Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂的合成及应用研究进展

Gemini(双子)型双季铵盐阳离子表面活性剂以其独特的结构而具有良好的表面活性、较低的临界胶束浓度(CMC)等优良的物理性能。以间隔基团的不同综述了Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂的合成路线,并简要的介绍了Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂在杀菌、金属缓蚀、煤沥青润湿、乳化及作为基因和药物载体方面的应用,为Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂的后续研究提供了参考。并指出要重视其合成条件的优化,以降低生产成本,扩大Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂的应用范围。

Gemini型季铵盐阳离子表面活性剂催化双烷基联苯酮的还原

本文报道了通过黄鸣龙还原反应还原长链烷基联苯酮，合成了三种长链烷基联苯，其中的两种化合物首次报道。以联吡啶季铵盐为相转移催化剂对双烷基联苯酮的黄鸣龙还原反应进行催化，产率提高了20％～40％，反应时间从55小时缩短为23小时。作为对比，十六烷基三甲基溴化铵、溴代十六烷基吡啶、十二烷基苯磺酸钠也作为催化剂对双烷基联苯酮进行催化还原，结果表明Gemini表面活性剂在双烷基联苯酮的还原中较上述三种传统表面活性剂具有更好的催化性能。

羟基和酯基型Gemini双季铵盐表面活性剂在煤沥青表面的润湿特性

以自制的羟基和酯基型Gemini双季铵盐表面活性剂为研究对象,在考察其表面活性的基础上,进一步研究了表面活性剂在煤沥青表面的润湿性。研究表明,羟基型Gemini表面活性剂在煤沥青表面的接触角随疏水链长度的增长呈先减小后增大趋势,其中C_(12)-OH在煤沥青表面的润湿效果最好;对于m-n-m酯基型Gemini表面活性剂而言,接触角随疏水链长度的增长而降低。当疏水链长度一定时,m-6-m在煤沥青表面的润湿效果比m-2-m好。在一定浓度范围内,C_(10)-OH、C_(12)-OH和12-2-12 3种Gemini表面活性剂的表面张力与其在煤沥青表面黏附张力呈线性关系。煤沥青表面的Zeta电位随Gemini表面活性剂浓度的增大呈先增大后趋于平稳的趋势。

亮绿褪色反应用于微量季铵盐型阳离子表面活性剂的分光光度法测定研究

在 p H 7.0 0 Tris- HCl缓冲介质中 ,微量季铵盐型阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲胺 ( CTMAB)和溴化十六烷基吡啶 ( CPB)能使亮绿 ( Brilliant Green,简称 BG)产生灵敏的褪色反应 ,发现其褪色程度ΔA (ΔA =A0 - Ai)与 CTMAB及 CPB用量存在定量关系。研究了该褪色反应的最佳条件 ,探讨了反应机理 ,拟定了利用该反应用于微量 CTMAB和 CPB的测定方法 ,CTMAB和 CPB的浓度分别在0～ 6× 1 0 - 5mol/ L ,0～ 8× 1 0 - 5mol/ L范围内符合比耳定律。拟定的方法用于电镀废液样品中微量 CTMAB的测定 。

可聚合双季铵盐阳离子表面活性剂

以甲基丙烯酰氯、11-溴代十一醇、4-[2-(N,N-二甲基胺乙基)]吗啉和溴甲烷为原料,合成了新型可聚合的单季铵盐阳离子表面活性剂甲基丙烯酸酯基单季铵盐(PMQ),并经过季铵化得到了相应的双季铵盐头基的阳离子表面活性剂可聚合的甲基丙烯酸酯基双季铵盐(PDQ)。通过元素分析和核磁共振氢谱证实了产物的结构,同时采用表面张力测定与电导率测定两种方法测定了PDQ在不同温度下的临界胶束浓度和表面张力。实验结果表明,通过酰氯化、两次季铵化3步有机反应成功地合成了PDQ;25℃下纯水中PDQ的临界胶束浓度为3.24×10-2mol/L,对应的表面张力为40.95mN/m,表明PDQ具有较高的表面活性。

季铵盐型阳离子甲壳低聚糖表面活性剂的相图和微乳液结构

用滴定法研究了新型阳离子表面活性剂(2-羟基-3-二甲基十四烷基铵基)丙基甲壳低聚糖(HDM-TAPC)、正丁醇、正己烷及水四组分体系的拟三元相图;利用电导法测定了HDMTAPC/正丁醇/10%正己烷/纯水四组分体系相图中微乳区的结构。实验结果表明该新型阳离子表面活性剂有较高的表面活性及良好的微乳性能;四组分体系中微乳区面积随油相(正己烷)含量的增大而明显减小;电导法结果表明该四组分体系微乳中也存在三种结构:W/O型、O/W型和双连续结构(B.C.)。

用DCNPNPT测定江水中季铵盐型阳离子表面活性剂

The color reaction of 1(2,6dichloro4nitrophenyl)3(4nitrophenyl)Triazene(DCNPNPT)with cethyltrimethylammonium bromide(CTMAB) and cetylpyridinium bromide(CPB)were studied.In NaOH medium,DCNPNPT reacts with quartenary ammonium cationic surfactant(CTMAB,CPB)to form a purplered complex with the molar ratio of 1∶3.The molar absorptivities of CTMAB and CPB are 393×104L·mol1·cm1 and 416×104L·mol1·cm1 by using dualwavelength spectrophotometry.Beers law is obeyed in the range of 0～328×105mol·L1 for CTMAB,0～316×105 mol·L1 for CPB.The critical micella concentration of CTMAB and CPB in the color system was determined.The method was applied to the direct determination of cationic surfactant in water with satisfactory results.

多功能季铵盐型阳离子表面活性剂的合成及应用

合成了兼有抗静电性和匀染性的季铵盐型阳离子表面活性剂：十二烷基二甲基羟乙基氯化铵和十二烷基二甲基乙基溴化铵。应用于腈纶纤维，均有良好的抗静电性和匀染性；且作为抗静电剂处理腈纶后，直接染色（不再加匀染剂）仍具有匀染性，纤维染色后还保留较好的抗静电性。

Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺和1,3-二氯丙烷为主要原料合成了一种Gemini季铵盐阳离子表面活性剂。通过红外光谱对其进行了定性分析,并测定了其熔点、临界胶束浓度(CMC)、发泡性、稳泡性以及防膨性能。结果表明,该Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性,熔点为190℃,CMC为9.68×10-4mol.L-1,发泡与稳泡性能良好,防膨率达85.3%。

三长链烷基季铵盐型阳离子表面活性剂的合成

以个长链烷基二亚乙基三胺和脂肪酸为原料，经酰胺化、季铵化合成了６种未见文献报道的三长链烷基季铵盐型阳离子表面活性剂。

一种Gemini季铵盐型阳离子表面活性剂的合成及性能测定

以N,N,N′,N′-四甲基乙二胺和硫酸二甲酯为原料合成了Gemini季铵盐型阳离子表面活性剂。确定最佳工艺路线,研究了不同溶剂、原料配比、硫酸二甲酯的滴加温度对产物收率的影响。采用红外光谱、核磁共振氢谱证明了产物的结构,并测定了产物的临界胶束浓度CMC为1.92×10-3mol/L,γCMC为38.1m N/m。结果表明,所合成的Gemini季铵盐型阳离子表面活性剂具有较高的表面活性。

阳离子酯季铵盐型表面活性剂的合成方法及其应用

综述了阳离子酯季铵盐表面活性剂应用于日用品工业中的研究动向,重点介绍了其合成方法,并结合阳离子酯型季铵盐表面活性剂的良好性能,对其应用情况进行了详细的阐述。

季铵盐型阳离子咪唑啉表面活性的测定

对合成得到的季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉进行了多项表面活性测定 ,其中表面张力为 48.2～ 5 2 .3kN·m-1;HLB值评价为 8,属水包油型表面活性剂 ;在硬水中的稳定性评价良好 ;发泡力大致与平平加O(n =15 )相当。证实它具有良好的性能。

季铵盐型Gemini表面活性剂诱导囊泡结构改变机理研究

用动态光散射技术以及荧光探针方法,研究了不同连接基长度的季铵盐型Gemini表面活性剂对卵磷脂囊泡结构改变的影响,并借助理论模型和临界堆积参数理论探索了Gemini表面活性剂诱导囊泡结构改变的机理.实验结果表明,表面活性剂诱导囊泡结构改变的主要原因是表面活性剂嵌入到囊泡的双分子层中,从而改变了囊泡的表面电荷强度以及嵌入后的表面活性剂在囊泡双分子层中分布的不均匀性.此外,表面活性剂分子的结构也会对其产生影响,不同连接基长度的季铵盐型Gemini表面活性剂对囊泡结构改变的影响不完全相同,但会呈现出一定的规律性.

季铵盐型Gemini表面活性剂去除铜绿微囊藻

研究了5种不同结构的季铵盐型表面活性剂对铜绿微囊藻的去除率,对比发现具有Gemini双子结构的季铵盐型表面活性剂比普通的单链表面活性剂对铜绿微囊藻的去除率高,且烷烃链越长去除效果越好。以去除率最高的16-6-16季铵盐型Gemini表面活性剂为研究对象,探讨了16-6-16活性剂用量、藻液浓度、pH及离子强度等对除藻效果的影响。结果表明：随着16-6-16活性剂用量的增加,藻细胞的去除率逐渐增加,在较高的藻浓度（A_（683）为0.402）下,仅需5 mg/L的16-6-16活性剂即可破坏藻细胞的完整性,导致其死亡,当16-6-16活性剂用量达到20 mg/L时,24 h后的藻细胞及叶绿素a的去除率可达90%;固定16-6-16活性剂的投加量为20 mg/L,随着藻浓度增大,16-6-16活性剂对藻细胞的去除率提高;当铜绿微囊藻的吸光度（A_（683））为0.4±0.02时,藻细胞去除率最高;16-6-16活性剂除藻的最适pH为7~9;随着溶液离子强度增加,藻细胞去除率降低。最后根据透反射生物显微镜观察灭藻前后藻细胞微观结构的变化及藻液Zeta电位的测试,初步探讨了季铵盐型Gemini表面活性剂去除铜绿微囊藻的机理。

季铵盐型Gemini表面活性剂水溶液的表面和油-水界面特性

用DCAT-21型表面张力及接触角仪测定了不同结构的季铵盐型Gemini表面活性剂C_n-s-C_n·2Br溶液的表面张力和界面张力变化,为选择一种较好的表面活性剂作为驱油剂提供基础。结果表明,烷基链长n均为12时,随联接基团数s的增加,季铵盐型Gemini表面活性剂降低表面和界面张力能力减小。s相同时,随着烷基链长n增加,Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)减小。加入无机盐可以进一步降低Gemini表面活性剂的CMC值。季铵盐型Gemini表面活性剂的CMC值较类似结构的单链单头普通表面活性剂的CMC值低,且达到最低界面张力时的浓度比单链单头普通表面活性剂低2个数量级。Gemini表面活性剂的高表面活性主要由其特殊的分子结构所决定。

新型草酸二酯类Gemini季铵盐表面活性剂的制备

在环境中可自然降解的表面活性剂是目前研究的热点之一。为了获得良好的界面活性,同时提高表面活性剂的降解性能,以草酸、十二烷基二甲基胺和环氧氯丙烷为反应原料制备了一种新型的Gemini季铵盐阳离子表面活性剂。详细的探讨了反应时间、反应温度、反应溶剂等条件对产物的影响,并使用傅里叶变换红外光谱测试产物的特征基团。研究发现,在反应过程中,最佳的反应溶剂为乙醇,最佳反应温度为50℃,最佳反应时间为10h。

酯基Gemini型季铵盐表面活性剂与SDS的相互作用

研究了酯基Gemini型季铵盐表面活性剂[Cm-1H2m-1COOCH2CH2(CH3)2N+(CH2)n+N(CH3)2CH2CH2OOCCm-1H2m-1]·2Br-(简称II-m-n,m=10,12;n=3,4,6)与十二烷基硫酸钠(SDS)的复配体系的相互作用以及无机盐(NaBr)对复配体系表面活性的影响.结果发现,其复配体系具有显著的胶团化协同增效作用和降低表面张力的增效作用,并且II-10-n与SDS的复配体系的增效作用具有等链长效应.II-m-n/SDS复配体系的胶团化协同增效作用随n增大而增强.混合胶团中II-m-n与SDS的摩尔比均近似为1∶1,显示各复配体系的混合胶团均带电性,因此NaBr的加入能增强复配体系的表面活性和促进混合胶团的形成.

季铵盐型Gemini表面活性剂的胶束化动力学研究

采用停流法并结合Aniannson-Wall理论,研究了联接基为(CH2)2,(CH2)3,(CH2)4和(CH2)6的季铵盐型Gemini表面活性剂胶束的形成-破坏过程.动力学的研究结果表明,胶束形成-破坏过程的弛豫时间(τ2)与联接基的长度、表面活性剂的浓度、反离子的浓度以及温度有关.随联接基长度的增加,季铵盐型Gemini表面活性剂胶束形成-破坏过程的弛豫时间缩短.当温度高于293K时,随着反离子浓度的增加,1/τ2将出现一个最低值.根据核化焓结果提出了不同的联接基长度的季铵盐型Gemini表面活性剂具有不同的胶束形成-破坏过程的机理.

Gemini双季铵盐表面活性剂与SDBS和SDS的复配行为

采用荧光分光光度法和Zeta电位法考察了系列Gemini双季铵盐表面活性剂与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基磺酸钠(SDS)的复配效果。结果表明,Gemini双季铵盐表面活性剂疏水链和连接基越长,cmc越小,且疏水链长度对表面活性剂性能的影响较大;Gemini双季铵盐表面活性剂的加入可显著提高阴离子表面活性剂SDBS和SDS的表面活性,当Gemini双季铵盐表面活性剂与SDBS或SDS的摩尔比为3:7时,复配体系的cmc最小,且与SDS复配体系的性能优于与SDBS的复配体系。