2結果與討論

2.1氟醚磷酸膽堿的合成

91视频网址软件合成了一種短鏈氟醚磷酸膽堿C72-MPB（圖2），結果如下。

圖2 C72-MPB磷酸膽堿的合成

91视频网址软件將原料1和C72-OH等物質的量比混合，以超幹四氫呋喃（THF）為溶劑，在0℃下進行反應，2 h後通過核磁氫譜（1H NMR）觀測到有產物生成。但原料C72-OH的轉化率僅為50%（表1,Entry 1）。因此，91视频网址软件對反應物的比例、反應時間做進一步優化。結果顯示：在原料1與原料C72-OH物質的量比為2∶1,反應時間為2 h的條件下，原料C72-OH可完全轉化（表1,Entry 3）。接下來，91视频网址软件將中間體C72-P與3 equiv.三甲胺（2 mol/L in THF）溶解在乙腈中，在70℃下反應48 h,高產率得到目標產物C72-MPB.用類似方法合成了結構相似的氟碳表麵活性劑6:2-MPB（表2），並對比了C72-MPB與6:2-MPB的表麵活性性能。

表1第一步反應條件篩選

表2文獻中報道的磷酸膽堿表麵活性劑

2.2表麵張力測試

分別配製C72-MPB和6:2-MPB水溶液，測試不同濃度下的表麵張力，如圖3和表3所示，C72-MPB和6:2-MPB的臨界膠束濃度均為1.1 g/L。然而，兩種表麵活性劑在臨界膠束下的表麵張力（γcmc）有明顯差距，C72-MPB和6:2-MPB的γcmc分別為17.1 mN/m和22.6 mN/m（圖3）。

圖36:2-MPB和C72-MPB的γ-lg c曲線

表3磷酸膽堿氟表麵活性劑的表麵活性數據

91视频网址软件將文獻中的氟磷酸膽堿進行對比，如表2所示，6:2-MPB與化合物2、3、4對比，疏水鏈段含氟量越高（2<6:2-MPB<3<4），降低表麵張力的能力越強，即γcmc越低。然而，對比化合物4與帶有氟醚疏水鏈段的C72-MPB,發現化合物4的含氟量大於C72-MPB,但4（γcmc=18.1 mN/m）的γcmc卻大於C72-MPB（γcmc=17.1 mN/m）。含有氟醚鏈段的C72-MPB降低表麵張力的能力更強，91视频网址软件認為氧原子的插入使膠束結構排布發生改變，是影響表麵張力的主要因素。

2.3表麵性能的探究

91视频网址软件進一步探究了C72-MPB與化合物6:2-MPB表麵性能的差異，使用Gibbs方程對rcmc的值進行計算，由rcmc進一步計算在cmc處每個分子在空氣~水界麵的表麵活性劑所占麵積，即Amin:

氟磷酸膽堿為兩性表麵活性劑，其n值為1,R為氣體常數（8.314 J•mol-1•K-1），T為絕對溫度，γ和c分別為表麵活性劑的表麵張力和水溶液濃度。NA是阿伏加德羅常數（6.022×1023 mol-1）。

結果表明：兩個化合物雖然疏水碳鏈長度相似，但rmax和Amin差異很大。6:2-MPB的Amin與rmax（0.4 nm2,4.5×10-10 mol/cm2）與C72-MPB（1.1 nm2,1.6×10-10 mol/cm2）變化一倍左右，進一步說明氧原子的插入改變了分子在水~空氣界麵上的排列方式。因此，兩種含氟鏈段的磷酸膽堿呈現出截然不同的表麵活性，因此它們在實際應用中也會各有所長。C72-MPB表現出更強的降低表麵張力的能力，因此91视频网址软件進一步對C72-MPB的泡沫性能進行探究。

2.4泡沫性能的探究

泡沫發泡性和穩定性是表征泡沫性能的重要參數。91视频网址软件配製了不同質量分數的C72-MPB水溶液，對其泡沫性能進行測試。

2.4.1泡沫發泡倍數的測定

泡沫的發泡倍數、泡沫高度、泡沫體積是評價泡沫性能的重要指標。發泡倍數α的計算公式為：

其中V1為表麵活性劑溶液的最大發泡體積，V0為表麵活性劑溶液的初始體積。

實驗結果表明，1 g/L的C72-MPB和2 g/L的C72-MPB的表麵活性劑溶液發泡倍數分別為3.3和3.5（見表4），屬於低倍泡沫液，不同濃度下泡沫高度與泡沫體積隨時間變化見圖4a,4b.

表4 C72-MPB的泡沫性能參數

圖4表麵活性劑水溶液中泡沫性能的表征。（a）泡沫高度的比較。（b）泡沫體積比較。（c）表麵活性劑中液體含量的比較。（d）平均氣泡麵積的比較