含偶氮苯基团的松香基阴离子表面活性剂的合成及其性能研究

以改性松香马来海松酸为原料，通过D-A加成、酰亚胺化等一系列方法合成了一种含偶氮苯基团的松香基表面活性剂4-马来海松酸乙酯基偶氮苯酚钠（E-MPA-AZO-Na）,并采用FT-IR和NMR表征其化学结构，通过采用表面张力法、尼罗红（NR）荧光探针法和偏光显微镜分析了它的表面活性和泡沫性能。研究结果表明：E-MPA-AZO-Na的临界胶束浓度(C_cmc)低至0.035 mmol/L,达到C_cmc时的表面张力(γ_cmc)为47.11 mN/m,最小截面积(a_min)为1.35 nm²,具有良好的表面活性。E-MPA-AZO-Na的浓度为0.375、 0.750和1.500 mmol/L时均可形成稳定的泡沫。随着浓度的增加，E-MPA-AZO-Na的发泡性越好，泡沫粒径越小，形成的泡沫也越稳定；各浓度对应的泡沫半衰期分别为1 292、 1 770和2 534 min,具有突出的稳泡性能。     

Bola型表面活性剂磺化脱氢松香酸二钠盐的表面化学性质

以脱氢松香酸为原料,经磺化、中和反应合成了一种非对称Bola型表面活性剂磺化脱氢松香酸二钠盐(DSDA),利用FT-IR、1H NMR及MS对目标产物结构进行确证,采用表面张力法确定了DSDA在303.0K、pH值为10.5时的临界胶束浓度(CMC),考察了其在不同NaCl浓度(0～0.50mol/L)下的表面活性.结果表明,DSDA溶液表面张力-浓度曲线出现了一个转折点;一定温度下,随着NaCl浓度的增大,DSDA溶液CMC从25mmol/L降至3.83mmol/L,表面极限吸附量(Г∞)下降,最低表面张力(γCMC)基本不受影响.     

松香基胆碱季铵盐表面活性剂的合成及抑菌活性研究

以脱氢枞酸、脱氢枞胺马来酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料,分别与胆碱反应合成了4种松香基胆碱季铵盐表面活性剂(Ⅰ1~Ⅳ1),同时分别与四甲基氢氧化铵反应合成了4种不含羟基松香基四甲基氢氧化铵季铵盐表面活性剂(Ⅰ2~Ⅳ2)。采用IR、1H NMR及13C NMR表征了产物的结构,并对其临界胶束浓度(CMC)、表面张力(γCMC)、乳化性能、泡沫性能、亲水亲油平衡值(HLB)等表面活性及抑菌性能进行了研究。结果表明,Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅳ1的CMC值为6.9、2.0、3.8和8.0 mmol/L,对应γCMC为37.9、35.1、40.0和42.4 m N/m;Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅲ2和Ⅳ2的CMC值为9.4、5.2、6.2和10.0 mmol/L,对应γCMC为39.7、39.0、43.1和45.1 m N/m。通过比较可知,带有羟基的季铵盐表面活性剂的CMC值和γCMC均小于相应不含羟基的季铵盐表面活性剂,说明羟基的存在能够提高表面活性剂的表面活性。8种松香基季铵盐表面活性剂的HLB值均大于18,具有较好的亲水性。表面活性剂Ⅱ1起泡性较好,起泡高度达到202 mm,5 min后对应的泡沫高度为165 mm。季铵盐Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ1和Ⅳ2对表皮葡萄球菌具有良好的抑制效果,最小抑菌浓度为2 mg/L,优于市售的新洁尔灭和氨苄青霉素钠。羟基的存在对松香基季铵盐的抑菌性能无明显影响。     

含酰胺基团松香基双子表面活性剂的合成与性能

以脱氢枞酸为原料,经酰胺化、季铵化等反应步骤合成了3种具有新型结构的双子表面活性剂:1,6-二(3-脱氢枞酰胺-丙基-二甲基溴化铵)己烷、1,8-二(3-脱氢枞酰胺-丙基-二甲基溴化铵)辛烷及1,10-二(3-脱氢枞酰胺-丙基-二甲基溴化铵)癸烷(简称为R-6-R,R-8-R和R-10-R)。通过表面张力法和电导法研究了3种表面活性剂的表面活性,发现此类表面活性剂性质良好:R-6-R,R-8-R及R-10-R的临界胶束浓度(Ccmc)分别为0.41、0.39和0.24 mmol/L,最小分子占据面积(Amin)分别为1.00、1.46和1.72 nm2,疏水链上的酰胺基团促进了表面活性剂在界面的吸附;刚性松香骨架的存在,使该类表面活性剂具有强的稳泡性能和乳化性能,R-6-R,R-8-R及R-10-R的泡沫半衰期分别为1 320、1 200和1 050 min,且浓度为0.3 mmol/L的乳状液静置7 d仍然稳定不分层。     

松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂的合成、表征及性能

以脱氢枞酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料分别与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应,得到单、双、三季铵盐Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ3种松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂。采用IR,1H NMR,13C NMR对产物结构进行了表征,并对产物的临界胶束浓度(Ccmc)、表面张力(γcmc)、乳化性能、泡沫性能及抑菌性能进行了研究。结果表明,3种松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂的Ccmc值分别为3.58×10-4、2.53×10-4和3.25×10-4mol/L,对应的γcmc分别为38.9、28.9、33.5 m N/m;乳化时间分别为31、33、38 min;表面活性剂Ⅰ的起泡性较好,起泡高度达到115 mm、5 min后泡沫高度为85 mm;随着季铵盐数量的增加,亲水亲油平衡值(HLB)增大,表面活性剂的亲水性增强;季铵盐Ⅰ对金黄色葡萄球菌具有良好的抑制活性,最小抑菌浓度为4 mg/L,抑菌效果优于市售的新洁尔灭,与氨苄青霉素钠相当。     

磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂的结构表征及性能

以脱氢松香酸为原料,经磺化后,与试剂环氧丙基三乙基氯化铵反应合成了一种新型磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅲ),通过红外光谱对中间体及目标产物的结构进行确认,并测定Ⅲ的表面活性以及与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面活性.结果表明,磺化脱氢松香酸含量为 92 %,阳离子表面活性物含量为 91 %,Ⅲ的临界胶束浓度(CMC)为 1.1 mmol/L,泡沫力为 12 mm,乳化力强.Ⅲ与SDS复配后,其界面活性产生较强烈的增效作用,两者的物质的量之比为1∶3 时增效作用最显著.     

油烷基Gemini表面活性剂的流变性能研究

以天然产物油酸为主要原料,制备了短联接链的油烷基Gemini表面活性剂并研究了其流变性能。该表面活性剂在较低浓度,无外加盐的条件下即可形成蠕虫状胶团,表现出明显的黏弹行为。由于胶束结构的变化,溶液的零剪切黏度随着浓度的升高先增加后下降,最大值为8 022.7 mPa.s出现在50 mmol/L左右。     

松香基叔胺盐的自组装、复配及载药性能研究

以松香为原料,经D-A加成、酰氯化、酯化和成盐反应合成含3个亲水基团的马来松香基叔胺盐表面活性剂(RETAS)。RETAS的临界胶束浓度(CCMC)为0.73 mmol/L(0.50 g/L),对应的表面张力为38.58 m N/m,乳化能力为292 s。将RETAS与天然无患子皂苷进行复配,通过测定不同比例复配体系的表面张力、乳化性能和泡沫性能探究其复配效果,得到最佳协同复配比例,并通过透射电镜(TEM)等测试研究RETAS和复配体系的自组装行为和胶束形态,对胶束形成机理进行推测。结果表明:复配体系在RETAS与无患子皂苷的质量比为5∶5时协同作用最强,乳化能力提高;此时复配体系的CCMC为0.40 g/L,对应的表面张力为37.57 mN/m,乳化能力为373 s。对RETAS进行人结肠腺癌细胞(Caco-2)细胞毒性研究,发现其毒性低于松香原料,低浓度下无毒或低毒。将RETAS及其复配体系应用于抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)的载药性能研究,发现在pH值7.4和5.0时,RETAS对DOX的释放率分别为67%和接近100%,质量比为5∶5时复配体系药物释放率分别为68%和接近90%,表明RETAS和复配产物均可作为DOX的靶向载体;复配对靶向载药性能未有改善,但缓释效果得到明显改善,在模拟肿瘤条件(p H值5.0)下,复配体系中DOX在24 h后仍在缓慢释放,缓释效果明显。     

微波合成氢化松香基季铵盐表面活性剂及其性能

以氢化松香、环氧氯丙烷和三乙胺为原料,采用微波辐射法合成氢化松香基季铵盐表面活性剂.通过单因素试验研究了反应条件对酯化率的影响,并对合成产物进行结构确认及其表面性能测定.结果表明,微波辐射法合成氢化松香基季铵盐适宜反应条件为:反应时间75 min,微波功率500 W,反应温度80℃,反应物料配比1∶1∶1(物质的量比),产物酯化率为99.66％,阳离子表面活性物质量分数为82.24％.产物的临界胶束浓度(CMC)为9.83 × 10-4 mol/L,表面张力为35.7 mN/m,乳化力为20 min,泡沫力为225 mm,泡沫稳定性为175 mm,Krafft点＜0℃,亲水亲油平衡值(HLB值)为20.9.微波辐射法与常规加热法相比,反应时间比常规加热法缩短105 min.     

两性高分子表面活性剂CHPDMDHA-g-N,O-CMC的合成、表征及性能

在25%NaOH溶液催化下,通过3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵(CHPDMDHA)与N,O-羧甲基壳低聚糖(N,O-CMC)缩合,得到3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵接枝N,O-羧甲基壳低聚糖(CHPDMDHA-g-N,O-CMC);采用FT-IR和1H NMR表征了产物结构,元素分析法确定了产物接枝度(DQ);根据CHPDMDHA-g-N,O-CMC水溶液表面张力随浓度的变化,确定了其临界胶束浓度(CCMC)及对应的表面张力(γCMC);根据振荡乳化法得到的苯/水体系乳状液稳定时间研究了产物的乳化能力。结果表明:对于接枝度分别为18.7%、21.5%和23.1%的CHPDMDHA-g-N,O-CMC,其CCMC值分别为4.82×10~(-4)、1.33×10~(-4)和7.50×10~(-5)mol/L,γCMC分别为35.1、33.7和32.7 m N/m;接枝度为23.1%的CHPDMDHA-g-N,O-CMC,其1.0 g/L的水溶液与等体积的苯构成的乳液的稳定时间为195 s,大于同等条件下蔗糖酯和单甘酯为乳化剂时形成的乳液。     

以脱羧腰果壳液制表面活性剂

采用天然植物油（脱羧腰果壳液CNSL）作为疏水基的，经由己二异氰酸酯与亲水基聚乙二醇在较为温和的条件下反应，制得了两亲性表面活性剂，表征了其表面性能。该类表面活性剂的三个样品的临界胶束浓度为0．35－0．5g/L，亲油亲水平衡点为15．5－16．0，浊点为70－80℃，临界胶束浓度下的表面张力（25℃）为28－35mN/m。该技术为腰果壳液的综合利用开辟了一条新的途径。     

连接基性质对松香基季铵盐Gemini表面活性剂的活性影响

以四甲基乙二胺及三乙烯二胺为连接基制备了两种松香基季铵盐Gemini表面活性剂Ⅰ与Ⅱ,经表面活性分析:Ⅰ与Ⅱ的CMC值分别为1.42×10-4、9.7×10-4 mol/L,γCMC为36.69、43.41 mN/m;乳化时间为16、10 min;降低表面张力的效率(pc20)计算值为4.2、3.2;HLB计算值皆约为14.45;Ⅰ与阴离子相溶性好,Ⅱ与阴离子相溶性较差.由实验分析结果探讨了连接基性质对松香基季铵盐Gemini表面活性剂的影响,结果表明:以柔性链为连接基的松香基季铵盐Gemini表面活性剂Ⅰ的活性优于以刚性链为连接基的松香基季铵盐Gemini表面活性剂Ⅱ.     

漆酚基乳化剂(UE8)的制备及性能研究

由漆酚(U)、环氧氯丙烷(ECH)合成活性中间体--漆酚基缩水甘油醚(UDE),再由UDE与聚乙二醇800 (PEG 800)合成漆酚基乳化剂(UE8).用红外光谱对UE8的结构进行表征,用吊片法测定UE8水溶液的表面张力.结果表明,UE8显著降低了水溶液的表面张力,不同条件下合成的UE8临界胶束浓度(CMC)为1.6～7.9 g/L,达到临界胶束浓度时的表面张力(25 ℃)为36.4～41.2 mN/m.UE8与 5% PVA-124溶液按一定比例复配后,可制备稳定的水包油(O/W)型生漆乳液,制得的生漆乳液粒子的尺寸小于 1 μm.     

松香季戊四醇酯聚氧乙烯醚的表面活性研究

合成了不同聚合度的松香季戊四醇酯聚氧乙烯醚(RPEO).测定了产物的表面物理化学性能:表面张力(δ)(34.4～40.5)×10-5 N/cm,临界胶束浓度(CMC)26～65 mmol/L,钙皂分散指数(LSDP)4.2 %～17.5 %,对松节油乳化力(EP)58～184 s,浊点(CP)38～75 ℃.研究了环氧乙烷(EO)聚合度(n)对产品表面物理化学性能的影响,随着n的增加,δ先下降,然后逐渐上升,CMC、钙皂分散力、CP、EP逐渐升高.     

氢化松香蔗糖酯的合成与表征

以碱性皂为乳化剂和催化剂,在(125±1)℃、反应物料物质的量之比1:1,真空度0.090Mpa及无溶剂的条件下,通过氢化松香乙酯与蔗糖的酯交换反应合成了氢化松香蔗糖酯(HRSE).用TLC、IR、UV、HPLC、HPLC-MS、13CNMR等多种方法对产物进行了分析和表征,并测得产物的临界胶束浓度(CMC)为0.009mol/L,此时的表面张力为47mN/m.     

茶皂素对乳状液膜稳定性的影响

为了探究茶皂素对乳状液膜稳定性的影响,测定茶皂素溶液的表面张力并计算其临界胶束浓度;以Span-80、Tween-80为乳化剂,测定乳化茶油所需HLB值;以复配成上述HLB值的Span-80和Tween-80为乳化剂配制茶油的O/W型乳状液,研究其稳定性与茶皂素浓度的关系。结果表明,茶皂素溶液的表面张力随茶皂素浓度的增大而降低,当茶皂素浓度达到CMC以后,表面张力基本不变,其CMC值约为0. 4%;油水比为1︰3、1︰5、1︰7时,所需HLB值分别为9. 5、11、10. 5;在油水比为1︰3、1︰5时,不同浓度的茶皂素均明显增强乳状液膜的稳定性,且增强效果几乎不随茶皂素的浓度而变化,油水比为1︰7时,茶皂素对乳状液膜稳定性的影响不明显。     

季铵盐双子表面活性剂的合成及性能研究

以N,N-二甲基十二烷基叔胺和1,4-二溴丁烷为原料合成了以丁基为连接基团的具有对称结构的双子季铵盐型杀菌剂.目标产物结构通过核磁共振氢谱进行表征.测定了25℃下双子季铵盐水溶液的表面张力,考察了双子季铵盐与NP-6,NP-8,NP-15,AEO-3二元复配体系形成胶束的能力和降低表面张力的协同增效作用.测定了双子季铵盐及其二元复配体系对锌的缓蚀性能.初步探讨了双子季铵盐的抗菌、抑菌性能.结果表明:双子表面活性剂与NP-6,NP-8,NP-15,AEO-3的二元复配体系可以产生降低表面张力的协同增效作用.合成的季铵盐型双子表面活性剂水溶液的临界胶束浓度(cmc)、相应的表面张力(γcmc)均低于普通表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(C16TAB).与普通表面活性剂C16TAB相比,双子表面活性剂抑菌、抗菌效果更为优异,对8种农业致病菌有抑制作用,其中对番茄叶霉菌抑制效果最佳.     

改性松香-缩合单宁酯的制备及性质

在微波辐照下,以吡啶作催化剂,通过缩合单宁与改性松香酰氯的O-酰化反应,以改性松香和不同级分或树种的缩合单宁为原料,合成了一系列改性松香-缩合单宁酯.利用UV、IR、TG-DTA和元素分析等方法对目标产物进行了分析和表征,并测试了它们的抗氧化性及其钠盐的表面活性.结果表明,改性松香-缩合单宁酯的油溶性普遍好于缩合单宁,在花生油中表现出良好的抗氧化性,且去氢枞酸-毛杨梅树皮缩合单宁酯的抗氧化性能最佳.改性松香-缩合单宁酯的钠盐比缩合单宁的钠盐具有更优良的表面活性,其降低表面张力能力强弱顺序为:HR-WT钠盐＞HR-ET钠盐＞DR-ET钠盐＞DR-WT钠盐＞DHA-WT钠盐≈DHA-MET钠盐＞DHA-ET钠盐＞ET钠盐;不同松香改性产物钠盐的表面张力和临界胶束浓度有一定差异,但差别不大,其中氢化松香改性产物钠盐的表面活性最好,歧化松香改性产物钠盐的表面活性次之,去氢枞酸改性产物钠盐的表面活性最差.改性松香-缩合单宁酯钠盐对苯的乳化力都超过了60min,具有很好的乳化能力.改性松香-缩合单宁酯钠盐起泡比顺序为:氢化松香-黑荆树树皮缩合单宁酯钠盐＞歧化松香-黑荆树树皮缩合单宁酯钠盐＞去氢枞酸-黑荆树树皮缩合单宁酯钠盐＞去氢枞酸-毛杨梅树皮缩合单宁酯钠盐＞毛杨梅树皮缩合单宁钠盐.     

松香基季铵盐型杂双子表面活性剂的合成及性能研究

以脱氢枞酸为原料,经酰胺化、还原、季铵化反应制备了N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,3-丙二铵(V3)、N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,4-丁二铵(V4)、N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,5-戊二铵(V5)及N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,6-己二铵(V6)等4种松香基季铵盐型杂双子表面活性剂。通过FT-IR及1H NMR表征了产物的结构,并对该系列表面活性剂的表面张力(γcmc)和临界胶束浓度(Ccmc)、Krafft点、乳化性能、泡沫性能等表面活性以及抑菌性能进行了研究。研究结果表明,该系列表面活性剂具有良好的表面性能及抑菌性能;Ccmc分别为3.32×10-5、2.86×10-5、2.54×10-5、2.28×10-5mol/L;γcmc值分别为24.7、26.5、28.9、32.3 m N/m;Krafft点分别为12、17、20、23℃;松节油/水乳化体系中分出10 m L水的时间分别为42、45、53、48 h;初始起泡高度分别为137、128、131、135 mm,5 min后泡沫高度分别为125、121、127、131 mm;对大肠杆菌的最小抑菌浓度为4、2、2和2 mg/L,抑菌性均优越于市售抑菌剂新洁尔灭(64 mg/L)。     

松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂的合成及性能研究

脱氢枞胺经N-烷基化反应合成N,N'-二脱氢枞基-α,ω-丙二胺,再与溴代聚乙二醇单甲醚经N-烷基化反应制备了4种不同分子质量的N,N'-二聚乙二醇单甲醚-N,N'-二脱氢枞基-α,ω-丙二胺松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂RPG550、RPG1000、RPG2000和RPG5000。通过FT-IR和1H NMR对产物进行了结构表征,并对其临界胶束浓度(CMC)及其表面张力(γcmc)、对松节油/水体系或液体石蜡/水体系的乳化能力、抑泡及消泡能力进行了研究。研究结果表明:RPG550、RPG1000、RPG2000、RPG5000的CMC值分别为1.00×10-3、9.75×10-4、5.25×10-4、1.90×10-4mol/L,γcmc值分别为26.4、27.5、22.8、22.2 mN/m,都低于市售表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚TX-10的相应值(CMC值2.03×10-3mol/L,γcmc值31.6 mN/m);其对松节油/水体系以及液体石蜡/水体系有较好的乳化能力,并有明显的抑泡能力和一定的消泡能力,抑泡能力明显好于TX-10。