目录

  • 1 Chemoffice 软件
    • 1.1 第一步 分子准备与处理
    • 1.2 第二步 Chemoffice 软件的安装
    • 1.3 第三步 分子构型初步优化
  • 2 Gaussion09W 软件
    • 2.1 第四步 高斯软件安装
    • 2.2 第五步 分子构型进一步优化
    • 2.3 第六步 分子结构显示
  • 3 过渡态方法与练习
    • 3.1 第七步 用QST1方法寻找过渡态
    • 3.2 第八步 用QST2方法寻找过渡态
    • 3.3 第九步 用QST3方法寻找过渡态
  • 4 皂化反应机理(SN2)模拟
    • 4.1 第十步  用 QST2 方法模拟
    • 4.2 第十一步 做分子图分析机理
    • 4.3 第十二步 作能级图分析机理
  • 5 走进表面活性剂世界
    • 5.1 第一课时 认知十二烷基磺酸钠
      • 5.1.1 SDS 分子式和结构式
      • 5.1.2 SDS 表面积与体积
      • 5.1.3 SDS 前线轨道和静电势
      • 5.1.4 SDS 分子振动光谱
        • 5.1.4.1 实验红外光谱
        • 5.1.4.2 模拟红外光谱
    • 5.2 第二课时 十二烷基磺酸钠水溶液表面张力测定
      • 5.2.1 课件
      • 5.2.2 视频
      • 5.2.3 数据处理
      • 5.2.4 讨论
    • 5.3 第三课时 十二烷基磺酸钠临界胶束浓度测定
    • 5.4 课件
    • 5.5 视频
    • 5.6 数据处理
    • 5.7 讨论
    • 5.8 第四课时 表面张力常数模拟
    • 5.9 课件
    • 5.10 视频
    • 5.11 讨论
    • 5.12 第五课时 临界胶束浓度模拟
    • 5.13 课件
    • 5.14 视频
    • 5.15 讨论
第一课时 认知十二烷基磺酸钠

认知三种阴离子表面活性剂:

(1)十二烷基硫酸钠(简称 SDS):CAS号 151-21-3

(2)十二烷基磺酸钠(简称 SDS):CAS号 2386-53-0

(3)十二烷基苯磺酸钠(简称 SDBS): CAS号 25155-30-0

答:它们均属于阴离子表面活性剂。

十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠是两种不同的化学物质,虽然它们的英文简称都是 SDS。十二烷基硫酸钠用于 SDS-PAGE、细胞裂解、蛋白提取等,是一种阴离子去污剂;属于酯类,在酸性条件下会发生水解。十二烷基磺酸钠不属于酯类,在酸性条件下不水解;其制备困难、易变质,价格较高,应用较少。需要注意的是,SDS(十二烷基硫酸钠)与钾离子反应生成沉淀,这一点需要在使用SDS时注意。

其区别在于:

(1)十二烷基硫酸钠 (sodium dodecyl sulfate,简称 SDS),也叫月桂醇硫酸钠(sodium lauryl sulfate,简称SLS),属硫酸酯盐,分子量28838,为白色或淡黄色结晶,极易溶于水。十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂,属于硫酸酯类表面活性剂的典型代表,简称SDS,又叫ASK12、椰油醇硫酸钠,月桂醇硫酸钠、发泡剂,市场上销售的商品通常为白色至微黄色结晶粉末,无毒,微溶于醇,不溶于氯仿、醚,易溶于水,与阴离子、非离子复配伍性好,具有良好的乳化性、起泡性、发泡、渗透、去污和分散性能、泡沬丰富,生物降解快,但水溶程度次于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(简称AES)。对碱和硬水不敏感,但在酸性条件下稳定性次于一般磺酸盐,接近于AES,长期加热不宜超过95,刺激性在表面活性剂中属于中等水平,10%溶液刺激指数3.3,高于AES,低于十二烷基苯磺酸钠(简称LAS) 。毒性LD501300mg/kg。目前并无证据证明本品具有致癌性,高剂量确实可能会刺激皮肤,但在一般卫浴产品中作为发泡剂使用时浓度有限,并且是合乎世界各国规范的,所以大家不用担心。十二烷基硫酸钠是洗洁精的主要成分。常用于DNA提取过程中,使蛋白质变性后与DNA分开。通常被误读为十二烷基磺酸钠。作为发泡剂被广泛应用于牙膏、肥皂、浴液、洗发香波、洗衣粉,以及化妆品中。95%的个人护肤用品和家居清洁用品中都含有十二烷基硫酸钠。

(2)十二烷基磺酸钠 (sodium dodecyl sulfonate,简称 SDS),属磺酸盐,分子量 272.38常用于化工和轻纺工业作乳化剂、浮选剂和浸透剂。白色或浅黄色结晶或粉末,易溶于热水,溶于热乙醇,不溶于冷水、石油醚。属阴离子表面活性剂,具有优异的渗透、洗涤、润湿、去污和乳化作用易溶于水,与阴离子、非离子复配伍性好,具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能,泡沫丰富,生物降解快,广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品以及制药、造纸、建材、化工等行业。 SDS 常作为一般的阴离子表面活性剂用于科学研究中。与十二烷基硫酸钠在结构上的区别在于十二烷基磺酸钠少一个氧原子 ,后者的碳原子与硫原子直接相连。二者注意区别,以防误用。

(3)十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,简称SDBS),分子量为 348.48。白色或淡黄色粉状或片状固体。难挥发,易溶于水,溶于水而成半透明溶液。对碱,稀酸,硬水化学性质稳定,微毒。是常用的阴离子型表面活性剂。 20世纪30年代末期,人们将苯与氯化石油进行烷基化,然后将生成的烷基苯进行磺化制得烷基苯磺酸盐。这便是烷基芳磺酸盐的第一批工业产品,当时绝大多数产品用于纺织工业,随后家用配方便很快出现。第二次世界大战后,出现了十二烷基苯磺酸盐,它是石油催化裂化的副产品四聚丙烯作为烷基化试剂与苯反应,再经磺化制得的。由于石油化学品公司能够将大量的四聚丙烯转化为十二烷基苯,产品质量高,价格低廉,因此以十二烷基苯为原料的洗涤剂迅速的取代了肥皂,而且十二烷基苯磺酸盐很快便成为美国用量最大的有机表面活性剂,此时使用的表面活性剂品种虽然应用性能良好,但普遍存在一个严重的缺点,便是它们在污水处理装置中的生物降解速度很低,而且降解不完全,给环境造成了很大的污染。为解决这一问题,20世纪60年代早期,洗涤剂工业便开始由支链烷基苯磺酸盐的生产转向直链烷基苯酸盐。由于直链产品具有良好的生物降解性,解决了50年代洗涤剂 行业的焦点问题,即洗涤剂泡沫造成的污染问题。在此之后,烷基芳磺酸盐型阴离子表面活性剂的应用领域不断扩大,产品的需求量和销售额不断提高。