可分解表面活性剂的合成及其与蛋白质作用的研究

论文摘要

表面活性剂基于其多种功能可广泛应用于不同领域,但在某些用途中表面活性剂的残留也会引起多种弊端,如泡沫、乳化等,其中环境影响越来越引起人们的重视。可分解型表面活性剂因含有在一定条件下可分解（裂解）的弱键,而具有更好的环境友好特性,同时可分解表面活性剂可以解除表面活性剂发挥作用后不希望出现的泡沫,乳化的等情况,以及分解后的产物所产生的一些新功能,开发和性能研究引起了国内外科学家的普遍注意,已成为目前研究的一个热点。另外,在科学研究中常常遇到蛋白质与表面活性剂相互作用的问题,随着蛋白质的分离、分析技术的进一步改进,蛋白质的研究已越来越成熟。发展了二维凝胶电泳,色谱法及质谱法等,但无论选择何种手段分离分析蛋白质,都需要使用变性剂改变其构象或分子卷曲状态。传统的变性剂包括脲、盐酸胍等,但用量太大,导致变性后分离的困难;一般表面活性剂SDS,其与蛋白质作用,有很强的变性能力,但由于不能分解,变性后会带来泡沫、乳化等不必要的麻烦。本研究工作针对以上原因,合成了含环状缩醛的表面活性剂,并对其性能进行了测试,同时利用荧光光谱研究了其与牛血清白蛋白的相互作用。 本研究工作首先以醛酮为原料,分别与丙三醇和季戊四醇反应制得相应的六个缩醛缩酮中间体,所得中间体与1,3-丙磺酸内酯反应,合成了两类六种含1,3-二氧杂环戊烷缩醛的单阴离子表面活性剂和含1,3-二氧杂环己烷缩醛的双阴离子表面活性剂,同时对反应时间、反应原料比、催化剂用量等反应条件进行优选实验,取得了较好的结果,并对产物的分离纯化方法进行进一步的改进。产品通过了红外、核磁的表征。 其次,运用电导率法测定了表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）,结果表明,随着烷基链的增长,临界胶束浓度在减小;双阴离子的临界胶束浓度比单阴离子的低。测定了所合成表面活性剂在酸性条件下的分解能力。 最后,运用荧光光谱法测试了所合成表面活性剂与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用,结果表明,BSA与表面活性剂作用的机理为静态猝灭,符合Stern-Volmer猝灭方程,并得到了猝灭常数和双分子猝灭过程速率常数。通过荧光强度与猝灭剂的关系得到了表面活性剂与BSA的结合常数和结合位点数。依据热力学常数确定了

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 可分解表面活性剂的研究现状
• 1.2.1 原甲酸酯类可分解表面活性剂
• 1.2.2 紫外光光敏型可分解表面活性剂
• 1.2.3 热降解型可分解表面活性剂
• 1.2.4 有机硅型可分解表面活性剂
• 1.2.5 聚乙烯基醚—聚（N-酰基烯胺）嵌段共聚物型可分解表面活性剂
• 1.2.6 亚磺酸酯类可分解表面活性剂
• 1.2.7 缩醛型（或缩酮型）可分解表面活性剂
• 1.3 表面活性剂的应用
• 1.3.1 洗涤工业中的应用
• 1.3.2 化妆品工业中的应用
• 1.3.3 制药工业中的应用
• 1.3.4 食品工业中的应用
• 1.3.5 纺织工业中的应用
• 1.3.6 石油工业中的应用
• 1.3.7 金属加工中的应用
• 1.3.8 蛋白质分离分析中的应用
• 1.4 本课题的研究意义
• 第二章 缩醛型可分解表面活性剂的合成
• 1.反应原理
• 1.1 含1，3-二氧杂环戊烷缩醛的单阴离子表面活性剂的合成
• 1.2 含1，3-二氧杂环己烷缩醛的双阴离子表面活性剂的合成
• 2.实验部分
• 2.1 主要试剂
• 2.2 主要仪器
• 2.3 实验操作
• 2.3.1 原料的纯化
• 2.3.2 含1，3-二氧杂环戊烷缩醛的合成
• 2.3.3 含1，3-二氧杂环己烷缩醛的合成
• 2.3.4 单阴离子表面活性剂的合成
• 2.3.5 双阴离子表面活性剂的合成
• 3.结果与讨论
• 3.1 结果
• 3.2 讨论
• 3.2.1 醇对缩醛加成的反应机理
• 3.2.2 缩醛的合成
• 3.2.3 制备缩醛的条件实验
• 3.2.4 可分解表面活性剂的合成
• 3.2.5 谱图讨论
• 第三章 可分解表面活性剂的性能测试
• 3.1 原理
• 3.1.1 表面活性剂测定临界胶束浓度（CMC）的原理
• 3.1.2 可分解表面活性剂的分解原理
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 主要仪器
• 3.2.3 实验操作
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 表面活性剂性能研究结果
• 3.3.2 性能研究结果讨论
• 第四章 表面活性剂与牛血清白蛋白变性作用的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 表面活性剂对BSA荧光猝灭的机理
• 4.3.2 结合常数和结合位点数的测定
• 4.3.3 表面活性剂与牛血清白蛋白作用方式的研究
• 4.3.4 与表面活性剂作用后的BSA的复性
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 附录：研究生期间发表的论文
• 参考文献
• 致谢
• 承诺书