β-環糊精對丁吡馬林的包結作用

環糊精及其衍生物具有內親油、外親水的空心截錐狀結構而可以選擇性結合許多有機分子從而產生識別作用。 由于其外親水的特性 , 在水中具有較高的溶解度 , 因此當其與有機分子結合后，可以通過“相轉移作用”提高有機分子在水中的溶解度. 農藥的水劑型化使其運輸成本低、環保性好, 成為現代農藥劑型追尋的目標. 但大部分農藥分子在水中的溶解度比較低, 以及農藥分子結構的多樣性, 使水劑型化存在諸多困難. 農藥分子與環糊精形成主-客體包合物后, 可以借助其“相轉移作用 ”提高農藥分子在水中的溶解度, 同時其理化性質也可得到明顯改善, 如提高其生物利用率, 增加抗光解性及穩定性, 提高農藥的生物降解速率, 降低施于環境中過量的農藥對環境造成的污染等.

丁吡嗎啉是中國農業大學創制的一種新型丙烯酰胺類殺菌劑, 化學名為 Z-3-2（2-氯吡啶-4-基)-3-（4-叔丁基苯基 ) –丙烯酰嗎啉. 丁吡嗎啉對植物卵菌病害, 如番茄晚疫病、黃瓜霜霉病、辣椒疫病等具有優異的防治效果. 但其在水中溶解度較小, 為改善其劑型, 本文研究了它與 β-環糊精的包結作用, 為開發其環境友好新劑型并更合理、安全、高效使用丁吡嗎啉奠定基礎.

β-環糊精與丁吡嗎啉形成包結比為 1∶1的包結物, 其包結常數隨溫度升高而減小, 表明包結是一個放熱過程 ; 包結反應熱力學參數均為負值, 說明包結反應是焓變驅動的自發過程. 相溶解度實驗表明, β-環糊精能顯著提高丁吡嗎啉在水 中的溶解度 , 有助于該產品劑型的水基化 , 且包合對其殺菌活性沒有明顯影響. 實驗表明, 丁吡嗎啉以其苯環端從β-環糊精的窄端進入其空腔, 叔丁基進入到β-環糊精的闊端, 而分子中的其它部分位于空腔的窄端外 .