二酯基连接链乙基头基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性质

以长链溴代烷、二乙胺、氯乙酰氯和乙二醇为原料合成了5种新型二酯基连接链乙基头基季铵盐双子表面活性剂Gemini C10,Gemini C12,Gemini C14,Gemini C16,Gemini C18(尾链碳原子数依次为10,12,14,16,18),并研究了它们的表面性能和聚集体形态.结果显示,Gemini C10的临界胶束浓度(cmc)在20～40℃间随着温度升高而减小,而其他4种Gemini表面活性剂的cmc却随温度升高而增大;25℃时Gemini C10～C18在cmc时的表面张力随疏水链长度的增加呈降低趋势;Gemini产物在较高浓度下有囊泡聚集体形成,尺寸为40～200nm.     

新型羧酸盐Gemini表面活性剂的合成及性能

以丙二酸二乙酯为原料,用醇钠夺取活泼氢,利用二溴代烷烃形成联接链,再加入溴代烷取代,经水解,脱羧合成了3种同系列的羧酸盐Gemini表面活性剂,并用红外光谱,核磁共振氢谱,质谱和元素分析等手段对产物结构进行了表征.表面张力法和稳态荧光光谱法分析产物的表面性质显示,联接链碳数为6,疏水链碳数为8,10,12产物的临界胶束浓度(cmc)值分别为1.51×10-4,1.05×10-4,9.03×10-5 mol/L,对应的表面张力分别为42.09,36.30,34.96mN/m.动态光散射和透射电镜结果表明,该系列表面活性剂水溶液的浓度在cmc之上时极易形成囊泡聚集体.     

新型含酯基和酰胺基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性质

以氯乙酰氯、乙醇胺、二乙胺和长链溴代烷为原料合成4种连接链含酯基和酰胺基的新型季铵盐Gemini(双子)表面活性剂C_m-s-C_m(m=12,14,16,18,代表尾链碳原子数,s代表中间连接链—CH_2CONHCH_2CH_2OOC-CH_2—).用核磁共振波谱、红外光谱和电喷雾电离质谱对产物进行结构表征,并用滴定法测定其纯度为97.7%~98.8%.表面性能和聚集体形态结果显示,C_m-s-C_m(m=12,14,16,18)的临界胶束浓度(cmc,表面张力法)随疏水链长度的增加而降低,依次为9.12×10~(-4),2.75×10~(-5),2.00×10~(-5),7.41×10~(-6)mol·L~(-1);C_m-s-C_m在水溶液里均有预胶束形成,且在10cmc时有20~100 nm的聚集体形成.经测定,C_(14)-s-C_(14)的生物降解率为26%,比普通季铵盐Gemini表面活性剂的生物降解率提高了一倍.     

新型烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂的合成与性质

以长链烷基羧酸、苯胺和1,6-己二异氰酸酯为原料合成了一类新型烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂,并用红外﹑核磁和质谱进行了结构表征.用表面张力法和稳态荧光法对所合成的疏水链碳原子数分别为8,10,12的烷基苯磺酸盐GeminiⅠ,Ⅱ,Ⅲ的有关性能进行了测定.结果显示,25℃时用表面张力法测得GeminiⅠ,Ⅱ,Ⅲ的临界胶束浓度(cmc)分别为1.2,0.19,0.006mmol.L-1,即随疏水链长度的增加而降低,较传统的单链烷基苯磺酸盐表面活性剂低1～3个数量级,显示出很好的胶束形成能力.用稳态荧光法也得到了类似结果.与类似结构的苯磺酸盐型Gemini表面活性剂相比,该类型Gemini表面活性剂在气/液界面排列的分子面积更大.     

含酯基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及表面活性

以氯乙酰氯、乙二醇、长链叔胺为原料,合成了一系列含有酯基的季铵盐Gemini表面活性剂,用正交实验法对实验条件进行了优化,并用IR(红外光谱)1、H NMR(核磁共振氢谱)、MS(质谱)、元素分析等方法对产物结构进行了表征.该表面活性剂的性能测试结果显示,当疏水链R为C12H25,C14H29,C16H33时,其临界胶团浓度ccmc值分别为1.62×10-5,1.38×10-5,1.28×10-5mol/L,临界表面张力γcmc分别为36.4,38.5,41.2 mN.m-1.     

含酰胺键Gemini表面活性剂在氨基酸溶液中的胶束热力学及聚集行为

采用两步法合成含酰胺键Gemini表面活性剂Gemini-14,其结构通过磁共振氢谱、红外光谱和元素分析进行鉴定。采用电导法研究该表面活性剂分别在水、L-丙氨酸、L-丝氨酸和L-脯氨酸溶液中的胶束形成热力学和聚集行为。结果表明,温度相同时,加入的氨基酸极性越大,表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)值越高,Gemini-14越不易形成胶束;体系相同时,胶束形成的吉布斯自由能(ΔGm)和焓变(ΔHm)均为负值,而ΔSm为正值,为自发放热过程;在同一体系中,293.15～308.15K范围内,ΔGm和cmc的值随着温度升高而升高,而ΔHm和ΔSm随着温度升高而降低;胶束形成过程中存在焓-熵补偿现象。     

Gemini表面活性剂改性蒙脱土的制备及其对水中苯酚的吸附

以3种Gemini表面活性剂(n=14,16,18)和常见的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对钠基蒙脱土进行了有机改性.红外光谱、X射线衍射、热重分析表明,表面活性剂已成功插入蒙脱土片层间.X射线衍射结果显示,Gemini表面活性剂比CTAB表现出更强的插层能力,经CTAB,Gemini 1,Gemini 2,Gemini 3四种表面活性剂改性后,蒙脱土的面间距d001分别为2.18,3.25,3.83,3.84nm,且随着Gemini表面活性剂碳链的增长,蒙脱土的层间距增大.紫外可见光谱分析结果表明,用Gemini表面活性剂改性的蒙脱土明显比CTAB改性的蒙脱土对苯酚的吸附量大,在相同条件下,CTAB改性的蒙脱土对苯酚的吸收率为7.29%,三种Gemini表面活性剂改性的蒙脱土对苯酚的吸收率分别为41.16%,56.28%和65.14%,表明随着Gemini表面活性剂的碳链的增长,对苯酚的吸附量也相应增加.     

不对称季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性质

以N,N-二甲基脂肪胺和1,4-二溴丁烷为原料,合成了一系列具有不同疏水链的不对称Gemini表面活性剂C12H25(CH3)2N+(CH2)4N+(CH3)2CmH2m+1(C12-4-Cm,m=12,14,16,18),并通过1H NMR(核磁共振氢谱)、MS(质谱)和元素分析等方法鉴定其结构.采用表面张力法测定15℃时,m=14,16,18的临界胶束浓度ccmc值依次为7.56×10-7,9.72×10-7,1.23×10-6mol/L;对应的表面张力cγmc分别为28.46,30.08,28.71 mN.m-1.     

双季铵盐-硫酸酯盐两性Gemini表面活性剂的合成及其表面活性

用N,N-二甲基十二胺、环氧氯丙烷、盐酸(摩尔比为2∶1∶1)一锅煮的方法得到连接基上带有羟基的双季铵盐Gemini表面活性剂,然后与氯磺酸反应将其羟基硫酸化,再用NaOH中和制得白色粉末状的三头基双季铵盐-硫酸酯钠盐两性Gemini表面活性剂.后两步反应产物的总产率为78%,最终产物的熔点为231~233℃.合成产物的结构用元素分析、红外光谱、质谱和核磁共振等手段进行鉴定.经测定,在15℃时该两性Gemini表面活性剂的表面张力为34.5 mN/m,临界胶团浓度为7.2×10-5mol/L.     

含阴离子Gemini表面活性剂复配体系的性能研究

为降低Gemini表面活性剂的使用成本,扩大其应用领域,选择耐温性较好的阴离子Gemini表面活性剂十二烷基二苯醚二磺酸钠(MADS)与单链阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP10)分别以不同的比例复配.结果显示,其表面性能表现出协同增效作用,且耐盐性较好;在以7∶3的质量比复配时,SDBS-MADS,MADS-OP10的耐盐性表现较突出.将MADS与SDBS,OP10的复配体系分别与聚丙烯酰胺溶液混合,发现表面活性剂在形成胶束之前先在高分子链上吸附直至达到临界聚集浓度,且MADSOP10与聚丙烯酰胺混合体系的粘度随非离子表面活性剂含量的增加而增加.     

不同胶束浓度制备BiOBr及其光催化性能

以十六烷基溴化吡啶(CPB)为模板剂和溴源,Bi(NO_3)_3·5H_2O为铋源,甘露醇溶液作为溶剂,制备了不同胶束浓度条件下的Bi OBr光催化剂,采用SEM、XRD、EDS、UV-Vis吸收光谱和PL光谱分析等方法对BiOBr的结构和光化学性质进行了表征.在可见光(420 nm)照射下,以罗丹明B为底物研究光催化特性,结果表明,在CPB为3倍临界胶束浓度(3 cmc)时制备的BiOBr具有最好的光催化活性,45 min内对罗丹明B脱色率可达99.6%,脱色过程中主要涉及的活性物种为空穴和羟基自由基.     

双子表面活性剂DTDPA的合成及其在"三采"中的应用

在实验基础上得出了Gemini表面活性剂二氯化N,N,N′,N′-四甲基-N,N′-双十六烷基-2-丙醇-1,3-铵（DTDPA）的合成工艺．通过FT-IR光谱确认结构,使用WCT-2型微机差热天平进行热分析,测定DTDPA的表面活性．结果表明,DTDPA的结构独特,与单链单头基表面活性剂相比具有优异表面活性．研究DTDPA对中原油田原油-水体系表面张力变化的影响,表明DTDPA可以有效降低原油-水体系表面张力．通过对DTDPA-PAM二元复合驱替体系粘度变化的研究,表明二元无碱体系的粘度保持率具有明显的优势．     

染料橙黄Ⅱ与三个阳离子表面活性剂的相互作用

测定了阴离子染料橙黄Ⅱ与十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基羟乙基二甲基溴化铵和十六烷基-二羟乙基甲基溴化铵等3个具有不同头基的季胺盐型阳离子表面活性剂水溶液的紫外可见吸收光谱,研究了橙黄Ⅱ与表面活性荆之间的相互作用．在不同浓度的染料-表面活性剂水溶液中,染料的吸收光谱强度发生明显变化,含表面活性荆的染料溶液的吸收强度比其水溶液要小,说明染料橙黄Ⅱ与季铵盐表面活性剂之间发生较强的相互作用．由光谱数据计算了表面活性荆的临界胶柬浓度和染料-表面活性剂相互作用常数等重要物理参数．结果表明3个表面活性剂与橙黄Ⅱ的相互作用顺序为：十六烷基二羟乙基-甲基溴化铵〉十六烷基三甲基溴化铵〉十六烷基羟乙基二甲基溴化铵．     

手性胶束中的有机反应 9.手性胶束中α-二酮的不对称还原

本文报道在手性表面活性剂N,N-二甲基-N-十二烷基麻黄素溴化铵(Ia),N,N-二甲基-N-十六烷基麻黄素溴化铵(Ib)及N,N-二甲基-N-十六烷基溴化薄荷铵(Ⅱ)形成的手性胶束水溶液中,α-二酮被TiCl_2还原为光学活性的α-羟基酮,对映体过量最高可达30%.     

基于咔唑结构的共轭聚合物太阳能电池材料的合成及表征

通过Sukuzi偶联反应, 分别以3种烷基(正辛基、异辛基和十二烷基)咔唑为给体单元, 4,7-二(5-溴-3-己基噻吩-2-基)-5,6-二氟-[2,1,3]苯并噻二唑为受体单元, 合成了一系列共轭聚合物, 并研究了不同烷基链对聚合物光吸收性能和电化学能级的影响. 结果表明: 相比于支化的异辛基和较长碳链的十二烷基取代的聚合物, 正辛基取代的聚合物有更广的吸收范围和较窄的光学带隙, 通过XRD可知π-π堆积的间距为4.13 ?; 通过理论计算, 其开路电压(VOC)可达1.15 V, 更适合用作聚合物太阳能电池材料.     

混合表面活性剂对某些吡啶偶氮试剂显色反应的作用

本文研究了表面活性剂对不同电子结构的三种金属离子(Zn~(2+),Cu~(2+),Pd~(2+))与两种分子结构类似但反应官能团不同的吡啶偶氮染料(PAR和5-Cl-PADAB)间的显色反应的作用。试验证明:(1)表面活性剂对显色反应增敏作用的产生,最根本的是由于金属离子的电子结构和试剂的反应官能团的不同,以及由此引起所成显色络合物的结构的不同。(2)表面活性剂对显色络合物的增敏效应,与单个表面活性剂分子对有色络合物的作用有关,更重要的是形成胶束,改变反应微环境。(3)离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应是否产生协同增敏效应和协同增敏效应的大小,决定于两者形成混合胶束的难易。如果显色络合物的结构有利于此两种表面活性剂同时对它起协同作用,则协同增敏效应可进一步提高。     

2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛合成新工艺研究

研究了2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛并联合成工艺,以4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛为原料,经醛基保护、酯交换、氧化合成3-(5,5-二甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-丁烯醛;采用氯化亚铜、1-氧自由基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基-哌啶催化氧化2-(3-羟基-1-甲基-1-丙烯基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷合成3-(5,5-二甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-丁烯醛;2-(3-羟基-1-甲基-1-丙烯基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷经过氯化合成2-(3-氯-1-甲基-1-丙烯基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷;3-(5,5-二甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-丁烯醛、2-(3-氯-1-甲基-1-丙烯基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷与亚磷酸三乙酯一锅法工艺制得十碳三烯双醛,以五碳醛作为基准物,并联工艺总收率为48%.     

手性胶束中的有机反应9;手性胶束中a一二酮的不对称还原

本文报道在手性表面活性剂N,N一二甲基一N一十二烷基麻黄素澳化按(Ia), N,N一二甲基一N一十六烷基麻黄素澳化钱(Ib>及N,I}r一二甲基一N一十六烷基嗅化薄荷钱(I,)形成的手性胶束水溶液中，a一二酮被TiCI:还原为光学活性的a_轻基酮，对映体过量最高·可达30男.     

表面引发原子转移自由基聚合制备梳型共聚物刷

对聚偏氟乙烯表面进行化学处理使其表面羟基化,然后与2-溴异丁酰溴反应引入表面引发剂。表面引发三甲基硅保护的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA—TMS）原子转移自由基聚合,在聚偏氟乙烯表面获得聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚合物刷。动力学研究揭示PHEMA的接枝浓度随反应时间呈线性关系,表明表面链增长是可控或活性过程。2-溴异丁酰溴与三甲基硅氧基反应,在PHEMA聚合物刷侧链引入2-溴代酯组分。紧接着,表面引发甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEGMA）原子转移自由基聚合制备梳型聚合物刷。使用衰减全反射傅立叶红外光谱和X-射线光电子能谱表征修饰后PVDF表面,通过接枝梳型聚合物刷,聚偏氟乙烯薄膜表面由憎水变成高度亲水。     

DDQ氧化法合成3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯类化合物

以DDQ为氧化剂,对3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯类化合物进行氧化研究,合成了一系列3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯类化合物,其结构经氢谱、碳谱和高分辨质谱分析确证,该方法具有操作简便、产率高、适用范围广等优点.