含氟表面活性剂是一类通常具有高表面活性、高化学稳定性、高热稳定性、含氟碳链既疏水又疏油的特种表面活性剂。含氟表面活性剂因其优异的性能而得以应用于许多传统碳氢类表面活性剂难以胜任的场合,拓展了表面活性剂的应用领域。然而过去曾大量使用的含氟表面活性剂全氟辛基磺酸类(PFOS)、全氟辛酸类(PFOA)的全氟链段过长,近年不断被曝出降解困难、持久生物累积,并在无机环境、动植物、食物、人体中广泛存在等诸多严重问题,已被列为最难降解的有机污染物之一,遭到多国组织机构的限用和禁用。因此,开发合成全氟链段短、环境友好且性能优异的含氟表面活性剂已成为含氟表面活性剂合成研究领域的一大热点。本文从分子设计的角度出发,选取全氟链段较短的全氟己基乙醇、全氟碘代丁烷等为反应主要起始原料,设计合成了几种不同类型的含氟表面活性剂。主要内容有以下几个方面:1.介绍了含氟表面活性剂的分类方法、合成步骤、主要应用领域及国内外研究进展。2.全氟己基乙醇经过两种氧化方法氧化成全氟己基乙酸,然后用氯化亚砜氯化制成全氟己基乙酰氯,再和3-二甲氨基丙胺发生酰胺化反应生成酰胺,最后经酸化、氧化、季铵化等反应合成了三种单链型含氟表面活性剂,并通过红外光谱以及核磁共振氢谱、氟谱、碳谱等表征方法对实验产物进行了结构表征。3.对苯二甲酸经过氯化反应制成对苯二甲酰氯,然后与N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、3-二甲氨基丙胺、3-二乙胺基丙胺等发生酰胺化反应生成二元酰胺,再与全氟碘代丁烷发生季铵化反应合成了一系列Gemini型含氟表面活性剂。同样通过红外光谱以及核磁共振氢谱、氟谱、碳谱等表征方法对实验产物进行了结构表征。研究了反应时间、反应物投料比、三乙胺用量等条件对本实验中酰胺化反应产物收率的影响;研究了溶剂种类、反应物投料比、反应温度、反应时间等条件对本实验中季铵化反应产物收率的影响,确立了最佳的合成条件。4.通过表面张力测试、热重分析、泡沫性能测试、乳化性能测试等测试方法对本文中合成的几种含氟表面活性剂的表面张力、临界胶束浓度、热稳定性、泡沫性能、乳化性能等进行了测试。