琥珀酸单-(2-二乙基氨基-乙基)酯及制备方法与应用与流程

琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
‑
乙基)酯及制备方法与应用
技术领域
1.本发明涉及植物生长调节技术领域，具体琥珀酸单
‑
(2
‑
二乙基氨基
‑
乙基)酯及制备方法与应用。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.粮食生产过程中，提高单位耕地面积的产量是解决粮食问题重要措施之一。植物生长调节剂具有用量小、能促进发芽、控制开花、促进生根、延缓衰老过程、提高产量、改进作物品质等。植物生长调节剂在提高粮食产量、保障粮食安全、食品安全方面越来越受到关注。
4.植物生长调节剂，能够起到植物激素的作用，它们在较低的浓度下即可渗入植物体内，对植物的生长发育表现出生理调节作用。能使作物增产、提高作为品质的的植物生长调节剂，它们在农业生产中已经显示了突出的增产、增效的作用。
5.近年来国内对植物生长调节剂研究研究和应用发展也很快，但其品种、数量都不能满足市场的需求。目前已被市场应用较多的是增产胺(dcpta)和胺鲜酯(da
‑
6)，两者结构中都有二乙氨基乙氧基基团。另外，近年来还有丁二酸双二乙胺基乙醇酯的报道。
6.dcpta、da
‑
6以及丁二酸双二乙胺基乙醇酯在使用过程中，为了提高它们的水溶性，往往需要与盐酸、柠檬酸等形成盐，上述方法不仅增加了合成步骤，使得合成过程繁琐，增加了成本。另外，盐酸或者柠檬酸的使用降低了单位重量的药效以及增加了运输成本。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的问题，为解决现有技术中dcpta、da
‑
6以及丁二酸双二乙胺基乙醇酯等植物生长调节剂的水溶性问题，本发明首次使用水溶性的琥珀酸(又名为：丁二酸)与氨基乙醇进行一元酯化反应，得到具有水溶性的琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯，该化合物用作植物生长调节剂，显示出了优良的促生根、增产及改善品质的植物生长调节功能，且该类化合物具有良好的水溶性，具有较好的耐酸、耐碱性能。
8.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下所述：
9.在本发明的第一方面，本发明提供了一种琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
‑
乙基)酯，结构式如i所示：
[0010][0011]
在本发明的第二方面，本发明提供了第一方面所述琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的制备方法，将琥珀酸和2
‑
(二乙胺基)乙醇混合，在催化剂的作用下进行回流分水反应，直到分出的水达理论量，除杂后即得珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯；
[0012]
在本发明的第三方面，本发明提供了第一方面所述琥珀酸单
‑
(2
‑
二乙基氨基
‑
乙基)酯作为植物生长调节剂的应用。
[0013]
本发明的具体实施方式具有以下有益效果：
[0014]
通过大量的室内和田间试验，琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
‑
乙基)酯具有显著的促生根及增产提质效果，如用于小麦生根，根长、根数可提高20％以上；对小麦种子的发芽率可以提高15％至25％之间，在小麦生长期按照50
‑
100ppm喷洒3次，增产率可以达到22％；在苹果生长期按照50ppm浓度喷洒二次，一级果率提高21％，且着色好、口感甜，单果增重15％以上；在草莓、花生、大豆等农作物的田间实验中，增产率均能达到15
‑
30％以上。
[0015]
本发明化合物中含有氨基乙醇酯官能团，可以起到调节植物生长功能的作用，可广泛用于各种作物或植物促根、增产、抗逆及提质；另外，化合物结构中还有羧基官能团，可以增加其水溶性，使用方便，该类化合物在农田使用过程中无需与盐酸、柠檬酸等形成盐；
[0016]
制备方法工艺简单，经过一步法合成后，产物直接可以稀释用于农田、作物生长；该工艺过程不需要提纯，没有三废产生，生产设备投资少，易于大规模生产；具有生产及使用成本低，用量小，使用浓度范围宽，使用安全方便等优点。
附图说明
[0017]
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0018]
图1为本发明实施例1制备的琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的核磁谱图；
[0019]
图2为本发明实施例1制备的琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的质谱图。
[0020]
图3为本发明应用例中小麦的发芽和生根实验对比图。
具体实施方式
[0021]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
[0022]
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得，如无特殊说明，本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与
材料仅作示范之用。
[0023]
本发明的一种实施方式中，提供了一种琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的制备方法。
[0024][0025]
所述琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯结构简单，水溶性好，具有较好的耐酸、耐碱性能；能显著改善植物的生根、发芽以及改善品质等植物生长调节功能。通过根部或种子处理及茎叶喷洒等方式，可广泛用于粮、棉、果、蔬等作物或植物的生根、壮苗、增产提质，具有使用安全、成本低、效果显著的特点。
[0026]
本发明的一种实施方式中，提供了一种上述琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的制备方法，将一定摩尔比的琥珀酸和2
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(二乙胺基)乙醇混合，加入适量催化剂，搅拌下加热，进行回流分水反应，直到分出的水达理论量，去除滤液中过量的氨基乙醇及低沸点物，即得珀酸单
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(2
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二乙基氨基
‑
乙基)酯(结构式如i所示)；
[0027]
优选的，所述的琥珀酸和2
‑
(二乙胺基)乙醇的摩尔比为1:1.0
‑
1.2；
[0028]
优选的，所述的催化剂选自磷酸、硼酸、磺酸、甲基苯磺酸、盐酸盐、盐酸、硫酸、硫酸盐、磷酸盐、碱式硝酸盐、聚合树脂、阳离子交换树脂、硫酸锡、氧化锆、固体杂多钨酸、硫酸负载的固体超强酸、金属氧化物负载的固体超强酸中的一种或多种；
[0029]
优选的，所述回流分水反应的温度为90
‑
110℃，反应时间为3～5h；
[0030]
优选的，去除滤液中过量的氨基乙醇及低沸点物采用减压蒸馏；
[0031]
优选的，去除滤液中过量的氨基乙醇及低沸点物后还包括脱色的步骤，所述脱色的方法为：加入活性白土脱色后进行过滤。
[0032]
本发明的一种实施方式中，提供了一种上述琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
‑
乙基)酯作为植物生长调节剂的应用；
[0033]
优选的，所述作为植物生长调节剂的应用包括促进植物生根、促进植物发芽和提高农作产量。
[0034]
下面结合实施例对本发明作进一步的解释和说明。
[0035]
实施例1
[0036]
在装有搅拌器及回流装置的250ml四口烧瓶中加入11.8g(0.1mol)丁二酸，8.9g(0.1mol)n,n二乙氨基乙醇，0.2g硫酸氧钛，搅拌加热至150℃回流反应，过滤除去催化剂(直接回用)，滤液转入另一个250ml的三口瓶中，加入3.0g活性白土搅拌30分钟，降温至80℃以下，过滤得黄色油状液体，经过色谱定性以及定量分析，得到琥珀酸单
‑
(2
‑
二乙基氨基
‑
乙基)酯，转化率为84.6％。
[0037]
核磁谱图如图1所示，质谱如图2所示。
[0038]
实施例2
[0039]
在装有搅拌器及回流装置的250ml四口烧瓶中加入11.8g(0.1mol)丁二酸，8.9g
(0.1mol)n,n二乙氨基乙醇，0.2g氧化锆，搅拌加热至130℃回流反应，过滤除去催化剂(直接回用)，滤液转入另一个250ml的三口瓶中，加入3.0g活性白土搅拌30分钟，降温至80℃以下，过滤得黄色油状液体，经过色谱定性以及定量分析，得到琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯，转化率为76.6％。
[0040]
实施例3
[0041]
在装有搅拌器及回流装置的250ml四口烧瓶中加入11.8g(0.1mol)丁二酸，8.9g(0.1mol)n,n二乙氨基乙醇，0.2g硼酸，搅拌加热至140℃回流反应，过滤除去催化剂(直接回用)，滤液转入另一个250ml的三口瓶中，加入3.0g活性白土搅拌30分钟，降温至80℃以下，过滤得黄色油状液体，经过色谱定性以及定量分析，得到琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯，转化率为72.4％。
[0042]
应用例
[0043]
小麦种子发芽实验：分别将琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
‑
乙基)酯配制成5％水剂，da
‑
6配成5％水剂，分别用蒸馏水稀释成浓度为10ppm、20ppm、30ppm、60ppm、120ppm的植物生长调节剂溶液。将小麦种子用上述稀释液培养恤，每处理100粒种子，每次3次重复，处理后将种子放置在有双层滤纸的培养皿中，25℃保温催芽，并每天保持滤纸湿润，催芽中每天观察各处理的发芽情况，胚芽长度约以种子长的1/2为标准，于24h后统计各皿中小麦发芽率和发芽促进率，同时以相同浓度的da
‑
6和清水(ck)作对照，结果如下表l：
[0044]
表1 小麦发芽试验数据
[0045][0046][0047]
从表1结果可以看出，本发明的化合物各处理的发芽率整体上优于对比药剂da
‑
6，更显著优于清水处理(ck)的情况。浸种促生根实验：将琥珀酸单
‑
(2
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二乙基氨基
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乙基)酯配制成5％水剂，da
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6配成5％水剂，10ppm、20ppm、30ppm、60ppm、120ppm的植物生长调节剂溶液。挑选子粒大小均匀、饱满的小麦种子，用次氯酸溶液对种子进行杀菌后，将其放入纱
布中，于烧杯中用上述稀释液浸泡l0h，然后将小麦种子均匀排放在湿润的纸床上，置床时胚部向上并朝向发芽盒的同一侧，种子之间要有一定的距离，以保证种子充分吸收水分，每个处理放20粒小麦，摆放好种子之后将其放入全智能气候植物箱中进行发芽处理24h，期间要定时加入蒸馏水纸床保持湿润。待小麦主根露出2mm左右，将其种在己经凝固的固体培养基中，各处理均重复3次，然后放入全智能气候植物箱中进行培养。40h后用卡尺测量主根、茎高，并作详细的记录。同时以相同浓度的da
‑
6和清水(ck)作对照，结果如下表2：
[0048]
表2 浸种生根试验数据
[0049][0050]
图3所示为培养10天的小麦发芽和生根结果对比。其中，图3左侧培养液为清水的小麦的生根和发芽的结果。图3右侧培养液为为30ppm琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的小麦生根和发芽的结果。从图中可以直观看出，琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯作为植物生长调节剂的有益效果。
[0051]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯，结构式如i所示：2.权利要求1所述琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯的制备方法，其特征在于，将一定摩尔比的琥珀酸和2
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(二乙胺基)乙醇的混合物中加入适量催化剂，搅拌下加热，进行回流分水反应，直到分出的水达理论量，除杂后即得到琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述琥珀酸和2
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(二乙胺基)乙醇的摩尔比为1:1.0
‑
1.2。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自磷酸、硼酸、磺酸、甲基苯磺酸、盐酸盐、盐酸、硫酸、硫酸盐、磷酸盐、碱式硝酸盐、聚合树脂、阳离子交换树脂、硫酸锡、氧化锆、固体杂多钨酸、硫酸负载的固体超强酸、金属氧化物负载的固体超强酸中的一种或多种。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述回流分水反应的温度为90
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110℃，反应时间为3～5h。6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述除杂为除去除滤液中过量的氨基乙醇及低沸点物。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，除杂采用减压蒸馏。8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，除杂还包括脱色的步骤，所述脱色的方法为：加入活性白土脱色后进行过滤。9.权利要求1所述琥珀酸单
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(2
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二乙基氨基
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乙基)酯作为植物生长调节剂的应用。10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述作为植物生长调节剂的应用包括促进植物生根、促进植物发芽、改善农作物果实的产量和品质。
技术总结
本发明涉及植物生长调节技术领域，具体涉及一种琥珀酸单


技术研发人员：王春杨 潘洋
受保护的技术使用者：礼研科技（济南）有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/6/29