含酰胺键的吡啶双子表面活性剂合成及性能

以间苯二甲酰氯、氨基吡啶、氯乙酰氯和长链伯胺(n为8、12、14、16)为原料,通过酰胺化反应合成了1,3-二[N-(3-吡啶基)]苯甲酰胺(中间体A)和N-烷基-2-氯乙酰胺(中间体B)。中间体A和中间体B通过季铵化反应,合成目标产物(I_8,I_(12),I_(14),I_(16))。利用~1H-NMR、FTIR对产物及中间体结构进行表征。通过电导率法测定了目标产物在25℃、35℃、45℃的临界胶束浓度(CMC),进行热力学参数计算。用吊环法测定了25℃时目标产物的表面张力γ,计算了相关的表面性能参数。测定目标产物在25℃下的稳泡性及乳化能力。结果表明,合成表面活性剂具有良好的表面活性、稳泡性和乳化能力。     

烷基-α-D-吡喃葡萄糖苷的合成与性能

以D-葡萄糖为原料,经全乙酰化、在SnCl_4催化下与脂肪醇糖苷化、脱保护3步反应合成了7种不同碳链长度的烷基-α-D-吡喃葡萄糖苷。利用核磁共振、表面张力仪和偏光显微镜等对其进行结构、表面张力和热致液晶等性能测试,结果表明,当烷基-α-D-吡喃葡萄糖苷烷基链长(n)为6~9时,均有发泡和乳化性能,其中正壬基-α-D-吡喃葡萄糖苷具有最佳的发泡和乳化性能;烷基糖苷(n=6~9)的表面张力(γ_(CMC))及临界胶束浓度(CMC)均比较低;饱和吸附量(Γ_(max))随烷基链的增长而减小,饱和吸附面积(A_(min))随烷基链增长而增大;形成胶束时的标准自由能(ΔG_(mic))和吸附自由能(ΔG_(ads))均为负值,其绝对值随烷基链增长而越来越大,其中正辛基-α-D-吡喃葡萄糖苷的表面活性最好;烷基糖苷(n=4~9)对皮肤均无急性刺激作用;所合成的烷基糖苷均具有热致液晶行为,随烷基链长的增加,液晶相的温度范围变宽,液晶相的稳定性越好。     

氨基酸型表面活性剂烷基二羧酸钠的结构对表面活性、自聚集行为及润湿性能的影响

本文合成了3个氨基酸型表面活性剂:十二烷基甘氨酸钠(C12GlyNa)、十二烷基氨基丙二酸钠(C12MalNa2)和十二烷基谷氨酸钠(C12GluNa2),用表面张力法、荧光探针法及接触角测量,研究了它们的分子结构对表面活性、自聚集行为以及对方解石润湿性能的影响。结果表明,当增加一个羧基后,氨基酸型表面活性剂的临界胶团浓度(cmc)和最低表面张力(γ_(cmc))增大,饱和吸附量(Г_(max))和胶团聚集数减小,降低表面张力的效率(pC_(20))降低,但在方解石表面的接触角变化较小。与C12MalNa2相比,在两个羧基之间增加一个亚甲基的C12GluNa2,其最低表面张力(γ_(cmc))变化很小,但cmc和Г_(max)更小,A_(min)更大,在方解石表面的最大接触角增大,对方解石的润湿性能降低。     

含哌嗪和酰胺基季铵盐双子表面活性剂的合成和性能研究

以无水哌嗪、氯乙酰氯、长链叔胺为原料合成含哌嗪和酰胺基季铵盐双子表面活性剂(I_10,I_12,I_14,I₁₆)。利用FTIR和¹H-NMR对目标产物结构进行表征。通过电导率法测定了目标产物在25℃的临界胶束浓度(CMC),计算了热力学参数ΔG_m⁰。用吊环法测定了25℃时目标产物的表面张力(γ),计算了相关的表面性能参数(Γ_max,A_min,pC₂₀,π_CMC),并探讨了目标产物的泡沫性能和乳化性能。结果表明,该系列表面活性剂具有较好的表面活性,泡沫稳定性达到90%以上。I₁₂乳化性最好,分出10 mL水所用的时间为883 s。     

基于丙二酰胺的不对称双子表面活性剂的合成及其乳化性能

将二(3-二甲氨基丙基)丙二酰胺分别与溴代十六烷和溴代十四烷反应,生成的季铵盐化产物经丙酮-乙腈重结晶,得到含丙二酰胺基的不对称阳离子双子(Gemini)表面活性剂(命名为16-9-14),总收率为45.9%(以溴代十六烷计);利用红外光谱和核磁共振谱表征了合成产物的结构,采用电导法测定了其临界胶束浓度(CMC),采用滴体积法测定了其临界张力(γCMC),进而初步探讨了其发泡沫性能和乳化性能.结果表明,合成的Gemini表面活性剂的CMC为1.57×10-4 mol/L,γCMC为38.45mN/m;其发泡性能和乳化性能优于相应的单子表面活性剂.     

双酯基型Gemini表面活性剂的合成及其性能

以1,4-环己二醇、氯乙酰氯、长链叔胺(RN(CH_3)_2,R=10、12、14、16)为原料,合成了一系列不同长度烷基链的双酯基型Gemini表面活性剂(分别命名为C10-EG-10、C12-EG-C12、C14-EG-C14、C16-EG-C16),用FTIR、NMR(~1H、~(13)C)对中间体及产物进行了表征,并研究了表面活性剂的表面性能及抑菌能力。结果表明:在298.15K时,采用铂金环法测定了合成的4种不同长度烷基链Gemini表面活性剂的临界胶束浓度,C10-EG-C10、C12-EG-C12、C14-EG-C14、C16-EG-C16的CMC值分别为5.495、1.096、0.186、0.045 mmol·L~(-1),与传统单链季铵盐表面活性剂相比,合成的Gemini表面活性剂具有较低的CMC值。胶束化热力学参数结果表明在形成胶束过程中是自发放热的。对合成的4种表面活性剂进行了乳化性能、起泡性能和抑菌测试,C14-EG-C14表面活性剂具有很好的乳化能力;C16-EG-C16 Gemini表面活性剂具有良好的稳泡能力;C10-EG-C10表面活性剂具有良好的抑菌能力。     

歧化松香蔗糖酯的合成

先将歧化松香与二氯亚砜反应制备歧化松香酰氯,然后与蔗糖发生O-酰化反应合成了歧化松香蔗糖酯。用TLC、IR、13C NMR、UV、HPLC和HPLC-MS等多种方法对目标产物进行了分析和表征,结果显示歧化松香蔗糖单酯是所合成的目标产物中的绝对优势成分,含量可高达96·31%,酯基可能与蔗糖分子中果糖环上的C-1′相接。从目标产物的临界胶束浓度CMC(0·9×10~(-2)mol·L~(-1),此时表面张力σCMC=52·03mN·m~(-1))可知,所制备的歧化松香蔗糖酯具有较好的表面活性。     

混合表面活性剂水溶液的表面吸附 I.溴化十二烷基吡啶和硫酸十二烷基鈉的表面吸附

本工作研究澳化十二烷基呲啶(C_(12)NBr)和硫酸十二烷基钠(NaC_(12)S)两种正、负离子表面活性剂的混合溶液(加入溴化钠作成等离子强度溶液)的表面吸附。用滴体积法测定C_(12)NBr水溶液、等离子强度的、不同C_(12)Br-NaC_(12)S比例的水溶液及1:1当量C_(12)NBr-NaC_(12)S混合溶液的表面张力。利用等离子强度条件下的Gibbs吸附公式 -((dγ/dln m_N))_m_S=RTГ′_N及- -((dγ/dln m_N))_m_N=RTГ′_S,可分剧求出正、负表面活性离子的吸附量。结果表明: 1.负离子表面活性剂之存在大为增加正离子表面活性剂的表面活性;反之亦然。1:1当量C_(12)NBr-NaC_(12)S混合溶液的CMC约为2×10~(-5)m,比C_(12)NBr溶液的CMC约小650倍。 2.负离子表面活性剂之存在促进正表面活性离子的表面吸附;反之亦然。这恰好与负、负表面活性离子混合溶液及丁醇-负表面活性离子混合溶液之情形相反。 3.加无机盐(NaBr)对1:1当量C_(12)NBr-NaC_(12)S混合溶液的表面张力几无影响,亦即对吸附无显著影响。由此提出,对于无盐时的1:1C_(12)NBr-NaC_(12)S混合溶液,Gibbs吸附公式应为 -dγ/RT=(Г′_N+Г′_S)dlnm_N(或s) 4.1:1 当量混合溶液表面吸附的最小分子面积为16(?)~2(加NaBr)及15(?)~2(未加 NaBr)。因此可能有多分子吸附层的形成。此外,自实验结果的解析提出1:1当量混合溶液的表面无双电层;而正、负表面活性剂的高表面活性及高吸附量的产生,是由于长链间的van der Waals引力及正、负离子的静电引力的作用。     

丙二酰胺型双子表面活性剂的合成与性能

丙二酸二乙酯经N,N-二甲基-1,3-丙二胺胺解,再与溴代十六烷或溴代十四烷季铵盐化,合成了两种新型含丙二酰胺基Gemini表面活性剂(命名为16-9-16,14-9-14)。产物经乙腈重结晶,收率分别为80、77.6%(以丙二酸二乙酯计)。采用IR、1H-NMR表征了结构,通过电导法测定其临界胶束浓度(CMC)分别为8.13×10-5、1.69×10-4mol.L-1,采用体积滴定法测定其表面张力γCMC为39.22、40.69 mN.m-1。并研究了其乳化、泡沫性能。     

含偶氮苯基团的光敏型两亲化合物的合成及光照对其性质的影响

以对甲基苯胺和苯酚为主要原料,通过四步反应合成了一种含偶氮苯的光敏型两亲化合物AS,其结构用~1H NMR进行表征,并利用紫外吸收光谱研究了AS的光异构化,结果表明,在紫外光照射后,AS的结构由反式构型变为顺式构型。测定了化合物AS在水溶液中表面张力,计算相应的物化参数,发现紫外光照射后AS的临界胶束浓度(cmc)增加,最小表面张力(γ_(cmc))增大,饱和吸附量(Г_(max))减小,最小分子横截面积(A_(min))变大。测定了AS溶液在石英表面的接触角,发现紫外光照射后接触角减小,AS对石英的润湿性能增强。利用石英晶体微天平(QCM-D)研究了化合物AS在石英表面的吸附过程,发现紫外光照射后AS在石英表面的吸附量减小,吸附膜厚度降低。     

季铵盐阳离子型双子表面活性剂的合成及其表面活性

以二甲基长链烷基叔胺和1,5-二溴戊烷为起始原料合成了系列不同疏水烷基长度的阳离子型双子表面活性剂m-5-m(m=8, 12, 16).对其表面活性进行了初步研究,结果表明:所合成的系列产物都具有较好的表面活性,其中16-5-16具有最低的临界胶束浓度(CMC 0.289 mmol·L-1);随着疏水烷基链的增长,表面活性剂的CMC显著降低.对应的表面张力(γCMC)则随m的增加先降低,后增高,当疏水链为12个碳时为最低值;8-5-8的表面活性最差.     

高分散纳米薄水铝石和纳米氧化铝的制备及其对甲基橙的吸附性能

以硝酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,采用无模板水热法合成纳米薄水铝石(γ-AlO(OH))。在不同温度下煅烧后,得到氧化铝产物(γ-Al2O_3和θ-Al2O_3)。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气吸附-脱附法和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对产物进行了表征分析。并且研究了产物对甲基橙(MO)的吸附性能,系统地考察了吸附时间、溶液的pH值、甲基橙浓度及循环使用对产物吸附性能的影响。此外,还对吸附过程进行了相关吸附理论研究。结果表明:与其他方法所制备的产物相比,通过该方法获得的产物的分散性更高,形态更均匀和完整。产物为高度分散的纳米捆扎状结构。γ-AlO(OH)对甲基橙的最大吸附量达1 492.5 mg·g~(-1)。另外,产物的吸附机制包含化学作用吸附机制和静电作用吸附机制等。3种产物对甲基橙的吸附均符合Langmuir单分子层吸附模型,吸附过程均符合二级动力学特征。     

新型脲基双子表面活性剂的合成及其性能

以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、固体光气、溴代烷为原料合成了三种新型含脲基双子表面活性剂(LY-12、LY-14、LY-16),并通过1H NMR、ESI-MS和FT-IR表征了结构。测定了其Krafft点、乳化性能、起泡性能;通过测定表面张力γcmc以及不同温度下的临界胶束浓度(CMC)计算表面活性参数(Γmax、Amin、pc20)与热力学参数(ΔGmθ、ΔHmθ、ΔSmθ)。结果表明,LY-12、LY-14的Krafft点低于0℃,LY-16的Krafft点低于10℃;LY-12、LY-14、LY-16的乳化时间分别为173、275和338 s;LY-12的起泡性显著优于LY-14和LY-16;三种表面活性剂的表面张力γcmc分别为38. 77、37. 42和36. 59 m N/m;298. 15K条件下,其CMC值分别为0. 19、0. 15、0. 13 mmol/L。表面活性参数与热力学参数计算表明,三种表面活性剂均具有高的表面活性且胶束的形成是熵驱动的自发放热过程。     

新型阳离子表面活性剂的合成及表面活性研究

以α-长链烷基吡啶和烯丙基氯为原料合成了吡啶盐型阳离子表面活性剂———N-烯丙基-2-烷基氯化吡啶嗡盐(GS-n),研究了其表面性能,结果表明,GS具有较好的表面活性,其中N-烯丙基-2-十六烷基氯化吡啶嗡盐(GS-16)具有最低的临界胶团浓度(CMC,0.527 mmol.L-1);随着α-烷基链的增长,GS的CMC显著降低,表面张力(γcm c)则先降后升;GS-12的γcm c为27.1 mN.m-1。     

脂肪酸蔗糖酯非离子表面活性剂的合成和性能

应用超声技术合成了辛酸蔗糖酯(SE8)、月桂酸蔗糖酯(SE12)、肉豆蔻酸蔗糖酯(SE14)和棕榈酸蔗糖酯(SE16),表征了它们的表面张力、临界胶束浓度(CMC)、亲水亲油平衡值(HLB)以及它们的润湿性能、乳化性能;并采用32#机油污染铂黑电导电极测试了蔗糖酯表面活性剂的净洗性能。结果显示,蔗糖酯(SE8、12、14、16)非离子表面活性剂具有低于传统表面活性剂的表面张力和CMC,且具有较好的乳化性、优异的润湿性和净洗性。     

基于吡啶-2，6-二羧酸构建的镨(Ⅲ)配合物的合成、表征和生物活性

在水热条件下以吡啶-2,6-二羧酸和哌嗪作为配体合成了一种新的镨(Ⅲ)配合物:(H_2pipz)_(1.5)[Pr(pdc)_3]·7H_2O(1,pdc~(2-)=吡啶-2,6-二羧酸根;pipz=哌嗪),并借助红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射对其进行了结构表征,进而采用密度泛函理论(DFT)方法探究了配合物1的基本结构单元的电子结构。此外,抗肿瘤实验表明配合物1对K562(IC_(50)=(61.3±10.20)μg·mL~(-1))和OE-19细胞(IC_(50(=(15.9±3.24)μg·mL~(-1))均表现出较强的细胞毒性,尤其是对OE-19细胞具有更强的抑制效果。     

系列十二烷基二甲苯基磺酸钠的合成与表面性能

以酰氯、邻二甲苯为原料,经傅-克酰基化反应、格氏反应、还原反应、磺化及中和5步反应,合成了6种结构明确的十二烷基二甲苯基磺酸钠异构体。用FT-IR、ESI-MS和1HNMR测试技术鉴定了中间产物和最终产物的结构。用滴体积法测定表面活性剂水溶液25℃时的表面张力,从而确定其临界胶束浓度,研究了支链结构对其表面性质的影响。6种表面活性剂(化合物Ⅰ～Ⅵ)的临界胶束浓度CMC(mmol/L)和表面张力γCMC(mN/m)分别为:Ⅰ0.25和30.00;Ⅱ0.50和28.21;Ⅲ0.79和28.10;Ⅳ1.00和27.01;Ⅴ2.00和26.41;Ⅵ2.50和26.40。结果表明,随着苯环由边缘移动至长链烷基的中间,表面活性剂的CMC增高,γCMC减小。     

系列醚类阳离子型双子表面活性剂的合成与性能

以4-(辛/癸/十二烷氧基)甲基吡啶和1,4-二溴丁烷为原料,制得含有醚键的季铵盐双子表面活性剂：溴化-1,4-二[4-(辛/癸/十二烷氧基)甲基吡啶]丁烷,记作QAE n-4-n(n=8,10,12)。通过¹H NMR、¹³C NMR和MS进行结构表征,并对表面张力、泡沫性能、杀菌性能等进行研究。结果表明：室温下QAE12-4-12的CMC为9.1×10^-2mmol·L^-1,具有良好的表面活性;QAE10-4-10则杀菌效果显著,最小抑菌浓度均小于10mmol·L^-1,最小杀菌浓度在4～20mmol·L^-1之间。该系列醚类季铵盐合成方法简单、表面活性好,杀菌效果明显,具有进一步研究的价值。     

丹皮酚腙类化合物的合成及其抗菌活性

根据拼接原理将活性基团腙引入中药活性成分丹皮酚中对其结构进行修饰,以丹皮酚为原料,与80%水合肼在乙醇中反应得到中间体丹皮酚腙(2),然后与芳香醛反应合成了10个芳甲叉基丹皮酚腙(3a-3j),其结构经IR、~1H NMR、~(13)C NMR和ESI-MS表征。采用二倍稀释法测定目标化合物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC),结果表明:大部分化合物金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出较好的抑菌活性,特别是化合物3i对金黄色葡萄球菌的的MIC为2μg·mL~(-1),优于阳性对照药环丙沙星。     

金纳米球和金纳米棒的制备及其光热催化性能

以氯金酸(HAuCl_4)为原料,硼氢化钠(NaBH_4)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP)为稳定剂制备了尺寸5 nm的金纳米球;以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂和油酸钠(NaOL)稳定剂,用种子生长法制备了不同长径比(R=2.5~4)的金纳米棒。在2 W·cm~(-2)的808 nm激光照射10 min条件下,C(0.4 mg·mL~(-1))浓度金纳米球溶液升温10.2℃,该溶液可催化血液中亚硝基硫醇释放NO,最大释放量可达1.42 nmol·L~(-1);相同光热及催化条件下,C(0.4 mg·mL~(-1))浓度金纳米棒(R=3.01)溶液升温41.3℃,该溶液催化血液中亚硝基硫醇释放NO最大释放量可达1.89 nmol·L~(-1)。金纳米球和金纳米棒的光热及催化性能随着浓度增加而增强,金纳米棒的光热及催化性能要优于金纳米球。