[發明專利]一種吡啶類化合物在作為殺菌劑中的應用

有效

• 申請號: 201110279631.8
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102499246A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 劉宏芳
• 申請（專利權）人: 南京華洲新材料有限公司
• 主分類號: A01N43/40
• 分類號: A01N43/40;A01P1/00;C09K8/54;C02F1/50
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于金屬防腐蝕技術領域，涉及一種吡啶類化合物在作為殺菌劑中的應用，具體涉及氯化N-(9-蒽甲基)R-吡啶季銨鹽在制備殺菌劑中的應用，該氯化N-(9-蒽甲基)R-吡啶季銨鹽可用于油田集、輸、注水體系以及工業循環水中微生物腐蝕控制。

背景技術

油田注水系統中，微生物的存在引起管線腐蝕破壞及油層和管線堵塞，導致注水率下降，影響石油采收率，同時微生物還會造成三次采油用聚合物等發生降解，造成巨大的經濟損失。美國生產油井中發生的腐蝕77％以上是由于硫酸鹽還原菌(Sulfate?Reducing?Bacteria，SRB)、腐生菌(Total?General?Bacteria，TGB)和鐵細菌(Iron?Bacteria，IB)造成的。美國每年因微生物腐蝕的損失達300-500億美元，LOST?HILLS油田在沒有對SRB進行控制時每年花費的設備更新費用達$1,795,000，后來使用殺菌劑將費用降到$800,000，這種狀況仍不能徹底解決，主要原因之一是殺菌劑的滲透性能及長效性不夠。而我國各油田也存在程度不一由SRB、TGB、IB引起的腐蝕，但防護措施單一，殺菌劑品種單一，且對生物膜的剝離能力差，導致抗藥細菌的產生，使得水處理成本增加。

在相對封閉水環境體系中形成的一層微生物膜(Biofilm)。該膜主要由微生物體同水體中的鹽及無機離子形成的一層有機質膜。在生物膜中，微生物生活在一個與自由懸浮狀態完全不同的微生態環境中，微生物大體上是不動的，被包藏與水化的有機質中。生物膜中的細胞密度比懸浮狀態要高，有時甚至高出5～6個數量級，相鄰位置細胞之間通過長時間接觸可能產生生理相互作用，導致協同微生物作用。微生物不僅能將水中組分轉化成不溶性的生物質，使之沉積在表面，而且還將水中其他雜質帶到表面形成污垢，內部可成為適合厭氧菌生存的環境。生物膜中可存在多種菌屬，與腐蝕相關有SRB、IB、TGB，細菌密度在10⁷～10¹⁰菌落單位/cm²生物膜范圍內波動。在管道系統的一些結瘤中細菌密度很高，結瘤對細菌起到一定的保護作用，難以殺死或去除瘤內的微生物。此外，生物膜會因為老化、水流速度改變等原因造成的脫落會惡化水質，使用戶水色度和濁度上升，使水中的細菌數量增加。

殺菌劑是一種以適當的濃度和不同的殺菌機理存在于環境(介質)中，防止和減緩微生物腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混合物。水處理領域要求殺菌劑具有高效、低毒、速效、廣譜、穩定性好、配伍性強、來源豐富、價格便宜、使用方便等優點。

但是，現有的殺菌劑因施用時間長，細菌對其耐藥性較高，已達不到控制水中微生物腐蝕的目的，目前亟需一種能對油田水系統、工業循環水、城市管網污水系統有害細菌如硫酸鹽還原菌、腐生菌、鐵細菌具有高效殺滅作用的新產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種吡啶類化合物在作為殺菌劑中的應用，具體涉及氯化N-(9-蒽甲基)R-吡啶季銨鹽在制備殺菌劑中的應用，該化合物對不同細菌如SRB、IB、TGB等具有廣譜抗菌性能。

本發明另一目的是提供一種具有殺菌作用的組合物。

本發明的目的是通過以下方式實現的：通式(I)化合物在制備殺菌劑中的應用；

式I

其中，R為H或甲基，n為1，2或3。

發明人經大量實驗發現，氯化N-(9-蒽甲基)R-吡啶季銨鹽在氮原子上帶正電荷，而細菌表面帶負電，能吸附在細胞膜上。烷基等具有疏水性能。破壞細菌蛋白質的合成，從而殺滅細菌，抑制生物膜的形成。因此，通式(I)化合物可在制備殺菌劑中應用，特別是在制備硫酸鹽還原菌、腐生菌、鐵細菌殺菌劑中應用具有顯著效果。

通式(I)化合物還可以加入多種輔料以組合物的形式施用。利用所述的化合物制備得到的殺菌劑包括以下組分：

通式(I)化合物1～35重量份，表面活性劑1～6重量份，溶劑35～70重量份。

該殺菌劑還包括不大于18重量份的二硫氰基甲烷和不大于12重量份的甲醛。

該殺菌劑采用的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、二甲基甲酰胺或其任意混合物；優選溶劑為異丙醇、二甲基甲酰胺、水或其任意混合物。所述的表面活性劑優選吐溫-20或吐溫-80。

通式(I)化合物的制備方法包括以下步驟：將9-氯甲基蒽和吡啶或者吡啶衍生物在溫度130～180℃條件下反應3～6小時；其中，R為H或甲基，n為1，2或3；反應式為：