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Bronopol, también conocido como bromonitrol, se conoce químicamente como2-bromo-2-nitro 1,3 propanodiol. El más común es el bronopol en polvo, "broopol" es su nombre común, también conocido como "pilebo" y "alcohol de algodón mixto". Es un polvo cristalino de color blanco a amarillo claro y marrón amarillento a temperatura ambiente. Es inodoro e insípido. Es fácil de disolver en agua, etanol y propilenglicol, pero difícil de disolver en cloroformo, acetona, benceno, etc. Se descompondrá lentamente en una solución acuosa alcalina y corroerá algunos metales, como el aluminio. Bropol es tóxico e irritante para los ojos, la piel y las mucosas. Puede causar anomalías congénitas. Se utiliza en grandes cantidades y es perjudicial para el medio ambiente. Se utiliza principalmente como conservante y bactericida en cosméticos, lo que puede controlar eficazmente una variedad de bacterias patógenas de plantas.
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Fórmula química |
C3H6BrNO4 |
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Masa exacta |
199 |
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Peso molecular |
200 |
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m/z |
199 (100.0%), 201 (97.3%), 200 (3.2%), 202 (3.2%) |
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Análisis elemental |
C, 18,02; H, 3,02; BR, 39,95; Norte, 7,00; O, 32.00 |
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Bromonol (nombre químico:2-bromo-2-nitro 1,3 propanodiol, nombre en inglés Bronopol, número CAS 52-51-7) es un compuesto de nitroalcohol bromado de amplio espectro y altamente eficiente. Con su estructura química única y propiedades antibacterianas, ha demostrado un amplio valor de aplicación en diversos campos como la agricultura, la industria, los productos químicos diarios, la medicina y la protección del medio ambiente.
Se utiliza principalmente en agricultura para prevenir y controlar enfermedades bacterianas de las plantas, y su mecanismo de acción logra una esterilización eficiente al alterar la estructura de las membranas celulares bacterianas e inhibir la actividad deshidrogenasa. Las aplicaciones típicas incluyen:
1. Tratamiento de semillas de algodón
Remojar las semillas en una concentración de 800-1000 mg/L puede reducir significativamente la incidencia de la enfermedad del brazo negro y el tizón bacteriano de las hojas causado por el patógeno de la mancha de la esquina del algodón. Los datos experimentales muestran que su eficacia alcanza el 93,2%, lo que es significativamente superior a fármacos tradicionales como carbendazim (53,9% de eficacia) y amoxicilina (87,3% de eficacia). El agente de tratamiento de semillas bromonitrol desarrollado por Boots, Alemania, utiliza 10 kg de pesticida por tonelada de semillas para lograr una protección completa durante el período de crecimiento.
2. Prevención y control de la enfermedad bakanae del arroz
Al oxidar los grupos tiol de las enzimas bacterianas e inhibir la actividad deshidrogenasa, se puede bloquear eficazmente la reproducción de bacterias patógenas. En el proceso de remojo, el efecto de control aumentó gradualmente con la prolongación del tiempo después de ser tratado a una concentración de 1000 mg/L durante 72 horas, y se estabilizó después de 96 horas, con un efecto de control superior al 95%.
3. Protección de amplio espectro de cultivos
Exhibe fuertes efectos inhibidores sobre enfermedades bacterianas Gram negativas como la úlcera del tomate y la mancha bacteriana de la hoja del pepino. Su baja concentración (25 ppm) puede inhibir el crecimiento de la mayoría de las bacterias y no tiene fitotoxicidad para los cultivos, lo que satisface las necesidades del desarrollo de la agricultura verde.
En el reciclaje industrial de agua, la fabricación de papel, los recubrimientos y otros escenarios, la eficiencia sinérgica se logra mediante tecnología de compuestos, convirtiéndose en la materia prima principal para la anticorrosión y esterilización industrial:
1. Sistema de circulación de agua de refrigeración
Después de combinar con compuestos de carcasona y guanidina, la cantidad agregada se puede reducir entre un 30% y un 50%, al tiempo que se expande el espectro antibacteriano al género Pseudomonas, altamente resistente. El caso de aplicación de una determinada empresa petroquímica muestra que el esquema de composición reduce el recuento bacteriano total del sistema por debajo de 10 UFC/mL y extiende el ciclo operativo 2 veces.
2. Anticorrosión de la pulpa de papel
En respuesta al ambiente corrosivo causado por la descomposición de los sulfuros en la pulpa, se inhibe el crecimiento de bacterias reductoras de sulfato para reducir la tasa de corrosión del equipo. Los experimentos han demostrado que un tratamiento con una concentración del 0,1% puede extender la vida útil de la pulpa de 7 días a 30 días sin afectar las propiedades físicas del papel.
3. Recubrimientos y Adhesivos
Agregar 0,05 % -0,1 % de bromonitrol a la pintura de látex y a los adhesivos a base de agua puede prevenir eficazmente el crecimiento de moho durante el almacenamiento.
Está compuesto con IPBC (carbamato de yodopropinil butilo) y tiene una tasa de inhibición del 99,9 % contra Aspergillus niger y Aspergillus flavus, cumpliendo con la norma de seguridad de juguetes EN71-9.
3. Fluido para trabajar metales
Para abordar el problema de la disminución del pH causada por el crecimiento bacteriano en los fluidos de corte y enfriamiento, el recuento bacteriano total (<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%.
En el ámbito de la industria química diaria: el "guardián de la seguridad" de cosméticos y detergentes
Con baja irritación y alta compatibilidad,2-bromo-2-nitro 1,3 propanodiolse ha convertido en la solución preferida para-sistemas anticorrosión en productos químicos diarios
1. Cosméticos anticorrosión-
El alcohol de bromo del 0,01 % al 0,02 % añadido al champú, la crema facial y el gel de ducha puede inhibir bacterias contaminantes comunes como Escherichia coli y Staphylococcus aureus. Después de combinarse con ésteres de nipagina, su tasa de inhibición contra el moho aumentó al 98% y pasó la certificación EUH208 del reglamento CLP de la UE, lo que lo hace adecuado para productos para el cuidado de la piel de niños. Cierta marca internacional de gel para baby shower utiliza un sistema complejo bromonitrol IPBC, que se ha confirmado que no tiene alergenicidad mediante pruebas de parche en humanos.
2. Mejora de la eficiencia del detergente
En los detergentes para ropa y lavavajillas, la esterilización rápida se logra alterando la permeabilidad de las membranas celulares bacterianas. Después del tratamiento con una concentración del 0,05%, la tasa de destrucción de Candida albicans alcanzó el 99,99% y la compatibilidad con los tensioactivos (LAS, AES) se mantuvo estable sin afectar el poder de limpieza.
3. Procesamiento de telas
Utilizado para el post-tratamiento de textiles funcionales como ropa deportiva y ropa interior, puede dotar a los tejidos de propiedades antibacterianas-duraderas. Después de 50 lavados, la tasa antibacteriana contra Staphylococcus aureus se mantuvo por encima del 95 %, cumpliendo con el estándar GB/T 20944.3-2007.
Campo médico: "aplicación transfronteriza-desde la desinfección externa hasta la anticorrosión oral-
La aplicación en el campo farmacéutico continúa expandiéndose, formando una solución completa desde la desinfección de la piel hasta la conservación de la formulación:
1. Fungicida externo
La solución de bromonitrol al 0,1% -0,5% se puede utilizar para desinfectar heridas de la piel y quemaduras, con una tasa de esterilización dos veces más rápida que el yodo y sin irritación. Los datos clínicos de un hospital terciario muestran que su uso para tratar quemaduras de segundo grado reduce la tasa de infección del 12% al 3%.
2. Conservantes orales
Agregar bromonitrol al 0,005% -0,01% a los líquidos y jarabes orales puede prevenir la contaminación microbiana. Logra efectos antibacterianos duraderos al interrumpir la síntesis de ARN bacteriano sin afectar la estabilidad del fármaco.
Después de usar el sistema conservante bromonitrol, la vida útil de cierto jarabe frío se extendió de 12 a 24 meses.
3. Desarrollo de fármacos especializados
Se combina con gluconato de clorhexidina para preparar un gel tópico para la mastitis, con una CIM (concentración inhibidora mínima) de 0,5 μ g/ml para Staphylococcus aureus y una tasa de curación clínica del 89 %. Además, también se puede utilizar como conservante en preparaciones para el tratamiento de la gastritis para garantizar la estabilidad de la eficacia del fármaco en un entorno ácido gástrico.
Campo de protección del medio ambiente: "Soluciones verdes" para la desodorización y el tratamiento del agua
La aplicación en el campo de la protección ambiental refleja su valor extendido desde la esterilización hasta la gobernanza ambiental:
1. Desodorante para inodoros
Un desodorante con 0,05% de bromonitrol como núcleo puede matar simultáneamente los microorganismos que producen olores, como Escherichia coli y las bacterias del amoníaco, y descomponer gases olorosos como el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno. Un estudio de caso de un baño público mostró que después de su uso, la concentración de amoníaco disminuyó de 15 ppm a menos de 2 ppm, y la tasa de quejas por olores disminuyó en un 90 %.
2. Desodorización de la eliminación de basura
En el tratamiento de lixiviados de vertederos, se inhibe la actividad de las bacterias productoras de metano para reducir la generación de sulfuro de hidrógeno. Los experimentos han demostrado que un tratamiento con una concentración del 0,1% puede reducir la DQO (demanda química de oxígeno) del lixiviado en un 35%, al tiempo que elimina más del 90% de los gases olorosos.
3. Tratamiento de agua por reinyección de yacimientos petrolíferos
En respuesta al problema de corrosión causado por las bacterias reductoras de sulfato (SRB) en el agua de reinyección de yacimientos petrolíferos, se formó una película protectora para bloquear el metabolismo bacteriano, reduciendo la velocidad de corrosión de 0,5 mm/a a 0,02 mm/a. Una determinada aplicación en un yacimiento petrolífero muestra que después de su uso, la vida útil del equipo de inyección de agua se triplica.
El bropol se puede obtener a partir de nitrometano y formaldehído mediante alcoxilación y bromación en condiciones alcalinas. La ecuación de reacción es la siguiente:
CH3NO2 + 2HCHO →HOCH2C(NO2)HCH2OH
HOCH2C(NO2)HCH2OH +NaOH→[HOCH2C(=NO2)CH2OH]Na+H2O
[HOCH2C(=NO2)CH2OH]Na + Br2→HOCH2C(Br)(NO)2)CH2OH+NaBr
Hay dos procesos de operación:
(1) Se añaden nitrometano, formaldehído al 30%, cloruro de calcio e hidróxido de sodio al dispositivo de reacción en una proporción molar de 1:2:2:2, se agita y se añade gota a gota la solución de bromo y dicloroetano por debajo de 0 grados. Después de añadir 1H, la cantidad de bromo era igual a la de nitrometano. Se separa la capa de dicloroetano y se evapora el dicloroetano. Obtener un sólido blanco (producto crudo). La capa acuosa del reactivo se extrajo con éter y el éter del extracto etéreo se evaporó para obtener una parte del producto bruto. Los productos brutos se combinaron y recristalizaron con éter para obtener un producto puro.
(2) En primer lugar, se prepara 2-nitro-1,3-propanodiol. La proporción molar de nitrometano y solución de formaldehído al 30% es 1:2. Luego, se añade carbonato de potasio al 2 % al dispositivo de reacción de reflujo, se calienta y se mantiene a reflujo durante 1 h, se enfría y cristaliza. Se obtuvo . 2-nitro-1,3-propanodiol extrayendo con éter, secando y evaporando el éter. Luego disuélvalo en metanol, agregue metóxido de sodio D al 20% en metanol y agite a 20 grados C para precipitar 2-nitro-1,3-propanodiol sódico. La sal de sodio se filtró y se suspendió en éter seco para bromación: se añadió bromo gota a gota a la suspensión etérea de sodio.2-bromo-2-nitro 1,3 propanodiolpor debajo de 0 grados y luego se agitó durante 10 minutos. Filtrar y evaporar el éter para obtener bropol.
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