本发明属于杀菌剂类。 合成4-异噻唑啉-3-酮(Ⅰ),若按照文献方法〔1〕,其3,3′-二硫代二丙酰胺(Ⅱ)与氯气反应的克分子比为1∶3.5,收率为75%。其中间体(Ⅱ)的合成方法按照专利U·S·3,769,319(1973)是采用毒性较大的硫化氢气体参加反应,收率为72%。反应式为:
本发明的目的是改进工艺路线,提高收率,降低成本,降低毒性,便于工业化生产和推广应用。
用本发明方法在合成(Ⅰ)时,是采用(Ⅱ)与氯气反应,其克分子比为1∶3.05,所使用溶剂采取分段回收循环使用的办法,而且在合成(Ⅱ)时是采用丙烯酰胺与多硫化钠反应,其路线为:
(Ⅰ)的合成因克分子比改为1∶3.05后,收率提高到83%,溶剂可循环使用,其溶剂回收率为90%以上,不影响产品收率和含量,为工业化生产提供了条件,並大大降低成本。合成(Ⅱ)不必使用硫化氢有毒气体,便于生产,且原料价廉易得。而且,(Ⅰ)具有抗真菌、细菌活性,可用于工业上做为工业杀菌防霉剂,如用于电泳漆、机床冷却液、感光胶片、光学仪器、浆糊、循环水及油漆等方面使用。
实例1
3,3′-二硫代二丙酰胺的制备
称取62.4克(0.26克分子)含9个结晶水的硫化钠和20.8克(0.65克分子)的硫,装入烧杯搅拌加热至沸,此时生成的红棕色透明液为多硫化钠溶液,放冷备用。
在500毫升四口瓶中,加入35.5克(0.5克分子)丙烯酰胺(也可用工业生产的丙烯酰胺水溶液),42克(0.5克分子)碳酸氢钠和320毫升水,充分搅拌,冰水冷却慢慢滴加上面制备的多硫化钠溶液,继续搅拌5小时,过滤所得固体即为多硫物,趁湿进行下步处理。
将所得多硫物用约300毫升1克分子浓度的亚硫酸钠水溶液处理,过滤干燥即得3,3′-二硫代二丙酰胺44.5克。熔点176-180℃,含量97%,纯收率83%。
(产品含量经高压液相色谱分析)
粗品经乙醇/水重结晶。熔点176-178℃
元素分析:分析值S% 30.42 N% 13.36
30.47 13.56
计算值 30.77 13.46
光谱(丙酮溶液)νS-S510cm-1νC-S658cm-1
实例2
4-异噻唑啉-3-酮(即多霉净)的制备
于500毫升四口瓶中加入含量为94%的(Ⅱ)44.1克(0.2克分子)和200毫升干燥的乙酸乙酯,热至40℃左右,通入氯气,反应温度保持在45-50℃,反应后期氯化氢气体迅速放出,反应完全后,形成均匀的奶油色悬浮液,共通入氯气43.2克(0.61克分子)、冷至室温,过滤。再将固体悬浮在150毫升乙酸乙酯中,冷却下用20%氢氧化钠水溶液中和至水相PH值约为4.5,分出有机层,干燥,脱溶剂即得产品,重34.1克含量98.3%(经高压液相色谱、薄层扫描或气相色谱法分析均可),收率83%,石油醚重结晶得白色针状晶体,熔点72.5-73℃
元素分析:分析值 S% 31.39 N% 13.66
31.56 13.86
计算值 31.68 13.86
实例3
溶剂乙酸乙酯的回收循环使用方法
将通氯气一步过滤后所得的含酸性气体的乙酸乙酯重蒸,再用于通氯气一步。最后产品脱溶剂所得的乙酸乙酯直接用于碱处理一步。
实例4
多霉净对各种工业霉菌、细菌地生物活性
采用含霉介质法测定“多霉净”对各种常见工业霉菌的相对抑制百分率;采用“比浊法”测定多霉净对各种常见工业细菌的最低有效浓度结果列于表一、表二。
表一“多霉净”对各种工业霉菌相对抑制百分率
霉菌名称 250 100 50(PPM)
黑曲霉 100 87.5 85.0
桔青霉 100 88.3 86.6
木霉 100 81.6 55.0
球毛壳霉 100 85.0 68.0
腊叶芽枝霉 100 81.0 74.8
拟青霉 100 100 80.5
表二“多霉净”对各种工业细菌最低抑菌浓度
细霉名称 最低抑菌浓度 PPM
巨大芽孢杆菌 6.25
枯草杆菌 6.25
大肠杆菌 50
光假单孢菌 6.25
金黄色葡萄球菌 25
实例5
“多霉净”对丙烯酸乳胶漆防霉效力
将铝板(5×5cm)用溶剂擦洗干净,上部涂抹含有一定浓度防霉剂的丙烯酸乳胶漆,漆膜干后,平放在含有PDA培养基的培养器内,用喷霉器均样板上均匀喷洒工业霉菌孢子悬浮液,然后盖上皿盖放在保湿筒内,相对湿度95%以上,温度保持在26℃的恒温箱内,一个月后调查样板生霉程度,结果见表三。
分级标准
0级 不长霉
Ⅰ级 局部零星小霉点
Ⅱ级 霉点面积不超过1/4
Ⅲ级 霉点面积占整个面积1/2左右
Ⅳ级 整个表面布满霉斑
表三 多霉净对丙烯酸乳胶漆防霉效力
药剂名称 浓度
0.2% 0.1% 0.05%
多霉净 0 0 Ⅰ
N-54-D 0 Ⅰ Ⅱ
对照 Ⅳ Ⅳ Ⅳ(级)
实例6
“多霉净”防止丙烯酸乳胶漆腐败效力
配制含有一定浓度防霉剂的丙烯酸乳胶漆,以不加药做对照。漆内添加1%的引起乳胶漆腐败的各种细菌混合液。放在37℃恒温箱内并保持相对湿度95%以上。一个月后用细菌活菌数平板计数法,计数每处理每克乳胶漆含有的活菌数。结果见表四
表四 “多霉净”防止丙烯酸乳胶漆腐败效果
药剂名称 浓度 每克乳胶漆的活菌数
多霉净 0.1% 3×104
N-54-D 0.1% 5.5×104
对照 - 7.8×104
注:(1)N-54-D为美国大祥美华有限公司提供的防霉剂。化学名称:四氯间苯二腈 商品名:Nopcocide-N-54-D.
(2)所用菌种分别为表一、表二所列菌种。
参考文献
〔1〕S·N·Lewis et al J·Heter Chem 1971 8(4)P571-80.