老顾述说工业杀菌剂卡松(kathon)C4H4ClNOS/C4H5NOS,150.0/115.2,55965-84-9其他名称卡松、凯松、CMIT/MIT商品名称KathonLXE、KathonLX150、万立净LV-5030、VancideC15化学名称5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3:1)混合物IUPAC名Mixtureof5-Chloro-2-methyl-isothiazol-3(2H)-oneand2-methylisothiazol-3(2H)-oneINCI名称Methylchloroisothiazolinone;MethylisothiazolinoneCASNo.[55965-84-9](mixture);[26172-55-4]+[2682-20-4]EC编码[611-341-5]理化性质异噻唑啉酮主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)组成,二者通常以质量比3:1(m(CMIT):m(MIT))混合物。该混合物有效含量14.0%:其中CMIT10-12%,MIT3-5%,硝酸镁14-18%,氯化镁8-10%,水60–64%。外观呈琥珀色液体有刺激性气味。沸点(101kPa)100℃。相对密度1.3g/mL。粘度(mPa.s,25℃)16。pH2.0-4.0。溶解度:溶于水和醇类溶剂。稳定性:温度>50℃开始分解。pH4-8之间稳定。水溶性Cu2+盐可提高活性物质的稳定性。胺类、硫醇、硫化物、强还原剂(如亚硫酸钠和漂白剂)以及高pH均会使本品失活。付忠叶等报道异噻唑啉酮衍生物有很好的环境因素,在环境中能快速自然降解成低毒或无毒物,不会污染环境。水解条件下,随着pH值的变化,其降解速度不同,如表2-142所示。OSNClCH3OSNCH3CMITMIT表2-142异噻唑啉酮衍生物的非生物和生物降解的半衰期环境介质半衰期/hCMITMITDCOIT水解(pH=5)>720>720216水解(pH=7)>720>720>720水解(pH=9)528>720288光解作用158266322有氧水生态体系179<1有氧水生态体系5<125℃520无菌生态体系>1536>1536>5600重金属离子对异噻唑啉酮的降解有很大的影响,Law等报道Cu2+、Zn2+、Mn2+均会抑制Kathon杀菌剂活性组分2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)的降解,铁离子对Kathon杀菌剂的降解有促进作用,Sb3+、Cu2+表现为抑制作用。CMIT、MIT、DCOIT的lgP(ow)<3(辛醇-水(OW)分配系数的对数[lgPow])是一种化合物的水生生物累积性的最直接标征参数),所以它们的生物累积性可以忽略。毒性大鼠急性经口LD50457mga.i./kg。兔急性经皮LD50660mga.i./kg。大鼠吸入(4h)LC500.33mga.i./L。原液对皮肤和粘膜具有较强的刺激性和致敏性。水生生物:虹鳟鱼LC500.19mg/L(a.i.,96h)。蓝腮翻车鱼LC500.28mg/L(a.i.,96h)。水蚤EC500.16mg/L(a.i.,96h)。藻类EC500.018mg/L(a.i.)。防霉抗菌效果付忠叶等报道异噻唑啉衍生物为非氧化性杀菌剂,其穿过细胞膜进入细胞,杂环上的活性部分与细菌体内的蛋白质作用使其键断开。也能与DNA结合,一方面阻断核酸的复制从而抑制微生物的繁殖,另一方面导致基因变异引起蛋白质的合成异常,最终导致细胞死亡。MorleyJO等通过研究电子结构特性,认为其机理是:杀菌剂透过细胞膜和细胞壁进入菌体分子,并与分子内含巯基的成分发生反应,从而使细胞死亡。图2-2为异噻唑啉酮类化合物与谷胱甘肽(GSH)的反应式。异噻唑啉酮衍生物杀藻的机理也相同,其穿过细胞壁和细胞膜进入细胞内,与叶绿素、蛋白质和酶等反应,从而杀死藻细胞。因此该化合物对各种细菌、霉菌、酵母和藻类均有很强的抑杀能力,亦可杀灭软体动物及浮游生物。异噻唑啉酮对一些微生物的最低抑制浓度见表2-143。图2-2异噻唑啉酮类化合物与谷胱甘肽(GSH)的反应式表2-143异噻唑啉酮(含有效物含量为1.5%)对微生物的最低抑制浓度(MIC)微生物MIC(mga.i./L)微生物MIC(mga.i./L)黑曲霉9642球毛壳菌6205毛霉24905出芽短梗霉9348须毛癣菌9533红酵母9449产氨短杆菌6871枯草芽孢杆菌6633表皮葡萄球菌155无色杆菌4335产气肠杆菌3906黄杆菌958普通变形杆菌8427洋葱假单胞菌25416志贺氏杆菌92909992.34.59.09.09.09.04.59.09.09.09.09.0米曲霉10196粉红粘帚霉32913青霉菌9644根霉10404白色念珠菌11651酿酒酵母2601蜡状芽孢杆菌11778金黄色葡萄球菌6538无乳葡萄球菌624粪产碱杆菌8750大肠杆菌11229肺炎克雷伯菌13883铜绿假单胞菌15442荧光假单胞菌13525粘质沙雷氏菌810011.54.511.511.59.09.09.011.59.04.59.09.09.09.09.0(来源:LONZA)制备二硫代二丙酸二甲酯与甲胺进行氨解反应生成N,N′-二甲基二硫代二丙酰胺,然后在乙酸乙酯溶液中通氯气反应,产物经过滤、洗涤、干燥即得。应用异噻唑啉酮属于异噻唑啉酮衍生物杀菌剂。20世纪70年代,由美国的Rohm&Hass公司对其进行开发研究,并取得商品代号为Kathon系列产品的专利权,其中活性成分为2-甲基-3-异噻唑酮和5-氯-2-甲基-3-异噻唑酮,它被广泛的应用于工业循环冷却水、粘合剂、纺织、涂料、造纸、建材、制革、轻工、金属加工油、农林环保等领域。注意:其两组分CMIT和MIT共存,通过工艺的调整,两者比例可随意变换。市售商品CMIT:MIT=(2.5-3.5):1是一个经典值。主要综合考虑以下因素:(1)刺激性和杀菌率:CMIT是含氮杂环化合物,刺激性大于MIT,但CMIT的杀菌效率远远高于MIT。(2)酸碱性和耐温性:CMIT在偏碱性条件下迅速失活,MIT可耐受相当高的碱性;MIT在80℃SNR1R2OYGSHSHNR1R2OSGYGSHSHHNR1R2OYGSSG体系3小时内稳定,CMIT只能短时间耐受50℃。(3)兼顾快速杀菌和长效抑菌:主要利用MIT的持久抑菌特性和CMIT的快速杀菌特性。5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)的混合物溶解在硝酸镁溶液中,CMIT/MIT的比值在2.5-4之间时,统称卡松。于良民等报道异噻唑啉酮衍生物是含有唑啉环的一类化合物的总称,如图2-3所示。图1中的R1、R2可为H、卤素、烷基、环烷基等,Y是C1-C8的烷基、C3-C6的环烷基、可达8个碳原子的芳烷基、芳烃基或是带有取代基的2个碳原子的芳烃基等。若其中Y为低烷烃,则至少有1个R1或R2为H(一般R1为H)。此类化合物是一类新型高效广谱的杀菌剂,具有高效、低毒、药效持续时间长、对环境安全等优点。图2-3异噻唑啉酮衍生物结构实际应用参考:①该类防腐剂在使用方面对pH值比较敏感,在偏酸性的环境中能发挥非常好的防腐作用。但在碱性环境中,则会失去其防腐活性。在本类产品中含有镁盐或铜盐,故在使用时,必须考虑原料之间的相容性问题,以免发生沉淀或分层,特别是在透明产品中,或者使用卡波类树脂增稠时要注意。此时可选择不含二价金属盐异噻唑啉酮。此外,胺类、硫醇、硫化物、亚硫酸盐、漂白剂可使卡松失活。卡松和布罗布尔的复配:布罗布尔的含量达到异噻唑啉酮含量的1倍以上才有明显的协同增效作用,布罗布尔的加入除了可增强对假单胞菌的杀灭效果,还可以强化对真菌的抑制效果,同时增强的卡松的稳定性。②1.5%含量该化合物作黏泥剥离剂时,投加浓度150-300mg/L;作杀菌剂时,每隔3-7d投加一次,投加剂量80-100mg/L。能与氯气等氧化型杀菌剂同时使用,不能用于含硫化物的冷却水系统。与季铵盐复合使用效果更佳。③甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮的混合物是一种可对动物产生极度过敏的致敏剂。大量的流行病学数据显示欧洲的消费者对该防腐剂有过敏反应,因此欧盟对该防腐剂进SNOR1R2Y行限用和设置最高限值。法规①2016年,欧盟生物杀灭剂产品委员会(BPC)发布法规(EU)2016/131,批准Mixtureof5-chloro-2-methyl-2H-isothiazol-3-one(EINECS247-500-7)and2-methyl-2H-isothiazol-3-one(EINECS220-239-6)(MixtureofCMIT/MIT)作为第2类(不直接用于人体或动物的消毒剂和杀藻剂)、第4类(食品和饲料领域)、第6类(产品在储存过程中的防腐剂)、第11类(液体制冷和加工系统防腐剂)、第12类(杀粘菌剂)、第13类(金属工作或切削液防腐剂)生物杀灭剂产品的活性物质。批准日期2017.07.01,批准期满2027.07.01。②根据我国2015年版《化妆品安全技术规范》规定:该防腐剂在化妆品中最大允许使用浓度为0.0.0015%;使用范围和使用限制:淋洗类产品(不能和甲基异噻唑啉酮同时使用)。③根据GB/T35602-2017《绿色产品评价涂料》规定:涂料内异噻唑啉酮(CMIT/MIT)含量不得>15ppm。2018年7月1日实施。④欧盟玩具安全指令(第2009/48/EC号指令):关于限制在玩具中使用某些化学物质的部分。这些限制针对供36个月以下幼儿使用的玩具,以及让幼儿放进口中的玩具。欧委会指令2015/2117:这项新指令管制异噻唑啉酮(Chloromethylisothiazolinone,简称CMI)、甲基异噻唑啉酮(Methylisothiazolinone,简称MI),以及CMI与MI的3:1混合物。上述化学物质主要用作水性玩具如手指颜料、窗户/玻璃颜料、胶水和肥皂泡里的防腐剂,可构成极端的接触性过敏原,影响人体健康。欧盟的玩具安全专家建议,不应在玩具中使用这些物质。根据新指令,CMI与MI的3:1混合物,在水性玩具物料中的限值为1mg/kg(含量限值)。单独使用CMI,在水性玩具物料中的限值为0.75mg/kg(含量限值);单独使用MI,在水性玩具物料中的限值为0.25mg/kg(含量限值)。2017年11月24日起,成员国必须实施新规定。上海老顾201905