[發明專利]一種星型多陽離子基化合物作為殺菌劑的應用

有效

• 申請號: 201810272933.4
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108541707B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王晨;王霞;辛燕;楊曉武;費貴強
• 申請（專利權）人: 肯特催化材料股份有限公司
• 主分類號: A01N37/44
• 分類號: A01N37/44;A01P1/00;C07C227/18;C07C229/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種星型多陽離子基化合物作為殺菌劑的應用，合成一種高性能的星型多季銨鹽類殺菌劑。該殺菌劑可在極低用量下有效抑制黏土水化膨脹及分散運移。這種具有密集電荷的陽離子殺菌劑由于分子中含有十八個季銨鹽基團，可以同時多點作用于帶負電的黏土顆粒，吸附程度高，從而實現了低用量、高防膨率的目的。這種具有密集電荷的陽離子殺菌劑可廣泛應用于油田含油污水處理中。

技術領域

本發明涉及多季銨鹽陽離子表面活性劑制備技術領域，特別涉及一種星型多陽離子基化合物作為殺菌劑的應用。

背景技術

油田注水系統中常含有大量的細菌，如硫酸鹽還原菌、鐵細菌、腐生菌等，這些細菌廣泛地存在于厭氧的泥漿、淡水的沉積物、咸水和海水生境、金屬輸送管道等環境中，它們可腐蝕金屬設備、導致循環水系統黏泥升高、堵塞管道、影響換熱效率、惡化水質、降低水處理藥劑的處理效果，給生產帶來許多不便。目前，油田用于控制細菌的方法主要是投放季銨鹽類殺菌劑，如十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)、十二烷基三甲基氯化銨(1231)等，季銨鹽的殺菌機制主要是損害了控制細胞滲透性的原生質膜，從而殺死細菌。但是這類殺菌劑在油田注水系統存在許多不足之處，主要表現有藥劑有效持續時間短、微生物易于對其產生抗藥性、使用劑量大、費用高，且使用時泡沫多、不易清除等缺點。因此，研究生產一種新型的穩定、適應性強的油田殺菌劑代替現有的季銨鹽類殺菌劑是一項十分重要而有現實意義的研究課題。

發明內容

本發明的目的就是提供一種星型多陽離子基化合物作為殺菌劑的應用，通過合成一種具有密集電荷的陽離子殺菌劑，應用在油氣開采中。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種星型多陽離子基化合物作為殺菌劑的應用，其結構式為：

其中，R1-為烷基；R₂-為-H或者

優選的，R1-為-CH₃或者-CH₂CH₃。

優選的，R₁-為C₁₂～C₁₈的烷基。

星型多陽離子基化合物作為殺菌劑的應用，加入濃度為10～50mg/L。

所述的星型多陽離子基化合物的制備方法，包括以下步驟：

向甲胺或乙胺水溶液或者長鏈脂肪伯胺乙醇溶液和酸性催化劑中加入三羥甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)反應液進行氮丙啶開環反應，在40～70℃反應5～7h；

在弱堿性條件下，向上述反應物中加入氯甲烷或氯化芐反應液進行季銨化反應，在氮氣保護下，50～70℃反應10～16h；反應結束后除去不溶物質，濃縮反應液，用甲苯柱層析法純化分離出產物，真空干燥至恒重便得產物。

在氮丙啶開環反應中，三羥甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)和甲胺或乙胺摩爾比為1:3。

在氮丙啶開環反應中，所述的酸性催化劑為質量分數為85％的磷酸水溶液，其用量為原料總質量的1％。

在季銨化反應中，弱堿性條件pH＝9～10，反應液用K₂CO₃調至弱堿性。

在季銨化反應中，氯甲烷或氯化芐的物質的量是三羥甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)的6倍。

本發明相比于現有技術，具有以下優點：