本发明专利技术提供了一系列超分子植物生长调节剂——环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯固体包结物及其制备，属于化学合成技术领域。本发明专利技术先用芳氧乙酰氯和聚乙二醇反应生成聚乙二醇芳氧乙酸酯，再用主体分子β-环糊精与客体分子聚乙二醇芳氧乙酸酯，在乙醇/水溶液中发生相互作用，得到环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯固体包结物。本发明专利技术生成的包结物既保持了环糊精缓释、增效、促进植物增产的功效，又兼具较好的稳定性和化学可调性等，同时使溶解度也大有改善。初步的生物活性试验表明，包结物在一定浓度时对油菜籽的生根发芽有明显的促进作用，其效果优于聚乙二醇芳氧乙酸酯及β-CD，是一种性能优良的植物生长调节剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成
，涉及一系列环糊精聚乙二醇芳氧乙酸酯固体包 结物及其制备方法；本专利技术同时还涉及该固体包结物作为超分子植物生长调节剂的应用。
技术介绍
聚乙二醇芳氧乙酸酯是由芳氧乙酸和聚乙二醇通过活性子叠加原理设计合成的 高分子化合物。聚乙二醇(PEG)处理作物种子，可提高种子发芽率和幼苗活力。芳氧乙酸 对植物的生长发育具有强烈的生理活性，微量施于农作物上能刺激植物生长，且增产作用显者ο环糊精是由D-吡喃葡萄糖单元通过α -1，4-糖苷键首尾相连形成的具有截锥状 结构的大环化合物，分别含有6、7、8个葡萄糖单元。CD外形象一个锥柱状空筒，其内壁由葡 萄糖单元C-3、C-5上的氢原子以及糖苷键氧原子构成，因此内部是疏水的，所有仲羟基都 排在锥柱的大口端，伯羟基都排在小口端，从而使其外表具有一定的亲水性。其不仅可以和 疏水性小分子形成包合物，而且可以和大分子形成超分子包合物。当长链高分子的分子尺 寸与环状分子内径相匹配时，高分子也可串入环状分子的中空内孔中自聚集成为一种项链 状的超分子。这种包合物既保持了环糊精包结、缓释、催化和识别的能力，又兼具高聚物良 好的机械强度、较好的稳定性和化学可调性等，另外在溶解度等方面也有所改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用环糊精具有促进植物生长的功效和特点，使其与聚乙二醇芳 氧乙酸酯结合形成一种具有良好的性能和生物活性的环糊精聚乙二醇芳氧乙酸酯固体包结物。本专利技术的另一目的是提供一种环糊精聚乙二醇芳氧乙酸酯固体包结物的制备方法。本专利技术还有一个目的，就是提供一种环糊精聚乙二醇芳氧乙酸酯固体包结物作为 超分子植物生长调节剂在农业生产的应用。本专利技术环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物的制备方法，是将环糊精完 全溶于质量浓度3(Γ50 %的乙醇水溶液中，加入β -环糊精摩尔量0. 5^1倍的聚乙二醇芳氧 乙酸酯，于6(T8(TC搅拌反应12tTl6h，冷却至室温，静置析出粗产品；粗产品用水洗涤，抽 滤，烘干，得环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物。所述聚乙二醇芳氧乙酸酯的结构如下3先将芳氧乙酸与氯化亚砜以1 广1 5的摩尔比，在6(T80°C下回流6 10h，反应结束后 减压蒸馏除去过量氯化亚砜，得芳氧乙酰氯；将芳氧乙酰氯溶于二氯甲烷中，配制成浓度为 1. 062^1. 416mol/L的芳氧乙酰氯的二氯甲烷溶液。再将芳氧乙酰氯摩尔量0. 2^0. 4倍的 聚乙二醇溶于二氯甲烷中，加入芳氧乙酰氯等摩尔的三乙胺，充分混合后，却到(T5°C。向 体系中加入上述芳氧乙酰氯的二氯甲烷溶液，升温至室温，搅拌反应2Γ30小时；用质量浓 度广5%NaHC03溶液洗涤，除去未反应完的芳氧乙酰氯，分离，有机相用饱和食盐水洗涤至中 性，无水Na2SO4干燥，过滤，蒸除溶剂；所得产物用二氯甲烷溶解后，再用无水乙醚沉淀，得 到聚乙二醇芳氧乙酸酯。其合成路线如下其中 R=H，O-CH3, m-CH3，p-Cl, o_Cl，p_N02，m_N02，p_CH3。对应的聚乙二醇芳氧乙酸酯分别为聚乙二醇苯氧乙酸酯(2a)，聚乙二醇邻甲基 苯氧乙酸酯(2b)，聚乙二醇间甲基苯氧乙酸酯(2c)，聚乙二醇对氯苯氧乙酸酯(2d)，聚乙 二醇邻氯苯氧乙酸酯(2e)，聚乙二醇对硝基苯氧乙酸酯(2f)，聚乙二醇间硝基苯氧乙酸酯 (2g)，聚乙二醇对甲基苯氧乙酸酯(2h)。对应的包结物分别为β -环糊精-聚乙二醇苯氧乙酸酯(ic-2a), β -环糊精-聚 乙二醇邻甲基苯氧乙酸酯(IC_2b)，环糊精-聚乙二醇间甲基苯氧乙酸酯(IC-2c)，环糊精-聚乙二醇对氯苯氧乙酸酯(IC_2d)，环糊精-聚乙二醇邻氯苯氧乙酸酯 (IC-2e), β -环糊精-聚乙二醇对硝基苯氧乙酸酯(IC-2f)，β -环糊精-聚乙二醇间硝基 苯氧乙酸酯(IC-2g)，β -环糊精-聚乙二醇对甲基苯氧乙酸酯(IC-2h)。所述聚乙二醇为聚乙二醇6000。下面以聚乙二醇芳氧乙酸酯2a为例，说明本专利技术聚乙二醇芳氧乙酸酯、⑶及 包结物的结构及性能的变化。附图说明图1为聚乙二醇6000苯氧乙酸酯(2a)、A-CD及包结物(IC_2a)的DTA曲线。图 中，⑶出现三个吸热峰，表示⑶在加热过程中首先失去结晶水，Tp=99. rc ；发生分 子重排，Tp=226. rc ；熔融继之发生热分解，Tp=317. 3°C。聚乙二醇6000苯氧乙酸酯出现一 个吸热峰，表示2a在加热过程中发生熔融分解，Tp=64. 7°C ；包结物的DTA曲线表示熔融分 解吸热峰TP=322. 3°C，主客体间分子作用力使得环糊精包结物的熔融分解温度比单纯 主体环糊精的熔融分解温度向高温区迁移了大约5°C，由于⑶的包合作用，在包结 物中PEG分子链的运动被β -CD的空腔所限制，呈伸直链的构象，因而包结物中未出现聚乙 二醇6000苯氧乙酸酯的熔融行为，使客体分子的热稳定性显著提高，说明形成了新的超分子包结物。下面以环糊精-聚乙二醇6000苯氧乙酸酯(2a1h)为例，对本专利技术包结物的 生物活性进行测试。采用平皿培养法，将聚乙二醇6000苯氧乙酸酯(2a1h)、A -环糊精-聚乙二醇芳 氧乙酸酯包结物(IC-2a IC-2h)及环糊精分别配成100、10、1、0. 1、0. 01、0. 001 mg/L 六个浓度的溶液，研究其对油菜幼苗根系的生长调节作用，用蒸馏水做空白试验，相同浓度 的A -环糊精溶液做标准对照，室温生长并测量油菜根系的长度，用以下公式计算调节活 性百分比J 二 ^v-Ay/Vt7Xioo^ A——为样品调节活性 N——在化合物溶液中培养测得的根的长度 N0 —在蒸馏水中培养测得的根长度本专利技术制备的聚乙二醇芳氧乙酸酯(2a1h)及环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯固体 包结物(IC-加 IC-2h)对植物生长调节活性的数据件表1、2。表 权利要求1.一种环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物的制备方法，是将环糊精完全溶 于质量浓度3(Γ50%的乙醇水溶液中，加入环糊精摩尔量0. 5 1倍的聚乙二醇芳氧乙酸 酯，于6(T80°C搅拌反应12tTl6h，冷却至室温，静置析出粗产品；粗产品用水洗涤，抽滤，烘 干，得A -环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物。2.如权利要求1所述环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯包结 物的制备方法，其特征在于所述聚乙二醇芳氧乙酸酯的结构如下其中，R=H、o-CH3、Hi-CH3、p-Cl、o-Cl、P-NO2、m-N02 或 p_CH3。3.如权利要求1所述环糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物的制备方法，其特征在 于所述聚乙二醇芳氧乙酸酯的合成工艺为先将芳氧乙酸与氯化亚砜以1:广1:5的摩尔 比，在6(T80°C下回流6 10h，反应结束后减压蒸馏除去过量氯化亚砜，得芳氧乙酰氯；将芳 氧乙酰氯溶于二氯甲烷中，配制成浓度为1.062 1.416mol/L的芳氧乙酰氯的二氯甲烷溶 液；再将芳氧乙酰氯摩尔量0. 2、. 4倍的聚乙二醇溶于二氯甲烷中，加入芳氧乙酰氯等摩 尔的三乙胺，充分混合后，却到(T5°C ；向体系中加入上述芳氧乙酰氯的二氯甲烷溶液，升温 至室温，搅拌反应对 30小时；用质量浓度广5%NaHC03溶液洗涤，除去未反应完的芳氧乙酰 氯，分离，有机相用饱和食盐本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种β－环糊精－聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物的制备方法，是将β－环糊精完全溶于质量浓度３０～５０％的乙醇水溶液中，加入β－环糊精摩尔量０．５～１倍的聚乙二醇芳氧乙酸酯，于６０～８０℃搅拌反应１２ｈ～１６ｈ，冷却至室温，静置析出粗产品；粗产品用水洗涤，抽滤，烘干，得β－环糊精－聚乙二醇芳氧乙酸酯包结物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏太保，李姗姗，姚虹，张勤生，华茂堂，张有明，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：62
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