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在油田回注水系统中,油田污水中含有大量的微生物。其中硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）、铁细菌（IB）等微生物在注水体系中的生长、代谢、繁殖,造成了注水设备、管线等金属材料的腐蚀问题。现用杀菌剂对油田回注水中存在的有害微生物控制效果较差,针对此问题,本课题合成并开发出一种新型结构的杀菌剂,可合理控制油田回注水体系中的有害微生物。主要研究内容如下:（1）以长链烷基二甲基叔胺（DMA）、环氧氯丙烷（ECH）为原料,通过SN2反应合成了m-HQAS(m=C8、C10、C12、C14、C16、C18)。用熔点法检测其纯度,利用FTIR和1H NMR对其进行结构表征,确认了目标化合物组成和结构。对影响其反应的各因素参数进行了优化,得到C12-HQAS最适宜的合成工艺条件为:反应温度91℃、反应时间11 h、溶剂为异丙醇、n（DMA12）:n（盐酸）=2.03:1、转速为250 r/min。在此条件下,C12-HQAS的产率为93.37%。并测定了m-HQAS的表面活性、起泡性及乳化性。发现m值是影响m-HQAS的熔点、表面活性、起泡性和乳化性的关键因素。（2）以对甲苯磺酰氯（TsCl）对m-HQAS进行改性,通过酯化反应合成了m-PEQAS(m=C8、C10、C12、C14、C16、C18)。用熔点法检测其纯度,利用FTIR和1H NMR对其进行结构表征,确认了目标化合物组成和结构。对影响其反应的各因素参数进行了优化,得到C12-PEQAS最适宜的工艺条件为:反应时间5 h、物料摩尔比n（TsCl）:n(C12-HQAS)=2.58:1、反应温度82℃、缚酸剂用量1.3 g。在此条件下,C12-PEQAS的产率为61.64%。测定了m-PEQAS的表面活性、起泡性及乳化性。m-PEQAS的表面活性、起泡性、乳化性均在m≤C12和m>C12时呈现不同的变化规律,在m=C18时泡沫稳定性和乳化能力最佳。用静态失重法、极化曲线法和电子显微镜扫描法对m-PEQAS的缓蚀性能进行测试,当m=C14时,缓蚀性能最佳,缓蚀效率为86.77%。（3）再在m-PEQAS的基础上,以盐酸胍和乙醇钠为原料,通过SN2反应合成了m-MGHQ(m=C8、C10、C12、C14、C16)。利用FTIR、1H NMR和元素分析对其组成和结构进行表征,确认了目标化合物组成和结构,证明所连接双子季铵盐数目n分别为3、2、2、3、1。对影响其反应的各因素参数进行了优化,得到C12-MGHQ最适宜的工艺条件为:V（乙醇）:V（DMF）=3:9,物料摩尔比n(C12-PEQAS):n（盐酸胍）=3.61:1、反应温度140℃、反应时间26 h。在此条件下,C12-MGHQ的产率为76.60%,对SRB的杀菌率为98.36%。m值对m-MGHQ的表面活性、起泡性、乳化性和杀菌性影响较弱。m-MGHQ较m-HQAS的表面活性和杀菌性均高,当m=C14时,γcmc为23.42 mN/m,在m=C12时杀菌率可达到97.19%。（4）探究了C12-MGHQ在不同浓度、菌药接触时间、pH和温度等条件下对SRB、TGB、IB的杀菌性能。结果表明在C12-MGHQ浓度为70mg/L,菌药接触时间为124 h,pH=59,温度为3060℃时,C12-MGHQ的杀菌率可保持在99%以上。对比了C12-HQAS、盐酸胍和C12-MGHQ分别在不同用量下的杀菌性能和不同菌药接触时间下的抑菌性能。结果表明,当C12-MGHQ浓度为30 mg/L时,C12-MGHQ对SRB、TGB、IB的杀菌率分别为99.5%、98.56%、90.66%,较C12-HQAS分别提高了7.4%、15.23%、17.33%,较盐酸胍对SRB和TGB分别提高了23.19%和7.45%。C12-HQAS、盐酸胍、C12-MGHQ对SRB的杀菌率在4 h可达到97.36%、99.21%、99.87%,之后均有所下降,48 h时杀菌率分别降至57.89%,87.89%,98.89%。