杯芳烃基低聚表面活性剂合成及构效关系研究

论文摘要

本文以对叔丁基苯酚、甲醛为主要原料合成杯芳烃母体对叔丁基杯[n]芳烃（n=4,6,8）;以10-溴代癸酸和甲醇为原料合成10-溴代癸酸甲酯;在分子设计的基础上,以10-溴代癸酸甲酯、1,3-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯对所合成对叔丁基杯[n]芳烃（n=4,6,8）下缘的酚羟基进行修饰,合成出9种以杯芳烃为母体的衍生物;利用红外光谱、核磁共振波谱对中间体及终产品进行了结构表征,分析结果表明,所合成的中间体及终产品的结构与所设计的分子结构相符。用染料法对所合成的产品进行了定性鉴定。用滴体积法测定了表面活性剂水溶液25℃时的表面张力,研究了6种低聚表面活性剂的表面性能,测定了单组分低聚表面活性剂的临界胶束浓度cmc和临界胶束浓度下的表面张力γcmc的值,用Gibbs公式计算饱和吸附量Γcmc和饱和吸附面积Am的值,得出随着杯芳烃空腔的逐渐增大,cmc值降低,γcmc值升高,Γcmc值降低,Am值升高。通过界面张力扫描的方法对所合成低聚表面活性剂的界面性能进行了研究,测得这6种表面活性剂的nmin值,研究了低聚表面活性剂对不同正构烷烃的动态界面张力行为。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 杯芳烃化学简介
• 1.1.1 杯芳烃的产生与发展
• 1.1.2 杯芳烃化合物的结构特征
• 1.2 杯芳烃的合成工艺
• 1.2.1 杯芳烃的一步合成法
• 1.2.2 杯芳烃的多步合成法
• 1.2.3 片段缩合法
• 1.3 杯芳烃的功能化修饰
• 1.3.1 下缘的化学修饰
• 1.3.2 上缘的化学改性
• 1.3.3 亚甲基位上的修饰
• 1.3.4 苯环骨架的修饰
• 1.3.5 手性修饰
• 1.4 杯芳烃的应用
• 1.4.1 分子识别与包合功能
• 1.4.2 色谱分离中的应用
• 1.4.3 水污染控制
• 1.4.4 有机反应的相转移催化剂
• 1.4.5 L-B 膜
• 1.4.6 其它应用
• 1.5 表面活性剂在三次采油中的应用
• 1.5.1 三次采油简介
• 1.5.2 三次采油化学驱的发展
• 1.5.3 表面活性剂驱油简介
• 1.5.4 三次采油中复合驱对表面活性剂的基本要求
• 1.6 低聚表面活性剂
• 1.6.1 低聚表面活性剂的产生
• 1.6.2 低聚表面活性剂的结构
• 1.6.3 低聚表面活性剂的性质
• 1.6.4 低聚表面活性剂在三次采油中的应用
• 1.7 论文研究的基本思路
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验仪器
• 2.2 实验药品
• 2.3 对叔丁基杯[n]芳烃（n=4,6,8）的合成
• 2.3.1 反应原理
• 2.3.2 实验步骤
• 2.4 对叔丁基杯[n]芳烃癸酸钠的合成
• 2.4.1 10-溴代癸酸甲酯的合成
• 2.4.2 对叔丁基杯[n]芳烃癸酸甲酯醚的合成
• 2.4.3 对叔丁基杯[n]芳烃癸酸钠的合成
• 2.5 对叔丁基杯[n]芳烃丙磺酸钠的合成
• 2.5.1 反应原理
• 2.5.2 实验步骤
• 2.6 对叔丁基杯[n]芳烃丁磺酸钠的合成
• 2.7 小结
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 对叔丁基杯[n]芳烃的合成
• 3.1.1 溶剂种类的影响
• 3.1.2 碱的种类及浓度影响
• 3.1.3 升温速率的影响
• 3.1.4 热源温度的影响
• 3.1.5 对叔丁基杯[4]芳烃的结构表征
• 3.2 对叔丁基杯[n]芳烃癸酸钠的合成
• 3.2.1 10-溴代癸酸甲酯的合成
• 3.2.2 10-溴代癸酸甲酯的结构表征
• 3.2.3 对叔丁基杯[n]芳烃癸酸甲酯醚的合成
• 3.2.4 对叔丁基杯[n]芳烃癸酸甲酯醚的红外谱图分析
• 3.3 对叔丁基杯[n]芳烃丙磺酸钠的合成
• 3.3.1 反应时间的影响
• 3.3.2 氢化钠的影响
• 3.3.3 对叔丁基杯[6]芳烃丙磺酸钠的红外谱图分析
• 3.4 对叔丁基杯[n]芳烃丁磺酸钠的合成
• 3.4.1 反应时间的影响
• 3.4.2 氢化钠的影响
• 3.4.3 对叔丁基杯[6]芳烃丁磺酸钠的红外谱图分析
• 3.5 小结
• 第四章 低聚表面活性剂结构与性能研究
• 4.1 实验仪器与药品
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 实验药品
• 4.2 定性检测
• 4.2.1 染料法
• 4.2.2 产物的鉴定
• 4.3 低聚表面活性剂表面性能研究
• 4.3.1 表面张力的测定
• 4.3.2 表面张力的测定结果与分析
• 4.4 低聚表面活性剂界面性能研究
• 4.4.1 界面张力的测定
• 4.4.2 低聚表面活性剂最小烷烃数（nmin）的确定
• 4.4.3 低聚表面活性剂对不同烷烃的动态界面张力行为研究
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要