2-بنزيزوثيازولين-3-وان (BIT)
الصيغة الهيكلية لـ BIT: [صورة/رسم بياني]؛ المظهر: مسحوق أبيض أو أصفر شاحب. الوزن الجزيئي: 151؛ نقطة الانصهار: 156 درجة؛ الذوبان: قابل للذوبان في الماء الساخن. قابل للذوبان بشكل طفيف في بعض المذيبات العضوية. يتميز هذا المنتج بثبات حراري عالي؛ يشير التحليل الحراري التفاضلي إلى أنه مع معدل تسخين متحكم فيه قدره 4 درجات / دقيقة، يبدأ فقدان الوزن الطفيف فقط عند 180 درجة، مع حدوث فقدان كبير في الوزن عند 250 درجة فقط. وهو مستقر في ظل الظروف الحمضية والقلوية ويمكن استخدامه عبر نطاق واسع من الأس الهيدروجيني. يُظهر BIT كفاءة عالية في مكافحة الجراثيم ومجموعة واسعة من النشاط، مما يثبت فعاليته ضد البكتيريا والعفن والخمائر والطحالب؛ كما أنه يُظهر أيضًا نشاطًا عاليًا ضد البكتيريا المختزلة للكبريتات الشائعة-. بالنسبة لمسحوق BIT الخام، فإن الحد الأدنى للتركيز المثبط (MIC) ضد الغالبية العظمى من الكائنات الحية الدقيقة أقل من 20 ملجم / لتر. المنتج يمتلك ملف تعريف سلامة مناسب؛ يتجاوز الجرعة المميتة 50 عن طريق الفم في الجرذان 1400 ملجم/كجم، مما يصنفها على أنها مادة -منخفضة السمية. إنه قابل للتحلل بيولوجيًا، وقد تم الاعتراف بسلامته من قبل الهيئات التنظيمية ذات الصلة في العديد من البلدان (على سبيل المثال، إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، وكالة حماية البيئة الأمريكية، BGA الألمانية، MITI اليابانية، وما إلى ذلك)، مما يجعله واحدًا من أكثر المبيدات الحيوية والمواد الحافظة المتاحة أمانًا.
BIT هو مبيد حيوي صناعي جديد يتميز بطيفه الواسع وكفاءته العالية وسميته المنخفضة وقابليته الممتازة للذوبان في الماء. عادةً ما يكون مستوى الإضافة الذي يتراوح بين 0.01-0.05% فقط كافيًا لتحقيق تأثيرات مثالية للجراثيم والمواد الحافظة. تشير التقارير إلى أن إضافة 0.05% BIT إلى دهانات اللاتكس المعتمدة على الماء- يمنع نمو الميكروبات لمدة 100 يوم. أجرى جي إن إدواردز وزملاؤه{10}تقييمًا مقارنًا واسع النطاق للمبيدات الحيوية المخصصة للاستخدام في دهانات اللاتكس الداخلية والخارجية. وقاموا بتنظيم اتحاد من سبع شركات لاختبار وتقييم 22 مادة حافظة متاحة تجاريًا، تم تقييم 13 منها خصيصًا للاستخدام في دهانات اللاتكس الداخلية. أشارت النتائج إلى أنه بالنسبة للاستخدام في دهانات اللاتكس PVA غير اللامعة، كان أداء أربع مواد حافظة جيدًا بشكل خاص-وكانت BIT واحدة منها. لتقييم فعالية (ثبات) المواد الحافظة على المدى الطويل-، تم تلقيح المزارع الميكروبية في العينات على فترات منتظمة طوال فترة الاختبار (إجمالي ثلاث عمليات تلقيح)؛ في كل حالة، أظهرت BIT نشاطًا قويًا للجراثيم. في سياق دهانات PAA شبه اللامعة المصنوعة من اللاتكس-، فقط BIT-مع أسيتات فينيل الزئبق (وهو مبيد حيوي معروف تاريخيًا بنشاطه القوي المضاد للميكروبات، على الرغم من حظره الآن بسبب سميته العالية)-يُظهر فعالية قابلة للمقارنة؛ كان أداء العوامل الـ 12 المتبقية أقل فعالية بشكل ملحوظ.
نظرًا لأن BIT تظل ثابتة عند درجات حرارة أقل من 180 درجة -وهي عتبة أعلى بكثير من درجات حرارة تصنيع الطلاء النموذجية-، فيمكن تقديمها في بداية عملية إنتاج الطلاء، وبالتالي ضمان التثبيط الأكثر فعالية لنمو الميكروبات. يُظهر BIT وتركيباته ثباتًا ممتازًا، مما يغني عن الحاجة إلى مثبتات إضافية. علاوة على ذلك، فهي خالية من المعادن الثقيلة والكلور والفورمالديهايد (وعوامل إطلاق الفورمالديهايد-) والأملاح غير العضوية؛ فهي تظل ثابتة عبر نطاق واسع من الأس الهيدروجيني وتوفر حماية طويلة الأمد-لأنظمة المواد التي يتم حفظها. وبالتالي، فإن BIT لا يمنع تلف الطلاء نفسه فحسب، بل يمنح أيضًا طبقة الطلاء المعالجة القدرة على مقاومة الإصابة الفطرية.
ميثيل-4-أيزوثيازولين-3-واحد (MIT) و5-كلورو-2-ميثيل-4-أيزوثيازولين-3-واحد (CIT)
الصيغ الهيكلية لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وتقنية المعلومات: [صورة/صيغة]. وتكون هذه المركبات في صورتها النقية عبارة عن مواد صلبة بيضاء قابلة للذوبان في الماء، وكحولات أقل، وجلايكول الإثيلين، ومذيبات عضوية قطبية. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لديه نقطة انصهار من 48-50 درجة، في حين CIT لديه نقطة انصهار من 54-55 درجة. هذه مبيدات حيوية نشطة للغاية. بالنسبة للعديد من الكائنات الحية الدقيقة، يقل تركيزها المثبط الأدنى (MIC) عن 10 ملغم / لتر. إنها تمارس تأثيرات مبيدة بيولوجية ومثبطة قوية ضد البكتيريا والعفن والخمائر والطحالب، مما يدل على فعاليتها حتى عند التركيزات المنخفضة. يعتبر ملف السلامة لهذا المنتج مناسبًا، مع LD50 عن طريق الفم في الجرذان البيضاء أكبر من أو يساوي 3350 ملغم / كغم (بالنسبة للتركيبات التي تحتوي على أقل من أو تساوي 2٪ من المكونات النشطة)؛ تم تصنيفها على أنها مادة-منخفضة السمية، وقابلة للتحلل الحيوي، ولا تظهر أي قدرة على تشويه أو طفرات. نظرًا لأن جميع طرق التصنيع المعروفة تنتج مزيجًا من MIT وCIT-مع تراوح النسبة بين الاثنين في نطاق من 4.5 إلى 0.02-تتكون التركيبة الناجحة بشكل خاص من خليط من MIT وMIT بنسبة تقريبية 3:1؛ ومع ذلك، مطلوب إضافة مثبتات محددة لمنع تحللها. في الوقت الحالي، تستخدم معظم المنتجات التجارية أملاح المعادن ثنائية التكافؤ كمثبتات؛ ومع ذلك، في أنظمة مستحلب وطلاء البوليمر، يمكن أن يؤدي وجود أملاح معدنية إلى "صدمة الملح" - ظواهر مثل الجيل أو فصل الطور. يظهر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد تكنولوجيا المعلومات الاستقرار النسبي في البيئات الحمضية والأكسدة؛ على العكس من ذلك، في وجود الأمينات الأولية، الأمينات الثانوية، الثيول، الكبريتيدات، عوامل الاختزال، أو النيوكليوفيلات القوية، قد تتحلل مكوناتها النشطة وتفقد فعاليتها. ولذلك يوصى باستخدام هذه المواد ضمن نطاق الأس الهيدروجيني من 2 إلى 9 وفي درجات حرارة أقل من 60 درجة.
2-ن-أوكتيل-4-أيزوثيازولين-3-واحد (OIT)
الصيغة الهيكلية لـ OIT: [صورة/رسم بياني]؛ وهو في شكله النقي عبارة عن مادة صلبة بيضاء مع نقطة انصهار تبلغ 97-100 درجة، قابل للذوبان في البروبيلين جليكول والمذيبات العضوية القطبية. يتمتع هذا المنتج بملف أمان ممتاز؛ إن الجرعة المميتة 50 عن طريق الفم في الجرذان البيضاء أكبر من أو تساوي 4000 ملجم/كجم، مما يصنفها على أنها مادة منخفضة السمية. وهو قابل للتحلل الحيوي ولا يظهر أي آثار ماسخة أو مطفرة. إنه يُظهر فعالية فائقة مضادة للميكروبات ضد مجموعة واسعة من البكتيريا والعفن والخمائر والطحالب-ويُظهر بشكل خاص نشاطًا قويًا لمبيدات الفطريات ضد العفن. وينافس قالبها-الأداء المثبط أداء مركبات الزئبق العضوي والقصدير العضوي؛ وبالتالي، يتم استخدامه على نطاق واسع كمبيد فطريات جاف-في تطبيقات الطلاء. لتحقيق أفضل نتائج تثبيط العفن- عند استخدام OIT كمبيد فطريات جاف-، من الضروري التأكد من بقاء الرقم الهيدروجيني للتركيبة أقل من أو يساوي 9.5، لتجنب أو تقليل استخدام حشوات التلك، والامتناع عن دمج الكبريتيدات (مثل الليثوبون).
2-ميثيل-4،5-بروبيلين-4-أيزوثيازولين-3-واحد (MTI)
الصيغة الهيكلية لـ MTI: [صورة/رسم بياني]؛ نقطة الانصهار: 110 درجة؛ في شكله النقي، وهو مادة صلبة غير متبلورة بيضاء. في درجات الحرارة المحيطة، يكون قابلاً للامتزاج مع الأحماض والإيثرات والكيتونات والمواد المماثلة. MTI عبارة عن مبيد حيوي وواسع النطاق -نشيط للغاية ومادة حافظة تُظهر نشاطًا مثبطًا واستئصاليًا فعالاً ضد مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة، بما في ذلك *E. القولونية*، *الزائفة الزنجارية*، *العصية الرقيقة*، *المكورات العنقودية الذهبية*، و *الرشاشيات النيجيرية*. تتمتع MTI بدرجة حرارة تحلل تبلغ 216 درجة، وهي أعلى بكثير من درجات الحرارة التشغيلية التي تتم مواجهتها عادةً أثناء تصنيع الطلاء. وبالتالي، يمكن إدخال هذه المادة الحافظة في بداية عملية الإنتاج، وبالتالي تحقيق أقصى قدر من الفعالية في تثبيط نمو الميكروبات. يظل مستقرًا عبر نطاق واسع من الأس الهيدروجيني ويظهر ثباتًا كبيرًا في وجود أيونات الأمونيوم؛ وبالنظر إلى أن هيدروكسيد الأمونيوم يستخدم بشكل متكرر لضبط مستويات الرقم الهيدروجيني أثناء إنتاج الطلاء، فإن الاستقرار ضد أيونات الأمونيوم يشكل مقياس أداء حاسمًا للمواد الحافظة للطلاء. الصيغة التجارية لـ MTI عبارة عن محلول مائي. فهو لا يحتوي على مذيبات عضوية أو أملاح معدنية غير عضوية أو كلور أو فورمالدهايد. وهو لا يسبب-تآكلًا للمواد شائعة الاستخدام في عمليات التصنيع القياسية، كما أنه متوافق مع أنظمة الجرعات اليدوية والآلية. نظرًا لامتلاكه نشاطًا عاليًا بشكل استثنائي، فإنه يتحكم بشكل فعال في انتشار مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة في الدهانات ذات الأساس المائي-، حتى عند الجرعات المنخفضة. وبالتالي، يجمع هذا المبيد الحيوي بين مزايا الفعالية القوية المضادة للميكروبات مع الحد الأدنى من التأثير البيئي، وبالتالي يلبي بشكل كامل متطلبات المنتجات -الخضراء والصديقة للبيئة.
4,5-ثنائي كلورو-2-ن-أوكتيل-4-إيزوثيازولين-3-واحد (DCOIT)
الصيغة الهيكلية لـ DCOIT: [صورة / صيغة]. وهو مبيد حيوي ومبيد للطحالب عالي الفعالية، ومناسب بشكل خاص-للاستخدام في الطلاءات البحرية المضادة للحشف على السفن. نجح هذا المنتج في اجتياز عملية المراجعة الصارمة لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) في عام 1994، وحصل بعد ذلك على "الجائزة الرئاسية لتحدي الكيمياء الخضراء"-المقدمة بشكل مشترك من حكومة الولايات المتحدة ومجلس الكيمياء الأمريكي-في كل من عامي 1996 و1997. وهو يُظهر-نشاطًا مبيدًا حيويًا واسع النطاق، ويتحكم بشكل فعال في كل من الكائنات البحرية الصلبة واللينة. ويتميز بسمية منخفضة وكفاءة عالية. مع نصف عمر-أقل من ساعة واحدة، فإنه يتحلل بسرعة في مياه البحر، ويخضع لانهيار استقلابي واسع النطاق (مصنف في المستويات 4-5)، ولا يتراكم بيولوجيًا داخل الكائنات البحرية. علاوة على ذلك، فهو يوفر فعالية طويلة الأمد-: نظرًا للمتطلبات التشغيلية الفريدة للسفن البحرية والتعقيدات الكامنة في تطبيق الطلاء، فإن قدرة العامل المضاد للحشف على السفن على توفير حماية مستدامة وفعالة مع مرور الوقت تعد بمثابة معيار حاسم لتقييم جودته. وأخيرًا، فإنه يظهر توافقًا ممتازًا مع مكونات الطلاء الأخرى. تشير التقارير إلى أنه من بين المجموعة الواسعة من مركبات الإيزوثيازولينون المتوفرة حاليًا، يبرز DCOIT باعتباره المبيد الحيوي ومبيد الطحالب الأكثر ملاءمة للاستخدام في الطلاءات البحرية المضادة للحشف على السفن.
