双子表面活性剂的研究和开发 冯玉军.doc

双子表面活性剂的研究和开发冯玉军严#年第$期!!!”!!!!!!!!!!!!!!!!,,精细化工原料及中间体专家论坛767第四届国际精细化工原料及中间体市场研讨会论文摘选双子表面活性剂的研究和开发中科院成都有机化学研究所博导、研究员中科院成都有机化学研究所一、引言双子表面活性剂是一种包含两个亲水端基和两个疏水尾基的表面活性剂,相当于通过一个连接基将两个表而活性剂分子连接在一起。之所以现在有大量研究工作集中于双子表面活性剂,是因为其独特的溶液和界面性质优于传统的表面活性剂。就我们所知,123-43等人T0560年首先报道了烷基7!,"7双烷基二***烷基漠化镀897)79,他们的初衷是希望能将这种两亲类化!匕7:的合成。合物用于改变胶朿溶液表面化学反应的速率,当时他们在这种两亲化合物的表征上仅仅测定了其临界胶束浓度8+9+:。这种表面活性剂在当时被称为“双季讓盐”、“双子双表而活性剂”或“双表而活性剂”。此后,这一领域近!”年无人涉足,直至0550年冯玉军王嘉图、王碧清、席先锋、孙玉海;&amp;3&lt;&amp;,等人将他们所合成的双烷基表面活性剂命名为“双子表面活性剂”。同年晚些时候,二4)&amp;3小组采用T这一术语并系统研究了用&住;?@和&戏;&吐;@作为连接基的双子表面活性剂。差不多同一时期,A'3'小组开始了以***作为连接基的一系列的双烷基鞍表面活性剂的研究。九十年代中期,B24等人研究了具有不同头基和尾基的双子表而活性剂的应用。后来,@(’等人研究了具有C7D烷基链的双子表面活性剂。就在最近,A'釘和E.'出版了一部关于双子表面活性剂的专著,其中对双子表面活性剂的合成、吸附、表面张力行为、溶液行为、胶朿性质、相行为以及双子表面活性剂与普通表面活性剂的混合胶束行为进行了详细的讨论,对非离子、***离子、含***、氨基酸类以及其它特种双子表面活性剂作了专题介绍,对双子表面活性剂的结构7性能关系及应用进行了总结。中国科学家对双子表面活性剂的研究始于本世纪初,研究范围主要集中于对合成途径及溶液性质的探讨。二、双子表面活性剂的结构III"•••IIIIIIIIIIIIIIII11「双子表面活性剂的基本结构如图0所示,双子表面活性剂由三部分组成:两个单独的表面活性剂和一个联接基。联接基可在长度和化学结构上变化,它可以是刚性的,可以是柔性的,可以是疏水性的,也可以是亲水性的。两个表面活性剂可以是带有两个长度不同的碳氢链但两个头基相同的双对称分子或两个碳氢链相同但亲水头基不同的不对称分子。%&amp/O*'+&amp;,%&amp;'(-V图0</双子表面活性剂的结构示意图根据亲水头基的性质,双子表面活性剂可以分为四类:0:阳离子双子表面活性剂到目前为止,研究最多、最彻底的双子表面活性剂是阳离子表面活性剂,其分子结构通式为即97)79,其中9F8C9B!9G08CBH:!IG:l,7J!8CB!:),和)分别代表烷基和联接基上的碳原子个数。这些分子可以看作是两个长链烷基漠化钱常规表面活性剂的二聚体。连接基的疏水K亲水性能赋予它们不同凡响的物理化学性质,这可能是因为聚集体内表面活性剂疏水链柔顺性和堆积方式的改变而引起的。阳离子双子表面活性剂的+9+、胶束离子化程度和聚集数、胶束化的热力学、界面行为以及水溶液的流变性及微结构已经得到了很好的研究。同时也发现,烷