论文总字数：18104字

摘 要

Gemini表面活性剂的出现是表面活性剂领域的重大突破，然而关于其生物的可降解性能却是少之又少。随着时代的发展，绿色化学是发展的主流，因此详细研究Gemini表面活性剂的可降解性能对表面活性剂的可持续发展具有深远意义。

文章以1-3二溴丙烷、二甘醇、三溴化磷、长链叔胺为原料，合成了产物为二溴化1，3-双（十四烷基-N，N′-二甲基）丙二铵，N,N,N,N’-四甲基-N,N-二正（十二）烷基-3-氧杂-1,5-戊二铵和N,N,N’,N’-四甲基-N,N’-二正（十四）烷基-3-氧杂-1,5-戊二铵，经H NMR进行了结构表征，通过密闭瓶实验法对其进行生物降解性的研究，探讨两种不同联结基类型、及不同长度疏水链的Gemini表面活性剂的生物降解性能差异。结果表明两个系列的Gemini阳离子表面活性剂都不属于易生物降解型表面活性剂。s-EO-s（12）几乎不降解，而S-n-s（14）和s-EO-s（14）是可降解的；疏水链长增加、引入乙氧基可提高表面活性剂的生物降解性。

关键词：Gemini表面活性剂 阳离子 生物降解 合成

Study on Synthesis and biodegradation of cationic Gemini surfactants

Abstract

Gemini surface active agents appear to is a major breakthrough in the field of surface active agents. The research of cationic gemini surfactants comparing with anionic type and nonionic type is more common and deeper. However, the study about the biodegradation of Gemini surfactants is less and less. With the development of the times, green chemistry is the mainstream of development, the study of biodegradability will be significant to the sustainable development of surfactants.

In this paper, three cationic Gemini surfactants were synthesized and were confirmed by ¹H NMR ,which are 1, 3- bis (fourteen '- two -N alkyl, N methyl) propylenediamine, N, N, N , N' -four methyl -N, N- two (twelve) -3- -1,5- oxa alkyl amyl diammonium and N, N, N, N '- four' - methyl -N, N two (fourteen) -3- -1,5- oxa alkyl amyl diammonium respectively. , Biodegradation experiment shows that the two series of Gemini cationic surfactants are not easy to be biodegradable. Almost no degradation of s-EO-s (12), and S-n-s (14) and s-EO-s (14), is biodegradable; the increase of the chain length of hydrophobic, the introduction of ethoxy radicals can improve the biodegradation of surfactant.

Keywords: Gemini surfactant cation biodegradation synthesis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.Gemini表面活性剂概述 1

1.1 Gemini表面活性剂的分类及结构 1

1.2国内外合成研究进展 2

1.2.1 Gemini表面活性剂的国外合成进展 2

1.2.2 Gemini表面活性剂的国内合成进展 2

2.阳离子Gemini表面活性剂的合成 3

2.1季铵盐型双子阳离子表面活性剂 3

2.2醇醚键联结型阳离子 4

2.3 咪唑盐型Gemini阳离子表面活性剂 5

3.阳离子Gemini表面活性剂的应用研究发展前景及局限 5

3.1阳离子Gemini表面活性剂的应用研究发展前景 5

3.2阳离子Gemini表面活性剂的发展局限 6

4.阳离子Gemini表面活性剂生物降解性研究意义 6

5.本课题的内容和意义 7

第二章 阳离子Gemini表面活性剂的合成 8

2.1 实验材料与仪器 8

2.1.1 材料 8

2.1.2 仪器与设备 8

2.2实验内容 9

2.2.1 Gemini阳离子表面活性剂s-n-s合成 9

2.2.2 Gemini阳离子表面活性剂s-EO-s合成 9

2.3合成产品的核磁核磁共振氢谱结构表征 11

2.3.1 二溴化1，3-双（十四烷基-N，N′-二甲基）丙二铵 11

2.3.2 N,N,N,N’-四甲基-N,N-二正（十二）烷基-3-氧杂-1,5-戊二铵 11

2.3.3 N,N,N’,N’-四甲基-N,N’-二正（十四）烷基-3-氧杂-1,5-戊二铵 12

2.3.4 1-溴-2-(2-溴乙氧基)乙烷 12

第三章阳离子Gemini表面活性剂的生物降解性能研究 13

3.1有机物生物降解性的研究方法 13

3.2 OECD有机物生物降解评价体系 13

3.3生物降解实验 13

3.3.1接种物 13

3.3.2实验试剂 13

3.3.3实验仪器 14

3.3.4 培养基贮备液 14

3.3.5降解过程 14

3.3.6 溶解氧测定 15

3.3.7降解率计算 15

3.3.8结果与讨论 16

1. 结论与展望 18

4.1结论 18

4.2展望 18

参考文献 19

致谢 21

文献综述

前言

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