一种原子态流体碘及其衍生的纳米碘及制备方法与用途技术

本发明专利技术“一种原子态流体碘及其衍生的纳米碘及制备方法与用途”,属于新材料领域，通过在拟临界反应体系中发生碘原子重排产生原子态流体碘，比重为3.8‑4.0克/毫升,10‑100℃条件及光照环境下物理状态稳定，无升华及分解现象；原子态流体碘及原子态纳米碘作为新型碘结构材料，作为第四代原子态碘消毒剂，可用于人、动物及生活环境的消毒，实验数据显示，在农业生产中作为原子态杀菌剂，可防治植物专一性寄生病害，如柑橘黄龙病及溃疡病、香蕉巴拿马病、果树枝枯病、植物病毒病等，同样可用于医疗卫生领域，在安全、稳定及高效性能等方面实现替代。

Atomic liquid iodine and nano iodine derived from the same, preparation method and use thereof

The invention relates to a fluid state and its derivative atomic iodine nano iodine and preparation method and application thereof, belonging to the field of new materials, produced by iodine atom fluid iodine atom rearrangement occurs in supercritical reaction system, the proportion is 3.8 4 g / ml, 10 100 DEG C and light environment the physical state is stable, no sublimation and decomposition phenomenon; atomic iodine and iodine atom nano fluid as a new type of iodine structural material, as the fourth generation of atomic iodine disinfectant can be used for human, animal and environment disinfection, the experimental data show that as the atomic state of fungicides in agricultural production, can control plant parasitic specificity the disease, such as citrus canker, and Panama banana fruit disease, shoot blight, plant virus disease, also can be used in the field of health care, to achieve safe, stable and efficient alternative in performance. .

【技术实现步骤摘要】
一种原子态流体碘及其衍生的纳米碘及制备方法与用途
本专利技术属于新材料
，特别是一种可作为农用杀菌剂以及医疗消毒剂的原子态流体碘及纳米碘的制备方法及用途。
技术介绍
碘作为活泼的非金属物质，法国化学家库特瓦(Courtois,B.1777-1838)于1811年首次发现，在各个领域表现出非常重要的应用价值，碘作为卫生消毒剂及农用杀菌剂的主要作用机制为I2、HOI被认为在消毒及杀菌作用中发挥重要作用。研究表明碘是从多种途径与病原体发生反应的。碘通过与羟基、氨基、烃基、巯基作用而影响微生物的存活。碱性氨基酸(即赖氨酸、组氨酸和精氨酸)和核苷酸碱基(腺嘌呤、胞嘧啶和鸟嘌呤)形成碘衍生物后，重要的氢键被破坏、封锁，使相应的蛋白质、酶、核酸发生致死性变化。半胱氨酸的巯基被碘氧化后，使其形成二硫键的能力丧失，蛋白质合成受阻。细胞呼吸酶上的巯基被破坏后，其活性丧失。酪氨酸的酚基与碘作用，生成一碘或二碘衍生物，邻位的碘原子将由于空间位阻及电子效应而阻碍酚羟基的功能。碘还可以破坏不饱和脂肪酸分子中的碳双键，改变不饱和脂肪酸的物理性质和化学性质，从而产生不可逆的很强的杀菌特性。但是由于它的易挥发性和光不稳定性的特点，持效性较差，不能保持长久的药效，由于稳定性问题导致它在消毒及农药中的应用受到很大的限制。自碘发现至今，作为消毒剂而言，经历了碘酒、碘伏及PVP-碘三代碘消毒剂的发展阶段，二十世纪80年代获得专利技术专利权的德国专利DE-2941387和DE-3060935提供了聚乙烯吡咯烷酮碘(PVP-碘)，在医疗卫生领域得到世界范围的广泛认可和应用，由于成本及效果的限制在农用消毒剂及杀菌剂方面未有广泛实施与应用。中国授权的专利技术专利氨基酸络合碘(CN1207271C)及寡聚酸碘(ZL201010288868.8)，拓展了碘络合物在农用消毒剂(水产养殖消毒剂)及农用杀菌剂(植物病毒病及细菌病害防治剂)领域的应用，但由于络合物的结构稳定性、在植物体内的传导性和高效性方面存在一定的缺陷，应用受到一定的限制。目前，为了稳定碘分子，研究者多考虑选择稳定的络合载体为目标，制备稳定的碘络合物，但络合物稳定的温度范围基本在80℃以下，在光照条件下同样存在不稳定性问题，这是作为农用杀菌剂的最大障碍，另外，为了稳定碘分子，需要消耗大量的络合载体，导致产物成本过高，络合载体也影响碘自身功能难以高效的发挥，致使其性能下降。目前，尚未见到符合农业领域应用特点的碘杀菌剂/消毒剂的产品或文献报道。开发适合农业领域应用的碘杀菌剂/消毒剂。更未见到适合目前农业生产中时常造成农业大面积危害的柑橘黄龙病及溃疡病、植物病毒病、及植物维管束病害等植物专一性寄生病害，且能产生良好防治效果的碘杀菌剂/消毒剂。
技术实现思路
基于上述领域的空白和需求，本专利技术提供一种适合应用于农业(农用杀菌剂)及医疗卫生(皮肤及生活环境消毒剂)领域的原子态流体碘产品及其制备方法。请求保护的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种原子态流体碘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在拟临界反应体系，即常压、温度范围在碘的沸点温度附近的条件下形成的反应体系中进行反应，具体如下：(1)将固体碘分散于溶剂中，混匀，在110-200℃温度下搅拌回馏，分流出的液体冷却至室温，然后在分液瓶中分流出下层液体；所述溶剂选自二甲基亚砜、二笨砜、三乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；(2)纯化：用蒸馏水和非极性溶剂洗涤所述下层液体以除去其中由溶剂分解产生的水溶性及酯溶性物质；(3)将纯化后的所述下层液体放置于10℃以下的低温环境中进行固化形成固体物,然后除去上层溶液,恢复至常温环境后所述固体物转变为流体状,即为流体碘。优选地，步骤(1)中，碘与溶剂按0.1-1.0克:1.0毫升混合。优选地，步骤(1)中，温度为110-200℃条件下搅拌回馏的时间为3-5小时，优选地，温度为115-200℃、120-200℃、130-200℃、140-200℃、150-200℃、160-200℃、170-200℃或180-200℃条件下搅拌回馏的时间为3-5小时。优选地，步骤(2)中，所述用蒸馏水和非极性溶剂洗涤所述下层液体指用蒸馏水洗涤3-8次以及非极性溶剂洗涤3-5次。优选地，所述蒸馏水的温度为10-20℃；所述非极性溶剂选自石油醚、四氯化碳和/或二氯乙烷。优选地，步骤(3)所述的低温环境指低于8℃，优选4-8℃。优选地，步骤(1)中，在115-200℃温度下搅拌回馏。本专利技术的另一方面，提供一种原子态流体碘，其特征在于，是通过上述任一制备方法制备获得，并具有以下特性：在10℃以下环境中，为固体状态，呈黑色且具有金属光泽；在10-100℃环境中，比重为3.8-4.0克/毫升，呈流体状，主体呈黑色，边缘呈暗红色，光照条件下稳定无升华；溶于甲醇、乙醇等极性有机溶剂，且不溶于水及非极性有机溶剂，在水中呈原子簇状凝集。本专利技术的再另一方面，提供一种原子态纳米碘，其特征在于，是以上述的原子态流体碘为母体，加入极性有机溶剂为分散介质,搅拌混匀而得；且具有以下特性：分散于水中，分散颗粒平均直径100-300纳米；分散于空气介质中，分散颗粒平均直径90-120纳米。优选地，所述分散介质选自70-99％乙醇、甲醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、聚乙烯醇和聚乙二醇中的一种或多种。优选地，所述分散介质为70-99％乙醇，分散浓度为1-10％，即流体碘与分散介质体积比为(1-10)：100。进一步地，提供一种液体原子态纳米碘，其特征在于：是将任一所述的原子态纳米碘加入到蒸馏水中震荡分散而得，适合于4-20℃条件下稳定保存；优选地，原子态纳米碘与蒸馏水的体积比为0.1-1:100。进一步地，提供一种固体原子态纳米碘，其特征在于：是将所述的液体原子态纳米碘于3000-5000rpm低温离心3-8分钟所得的固体部分，适合于在4-8℃条件下稳定保存。本专利技术基于上述流体碘/纳米碘，提供一种植物病害防治药剂，其药物活性组分包含：所述原子态流体碘、所述原子态纳米碘、所述液体原子态纳米碘、或所述固体原子态纳米碘，所述植物病害包括：柑橘黄龙病、柑橘溃疡病、香蕉巴拿马病、果树枝枯病、干腐病本专利技术基于上述流体碘/纳米碘，还提供一种消毒剂，其特征在于，其消毒活性组分包含：所述原子态流体碘、所述原子态纳米碘、所述液体原子态纳米碘、或所述固体原子态纳米碘，所述消毒剂可杀灭病菌包括真菌、细菌及病毒。优选地，所述真菌、细菌及病毒指寄生于人皮肤、生活环境、植物组织、动物体表、动物养殖环境中的真菌、细菌及病毒。相应地，本专利技术请求保护上述原子态流体碘或原子态纳米碘在制备消毒剂或植物病害防治药剂中的制药用途，其特征在于：以所述原子态流体碘以及所述原子态纳米碘为活性成分。优选地，所述制药用途中，所述植物病害包括：柑橘黄龙病、柑橘溃疡病、香蕉巴拿马病、果树枝枯病、干腐病；所述消毒剂可杀灭病菌包括真菌、细菌及病毒；所述真菌、细菌及病毒指寄生于人皮肤、生活环境、植物组织、动物体表、动物养殖环境中的真菌、细菌及病毒。本专利技术还请求保护一种防治植物病害的方法，其特征在于：包括对植株或栽培区域土壤施加上述述防治药剂。优选地，所述植物病害指柑橘黄龙病，包括对带病植株周围的植株施加所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原子态流体碘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将固体碘分散于溶剂中，混匀，在温度为110‑200℃条件下搅拌回馏，分流出的液体冷却至室温，然后在分液瓶中分流出下层液体；所述溶剂选自二甲基亚砜、二笨砜、三乙醇胺、N‑甲基吡咯烷酮、环丁砜、N,N‑二甲基甲酰胺中的一种或多种；(2)纯化：用蒸馏水和非极性溶剂洗涤所述下层液体以除去其中由溶剂分解产生的水溶性及酯溶性物质；(3)将纯化后的所述下层液体放置于10℃以下的低温环境中进行固化形成固体物,然后除去上层溶液,恢复至常温环境后所述固体物转变为流体状,即为流体碘；优选地，步骤(1)中，碘与溶剂按0.1‑1.0克:1.0毫升混合；优选地，步骤(1)中，温度为110‑200℃条件下搅拌回馏的时间为3‑5小时，优选地，在温度为115‑200℃、120‑200℃、130‑200℃、140‑200℃、150‑200℃、160‑200℃、170‑200℃或180‑200℃条件下搅拌回馏的时间为3‑5小时；优选地，步骤(2)中，所述用蒸馏水和非极性溶剂洗涤所述下层液体指用蒸馏水洗涤3‑8次以及非极性溶剂洗涤3‑5次；优选地，所述蒸馏水的温度为10‑20℃；所述非极性溶剂选自石油醚、四氯化碳和/或二氯乙烷；优选地，步骤(3)所述的低温环境指低于8℃，优选4‑8℃。...

【技术特征摘要】
1.一种原子态流体碘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将固体碘分散于溶剂中，混匀，在温度为110-200℃条件下搅拌回馏，分流出的液体冷却至室温，然后在分液瓶中分流出下层液体；所述溶剂选自二甲基亚砜、二笨砜、三乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；(2)纯化：用蒸馏水和非极性溶剂洗涤所述下层液体以除去其中由溶剂分解产生的水溶性及酯溶性物质；(3)将纯化后的所述下层液体放置于10℃以下的低温环境中进行固化形成固体物,然后除去上层溶液,恢复至常温环境后所述固体物转变为流体状,即为流体碘；优选地，步骤(1)中，碘与溶剂按0.1-1.0克:1.0毫升混合；优选地，步骤(1)中，温度为110-200℃条件下搅拌回馏的时间为3-5小时，优选地，在温度为115-200℃、120-200℃、130-200℃、140-200℃、150-200℃、160-200℃、170-200℃或180-200℃条件下搅拌回馏的时间为3-5小时；优选地，步骤(2)中，所述用蒸馏水和非极性溶剂洗涤所述下层液体指用蒸馏水洗涤3-8次以及非极性溶剂洗涤3-5次；优选地，所述蒸馏水的温度为10-20℃；所述非极性溶剂选自石油醚、四氯化碳和/或二氯乙烷；优选地，步骤(3)所述的低温环境指低于8℃，优选4-8℃。2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在115-200℃温度下搅拌回馏。3.一种原子态流体碘，其特征在于，是权利要求1或2所述的制备方法制备获得，并具有以下特性：在10℃以下环境中，为固体状态，呈黑色且具有金属光泽；在10-100℃环境中，比重为3.8-4.0克/毫升，呈流体状，主体呈黑色，边缘呈暗红色，光照条件下稳定；溶于甲醇、乙醇等极性有机溶剂，且不溶于水及非极性有机溶剂，在水中呈原子簇状凝集。4.一种原子态纳米碘，其特征在于，是以权利要求3所述的原子态流体碘为母体，加入极性有机溶剂为分散介质,搅拌混匀而得；且具有以下特性：分散于水中，分散颗粒平均直径100-300纳米；分散于空气介质中，分散颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士奎，田志清，梁亮，胡雪芳，张志民，
申请(专利权)人：农业部规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11