丁二酸衍生物及其作为表面 活性剂的应用 本发明涉及表面活性剂，尤其是基于取代的丁二酸的衍生物的新型表面活性剂，以及这些表面活性剂尤其在农业化学配料中作为辅助剂的应用，在农业化学品中作为分散剂和/或乳化剂的应用，在颜料，特别是在水分散体中作为分散剂的应用、在乳液聚合中作为乳化剂的应用，在民用洗涤剂，尤其是重垢型洗涤液，特别是非水重垢型洗涤液中作为表面活性剂的应用，以及其它应用。
近年来人们越来越希望用提高了生物降解性的材料代替已长期使用的表面活性剂。然而，设计性能优异、几十年来已在市场中保持重要位置的物质的替代品存在巨大的实际困难。
EP 0107199B和公开的PCT申请No.Wo 94/00508A描述了基于烷基(链烯基)取代的丁二酸烯化氧酯和酰胺的表面活性剂。
本发明基于发现链烯基丁二酸的取代二酰胺或酰胺酯，特别是其中的酰胺基为葡糖酰胺基。这些化合物在农业化学配料中作为表面活性剂和/或辅助剂，在颜料例如颜料，特别是TiO2的水分散体中作为分散剂，尤其是用于涂料中，以及在洗涤配方，特别是重垢型洗涤配方中作为表面活性剂，具有特别的实用性。
因此，本发明提供具有通式(I)地化合物：其中丁二酸部分中的R1和R2之一为C6-C22链烯基或烷基，另一个为氢；R3为一多羟基烃基；R4为氢，C1-C22烃基，尤其是C1-C20烷基，C7-C12芳烷基，C2-C20羟基取代的烷基，例如乙酰基(2-羟乙基)，或R4独立地如上述R3的定义；R5为基团-NR3R4，其中R3和R4独立地如上述所定义；或R5为基团-O(AO)nR6，其中
AO为烯化氧，尤其是环氧乙烷残基；
n为1-200，优选为2-100(并且由于它是平均值，它可以
是非整数)；以及R6为氢，C1-C22烃基，尤其是C1-C20烷基，特别是C1-C6
烷基如甲基，乙基，丙基或丁基；或R6为如下基团：其中R1、R2、R3和R4独立地如上所定义；或R6为基团-NR7R8，其中
R7为氢，C1-C22烃基，尤其是C1-C20烷基，特别是C1-C6烷基，
如甲基，乙基，丙基或丁基；
R8为C1-C22烃基，尤其是C1-C20烷基，特别是C1-C6烷基，如
甲基，乙基，丙基或丁基；或
-NR7R8为吡咯烷基，哌啶子基，吗啉代，哌嗪基，或N-(C1-
C6烷基)哌嗪基；或
-NR7R8是通式-NH(AO)nR9的基团，
其中AO和n如上所定义，R9为C1-C22烃基，尤其是烷基；或
-NR7R8为通式-NH(AO)pCH2CH2OR10的基团，
其中AO如上所定义；
p为0-200，尤其是0-100；以及
R10为C1-C22烃基，尤其是C1-C20烷基，特别是C1-C6烷基，
如甲基，乙基，丙基或丁基；或
R10为下述基团：其中R1， R2，R3和R4独立地如上所定义。
下述式(I)化合物的特殊子群构成了本发明的特定方面：其中R1，R2，R3和R4独立地如上所定义，每一个基团-NR3R4希望是相同的，但不必须。其中R1，R2，R3，R4，AO，n和R6如上所定义。其中R1，R2，NR3R4，AO和n如上所定义，每一个基团R1/R2和-NR3R4希望是相同的，但不必须。其中R1，R2，R3，R4，AO，n和R9如上所定义。其中R1，R2，R3，R4，AO和p如上所定义，每一个基团R1/R2和-NR3R4希望是相同的，但不必须。其中R1，R2，R3，R4，R7和R8如上所定义。
在本发明的化合物中，烷基(链烯基)R1/R2是C8-C18的链烯基或烷基的那些是特别理想的。同样，与R1或R2是烷基的那些相比，更理想的是基团R1或R2是链烯基的化合物。基团R1或R2是链烯基，特别是C8-C18链烯基的化合物，构成了本发明的一个特定方面。本发明化合物中的R1/R2烷基或链烯基希望是直链的。在非直链情况下，希望其最多平均有两个，优选只有一个支链。优选地，在整个分子中存在的所有烷基或链烯基总共含有最多3个支链。
基团R3为多羟基烃基，尤其是具有4至7个碳原子且至少有3个羟基直接连于链碳原子上的线性碳链。该基团可以含有取代基，尤其是烷氧基，例如通过其他羟基或聚烯化氧链的醚化，但理想的是该基团含有至少三个包括主链取代基上的羟基在内的游离羟基。特别地，R3为一开链丁四醇(tetratol)，戊五醇、己糖醇或庚糖醇基团，或这一基团的脱水衍生物。特别理想的是，R3为还原糖，尤其是单糖如葡萄糖或果糖，双糖如麦芽糖或palitose或高级低聚糖的残余部分或衍生于它们的残余部分。当R3为单糖的残余部分或衍生于它的残余部分时，该糖衍生的基团或残余部分将通常是以开链物质的形式存在。在本发明的化合物中，基团R3作为亲水物或亲水物的一部分存在。因此通常希望这一基团的亲水性不过度降低。这些基团的开链形式典型地为最为亲水的形式，因此将是通常所希望的形式。然而，如果需要的话，可使用含有内环醚官能团的基团，如果合成时将该基团暴露于较高的温度或其它促进醚化的条件，可不经意地得到这种基团。
当R3为低聚糖的残余部分或衍生于低聚糖的残余部分时，它可被认为是一开链单糖衍生的基团或有糖或低聚糖取代基的残余部分。特别适用的R3基团衍生于葡萄糖类(glycoses)，其结构式为-CH2(CHOH)4CH2OH，例如对应于葡萄糖，甘露糖或半乳糖的残余部分。在这种情况下，基团-NR3R4的结构式为-NR4CH2(CHOH)4CH2OH，该基团习惯上称为甘胺(glycamine)基，其对应的酰胺可称为甘酰胺(glycamide)。最通常地，基团R3将衍生于葡萄糖，其对应的胺和酰胺称为葡糖胺和葡糖酰胺。
R4可为氢，烃基或独立地为一如R3定义的基团。当R4为烃基时，通常其或者为一短链，如C1-C6烷基，尤其是甲基，乙基，丙基或丁基，或者是羟基烷基，如乙酰基(2-羟乙基)基团。另外，它可以是一长链基团，其可作为另一疏水物，如C8-C18烷基或C7-C12芳烷基。当R4为如R3定义的基团时，它可作为另一亲水物。这些可能性为改变分子的相对亲水或疏水性以适应最终特别用途提供了机会。
基团-NR3R4可被认为是胺NHR3R4[这种胺典型地可用于式(I)化合物的合成中，见下述]的残余部分。式HNR3R4的胺，其中R4是一糖的残余部分，可方便地由还原糖通过还原性胺化反应制得，若需要的话，接着再烷基化(或还原性烷基化)以取代伯胺H2NR4中的基团R4。
烯化氧基团AO典型地为式-(CmH2mO)-表示的基团，其中m典型地为2，3或4，希望为2或3，即氧化乙烯或氧化丙烯基团，它可代表沿烯化氧链的不同基团。通常，希望该链是一均聚的氧化乙烯链。然而，该链可以是丙二醇残余部分的均聚物链，或者含有乙二醇和丙二醇残余部分的嵌段或无规共聚物链。
聚烯化氧基团的链长，当存在时，即参数n或p的值，通常将被选为可在欲制得产品中提供所需的性能。典型地，当聚烯化氧链是聚乙二醇链时，它通常含有1至100，更通常是3至50个乙二醇残基，很近似地对应于由PEG50至PEG2000衍生的链，当它是聚氧化丙烯链时，它将通常含有1至50个丙二醇残基。当该链为乙二醇和丙二醇残基的嵌段或无规共聚物时，选择的链长将典型地对应于上述范围，而非数字上按链中乙二醇和丙二醇残基的比例。当然，聚氧化烯链中重复单元数的数值为一平均值。如同含有聚氧化烯链的表面活性剂所共有的，乙二醇残基的比例越高，聚乙二醇的链越长，产物则越亲水。
在式(I)中，当R6是氢或烃基，尤其是烷基时，如果R6是氢，产物则倾向于相对更亲水，如果它是烃基，尤其是烷基时，则亲水性相对小些。当R6为一较长链的基团，例如C8+烷基时，该基团将倾向于作为第二疏水物。基团R6的选择将依照所希望的最终应用中化合物所需的总的性能。
本发明化合物可通过如下方法制备：使一活性前体，典型地为一对应的取代丁二酸和式R11OH(定义见下述)的醇所得的酯，与式HNR3R4的一种胺反应，其中R3和R4如上所定义，摩尔比对应于最终产物中酰胺官能团的数目，和典型地通过蒸馏除掉产生的醇R11OH。当应用于式(Ia)至(If)的化合物时，下面列出了几个具体的合成。
本发明式(Ia)的化合物可通过使1mol的二酯：其中R1和R2如上述对式(Ia)的定义，R11为一低级烷基，尤其是一C1-C4烷基，如乙基，丁基或/和特别是甲基，与2mol的胺HNR3R4反应得到，其中R3和R4如上述对式(Ia)的定义。
二酯中间体可通过用醇R11OH(其中R11如上所定义)，特别是甲醇酯化一对应的烷基(链烯基)丁二酸酐而制得。通过下面两种方法中的一种可很方便地进行酯化：i 将醇R11OH加入到酸酐中，典型地，将混合物在适当的高温下，如从40℃到120℃，搅拌20分钟至2小时。然后加入催化量的酸如硫酸，典型地，将混合物加热至反应混合温度80℃到150℃。当醇为甲醇时尤其是100℃至120℃，醇以及由酯化反应而来的水通过蒸馏去除。不断加入新鲜的醇以保持反应混合物的体积以及使反应趋向完成。典型地，该反应在1至3小时内完成。通常呈液体的二酯产物可通过蒸馏掉过量的醇，冷却反应混合物，中和酸催化剂，例如用NaHCO3，并由过滤去除不溶性盐而回收。ii 将醇R11OH连同催化量的酸如硫酸加入到酸酐中。然后典型地将反应混合物加热至反应混合温度80℃至150℃，当醇为甲醇时尤其是100℃至120℃，醇以及由酯化反应而来的水通过蒸馏去除。不断加入新鲜的醇以保持反应混合物的体积以及使反应趋向完成。典型地，该反应在1至3小时内完成。通常呈液体的二酯产物可通过蒸馏掉过量的醇，冷却反应混合物，中和酸催化剂，例如用NaHCO3，并由过滤去除不溶性盐而回收。
式(Ib)化合物的制备可通过：i 将1mol下式的化合物：其中R1，R2，AO，n和R6如上述对式(Ib)的定义，R11如上所定义，与1mol胺HNR3R4反应，其中R3和R4如上述对式(Ib)的定义；或ii 将1mol下式化合物：其中R1，R2，R3，R4如上述对式(Ib)的定义，R11如上所定义，与1mol一种烯化氧或其衍生物：HO(AO)nR6反应，其中AO，n和R6如上所述对式(Ib)的定义。
在序列i中，烷基/(聚氧化烯)二酯中间体可通过使1mol对应的烷基(链烯基)丁二酸酐与1mol对应的聚氧化烯(其可以是单封端的)反应以形成单-(聚氧化烯)酯，然后用过量的醇R11OH进行酯化而制备。在序列ii中，酰胺/酯起始物质可通过使1mol对应的烷基(链烯基)丁二酸二R11酯与1mol胺NHR3R4反应而得到。优选序列i，因为它使在制备中间体过程中形成二元酸的二酰胺或酰胺胺盐的可能性降至最小。
式(Ic)化合物的制备可通过使1mol下述化合物：其中R1，R2，AO和n如上述对式(Ic)的定义，R11如上所定义，与2mol胺：HNR3R4反应，其中R3和R4如上述对式(Ic)的定义。聚氧化烯二(丁二酸酯)中间体可通过使1mol对应的二羟基-聚氧化烯(聚亚氧烷基乙二醇)与2mol对应的烷基(链烯基)丁二酸酐反应，然后用过量的醇R11OH酯化而得到。
式(Id)化合物的制备可通过使1mol下述化合物：其中R1，R2，AO，n和R9如上述对式(Id)的定义，R11如上所定义，与1mol胺NHR3R4反应，其中R3和R4如上述对式(Id)的定义。酯/酰胺起始物质可通过使1mol对应的烷基(链烯基)丁二酸二R11酯与1mol胺NH2(AO)nR9反应制得，其中AO，n和R9如上所定义。
式(Ie)化合物的制备可通过使1mol下述化合物：其中R1，R2，AO和p如上述对式(Ie)的定义，R11如上所定义，与2mol胺HNR3R4反应，其中R3和R4如上述对式(Ie)的定义。中间体聚氧化烯二胺二酰胺/二酯可通过使1mol胺NH2(AO)pCH2CH2NH2与2mol对应的烷基(链烯基)丁二酸二R11酯反应制得。
式(If)化合物的制备可通过使1mol下述化合物：其中R1，R2，R7和R8如上述对式(If)的定义，R11如上所定义，与胺HNR3R4反应，其中R3和R4如上述对式(If)的定义。中间体酯/酰胺可通过使1mol对应的烷基(链烯基)丁二酸二R11酯与1mol胺HNR7R8反应制得。
典型地，在酰胺化反应中，酰胺反应产物是受欢迎的，这样R11OH醇副产物可通常不需要去除以使反应趋向完成。然而，通常通过例如蒸馏去除该醇，以纯化所需的二酰胺产物。通过酰胺化反应在较温和的条件下进行，例如加热是50至150℃，尤其是90℃至130℃，或在纯净的体系中，也可以在适当溶剂或稀释剂如单丙二醇或一适宜的液体聚乙二醇(PEG)如PEG200的溶液中。对该反应，没有发现有必要使用催化剂，但催化剂可有益地加速该反应。适宜的催化剂包括醇盐，尤其是碱金属醇盐如甲醇钠，以及过渡金属化合物如钛酸叔丁酯(TBT)和丁醇锆。
前体酸酐与羟基试剂，如醇，聚亚烷基二醇或单封端的聚亚烷基二醇的反应，可用或不用催化剂，通过将羟基试剂与烷基(链烯基)丁二酸酐接触而很容易地进行。典型地，发生反应的温度低于200℃，甚至低于100℃。通常所用的反应物至少是近似化学计量比。尤其当使用化学计量比时，通常不需要进一步纯化，但若需要也可进行纯化处理。
单羧酸中间体与醇R11OH(典型地，所用摩尔数过量)生成低级烷基酯中间体的反应可以传统方式进行，例如用一种酸催化剂，其可为硫酸，甲苯磺酸或磷酸。尤其适用的是磷酸，因为在中和后，它们可以是含有本发明表面活性剂的洗涤剂组合物中的有用成分。
典型地，本发明的产物为一对应于合成过程中酸酐开环时的两种状态的异构体混合物。已经指出，链烯基或烷基链似平对异构体比例的空间影响很小，典型地，异构体比例约为60∶40，主要的异构体产生于在距链烯基或烷基较远的酸酐羰基处的亲核进攻(可能由于空间位阻)。链烯基丁二酸酐前体的制备可通过使马来酸酐与含有6至22，尤其是8至18个碳原子的烯烃反应，优选烯烃过量，例如过量50％至200％，反应温度范围为150℃至400℃，优选为180℃至250℃，过量烯烃例如可通过蒸馏去除，蒸馏较适宜在真空下进行。无需催化剂，但优选存在抗氧剂。这些酸酐为熟知的商品物质。在如上所述制备的链烯基丁二酸酐中，双键通常位于链烯基取代基的2-位上。
为制备基团R1或R2是烷基的产物，则或者可将不饱和产物进行氢化，或者，优选地，可将中间体链烯基丁二酸酐氢化得到烷基丁二酸酐。典型地，酸酐的氢化在氢化催化剂如阮内镍或Pd/C催化剂的存在下进行。温度为15℃至100℃，压力高达绝对压力200巴，若需要的话也可使用一种溶剂。例如，链烯基丁二酸酐的氢化反应可在20℃，H2压力为1巴下，用5％w/w的Pd/C催化剂进行例如6至24小时。
依照本发明的化合物具有乳化性能以及润湿和分散能力。这些性能使本发明的化合物适于在农业化学配料中用作表面活性剂。此外，在农业化学配料中它们可作为辅助剂，例如在除草剂如草甘膦和草甘膦(sulfosate)中，杀真菌剂如异菌脲，多菌灵，丙环唑中，杀虫剂，杀螨剂以及植物生长调节剂配料中。因此，本发明包括除至少一种农业化学活性组分外还含有作为表面活性剂和/或辅助剂的至少一种本发明化合物的农业化学配料；本发明进一步包括本发明化合物在农业化学配料中作为表面活性剂和/或辅助剂的使用。通常当用于农业化学配料中时，典型地，本发明化合物的使用浓度为基于配料的1％至30％，当用作表面活性剂例如来分散农业化学品时和用作辅助剂时，典型地，它们的使用浓度为基于浓缩配料的5％至60％和以1％至100％存在于或作为组分添加至罐装混合物中。在这些配料中可包括其它惯用的组分如一种或多种油，如矿物油，植物油和烷基化植物油，典型地，它们为植物油脂肪酸的C1-C8烷基单酯；溶剂和/或稀释剂如乙二醇和/或丙二醇或低分子量的醇，它们可溶解配料和/或减小粘度和/或防止或减少稀释问题，如凝胶的形成；以及其它表面活性剂，它们可以是阴离子，阳离子或非离子表面活性剂，如脂肪醇烷氧基化物，通常是乙氧基化物，或烷基酚烷氧基化物，通常为乙氧基化物。如同使用纯的常用表面活性剂的配料一样，这些其它组分和使用量将基于所需的效果。
本发明表面活性剂的性能使它们也适于作颜料的分散剂，包括无机颜料如二氧化钛，颜料氧化铁(Fe2O3)以及有机颜料如酞菁蓝和酞菁绿颜料，炭黑以及类似物质。本发明表面活性剂尤其适用于特别是最终用于涂料的二氧化钛颜料的水分散体中。因此，本发明包括至少一种本发明的化合物在分散体，特别是水分散体，尤其是二氧化钛的分散体中，作为颜料分散剂的使用；本发明进一步包括含有本发明的化合物作为分散剂的颜料分散体，特别是水分散体，尤其是二氧化钛的分散体。在这些分散剂的应用中，所用的表面活性剂的量依赖于所用的物质和所需的分散体浓度，但其通常为颜料重量的0.2％至10％。在水分散体中，对无机颜料如二氧化钛和氧化铁颜料，典型地，其用量为分散的固体重量的0.05％至5％，更通常是在0.1％至2.5％，对有机颜料如酞菁颜料和炭墨，典型地，其用量为分散的固体重量的3％至10％。用本发明的表面活性剂作为分散剂制成的典型的分散体可含有至多约70％，经常是至多约65％的无机颜料和至多约35(重量)的有机颜料，但对颜料浆来说至多约50％。当掺入最终产品如涂料中时，最终产品中典型的颜料含量，对无机颜料来说，将为约3％至30％，尤其为约20％至25％，对有机颜料来说为约1％至15％，特别对酞菁型有机颜料来说，尤其为约10％至12％，对炭黑来说为约0.5％至5％，尤其为约3％至3％。在这些分散体中连续相通常为水，但本发明的表面活性剂也可用于分散固体，尤其是如上所述的那些颜料，用于非水介质如石油溶剂或芳香介质中。本发明进一步包括含有一种如上所述的颜料分散体的涂料。
这些表面活性剂在民用洗涤剂中也有应用，因此本发明包括本发明化合物在民用洗涤剂中作为表面活性剂的应用，尤其是在重垢型洗衣粉和洗衣液，特别是实际上为非水的重垢型洗衣液中；本发明进一步包括含有至少一种本发明化合物作为表面活性剂的民用洗涤剂，尤其是重垢型洗衣粉和洗衣液，特别是实际上为非水的重垢型洗衣液。在洗衣液应用中，本发明的表面活性剂可以单独使用，也可与一种或多种其它非离子，阴离子和/或阳离子表面活性剂组合使用。洗衣液用的含有本发明表面活性剂的配料典型地还将包括其它组分，这些其他组分包括一种或多种助洗剂：腐蚀抑制剂如硅酸钠或焦硅酸钠；抗再沉积助剂如羧甲基纤维素；以及光学增白剂。通常使用的其它组分包括香料；酶，包括脂肪酶，蛋白酶，纤维素酶和/或淀粉酶；漂白剂，其典型地基于过硼酸钠，过碳酸钠或类似物质，典型化，它们将与漂白活化剂如四乙酰基乙二胺(TAED)一起使用；稳定剂如膦酸酯或乙二胺四乙酸(EDTA)，通常为其钠盐；皂；泡沫控制剂(通常将皂用于此目的)以及织物调节剂(软化剂)如季铵盐和胺氧化物，它们可涂于膨润土型粘土上。
典型地，用于洗衣液配料中的助洗剂包括磷酸盐基助洗剂，尤其是三聚磷酸钠；有机助洗剂如柠檬酸盐和/或洒石酸盐；和/或沸石助洗剂。粉末配料中常包括助流剂和/或助滤剂，且可含有共助洗剂如碳酸钠和/或碳酸氢钠，尤其在助洗剂为沸石的粉末中。然而，由于用作共助洗剂的物质典型地为碱，它们通常不用于手洗配料中。
液体洗衣洗涤剂体系有两大类，非水液和含水液。非水液包括一非水稀释剂或载体如液体聚乙二醇(PEG)，例如PEG 150至PEG 400。表面活性剂物质通常以可混溶的液相物质分散于稀释剂或载体中，固体物质，通常主要是助洗剂；共助洗剂(使用的话)；漂白剂(使用的话)；以及防腐蚀助剂，典型地以细碎的固体物质分散于稀释剂或载体中。如我们早期的说明书EP 0120569B和EP0030096B所描述的，这种洗衣液可被制成稳定的悬浮体。
含水洗衣液可被细分为两类；复配液(built liquid)，其中固体助洗剂悬浮在使用大量水作为稀释剂或载体的洗涤剂中；非复配液，其中产品的主体为液体洗涤剂物质。这种含水体系，特别是复配的含水体系，不容易通过加入简单的固体漂白剂使其洗净力提高，因为它们在水存在下倾向于不稳定，而且在自由水存在下防止漂白剂分解目前很复杂也较昂贵。
在复配的含水和非水体系中，共助洗剂如碳酸钠和或碳酸氢钠有时也与助洗剂一起使用。近来的倾向是，在含水“非复配”配料中含有较少量的助洗剂，通常是有机助洗剂如柠檬酸盐或酒石酸盐。尽管这类洗涤液可含有碱共助洗剂，但通常不用。
这些类型的重垢型洗衣液产品的典型组成范围列于下表中： 物质 粉末 液体 含水的 非水的 复配的 非复配的表面活性剂总量1非离子型阴离子型皂助洗剂总量2共助洗剂抗腐蚀助剂液体介质水3非水的漂白剂总量410-30(12-20) 1-20(5-10) 0-15(3-10) 0-4(1-2)20-60(25-40) 0-15(2-8) 0-15(2-5) 0-10(2-5) n/a 0-35(10-30) 5-35(8-30) 1-10(2-10) 0-20(5-10) 0-4(1-2)15-35(20-25) 0-20(3-17) 0-15(2-5)30-70(30-60) 0-10(1-3) n/a 20-60(25-45) 5-20(8-15) 5-20(8-15) 0-15(8-15) 0-15(＜10) 0-10(＜5) 0-4 20-60(20-50) - - n/a 2-30(5-20) 2-20(5-15) 0-5 0-5 20-50(25-45) 0-10(1-5) 0-15(1-5) ＞5 (＞2) 20-60(30-50) 0-20(5-15)
(优选范围注于括号内)1.全部表面活性剂包括在非离子型部分内的本发明的表面活性剂以及包含在粉末和含水复配体系中主要作为防沫剂的皂2.全部助洗剂包括共助洗剂，抗腐蚀助剂和抗再沉积助剂3.水不包括结晶水4.在所有配料类型中漂白剂是任意性可有可无的-全部漂白剂包括漂白剂，漂白活化剂和漂白稳定剂
下述实施例对本发明进行详细说明，包括本发明化合物的生产和性能以及它们的最终用途，尤其要说明本发明化合物的多样性和实用性。如不另加说明，所有份数和百分数均基于重量。原料MPG 单丙二醇草基膦 作为异丙胺盐的N-膦酰基甲基甘氨酸草甘膦 作为三甲基锍盐的N-膦酰基甲基甘氨酸ETA 通常与草甘膦一起使用的乙氧基化牛脂胺(tallow amine)
配料辅助剂AL2042 市售的通常与由ICI购得的草甘膦一起使用的烷基多糖辅助
剂化合物性能测试方法
对不用溶剂制得的产物(合成实施例SE1至SE6以及SE11)，要测试的物质为由合成得到的纯净物质；对使用溶剂/稀释剂所制得的产物(合成实施例SE7至SE9)，要测试的物质为由含有约30％的反应溶剂/稀释剂的合成得到的物质。表面张力(ST) 在0.1％w/w水溶液上通过点滴法在23℃下测定，
结果以mN·m-1(1mN·m-1＝1dyn·cm-1)给
出浊点(CP) 由ASTM D 2024-65的方法测定，结果以℃给出润湿力(Wtg) 德拉夫斯润湿时间由绞线法(ASTM D2281-68)
测定，结果以秒(s)[或分(m)-对慢润湿剂]给
出泡沫高度(FH) Ross Miles泡沫高度由ASTM D1173-53的方法在
25℃下测定，结果以mm给出合成实施例SE1至SE13SE1-十二碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)十二碳烯基丁二酸二甲酯
将甲醇(50g；1.56mol)加入到十二碳烯基丁二酸酐(200g；0.75mol)中，然后将反应混合物加热至回流，在反应混合温度约100℃、甲醇回流下搅拌1小时。然后加入催化量的硫酸(98％w/v；0.5ml)，通过蒸馏除去甲醇/水混合物，不断加新鲜甲醇以保持反应混合物的体积。大约2小时后，约500ml甲醇己被加入，反应混合物样品的红外谱图中无任何明显的酸酐或酸峰证明反应已完成。蒸馏掉过量的甲醇，将反应混合物冷却至室温，用碳酸氢钠中和，残余固体通过过滤去除。液体二甲酯产物实际上以定量产率得到。酯产物(未经进一步纯化)的1HNMR谱图显示出每个分子中的6个甲酯的原子，13C NMR谱图显示无酸酐或酸官能团。十二碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)
将N-甲基葡糖胺(119g，0.6mol)加入到纯净的十二碳烯基丁二酸二甲酯(100g，0.3mol)中，然后将混合物加热至120℃，于该温度和真空下搅拌4小时，这之后反应混合物样品的红外谱图显示已没有剩下酯基(酯基谱带在1740cm-1)，且出现明显的酰胺产物(酰胺谱带在1618-1)。红外谱图跟踪反应显示酯基谱带逐渐消失，同时酰胺谱带增强。类似地，用13C和1H NMR跟踪反应显示，CH3酯和NCH3胺峰强度减小，同时NCH3酰胺峰出现并在反应过程中增强。将反应混合物冷却至室温，得到定量产率的呈玻璃态固体的二葡糖酰胺产物。产物的确定由13C和1H NMR证实。SE1化合物的性能如下：
性能 值 单位
表面张力 39.9 mN·m-1
浊点 ＞98 ℃ 德拉夫斯润湿时间 68 秒Ross Miles泡沫高度 0min 5min
(@60℃) 99 81 mmSE2-SE6辛烯基至十八碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)
标题化合物用合成实施例SE1描述的方法制备，但用对应的链烯基丁二酸酐替换SE1中所用的十二碳烯基丁二酸酐。以定量产率得到的产物均呈玻璃态固体。产生的确定由13C和1H NMR证实。这些实施例的产物为：SE2-辛烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE3-癸烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE4-十四碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE5-十六碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE6-十八碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE7-十二碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)
将N-甲基葡糖胺(62.5g；0.32mol)加入到新制备的十二碳烯基丁二酸二甲酯(50g；0.16mol)(其制备如SE1中描述)的聚乙二醇200(PEG200)(50g)溶液中。将反应混合物真空下加热至80℃，保持此温度1小时，然后将温度升至100℃，将反应混合物保持此温度直至不再放出甲醇(约8小时)。所得呈蜡状固体的产物以定量产率得出(包括PEG反应溶剂/稀释剂)。1H和13C NMR证实产物为标题化合物。SE8-SE11癸烯基至十八碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)
标题化合物的制备如合成实施例SE7所述，但用对应的链烯基丁二酸二甲酯(其制备如SE2所述)替代SE7中所用的十二碳烯基丁二酸二甲酯。所得呈蜡状固体的产物以定量产率得出(包括PEG反应溶剂/稀释剂)，产物的确定由13C和1H NMR证实。这些实施例的产物是：SE8-癸烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE9-十四碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE10-十六碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE11-十八碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)SE12-十二碳烯基丁二酸二(N-甲基葡糖酰胺)
标题化合物的制备通过如合成实施例SE7所述的方法进行，不同之处是：以单丙二醇(MPG)(50g)作为溶剂/稀释剂，反应混合物的温度直接升至100℃，保持该温度直至不再放出甲醇(约8小时)。所得呈蜡状固体的产物以定量产率得出(包括MPG反应溶剂/稀释剂)。产物的确定由13C和1H NMR证实。SE13-十八碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 200酯十八碳烯基丁二酸单-PEG 200酯
将PEG 200(218.7g；1.09mol)一次性加入到搅拌的十八碳烯基丁二酸酐(382.8g；1.09mol)中。将反应混合物加热至100℃并保持2小时，之后反应混合物样品的红外光谱显示无酸酐(拉伸频率1790cm-1)信号。将催化量的硫酸和甲醇(50ml)加入到反应混合物中，将混合物加热至110℃，从反应体系中蒸馏出甲醇/水混合物。以保持反应混合物体积恒定的速度加入新鲜甲醇。由样品的红外和NMR谱确定反应的终点。酯化反应结束后，由蒸馏去除过量的甲醇。将反应混合物如SE1所述进行冷却、中和及由过滤除去固体。实际上以定量产率得到液体状二酯中间体，使用时不用进一步纯化。十八碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 200酯
将一整份N-甲基葡糖胺(67g；0.344mol)加入到十八碳烯基丁二酸PEG 200甲酯(200g；0.344mol)中，反应混合物真空下加热至100℃直至无甲醇放出(约4小时)。此时样品的1H NMR谱显示无甲酯。所得的标题化合物为蜡状固体，基本以定量产率得出。产物的确定由1H和13C NMR证实。SE14-SE18不同的链烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG酯
标题化合物的制备如合成实施例SE13所述，但用对应的链烯基丁二酸酐替代十八碳烯基丁二酸酐，并用对应的PEG替代SE13所用的PEG 200。所得呈蜡状固体的产物以定量产率得出，产物的确定由1H和13C NMR证实。这些实施例的产物为：SE14-十二碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 600酯SE15-十二碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 2000酯SE16-十四碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 600酯SE17-十八碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 1000酯SE18-十四碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺甲氧基PEG 180酯SE19-二(十四碳烯基丁二酸N-甲基葡糖胺)PEG 800酯
标题化合物通过实施例SE13的一般方法得到，但使用摩尔比2∶1的ASA∶PEG，以形成二(十四碳烯基丁二酸)PEG 800酯中间体；使用约2倍量的甲醇(基于mol数)以形成二(十四碳烯基丁二酸甲酯)PEG 800酯中间体；以及使用2∶1摩尔比如N-甲基葡糖胺：二(十四碳烯基丁二酸甲酯)PEG 800酯。实际上以定量产率得出蜡状固体产物。产物的确定由13C和1H NMR证实。SE20-十六碳烯基丁二酸二(N-二葡糖酰胺)
标题化合物通过实施例SE12的一般方法得到，但用二葡糖胺替代葡糖胺，用十六碳烯基丁二酸二甲酯替代实施例SE12中所用的十二碳烯基丁二酸二甲酯。实际上以定量产率得出蜡状固体产物。所得产物的确定由13C和1H NMR证实。SE21-十二碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺N-二(2-乙基己基)酰胺十二碳烯基丁二酸N-乙基己基酰胺
在2～3分钟内将二(2-乙基己基)胺(48.2g；0.2mol)加入到十二碳烯基丁二酸酐(53.2g；0.2mol)中，反应混合物加热至约85℃，在此温度下搅拌约2小时，之后在室温下搅拌过夜。反应混合物样品的红外谱图显示无酸酐存在，有强的酰胺和羧酸峰。反应混合物使用时不用进一步纯化。十二碳烯基丁二酸N-(2-乙基己基)酰胺甲酯
标题化合物的制备如实施例SE13中为制备十八碳烯基丁二酸PEG 200酯甲酯所述，但在前面的阶段用十二碳烯基丁二酸N-(2-乙基己基)酰胺替代SE13中所用的十八碳烯基丁二酸PEG200酯。所得标题化合物呈液体，基本以定量产率得出。该化合物的结构由1H和13C NMR证实。十二碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺N-乙基己基酰胺
标题化合物的制备如实施例SE13中由甲酯前体制备十八碳烯基丁二酸N-甲基葡糖酰胺PEG 200酯所述，但在前面的阶段用十二碳烯基丁二酸N-(2-乙基己基)酰胺甲酯替代SE13中所用的十八碳烯基丁二酸PEG 200酯甲酯。所得标题化合物为蜡状固体，基本以定量产率得出。该化合物的结构由1H和13C NMR证实。
由合成实施例制得的产品的性能总结于下面的表1中。
表1 实施例 号 ST (mN·m-1) CP (℃) Wtg (s) FH(mm) 0min 5min SE1 39.9 ＞98 68 99 81 SE2 33 SE3 36.4 ＞98 108 121 112 SE4 37.3 室温 237 36 33 SE5 40.6 ＞98 ＞300 44 39 SE6 55.1 室温 ＞300 13 11 SE7 ＞98 106 107 96 SE8 35.6 ＞98 ＞300 120 95 SE9 ＞98 275 107 95 SE10 ＞98 ＞300 50 45 SE11 室温 ＞300 7 6 SE12 ＞98 SE14 ＞98 ＞300 20 18 SE19 ＞98 126
应用实施例AE1至AE3农业化学配料应用应用测试方法杂草控制
用欧洲杂草研究委员会(EWRC)等级标准进行评估，其中1为无控制，9为100％控制，评估在处理后的3、7、14和28天进行。抑制直径(ID％)
该测试的进行是通过用目标真菌感染一个含有适当生长介质的陪替氏培养皿，一旦真菌覆盖了介质的表面，便在培养皿表面上放置一张浸过测试配料的小滤纸片，测定不再有真菌的介质表面积，其等量直径便是ID。在随后计算中使用的ID值均是四次重复的平均值。ID越大效果越好。结果引述为测试配料ID的数字百分数，它是基于不用辅助剂的抗真菌物质在正常使用率(NAR)下的ID-百分数越高，辅助剂越有效。测试配料以正常使用率的一半使用。真菌生长直径(FGD％)
该测试的进行是通过配制包含杀真菌剂配料的生长介质并将用目标真菌感染的片置于陪替氏培养皿中。通过感染有真菌的面积测定配料的有效性。感染的面积越大，配料越无效。所有结果还是基于全部测试的四次重复。感染的面积由等量直径表达，结果引述为有效率(％)，它等于100×(未用杀真菌剂时的直径-用含杀真菌剂的配料时的直径)/(未用杀真菌剂时的直径)。实施例AE1-含草甘膦的除草剂配料
基于草甘膦异丙胺盐的除草剂配料F1至F8的制备是通过在水中以360g·l-1溶解草甘膦盐和以180g·l-1溶解辅助剂(某些情况下含有一种溶剂或共溶剂)。用ETA作辅助剂(以制备草甘膦除草剂的典型的现行配料)制备对照配料CF1。将这些配料用于试验喷雾程序中，其中配料喷洒在测试地块上，喷洒体积为250l·ha-1，其中配料的用量是4l·ha-1，测试重复4次。所用的配料及所得的杂草控制结果总结于下面的表2中。
表2 配料号 辅助剂 共溶剂 杂草控制时间及等级 (EWDC)(天) 物质 (g.l-1)物质 (g.l-1) 3 7 14 28 CF1 ETA 180 - 2 4.5 7 9 F1 SE2 180 - 3 5.5 7 9 F2 SE3 90 MPG 90 4 6 8 9 F3 SE2 90 MPG 90 4 6 7.5 9 F4 SE1 90 MPG 90 3.5 6 7.5 9 F5 SE2 90 水 90 3.5 5 7 9 F6 SE3 180 - 3 6 7 9 F7 SE1 180 - 3 5 7.5 9实施例AE2-含草甘膦的除草剂配料
基于三甲基锍盐草甘膦的除草剂配料F9至F16的制备是通过在水中以360g·l-1溶解草甘膦和以180g·l-1溶解辅助剂(某些情况下含有一种溶剂或共溶剂)。用AL2042作辅助剂(以制备草甘膦除草剂的典型的现行配料)制备对照配料CF2。将该配料用于试验喷雾程序中，其中配料喷洒在测试地块上，喷洒体积为250l·ha-1，其中配料的用量是3l·ha-1，测试重复四次。所用的配料及所得的杂草控制结果总结于下面的表3中。
表3 配料号 辅助剂 共溶剂 杂草控制时间及等级 (EWDC)(天) 物质(g.l-1)物质 (g.l-1) 3 7 14 28 CF2 AL2042 360 - 4 7 8 9 F8 SE2 360 - 4 6.5 8 9 F9 SE3 180 MPG 180 4 6 7 9 F10 SE2 180 MPG 180 4 6.5 8.5 9 F11 SE1 180 MPG 180 4 6 8 9 F12 SE2 180 水 180 4 7 8 9 F13 SE3 360 - 4 6.5 8 9 F14 SE1 360 - 4 6.5 8 9实施例AE3-抗真菌剂配料
制备了不同的抗真菌剂配料并用上述方法在体外进行测试。所用的抗真菌剂物质为传统的市售物质。本发明表面活性剂作为辅助剂的有效性通过制备合适的配料，对它们进行测试并与不用这些辅助剂的配料进行比较而评估。配料及结果总结于下面的表4中，其中辅助剂由它们的合成实施例(SE)号确定。
表4商品配料 Calixin Rovral Carben VL Tilt活性成分：浓度： 十三吗啉 250g.1-1EC 异菌脲 500g.l-1SC 多菌灵500g.l-1SC 丙环唑 250g.l-1EC真菌 接骨木镰孢 灰葡萄孢 Septoria ApiicolaNAR 0.3％ 0.1％ 0.1％ 0.1％ 测试结果辅助剂浓度(％) ID(％) ID(％) FDG(％) FDG(％)对照 0 68.1 71.8 20.4 38.9SE1 0.05 70.2 97.1 41.8 70.5 0.1 78.7 106.2 57.9 73.8 0.2 92.3 115.5 65.9 77.3SE2 0.05 68.1 80.8 20.4 63.6 0.1 74.5 87.3 32.9 68.0 0.2 76.6 108.7 44.3 70.5SE4 0.05 72.3 78.0 41.6 72.7 0.1 78.7 94.4 52.9 76.2 0.2 96.6 103.4 64.8 78.4SE5 0.05 76.6 89.3 50.0 77.3 0.1 85.1 109.0 62.0 79.5 0.2 92.3 118.9 66.2 81.8SE6 0.05 74.5 80.3 35.2 69.3 0.1 80.8 89.3 42.0 71.5 0.2 93.6 102.3 50.6 72.7
应用实施例AE4颜料分散体
颜料级TiO2在水中的分散体基于下述配方制备：
物质 重量(g)
TiO2颜料 65
表面活性剂 1
防沫剂正己醇 0.5
水 至100
将表面活性剂在250ml玻璃瓶中称重，加入计算量的软化水，再加入正己醇，将混合物柔和搅拌以使表面活性剂进入溶液。加入3mm玻璃珠(约50g)，再加入颜料。将该分散体用一种Red Devil实施室用震摇器搅动1/2小时。分散体的粘度用一种BrookfieldLVT粘度计在6rpm(0.1Hz)下测定。分散体的粘度及所用的表面活性剂列于下面的表5中。
表5 测试号表面活性剂(SE号) 粘度(mpa·S) 1 1 12 2 4 13 3 5 12 4 6 11
应用实施例AE5民用洗涤-洗衣液
重垢型非水洗衣液的测试配料由下述构成：
物质 重量份数
焦硅酸钠 2.0
光学增白剂 0.3
EDTA 0.2
羧甲基纤维素 1.0
TiO2颜料 0.2
碳酸钠 4.9
三聚磷酸钠 40.9
PEG 200 39.4
SE1的产物 10.0
通过在一振荡式涤垢洗衣机(由United States TestingCompany制造)中使用进行配料的测试，在40℃或60℃下用标准硬度为50或300ppm的水，配料使用量为3g·l-1或6g·l-1(总共8次测试)。每次洗涤使用4种标准测试的污布，即EMPA棉101，EMPA polycotton 104，Krefeld棉10C，Krefeldpolycotton 20C。洗涤前后分别测定各布的反射度，并将反射度的增加百分数记作测试结果。结果列于下面的表6中。
表6 测试 号 硬度(ppm)温度(℃) 浓度(g.l-1) 洗涤时反射度的增加(％) EMPA 101 EMPA 104 Krefeld 10C Krefeld 20C 1 300 40 3 24.5 45 26.9 40.8 2 50 40 3 34 47.8 36.7 47.6 3 300 40 6 32.2 46.8 35.7 50.1 4 50 40 6 34.8 48.1 37 51.2 5 300 60 3 43.7 49.4 44.4 47.9 6 50 60 3 46.8 48.6 46.1 51 7 300 60 6 48.7 49.2 47.1 51.9 8 50 60 6 48.8 49.1 46.7 52.7