[发明专利]卤化酰胺杀生物化合物和用于处理接近中性至高PH的水体系的方法

说明书

相关申请的交叉援引 

本申请要求2009年5月18日递交的美国临时申请系列号61/179,157的权益，其通过援引以其全部内容在此加入。 

发明领域

本发明涉及杀生物化合物和用于控制pH为5以上的水体系中的微生物的方法。 

发明背景 

水体系向藻类，细菌，病毒，真菌，和其他病原体提供富饶的繁殖场所。微生物污染可产生各种问题，包括美学不悦如粘性绿水，严重健康危险如真菌，细菌，或病毒感染，和设备的堵塞或腐蚀。 

对微生物污染敏感的水体系的生物淤积典型地通过使用杀生物剂而控制。例如，2，2-二溴-3-次氨基丙酰胺(″DBNPA″)是一种特别理想的市售杀生物剂，因为它是一种对广谱微生物具有效力的快速作用的低成本材料。 

但是，已知水体系中的各种物理和/或化学条件可导致杀生物剂的过早失活，因此使得杀生物剂在已实现所需微生物控制之前基本上变得失效。例如，尽管DBNPA在酸性条件下稳定，它在中性至碱性溶液中经历快速水解降解。其消失速率在从pH 6，基本上中性，变化至pH 8.9，稍微碱性时增加约450倍。参见，Exner等，J.Agr.Food.Chem.，1973，21(5)，838-842(″Exner″)。在pH 8，DBNPA的半衰期是2小时。(Exner，表1)。在pH 11.3，其半衰期是仅25sec，基本上瞬时降解。(Exner，第839页，左栏)。因此，DBNPA不是一种用于非酸性水体系的有吸引力的杀生物剂。 

提供快速作用的，持续久的，并且在经受水体系中的失活条件，如增 加的pH时稳定的用于处理水体系的杀生物剂，将是本领域的一个显著进步。 

发明概述 

一方面，本发明提供了一种用于控制pH为5以上的水体系中的微生物的方法。所述方法包括将水体系用有效量的式I化合物处理： 

其中X，R和R¹如本文所定义。 

另一方面，本发明提供杀生物化合物。该化合物是式(II)的化合物： 

其中X和R²如本文所定义。 

附图简述 

图1说明本发明化合物在丙烯酸聚合物乳液中的杀生物活性。 

图2比较了本发明化合物相比于商业化合物在丙烯酸聚合物乳液中的杀生物活性。 

图3和4说明本发明化合物在高岭土中的杀生物活性。 

图5说明本发明化合物在碳酸钙淤浆中的杀生物活性。 

图6和7比较了本发明化合物相比于商业化合物在碳酸钙淤浆中的杀生物活性。 

发明详述 

如上所述，本发明一方面涉及用于控制pH为5以上的水体系中的微生物的方法。所述方法包括将这种水体系用有效量的式(I)化合物处理。本 发明人已经意外发现，式(I)化合物相比于包括商业化合物DBNPA在内的其他的杀生物剂更耐受在接近中性-至-碱性pH下的水解。例如，以下实施例说明，在pH 6.9(和30℃的温度)，2，2-二溴丙二酰胺(DBMAL)，即本发明的一种示例性化合物，明显比DBNPA(一种对比杀生物剂)更稳定。在96小时内没有捡出DBMAL损失，而84％的DBNPA在该相同时间范围内在相同条件下损失。 

式(I)化合物具有以下化学结构： 

其中X是卤素；并且R和R¹分别是羟烷基和氰基基团(-C≡N)，或R和R¹分别是氢和下式的酰氨基基团： 

优选地，式I化合物中的X是溴，氯，或碘，更优选它是溴。 

优选的式(I)化合物是2，2-二溴-2-氰基-N-(3-羟丙基)乙酰胺。 

进一步优选的式(I)化合物是2，2-二溴丙二酰胺。术语″2，2-二溴丙二酰胺″是指下式的化合物： 

式(I)化合物可由本领域熟练技术人员使用熟知的文献技术制备。