[发明专利]一种超亲水的主链型季铵盐及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种超亲水的主链型季铵盐及其制备方法与应用。本发明通过在有机溶剂A中加入卤代烷，然后在惰性气体气氛中加入二胺类化合物进行反应，实现一锅法制备大分子季铵盐；通过控制卤代烷与二胺类化合物的投料比，可以制备得到不同分子量以及不同亲水性的主链型季铵盐。所得到的超亲水的主链型季铵盐为大分子，且因为其所含烷烃链段极短，故极易溶于水，难于溶于各类高极性的有机溶液，具备分子量大和超亲水的特点，故可保持较强的抑菌活性的同时有效降低季铵盐的环境毒性，广泛应用于防治水稻纹枯病和香蕉枯萎病。

技术领域

本发明属于功能高分子材料的合成应用领域，尤其涉及一种超亲水的主链型季铵盐及其制备方法与应用。

背景技术

水稻纹枯病菌又称为“云纹病”，俗名“花足杆”，广泛分布于世界水稻主要生产国，在我国已成为水稻三大病害之首(参比文献1：谢雨婷.水稻纹枯病的发生与防治技术[J].农技服务,2012,29(2):164-165；参比文献2：于国辉.水稻纹枯病抗性遗传分析[D].武汉：华中农业大学,2009)。水稻纹枯病菌是由立枯丝核菌(R.solani)引起的一种土传病害，其主要是通过无性繁殖。而香蕉枯萎病则是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporumf.sp.cubense,Foc)真菌侵染香蕉根部引起的一种典型土传病害，是目前制约香蕉产业发展的重要病害之一，其中，以4号生理小种(Foc4)的危害最为严重。

而传统农药的使用往往使得植物病原真菌产生耐药性，例如井冈霉素的使用，有报道称其每年的防治次数已从20年前的2次增加到目前的3至5次，使用量也大大增加，且全国各地也相继发现对井冈霉素产生耐药性的立枯丝核菌株(参比文献3：李雁军,彭迪,王建新,等.枯草芽孢杆菌NJ-18与井冈霉素协同防治水稻纹枯病研究[J].中国植物病理学会2015年学术年会,2015:544-544；参比文献4：陈香华.防治水稻纹枯病新型药剂的筛选及药效研究[D].南京农业大学,2014)。而季铵盐的使用可大大避免植物病原真菌对药物耐药性的产生，从而一定程度弥补传统农药的缺点，具有在农业病害防治的应用前景。

市面上常见的季铵盐产品具有如下特点及缺点，如苯扎氯铵不仅能在水中溶解，在乙醇溶液中也能够溶解，可见其由于具有较长的烷烃链段导致其具有一定的亲油性，且经测试，其对斑马鱼的96h半数致死浓度LC50约为1.8mg/L，毒性较高，属于中毒性药物。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种超亲水的主链型季铵盐。本发明所合成的超亲水的主链型季铵盐(PEPB、PEB、PPB和PBH)为大分子，且因为其所含烷烃链段极短，故极易溶于水，难于溶于各类高极性的有机溶液：如PEB、PPB和PBH易溶于水，难溶于乙醇溶液；PEPB易溶于水，难溶于甲醇。因为本发明的超亲水的主链型季铵盐具备分子量大和超亲水的特点，故可保持较强的抑菌活性的同时有效降低季铵盐的环境毒性：其中所合成的季铵盐产品PEPB10和PEPB25对斑马鱼的半数致死浓度LC5010mg/L，达到低毒性农药的标准。

本发明的另一目的在于提供上述超亲水的主链型季铵盐的制备方法，本制备方法只需一步反应，反应简单，且制得的季铵盐为长链大分子。

本发明的再一目的在于提供所述的超亲水的主链型季铵盐的应用。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种超亲水的主链型季铵盐，具有如下结构式：

其中，R₁为乙基、丙基或己基；R₂为丙基和丁基中的一种或两种；n为6～24；