiempo de contacto de aproximadamente 1 segundo por pasada. Una alícuota de 25 µ? del efluente se extinguió con tiosulfato de sodio 0.02 N antes de colocarla en placas y el resto del inoculo de 50 mi se recicló inmediatamente a través de la columna. Este proceso se repitió 4 veces más, es decir, fueron 6 pasadas a través de la columna. Los tiempos de contacto necesarios para conseguir la desactivación completa (6.6-6.8 log/ml) de las dos bacterias fueron de 1-2 segundos para los glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y clorado y menos de o igual a 1 segundo para los glóbulos de hidantoína poliestireno metilado y bromado, y para los glóbulos de hidroximetilhidantoína poliestireno metilado y clorado. Para los glóbulos de imidazolidinona poliestireno metilado y clorado se necesitaron tiempos de contacto más largos (de 2 a 3 segundos para una reducción de 6.6 log/ml de S. aureus y de aproximadamente 6 segundos para una reducción de aproximadamente 4.0 log/ml de E. coli) . Las columnas de control que contenían glóbulos no halogenados no lograron reducir ninguna de las bacterias en un tiempo de contacto mayor de 60 segundos cuando se usaron las mismas concentraciones de inóculos, lo que indica que las bacterias de las columnas halogenadas estaban desactivadas, en vez de solamente ser eliminadas por filtración. Los resultados de este ejemplo indican que los glóbulos, preparados tal y como se describió en los Ejemplos 1-5, tienen una eficacia considerable contra patógenos bacterianos en solución acuosa y son excelentes para usarlos en la desinfección de agua, en particular, de agua reciclada.
Ejemplo 8 Control del olor Los glóbulos, preparados tal y como se describió en el Ejemplo 1, que contenían una carga de cloro de aproximadamente 6.2% en peso fueron evaluados en cuanto a su eficacia para controlar la generación de amoniaco mediante la desactivación de Proteus mirabilis . Se prepararon mixturas de 5-10 mg de glóbulos clorados y 1.0 g de pulpa de madera (0.5 o 1.0% en peso de los glóbulos) mezclándolos con 200 mi de agua destilada en una licuadora (Hamilton Beach 7 Blend Master Modelo 57100, puesta en batir) . Después de la filtración al vacío, que produjo almohadillas de pulpa de madera, y del secado en aire a 25°C, las muestras se colocaron en placas petri . Se preparó una formulación de un inoculo que se sabe ofrece un nivel de olor elevado. La formulación incluyó 9 mi de una mezcla de 25 mi de orina de mujer recolectada y 1.25 g de urea y 1 mi de una suspensión acuosa con aproximadamente 1.3 x 108 CFU/ml de Proteus mirabilis. Cada muestra, incluida una de control de pulpa de madera con polímero no halogenado, se inoculó con 1 mi de la formulación antes descrita, las placas petri se sellaron con parafina y se incubaron a 37 °C durante 24 horas. En las muestras se determinó a continuación la producción de amoniaco mediante el uso de tubos Drager (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, y Lab Safety Supply, Janesville, WI) con capacidad de detección en el intervalo de 0.25 a 30 mg/1. La muestra de control registró una concentración de amoniaco mayor de 30 mg/1 en un intervalo de tiempos de contacto de 2 a 4 horas, en tanto que las muestras cloradas > (mezclas de glóbulos/pulpa de madera de 0.5 y 1.0%) registraron concentraciones de amoniaco sólo de 1.5 a 2.0 mg/1 después de 4 horas de contacto y sólo de aproximadamente 2.0 mg/1 después de 24 horas de contacto. Puede concluirse que los glóbulos porosos clorados son muy eficaces para prevenir la generación de amoniaco y de aquí, el olor nocivo incluso en mixturas muy bajas con un material absorbente como la pulpa de madera. En tanto que la modalidad preferida de la invención se ha ilustrado y descrito, se apreciará que en la misma pueden realizarse varios cambios sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Las modalidades de la invención, sobre las cuales se reivindica la propiedad o privilegio exclusivo, se definen de la siguiente manera.

Claims (78)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos, caracterizado además porque el grado de reticulación del poliestireno es al menos de 3%.
  2. 2. El poliestireno metilado según la Reivindicación 1, se caracteriza porque los grupos precursores de N-halamina contienen grupos hidantoina.
  3. 3. El poliestireno metilado según la Reivindicación 1, se caracteriza porque los grupos precursores de N-halamina contienen grupos imidazolidinona .
  4. 4. El poliestireno metilado según la Reivindicación 1, se caracteriza porque los grupos precursores de N-halamina contienen grupos isocianurato .
  5. 5. El poliestireno metilado según la Reivindicación 1, se caracteriza porque los grupos precursores de N-halamina contienen grupos oxazolidinona .
  6. 6. El poliestireno metilado según la Reivindicación 1, se caracteriza porque el poliestireno es un poliestireno reticulado.
  7. 7. El poliestireno metilado según la Reivindicación 6, se caracteriza porque el poliestireno está reticulado con divinilbenceno .
  8. 8. El poliestireno metilado según la Reivindicación 6, se caracteriza porque el grado de reticulación del poliestireno está aproximadamente entre 3 y 10 por ciento.
  9. 9. El poliestireno metilado según la Reivindicación 6, se caracteriza porque el grado de reticulación del poliestireno está aproximadamente entre 5 y 8 por ciento.
  10. 10. Un poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos.
  11. 11. El poliestireno metilado biocida según la Reivindicación 10, se caracteriza porque los grupos N-halamina contienen grupos hidantoina.
  12. 12. El poliestireno metilado biocida según la Reivindicación 10, se caracteriza porque los grupos N-halamina contienen grupos imidazolidinona .
  13. 13. El poliestireno metilado biocida según la Reivindicación 10, se caracteriza porque los grupos N-halaniina contienen grupos oxazolidinona .
  14. 14. El poliestireno metilado biocida según la Reivindicación 10, se caracteriza porque los grupos N-halamina contienen grupos isocianurato .
  15. 15. El poliestireno metilado según la Reivindicación 10, se caracteriza porque el poliestireno es un poliestireno reticulado.
  16. 16. El poliestireno metilado según la Reivindicación 15, se caracteriza porque el poliestireno está reticulado con divinilbenceno .
  17. 17. El poliestireno metalado blocida según la Reivindicación 15, se caracteriza porque el grado de reticulación del poliestireno está aproximadamente entre 3 y 10 por ciento.
  18. 18. El poliestireno metilado biocida según la Reivindicación 15, se caracteriza porque el grado de reticulación del poliestireno está aproximadamente entre 5 y 8 por ciento.
  19. 19. Un polímero que tiene una unidad de repetición, la unidad tiene la fórmula: H CH2 - R donde R contiene un grupo hidantoína, un grupo imidazolidinona, un grupo oxazolidinona o un grupo isocianurato, caracterizado porque el grado de reticulación del polímero es al menos de 3.%.
  20. 20. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Ri y R2 se seleccionan, en forma independiente, de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es hidrógeno .
  21. 21. El polímero según la Reivindicación 20, se caracteriza porque Ri y R2 son metilo.
  22. 22. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Ri y R2 se seleccionan, en forma independiente, de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es cloro o bromo .
  23. 23. El polímero según la Reivindicación 22, se caracteriza porque Ri y R2 son metilo.
  24. 24. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: O X donde Ri y R2 se seleccionan, en forma independiente, de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es hidrógeno .
  25. 25. El polímero según la Reivindicación 24, se caracteriza porque Ri y R2 son metilo.
  26. 26. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Ri se selecciona de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es hidrógeno.
  27. 27. El polímero según la Reivindicación 26, se caracteriza porque Ri y R2 son metilo.
  28. 28. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan, en forma independiente, de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es hidrógeno .
  29. 29. El polímero según la Reivindicación 28, se caracteriza porque Ri, R2, R3 y R son metilo.
  30. 30. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan, en forma independiente, de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es cloro o bromo .
  31. 31. El polímero según la Reivindicación 30, se caracteriza porque Ri, R2, R3 y R4 son metilo.
  32. 32. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Rl se selecciona de alquilo de C1-C4, fenilo y arilo, y X es hidrógeno.
  33. 33. El polímero según la Reivindicación 32, se caracteriza porque Ra es metilo o etilo.
  34. 34. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde Ri se selecciona de alquilo de Ci~C4, fenilo y arilo, y X es cloro o bromo.
  35. 35. El polímero según la Reivindicación 34, se caracteriza porque Rx es metilo o etilo.
  36. 36. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde X es hidrógeno.
  37. 37. El polímero según la Reivindicación 19, se caracteriza porque R tiene la fórmula: donde al menos una X es cloro o bromo.
  38. 38. Un método para preparar un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos, el método comprende: hacer reaccionar un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales con un precursor de N-halamina y una base de metal alcalino para producir un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos .
  39. 39. El método según la Reivindicación 38, se caracteriza porque el poliestireno metilado que tiene grupos funcionales contiene poli (clorometil) estireno .
  40. 40. El método según la Reivindicación 38, se caracteriza porque el precursor de N-halamina contiene un grupo hidantoina, un grupo imidazolidinona, un grupo oxazolidinona o un grupo isocianurato .
  41. 41. El método según la Reivindicación 38, se caracteriza porque la reacción se lleva a cabo durante aproximadamente entre 12 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C.
  42. 42. Un método para preparar un poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos, el método comprende: hacer reaccionar un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales con un precursor de N-halamina y una base de metal alcalino para producir un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos y halogenar el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos para producir el poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos .
  43. 43. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque el poliestireno metilado que tiene grupos funcionales contiene poli (clorometil) estireno .
  44. 44. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque el precursor de N-halamina contiene un grupo hidantoina, un grupo imidazolidinona, un grupo oxazolidinona o un grupo isocianurato.
  45. 45. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye un carbonato .
  46. 46. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye un hidróxido.
  47. 47. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye un hidruro.
  48. 48. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye una base sódica o potásica.
  49. 49. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la reacción se realiza en dimetxlformamida anhidra.
  50. 50. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la reacción se realiza en sulfóxido de dimetilo anhidro.
  51. 51. El método según la Reivindicación 42, se caracteriza porque la reacción se lleva a cabo durante aproximadamente entre 12 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C.
  52. 52. ün método para preparar un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos, el método comprende: hacer reaccionar un precursor de N-halamina con una base de metal alcalino para producir la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina; y hacer reaccionar la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina con un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales para producir poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos .
  53. 53. El método según la Reivindicación 52, se caracteriza porque el poliestireno metilado que tiene grupos funcionales contiene poli (clorometil) estireno .
  54. 54. El método según la Reivindicación 52, se caracteriza porque el precursor de N-halamina contiene un grupo hidantoina, un grupo imidazolidinona, un grupo oxazolidinona o un grupo isocianurato .
  55. 55. El método según la Reivindicación 52, se caracteriza porque la reacción del precursor de N-halamina con la base de metal alcalino se realiza durante aproximadamente entre 15 minutos y 2 horas a una temperatura de aproximadamente entre 25° y 100°C.
  56. 56. El método según la Reivindicación 52, se caracteriza porque la reacción de la sal de metal alcalino con el poliestireno metilado se lleva a cabo durante aproximadamente entre 4 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C.
  57. 57. ün método para preparar un poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos, el método comprende: hacer reaccionar un precursor de N-halamina con 1 una base de metal alcalino para producir la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina; hacer reaccionar la sal de metal alcalino del precursor de N-halamina con un poliestireno metilado que contiene grupos funcionales para producir poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos; y halogenar el poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos para producir el poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos .
  58. 58. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque el poliestireno metilado que tiene grupos funcionales contiene poli (clorometil) estxreno .
  59. 59. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque el precursor de N-halamina contiene un grupo hidantoina, un grupo imidazolidinona, un grupo oxazolidinona o un grupo isocianurato.
  60. 60. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye un carbonato .
  61. 61. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye un hidróxido .
  62. 62. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye un hidruro .
  63. 63. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la base de metal alcalino incluye una base sódica o potásica.
  64. 64. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la reacción de la sal de metal alcalino con el poliestireno metilado se realiza en dimetilformamida anhidra .
  65. 65. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la reacción de la sal de metal alcalino con el poliestireno metilado se realiza en sulfóxido de dimetilo anhidro.
  66. 66. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la reacción del precursor de N-halamina con la base de metal alcalino se realiza durante aproximadamente entre 15 minutos y 2 horas a una temperatura de aproximadamente entre 25° y 100°C.
  67. 67. El método según la Reivindicación 57, se caracteriza porque la reacción de la sal de metal alcalino con el poliestireno metilado se lleva a cabo durante aproximadamente entre 4 y 96 horas a una temperatura de aproximadamente entre 70° y 120°C.
  68. 68. Un articulo absorbente, que contiene un poliestireno metilado que tiene grupos precursores de N-halamina suspendidos .
  69. 69. El articulo absorbente según la Reivindicación 68, que contiene además un material absorbente .
  70. 70. El articulo absorbente según la Reivindicación 69, se caracteriza porque el material absorbente contiene celulosa.
  71. 71. El articulo absorbente según la Reivindicación 69, se caracteriza porque el material absorbente contiene un polímero súperabsorbente.
  72. 72. Un artículo absorbente que contiene un poliestireno metilado biocida que tiene grupos N-halamina suspendidos .
  73. 73. El articulo absorbente según la Reivindicación 72, contiene además un material absorbente.
  74. 74. El articulo absorbente según la Reivindicación 73, se caracteriza porque el material absorbente contiene celulosa.
  75. 75. El articulo absorbente según la Reivindicación 73, se caracteriza porque el material absorbente contiene un polímero súperabsorbente.
  76. 76. Un poliestireno que tiene un grupo precursor de la N-halamina unido al menos a alguno de los anillos bencénicos del poliestireno por medio de un grupo metileno.
  77. 77. Un poliestireno que tiene un grupo biocida de N-halamina unido al menos a alguno de los anillos bencénicos del poliestireno por medio de un grupo metileno.
  78. 78. Un poliestireno metilado que contiene una unidad de repetición, la unidad tiene la fórmula: donde R contiene un grupo hidantoína, un grupo imidazolidinona, un grupo oxazolidinona o un grupo isocianurato .
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