DTAB的合成和其与DNA作用的研究.docVIP

DTAB的合成及其与DNA作用的研究 一、实验目的 1.了解表面活性剂，特别是阳离子表面活性剂的主要性质和用途； 2.掌握十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）的合成原理和方法； 3.测定DTAB的CMC值，并掌握电导法测定离子型表面活性剂的CMC的方法； 4.学会分析DTAB/DNA混合溶液的透射光谱。 二、实验原理 表面活性剂是一种有双亲结构的有机化合物，至少含有两种极性、亲液性迥然不同的基团部分。它能使表面张力显著下降 这是一个卤代烃的亲核取代反应，它是从无电荷的反应物转变为有分散电荷的过渡状态，最后形成离子型表面活性剂的过程。副反应主要有脱HBr的消除反应，及较高温度下的氧化反应等。 在表面活性剂溶液中，当溶液浓度增大到一定值时，表面活性离子或分子将会发生缔合，形成胶束。表面活性剂溶液开始形成胶束的最小浓度称为该表面活性剂的临界胶束浓度（critical micelle concentration，CMC）。表面活性剂的许多物理化学性质随着胶束的行成而发生突变。表面活性剂溶液只有在浓度高于CMC时才能充分发挥其作用（如润湿作用、乳化作用、洗涤作用、发泡作用等），故CMC值是表面活性剂溶液表面活性的一种量度。对于离子型表面活性剂来说，电导率法最合适，此方法受外界干扰小、准确度高。利用离子型表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系，作к-c曲线，由曲线上的转折点求出CMC值。 研究表面活性剂与DNA相互作用的方法有很多，比如稳态荧光法、动态光散射法、Zeta电势法等，但紫外可见吸收光谱法(UV-vis)是研究表面活性剂与DNA相互作用机理的最常用最方便的方法，由于DNA分子中含有嘌呤碱基等具有光活性物质，DNA分子中的碱基在260nm附近有最大紫外吸收，许多小分子与它结合后，对DNA或小分子的吸收光谱会引起变化，这就有利于我们应用紫外可见吸收光谱法来研究分子与DNA的相互作用机理。而且DNA分子在260nm附近有最大紫外吸收，所以也可以选择远离DNA吸收带的波长(450nm)处，测得其透射值(T450)以研究DTAB浓度的变化对DTAB/DNA混合体系的影响。 三、仪器和试剂 仪器：三口烧瓶100mL 1个，球形冷凝管1支，250mL梨形烧瓶1个，100℃温度计1支，电热套1台，旋转蒸发仪1台，抽滤装置1台，DDS-11A型电导率仪1台，DJS-10型铂黑电导电极1支，100mL干燥烧杯2只，10mL移液管1支，25mL碱式滴定管1支，UV757CRT型紫外-可见分光光度计。 试剂：溴代十二烷，33%三甲胺水溶液，甲醇，乙醚，丙酮，0.01mol/L溴化钠溶液，小牛胸腺DNA。 四、实验内容 1合成并纯化DTAB 将5mL溴代十二烷、4mL三甲胺水溶液和35mL甲醇混合加入烧瓶中，加入沸石后安装好回流装置。用电热套加热至沸腾后保持在约67℃回流2小时，回流结束后滤去沸石得滤液，将滤液在旋转蒸发仪中蒸发掉溶剂后得到白色或淡黄色粘稠胶状物质。用30mL丙酮溶解粘稠胶状物质，再加入约5mL乙醚，有微量晶体析出，冰水浴15min后抽滤得DTAB晶体。如要进一步纯化，可将一次结晶产品用40mL丙酮回流，使晶体完全溶解后冷却至室温，加入少量乙醚，冷冻，结晶后抽滤得纯度较高产品。最后在60~80℃下真空干燥1h后称重，计算产率。测熔点表征。 2测定DTAB的CMC值 调节电导率仪，用0.010 mol/L KCl标准溶液标定电导池常数。DTAB经60℃烘干3小时后，用双蒸水准确配制浓度为0.026mol/L的溶液。将双蒸水和DTAB溶液在25℃充分恒温后，先测定双蒸水电导率3次，再取20mL DTAB溶液于烧杯中，重复测3次电导率，取平均值，减去双蒸水的电导率后得25℃时DTAB溶液的电导率。然后依次向烧杯中加入一定量双蒸水（参见表1），按以上步骤测量溶液的电导率。注意，不用再淋洗电极。以DTAB溶液的电导率?为纵坐标，浓度c为横坐标作图，к-c曲线的转折点对应的浓度即为25℃时DTAB的临界胶束浓度。 表1 CMC值测定计划表 浓度/ mol·L-1 实际体积/mL 实际浓度/ mol·L-1 加水量/mL 0.006 86 0.006047 21 0.008 65 0.008000 13 0.01 52 0.010000 9 0.012 43 0.01209 6 0.014 37 0.01405 4.5 0.016 32.5 0.01600 3.5 0.018 29 0.01793 3 0.02 26 0.02000 2.4 0.022 23.6 0.02203 2 0.024 21.6 0.02407 1.6 0.026 20 0.02600 0 3紫外-可见分光光度法研究DTAB与DNA的相互作用 （1）·L-1