Synthèses et propriétés de tensioactifs zwitterioniques

Laboratoire des matériaux organiques à propriétés spécifiques, LMOPS, CNRS, UPR 9031, BP 24, F-69390 Vernaison , France.

Résumé

Les relations structure chimique - propriétés aux interfaces sont étudiées de manière systématique sur des tensioactifs zwitterioniques. La méthode repose sur la comparaison des propriétés de séries de tensioactifs homologues pour en déduire les influences des divers paramètres moléculaires. De telles séries de composés sont obtenues par synthèse organique et nous montrons sur deux exemples que les réactions mises en jeu pour la synthèse de tensioactifs peuvent présenter une certaine originalité. De simples mesures de tension superficielle permettent de mettre en évidence les principaux effets thermodynamiques ou structuraux. Des mesures complémentaires de taille de micelles montrent l'influence des paramètres mesurés à l'interface eau-air sur la courbure interfaciale. L'influence du moment dipolaire de la partie polaire zwitterionique est ainsi mise en évidence. Pour la partie polaire des tensioactifs, les autres paramètres moléculaires de la partie polaire qui se révèlent importants sont la taille, le caractère hydrophobe et la flexibilité du bras espaceur liant les deux charges du zwitterion.

Abstract

Structure - properties relationships are systematically investigated on zwitterionic surfactants at interfaces. Our methodology is based on a comparison of properties over series of homologuous surfactants. The respective influences of various molecular parameters can then be deduced. Such series of compounds are available from organic synthesis which can involve some interesting chemical reactions from the organic chemist point of view. This is illustrated with two examples. Simple surface tension measurements allow to study the main thermodynamic and structural effects. Complementary micellar size measurements show the influence of parameters as measured at the air-water interface on the interfacial curvature. The influence of the dipole moment beared by the zwitterionic polar part is thus demonstrated by this way. Other important molecular parameters in the polar heads are their size, the hydrophobic character and the flexibility of the spacer linking the two charges of the zwitterion.