非对称型双子咪唑表面活性剂的合成及性能研究(4)
（2）阴离子型双子表面活性剂主要有以下类型：磷酸酯盐类的双子表面活性剂，它的结构与天然磷脂的结构极其相似，而磷脂是生命的基础在人体的各个部位和器官中都发挥着重要的作用，因此未来有希望在生命科学方面做出贡献；羧酸盐型的双子表面活性剂相对种类比较少，因为它的溶解性及抗硬水的能力比较差，从而限制了发展，近期人们通过引入酰胺官能团渴望能对其性能做出优化从而扩大其应用范围；磺酸盐型和硫酸酯盐型双子表面活性剂是目前大规模化生产的一类表面活性剂，它的原料来源比较广泛，并且溶解性能好，因此应用广泛。[13]
（3）非离子型表面活性剂不同于前面两种表面活性剂，它在水中不能电离，也正是这一结构特点其稳定性比较高，在溶液中不易受PH环境的影响，还可与其他表面活性剂混合使用。[3]目前研究比较多的有：糖的衍生物，此类表面活性剂的原料易得可再生，生物降解性好，但是由于合成路线长、收率低、原料价格昂贵，因此给实现工业化带来了困难；醇醚和酚类非离子型表面活性剂有很好的润湿性能，但由于价格昂贵，存在浊点效应，溶解性不好，难以大规模应用。[14]
（4）两性离子表面活性剂由两个组成部分，阳离子部分和阴离子部分。目前主要有氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型等两性离子型双子表面活性剂。[11]
1.2 Gemini咪唑表面活性剂概述
双子咪唑表面活性剂是一种结构新颖的表面活性剂，传统双子表面活性剂因为其优异的性能得到广泛的应用，而它同时兼具了传统双子表面活性剂和长链离子液体的优点，因此有很大的应用潜能。分子结构对称的双子咪唑表面活性剂的亲水基团是具有环状的咪唑，因为环状咪唑头基的结构特色，双子咪唑表面活性剂表现出一些与众不同的性质：比如，作为阳离子反胶束体系，与季铵盐阳离子表面活性剂相比有环状的大咪唑头基的反胶束体系拥有更好的溶解能力；由于咪唑头基之间的强相互吸引作用和芳环间的π-π键之间的相互作用，这些独特的结构让此类表面活性剂在生物方面存在潜在应用。[15-16]作为阳离子胶束体系，由于咪唑头基之间的极化作用，使得它们具有更强的自聚倾向，在功能材料制备中可用作超分子模板，或者可用于改变各种化学反应类型，例如亲核取代反应，脱羧反应及环化反应等。国内外关于对称型双子咪唑表面活性剂的研究已有很多，通过对其合成及自组织行为的研究显示了很高的表面活性。
通过电导率测定法对其热力学参数ΔHmic，ΔSmic和ΔGmic的研究结果显示，在胶团化过程中对称型双子咪唑表面活性剂相对与普通季铵盐双子表面活性剂它的焓变ΔHmic对ΔGmic贡献的比例增大。随着对称型双子咪唑表面活性剂的研究工作推向热潮，合成方法越来越多，种类越来越丰富，也扩大了其应用范围。对称型双子表面活性剂可以通过改变联接基和烷基疏水链来改变其结构，进而改变性能。而相对于对称型的双子表面活性剂，非对称型的双子表面活性剂有更多的可调控因素，它不仅可以改变联接基团还可以改变两条疏水碳链来调控它的不对称度来改变分子的性能。然而，由于合成步骤多，分离纯化难度大，使得研究非对称双子咪唑表面活性剂的难度加大。
1.2.1 非对称型双子咪唑表面活性剂的合成方法
非对称型双子咪唑表面活性剂相当于两个单链的长链咪唑在它们的亲水头基处被联接基团连接。目前普遍采用的合成方法有两类[17]：（1）首先两个亲水基团通过联接基团化学键的作用连接在一起，然后通过化学反应连接疏水基团；（2）先设计合成两个单体部分，然后联接基与两个单体反应，在其亲水头基处发生化学反应从而连接在一起。本课题参照第二种合成方法设计合成了一系列连接基团相同[Cm-4-Cnim]Br2疏水链不同的不对称的双子咪唑表面活性剂，其中m+n=24, m=16,14,12)。对合成的三种产物及合成的中间体进行了核磁共振氢谱和质谱的表征，来确定其结构，并利用表面张力法和电导率法两种方法测定并对比其临界胶束浓度，表面张力法测定其表面性能，并由电导率法来计算它们的热力学参数。
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