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本文合成了6个不同碳链长度和不同亲水头基的季铵盐阳离子表面活性剂:十二烷基羟乙基二甲基溴化铵、十二烷基二羟乙基甲基溴化铵、十四烷基羟乙基二甲基溴化铵、十四烷基二羟乙基甲基溴化铵、十六烷基羟乙基二甲基溴化铵和十六烷基二羟乙基甲基溴化铵,并用元素分析(EA)、红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)等进行了结构表征。用等温滴定量热法(ITC)测定了在298.15K—323.15K的温度范围内,十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基羟乙基二甲基溴化铵、十二烷基二羟乙基甲基溴化铵、十四烷基羟乙基二甲基溴化铵、十四烷基二羟乙基甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基羟乙基二甲基溴化铵、十六烷基二羟乙基甲基溴化铵等8种季铵盐阳离子表面活性剂在纯水中的临界胶束浓度(CMC)和胶束化过程的焓变ΔHmic?。实验结果表明:表面活性剂的CMC随着碳氢链的增长而减小,随着温度的升高而增大;对具有相同碳氢链和不同头基的阳离子表面活性剂而言,羟乙基数目越多,表面活性剂的CMC越小。根据测得的CMC和ΔHmic?,并结合相分离模型计算胶束化过程的热力学参数:吉布斯自由能变ΔGmic?和熵变ΔSmic?。结果表明,ΔHmic?和ΔSmic?随着温度的升高而减小,而ΔGmic?基本保持不变,说明胶束化过程随着温度的升高具有焓—熵补偿效应。在本实验所研究的温度范围内,熵变对表面活性剂在纯水中的胶束化过程起主要作用,是熵驱过程。用等温滴定量热法研究了在303.15K和310.15K下,小牛胸腺DNA和8种不同的季铵盐阳离子表面活性剂之间的相互作用。结果表明,DNA与阳离子表面活性剂相互作用过程中形成两个临界聚集浓度:CAC1和CAC2,并且CAC1和CAC2都在表面活性剂正常临界胶束之前形成;DNA与阳离子表面活性剂的相互作用由静电作用和疏水作用共同驱动;当DNA双螺旋结构被阳离子表面活性剂饱和,DNA开始缩拢并且其构象由线圈型向小球型转变。