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Bronopol, noto anche come bromonitrolo, è chimicamente noto come2-bromo-2-nitro 1,3 propandiolo. Il più comune è la polvere di bronopol, "broopol" è il suo nome comune, noto anche come "pilebo" e "alcol di cotone misto". È una polvere cristallina da bianca a giallo chiaro e marrone giallastro a temperatura ambiente. È inodore e insapore. È facile da sciogliere in acqua, etanolo e glicole propilenico, ma difficile da sciogliere in cloroformio, acetone, benzene, ecc. Si decompone lentamente in soluzione acquosa alcalina e corrode alcuni metalli, come l'alluminio. Bropol è tossico e irritante per gli occhi, la pelle e le mucose. Può causare anomalie congenite. Viene utilizzato in grandi quantità ed è dannoso per l'ambiente. Viene utilizzato principalmente come conservante e battericida nei cosmetici, che possono controllare efficacemente una varietà di batteri patogeni delle piante.
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Formula chimica |
C3H6BrNO4 |
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Messa esatta |
199 |
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Peso Molecolare |
200 |
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m/z |
199 (100.0%), 201 (97.3%), 200 (3.2%), 202 (3.2%) |
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Analisi elementare |
C, 18.02; H, 3,02; Fratello 39,95; N, 7:00; Oh, 32.00 |
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Bromonolo (nome chimico:2-bromo-2-nitro 1,3 propandiolo, nome inglese Bronopol, numero CAS 52-51-7) è un composto nitroalcolico bromurato ad ampio spettro ed altamente efficiente. Con la sua struttura chimica unica e le sue proprietà antibatteriche, ha mostrato un ampio valore applicativo in vari campi come l'agricoltura, l'industria, la chimica quotidiana, la medicina e la protezione ambientale.
Viene utilizzato principalmente in agricoltura per prevenire e controllare le malattie batteriche delle piante e il suo meccanismo d'azione raggiunge un'efficace sterilizzazione distruggendo la struttura delle membrane cellulari batteriche e inibendo l'attività della deidrogenasi. Le applicazioni tipiche includono:
1. Trattamento dei semi di cotone
Immergere i semi a una concentrazione di 800-1000 mg/l può ridurre significativamente l'incidenza della malattia del braccio nero e della peronospora batterica delle foglie causata dall'agente patogeno del cotone. I dati sperimentali mostrano che la sua efficacia raggiunge il 93,2%, che è significativamente superiore ai farmaci tradizionali come il carbendazim (efficacia 53,9%) e l'amoxicillina (efficacia 87,3%). L'agente per il trattamento dei semi di bromonitrolo sviluppato da Boots, in Germania, utilizza 10 kg di pesticida per tonnellata di semi per ottenere una protezione completa del periodo di crescita.
2. Prevenzione e controllo della malattia del bakanae del riso
Ossidando i gruppi tiolici negli enzimi batterici e inibendo l'attività della deidrogenasi, la riproduzione dei batteri patogeni può essere efficacemente bloccata. Nel processo di ammollo, l'effetto di controllo aumenta gradualmente con il prolungamento del tempo dopo essere stato trattato ad una concentrazione di 1000 mg/l per 72 ore e si stabilizza dopo 96 ore, con un effetto di controllo superiore al 95%.
3. Protezione ad ampio spettro delle colture
Presenta forti effetti inibitori sulle malattie batteriche Gram negative come la malattia dell'ulcera del pomodoro e la malattia delle macchie fogliari batteriche del cetriolo. La sua bassa concentrazione (25 ppm) può inibire la crescita della maggior parte dei batteri e non presenta fitotossicità per le colture, soddisfacendo così le esigenze dello sviluppo dell'agricoltura verde.
Nel riciclaggio industriale dell'acqua, nella produzione della carta, nei rivestimenti e in altri scenari, l'efficienza sinergica si ottiene attraverso la tecnologia di compounding, che diventa la materia prima fondamentale per l'anti-corrosione e la sterilizzazione industriale:
1. Sistema di circolazione dell'acqua di raffreddamento
Dopo la combinazione con composti di Carcassone e Guanidina, la quantità aggiunta può essere ridotta del 30% -50%, espandendo allo stesso tempo lo spettro antibatterico al genere Pseudomonas altamente resistente. Il caso applicativo di una determinata impresa petrolchimica mostra che lo schema di compounding riduce la conta batterica totale del sistema al di sotto di 10 CFU/mL ed estende il ciclo operativo di 2 volte.
2. Pasta di carta anti-corrosione
In risposta all'ambiente corrosivo causato dalla decomposizione dei solfuri nella pasta, la crescita dei batteri che riducono i solfati viene inibita per ridurre la velocità di corrosione delle apparecchiature. Gli esperimenti hanno dimostrato che un trattamento con una concentrazione dello 0,1% può prolungare la durata di conservazione della pasta da 7 giorni a 30 giorni senza alterare le proprietà fisiche della carta.
3. Rivestimenti e adesivi
L'aggiunta dello 0,05% -0,1% di bromonitrolo alle vernici al lattice e agli adesivi a base d'acqua può prevenire efficacemente la crescita di muffe durante lo stoccaggio.
È composto da IPBC (iodopropinil butil carbammato) e ha un tasso di inibizione del 99,9% contro Aspergillus niger e Aspergillus flavus, soddisfacendo lo standard di sicurezza dei giocattoli EN71-9.
3. Fluido per la lavorazione dei metalli
Per affrontare il problema della diminuzione del pH causata dalla crescita batterica nei fluidi di taglio e tempra, la conta batterica totale (<10 ³ CFU/mL) is controlled to maintain the service life of the machining fluid. An application from a certain automotive parts company shows that after using bromonitrol, the cutting fluid replacement cycle has been extended from 2 weeks to 8 weeks, reducing costs by 65%.
Nel campo dell'industria chimica quotidiana: il “custode della sicurezza” di cosmetici e detergenti
Con bassa irritazione e alta compatibilità,2-bromo-2-nitro 1,3 propandioloè diventata la soluzione preferita per i sistemi anti-corrosione nei prodotti chimici di uso quotidiano
1. Cosmetici anti-corrosione
Lo 0,01% -0,02% di alcol bromo aggiunto a shampoo, crema per il viso e gel doccia può inibire i comuni batteri contaminanti come Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Dopo essere stato combinato con esteri di nipagina, il suo tasso di inibizione contro la muffa è aumentato al 98% e ha superato la certificazione EUH208 del regolamento CLP dell'UE, rendendolo adatto ai prodotti per la cura della pelle dei bambini. Un certo marchio internazionale di gel doccia per bambini utilizza un sistema complesso IPBC di bromonitrolo, che è stato confermato non avere allergenicità attraverso patch test sull'uomo.
2. Miglioramento dell'efficienza del detergente
Nel detersivo per bucato e nel detersivo per piatti, la sterilizzazione rapida si ottiene interrompendo la permeabilità delle membrane cellulari batteriche. Dopo il trattamento con una concentrazione dello 0,05%, il tasso di uccisione della Candida albicans ha raggiunto il 99,99% e la compatibilità con i tensioattivi (LAS, AES) è rimasta stabile senza compromettere il potere pulente.
3. Lavorazione del tessuto
Utilizzato per il post-trattamento di tessuti funzionali come abbigliamento sportivo e biancheria intima, può conferire ai tessuti proprietà antibatteriche di lunga durata. Dopo 50 lavaggi, il tasso antibatterico contro lo Staphylococcus aureus è rimasto superiore al 95%, rispettando lo standard GB/T 20944.3-2007.
Settore medico: "applicazione transfrontaliera" dalla disinfezione esterna all'anticorrosivo orale
L'applicazione in campo farmaceutico continua ad espandersi, formando una soluzione completa dalla disinfezione della pelle alla conservazione della formulazione:
1. Fungicida esterno
La soluzione di bromonitrolo allo 0,1% -0,5% può essere utilizzata per la disinfezione di ferite cutanee e ferite da ustione, con un tasso di sterilizzazione due volte più veloce dello iodio e senza irritazione. I dati clinici di un ospedale terziario mostrano che il suo utilizzo per trattare le ferite da ustione di secondo grado riduce il tasso di infezione dal 12% al 3%.
2. Conservanti orali
L'aggiunta di bromonitrolo allo 0,005% -0,01% ai liquidi orali e agli sciroppi può prevenire la contaminazione microbica. Raggiunge effetti antibatterici di lunga durata interrompendo la sintesi dell’RNA batterico senza compromettere la stabilità del farmaco.
Dopo aver utilizzato il sistema di conservazione del bromonitrolo, la durata di conservazione di un certo sciroppo freddo è stata estesa da 12 mesi a 24 mesi.
3. Sviluppo di farmaci specializzati
È combinato con clorexidina gluconato per produrre gel topico per mastite, con MIC (concentrazione minima inibente) di 0,5 μ g/ml per Staphylococcus aureus e tasso di guarigione clinica dell'89%. Inoltre, può essere utilizzato anche come conservante per i preparati per il trattamento della gastrite per garantire la stabilità dell'efficacia del farmaco nell'ambiente acido gastrico.
Settore della tutela ambientale: "Soluzioni verdi" per la deodorizzazione e il trattamento delle acque
L’applicazione nel campo della tutela ambientale riflette la sua valenza estesa dalla sterilizzazione alla governance ambientale:
1. Deodorante per WC
Un deodorante con lo 0,05% di bromonitrolo come nucleo può uccidere contemporaneamente i microrganismi che producono odori come l'Escherichia coli e i batteri dell'ammoniaca e decomporre i gas odorosi come l'ammoniaca e l'idrogeno solforato. Un caso di studio su un bagno pubblico ha dimostrato che, dopo l'uso, la concentrazione di ammoniaca è diminuita da 15 ppm a meno di 2 ppm e il tasso di reclamo relativo all'odore è diminuito del 90%.
2. Deodorizzazione dello smaltimento dei rifiuti
Nel trattamento del percolato proveniente dalle discariche, l'attività dei batteri produttori di metano viene inibita per ridurre la generazione di idrogeno solforato. Gli esperimenti hanno dimostrato che un trattamento con una concentrazione dello 0,1% può ridurre il COD (domanda chimica di ossigeno) del percolato del 35%, eliminando oltre il 90% dei gas odorosi.
3. Trattamento delle acque di reiniezione del giacimento petrolifero
In risposta al problema della corrosione causato dai batteri solfato riduttori (SRB) nell’acqua di reiniezione dei giacimenti petroliferi, è stata formata una pellicola protettiva per bloccare il metabolismo batterico, riducendo la velocità di corrosione da 0,5 mm/a 0,02 mm/a. Una certa applicazione in un giacimento petrolifero mostra che, dopo l'uso, la durata delle apparecchiature di iniezione dell'acqua viene prolungata di tre volte.
Bropol può essere ottenuto da nitrometano e formaldeide mediante alcossilazione e bromurazione in condizioni alcaline. L'equazione di reazione è la seguente:
CH3NO2 + 2HCHO →HOCH2C(NO2)HCH2OH
HOCH2C(NO2)HCH2OH+NaOH→[HOCH2C(=NO2)CH2OH]Na+H2O
[HOCH2C(=NO2)CH2OH]Na + Fra2→HOCH2C(Br)(NO2)CH2OH+NaBr
Esistono due processi operativi:
(1) Nitrometano, formaldeide al 30%, cloruro di calcio e idrossido di sodio vengono aggiunti al dispositivo di reazione in un rapporto molare di 1:2:2:2, agitati, e la soluzione di bromo e dicloroetano viene aggiunta goccia a goccia al di sotto di 0 gradi. Dopo l'aggiunta in 1H, la quantità di bromo era uguale a quella del nitrometano. Lo strato di dicloroetano viene separato e il dicloroetano viene evaporato. Ottenere un solido bianco (prodotto grezzo). Lo strato acquoso del reagente è stato estratto con etere e l'etere nell'estratto etereo è stato evaporato ottenendo una parte del prodotto grezzo. I prodotti grezzi furono combinati e ricristallizzati con etere per ottenere un prodotto puro.
(2) Innanzitutto viene preparato il 2-nitro-1,3-propandiolo. Il rapporto molare tra nitrometano e soluzione di formaldeide al 30% è 1:2. Quindi, viene aggiunto carbonato di potassio al 2% al dispositivo di reazione a riflusso, riscaldato e fatto rifluire per 1 ora, raffreddato e cristallizzato. 2-il nitro-1,3-propandiolo è stato ottenuto mediante estrazione con etere, essiccazione ed evaporazione dell'etere. Quindi scioglierlo in metanolo, aggiungere il 20% di metossido di sodio D in metanolo e mescolare a 20 gradi C per far precipitare il 2-nitro-1,3-propandiolo sodico. Il sale sodico è stato filtrato e sospeso in etere anidro per la bromurazione: il bromo è stato aggiunto goccia a goccia alla sospensione eterea di sodio2-bromo-2-nitro 1,3 propandiolosotto 0 gradi e poi agitato per 10 minuti. Filtrare ed evaporare l'etere per ottenere il bropol.
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