糖基表面活性剂是自20世纪90年代快速发展的绿色表面活性剂品种,其应用非常广泛,特别是在生物医学、制药和生物化学等方面有着潜在的应用前景。糖基阳离子表面活性剂不但秉承了糖基非离子表面活性剂的优良性能,而且兼有阳离子表面活性剂的特殊性,属于多功能型表面活性剂,一直是国内外研究的热点。目前报道的糖基阳离子表面活性剂中大多都是以醚键相结合的产物,以酰胺键相结合的糖基阳离子表面活性剂报道很少。因此设计、合成并研究一些结构新颖、性能优异的新型糖基酰胺阳离子类表面活性剂,并进一步探讨其物化性能和应用性能,对此类产品的开发具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文以葡萄糖酸内酯或乳糖酸这种可再生资源为原料设计合成了系列结构新颖的糖基酰胺阳离子表面活性剂,并对它们的表面活性、聚集体特性及相关应用性能等进行深入的研究。论文主要包括以下几方面的内容：1.设计、合成了系列单链单头基的糖基酰胺阳离子表面活性剂(CnDGPB和CnDLPB),用红外、核磁共振、元素分析等方法对其分子结构进行了表征,并用表面张力、电导率法研究了在气/液界面的吸附性能和胶束化性质,用动态光散射和透射电镜研究了其在水溶液中的聚集性能。结果显示：除C10DGPB和C8DGPB外,其它的表面活性剂都具有良好的表面活性剂,且临界胶束浓度(cmc)值随着碳链的增加而降低,说明烷基链越长,表面活性越高。通过对胶束化的热力学函数的考察发现,△Gmic0和△Hmic0的值均为负值,显示了胶束的形成是一个自发和放热过程。且链越长,表面活性剂胶束的吉布斯自由能负值更大,更容易形成胶束。C14DGPB在水溶液中能自发形成囊泡,用动态光散射和透射电镜技术进一步考察了囊泡的形貌和粒径分布。2.设计、合成了系列羟乙基糖基酰胺类阳离子表面活性剂(CnMHGPB),用红外、核磁共振、元素分析等方法对其结构进行了表征,并用动／静态表面张力、电导、动态光散射和透射电镜研究了分子结构和聚集行为之间的关系。结果显示：CnMHGPB表面活性剂的cmc随着碳链的增加而增加,并对其原因进行了初步解释。对CnMHGPB、CnDLPB和CnDGPB动态表面张力的研究发现,动态表面张力的变化受疏水头基的影响更大。透射电镜结果表明,不同碳链的CnMHGPB表面活性剂在水溶液中都形成了球形的胶束,且形成胶束粒径的大小都比较相近,直径集中在100 nm左右。3.设计、合成了系列星状糖基酰胺阳离子表面活性剂(CnDBGB),用红外、核磁共振、元素分析等方法对其结构进行了表征,并用动/静态表面张力、电导、动态光散射和透射电镜等技术研究了它们在水溶液中的吸附和聚集行为。结果显示：CDBGB表面活性剂的cmc和Ycmc比CnDGPB都要低,说明星状表面活性剂表现出了较高的表面活性,优于单链糖基酰胺表面活性剂。从动态表面张力的结果观察到短疏水基团的表面活性剂扩散更快,能更有效的吸附在空气/水的界面。温度在298.15 K-313.15 K范围内,胶束化过程是一个熵驱动的过程,△Gmic0随着温度的升高其绝对值增大,表明此表面活性剂的聚集趋势随着温度的升高而增强。CnDBGB表面活性剂在水溶液中显示了一种独特的聚集行为,随着浓度的增大聚集体表现出了先增大后减小的变化趋势,并对其原因进行了探讨。4.研究了硼砂的加入对单链双头的糖基酰胺表面活性剂(C12-DGA)溶解性的影响,并通过表面张力、TEM和DLS对C12-DGA和硼砂混合溶液的表面活性和聚集性质进行了研究。结果表明：硼砂能有效的降低C12-DGA的Krafft点,增加其水溶性,C12-DGA和硼砂的摩尔比大于20：1时,硼砂对C12-DGA的表面张力(Ycmc)和cmc值的影响较小。研究还发现C12DGA-硼砂混合溶液的聚集形态随着时间的延长而发生改变,胶束由项链状变成棒状,再由棒状转变成球状,并对其溶解机理进行了探讨。5.主要对合成的三种糖基阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂复配溶液的稳定性和抑菌活性剂进行了研究。研究发现：除了C14DGPB和CnMHGPB与LAS复配后有沉淀出现外,其它复配体系都很稳定,且大多数透光率都在90%以上。这三种表面活性剂中C12链的都表现出了很好的抑菌性,其中C12DBGB的抑菌性最好,浓度在50 ppm时,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均能达到100%。