碱金属硫酸盐-十二烷基硫酸钠-聚乙二醇三元复合体系的束缚胶束特性

采用表面张力、稳态荧光猝灭和荧光分子探针技术研究了部分碱金属(锂、钠、钾)硫酸盐-十二烷基硫酸钠(Sod ium Dodecyl Su lfate SDS)-聚乙二醇(PEG)三元复合体系的聚集特性,发现加入碱金属硫酸盐后SDS仍以束缚胶束(bound m icelle)形式与PEG发生团簇化作用.表面张力实验表明,外加碱金属硫酸盐浓度c_e增加,体系的第一临界浓度c₁渐次降低,而第二临界浓度c₂略有增大,因而形成束缚胶束的浓度区间增宽;比饱和簇集量[Γ_∞]随之增大,如加入50 mmol/L硫酸锂时,[Γ_∞]增大了40%.稳态荧光猝灭实验表明,束缚胶束聚集数N_b随PEG浓度c_p线性减小,却随SDS浓度c线性增大,并呈c_e的单增函数关系;碱金属离子使N_b增大的能力按Li⁺++顺序增加,与碱金属水合离子半径减小的顺序相同.芘分子探针的荧光特性反映了束缚胶束的微环境极性随c和c_e增加而减小,随c_p增加而增大.     

基于线性叠氮四核单元的系列二维化合物: 合成, 晶体结构及磁性

分子磁体的设计与合成一直是当今物理和化学的热门研究课题. 受分子磁体启发, 通过引入叠氮磁耦合基团以及长链棒状配体4,4'-二咪唑联苯(L), 我们构筑了三个磁性化合物[Co₂(N₃)₄(L)_2.5]_∞(1), [Ni₂(N₃)₃(NO₃)(L)_2.5]_∞(2)和[Mn₂(N₃)₄(L)_2.5]_∞(3). 结构分析显示, 这是三个同构化合物, 展现了一种基于线性叠氮四核单元的二维层网络. 有意义的是, 这种线性叠氮四核单元还未曾被人报道. 磁性研究表明, 三个化合物都是铁磁耦合, 这是由于EO-叠氮所导致的. 通过拟合实验数据, 我们得到了三个化合物的磁耦合常数, 进一步验证了上面磁构相关性的讨论.     

三种不同分子结构阴离子表面活性剂胶束微结构的NMR研究

用核磁共振测定自旋-晶格、自旋-自旋弛豫时间(t₁,t₂)、自扩散系数(D),用2DNOESY技术对正十四烷基硫酸钠、β-戊基壬烷基硫酸钠和β-戊基壬烷基聚氧乙烯醚(4)硫酸钠三类阴离子表面活性剂水溶液进行了观测,烷烃链各基团的t₂/t₁值给出了这三类分子形成各自胶束的水合层位点信息以及烷烃链在胶束内核中堆积程度的比较,自扩散系数结果表明,β-戊基壬烷基硫酸钠比正十四烷基硫酸钠形成的胶束的水合动力学半径小,但β-戊基壬烷基聚氧乙烯醚(4)硫酸钠形成的胶束水合动力学半径明显大于其它两类表面活性剂胶束,2DNOESY谱图提供了β-戊基壬烷基聚氧乙烯醚(4)硫酸钠分子中聚氧乙烯基键在胶束外层卷曲排列的信息.     

阴离子插层镁铝水滑石结构及相互作用的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)计算了MgAl-LDHs层板与无机阴离子(F^-、Cl^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-)和有机阴离子(水杨酸根离子([HO(C₆H₄)COO]^-)、苯甲酸根离子([(C₆H₅)COO]^-)、对二甲氨基苯甲酸根离子([p-(CH₃)₂N(C₆H₄)COO]^-)、十二烷基磺酸根离子[C₁₂H₂₅SO₃]^-、己烷基磺酸根离子[C₆H₁₃SO₃]^-、丙烷基磺酸根离子[C₃H₇SO₃]^-)间的相互作用,获得稳定超分子几何结构及相互作用能。层板主体与客体间存在较强的超分子作用,包括主客体间静电作用和氢键等。主、客体间相互作用能数值大小顺序为CO₃^2- > SO₄^2- > F^-> Cl^-> NO₃^-;[p-(CH₃)₂N(C₆H₄)COO]^-> [(C₆H₅)COO]^-> [HO(C₆H₄)COO]^-和[C₁₂H₂₅SO₃]^-> [C₆H₁₃SO₃]^- > [C₃H₇SO₃]^-。另外,还采用自然键轨道(NBO)计算和分析了LDHs 层板与阴离子间作用机理,从二阶微扰理论计算得到的稳定化能变化趋势与相互作用能数据基本吻合。     

1,3－取代方酸衍生物的光谱研究及二聚体、簇集体的形成

本文合成了1,3-取代方酸衍生物:1,3-双[4-二甲胺苯基]-2,4二羟基环丁二烯氢氧双内盐(DMCS),1,3-双[4-双十六烷胺苯基]-2,4二羟基环丁二烯氢氧双内盐(DHCS).研究了DMCS和DHCS在不同溶剂中的光物理行为,估算了DMCS、DHCS的基态与激发态之间偶极矩差值。在CTAB胶束中,除DMCS单体分子外,DMCS形成了二聚体。在二氧六环-水体系中,研究了DHCS的簇集行为,并测定了DHCS的临界簇集组成(C_ψ)及临界簇集浓度(C_A)。     

QSPR模型对AE3SO3表面活性剂的cmc计算及其分子中EO基团对胶束化的作用

合成并纯化了三种阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯(3)醚磺酸钠AE₃SO₃ [CnH_2n+1(OE)₃SO₃Na (n=12, 14, 16)].用我们建立的定量结构-性质相关(QSPR)模型预测它们的cmc值,其结果与表面张力测定的实验值相吻合;并用QSPR计算分子中嵌入0～5个EO基团的C₁₂ESO₃的cmc值,表明EO具有疏水性.从Klevens经验公式和有机概念图均得出,EO链对AE₃SO₃疏水性的贡献随烷基链长增加(n=12～16)而逐渐减弱,3个EO基团分别相当于2.4, 2.3, 2.2个CH₂的疏水作用.热力学计算表明,在C₁₂SO₃中引入第1个EO后,胶束形成的ΔG°_mic下降约3 kJ/mol,相当于1个CH₂的疏水作用,而第2和第3个EO的引入使ΔG°mic下降约2 kJ/mol,即每个EO基团相当于1/3个CH₂的疏水作用;说明随着分子中EO数增加,每个EO基团的疏水性减弱,亲水性的作用越来越明显.长期被认作是亲水基团的EO也具有一定的疏水性.     

阴离子表面活性剂与非离子水溶性大分子二元体系的临界类胶束聚集数

将对应于γ～lgc双拐点体系第一拐点c₁的N₁定义为第一临界类胶束聚集数[N₁]₁.实验结果表明,[N₁]₁是依赖于表面活性剂结构以及大分子结构的不变量或结构本征值,不随大分子分子量和大分子浓度变化而改变.     

全氟壬烯氧基苯磺酸钠与烷基季铵盐的相互作用

通过六氟丙烯三聚体(全氟壬烯)氧基苯磺酸钠(C₉F₁₇OC₆H₄SO₃Na, OBS)与阳离子碳氢表面活性剂C_nNR[C_nH_2n+1N(CH₃)₃Br, C_nNM, n=8, 10和C_nH_2n+1N(CH₂CH₃)₃Br, C_nNE, n=8, 10, 12]复配, 研究了OBS与C_nNR的摩尔比、 C_nNR疏水链长及C_nNR亲水基团大小对此类阴、 阳离子碳氟-碳氢表面活性剂混合体系的临界胶束浓度(cmc)、 最低表面张力(γ_cmc)、 总饱和吸附量(Γ_tm)及极限分子面积(A_min)的影响. 结果表明, 通过与C_nNR复配, OBS的cmc和γ_cmc均大幅下降, 达到了全面增效的结果. 不同摩尔比的OBS-C₈NE混合体系中, 摩尔比为1:1时表面活性最好, cmc和γ_cmc均最小; 偏离等摩尔比时, OBS过量时混合体系的cmc小于C₈NE过量时混合体系的cmc, 但γ_cmc相差不大. 与单体系相比, OBS-C₈NE混合体系的Γ_tm明显增大、 A_min明显变小. OBS与不同疏水链长的C_nNE复配时, cmc的变化规律为C₈NE>C₁₀NE>C₁₂NE, 表明C_nNE疏水链长的增加能降低混合体系的cmc. 通过比较C_nNM和C_nNE(n=8, 10)的表面活性发现, 改变混合体系中C_nNR的亲水基团大小对混合体系的表面活性无明显影响.     

新型己二胺四甲叉膦酸钠配位化合物的合成及其晶体结构

氢氧化钠与己二胺四甲叉膦酸（H₈L）在水溶液中反应合成了一个新型的配合物[Na₃(H₆L)₂(H₂O)₈][Na(H₂O)₆]·8H₂O（1）,其结构经IR和X-射线单晶衍射表征。结果表明1属P-1空间群,晶胞参数a=7.705 9(1) , b=11.655 6(2) , c=18.119 7(3) ,α=97.247(1)°,β=94.797(1)°, γ=101.827(1)°。 1中部分钠离子通过与四膦酸配体中的氧原子配位,形成一维链状结构{[Na₃(H₆L)₂(H₂O)₈]^-}_∞,该阴离子链的电荷被孤立离子团[Na(H2O)⁶]⁺平衡。在未配位的膦酸基团、氨基、配位水分子、结晶水分子之间的氢键相互作用下,化合物堆积形成一个结构致密的三维超分子结构。     

双帽Keggin型杂多阴离子[PM12O40(VO)2]n-(M=Mo,n=5; M=V,n=9)的离散变分方法研究

使用密度泛函理论的离散变分方法(DFT-DVM)研究了双帽Keggin型杂多阴离子[PM₁₂O₄₀(VO)₂]^n--(M=Mo,n=5; M=V,n=9),即[PMo₁₂O₄₀(VO)₂]^5- (a)和[PV₁₂O₄₀(VO)₂]^9- (b)的电子结构,讨论了双帽的形成对Keggin型杂多阴离子的电子结构和催化性质的影响,并与其Keggin型杂多阴离子(PM₁₂O₄₀)_n-(M=Mo,n=3; M=V,n=15)的计算结果进行了对比分析,计算结果表明,双帽的形成对Keggin型杂多阴离子的电子结构产生了很大的影响,因而它们在催化活性上可能会表现出较大的差异.     

非电解质聚合物与烷基硫酸钠同系物间团簇化临界浓度的变化规律

用表面张力 (γ)法研究了非电解质聚合物聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)或聚乙二醇 (PEG)与烷基硫酸纳同系物中十四烷基硫酸钠 (SMS)、十二烷基硫酸钠 (SDS)及十烷基硫酸钠 (SDeS)间团簇化临界浓度的变化规律 .上述软物质团簇的γ lgc曲线均具有双拐点即拟双平台特征 ,表明在双拐点之间非电解质聚合物与烷基硫酸钠形成软物质团簇 .对应于双拐点有两个表面活性剂临界浓度值c1 和c2 ,且符合c1 相似文献   

聚合物对非离子十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚浊点的影响

测定了水溶性高分子聚乙二醇(PEC1000、PEG2000、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30、PVP-K90)对三种非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚C12H25O(EO)m(PO)nH(LS36,m=3,n=6;LS5,m=4,n=5;LS54,m=5,n=4)浊点的影响.结果表明,聚乙二醇(PEG)可使三种表面活性剂水溶液浊点降低;而聚乙烯吡咯烷酮(PVP)随其浓度增加,表面活性剂溶液浊点先升高然后又下降;浊点下降程度与聚合物浓度和分子量有关.     

The solution behavior of poly(vinylpyrrolidone): its clouding in salt solution, solvation by water and isopropanol, and interaction with sodium dodecyl sulfate

This article deals with the solution properties of poly(vinylpyrrolidone) (PVP) in salt and surfactant environment. The cloud point (CP) of PVP has been found to be induced by the salts NaCl, KCl, KBr, Na2SO4, MgSO4, and Na3PO4. On the basis of CP values for a salt at different [PVP], the energetics of the clouding process have been estimated. The effect of the surfactant, sodium dodecyl sulfate (SDS), on the salt-induced CP has also been studied, and reduction in CP at low [SDS] and increase in CP at high [SDS] have been observed. The water vapor adsorption of PVP has been determined by isopiestic method. The results display a BET Type III isotherm whose analysis has helped to obtain the monolayer capacity of PVP and formation of multilayer on it. The solvation of PVP in a solution of water and a water-isopropanol mixture has been determined by conductometry from which contribution of the individual components were estimated. The interaction of PVP with SDS in solution led to formation of a complex entity, which has been studied also by conductometry adopting a binding-equilibrium scheme. SDS has been found to undergo two types of binding as monomers in the pre- critical aggregation concentration (CAC) range and as small clusters in the post CAC region. The stoichiometries of binding and binding constant were evaluated.     

Effect of ethanol on the interaction between poly(vinylpyrrolidone) and sodium dodecyl sulfate

The effect of ethanol on the interaction between the anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) and the nonionic polymer poly(vinylpyrrolidone) (PVP) has been investigated using a range of techniques including surface tension, fluorescence, electron paramagnetic resonance (EPR), small-angle neutron scattering (SANS), and viscosity. Surface tension and fluorescence studies show that the critical micelle concentration (cmc) of the surfactant decreases to a minimum value around 15 wt % ethanol; that is, it follows the cosurfactant effect. However, in the presence of PVP, the onset of the interaction, denoted cmc(1), between the surfactant and the polymer is considerably less dependent on ethanol concentration. The saturation point, cmc(2), however, reflects the behavior of the cmc in that it decreases upon addition of ethanol. This results in a decrease in the amount of surfactant bound to the polymer [C(bound) = cmc(2) - cmc] at saturation. The viscosity of simple PVP solutions depends on ethanol concentration, but since SANS studies show that ethanol has no effect on the polymer conformation, the changes observed in the viscosity reflect the viscosity of the background solvent. There are significant increases in bulk viscosity when the surfactant is added, and these have been correlated with the polymer conformation extracted from an analysis of the SANS data and with the amount of polymer adsorbed at the micelle surface. Competition between ethanol and PVP to occupy the surfactant headgroup region exists; at low ethanol concentration, the PVP displaces the ethanol and the PVP/SDS complex resembles that formed in the absence of the ethanol. At higher ethanol contents, the polymer does not bind to the ethanol-rich micelle surface.     

在四氯合锌离子诱导下反式六元瓜环与碱金属离子构筑的配位超分子自组装体

在盐酸介质中,通过四氯合锌离子诱导,碱金属离子能与反式六元瓜环端口羰基氧原子直接配位构筑形成超分子自组装体。单晶结构表明在HCl介质中,四氯合锌离子形成"蜂巢结构",而且在[ZnCl₄]^2-诱导作用下,碱金属离子和反式六元瓜环端口羰基氧直接配位形成一维超分子自组装体而填充在"蜂巢结构"中。     

在四氯合锌离子诱导下反式六元瓜环与碱金属离子构筑的配位超分子自组装体

在盐酸介质中,通过四氯合锌离子诱导,碱金属离子能与反式六元瓜环端口羰基氧原子直接配位构筑形成超分子自组装体。单晶结构表明在HCl介质中,四氯合锌离子形成“蜂巢结构”,而且在[ZnCl₄]^2-诱导作用下,碱金属离子和反式六元瓜环端口羰基氧直接配位形成一维超分子自组装体而填充在“蜂巢结构”中。     

Molecular Mobility in a Poly(ethylene glycol)–Poly(vinyl pyrrolidone) Blends: Study by the Pulsed Gradient NMR Techniques

The molecular mobility in PEG–PVP blends as a function of the time of system storage and the PVP molecular mass is studied by the pulsed-field gradient NMR method. The distribution of PEG molecules over their mobilities is found in a blend containing 36 vol % of PEG with the molecular mass of 400 g/mol. As the storage time of the system increases, the spectrum of diffusion coefficient values varies, thereby indicating the redistribution of PEG400 molecules in the blend with PVP. An anomalous (partly restricted) diffusion of PEG400 molecules is discovered, reflecting the influence of PVP macromolecules on the motion of short PEG chains. It is shown that, during the redistribution of PEG molecules in the blend, they are involved in a complex with PVP, which is characterized by its own transport properties. The data obtained by the NMR relaxation technique are in agreement with the results of NMR diffusion measurements in the studied systems.     

重要传感材料荧光共轭聚合物PPESO3的一种新的简便合成路线

本文提出了一种新的简便得多的合成路线, 既避免了BBr3的使用, 又简化了反应步骤, 使PPESO3的合成简单易行, 为更广泛地对其进行研究与应用提供了便利条件. 此外, 本文还研究了PPESO3与非离子表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮, PVP)之间的相互作用, 结果表明, PVP与PPESO3形成了稳定的络合体, 可以有效地打破聚合物在水溶液中的聚集, 提高荧光量子产率.