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随着科学技术的发展与进步,绿色环保与可持续发展已成为社会关注的重点。因此,具有优良性质的新型“绿色”表面活性剂的研究成为表面活性剂工业领域关注的重要方向之一。松香、氨基酸以及葡萄糖均为天然产物,以其为原料制备易于生物降解的新型松香基表面活性剂,符合绿色化学和可持续发展的理念。同时通过改变分子结构探寻分子间相互作用对表面活性剂自组装行为的影响,有利于揭示表面活性剂自组装行为的规律。本课题以松香的衍生物-脱氢枞酸、多种氨基酸以及葡萄糖为原料,设计合成了松香基氨基酸表面活性剂与松香基葡萄糖表面活性剂,并研究了其自组装性能,主要总结如下:1.以脱氢枞酸与多种氨基酸为原料,设计合成了三种松香基氨基酸表面活性剂R-6-Ala、R-6-Ser和R-2-2-Ser,利用吊环法和荧光探针法测定了R-6-Ala、R-6-Ser和R-2-2-Ser的表面活性。25℃下,其cmc值分别是4.59 mmol·L-1、0.38 mmol·L-1和2.00mmol·L-1,表明分子结构中引入羟基有利于增强分子间氢键作用,使得表面活性剂分子在水溶液中更容易聚集形成胶束,而中间碳链结构中引入亲水的酰胺基团会削弱表面活性剂的疏水相互作用,使得分子不易在溶液内部聚集。R-6-Ala、R-6-Ser和R-2-2-Ser还表现出很好的乳化性能和稳泡性能。2.利用流变仪、SAXS、Cryo-TEM、CD与1H NMR测试手段研究了R-6-Ser/β-CD与R-2-2-Ser/CTAB体系的粘弹性能以及聚集体的微观结构。R-6-Ser与β-CD在主客体相互作用、疏水相互作用以及氢键等协同作用下在水溶液中形成了具有右手螺旋特性的纤维状聚集体(约7-8 nm的横截面直径);而R-2-2-Ser与CTAB通过静电相互作用可以形成粘弹性能良好的蠕虫胶束体系,且随着浓度的增加,体系中形成了形态多样的蠕虫胶束,其原因在于表面活性剂中的刚性基团所产生的骨架效应。3.以脱氢枞酸与葡萄糖为原料,设计合成了两种中间链长不同的松香基葡萄糖表面活性剂R-6-Glu与R-8-Glu,采用吊环法和荧光探针法测定了R-6-Glu与R-8-Glu的表面活性,其cmc值分别是1.30 mmol·L-1与1.31 mmol·L-1,表明表面活性剂中间碳链长度的微小改变对其聚集能力的影响不大。R-6-Glu与R-8-Glu均具有很好的乳化性能与稳泡性能,其中R-8-Glu的稳泡性能明显优于同浓度的R-6-Glu,揭示了分子结构的改变对表面活性剂性质的重要影响。4.利用流变仪、Cryo-TEM与CD测试手段研究了R-8-Glu体系的粘弹性能与微观结构。低浓度时,R-8-Glu在水溶液中形成了数量可观的球形胶束;而高浓度时,R-8-Glu在无添加剂的情况下即可形成具有手性的蠕虫胶束,赋予了体系良好的粘弹性。上述研究为构筑新颖的粘弹溶液体系提供了新的方向。