[发明专利]一种α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋化工工程技术，具体涉及一种α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物及其制备方法。

背景技术

过多使用化学农药会对对生态环境产生负面影响，如：部分农药产生药害；生产过程排放污染物；部分高残留农药残存于农产品中，影响农产品质量；高毒农药品种如甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、磷胺、久效磷在制造、使用过程中引起中毒；使用过程中部分农药以及大量芳烃和其它溶剂进入环境，仅我国每年进入环境的甲苯、二甲苯等芳烃就达26万吨左右。因此寻找化学农药的替代品的要求越来越迫切。

甲壳素(chitin)是N-乙酰基-D-葡萄糖胺以β-1，4键结合而成的多糖，是蟹、虾等甲壳类、甲虫等的外骨骼及蘑菇等菌类的细胞壁成分，广泛存在于自然界。壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱去乙酰基的产物，安全无毒具有良好的生物兼容性，与人体细胞有良好的亲和性，无免疫原性，具有抗癌和抗肿瘤的作用。壳聚糖及其衍生物因其特有生物活性对多种细菌、真菌具有广谱抗菌的功能。

α-氨基膦酸脂作为天然氨基酸的类似物，自化学家Horguchi在20世纪50年代从绵羊体内分离出来至今已经50多年，其合成方法和生物活性受到科学家的广泛关注，而其多变的结构类型又为不断合成新化合物奠定了基础.研究发现其具有抗植物病毒、除草、植物生长调节、抑制酶活性、杀菌、抗癌、抗氧化活性等多种生物活性。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构新颖、抑菌活性好的壳聚糖α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物及其制备方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案为：

一种α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物，其通式如式I所示，

式I中，R为烷基或芳香基；n＝4-4000。R为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、苯基或取代苯基。

α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物的制备方法，将溶于溶剂中的壳聚糖席夫碱与亚磷酸二烷基酯，在60-100℃下反应6-10小时，而后过滤滤饼经洗涤后干燥，即得到壳聚糖衍生物α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物；其中壳聚糖席夫碱的质量与亚磷酸二烷基酯的体积比为1∶1-10。

所述壳聚糖席夫碱的制备为：将溶于溶剂中的壳聚糖与4-嘧啶基-2-氧基-苯甲醛在酸催化下以60-100℃，反应6-10小时生成壳聚糖席夫碱；其中，溶剂的体积与壳聚糖质量比为10-300∶1；壳聚糖与4-嘧啶基-2-氧基-苯甲醛的摩尔比为1∶1-3；酸与溶剂的体积比为1∶10-100。所述酸催化采用甲酸、乙酸、丙酸中的一种或两种以上。所述溶剂为甲醇、乙醇、水、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或两种以上。所述亚磷酸二烷基酯为亚磷酸二甲酯或亚磷酸二乙基酯。所述溶解壳聚糖席夫碱的溶剂用量为，溶剂的体积与壳聚糖质量比为10-300∶1。所述溶剂为苯、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或两种。所述过滤时用于洗涤提取物的溶剂为乙醇或丙酮。

本发明采用活性亚结构拼接原理，将α-氨基膦酸脂衍生物的生物活性基团引入到天然产物壳聚糖骨架中，即4-嘧啶基-2-氧基-苯甲醛与壳聚糖C₂位上的-NH₂发生反应生成壳聚糖席夫碱，之后与亚磷酸二烷基酯发生反应生成α-氨基苯嘧啶醚膦酸脂衍生物，所得的衍生物经红外光谱分析确定其结构，壳聚糖与接入的基团有效地结合生成α-氨基膦酸脂衍生物。原理：壳聚糖席夫碱结构中含有-C＝N，可与亚磷酸二烷基酯发生类曼尼奇反应在壳聚糖结构中引入α-氨基膦酸脂活性基团，进而与壳聚糖产生协同作用，显著提高衍生物的生物活性。

本发明的优点：

1.本发明在壳聚糖结构中引入α-氨基膦酸脂基团，两者产生协同增效作用，显著提高了壳聚糖的抑菌活性。

2.本发明制备的壳聚糖α-氨基膦酸脂衍生物具有良好的溶解性，可溶于多种溶剂，扩大了其应用领域，在农药领域有着潜在的应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的壳聚糖的红外光谱图，其红外特征吸收(cm^-1)：1595，896。

图2为本发明实施例提供的壳聚糖衍生物1的红外光谱图，其红外特征吸收(cm^-1)：3423，1670，1521，1403，1182，1051，993，833，761，671。

图3为本发明实施例提供的壳聚糖衍生物2的红外光谱图，其红外特征吸收(cm-1)：3466，2890，1648，1535，1386，1182，1162，1066，998，808，665。