论文部分内容阅读
双季铵盐化合物属于阳离子型Gemini表面活性剂，Gemini表面活性剂是一种新型的表面活性剂，它的出现开辟了表面活性剂科学研究领域的新途径，其独特的分子结构决定了优异的表面性能。双季铵盐化合物是其中研究相对较热的一个方面，因其具有较强的表面活性、很好的水溶性以及独特的流变性能等优良的物化性质，广泛应用于水处理、油田开采等领域。本文合成了Ga(含十二烷基的对称双季铵盐)、Gh(含咪唑环的对称双季铵盐)以及Gd(同时含十二烷基和咪唑环的不对称双季铵盐)三种双季铵盐化合物，并对其杀菌性能和缓蚀性能作了研究，最后还利用量子化学的方法研究了Ga、Gh和Gd双季铵盐结构与缓蚀性能的关系。具体工作如下：(1)合成了三种双季铵盐化合物Ga、Gh以及Gd，并利用定性分析、红外光谱、核磁以及质谱对产物的结构进行了表征，另外通过热重法(TG)、差热分析(DTA)对Ga进行了热稳定性分析。(2)探讨了Ga双季铵盐的最佳合成工艺条件为：十二胺与1，3-二氯丙醇的物料比为2.4：1.0，反应溶剂为正丙醇，反应时间为32h。(3)研究了三种双季铵盐化合物Ga、Gh以及Gd的杀菌性能，并与传统药剂1227作了一定的比较，结果发现无论在杀菌性能还是抑菌时间上三种双季铵盐都比1227优越。实验还发现，不对称双季铵盐化合物Gd的杀菌性能比另外两种对称双季铵盐化合物要强，抑菌时间长。(4)研究了三种双季铵盐化合物Ga、Gh以及Gd的缓蚀性能，实验结果表明，Ga、Gd两种双季铵盐在10～200mg／L浓度范围内对碳钢的缓蚀均有较好的作用，Gh的缓蚀性能较差。(5)采用密度泛函理论中的B3LYP／6-31G(d)方法进行结构的优化和频率的计算。探讨所合成的三种双季铵盐化合物分子与金属表面的作用机制，对部分量子化学参数(轨道能级以及偶极距等)与缓蚀效率的关系进行了分析，得到了一定相关性。