在瓜環(huán)存在下表面活性劑在溶液和礦物上的聚集行為和吸附作用的研究.pdf

1、瓜環(huán)是由苷脲單元通過亞甲基橋連作用而形成的籠狀化合物。它具有疏水性空腔和極性較強的羰基端口。研究瓜環(huán)與表面活性劑的相互作用，在分子識別、生物過程分析、生化反應(yīng)、藥物傳輸及熒光感應(yīng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。
　　第一章概述了表面活性劑和瓜環(huán)的性質(zhì)及研究現(xiàn)狀。
　　第二章制備了聯(lián)吡啶型客體分子：1-甲基-1，-辛烷基-4,4，-聯(lián)吡啶碘溴鹽。以4,4’-聯(lián)吡啶為起始原料，將它與碘代甲烷反應(yīng)得到中間體1-甲基-4,4，-聯(lián)吡啶，再

2、將中間體與溴代辛烷反應(yīng)得到聯(lián)吡啶型表面活性劑，總收率為57％。經(jīng)紅外光譜、核磁光譜等進行結(jié)構(gòu)表征確定了合成的目標(biāo)產(chǎn)物。
　　第三章制備了客體分子：Gemini型表面活性劑。利用N,N,N,N-四甲基乙二銨、溴代十二烷作為主要原料，通過一步法制得Gemini表面活性劑，總收率為87.5％。經(jīng)紅外光譜、核磁光譜等進行結(jié)構(gòu)表征確定了合成的目標(biāo)產(chǎn)物。
　　第四章采用核磁氫譜、紫外光譜及等溫滴定量熱法等研究了傳統(tǒng)表面活性劑與瓜環(huán)的相互

3、作用。包括：聯(lián)吡啶型表面活性劑與八元瓜環(huán)的相互作用、十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）與瓜環(huán)（Q[7]、Q[8]）的相互作用。聯(lián)吡啶型表面活性劑與Q[8]可以自發(fā)地形成包結(jié)比為1:1的超分子體系，驅(qū)動力是焓變。DTAB的疏水鏈?zhǔn)且哉郫B彎曲形式存在于八元瓜環(huán)空腔，兩者可以形成包結(jié)比為1:1的超分子體系，驅(qū)動力主要是焓變。八元瓜環(huán)與DTAB的焓變明顯大于七元瓜環(huán)與DTAB作用的焓變。前者的穩(wěn)定常數(shù)大于后者的穩(wěn)定常數(shù)。DTAB與Q[7]、Q[8

4、]有著不同的作用模式。
　　第五章采用核磁氫譜、等溫滴定量熱法等研究了Gemini表面活性劑與瓜環(huán)的相互作用。Gemini表面活性劑的疏水鏈中部分碳氫鏈可以進入瓜環(huán)（Q[7]或Q[8]）空腔，自發(fā)形成1:2的超分子體系，驅(qū)動力是焓變和熵變，且以焓變?yōu)橹鳌?br>　　第六章利用表面張力法和熒光探針法研究了瓜環(huán)對表面活性劑溶液表面性質(zhì)和自聚集行為的影響。加入八元瓜環(huán)后，聯(lián)吡啶型表面活性劑溶液的臨界膠束濃度cmc增大，最低表面張力γcm

5、c增大，飽和吸附量Гmax減小，極限占有面積Amin增大，pC20減小，表面壓Πcmc減小。瓜環(huán)增加了形成預(yù)膠束所需的表面活性劑的濃度。加入瓜環(huán)（Q[7]、Q[8]）后，Gemini表面活性劑溶液的臨界膠束濃度cmc增大，最低表面張力γcmc增大，飽和吸附量Гmax減小，極限占有面積Amin增大， pC20減小，表面壓Πcmc減小。與七元瓜環(huán)相比，八元瓜環(huán)更能增加表面活性劑的cmc。瓜環(huán)（Q[7]、Q[8]）降低了Gemini表面活性劑

6、的膠團聚集數(shù)。七元瓜環(huán)降低了表面活性劑的發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性。瓜環(huán)可以調(diào)節(jié)泡沫的性能，而且它具有可逆可控的特點。
　　第七章以傳統(tǒng)表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）和Gemini表面活性劑為模型化合物，研究在瓜環(huán)存在時表面活性劑在石英表面的吸附作用。首先以接觸角法確定表面活性劑與瓜環(huán)形成超分子體系的作用比。瓜環(huán)（Q[7]或Q[8]）降低了DTAB溶液或Gemini表面活性劑溶液在石英表面的最大接觸角。在沒有瓜環(huán)存在時，Ge