嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途制造技術

本發明專利技術公開了嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途。該嵌段大分子季銨鹽的結構式如式A所示。該嵌段大分子季銨鹽能夠良好的粘附在疏水性物質的表面，使其不僅在溶液中能對香蕉枯萎病菌的生長進行抑制，而且能在疏水性的植物表面對香蕉枯萎病菌的侵染進行有效的防治。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于功能高分子的植物保護應用
，特別涉及嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途。
技術介紹
香蕉枯萎病，俗稱香蕉黃葉病或巴拿馬病，該病是由一種侵染香蕉植株維管束的真菌——尖孢鐮刀菌古巴專化型(Fusarium oxysporium f.sp.cubense)引起的土傳病。香蕉枯萎病菌侵染侵染香蕉后會使病株凋萎和維管束變色腐爛，會對植株產生毀滅性的傷害。因此，該病害成為國際植物檢疫對象。香蕉枯萎病可以通過帶菌的香蕉種苗、土壤和農機具等調運和搬移進行遠距離傳播；通過帶菌的水、分生孢子進行近距離擴散。而且香蕉枯萎病的病原菌在土壤里面可以殘存30年以上，沒有任何的農藥可以去把它根除掉。在高溫多雨、土壤酸性、砂壤土、肥力低、土質黏重、排水不良、下層土滲透性差和耕作傷根等因素的作用下，會使得香蕉枯萎病害再次發生。對于香蕉枯萎病的防治，有國內學者對市售的多種藥劑進行了篩選，但是目前沒有一種很理想的藥劑。目前只有苯并噻二唑在對香蕉枯萎病菌的防治方面有一定效果。但仍不滿足實際應用的需要，需要開發對環境更為環保、對香蕉枯萎病菌防治效果更好的制劑。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途。本專利技術的目的通過下述技術方案實現：嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途。所述的嵌段大分子季銨鹽(PDMS-b-(PDMS-g-QAS)-b-PDMS)的結構式如式A所示：所述的R優選為所述的m與所述的n的值根據分子量和接枝率確定。所述的m的值優選為4～16；所述的n的值優選為8～48；m、n均為4的倍數。所述的嵌段大分子季銨鹽中的聚硅氧烷主鏈的數均分子量為2×103～1×104。所述的嵌段大分子季銨鹽中接枝季銨鹽基團的鏈節數占接枝鏈段總鏈節數(接枝率)的1/3～1/8；所述的嵌段大分子季銨鹽優選通過如下步驟制備得到：(1)1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(BAPTMDS，1,3-BIS(3-AMINOPROPYL)TETRAMETHYLDISILOXANE)中伯氨基的保護：往有機溶劑A中加入鄰苯二甲酸酐和1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，反應；對反應得到的產物純化，得到由鄰苯二甲酸酐(PA)保護后的封頭(BAPTMDS-PA2)；(2)含氫聚硅氧烷的合成：以BAPTMDS-PA2、八甲基環四硅氧烷(D4)及四甲基環四硅氧烷(D4H)為原料，以硫酸溶液為催化劑，在有機溶劑B中反應；對反應得到的產物純化，得到含氫聚硅氧烷(PA-PDMS-co-PHMS-PA)；(3)叔胺基聚硅氧烷的合成：在惰性氣氛下，往步驟(2)制備得到的含氫聚硅氧烷中加入二甲基烯丙基胺(DMAA)，在催化劑作用下反應；對反應得到的產物純化，得到叔胺基聚硅氧烷(PA2-PDMS-g-DMAA)；(4)叔胺基聚硅氧烷的端氨基的脫保護：往有機溶劑C中加入步驟(3)制備得到的叔胺基聚硅氧烷和一水合肼，反應；對反應得到的產物純化，得到脫去鄰苯二甲酸酐保護的帶有端氨基的叔胺基聚硅氧烷((NH2)2-PDMS-g-DMAA)；(5)單端含氫聚硅氧烷的合成：在惰性氣氛下，往有機溶劑D中加入六甲基環三硅氧烷(D3)和正丁基鋰溶液，反應；接著加入二甲基氯硅烷終止反應，對反應得到的產物純化，得到單端含氫聚硅氧烷(PDMS-H)；(6)單端酯基聚硅氧烷的合成：在惰性氣氛下，往步驟(5)制備的單端
含氫聚硅氧烷中加入甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)，在催化劑作用下反應；對反應得到的產物純化，得到單端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA)；(7)單端羧基聚硅氧烷的合成：往步驟(6)制備的單端酯基聚硅氧烷中加入濃硫酸，反應；對反應得到的產物純化，得到單端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH)；(8)聚硅氧烷嵌段共聚物的合成：往有機溶劑E中加入步驟(7)制備的單端羧基聚硅氧烷和步驟(4)制備得到的帶有端氨基的叔胺基聚硅氧烷，在催化劑作用下反應；對反應得到的產物純化，得叔胺基聚硅氧烷嵌段共聚物(PDMS-b-(PDMS-g-DMAA)-b-PDMS)；(9)含季銨鹽基團的聚硅氧烷嵌段共聚物的合成：在惰性氣氛下，往有機溶劑F中加入叔胺基聚硅氧烷嵌段共聚物和鹵代烴，反應；對反應得到的產物純化，得到含季銨鹽基團的聚硅氧烷嵌段共聚物(PDMS-b-(PDMS-g-QAS)-b-PDMS)。上文中所述的有機溶劑A、B、C、D、E、F是用于溶解反應物質，本身不參加反應。有機溶劑A、B、C、D、E、F可以是相同的物質，也可以是不同的物質。上文中所述的惰性氣氛優選為氮氣氣氛。步驟(1)中所述的1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷與所述的鄰苯二甲酸酐按摩爾比1：(2.2～2.6)配比。步驟(1)中所述的有機溶劑A優選為四氫呋喃和三氯甲烷中的一種或兩種。步驟(1)中所述的有機溶劑A的質量用量優選為1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷+鄰苯二甲酸酐總質量的2倍。步驟(1)中所述的反應的條件優選為于60～80℃反應4～6h。步驟(1)中所述的純化的步驟優選如下：通過減壓蒸餾除去有機溶劑A，用氯仿溶解產物，用55～65℃熱水洗滌產物，取氯仿層減壓蒸餾，得到純化后的由鄰苯二甲酸酐保護的封頭(BAPTMDS-PA2)。所述的洗滌的次數優選為3～5次。步驟(2)中所述的四甲基環四硅氧烷、所述的八甲基環四硅氧烷與所述的BAPTMDS-PA2按摩爾比2.81～6：11.24～13.29：1配比。步驟(2)中所述的硫酸溶液優選為濃度為80～90wt％的硫酸溶液；更優選為80～86wt％的硫酸溶液。步驟(2)中所述的硫酸溶液的質量用量相當于八甲基環四硅氧烷+四甲基
環四硅氧總質量的2～4％；更優選為2～3％。步驟(2)中所述的有機溶劑B優選為三氯甲烷和甲苯中的一種或兩種。步驟(2)中所述的有機溶劑B的質量用量為BAPTMDS-PA2+八甲基環四硅氧烷+四甲基環四硅氧烷的總質量。步驟(2)中所述的反應優選為在25～30℃下反應12～14h。步驟(2)中所述的純化的步驟具體如下：用碳酸氫鈉水溶液中和硫酸，靜置后取氯仿層減壓蒸餾，得到純化后的含氫聚硅氧烷(PA-PDMS-co-PHMS-PA)。所述的減壓蒸餾的條件優選為150℃減壓蒸餾4小時。步驟(2)中所述的含氫聚硅氧烷的數均分子量介于2×103～1×104之間。步驟(3)中所述的催化劑為Karstedt’s催化劑。步驟(3)中所述的含氫聚硅氧烷與所述的二甲基烯丙基胺按含氫聚硅氧烷中氫基團與二甲基烯丙基胺摩爾比為1：(2～4)配比。步驟(3)中所述的催化劑為催化量。所述的催化量優選為每克含氫聚硅氧烷對應約5～10微克的Karstedt’s催化劑。步驟(3)中所述的反應的條件優選為于80～100℃反應48～72h。步驟(3)中所述的純化的步驟優選如下：減壓蒸餾除去過量的二甲基烯丙基胺，得到純化后的叔胺基聚硅氧烷(PA2-PDMS-g-DMAA)。步驟(4)中所述的叔胺基聚硅氧烷和所述的一水合肼按摩爾比1：(4.5～5.5)配比。步驟(4)中所述的有機溶劑C優選為無水乙醇和甲醇中的一種或本文檔來自技高網...

【技術保護點】
嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：所述的嵌段大分子季銨鹽的結構式如式A所示：

【技術特征摘要】
1.嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：所述的嵌段大分子季銨鹽的結構式如式A所示：2.根據權利要求1所述嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：所述的R為3.根據權利要求1所述嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：所述的m的值為4～16；所述的n的值為8～48；m、n均為4的倍數。4.根據權利要求1所述嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：所述的嵌段大分子季銨鹽中的聚硅氧烷主鏈的數均分子量為2×103～1×104；所述的嵌段大分子季銨鹽中接枝季銨鹽基團的鏈節數占接枝鏈段總鏈節數的1/3～1/8。5.根據權利要求1所述嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：所述的嵌段大分子季銨鹽通過如下步驟制備得到：(1)1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中伯氨基的保護：往有機溶劑A中加入鄰苯二甲酸酐和1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，反應；對反應得到的產物純化，得到BAPTMDS-PA2；(2)含氫聚硅氧烷的合成：以BAPTMDS-PA2、八甲基環四硅氧烷及四甲基環四硅氧烷為原料，以硫酸溶液為催化劑，在有機溶劑B中反應；對反應得到的產物純化，得到含氫聚硅氧烷；(3)叔胺基聚硅氧烷的合成：在惰性氣氛下，往步驟(2)制備得到的含氫聚硅氧烷中加入二甲基烯丙基胺，在催化劑作用下反應；對反應得到的產物純化，得到叔胺基聚硅氧烷；(4)叔胺基聚硅氧烷的端氨基的脫保護：往有機溶劑C中加入步驟(3)
\t制備得到的叔胺基聚硅氧烷和一水合肼，反應；對反應得到的產物純化，得到脫去鄰苯二甲酸酐保護的帶有端氨基的叔胺基聚硅氧烷；(5)單端含氫聚硅氧烷的合成：在惰性氣氛下，往有機溶劑D中加入六甲基環三硅氧烷和正丁基鋰溶液，反應；接著加入二甲基氯硅烷終止反應，對反應得到的產物純化，得到單端含氫聚硅氧烷；(6)單端酯基聚硅氧烷的合成：在惰性氣氛下，往步驟(5)制備的單端含氫聚硅氧烷中加入甲基丙烯酸叔丁酯，在催化劑作用下反應；對反應得到的產物純化，得到單端酯基聚硅氧烷；(7)單端羧基聚硅氧烷的合成：往步驟(5)制備的單端酯基聚硅氧烷中加入濃硫酸，反應；對反應得到的產物純化，得到單端羧基聚硅氧烷；(8)聚硅氧烷嵌段共聚物的合成：往有機溶劑E中加入步驟(5)制備的單端羧基聚硅氧烷和步驟(4)制備得到的帶有端氨基的叔胺基聚硅氧烷，在催化劑作用下反應；對反應得到的產物純化，得叔胺基聚硅氧烷嵌段共聚物；(9)含季銨鹽基團的聚硅氧烷嵌段共聚物的合成：在惰性氣氛下，往有機溶劑F中加入叔胺基聚硅氧烷嵌段共聚物和鹵代烴，反應；對反應得到的產物純化，得到含季銨鹽基團的聚硅氧烷嵌段共聚物。6.根據權利要求5所述嵌段大分子季銨鹽在抑制香蕉枯萎病菌生長中的用途，其特征在于：步驟(1)中所述的1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷與所述的鄰苯二甲酸酐按摩爾比1：(2.2～2.6)配比；步驟(2)中所述的四甲基環四硅氧烷、所述的八甲基環四硅氧烷與所述的BAPTMDS-PA2按摩爾比2.81～6：11.24～13.29：1配比；步驟(3)中所述的含氫聚硅氧烷與所述的二甲基烯丙基胺按含氫聚硅氧烷中氫基團與二甲基烯丙基胺摩爾比為1：(2～4)配比；步驟(4)中所述的叔胺基聚硅氧烷和所述的一水合肼按摩爾比1：(4.5～5.5)配比；步驟(5)中所述的正丁基鋰、六甲基環三硅氧烷和二甲基氯硅烷按摩爾比為1：(4.5～22.5)：1配比；步驟(6)中所述的單端含氫聚硅氧烷與所述的甲基丙烯酸叔丁酯按摩爾比為1：(1.2～1.4)配比；步驟(7)中所述的濃硫酸的質量用量為所述的單端酯基聚硅氧烷質量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林雅鈴，周盛文，劉瓊瓊，劉楊潤琦，金蓮淳，洪雙豪，雷雨風，張安強，
申請(專利權)人：華南農業大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44