本發(fā)明涉及鐵路除草，具體涉及一種用于除草劑增效助劑的季銨鹽及其制備方法和應(yīng)用，特別提供了一種添加4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸季銨鹽的除草劑增效助劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著鐵路交通的不斷發(fā)展，鐵路路基的維護(hù)和管理變得尤為重要。其中，除草是保持路基整潔、確保列車(chē)安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要任務(wù)。

2、鐵路路基除草是為了保持線(xiàn)路的可靠性和安全性。草木的生長(zhǎng)不僅會(huì)影響路基的穩(wěn)定性，還會(huì)阻擋信號(hào)設(shè)備的視野，增加維護(hù)和清理的工作量。此外，如果車(chē)輛在行駛過(guò)程中碰到長(zhǎng)滿(mǎn)草的路基，不僅會(huì)影響列車(chē)的運(yùn)行速度，還會(huì)對(duì)列車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)造成損害。因此，及時(shí)有效地除草對(duì)于鐵路運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。鐵路除草的方法有：物理除草，是利用機(jī)械設(shè)備或人工手工進(jìn)行除草的方法。常見(jiàn)的物理除草方法包括割草機(jī)、除草鋤等。這種方法適用于對(duì)草木生長(zhǎng)較為密集的區(qū)域，可以快速切割或除掉草木。然而，物理除草需要人工操作，且對(duì)于大面積的鐵路路基來(lái)說(shuō)，工作量較大。化學(xué)除草，是利用化學(xué)除草劑噴灑或撒布在草木上，通過(guò)藥物的作用來(lái)抑制或殺死草木。這種方法可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行，效果好。隨著科技的進(jìn)步和高效低毒低殘留的化學(xué)除草劑品種的不斷推出，鐵路除草能應(yīng)用的化學(xué)除草劑品種也越來(lái)越多，人們更加重視和依賴(lài)鐵路的化學(xué)除草，但是化學(xué)除草的徹底性和持效期是鐵路除草的關(guān)鍵問(wèn)題，增效助劑是降低鐵路除草劑用量，減少成本和提高防效和持效期的最有效的方法之一，也是符合國(guó)家農(nóng)藥化肥零增長(zhǎng)的政策。

3、現(xiàn)有的增效助劑有植物油、礦物油類(lèi)，有機(jī)硅、氮酮、噻酮、異構(gòu)醇醚潤(rùn)濕劑、滲透劑t等，但是大多是通用的助劑，沒(méi)有一種助劑或者復(fù)合助劑是根據(jù)某種特定原藥的性質(zhì)和作用機(jī)制設(shè)計(jì)的，所以也就很少能達(dá)到優(yōu)異的效果。

4、因此，提供一種能提高鐵路除草劑雜草防效的增效助劑勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種用于除草劑增效助劑的季銨鹽及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明的季銨鹽作為除草劑增效助劑能夠大大提高防治的效果，進(jìn)一步降低除草劑的用量，提高防效和持效期。使用了本發(fā)明的季銨鹽的除草劑增效助劑能夠使除草藥液在靶標(biāo)上快速破壞蠟質(zhì)層、快速滲透到細(xì)胞內(nèi)，提高藥液的吸收，從而提高了防效。

2、為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種用于除草劑增效助劑的季銨鹽：4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸季銨鹽。

3、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種上述季銨鹽的制備方法。

4、本發(fā)明的再一個(gè)目的在于，提供一種上述季銨鹽在制備除草劑增效助劑中的應(yīng)用。

5、本發(fā)明的再又一個(gè)目的在于，提供一種除草劑增效助劑。

6、本發(fā)明的還一個(gè)目的在于，提供一種除草劑增效助劑的應(yīng)用。

7、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

8、一方面，本發(fā)明提供一種用于除草劑增效助劑的季銨鹽，其化學(xué)名稱(chēng)為：4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸季銨鹽，結(jié)構(gòu)式如下：

9、

10、另一方面，本發(fā)明提供上述季銨鹽的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

11、1)使咖啡因與三氟甲基溴芐在第一種有機(jī)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，形成式1所示的化合物：

12、

13、2)使式1所示的化合物與琥珀酸二異辛酯磺酸鈉在第二種有機(jī)溶劑中反應(yīng)，即得。

14、優(yōu)選地，在步驟1)中，所述第一種有機(jī)溶劑選自n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺等，優(yōu)選為dmf(n,n-二甲基甲酰胺)。

15、優(yōu)選地，在步驟1)中，反應(yīng)溫度為20℃-90℃，優(yōu)選為60℃-65℃。

16、優(yōu)選地，在步驟1)中，反應(yīng)時(shí)間為5-24小時(shí)，優(yōu)選為13-15小時(shí)。

17、優(yōu)選地，在步驟2)中，所述第二種有機(jī)溶劑選自二氧六環(huán)、甲基叔丁醚、四氫呋喃、異丙醚等，優(yōu)選為thf(四氫呋喃)。

18、優(yōu)選地，在步驟2)中，反應(yīng)溫度為20℃-45℃，優(yōu)選為室溫。

19、優(yōu)選地，在步驟2)中，反應(yīng)時(shí)間為15-30小時(shí)，優(yōu)選為22-24小時(shí)。

20、優(yōu)選地，所述制備方法還包括在步驟2)之后進(jìn)行除鹽(除去無(wú)機(jī)鹽，nabr)的操作。

21、在一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的上述季銨鹽的制備方法如下：第一步，利用咖啡因?yàn)樵吓c三氟甲基溴芐進(jìn)行反應(yīng)，在溶劑dmf(n,n-二甲基甲酰胺)中加熱反應(yīng)15小時(shí)形成式1的化合物。第二步，將得到的式1的化合物于琥珀酸二異辛酯磺酸鈉在thf(四氫呋喃)中室溫反應(yīng)24小時(shí)，除去無(wú)機(jī)鹽，提純，即得。

22、具體的反應(yīng)方程式如下：

23、

24、再一方面，本發(fā)明提供上述季銨鹽在制備除草劑增效助劑中的用途。

25、優(yōu)選地，所述除草劑增效助劑為鐵路除草劑增效助劑。

26、再又一方面，本發(fā)明提供一種除草劑增效助劑，其包含上述的季銨鹽。

27、優(yōu)選地，按照重量百分含量計(jì)，本發(fā)明所述的除草劑增效助劑由如下組分組成：

28、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽1-30％，海藻油5-20％，上述季銨鹽：4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸銨鹽1-5％，礦物油乳化劑10-25％，白油2#補(bǔ)足至100％。

29、優(yōu)選地，按照重量百分含量計(jì)，1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽為25.0％。

30、優(yōu)選地，按照重量百分含量計(jì)，海藻油為10.0％。

31、優(yōu)選地，按照重量百分含量計(jì)，4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸季銨鹽為2.0％。

32、優(yōu)選地，按照重量百分含量計(jì)，礦物油乳化劑為15.0％。

33、其中所述的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽，cas:143314-174，化學(xué)式:c8h14n2o2，無(wú)色透明液體。所述的海藻油為自裂壺藻提取物，棕色油狀物。所述的礦物油乳化劑為江蘇擎宇化工科技有限公司礦物油專(zhuān)用乳化劑。所述的白油2#為斯卡蘭白油2#(skaln2號(hào))。

34、優(yōu)選地，按照重量百分含量計(jì)，本發(fā)明所述的除草劑增效助劑由如下組分組成：

35、

36、優(yōu)選地，所述除草劑增效助劑為鐵路除草劑增效助劑。

37、還一方面，本發(fā)明提供一種上述除草劑增效助劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：根據(jù)上述配方，稱(chēng)取1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽、海藻油、4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸季銨鹽、礦物油乳化劑以及白油2#混合均勻透明，即得。

38、還又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種上述除草劑增效助劑用于除草劑中的用途。

39、優(yōu)選地，所述除草劑增效助劑的施用量為最終配水后噴霧液體質(zhì)量的千分之一到千分之十。在用于鐵路除草劑時(shí)，一般以桶混形式使用，添加量為最終配水后噴霧液體質(zhì)量的千分之一到千分之十。施用量隨天氣條件和雜草發(fā)生狀況而變化，根據(jù)具體施藥方式增減。

40、優(yōu)選地，所述的除草劑包括草甘膦、草銨膦、精草銨膦、敵草快、百草枯、環(huán)嗪酮、三氯吡氧乙酸、三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯、赤蘚酸、吡草胺、甲嘧磺隆、胺苯磺隆、精喹禾靈、除草啶、撲滅津、撲草凈、莠滅凈、莠滅凈、特丁津、2,4-d、2-甲基-4-氯苯氧乙酸等各種原藥及其鹽類(lèi)和其加工的各種制劑。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)至少存在如下有益的技術(shù)效果：

42、本發(fā)明提供了一種新型的季銨鹽，本發(fā)明的季銨鹽由于具有極大的電荷吸附作用，可以在雜草表面上進(jìn)行沉積，將該季銨鹽用于除草劑增效助劑中，可以大幅度提高助劑的效果，進(jìn)一步降低除草劑的用量，提高防效和持效期。

43、本發(fā)明的季銨鹽根據(jù)鐵路滅生性除草劑的理化性質(zhì)和施藥方法等特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，專(zhuān)用性強(qiáng)，功能性好，持效期長(zhǎng)，能最大限度的提高鐵路除草劑的效果。

44、傳統(tǒng)除草劑的增效助劑以表面活性劑為主，只是提高對(duì)雜草靶標(biāo)的潤(rùn)濕鋪展等，本發(fā)明與此不同，本發(fā)明主要成分一：4-三氟甲基芐基咖啡因基琥珀酸二辛酯磺酸季銨鹽，其具備如下特殊性質(zhì)：在水中能自組裝成膠束，膠束粒徑為35.8nm、zeta電位32.0mv、等效球比表面積199.93m2/g，具備極大的電荷吸附作用，從而極大促進(jìn)藥物在雜草表面上進(jìn)行沉積；主要成分二：離子液體1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽作為增效助劑，其是無(wú)色液體，具有低揮發(fā)性和具有良好的溶解性，能夠快速破壞雜草的蠟質(zhì)層和細(xì)胞壁，提高藥液進(jìn)入體內(nèi)的滲透性；主要成分三：海藻油，保濕效果優(yōu)異，延緩在雜草上藥液的干燥時(shí)間；另外填充的白油和礦物油乳化劑能夠很好的使幾種有效成分混合均勻，白油本身也能提高在雜草上的保濕功能。總之，通過(guò)本發(fā)明的鐵路除草劑的增效助劑噴施過(guò)程中在雜草靶標(biāo)上的吸附沉積和傳導(dǎo)行為研究，發(fā)行本發(fā)明的增效助劑對(duì)靶標(biāo)(雜草)傳輸?shù)墓πЦ谩?/p>