Quaternaire ammoniumverbindingen, ook wel quats genoemd, bestaan uit een positief geladen stikstofatoom met vier substituenten, koolstofgroepen. Substituenten die covalent aan het stikstofatoom zijn gebonden, kunnen alifatisch, aromatisch of gemengd zijn. Een andere naam voor deze groep is quaternaire ammoniumzouten. Deze verbindingen behoren tot de groep van kationische oppervlakteactieve stoffen.

Hoe ontstaan quaternaire verbindingen?

Quaternaire ammoniumkationen zijn permanent geladen, ongeacht de pH van hun oplossing. Ze worden bereid door de alkylering van tertiaire aminen (quaternisering). De meest gebruikte methode voor het verkrijgen van quaternaire ammoniumverbindingen is de methylering van aminogroepen met methylchloride of benzyl. De meeste ammoniumzouten zijn bestand tegen sterke elektrofielen, oxidatiemiddelen en zuren.

Eigenschappen en gebruik van quaternaire verbindingen

Quaternaire ammoniumzouten hebben een antimicrobiële werking en worden daarom gebruikt in desinfecterende en antiseptische preparaten. Door de aanwezigheid van positief geladen stikstof in de structuur en lange koolstofketens zijn deze verbindingen effectieve anti-elektrostatische middelen. Deze eigenschappen worden in de textielindustrie gebruikt voor het conditioneren van materialen en bij de productie van kunststoffen. Bovendien worden quaternaire ammoniumverbindingen gekenmerkt door metaaladsorptiecapaciteit, wat anticorrosie-eigenschappen verleent. Quaternaire verbindingen worden veel gebruikt als oppervlaktedesinfectiemiddelen in de gezondheidszorg, de horeca en vele andere industrieën, vanwege het vermogen om een breed spectrum aan bacteriën en schimmels te elimineren. Ze hebben ook toepassing gevonden in de metallurgische industrie als corrosieremmers, bij de productie van kunststoffen en CASE. De mogelijkheid om verschillende structuren van quaternaire verbindingen te ontwerpen, zorgt ervoor dat ze ook worden gebruikt als specialistische producten in smalle sectoren van industrieën.