含氟有机化合物(Fluorinated organic componds FOCs)由于其优异的性能,广泛应用于航天、医药、化工、农药等各个领域。目前应用较为广泛的含氟有机化合物多包含长全氟烷基链,具有高的生物代谢稳定性、高生物累积性、远距离迁移性以及潜在的生物毒性,对环境和人类健康危害严重。为克服这一缺点,选用含短全氟烷基链的前体材料,合成研究环境友好型的含氟有机化合物十分必要。本学位论文以短碳氟链的全氟己基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟、三氟甲基磺酸为含氟前体材料,设计合成了三类含氟有机化合物,并对其性能进行了测试研究。本论文包含以下五个部分:一.概述了含氟有机化合物的种类、应用及含氟前体材料的合成方法,总结了含氟有机化合物的发展趋势,提出了研究课题。二.以全氟己基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟、三氟甲基磺酸为含氟前体材料,合成了双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(全氟丁基磺酰)亚胺钾和双(全氟己基磺酰)亚胺钾等。通过热失重法研究了该类化合物的热稳定性,结果表明该类化合物具有优异的热稳定性。对双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的合成条件进行优化,并进行工艺放大试验,以总收率67%获得目标化合物。这类含氟有机化合物有望在固体锂电池材料、催化反应和离子交换等方面获得实际应用。三.以全氟己基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟为起始原料,设计合成了全氟烷基磺酰氧基苄基阳离子表面活性剂、全氟己基磺酰氧基苯基氧化胺型表面活性剂、全氟烷基磺酰氧基苄基两性表面活性剂和全氟烷基磺酰胺阴离子型表面活性剂四类合计23个含有短全氟烷基链的含氟表面活性剂。通过测定表面张力,研究探讨这些化合物的表面性质。结果表明,这些含氟表面活性剂表现出优异的表面性能,表面张力在20 mNm-1左右,部分化合物可达到18 mN m-1以下,临界胶束浓度值在1.0× 10-4 mol L-1左右。通过热失重法研究了该类化合物的热稳定性,结果表明,该类化合物具有良好的热稳定性。四.作为应用研究,挑选出表面活性优异的含氟表面活性剂进行复配,制成一类水成膜泡沫灭火剂。研究了起泡剂、增稠剂等成分对水成膜泡沫灭火剂性质的影响。对复配好的水成膜泡沫灭火剂进行了性能测试及灭火试验,结果表明该类水成膜泡沫灭火剂各项指标均优于国家标准,具有优异的灭火性能。五.以全氟己基磺酰氟、全氟丁基磺酰氟为起始原料,设计合成了9个双子型全氟烷基磺酰氧基苄基阳离子表面活性剂。通过测定表面张力,研究探讨这类表面活性剂的表面性质,结果表明,该类化合物的表面张力在20～30 mN m-1,临界胶束浓度值在1.0×10-4 mol L-1左右。选择表面活性较好的双子型全氟丁基磺酰氧基苄基阳离子面活性剂作为研究对象,研究其桥链长度对表面性质及聚集状态的影响,结果表明随着桥链亚甲基个数的减少,表面张力降低,临界胶束浓度增大,并发现当桥链亚甲基个数为2时形成一种形貌特殊的棒状胶束,当桥链亚甲基个数为3,4,6时形成球状胶束。通过热失重法研究了该类化合物的热稳定性,结果表明,该类化合物具有良好的热稳定性。测试了双子型全氟丁基磺酰氧基苄基阳离子面活性剂的抗菌活性,结果表明,该类化合物具有一定的抗菌活性。