專利名稱：一種雙子氨基酸基表面活性劑及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙子氨基酸基表面活性劑及其合成方法和在農(nóng)藥制劑中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著人們對環(huán)保和健康的關(guān)注，高效、高毒的農(nóng)藥的使用在各國都受到不同程度 的限制。高效、低毒、低殘留是農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，因此生物農(nóng)藥的發(fā)展前景廣闊。生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥相比，其有效成分來源，工業(yè)化生產(chǎn)途徑，產(chǎn)品的殺蟲防病機(jī) 理和作用方式等諸多方面，有著許多本質(zhì)的區(qū)別。生物農(nóng)藥更適合于擴(kuò)大在未來有害生物 綜合治理策略中的應(yīng)用比重。概括起來生物農(nóng)藥主要具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。1、選擇性強(qiáng)，對人畜安全。目前市場開發(fā)并大范圍應(yīng)用成功的生物農(nóng)藥產(chǎn)品，它們 只對病蟲害有作用，一般對人、畜及各種有益生物(包括動物天敵、昆蟲天敵、蜜蜂、傳粉昆 蟲及魚、蝦等水生生物)比較安全，對非靶標(biāo)生物的影響也比較小。2、對生態(tài)環(huán)境影響小。生物農(nóng)藥控制有害生物的作用，主要是利用某些特殊微生 物或微生物的代謝產(chǎn)物所具有的殺蟲、防病、促生功能。其有效活性成分完全存在和來源 于自然生態(tài)系統(tǒng)，它的最大特點(diǎn)是極易被日光、植物或各種土壤微生物分解，是一種來于自 然，歸于自然正常的物質(zhì)循環(huán)方式。因此，可以認(rèn)為它們對自然生態(tài)環(huán)境安全、無污染。3、可以誘發(fā)害蟲流行病。一些生物農(nóng)藥品種(昆蟲病原真菌、昆蟲病毒、昆蟲微孢 子蟲、昆蟲病原線蟲等)，具有在害蟲群體中的水平或經(jīng)卵垂直傳播能力，在野外一定的條 件之下，具有定殖、擴(kuò)散和發(fā)展流行的能力。不但可以對當(dāng)年當(dāng)代的有害生物發(fā)揮控制作 用，而且對后代或者翌年的有害生物種群起到一定的抑制，具有明顯的后效作用。4、可利用農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工。目前國內(nèi)生產(chǎn)加工生物農(nóng)藥，一般主要利用天然可 再生資源(如農(nóng)副產(chǎn)品的玉米、豆餅、魚粉、麥麩或某些植物體等)，原材料的來源十分廣 泛、生產(chǎn)成本比較低廉。因此，生產(chǎn)生物農(nóng)藥一般不會產(chǎn)生與利用不可再生資源(如石油、 煤、天然氣等)生產(chǎn)化工合成產(chǎn)品爭奪原材料，因此具有可持續(xù)發(fā)展性。根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)藥研究開發(fā)的趨勢和社會對農(nóng)藥的要求來看，作為公認(rèn)的“無公害農(nóng) 藥”的生物農(nóng)藥在21世紀(jì)將有更廣闊的發(fā)展前景。但要保持微生物農(nóng)藥對環(huán)境安全的優(yōu) 點(diǎn)，應(yīng)該篩選能與之匹配的具有優(yōu)良生物相容性和可降解性的助劑單體(表面活性劑)。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍然大量使用的是不具有生物適應(yīng)性和生物降解性的表面活性 劑，因此農(nóng)藥噴灑后對環(huán)境造成一定污染。生物基團(tuán)表面活性劑由天然原料制得，具有可降 解性和可持續(xù)性，是一種具有生物適應(yīng)性的新型表面活性劑。在工業(yè)生產(chǎn)中，它可以綜合利 用資源和能源，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。所以，開發(fā)生物基團(tuán)表面活性劑一直是一個 引人注目的領(lǐng)域。Gemini表面活性劑是90年代初開發(fā)的一類新型的表面活性劑，它是由兩個雙親 體通過一個間隔鏈連接構(gòu)成的(見


圖1)。與傳統(tǒng)單鏈表面活性劑分子相比，Gemini表面活 性劑分子最大的不同就是有間隔鏈，而且研究表明，間隔鏈的性質(zhì)及位置對Gemini表面活 性劑物化性能的影響很大。
Gemini表面活性劑的優(yōu)良性能，其結(jié)構(gòu)如
圖1所示。研究表明，在保持每個親水基 團(tuán)連接的碳原子數(shù)相等條件下，與傳統(tǒng)單鏈表面活性劑相比，Gemini表面活性劑具有如下 特征性質(zhì)
1)更易吸附在氣/液表面，從而更有效地降低水溶液表面張力。2)更易聚集生成膠團(tuán)。3) Gemini降低水溶液表面張力的傾向遠(yuǎn)大于聚集生成膠團(tuán)的傾向，降低水溶液 表面張力的效率是相當(dāng)突出的。4)對水溶液表面張力的降低能力和降低效率而言，Gemini與傳統(tǒng)表面活性劑尤 其是和非離子表面活性劑的復(fù)配能產(chǎn)生更大的協(xié)同效應(yīng)。5)具有良好的增溶能力。6)獨(dú)特的流變性能。由于與傳統(tǒng)單鏈的表面活性劑相比，Gemini表面活性劑能夠在很低的濃度下就能 得到更加低的表面張力，并形成膠束對藥物進(jìn)行增溶，可以減少助劑的使用量，從而降低成 本，減少二次污染。這也目前提倡的低碳經(jīng)濟(jì)相吻合。因此，合成新型的雙子谷氨酸基表面 活性劑，并將其用于生物農(nóng)藥的助劑中，具有廣闊的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種雙子型氨基酸表面活性劑。該化合物是以谷氨酸或天冬氨酸為架 構(gòu)，先對其進(jìn)行酯化，再通過連接基團(tuán)將其兩個分子進(jìn)行連接，最后通入環(huán)氧乙烷后形成的 非離子表面活性劑。它是一種具有優(yōu)越的生物活性和物理化學(xué)性能的雙子型氨基酸表面活 性劑。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種雙子氨基酸基表面活性劑，它具有如下結(jié)構(gòu)通式
權(quán)利要求
1. 一種雙子氨基酸基表面活性劑，其特征是它具有如下結(jié)構(gòu)通式
2.一種制備權(quán)利要求1所述的雙子氨基酸基表面活性劑的方法，其特征是它包括如下 步驟步驟1.酯化在反應(yīng)器中加入10-12碳的醇和催化劑，加熱至回流，慢慢加入經(jīng)研磨的谷氨酸或天 冬氨酸粉末，醇和谷氨酸或天冬氨酸的物質(zhì)的量之比為1. 1:1，在攪拌下使其完全溶解，系 統(tǒng)用環(huán)式真空泵抽真空，真空度保持在40kPa，溫度135°C，反應(yīng)4小時，得到谷氨酸或天冬 氨酸的單酯，步驟2.酰胺化將步驟1得到的lmol谷氨酸或天冬氨酸的單酯、lmol氫氧化鈉和體積比為3:1的 水-有機(jī)溶劑混合溶劑，攪拌溶解，溫度控制在60°C、攪拌下滴加1. lmol的草酰氯、丙二酸 酰氯或丁二酸酰氯，并同步滴加含氫氧化鈉lmol的25%的氫氧化鈉溶液，反應(yīng)3小時，調(diào)節(jié) pH至7-8，產(chǎn)物噴霧干燥，步驟3.與環(huán)氧乙烷反應(yīng)在反應(yīng)釜中投入步驟2得到的lmol的產(chǎn)物，加入非質(zhì)子有機(jī)溶劑，再加入催化劑K0H， 催化劑的用量為反應(yīng)物質(zhì)量的0. 1%-0. 3%，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜置換后，抽真空脫水，升溫到 110°C后真空提氣2小時，再在12(Tl70°C、0. ro. 6MPa壓力條件下通入20_60mol環(huán)氧乙 烷，進(jìn)完環(huán)氧乙烷后，反應(yīng)老化l_2hr，經(jīng)中和、吸附、脫水和脫氣，用葉片式過濾器過濾，將 濾液減壓蒸餾，得到雙子氨基酸基表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是步驟1所述的酯化催化劑是濃硫酸、對 甲苯磺酸或超強(qiáng)固體酸催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是步驟2所述的水-有機(jī)溶劑混合溶劑 是水-丙酮，水-丁酮，水和酮的體積比是4 1一2 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是步驟3所述的非質(zhì)子有機(jī)溶劑是二甲 苯、甲苯、辛烷、壬烷或癸烷。
6.權(quán)利要求1所述的雙子氨基酸基表面活性劑在配制水劑型制劑中的應(yīng)用。
全文摘要
一種用于農(nóng)藥助劑的新型氨基酸型表面活性劑，該表面活性劑具有如下結(jié)構(gòu)通式其中a+b=20－60；m＝0－4；n＝7－9；p=2或3。用它配制的水溶性農(nóng)藥水劑，分散性能良好，不易分層，使用過程中在葉面有較好的附著、延展性，此外還能有效的降低體系中的表面張力，減少藥物的噴灑計(jì)量，提高藥效。本發(fā)明公開了其制法。
文檔編號A01N25/30GK102000528SQ201010522318
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者孫紅霞, 戚莉, 王永生, 申寶兵 申請人:江蘇鐘山化工有限公司