[发明专利]一种嘧啶型手性表面活性剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嘧啶型手性表面活性剂的合成方法，属于日用化工、医药化工和农药化工等领域。

背景技术

表面活性剂是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生显著变化的物质。由于其具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，而呈现独特的两亲性。基于其分子结构，表面活性剂一般分为四大类：阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂以及非离子型表面活性剂。目前，表面活性剂的发展突飞猛进，由于其独特的乳化性能、增溶性能、分散作用、起泡作用等，其应用领域已从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、能源、新型材料等技术部门。然而表面活性剂在给人们生活、给工农业生产带来极大方便的同时，也给环境带来了污染。

(1)阴离子型表面活性剂由于具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性，因而广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。但是由于其分散性能差，容易导致污垢、难降解等原因目前被列为《地表水环境质量标准》基本控制项目之一。

(2)阳离子表面活性剂一般用作织物柔软剂、油漆油墨印刷助剂、抗静电剂、杀菌剂，但是由于其去污力差、起泡性差、配伍性差、刺激性大、价格昂贵等原因导致其应用范围受到限制，其作液体洗涤剂时一般仅应用于高档产品中的辅助表面活性剂。

(3)两性离子型表面活性剂是指具有两种离子性质的表面活性剂，按化学结构可分为：甜菜碱型、氨基酸型、磷酸酯型、咪唑啉型以及其它如高分子、杂原子类等两性表面活性剂。两性表面活性剂以其独特的多功能性著称，其具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性、低毒性、低刺激性、良好的乳化性和分散性等优点。而其价格高、洗涤能力差等缺点使其只有在特殊情况下才使用。

(4)非离子型表面活性剂具有良好的增溶、洗涤、抗静电、刺激性小、钙皂分散等性能；可应用pH范围比一般离子型表面活性剂更宽广，一般用作扩散剂、匀染剂、半防染剂、乳化剂等。然而由于其较差的起泡性能使得其只能制成液体或半固体状，由于其耐酸碱、耐高温、耐氧化剂等特性使得其不易生物降解。

随着社会经济发展以及人们环保意识的增强，发展环境友好生物相容的功能性手性表面活性剂已经引起了人们的广泛关注。作为手性识别材料的表面活性剂主要分为两大类：一类是天然的手性表面活性剂，另一类是合成的手性表面活性剂。目前，天然的手性表面活性剂主要包括胆酸盐类、皂苷类以及强心苷类三种，而合成的手性表面活性剂主要包括N-烷基氨基酸类表面活性剂、烷基苷类表面活性剂这两种。

胞嘧啶是核糖核酸DNA中重要的碱基之一。胞嘧啶核苷、胞嘧啶核苷酸均可作为升高白细胞的药物。同时，胞嘧啶是精细化工、农药和医药的重要中间体，特别在医药领域，主要用于合成抗艾滋病药物及抗乙肝药物拉米夫定，抗癌药物吉西他宾、依诺他宾以及5-氟胞嘧啶等，应用非常广泛。然而，由于嘧啶类衍生物的合成工艺复杂，反应原料价格较高、分离和提纯困难等缺点限制了嘧啶型手性表面活性剂的合成及其应用，因此发展简易有效的新型嘧啶型手性表面活性剂的合成路线尤为关键。合成嘧啶型表面活性剂的机理主要是基于S_N2亲核取代反应。然而，由于亲水基团具有独特的嘧啶环结构，因而在反应过程中会产生位阻效应，反应溶剂的选择也至关重要，形成过渡态时的稳定性也同样关乎反应成败，因此，设计有效的核苷碱基型手性表面活性剂合成路线则显得非常重要。该合成路线将为功能性手性识别材料及其在生物医药、农药、日化等领域的应用提供重要的理论依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种嘧啶型手性表面活性剂的合成方法，先利用乙酸酐保护嘧啶环上的氨基，制备N⁴-乙酰基胞嘧啶。再在等体积比的二甲基亚砜和水混合溶剂中合成不同链长的嘧啶型手性表面活性剂，最后通过不同比例的甲醇和三氯甲烷混合溶剂提纯制得嘧啶型手性表面活性剂，该表面活性剂合成具有工艺简单，反应条件温和，且具有很高的应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现，一种嘧啶型手性表面活性剂的合成方法，包括以下步骤：

(1)将胞嘧啶、乙酸酐投入反应器中，强烈搅拌4-5h，冷却，在冰浴条件下放置36-48h，过滤得到白色固体，用冰水、乙醇洗涤数次，得到N⁴-乙酰基胞嘧啶；