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第 3 期 刘 佩，等: 一种 pH 响应性氨基酸酸液起泡剂的合成与应用 ·445·

图 4 AAS（a）和 AAS-1（b）的红外光谱（A）和核磁
图 3 反应时间对 AAS-1 产率的影响 共振氢谱（B）
Fig. 3 Effect of reaction time on the yield of AAS-1 Fig. 4 FTIR(A) and HNMR(B) spectra of AAS (a) and
1
AAS-1 (b)
根据以上的实验结果得出，最佳合成条件为：n
1
AAS 和 AAS-1 的 HNMR 谱图见图 4B。由图
（甲基丙烯酸甲酯）∶n（十二胺）=1.4∶1.0，反应
4B 可以看出，δ4.69 处为二甲基亚砜的溶剂峰。从
温度为 60 ℃，反应时间为 10 h，AAS-1 产率为
1
AAS 的 HNMR 谱图看出，δ0.88 处为甲基（H1）
85.5%。
的质子峰，δ1.26 处为—(CH 2 ) n —（H2）的质子峰，
2.2 结构分析
δ1.5 为 —NH— （ H3 ） 的质子峰， δ2.53 处为
AAS 和 AAS-1 的 FTIR 谱图如图 4A 所示。从
—CH 2 —N— （ H5 ）的质 子峰， δ2.63~2.88 处为
–1
AAS 的红外谱图看出，2927 cm 处为—CH 3 的反对 —N—CH 2 —（H6）的质子峰，δ2.34 处为与羧酸根
–1
称伸缩振动吸收峰，719 cm 处为—(CH 2 ) n —的面内 相连的—CH 2 —（H4）的质子峰。从 AAS-1 的 HNMR
1
摇摆振动吸收峰，3334 cm –1 处为—NH—的对称伸
谱图看出，δ0.82 处为甲基（H1）的质子峰，δ1.08
–1
缩吸收峰，1410 cm 处为 C—N 的面内弯曲振动吸 处为—C—CH 3 （H2）的质子峰，δ1.21 处为—(CH 2 ) n —
–1
收峰，2852 cm 处为—CH 2 —的反对称伸缩振动吸 （H3）的质子峰，δ1.51 处为—NH—（H4）的质子
收峰，1741 cm –1 处为—CO—的对称伸缩特征吸收
峰，δ2.15 处为—CH—（H5）的质子峰，δ3.49 处为
峰。从 AAS-1 的红外谱图看出，1460 cm –1 处为 —CH 2 —N—（H6）的质子峰，δ3.62 处为—N—CH 2 —
–1
—C—CH 3 的伸缩振动吸收峰，2933 cm 处为—CH 3 1
（H7）的质子峰。对比两种表面活性剂的 HNMR
–1
的反对称伸缩振动吸收峰，682 cm 处为—(CH 2 ) n —
谱图，不同之处在于 AAS 存在与羧酸根离子相连的
的面内摇摆振动吸收峰，3433 cm –1 处为—NH—的 —CH 2 —的质子峰，AAS-1 存在—CH—的质子峰和
–1
对称伸缩振动峰，1408 cm 处为 C—N 的面内弯曲 —C—CH 3 的质子峰。其中，受供电子基团 α-烷基的
–1
振动吸收峰，2850 cm 处为—CH 2 —的反对称伸缩 影响，AAS-1 中与氮原子直接相连的亚甲基的化学
–1
振动吸收峰，1565 cm 处为—CO—的对称伸缩特征 位移增大，向低场移动。以上分析说明，目标产物
吸收峰。对比两种表面活性剂的 FTIR 图，AAS-1 被成功合成。
多出—C—CH 3 的伸缩振动吸收峰。其中，受供电子 2.3 电导率测定
基团 α-烷基的影响，AAS-1 的—CO—吸收峰向低波 氨基酸表面活性剂的分子中同时含有不可分离
–1
数移动，2368 cm 处为大气中 CO 2 引起的吸收峰。 的正、负电荷中心，因而在溶液中显示出独特的等
初步证明产物结构与预期结果一致。 电点性质，这是两性表面活性剂与其他类型表面活
性剂最大和最根本的区别 [16] 。采用 pH 滴定法测定
了不同 pH 下 AAS 和 AAS-1 的电导率，其在各 pH
内的分子结构特征如图 5 所示。由图 5 可知，AAS
的等电区是 pH 4.0~7.0，AAS-1 的等电区是 pH 3.0~
4.6，此范围内羧基倾向于提供质子使氨基质子化而
带正电 [17] ，整个表面活性剂分子达到电荷平衡，因
而电导率较低。随着 pH 的增大，AAS 的电导率逐
渐增大，说明 AAS 表现出较强的离子性质，但
AAS-1 的电导率先增大后基本不变，说明 AAS-1 的
可电离性在 pH>6 后慢慢减弱。