[發(fā)明專利]含天然萜烯結(jié)構(gòu)Gemini型季銨鹽表面活性劑及其合成方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010799152.8
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN111892506A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)虹云;黃道戰(zhàn);霍尚朝;莫君明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C211/63
• 分類號(hào): C07C211/63;C07C209/12;B01F17/18;A01N33/12;A01P1/00;A01P13/00
• 代理公司: 南寧市來來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45118
• 代理人: 來光業(yè)

本發(fā)明屬于林產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品合成技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種含天然萜烯結(jié)構(gòu)Gemini型季銨鹽表面活性劑及其合成方法與應(yīng)用。該類表面活性劑兼有天然萜烯結(jié)構(gòu)和烯丙基季銨功能基，并且具有如式（Ⅰ）所示結(jié)構(gòu)，，其中R¹為疏水基團(tuán)，是含天然萜烯結(jié)構(gòu)的烯丙基；R²是橋聯(lián)基團(tuán)，為亞乙基、1,3?亞丙基或1,4?亞丁基；X為氯或溴。本發(fā)明含天然萜烯結(jié)構(gòu)Gemini型季銨鹽表面活性劑的合成方法是以含天然萜烯結(jié)構(gòu)的烯丙基鹵化物和二元叔胺為原料，通過季銨化反應(yīng)制備得到目標(biāo)產(chǎn)物。該表面活性劑具有較強(qiáng)的表面活性，良好的親水性和抑菌活性，能夠抑制細(xì)菌、真菌以及藻類的生長，可用作殺菌劑和滅藻劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于林產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含天然萜烯結(jié)構(gòu)Gemini型季銨鹽表面活性劑及其合成方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、長葉烯等天然萜烯存在于許多天然植物精油中，也是重要的松節(jié)油產(chǎn)品，具有一定的消炎、鎮(zhèn)痛、抗菌或抗癌等生物活性，在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用及發(fā)展前景。然而，由于它們易揮發(fā)、弱親水性的特征，導(dǎo)致難以直接應(yīng)用于親水性體系或環(huán)境，發(fā)揮其應(yīng)有的藥效。為此，人們利用其化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)改造或衍生化，引入并構(gòu)建增強(qiáng)親水性、生物活性的功能基，開發(fā)天然萜烯衍生物新產(chǎn)品，拓寬新的應(yīng)用領(lǐng)域。

以莰烯和長葉烯為例，經(jīng)Prins烯醛縮合反應(yīng)可分別制備ω-乙酰氧甲基莰烯和ω-乙酰氧甲基長葉烯，然后經(jīng)水解、鹵代反應(yīng)或者一步鹵代反應(yīng)，分別合成ω-羥甲基莰烯、ω-羥甲基長葉烯、ω-氯甲基莰烯和ω-氯甲基長葉烯（藍(lán)虹云，等. 精細(xì)化工，2018，35(7)：1255-1260；霍尚朝, 等. 生物質(zhì)化學(xué)工程，2020, 54(7): 31-36）)；這些莰烯、長葉烯的衍生物在分子結(jié)構(gòu)中均含有天然莰烯或長葉烯的分子結(jié)構(gòu)，其中，ω-氯甲基莰烯和ω-氯甲基長葉烯歸屬于烯丙基鹵化物，具有活潑的化學(xué)性質(zhì)，如ω-氯甲基長葉烯可與有機(jī)叔胺進(jìn)行季銨化反應(yīng)制備含長葉烯結(jié)構(gòu)的單季銨鹽化合物，ω-氯甲基莰烯、ω-氯甲基長葉烯和含長葉烯結(jié)構(gòu)的單季銨鹽化合物具有比長葉烯、ω-乙酰氧甲基長葉烯、ω-羥甲基長葉烯更高的抑菌活性。這對探討天然萜烯結(jié)構(gòu)與含天然萜烯結(jié)構(gòu)衍生物的理化性質(zhì)、生物活性的關(guān)系，具有理論及實(shí)際應(yīng)用研究價(jià)值。然而，目前含天然萜烯結(jié)構(gòu)衍生物在品種和數(shù)量上不多，尤其在生物活性和應(yīng)用性能的研究深入不夠，限制了其更進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對目前傳統(tǒng)含天然萜烯結(jié)構(gòu)衍生物研究開發(fā)中存在的問題，提供的一種含天然萜烯結(jié)構(gòu)Gemini型季銨鹽表面活性劑及其合成方法與應(yīng)用，即基于藥物合成設(shè)計(jì)的活性亞甲基拼接原理，以ω-氯甲基莰烯和ω-氯甲基長葉烯等含天然萜烯結(jié)構(gòu)的烯丙基鹵化物為原料，采用一步或兩步季銨化反應(yīng)工藝，構(gòu)建兼具親水性、抗菌活性、抑藻活性的季銨功能基，合成兼有天然萜烯結(jié)構(gòu)和烯丙基季銨功能基的Gemini型季銨鹽表面活性劑，并提供該類表面活性劑在作為表面活性劑、抑菌劑和殺菌劑的原料或產(chǎn)品方面的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種含天然萜烯結(jié)構(gòu)Gemini型季銨鹽表面活性劑，該表面活性劑在分子結(jié)構(gòu)中兼有天然萜烯結(jié)構(gòu)和烯丙基季銨功能基，并且具有式(Ⅰ)所示結(jié)構(gòu)，