單條長鏈烷基季鏻鹽的性能及其微生物毒性研究.pdf

1、季鏻鹽比相同分子結(jié)構(gòu)的季銨鹽更易于合成、具有更好的熱與化學(xué)穩(wěn)定性、更低的液晶態(tài)起始溫度以及更寬的液晶相溫度區(qū)間，然而目前國內(nèi)外對單條長鏈烷基季鏻鹽的構(gòu)性關(guān)系未有系統(tǒng)性的基礎(chǔ)研究，這也限制了其作為離子液體或離子液晶的功能性設(shè)計(jì)與應(yīng)用。本論文通過親核加成與陰離子交換反應(yīng)制備了三十種單條長鏈烷基季鏻鹽，采用熱重分析儀(TGA)分析它們的熱穩(wěn)定性能、偏光顯微鏡(POM)觀察相態(tài)變化與相態(tài)織構(gòu)、差示掃描量熱儀(DSC)測定相轉(zhuǎn)變溫度和熱力學(xué)參數(shù)、

2、X射線衍射儀(XRD)分析層片間距與分子排列結(jié)構(gòu)，以長鏈烷基長度、短鏈結(jié)構(gòu)、陰離子為結(jié)構(gòu)變量來比較分析相態(tài)性能。研究表明，各系列季鏻鹽都具有良好的熱穩(wěn)定性，其陰離子的種類比取代烷基的鏈長對其熱穩(wěn)定性的影響更為明顯;季鏻鹽的熔點(diǎn)一般隨長鏈烷基的長度變長而升高，而陰離子結(jié)構(gòu)的增大使得熔點(diǎn)先降低后升高;雖然DSC分析顯示部分單條長鏈烷基季鏻鹽出現(xiàn)了多相態(tài)轉(zhuǎn)變，但POM觀察未呈現(xiàn)出相應(yīng)的液晶態(tài);XRD分析表明單條長鏈烷基季鏻鹽呈緊密的層狀排列結(jié)

3、構(gòu)。
　　離子液體雖被稱為“綠色溶劑”，但本身并不綠色，對其生物毒性的研究還亟需完善。本文研究了三個系列的單條長鏈烷基季鏻鹽對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌以及酵母菌的抑制能力。通過測量抑菌圈和最小抑制濃度，分析季鏻鹽分子結(jié)構(gòu)與對微生物毒性的關(guān)系，其中革蘭氏陰性菌的耐受性最佳。隨著長鏈烷基鏈長的增長，季鏻鹽抑菌性能先增后減，長鏈烷基鏈長一般為n=13或14時(shí)毒性最大。此外，季鏻鹽陽離子的結(jié)構(gòu)越小對微生物的毒性