V tej disertaciji smo sintetizirali 13 površinsko aktivnih ionskih tekočin, surface active
ionic liquids, SAILs, in njihove micelizacijske lastnosti preučevali z izotermično titracijsko kalorimetrijo, ITC. Eksperimentalne podatke smo analizirali s pomočjo modela, ki predpostavlja ravnotežje med monomeri in micelami s konstantnim agregacijskim številom. Za potrditev doblejnih rezultatov smo za vse sisteme izvedli simulacije molekularne dinamike, MD. Raziskave smo zaključili s testiranjem toksičnosti preučevanih sistemov na kulturo pšenice, da bi preučili vpliv strukturnih sprememb SAIL na stopnjo toksičnosti.
Pridobljeni termodinamski parametri za micelizacijo kažejo, da se preiskovani sistemi
obnašajo podobno kot večina običajnih ionskih površinsko aktivnih snovi in že preučevanih
SAILs: pri nizkih temperaturah je micelizacija entropijsko voden proces (zaradi hidrofobnega
efekta), medtem ko pri višjih temperaturah entalpijski prispevek postane enako pomemben (možno
zaradi vezave protiionov). Ugotovili smo, da izomerija protiionov in najbolj vpliva na proces
micelizacije, potem sledi podaljšanje dolžine krajše alkilne verige na imidazolijevom obroču,
najmanjši efekt pa ima izomerija kationov. Simulacije MD so pokazale, da imajo sterična ovira
poleg hidracije in ionsko-ionskih interakcij zelo pomembno vlogo v procesu samoagregacije.
Dodatno smo s testi toksičnosti na pšenici pokazali, da podaljšanje krajše alkilne verige na kationu
in izomerija aniona in/ali kationa nimata pomembne vloge pri povečanju ali zmanjšanju
toksičnosti. Očitno je hidrofobni karakter spojine ključna lastnost, ki narekuje stopnjo toksičnosti,
zato lahko sklepamo, da ima najdaljši substituent na kationu največji vpliv na celotno toksičnost
SAILs.
|