CN102026542A - 用于水基体系的氨基醇和杀生物剂组合物 - Google Patents

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Abstract

杀生物组合物和它们在水性介质如金属加工流体中的用途，所述组合物包含杀生物剂；和式(I)的非杀生物伯氨基醇化合物，其中R1，R2，R3，R4，和R5如本文中所定义。

Description

用于水基体系的氨基醇和杀生物剂组合物
在先申请的交叉引用
本申请要求于2008年5月15日提交的美国临时申请61/053,408和于2008年6月19日提交的美国临时申请61/073,894的权益。
发明领域
本发明涉及用于在水基体系如金属加工流体中使用的杀生物组合物、使用的方法和新的氨基醇化合物。
发明背景
短链氨基醇由于其抗腐蚀、中和以及pH调节以及维护性能而在商业上被用于多种应用中。一种这样的应用是在金属加工流体中。
金属加工流体(“MWF”)由于它们在操作如金属切削、研磨、钻孔、钻进和车削过程中的冷却剂、润滑剂和抗腐蚀性能而被用在整个制造业中。这些流体由油、洗涤剂、表面活性剂、润滑剂、抗腐蚀剂、水和其它成分的混合物制成，并且通常包含用于保持碱性pH并且用于中和MWF中的酸官能组分的氨基醇。
制备和使用水混溶性MWF的公司希望它们维持长时间以将操作和废物处理成本以及生产时间的损失最小化。含作为腐蚀阻抑剂的氨基醇的水混溶性MWF通过如微生物降解的过程而随时间降解。因为微生物以流体中的活性成分为食，所以微生物的生长通常与流体性能直接相关。
存在对不支持微生物生长并且长时期保持性能的氨基醇组分的工业需要。还存在对尽管自身不是杀生物性的，但是增强许多在水基MWF中使用的杀生物剂的性能的氨基醇的需要。尽管仲胺被普遍使用，但是因为在世界的某些部分中对于仲胺使用的管理限制，所以满足上述目的的伯胺将是适宜的。
本发明致力于上述需要。
发明内容
在一方面中，本发明提供杀生物组合物。该组合物包含杀生物剂和非杀生物性的(non-biocidal)伯氨基醇(primary amino alcohol)化合物，其中所述伯氨基醇化合物是式(I)的化合物：
Figure BPA00001254392500021
其中R1、R2、R3、R4和R5如以下所定义。
在另一方面中，本发明提供包含本文中所公开的杀生物组合物的水基体系(即，包含足以支持微生物生长的水的体系)，比如金属加工流体。
在另一方面中，本发明提供一种在水基体系中抑制微生物生长的方法，所述方法包括向所述体系中加入有效量的如本文中所描述的组合物。
附图简述
图1是显示不含杀生物剂的本发明的氨基醇抗细菌的效果的图示。
图2是显示不含杀生物剂的本发明的氨基醇抗真菌的效果的图示。
图3是显示含比较的和本发明的氨基醇和三嗪杀生物剂的金属加工流体的细菌生长数据的图示。
图4是显示含比较的和本发明的氨基醇和三嗪杀生物剂的金属加工流体的真菌生长数据的图示。
图5是显示含比较的和本发明的氨基醇和苯并异噻唑啉酮杀生物剂的金属加工流体的细菌生长数据的图示。
图6是显示含比较的和本发明的氨基醇和苯并异噻唑啉酮杀生物剂的金属加工流体的真菌生长数据的图示。
发明详述
本发明提供包含杀生物剂和如下定义的式(I)氨基醇的杀生物组合物，和它们用于抑制水基体系中微生物生长的用途。本发明人发现，含至少5个碳原子的式(I)伯氨基醇，尽管自身不是杀生物性的，但是令人惊讶地增强在各种介质中使用的杀生物剂的性能。结果，本发明允许减少杀生物剂在各种应用中的使用，从而降低材料、运输和储存成本。
杀生物剂(biocidal agent)(本文中还称为“杀生物剂(biocide)”或“防腐剂)是杀死或抑制微生物如细菌、霉菌、粘菌、真菌、藻类等的生长的任何物质，包括甲醛基和非甲醛基杀生物剂。合适试剂的具体、非限制性实例包括：硫酸四(羟甲基)
Figure BPA00001254392500031
(tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate)(THPS)如来自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的AQUCAR THPS 75，三嗪类如1，3，5-三(2-羟乙基)-均-三嗪和三甲基-1，3，5-三嗪-1，3，5-三乙醇，一个实例是Troy公司的GROTAN；碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯，比如由Troy公司提供的POLYPHASE；1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，比如由陶氏化学公司销售的BIOBAN BIT；4，4-二甲基唑烷，一个实例是来自陶氏化学公司的BIOBAN CS-1135；7-乙基二环唑烷，由陶氏化学公司作为BIOBAN CS-1246销售；4-(2-硝基丁基)-吗啉和4，4’-(2-乙基-2-硝基三亚甲基)二吗啉的组合，由陶氏化学公司作为BIOBANP-1487销售；2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的组合，比如由罗门哈斯(Rohm & Haas)公司提供的KATHON品牌；2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇；辛基异噻唑啉酮；二氯-辛基异噻唑啉酮；二溴-辛基异噻唑啉酮；酚类如邻苯基苯酚和对氯-间甲酚和它们对应的钠和/或钾盐；吡啶硫酮钠(sodium pyrithione)；吡啶硫酮锌(zinc pyrithione)；正丁基苯并异噻唑啉酮；氯化1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮
Figure BPA00001254392500034
金刚烷；四氯二氰苯(chlorothalonil)；苯咪氨甲酯(carbendazim)；二碘甲基甲苯基砜；2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)；戊二醛；N，N’-亚甲基-双-吗啉；亚乙二氧基甲醇(例如Troyshield B7)；苯氧基乙醇(例如Comtram121)；四羟甲基甘脲(tetramethylol acetylenediurea)(例如Protectol TD)；二硫代氨基甲酸盐；2，6-二甲基-间二
Figure BPA00001254392500035
烷-4-醇乙酸酯(例如Bioban DXN)；二羟甲基-二甲基-乙内酰脲；三(羟甲基)硝基甲烷；二环
Figure BPA00001254392500036
唑烷(例如Nuospet95)；和它们的两种以上的混合物。在本发明中，因为在发达国家中的工业优选而优选非甲醛试剂，然而，本发明的一个优点是其可适用于多种杀生物剂。
特别优选的杀生物剂是三嗪类、取代
Figure BPA00001254392500041
唑烷类、苯并异噻唑啉酮、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、吡啶硫酮钠、辛基异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的组合、酚类、戊二醛、2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)、氯化1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮
Figure BPA00001254392500042
金刚烷、N，N’-亚甲基-双-吗啉、硫酸四(羟甲基)
Figure BPA00001254392500043
(THPS)如来自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的AQUCAR THPS 75，和它们的两种以上的混合物。
伯氨基醇化合物是式(I)的化合物：
Figure BPA00001254392500044
其中
R1和R3各自独立地为H、直链或支链烷基、烯基、炔基、环烷基或芳基(优选苯基)，或R1、R3和它们所连接的碳形成环烷基环，
R2和R4各自独立地为H、直链或支链烷基、环烷基、环烷基-烷基、芳基、芳基-烷基，或R2、R4和它们所连接的碳形成环烷基环，条件是R2和R4在一起含3个以上的碳原子；并且
R5不存在或为C1-C10脂族亚烷基(桥接烷基)、亚芳基(优选苯基)、-亚芳基-亚烷基-，或-亚烷基-亚芳基-(例如苄基、苯乙基等)；其中烷基、环烷基、亚烷基、芳基和亚芳基任选地被烷基或苯基取代。式(I)的化合物含至少5个碳原子。在一些实施方案中，化合物含至少6个碳原子。在更优选的实施方案中，化合物含不多于13个碳原子。氨基醇可以是两种以上式(I)化合物的混合物的形式。
优选的式I氨基醇包括式(II)化合物：
Figure BPA00001254392500051
其中R2和R4各自独立地为H，直链或支链烷基，环烷基，环烷基-烷基，芳基，芳基-烷基或R2，R4和它们所连接的碳形成环烷基环，并且R2和R4在一起含有总共至少3个碳原子。
优选的式(II)氨基醇包括式(II-1)化合物，其为其中R2和R4在一起含有至多11个碳原子的式(II)化合物。
优选的式(II)和式(II-1)氨基醇包括式(II-2)化合物，其为其中R2和R4各自独立为直链烷基的式(II)或(II-1)化合物。
优选的式(II)和式(II-1)氨基醇还包括式(II-3)化合物，其为其中R2和R4中的一个为H并且另一个为直链烷基的式(II)或(II-1)化合物。
优选的式(II)和式(II-1)氨基醇包括式(II-4)化合物，其为其中R2和R4与它们连接的碳一起形成环烷基环的式(II)或(II-1)化合物。
优选的式(II)和式(II-1)氨基醇包括式(II-5)化合物，其为其中R2和R4中的一个为CH3并且另一个为芳基，优选苯基的式(II)或(II-1)化合物。
优选的用于本发明中的伯氨基醇包括，但不限于：2-氨基-2-甲基-1-己醇，2-氨基-2-乙基-1-戊醇，2-氨基-2-甲基-1-庚醇，2-氨基-2-乙基-1-己醇，2-氨基-2-丙基-1-戊醇，2-氨基-2-甲基-1-辛醇，2-氨基-2-乙基-1-庚醇，2-氨基-2-丙基-1-己醇，2-氨基-2-甲基-1-壬醇，2-氨基-2-乙基-1-辛醇，2-氨基-2-丙基-1-庚醇，2-氨基-2-丁基-1-己醇，2-氨基-2-甲基-1-癸醇，2-氨基-2-乙基-1-壬醇，2-氨基-2-丙基-1-辛醇，2-氨基-2-丁基-1-庚醇，2-氨基-2-甲基-1-十一烷醇，2-氨基-2-乙基-1-癸醇，2-氨基-2-丙基-1-壬醇，2-氨基-2-丁基-1-辛醇，2-氨基-2-戊基-1-庚醇，2-氨基-2-甲基-1-十二烷醇，2-氨基-2-乙基-1-十一烷醇，2-氨基-2-丙基-1-癸醇，2-氨基-2-丁基-1-壬醇，2-氨基-2-戊基-1-辛醇，(1-氨基环戊基)甲醇，(1-氨基环己基)甲醇，(1-氨基环庚基)甲醇，(1-氨基环辛基)甲醇，(1-氨基环壬基)甲醇，(1-氨基环癸基)甲醇，(1-氨基环十一烷基)甲醇，(1-氨基环十二烷基)甲醇，2-氨基-2-苯基-1-乙醇，2-氨基-2-苯基-1-丙醇，2-氨基-2-苯基-1-丁醇，和它们的混合物。
特别优秀的氨基醇包括：2-氨基-2-甲基-1-己醇，2-氨基-2-乙基-1-戊醇，2-氨基-2-甲基-1-辛醇，2-氨基-2-乙基-1-庚醇，2-氨基-2-丙基-1-己醇，(1-氨基环己基)甲醇，(1-氨基环辛基)甲醇，2-氨基-2-苯基-1-丙醇，(1-氨基环戊基)甲醇，和它们的混合物。
氨基醇可以以酸式盐的形式使用。合适的盐包括但不限于：硼酸、乳酸、壬酸(pelargonic acid)、壬酸(nonanoic acid)、新癸酸、癸二酸、壬二酸、柠檬酸、苯甲酸、十一碳烯酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、油酸、妥尔油脂肪酸、亚乙基二胺四乙酸等物质。
杀生物组合物可以包括另外的添加剂，包括例如其它腐蚀抑制剂，比如2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、2-氨基-1-乙醇(MEA)、1-氨基-2-丙醇(MIPA)、二(2-羟丙基)胺(DIPA)、三(2-羟丙基)胺(TIPA)、二(2-羟乙基)胺(DEA)、三(2-羟乙基)胺(TEA)、2-(2-氨基乙氧基)乙醇(DGA)，3-氨基-4-辛醇，或它们的混合物。这些另外的添加剂中较不优选的是仲胺，因为这些在世界的不同部分被更严厉地管制。
如以上所指出的，氨基醇不是杀生物性的，即，它们不会显著抑制生物生长。也就是说，这些物质在典型的用量(例如，在稀释MWF中至多4000ppm)不会将微生物生长抑制到意在该目的的公认的杀生物剂的程度。
氨基醇化合物可以由本领域普通技术人员采用本领域众所周知的技术容易地制备。例如，这种化合物可以通过硝基烷烃与脂族或芳族醛或酮或更优选地与甲醛的反应，之后催化氢化而制备。
本发明的组合物以各种重量比含有氨基醇化合物和杀生物剂，所述重量比取决于例如所使用的具体杀生物剂和具体的水性介质。比率可以由本领域的普通技术人员容易地确定。作为一般的实例，氨基醇与杀生物剂的重量比通常为约0.25∶1以上，并且优选约500∶1以下。进一步优选的量在下面说明。
如以上所指出的，本发明的含杀生物剂的组合物可以用于抑制微生物在水基体系中的生长。本发明的组合物尤其适合的优选体系是金属加工流体(MWF)。所述组合物可以与包括可乳化油、合成的、半合成的、非合成的、乳液形成的和非乳液形成的流体的所有类型的MWF一起使用。典型地，MWF以浓缩的形式提供，并且在使用前用水稀释。本发明包括含杀生物组合物的金属加工流体浓缩物、其稀释的金属加工流体、用水预稀释的金属加工流体浓缩物以及向其中加入杀生物组合物的非浓缩金属加工流体。典型地，1重量份的MWF浓缩物用介于约10至约100份之间的水、更优选10至50份的水并且最优选用15至30份的水稀释。
含本发明的杀生物组合物的金属加工流体和浓缩物可以含可以是合成的或非合成的烃油。通常使用的合成的和非合成的油的实例包括，例如，矿物油、植物油、动物性油(animal-derived oil)和合成聚合物/共聚物。这种油的具体实例包括而不限于：严重氢化处理的环烷油和石蜡油、豆油和聚乙二醇嵌段共聚物。
可以包括在金属加工流体(无论合成的或非合成的)中的任选的其它本领域众所周知的添加剂包括，例如：着色剂；改变粘度的试剂；乳化剂(对于合成MWF通常是不需要的，因为这些是非乳液体系)；缓冲剂；增溶剂；抗氧化剂；防沫剂；表面活性剂和防雾剂以及极压添加剂。金属加工流体一般含有用于抑制腐蚀的试剂，比如有机酸的碱性和氨基醇盐(除了本发明的组合物以外)、磺酸盐、胺、酰胺和有机硼酸盐化合物。
作为更具体的实例，通常称为可乳化油和半合成品(semi-synthetics)的乳液形成金属加工流体浓缩物典型地包含以下类型的组分：低粘度烃油和合成润滑剂，比如聚亚烷基二醇；乳化剂，比如低分子量石油磺酸钠、链烷醇酰胺、胺-脂肪酸盐和非离子型表面活性剂如壬基苯酚乙氧基化物；腐蚀阻抑剂，比如中高分子量石油磺酸钠、链烷醇酰胺，和各种有机和无机酸包括壬酸、新癸酸、癸二酸、油酸、妥尔油酸、硼酸和许多其它酸的氨基醇盐；偶联剂，包括乙二醇醚以及高级醇和二醇。来自每一种类的实例包括丙二醇正丁基醚、己醇和己二醇；以及润滑剂和极压剂，包括脂肪酸酯(fatty ester)、磷酸酯、氯化脂肪酸和硫化脂肪酸。
作为另外的实例，通常称为合成或溶液合成流体的非乳液形成金属加工流体浓缩物典型地含有以下成分：润滑剂和极压剂，比如逆向可溶(inversely soluble)酯、磷酸酯、氯化脂肪酸和聚亚烷基二醇；有机和无机酸包括壬酸、新癸酸、壬二酸、十二烷酸、十二烷二酸、硼酸、乳酸和许多其它酸的胺盐。这些物质是腐蚀阻抑剂。
纯氨基醇化合物在MWF浓缩物(即稀释之前)中的浓度为优选至少约1重量％、更优选至少约2％，并且甚至更优选至少约3％。还优选所述浓度不大于约20％、更优选不大于约12％，并且甚至更优选不大于约8％。在其它实施方案中，所述浓度在约1-20％、更优选约2-12％，并且最优选约3-8％的范围内。
MWF浓缩物中杀生物剂的优选活性浓度范围根据所使用的杀生物剂而变化，但是可以由本领域的普通技术人员容易地确定。作为实例，该浓度为优选至少约0.01重量％并且不大于约5重量％。
举例来说，对于特定杀生物剂，1，3，5-三(2-羟乙基)-均-三嗪优选在活性范围0.76至3重量％、其中最优选范围1.1至3％内使用；碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯在范围0.2至0.6％、其中最优选范围0.3至0.6％内使用；1，2-苯并异噻唑啉酮在范围0.08至0.36％、其中最优选范围0.16至0.36％内使用；4，4-二甲基
Figure BPA00001254392500081
唑烷在范围0.78至3.1％、其中最优选范围1.2至3.1％内使用；7-乙基二环
Figure BPA00001254392500082
唑烷在范围1至4％、其中最优选范围1.5至4％内使用；4-(2-硝基丁基)-吗啉与4，4’-(2-乙基-2-硝基三亚甲基)二吗啉的组合在范围1至4％、其中最优选范围1.5至3％内使用；5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的组合在范围0.01至0.08％、其中最优选范围0.05％至0.08％内使用。
在最终的稀释的MWF中，纯氨基醇的使用范围优选介于约0.05％至1.0％之间，其中优选范围为0.1％至0.6％，并且最优选范围为0.15％至0.4％。杀生物剂优选在以下范围(基于稀释时的活性成分(active basis at dilution))内使用：1，3，5-三(2-羟乙基)-均-三嗪为0.04％至0.3％，其中优选范围为0.06％至0.15％、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯为0.01％至0.04％，其中优选范围为0.015％至0.03％、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮为0.004％至0.03％，其中优选范围为0.008％至0.02％、4，4-二甲基
Figure BPA00001254392500083
唑烷为0.04％至0.3％，其中优选范围为0.06％至0.2％、7-乙基二环
Figure BPA00001254392500084
唑烷为0.05％至0.3％，其中优选范围为0.075％至0.2％、4-(2-硝基丁基)-吗啉与4，4’-(2-乙基-2-硝基三亚甲基)二吗啉的组合为0.05％至0.3％，其中优选范围为0.075％至0.2％、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的组合为0.002％至0.005％，其中优选范围为0.0025％至0.004％。
尽管金属加工流体是其中使用本发明的抗生物组合物的优选体系，但是所述组合物还可用于含水或意在用水稀释的多种其它体系中。例如，所述组合物可以用在水性乳液如胶乳、水基油漆和涂料、填缝剂(caulk)和粘合剂、胶带粘接化合物、矿物泥浆、水冷系统、个人护理品、肥皂和洗涤剂、消毒剂、清洁剂、和消毒杀菌剂、杀虫剂产品、油田水和在油田应用中使用的水基流体，包括钻探泥浆、压裂液和水压测定液等中。
如在本说明书中所使用的，“烷基”包括含1-11个碳原子、更优选1-8个碳原子的直链和支链脂族基。优选的烷基包括而不限于：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十一烷基。
如在此所使用的，术语“烯基”是指具有一个或多个碳-碳双键、含2-8个碳原子、并且优选2-6个碳原子的不饱和直链或支链脂族基。优选的烯基包括而不限于：乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基。
如在此所使用的，术语“炔基”是指具有一个或多个碳-碳三键、含2-8个碳原子、并且优选2-6个碳原子的不饱和直链或支链脂族基。优选的炔基包括而不限于：乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基和己炔基。
“亚烷基”基团是位于另外两个化学基团之间并且起到连接它们的作用的如上定义的烷基。优选的亚烷基包括而不限于：亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。
如在此所使用的术语“环烷基”包括含3至12个碳、优选3至8个碳的饱和和部分不饱和的环烃基。优选的环烷基包括而不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基和环辛基。
“芳基”基团是包含1至3个芳环的C6-C 12芳族部分。优选地，芳基是C6-C10芳基。优选的芳基包括而不限于：苯基、萘基、蒽基和芴基。更优选的是苯基。
烷基、环烷基和芳基(以及它们的桥接衍生物亚烷基、亚环烷基和亚芳基)任选地被一个或多个另外的烷基(例如甲基、乙基、丁基)、苯基或这二者取代。当被取代时，将取代基中碳的个数计入化合物的5-13个碳中。
下面提供本发明的非限制性实施例。
实施例
实施例A：1-氨基环己基甲醇(AcyHM)的制备
向配置有磁力搅拌器、氮气覆盖、热电偶控制的加热套和加液漏斗的2-升3颈烧瓶中装入硝基环己烷(521g，4.04mol)。加入三乙胺催化剂(10.0mL)并且使用加热套将黄色混合物温热至55℃。通过加液漏斗，在90分钟的时间内滴加甲醛水溶液(37重量％，330mL，4.4mol)。反应非常温和地放热，在加入过程中温热至60℃。在将全部甲醛加入之后，将反应混合物保持在60℃另外2小时，倾倒入分液漏斗中并且允许冷却/相分离过夜。收集底部橙色的产物层(750.8g，含有溶解的水)，并且GC分析指示96.9％纯度和约1.7％硝基环己烷及1.4％三乙胺。将产物不经进一步纯化而使用。
1-硝基环己基甲醇至1-氨基环己基甲醇的催化氢化。向2-升帕尔(Parr)高压釜中装入甲醇(310mL)和阮内镍催化剂(R-3111，43.7g湿重)。将反应器密封，用氮气吹扫，接着用氢气吹扫，然后在500psi氢气压力下升高至65℃。在快速搅拌下，在保持65℃/500psi氢气的同时，将1-硝基环己基甲醇(4.04mol活性物，含有约105g水)在甲醇中的溶液(总计800mL溶液)在3小时内加入。当加入完成时，允许反应继续另外20分钟，接着冷却至室温。将高压釜排空，打开并且通过真空过滤分离粗制产物。在旋转蒸发仪上于50℃/29″真空将甲醇溶剂移除。粗制提取产物的收率为755.6g(仍含水)。将其通过装填有不锈钢筛网的分馏柱真空蒸馏，收集在85-86℃之间/15托沸腾的产物。GC分析指示对于水白色油状物的＞97％纯度。油状物静置缓慢结晶。得到最终收率88％(459g)的纯化产物。以下氨基醇也使用上述程序制备：
实施例B(AhexM)：从2-硝基己烷和3-硝基己烷的混合物制备2-氨基-2-甲基-1-己醇和2-氨基-2-乙基-1-戊醇的混合物(比率为约1比1)。
实施例C(AOctM)：从2-硝基辛烷，3-硝基辛烷和4-硝基辛烷的混合物制备2-氨基-2-甲基-1-辛醇，2-氨基-2-乙基-1-庚醇，和2-氨基-2-丙基-1-己醇的混合物(比率约1比2比2)
实施例D(ACyPM)：从硝基-环戊烷制备1-氨基环戊基甲醇
实施例E(ACyOM)：从硝基-环辛烷制备1-氨基环辛基甲醇
实施例F(APP)：从1-硝基-乙基苯制备2-氨基-2-苯基-1-丙醇
实施例G：在没有杀生物剂的情况下，本发明氨基醇在金属加工流体(MWF)中与2-氨基-2-甲基-1-丙醇(″AMP″)相比的评价。将下表1中的半合成MWF制剂用于此实施例。排除杀生物剂以示出本发明的氨基醇是非杀生物性的，最多是微弱抑制性的。
表1.
Figure BPA00001254392500111
用当地自来水(来自密歇根湖)将上述流体稀释至约5％浓度。稀释后的大致活性胺浓度为0.3％。根据ASTM E 2275，使用从所使用的MWF分离的混合的细菌/真菌接种体对流体进行每周微生物攻击(challenge)。每周采用连续稀释平皿计数法(serial dilution plate count method)测量细菌和真菌数，并且以每毫升菌落形成单位(CFU/ml)形式报告。CFU/ml越低则微生物控制越好，并且流体的预测使用寿命越长。在1x10E5CFU/mL(或更高)细菌和1x10E3CFU/mL(或更高)真菌，典型的衰退点(failure point)是连续两周。
图1和2的观察揭示了本发明的胺中没有一种比历史上使用的产品AMP具有更显著的抑制性。它们中没有一种被本领域中的实践人员认为是杀生物性的。
实施例H：在含有三嗪杀生物剂的情况下，氨基醇在MWF中与AMP相比的评价
用实施例胺(A，B，C，D，E，F)中的每一种制备相同的制剂(表1)，并且与对照(AMP)相比。将来自Arch Chemical的Triadine 3杀生物剂(78％活性三嗪)以1.5％加入流体浓缩物中。将流体浓缩物以约5％的比例在密歇根湖自来水中稀释；稀释后的活性氨基醇浓度为约0.3％，并且活性三嗪杀生物剂剂量为约0.058％。对这些流体进行相同的在之前实施例中描述的微生物攻击测试。细菌生长和真菌生长的结果描述于图3和4中。含有本发明化合物中的几种的流体抵抗细菌生长，但是特别抵抗真菌生长，比含有比较AMP的那些显著更长。
实施例I：在含有苯并异噻唑啉酮杀生物剂的情况下，本发明的氨基醇与AMP相比的评价
与BIOBANTM BIT 20组合，将表1中的基础制剂用于与AMP相比评价本发明的胺中的几种(实施例A，C，E，F)。BIOBANTM BIT 20由陶氏化学公司提供，并且含有20％活性苯并异噻唑啉酮(BIT)。BIT并不是已知作为MWF中的有效杀生物剂，但是由于其并非由甲醛制备并且在处理或使用过程中不释放甲醛而是适宜的。BIOBANTM BIT 20以1.8％加入到流体浓缩物中，从而在5％稀释提供约0.018％活性BIT。微生物测试的结果描述于图5和6中。相对于含有AMP(比较氨基醇)的流体，本发明化合物提供BIT对抗细菌和真菌的性能的显著改善。
本发明参照各种具体和优选的实施方案和技术进行了描述。然而，应当理解，在保持在本发明的精神和范围内的同时可以进行许多变化和修改。

Claims (23)

1.一种杀生物组合物，所述杀生物组合物包含：
杀生物剂；和
式(I)的伯氨基醇化合物：
Figure FPA00001254392400011
其中
R1和R3各自独立地为H、直链或支链烷基、烯基、炔基、环烷基或芳基，或R1、R3和它们所连接的碳形成环烷基环；
R2和R4各自独立地为H、直链或支链烷基、环烷基、环烷基-烷基、芳基、芳基-烷基，或R2、R4和它们所连接的碳形成环烷基环，条件是R2和R4在一起含3个以上的碳原子；并且
R5不存在或为C1-C10亚烷基、亚芳基、-亚芳基-亚烷基-，或-亚烷基-亚芳基-；
其中烷基、环烷基、亚烷基、芳基和亚芳基任选地被烷基或苯基取代。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述式(I)化合物包含不多于13个碳原子。
3.权利要求1-2所述的组合物，所述组合物还包含选自由下列各项组成的组中的一种或多种化合物：2-氨基-2-甲基-1-丙醇，2-氨基-1-乙醇，1-氨基-2-丙醇，双(2-羟丙基)胺，三(2-羟丙基)胺，双(2-羟乙基)胺，三(2-羟乙基)胺，2-(2-氨基乙氧基)乙醇，和3-氨基-4-辛醇。
4.权利要求1-3所述的组合物，其中所述杀生物剂是甲醛基的或非甲醛基的。
5.权利要求1-4所述的组合物，其中所述杀生物剂选自由下列各项组成的组：硫酸四(羟甲基)
Figure FPA00001254392400012
(THPS)、1，3，5-三(2-羟乙基)-均-三嗪、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、4，4-二甲基
Figure FPA00001254392400013
唑烷、7-乙基二环
Figure FPA00001254392400014
唑烷、4-(2-硝基丁基)-吗啉和4，4’-(2-乙基-2-硝基三亚甲基)二吗啉的组合、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的组合、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇、辛基异噻唑啉酮、二氯-辛基异噻唑啉酮、二溴-辛基异噻唑啉酮、酚类如邻苯基苯酚和对氯-间甲酚和它们对应的钠和/或钾盐、吡啶硫酮钠、吡啶硫酮锌、正丁基苯并异噻唑啉酮、氯化1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮
Figure FPA00001254392400021
金刚烷、四氯二氰苯、苯咪氨甲酯、二碘甲基甲苯基砜、三甲基-1，3，5-三嗪-1，3，5-三乙醇、2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺、戊二醛、N，N’-亚甲基-双-吗啉、亚乙二氧基甲醇、苯氧基乙醇、四羟甲基甘脲、二硫代氨基甲酸盐、2，6-二甲基-间二
Figure FPA00001254392400022
烷-4-醇乙酸酯、二羟甲基-二甲基-乙内酰脲、三(羟甲基)硝基甲烷、二环
Figure FPA00001254392400023
唑烷和它们的两种以上的混合物。
6.权利要求1-5所述的组合物，其中所述杀生物剂选自由下列各项组成的组：硫酸四(羟甲基)
Figure FPA00001254392400024
(THPS)、1，3，5-三(2-羟乙基)-均-三嗪、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、4，4-二甲基
Figure FPA00001254392400025
唑烷和7-乙基二环
Figure FPA00001254392400026
唑烷、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、吡啶硫酮钠、辛基异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的组合、酚类、戊二醛、2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)、氯化1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮
Figure FPA00001254392400027
金刚烷、N，N’-亚甲基-双-吗啉和它们的两种以上的混合物。
7.权利要求1-6所述的组合物，其中R5不存在。
8.权利要求1-7所述的组合物，其中所述氨基醇化合物具有式(II)：
Figure FPA00001254392400028
9.权利要求8所述的组合物，其中R2和R4在一起含有至多11个碳原子。
10.权利要求8-9所述的组合物，其中R2和R4各自独立地为直链烷基。
11.权利要求8-9所述的组合物，其中R2和R4中的一个为H并且另一个为直链烷基。
12.权利要求8-9所述的组合物，其中R2和R4与它们连接的碳一起形成环烷基环。
13.权利要求8-9所述的组合物，其中R2和R4中的一个为CH3并且另一个为芳基。
14.权利要求1-13所述的组合物，其中所述氨基醇化合物选自下列各项组成的组：2-氨基-2-甲基-1-己醇，2-氨基-2-乙基-1-戊醇，2-氨基-2-甲基-1-庚醇，2-氨基-2-乙基-1-己醇，2-氨基-2-丙基-1-戊醇，2-氨基-2-甲基-1-辛醇，2-氨基-2-乙基-1-庚醇，2-氨基-2-丙基-1-己醇，2-氨基-2-甲基-1-壬醇，2-氨基-2-乙基-1-辛醇，2-氨基-2-丙基-1-庚醇，2-氨基-2-丁基-1-己醇，2-氨基-2-甲基-1-癸醇，2-氨基-2-乙基-1-壬醇，2-氨基-2-丙基-1-辛醇，2-氨基-2-丁基-1-庚醇，2-氨基-2-甲基-1-十一烷醇，2-氨基-2-乙基-1-癸醇，2-氨基-2-丙基-1-壬醇，2-氨基-2-丁基-1-辛醇，2-氨基-2-戊基-1-庚醇，2-氨基-2-甲基-1-十二烷醇，2-氨基-2-乙基-1-十一烷醇，2-氨基-2-丙基-1-癸醇，2-氨基-2-丁基-1-壬醇，2-氨基-2-戊基-1-辛醇，(1-氨基环戊基)甲醇，(1-氨基环己基)甲醇，(1-氨基环庚基)甲醇，(1-氨基环辛基)甲醇，(1-氨基环壬基)甲醇，(1-氨基环癸基)甲醇，(1-氨基环十一烷基)甲醇，(1-氨基环十二烷基)甲醇，2-氨基-2-苯基-1-乙醇，2-氨基-2-苯基-1-丙醇，2-氨基-2-苯基-1-丁醇，和它们的混合物。
15.权利要求1-14所述的组合物，其中所述氨基醇为2-氨基-2-甲基-1-己醇，2-氨基-2-乙基-1-戊醇，2-氨基-2-甲基-1-辛醇，2-氨基-2-乙基-1-庚醇，2-氨基-2-丙基-1-己醇，(1-氨基环己基)甲醇，(1-氨基环辛基)甲醇，2-氨基-2-苯基-1-丙醇，(1-氨基环戊基)甲醇，和它们的混合物。
16.一种在水基体系中抑制微生物生长的方法，所述方法包括向所述体系中加入有效量的根据权利要求1至15中的任一项所述的杀生物组合物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述水基体系是金属加工流体。
18.一种金属加工流体浓缩物，所述金属加工流体浓缩物包含根据权利要求1至15中的任一项所述的杀生物组合物。
19.一种金属加工流体，所述金属加工流体包含根据权利要求1至15中的任一项所述的杀生物组合物。
20.一种包含水和金属加工浓缩物的金属加工流体，其中所述金属加工浓缩物包含根据权利要求1至15中的任一项所述的杀生物组合物。
21.一种组合物，在所述组合物中微生物的生长被抑制，所述组合物包含：水基体系；和根据权利要求1至15中的任一项所述的杀生物组合物。
22.根据权利要求21所述的组合物，其中所述水基体系是胶乳、水基油漆、水基涂料、填缝剂、粘合剂、胶带粘接化合物、矿物泥浆、水冷系统、个人护理品、肥皂和洗涤剂、消毒剂、清洁剂、消毒杀菌剂、杀虫剂产品、油田水、和在油田应用中使用的水基流体如钻探泥浆、压裂液和水压测定液。
23.根据权利要求21所述的组合物，其中所述水基体系是金属加工流体。
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