十四烷基三丁基氯化辚(TTPC)

[结构式]

[物化性质]纯品为白色结晶，易吸潮。易溶于水、乙醇，几乎不溶于苯、乙醚。耐热，耐光，耐强酸和强碱。具有优良的表面活性和杀菌消毒性能。作为杀菌灭藻剂使用的季辚盐系列产品，一般为一定固含量的水溶液。

[制备方法]在装有机械搅拌、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，通入氮气作为保护气，在四口烧瓶中先加入一定量的1-氯代正十四烷和溶剂，然后在一定温，度和搅拌条件下，利用恒压滴液漏斗滴加三丁基膦，控制一定的滴加速度，滴加完毕以后，保持一定反应温度反应一段时间。停止加热、搅拌，冷却出料，得粗产物。将粗产物进行减压过滤，滤去溶剂，再将所得产物用正已烷进行萃取，分离后放入真空干燥箱中干燥，制得十四烷基三丁基氯化辚。

以正十四醇、吡啶、氯化亚砜为原料，用常规的氯代烷制备方法可制得氯代十四烷，收率为71.3%。在装有搅拌和温度计的250mL三口瓶中加入51.2g 1-氯代十四烷和40.5g三丁基膦，在氮气保护、150℃条件下反应48h得到十四烷基三丁基氯化辚。将产物溶于100mL水中，用100mL正已烷萃取3次，在真空干燥箱中干燥，得产品85.2g，以三丁基膦计，收率为98%。

[技术指标]企业标准

[应用]十四烷基三丁基氯化辚是20世纪80年代后期由汽巴嘉基公司推出的季镂盐杀菌剂，商品名称为B-350。石油化工科学研究院研制了类似产品RP-71。季辚盐类杀菌灭藻剂的出现主要是针对解决季铵盐型杀菌剂存在的毒性、起泡、抗药性等问题。季铵盐和季辚盐的结构因素类似，但季辚盐对微生物的杀灭性能明显优于季铵盐，十四烷基三丁基氯化辚常与快速渗透剂联合适用，使本产品能够快速渗人黏泥的多糖层，破坏细胞内蛋白质的结构，减少细胞呼吸作用必需的还原酶，最终破坏整个细胞，从而起到杀灭微生物和剥离黏泥的作用。目前季辚盐的制备尚有如下不足:原料受限、原料和成品的制备条件苛刻(常在氮气保护下进行反应)，例如叔膦的制备常用格氏试剂法(需绝对无水)，而季辚化反应时为了避免叔膦的氧化，因此反应也常常在氮气保护下进行，所以季辚盐产品的成本往往较高。

(1)用于水处理杀菌灭藻

十四烷基三丁基氯化辚具有高效、广谱、低剂量、低发泡性、强表面活性、强黏泥剥离和清洗效果、宽广的pH值适用范围以及化学性能稳定等优点，因此广泛用来作为工业循环水系统的杀菌灭藻剂、黏泥剥离剂。十四烷基三丁基氯化辚与冷却水系统杀菌剂的配伍性好，几乎不耗余氯； pH (2～12) 的变化对杀菌活性无影响。表7-30是几种药剂对链球菌的最小抑菌浓度(MIC)， 表7-31和表7-32是本品的最小杀死浓度(MKC)及本品对几种细菌的MIC。

表7-30 几种药剂对链球菌的MIC

表7-31 几种药剂对链球菌的最小杀死浓度MKC

表7-32 本产品对几种细菌的MIC

十四烷基三丁基氯化锈用于循环冷却水系统灭藻，试验效果如表7-33～表7-35所列。

表7-33 对微孢藻MIC的测定

表7-34 对颤藻MIC的测定

表7-35 几种 药剂对鼓藻MIC的测定

十四烷基三丁基氯化辚也是循环冷却水系统优良的黏泥剥离剂。使用RP-71和B-350实验结果表明：系统实验前，塔柱壁水下部分有藻类和絮状黏泥，挂片器管内壁布满了藻层，向该系统投加30mg/L浓度的产品后，凉水塔水面上出现了一层2～5mm厚的白色泡沫，2h厚管内壁上藻层有部分脱落，1d 后薄藻层被洗掉，厚藻层仍绿，6d后，厚藻层变白死亡，塔柱水下部分的藻类和黏泥剥离干净。就清洗性而言，由于十四烷基三丁基氯化辚在远低于季铵盐杀菌剂用量的条件下，就有良好的清洗效果，因此不像季铵盐产品那样易产生大量的泡沫。

十四烷基三丁基氯化辚使用方法如下：在循环水系统有大量生物黏泥或微生物严重污染的情况下，建议连续投加两次。第一次投加30～40mg/L，5～8h后再投加30～40mg/L，继续运行1～2天后就能起到良好的污泥清洁作用。一般循环冷却水系统每月投加一次，每次投加浓度为30～40mg/L。

(2)用作缓蚀剂

十四烷基三丁基氯化辚还可作为缓蚀剂，对钢铁及锌的缓蚀性能良好。季辚盐类物质在金属表面的缓蚀机理一般认为是发生了缓蚀剂在金属表面的吸附。

季辚盐类作为有机缓蚀剂使用已有一段时间。蒋嘉、姚禄安、旷宝贵等研究了季镂对钢铁及锌的缓蚀作用。何柞清、李金良等人研究了在MgCl2溶液中季镂盐对铝的缓蚀作用，他们采用了微分极化电阻和微分电容测量技术研究三种季憐盐化合物对铝的缓蚀作用及季憐盐分子结构对缓蚀效果的影响。随后他们又采用相同的办法分别研究了季辚盐在高氯酸铝溶液中对铝的缓蚀作用和季辚盐与阴离子对铝缓蚀的协同作用。他们发现季辚盐类物质的缓蚀机理主要是由于此类物质在金属表面的吸附，既包括由静电或范德华力引起的物理吸附也包括由配位和电荷引力引起的化学吸附，在不同的溶液条件下，季憐盐类物质在金属表面的吸附过程也会有所不同。但无论是物理吸附还是化学吸附，缓蚀剂在金属表面的吸附过程总伴随着体系自由能的降低。

刘建华等对以十四烷基三丁基氯化辚为主要成分的BHP为缓蚀剂进行碳钢腐蚀试验，缓蚀剂浓度为100×10-6，pH=7.0，实验周期为20d。结果见表7-36。

表7-36 钢试片在四种溶液中的腐蚀情况