松香基两亲分子在功能化溶剂中的自组装

As our country's featured forestry resources, rosin has important applications in surfactant field. In order to challenge the fundamental problems in surfactant science, the unique structure of rosin acid is considered in this project. The self-assembly principles and aggregate morphologies of rosin-based amphiphiles in hydroxyl group functionalized solvents are intensively studied. The effects of rigid structure and chiral center in the rosin-based amphiphiles are especially focused. The main research contents include the design and synthesis of novel rosin-based amphiphiles and functional solvents, the self-assembly of rosin-based amphiphiles and the preparation of ordered mesoporous materials. By investigating the aggregate formation and transformation of rosin-based amphiphiles, the unique self-assembly principles of rosin-based amphiphiles would be revealed. The theories obtained in this study are also beneficial for the applications of rosin in new technology fields.

松香作为我国特色的林业资源，在表面活性剂领域有着重要应用。本项目将松香酸骨架的特征结构与表面活性剂科学的基本问题相结合，深入研究松香基两亲分子在羟基功能化溶剂中的自组织规律和聚集体形貌，重点关注松香基两亲分子疏水基的刚性结构和手性中心的作用。主要研究内容包括新型松香基两亲分子和功能化溶剂的设计合成、松香基两亲分子的自组织和以松香基两亲分子自组织结构为模板的有序介孔材料的制备。通过在功能化溶剂中松香基两亲分子聚集体的形成、转变等性能的表征，揭示松香基两亲分子独特的自组织形式，为松香在新技术领域的应用奠定理论基础。

表面活性剂的自组织是其应用的基础，而新型分子结构是研究表面活性剂自组织行为的前提。在本项目中，以松香为主要起始原料，合成了两个系列6种松香基双子表面活性剂和1种阴离子型松香基单头单尾表面活性剂，并研究了它们的自组织行为。刚性结构的存在，会强烈影响表面活性剂的相互作用，使表面活性剂易于形成稳定的界面膜，起到良好的分散作用。通过引入羟基官能团的方法，制备了系列性能良好的离子液晶体系。羟基的存在有利于液晶相的形成与液晶区间的拓展，并首先发现液晶体系中的相变热缓释现象。同种电荷的松香表面活性剂与离子液晶分子之间并不存在明显的相互作用，只在异种电荷的分子之间观察到较明显的效果。以松香表面活性剂为模板制备了系列硅基有序介孔材料，研究了表面活性剂的联接链长度，pH值，反应物配比等因素对材料性能的影响，并首次观察到中空哑铃型的介观形貌。研究结果加深了人们对松香基表面活性剂性能的理解，揭示了松香基表面活性剂的特殊自组织规律，有利于松香在精细化工领域的加工利用。