可完全功能化的三苯胺与单/二/三α-氨基膦酸衍生物：合成、光物理性质、形态学特性及抗癌活性研究

《Journal of Molecular Liquids》：Fully functionalizable triphenylamine with mono/di/tri α-aminophosphonates: synthesis, photophysical, morphological, and anticancer properties

本研究采用拉曼及超拉曼光谱技术，首次精确测定了水基体系中离子液体（[C1-Cn mim][Cl]）的临界离子液体聚集浓度（CILAC）及表面活性剂（CTAB、SDS、TX-100）的临界胶束浓度（CMC），突破了传统电导率方法在高浓度乙醇-水混合物（20% EW）中的局限性，揭示了烷基链长度对离子液体聚集行为的关键影响，同时证实了20%乙醇-水体系对稳定氢键网络和重现实验结果的重要性。

　　本研究探讨了离子液体（ILs）在水和乙醇混合体系中的自聚集行为，并引入了一种基于拉曼光谱和超拉曼光谱的新方法，以更精确地测定关键离子液体聚集浓度（CILAC）和关键胶束浓度（CMC）。离子液体作为一种特殊的液态材料，具有形成纳米尺度聚集的特性，这使其在许多方面与传统表面活性剂有所不同。虽然目前已有多种方法用于测定表面活性剂的聚集行为，如电导率测量和表面张力测定，但这些方法在应用于离子液体时往往存在一定的局限性。特别是在复杂的溶剂体系中，传统方法难以准确捕捉到离子液体的聚集特征，而拉曼光谱作为一种高灵敏度的分子分析技术，展现出独特的优势。

水是地球生物圈中不可或缺的物质，其独特的物理化学性质主要源于其三维的氢键网络。这种网络使得水分子能够形成复杂的结构，如“冰状”局部结构。然而，当乙醇被引入到水溶液中时，其极性羟基和非极性的乙基会显著影响水的氢键结构。在10–20%的乙醇浓度范围内，乙醇的加入会增强水分子之间的氢键作用，表现为OH伸缩振动带的强度增加。但随着乙醇浓度进一步提高，水的氢键结构逐渐被乙醇所取代，从而影响了离子液体的聚集行为。

在研究中，我们选择了一种特定的二元混合体系，即20%的乙醇水溶液，作为分析的介质。这一选择基于其稳定的氢键网络，能够为离子液体的聚集行为提供清晰的背景。我们研究的离子液体包括一系列含有不同链长的咪唑??基离子液体，如[C?C?mim][Cl]（其中n=4, 6, 8, 10）。此外，我们还研究了常用的表面活性剂，如CTAB、SDS和TX-100，以比较其在不同溶剂体系中的聚集行为。通过拉曼光谱和超拉曼光谱的结合，我们能够更精确地捕捉到离子液体和表面活性剂在聚集过程中的变化，从而揭示其在复杂溶剂体系中的结构特征。

拉曼光谱是一种非破坏性的分子分析技术，能够提供关于分子振动和结构的信息。在本研究中，我们利用拉曼光谱中水分子网络的特征峰来研究离子液体的聚集行为。这种方法的优势在于其高灵敏度和非侵入性，能够在不干扰样品的情况下提供丰富的结构信息。相比之下，传统的电导率测量方法虽然在某些情况下有效，但在复杂的溶剂体系中往往难以提供足够的精度。此外，超拉曼光谱作为一种非线性振动技术，能够进一步增强分析能力，提供更深入的分子层面信息。

通过本研究，我们实现了两个重要的突破。首先，我们首次在水和20%乙醇水体系中精确地测定了CILAC。这一发现为理解离子液体在复杂溶剂体系中的聚集行为提供了新的视角。其次，我们还能够准确测定表面活性剂在更高乙醇水浓度下的CMC，这一成果在传统方法中难以实现。通过这些方法，我们不仅能够更精确地捕捉到离子液体和表面活性剂的聚集特征，还能够深入探讨其在不同溶剂体系中的结构和动态行为。

此外，我们还发现，随着离子液体中链长的增加，其CILAC的形成趋势也有所增强。这表明链长在离子液体的聚集行为中扮演着重要角色。同时，表面活性剂的CMC也随着乙醇浓度的增加而有所变化，这与乙醇对氢键网络的影响密切相关。通过这些研究，我们能够更好地理解离子液体和表面活性剂在不同溶剂体系中的相互作用机制，为相关领域的研究提供新的思路和方法。

本研究还强调了传统方法在复杂溶剂体系中的局限性。例如，电导率测量方法虽然在某些情况下有效，但在高乙醇水浓度下，其准确性受到限制。相比之下，拉曼光谱能够提供更精确的测定结果，特别是在20%乙醇水体系中，其稳定性使得分析更加可靠。此外，我们还发现，超拉曼光谱能够进一步增强分析能力，提供更丰富的分子信息，这在传统方法中难以实现。

通过本研究，我们不仅能够更精确地测定CILAC和CMC，还能够深入探讨离子液体和表面活性剂在不同溶剂体系中的结构和动态行为。这些发现为理解离子液体在复杂溶剂体系中的聚集机制提供了新的视角，同时也为相关领域的研究提供了重要的方法支持。此外，本研究还强调了拉曼光谱和超拉曼光谱在分子层面分析中的重要性，为未来的相关研究奠定了基础。

在实验过程中，我们采用了多种分析方法，包括电导率测定、拉曼光谱和超拉曼光谱。这些方法的结合使得我们能够从多个角度研究离子液体和表面活性剂的聚集行为。例如，电导率测定用于研究离子液体在不同浓度下的导电性变化，而拉曼光谱则用于分析水分子网络的变化。通过这些方法，我们能够更全面地理解离子液体在复杂溶剂体系中的行为特征。

此外，我们还发现，不同链长的离子液体在聚集行为上存在显著差异。例如，随着链长的增加，其CILAC的形成趋势也有所增强。这表明链长在离子液体的聚集行为中起着关键作用。同时，表面活性剂的CMC也随着乙醇浓度的增加而有所变化，这与乙醇对氢键网络的影响密切相关。通过这些研究，我们能够更好地理解离子液体和表面活性剂在不同溶剂体系中的相互作用机制，为相关领域的研究提供新的思路和方法。

本研究的成果不仅有助于理解离子液体和表面活性剂在复杂溶剂体系中的行为特征，还为相关领域的应用提供了重要的理论支持。例如，在药物输送系统、材料科学和化学工程等领域，离子液体和表面活性剂的聚集行为可能对最终产品的性能产生重要影响。因此，本研究的结果对于这些领域的研究和应用具有重要的参考价值。

通过本研究，我们还发现，拉曼光谱和超拉曼光谱在分析离子液体和表面活性剂的聚集行为方面具有独特的优势。这些方法能够提供更精确的测定结果，特别是在复杂溶剂体系中，其稳定性使得分析更加可靠。此外，这些方法还能够揭示离子液体和表面活性剂在不同浓度下的结构变化，为相关领域的研究提供新的视角。

总之，本研究通过引入拉曼光谱和超拉曼光谱，为离子液体和表面活性剂的聚集行为研究提供了一种新的方法。这一方法不仅能够更精确地测定CILAC和CMC，还能够揭示离子液体和表面活性剂在不同溶剂体系中的结构和动态行为。这些发现为相关领域的研究提供了重要的理论支持和方法参考，同时也为未来的相关研究奠定了基础。