杀菌剂改性季铵盐(3)及其制备方法技术

杀菌剂改性季铵盐（３）是缩醛基改性的季铵盐，它们的制备方法，作为表面活性剂在油田、工业水处理中杀菌用途以及在纺织印染等行业中作杀菌剂、乳化剂、净洗剂和染整助剂的用途。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型杀菌剂的创制。在石油开采中，一次采油仅占油藏的20％左右。为进一步开采、保持和恢复油层压力，必须向油层注水，油田注水一般是利用油田污水，这种水有大量的硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria简称SRB)。有的油田注水中SRB细菌的含量可达到104个/ml以上。SRB细菌对油田设施如管道等的腐蚀十分严重，不到三四年必须逐步更换一次。据Iverson估计，在美国，生产油井中发生的腐蚀77％以上是由SRB造成的。而且对原油的质量、产量也有严重影响。防治SRB细菌的腐蚀最方便而有效的方法是在循环使用的水中添加杀菌剂。由于季铵盐的杀生性能和表面活性作用，所以它作为水质稳定技术中的杀生剂使用是较为理想的，目前在油田用水和工业循环水对厌氧菌的杀灭常用的是“1227”(十二烷基二甲基苄基氯化铵)或1227类似物或复配物。但由于长期使用，使细菌产生抗药性，使得药性不断下降，投放量不断加大，生产费用逐年上升，并且造成对环境的污染。因此研制新型高效实用的杀菌剂就成了国内极待解决的问题。本专利技术目的在于开发一新型的改性季铵盐杀菌剂(3)，克服SRB细菌对现有杀菌剂产品的抗药性。本专利技术研制的杀菌剂是将季铵盐用含氧的一些官能团如缩醛基等进行修饰，以克服SRB对现有产品的抗药性，所开发出来的这种改性季铵盐(3)(Modified Quarterly Ammonium，简称MQA-3)型表面活性剂，其结构和合成路线如下第一步以脂肪醇(ROH)、多聚甲醛〔(CH2O)n〕、氯乙醇(HOCH2CH2Cl)在酸(硫酸、盐酸或磷酸等)催化下，在40～100℃下，分出反应生成的水，得中间体2-烷氧基甲氧基氯乙烷(ROCH2OCH2CH2Cl)，其中R＝C1～C20烷基，n＝1～1000，摩尔比为脂肪醇∶多聚甲醛∶氯乙醇＝1∶(1～2)∶(1～1.2)；第二步将上述中间体与叔胺〔(R1)N(R2)(R3)〕以摩尔比1∶(1.1～1.6)投料，在40～100℃、0～1MPa压力下反应2～12小时，得缩醛基改性的季铵盐ROCH2OCH2CH2N(R1)(R2)(R3)Cl，其中R＝C1～C20烷基，R1、Ru2、R3＝C1～C4烷基。R＝C1～C20烷基；R1、R2、R3＝C1～C4烷基；n＝1～1000以上合成路线简单，原料易得，成本低。所合成的改性季铵盐MQA均具有较好的表面活性，又具有较好的杀菌性能，采用SY5329-88标准测定对SRB的杀菌率大多在100％(杀菌剂浓度为20mg/L)。因此可作为杀菌剂、乳化剂、净洗剂和染整助剂等而广泛应用于油田及工业水处理、重油乳化剂以及纺织印染等行业。尤其是缩醛基改性的季铵盐还具有可化学分解性(酸分解见表5)，对保护环境有一定的作用。因此本专利技术改性季铵盐(3)MQA-3的开发、推广和应用具有较大的社会效益和经济效益。实施例一、中间体2-烷氧基甲氧基氯乙烷(ROCH2OCH2CH2Cl)的合成1、中间体2-(十二烷氧基甲氧基)氯乙烷(DMEC)的合成在四颈瓶中加入0.1mol月桂醇、多聚甲醛0.2mol、催化剂硫酸及溶剂，搅拌下于70℃下缓缓滴加0.11mol的氯乙醇，回流反应3小时，至无水分出为止。冷却后用NaHCO3中和，蒸去溶剂后，减压蒸馏得DMEC(235～240℃/4.0×103Pa)，产率为66％。2、中间体2-(十四烷氧基甲氧基)氯乙烷(TMEC)的合成在四颈瓶中加入0.1mol月桂醇、多聚甲醛0.2mol、催化剂磷酸及溶剂，按实例1类似方法合成。其它中间体的合成条件和结果见表1。二、缩醛基改性的季铵盐的合成(季铵化反应)1、2-(十二烷氧基甲氧基)乙基三甲基氯化铵(DETMC)的合成在高压釜中加入1mol中间体DMTEC和三甲胺水溶液(30％)，反应温度控制在80～90℃，到反应体系压力不再明显下降后，再反应2小时，冷却出料。产品用乙酸乙酯重结晶，真空干燥得白色DETMC晶体，产率84％。2、2-(十四烷氧基甲氧基)乙基三甲基氯化铵(DETMC)的合成将中间体C14H29OCH2OCH2CH2Cl和三甲氨溶液按实例1类似方法反应合成见表2。其它缩醛改性季铵盐的合成条件、结果SRB的杀菌效果见表2；酸分解性能见表5。表1中间体2-烷氧基甲氧基氯乙烷(ROCH2OCH2CH2Cl)的合成条件和结果 表2缩醛改性季铵盐的合成条件和结果 *杀菌率的评定结果为采用SY5329-88标准测定的结果(杀菌剂浓度为20mg/L)。表5缩醛改性季铵盐的酸分解试验结果 *所用酸为盐酸。权利要求1·一种杀菌剂改性季铵盐(3)，其特征是缩醛基改性的季铵盐，它具有下列通式ROCH2OCH2CH2N(R1)(R2)(R3)Cl，其中R＝C1～C20烷基；R1、R2、R3＝C1～C4烷基。2.缩醛基改性季铵盐的制备方法，其特征是第一步以脂肪醇(ROH)、多聚甲醛〔(CH2O)n〕、氯乙醇(HOCH2CH2Cl)在酸催化下，在40～100℃下，分出反应生成的水，得中间体2-烷氧基甲氧基氯乙烷(ROCH2OCH2CH2Cl)，其中R＝C1～C20烷基，n＝1～1000，摩尔比为脂肪醇∶多聚甲醛∶氯乙醇＝1∶(1～2)∶(1～1.2)；第二步将上述中间体与叔胺〔(R1)N(R2)(R3)〕以摩尔比1∶(1.1～1.6)投料，在40～100℃、0～1MPa压力下反应2～12小时，得缩醛基改性的季铵盐ROCH2OCH2CH2N(R1)(R2)(R3)Cl，其中R＝C1～C20烷基，R1、R2、R3＝C1～C4烷基。3·根据权利要求2所述的缩醛基改性季铵盐的制备方法，其特征是第一步最佳反应温度为60～100℃，所用的催化剂可为硫酸、盐酸或磷酸。4·缩醛基改性的季铵盐ROCH2OCH2CH2N(R1)(R2)R3Cl(其中R＝C1～C20烷基，R1、R2、R3＝C1～C4烷基)作为表面活性剂在油田注水和工业水处理中对硫酸盐还原菌的杀菌用途，以及在纺织印染业等行业作乳化剂、净洗剂和染整助剂的用途。全文摘要杀菌剂改性季铵盐(3)是缩醛基改性的季铵盐,它们的制备方法,作为表面活性剂在油田、工业水处理中杀菌用途以及在纺织印染等行业中作杀菌剂、乳化剂、净洗剂和染整助剂的用途。文档编号A01N33/08GK1241357SQ9911432公开日2000年1月19日 申请日期1999年7月12日 优先权日1999年7月12日专利技术者王锦堂, 朱红军 申请人:南京化工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杀菌剂改性季铵盐（３），其特征是缩醛基改性的季铵盐，它具有下列通式：ＲＯＣＨ↓［２］ＯＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｎ（Ｒ↑［１］）（Ｒ↑［２］）（Ｒ↑［３］）Ｃｌ，其中：Ｒ＝Ｃ１～Ｃ２０烷基；Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］＝Ｃ１～Ｃ４烷基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王锦堂，朱红军，
申请(专利权)人：南京化工大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]