季鳞盐比相同分子结构的季铵盐更易于合成、具有更好的热与化学稳定性、更低的液晶态起始温度以及更宽的液晶相温度区间,然而目前国内外对单条长链烷基季鳞盐的构性关系未有系统性的基础研究,这也限制了其作为离子液体或离子液晶的功能性设计与应用。本论文通过亲核加成与阴离子交换反应制备了三十种单条长链烷基季鳞盐,采用热重分析仪(TGA)分析它们的热稳定性能、偏光显微镜(POM)观察相态变化与相态织构、差示扫描量热仪(DSC)测定相转变温度和热力学参数、X射线衍射仪(XRD)分析层片间距与分子排列结构,以长链烷基长度、短链结构、阴离子为结构变量来比较分析相态性能。研究表明,各系列季鳞盐都具有良好的热稳定性,其阴离子的种类比取代烷基的链长对其热稳定性的影响更为明显；季鳞盐的熔点一般随长链烷基的长度变长而升高,而阴离子结构的增大使得熔点先降低后升高;虽然DSC分析显示部分单条长链烷基季鳞盐出现了多相态转变,但POM观察未呈现出相应的液晶态；XRD分析表明单条长链烷基季鳞盐呈紧密的层状排列结构。离子液体虽被称为“绿色溶剂”,但本身并不绿色,对其生物毒性的研究还亟需完善。本文研究了三个系列的单条长链烷基季鳞盐对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌以及酵母菌的抑制能力。通过测量抑菌圈和最小抑制浓度,分析季鳞盐分子结构与对微生物毒性的关系,其中革兰氏阴性菌的耐受性最佳。随着长链烷基链长的增长,季鳞盐抑菌性能先增后减,长链烷基链长一般为n=13或14时毒性最大。此外,季鳞盐阳离子的结构越小对微生物的毒性越大。