环糊精(cyclodextrin，CD)是超分子中最重要的主体物质之一，是由若干D-吡喃葡萄糖单元通过1，4苷键环状连接而成的一组低聚糖的总称.“内疏水，外亲水”的特殊分子结构使环糊精成为一种类似于酶的生物模型分子，具有独特的包合性能，可与范围极其广泛的各类客体，如某些有机分子、无机离子、配合物甚至惰性气体，通过弱相互作用形成主-客体包合物.这种包合作用是化学研究前沿领域-超分子化学的重要研究课题.作为一种天然的主体，环糊精与冠醚、杯芳烃相比，具有水溶性好，无毒副作用，廉价易得等优点.因此环糊精及其修饰物被广泛的用于医药、日化，食品、化妆品、催化、材料等领域的研究. 近年来，对环糊精和表面活性剂包合物的研究引起了广泛关注.水相中环糊精与表面活性剂的相互作用主要是前者(主体)的憎水性分子内孔包合后者(客体)的疏水性基团-形成包合物.这种疏水亲脂相互作用是物理有机化学前沿研究领域及超分子化学领域所要考虑的重要方面之一.同时，环糊精-表面活性剂包合物的形成还要受离子间静电作用及溶剂化等非共价弱相互作用的共同控制，通过对环糊精与不同表面活性剂的相互作用进行研究，可以侧面理解从有机化合物的合成、分离到生命体系中的物质传递和转化等的一些化学变化规律.而环糊精与表面活性剂相互作用的热力学研究，对这种深刻理解是不可或缺的. 现代微量热技术是确定在弱相互作用体系中对超分子聚集或解离过程起重要作用的驱动力的一种可靠方法.如恒温、恒压下测得的焓变数据可用来推测微观的能量变化，熵变则是各微观运动出现概率之变化大小的量度，焓、熵是否具有互补的变化关系常作为超分子化学体系形成的重要参考指标.对天然及修饰环糊精为主体物质的主-客体相互作用体系进行热力学研究，是经典化学热力学为现代物理化学做出贡献的前沿领域之一. 本课题拟在文献调研的基础上，运用微量热方法，对以一系列表面活性剂为客体代表的环糊精包合物的热力学性质展开研究.希望通过我们的研究，为主客体分子间的弱相互作用的研究提供新的信息，进而深刻理解这些在生命体系种起重要作用的弱相互作用，进一步探讨环糊精与客体相互作用的规律.同时，积累热力学数据，为科研和生产1提供参考依据.本论文的工作包括以下几个方面：1.α-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基溴化铵的相互作用在298.15K下用微量热法研究了α-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基溴化铵在水溶液中的包结作用。实验结果表明，随着疏水链CnH2n+1O中碳原子数目n的增加(n=7，8，12，14)，主-客体包合物的化学计量比由1：1为主变为2：1为主.各包合物都相当稳定，对应于n=7，8，12，14所得实验稳定常数分别为：β1=1.95×103dm3·mol-1，β1=2.62×103dm3·mol-1，β2=3.06×106dm3·mol-1，β2=13.75×106dm6·mol-2.包合物的形成均是焓驱动过程.包合物的平衡常数随烷氧基(CnH2n+1O)中碳原子数目n的增加而增加，而标准生成焓(ΔH°)和标准生成熵(ΔS°)都随n的增加而减小. 2.β-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基溴化铵的相互作用在298.15K下用微量热法研究了β-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基溴化铵在水溶液中的包结作用.实验表明，随着疏水链CnH2n+1O(n=8，12，14)中碳原子数目n的增加，除n=7时未得到合理值外，主-客体包合物的化学计量比由1：1为主变为2：1为主.各包合物都比较稳定，对应于n=8，12，14所得实验稳定常数分别为：β1=1.08×10-3dm3·mol-1，β1=28.66×103dm3·mol-1，β2=141.9×103dm6·mol-2.形成包合物的过程都是焓、熵共同驱动的过程.包合物标准形成焓(ΔH°)和标准形成熵(ΔS°)随着CnH2n+1O中碳原子数目n的增加而减小。 3.α-环糊糖与烷基三甲基溴化铵的相互作用在298.15K下，用滴定式微量热法对α-CD与三个同系列烷基三甲基溴化铵的包合作用的研究表明。该系列表面活性剂与α-环糊精能形成相当稳定的包合物。随着疏水链CnH2n+1中碳原子数目n的增加(n=8～14)，表面活性剂分子贯穿的环糊精分子数目由一个增加到两个。包合物的形成过程都是焓驱动的。而且，包合过程的标准焓变(ΔH°)与标准熵变(ΔS°)随着表面活性剂疏水链中碳原子数目的增加呈现互补性变化。 4.β-环糊精与烷基三甲基溴化铵的相互作用在298.15K下，用滴定式微量热法对β-CD与三个同系列烷基三甲基溴化铵(CnBr,n=8～14)的包合作用的研究表明，除C8Br未得到合理值外，该系列表面活性剂与β-环糊精能形成相当稳定的包合物.随着疏水链CnH2n+1中碳原子数目n的增加(n=12～14)，包合物的化学计量比未由1：1转变为2：1，包合过程的标准焓变(ΔH°)随着表面活性剂疏水链中碳原子数目的增加而降低，标准熵变(ΔS°)则随随着表面活性剂疏水链中碳原子数目的增加而升高.包合物的形成过程都是熵焓共同驱动的。 25.α-、β-环糊精与3-烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵的相互作用在298.15K下，用滴定式微量热法对α-、β-CD与两个同系列3-烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵(CnNCl，n=8，12)的包合作用的研究表明，该系列表面活性剂与α-、β-环糊精能形成相当稳定的包合物，随着疏水链CnH2n+1中碳原子数目n的增加(n=12～14)，其α-环糊精包合物的化学计量比由1：1转变为2：1，而其β-CD包合物的化学计量比则保持1：1不变.对各环糊精而言，其与CnNCl包合过程的标准焓变(ΔH°)和标准熵变(ΔS°)都随着表面活性剂疏水链中碳原子数目的增加而降低.α-包合物的形成过程都是焓有利而熵不利的，而β-CD包合物则是熵焓共同驱动的。 6.温度对烷基三甲基溴化铵与α-环糊精包合作用的影响在293.15K～315.15K温度区间内，研究了温度对α-CD-CnBr包合体系的影响.在实验范围内，温度的变化未引起包合物化学计量比的变化，但是随温度升高，包合过程的标准焓变、标准熵变及包合物的稳定常数皆随温度升高而降低。 总之，本工作运用滴定式微量热方法，对三系列不同的表面活性剂与α-、β-环糊精包合物的热力学研究，为主客体分子间的弱相互作用的研究提供了重要的新的信息，对深刻理解这些在生命体系种起重要作用的弱相互作用具有重要的参考价值。