羧酸盐Gemini表面活性剂合成及性能

羧酸盐双子表面活性剂的合成与表征

作者简介：邢凤兰（９９）黑龙江密山人，１５一，女，教授，主要从事精细化学品合成及性能研究
５期
邢凤兰，：等羧酸盐双子表面活性剂的合成与表征
１９
ａ８６碳酸钾、５ｍＬＤ、０ｍＬ乙醇，热至６．１ＭＦ３加Ｏ℃
ＨＮＭＲ光谱结果￣（０ＭＨｚＭＳ — １．（Ｈ０，Ｏｄ）３０ｓ４Ｄ：５，
ＡｂｔａｔＣａｂｘａｅＧｅｉｉｕｆｃａｔｗａｙｔｅｉｅｉｈｎｌｎｄａｉｅｓｒｃ：ｒｏｙｌｔｍｎｒａｔｎｓｓｎｈｓｚｄｗｔｐｅｙｅｅｉｍｎ．ｍａｅｃａｈｄｉｅｌｙｌｓｈｌｉｎｙｒ，ａｋｄｂｏｉｅａｄｓｄｕｈｄｏｉｅｂｉｇｏｅｉｇｒａｔｎａｏｅａｉｎａｄｎｕｒｌａｉｎｒａｔｎＴｈＴＲａｄｒｍｄｎｏｉｍｙｒｘｄｙｒｐｎｎｅｃｉ，ｈｌｇｎｔｎｅｔａｉｔｅｃｉ．ｅＦＩｎｎｏｏｚｏｏＨＮＭＲｒｓｌｏｆｍｅｈａｇｔｐｏｕｔｅｕｔｃｎｉｓｒｄｔｅｔｒｅｒｄｃ．ＫｅｒｓＧｅｎｓｒａｔｎｓｃｒｏｙａｅ；ｓｎｈｓｓｃａａｔｒａｉｎｙｗｏｄ：ｍｉｉｕｆｃａｔ；ａｂｘｌｔｙｔｅｉ；ｈｒｃｅｉｔｚｏ

双子表面活性剂

双子表面活性剂的合成-非离子型
非离子型双子表面活性剂主要类型有：糖类、醇醚和酚醚类（1）糖类以葡萄糖等糖中的羟基或醛基等活性基团与其它双活性基团反应制备糖基双子型表面活性剂。现阶段的合成方法有生物酶催化合成法和化学合成法，以后者为主，但合成路线长，收率低，产品成分复杂，原料昂贵，很难进行工业化生产。（2）醇醚和酚醚类非离子型Gemini表面活性剂醇醚和酚醚类非离子型双子表面活性剂合成方法与传统非离子型双子表面活性剂相同，关键是先把具有疏水链的两部分用连接基连接起来，再进行乙氧基化或丙氧基化。合成方法主要有三种，反应如下：
双子表面活性剂概述-性能
4.优良的润湿性，洗涤去污能力强。 5.与传统非离子型表面活性剂复配产生更大的协同效应，可大幅度降低体系的表面张力。 6.奇特的粘度特性。传统型表面活性剂的浓度和粘度这两个物理参数，没有定性和定量的线性关系。而Gemini型表面活性剂的粘度随浓度增加而迅速增大，粘度值大小可相差6个数量级，在1%时生成巨大的线形胶团，溶液像胶一样具有高粘弹性，当浓度增加到7%时，由于结构变化，粘度又逐渐下降。这是一种奇特的粘度现象。 7.双子表面活性剂具有较高的生物安全性。
双子表面活性剂的应用及前景
（4）抗菌剂和消毒剂精氨酸双子型表面活性剂可绑定内毒素和抑制细菌活性, 从而达到治疗革兰氏阴性细菌以及杀死真菌的目的。双子型表面活性剂化学结构对其抗菌杀毒性有影响,如吡啶型阳离子双子型表面活性剂可提高氮离子密度,或者将柔韧的亚甲基联接链转变为刚硬的亚苯基联接链,抗菌性能明显增加。改变烷基链的长度,双子型表面活性剂的抗菌性是先增大后减小。

双子表面活性剂研究进展

双子表面活性剂的研究进展

摘要：综述了双子表面活性剂的结构特点、国内外研究状况、合成方法和性能，并对其作出总结和展望。

关键词：双子表面活性剂、研究状况、合成、性能、展望

新一代双子（Gemini）表面活性剂的出现，是表面活性剂领域的一大突破，是为表面活性剂科学开拓了广阔的前景。双子表面活性剂( Gemini surfactant或dmieric surfactant)，又称孪连表面活性剂、双生表面活性剂或偶联表面活性剂，是通过一个联接基将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基或接近亲水头基处连接在一起而形成的一类新型表面活性剂[1]。它突破了传统表面活性剂只含有单疏水基团和单亲水基团的两亲结构，包含两个或两个以上的疏水基团和亲水基团,，具有比传统表面活性剂高得多的表面活性。它具有许多传统表面活性剂所不具备的、意想不到的新性能。

1、双子表面活性剂的结构特点

与传统表面活性剂不同，双子表面活性剂中含有至少两个以上亲水基团(离子头基或极性基团)和两个以上疏水基团(碳氢链、碳硅链或碳氟链)，并在亲水基团处或靠近亲水基团的疏水基团处由联接基团以化学键相联接。如果联接基团在远离亲水基团处，甚至在疏水基团末端，则变为另一种表面活性剂：双头表面活性剂。双子表面活性剂结构示意图如图1所示。图1中所示的联接基团在亲水基处的为串联结构的双子表面活性剂，联接基团在靠近亲水基团的疏水基团处的为并联结构的双子表面活性剂。从已报导的文献来看，疏水基团R 和亲水基团I都可多于两个，联接基团也可多于一个。它们的结构可以是对称的，也可以是不对称的(即图1中R1和R2可以相等，也可不等；I1可以等于I2，也可以不等)。因此，有人认为，将双子表面活性剂叫为低聚表面活性剂( oligomeric)更为恰当[2]。组成双子表面活性剂亲水基团的可以是阴离子、阳离子、两性离子、非离子，也可以是阴阳离子和

羧酸盐型双子表面活性剂合成研究进展

有发展潜力的新型表面活性剂。本文主要对羧酸盐双子表面活性剂分子的疏水链、亲水基及联接基团的键合合成方式进行了简要概述，以促进国内表面活性剂产品的研发等领域。
沈之芹等将聚乙二醇与环氧氯丙烷制备出聚
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣａｒｂｏｘｙｌａｔｅＧｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｉｎｔｅｒｅｓｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｕｎｉｑｕｅｐｈｙｓｉ —
张爽
（大庆炼化公司质量检验与环保监测中心。黑龙江大庆１６３４１１）
摘
要：羧酸盐双子表面活性剂因其具有独特的物理化学性能及易生物降解等特性而广受国内外学者
关注。本文主要对羧酸盐双子表面活性剂分子的疏水链、亲水基及联接基团的键合方式进行了概述。
近年来，由联接基团通过化学键将双亲水基与长链的双疏水基团联接而成的双子表面活性剂（ｇｅｍｉｎｉｓｕｒｆａｅｔａｎｔ），因其具有较高的表面活性与界面性能及耐温抗盐能力强等特点，而受到国内外学者的广泛关注ｌｌ－７］。早在上世纪９０年代初，日本Ｏｓａｋａ大学的Ｏｋａｈａｒａ研究小组就以双环氧化合物为联接剂合成出了羧酸盐Ｇｅｍｉｎｉ表面活性剂。羧酸盐双子表面活性剂除了具备原料来自天然、性质温和、易

新型羧酸盐Gemini表面活性剂的合成及表面活性

摘
要
以二乙烯三胺、丙烯酸甲酯和月桂酰氯等原料，通过迈克尔加成反应、酰胺化缩合反应及皂化反应等合成了具有三
烷基链羧酸盐型Ｇｍｉ表面活性剂。应用红外光谱表征其结构。采用悬滴法考察了产物水溶液的表面活性，ｅｎｉ并计算出产品的饱和吸附量（ｍ和单分子饱和吸附面积（）ｒ）Ａ。实验结果表明目标产物具有较好的表面活性，２￣在５Ｃ临界胶束浓度（ｍ）０９ｍｏＬ表面张力（ｃｃ为．０ｍｌ、／
（Ｄ）ＳＳ。
）２．／为７８ｍＮｍ。其表面活性优于传统的表面活性剂月桂酸钠（Ｌ和十二烷基硫酸钠Ｓ）
关键词
双子表面活性剂
表面张力
临界胶束浓度
饱和吸附量
中图法分类号
Ｔ４３１；Ｑ２．２
文献标志码
Ａ
Ｇｍｉｉ面活性剂是由联接基通过化学键在ｅｎ表离子头基处将两个双亲基团连接在一起而构成的；因而抑制了表面活性剂有序聚集过程中的头基分
于传统表面活性剂与高分子表面活性剂之间，的它
出现填补了两者之间的空白，被誉为新一代的表面活性剂［。。１７年，ｕｔｎ等人首次合成了季铵１］９１Ｂｎｏ＿盐型Ｇｍｉ表面活性剂，将其用作相转移催化ｅｎｉ并剂［。１９４９１年，ｎｅ【合成了以刚性基团联接两３Ｍｅｇｒ５个离子头基的双烷烃链表面活性剂，将其命名为并Ｇｍｎ表面活性剂（文学上，为双子星座）ｅｉｉ天意。

(分类)Gemini表面活性剂_二_陈荣圻

述评

Ge m i ni 表面活性剂(二)

陈荣圻

(上海纺织职工大学,上海 200082)

关键词:染整;表面活性剂;合成;应用

中图分类号:TS19012 文献标识码:A 文章编号:1000-4017(2005)24-0045-05

3 阴离子型Ge m ini 表面活性剂

阴离子型G e m i n i 表面活性剂种类较多,主要分为羧酸盐、磷酸酯盐、硫酸酯盐和磺酸盐,部分品种已工业化生产。3.1 羧酸盐类

[25]

最早合成的G e m i n i 表面活性剂属于羧酸盐类,由乙二胺、辛烷基氯化物和一氯乙酸合成而得,反应如下:

2C 8H 17C l +2C l C H 2COOH +H 2NCH 2CH 2NH 2

N

CH 2)7

(CH 3CH 2C H 2CH 2N

C H 2)7

(C H 3C H 2该类G e m i n i 表面活性剂的原料来源广泛,较易实现工业化生产。改变碳链或连接基长度,可合成一系列化合物[26,27]。这类化合物是非常好的金属螯合剂,耐硬水,有良好的钙皂分散力。

同类产品有以丙烯酸甲酯与乙二胺反应,得N,N c -双丙烯酸甲酯乙二胺,然后与月桂酰氯反应生成N,N c -双月桂酰基乙二胺二丙酸钠。此法简便易行,适合工业化生产:

H 2NC H 2CH 2NH 2+2CH 2=CHCOOC H 3

CH 2)2(NH

CH 2CH 2COOCH 3

NH

CH 2CH 2COOCH 3

C 11H 23

COCl

CH 2)2

(C N

11H 23CO C H 2CH 2COOCH 3

C N

聚羧酸盐表面活性剂

聚羧酸盐表面活性剂是一种由聚羧酸盐经化学合成而成的新型

高效活性剂，它具有优异的溶解性、除污性能和表面张力的优点。聚羧酸盐表面活性剂的使用可以改善生产过程中的生产环境，减少对环境的影响，同时也可以提高产品质量和提高企业效益。

聚羧酸盐表面活性剂包括聚四烯磺酸钠、聚羧酸钠、聚嗪酸、聚乙二醇衍生物、聚乙烯醇衍生物、聚乙烯胺衍生物等一系列表面活性剂，其中最常用的是聚羧酸钠，拥有优秀的除污性能和表面活性性指数。聚羧酸盐表面活性剂也具有较高的化学稳定性，可以有效的抑制氯酸和苯酚的降解，有效的阻止水中的离子溶解，从而保护环境的完整性。

聚羧酸盐表面活性剂的应用在污水处理、水处理、油田开采、涂料生产和清洁剂等行业中几乎是必不可少的。特别是在污水处理行业，聚羧酸盐表面活性剂能够有效的去除水体中的有害污染物，从而有效地改善水体环境。

污泥处理也是聚羧酸盐表面活性剂的主要应用领域之一，使用聚羧酸盐表面活性剂可以有效的去除污泥中的有机物质，提高污泥的处理性能，从而降低污泥的排放量，减轻对环境的影响。

聚羧酸盐表面活性剂还可以用于油田开采行业，聚羧酸盐表面活性剂可有效地抑制油和水溶解，防止油和水互竞争，有助于提高石油采收率。

此外，聚羧酸盐表面活性剂也可以用于涂料生产、清洁剂生产，

以及其他一些特殊的应用领域，如蜡烛生产、弹性体改性、润滑油助剂等。聚羧酸盐表面活性剂具有优异的溶解性、除污性能和表面张力等特点，应用范围也越来越广泛。

总之，聚羧酸盐表面活性剂是一种新型高效活性剂，具有优良的性能和多种应用，能够有效地改善生产环境，提高产品质量，减少对环境的影响，从而提高企业效益。在污水处理、污泥处理、油田开采、涂料生产和清洁剂生产等行业中，聚羧酸盐表面活性剂都发挥着重要作用，其广泛的应用将进一步改善我们的环境和生活。

《双子表面活性剂》PPT课件

❖ 6.奇特的粘度特性。传统型表面活性剂的浓度和粘度这两个物理参数，没有定性和定量的线性关系。而Gemini型表面活性剂的粘度随浓度增加而迅速增大，粘度值大小可相差6个数量级，在1%时生成巨大的线形胶团，溶液像胶一样具有高粘弹性，当浓度增加到7%时，由于结构变化，粘度又逐渐下降。这是一种奇特的粘度现象。
双子表面活性剂的应用及前景
❖ （5）抗静电剂当双子型表面活性剂分子吸附在纤维界面时,亲油基朝向纤维,而大量的亲水基则朝向空气,从而使得纤维的离子导电性能和吸湿导电性能非常强,即产生了放电现象,使纤维表明的电阻降底,这样就使纤维表明的静电产生与放电平衡,从而防止了纤维表明的静电积累,达到抗静电的目的。由于双子型表面活性剂含有比传统表面活性剂更多的亲水、亲油基团, 所以有理由认为双子型表面活性剂用做抗静电剂时,应该比传统表面活性剂的效果更好。
分子结构顺序为:长的碳氢链疏水链、离子头基、联接基团、第二个离子头基、第二个碳氢链
B结构中的亲水基团与联接基团靠得比较近，也属于 Gemini表面活性剂。
双子表面活性剂概述-结构特点
❖ (1)所有的双子表面活性剂至少有两个疏水碳氢链、两个离子或者极性头基和一个联接基团。
❖ (2)联接基团可长(12个亚甲基)或者短(2个亚甲基);联接基团刚性(1，2一二苯乙烯)或者柔性(亚甲基链);联接基团极性(聚醚) 或者非极性阴旨肪族，芳香族)。

Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini 表面活性剂分类：表面活性剂分类：
阳离子型阴离子型非离子型混合型
磷酸盐型羧酸盐型磺酸盐型硫酸酯型
研究进展
1.
思路一：从联接基团入手——直接利用现成的联接基团或者合成出某一特定结构的联接基团中间体，经脂肪醇、卤代烷等引入两条疏水链，再和磺化/硫酸化试剂反应生成两个亲水基，最后经中和、纯化等制得成品。思路二：先选定疏水基团与联接剂化合，或选定带疏水基团的联接剂，再与磺化/硫酸化试剂反应，经中和、纯化后制得成品。思路三：接采用常规阴离子表面活性剂的磺酸与联接剂化合。
李在均等将“Berger”法优化为“一步法”工艺路线，李在均等将“Berger”法优化为“一步法”工艺路线，减少了法优化为 Berger”法中繁冗的分离提纯工艺法中繁冗的分离提纯工艺。 “Berger”法中繁冗的分离提纯工艺。
“Berger”法优点 “Berger”法优点
合成路线工艺条件简单，芳烃的烷基化和磺化一步完成；合成路线工艺条件简单，芳烃的烷基化和磺化一步完成；无需使用催化剂；无需使用催化剂；原料来源广泛，价格便宜适合工业化生产；原料来源广泛，价格便宜适合工业化生产；产物的磺酸基直接连在烷基链一端而不是在芳环上, 产物的磺酸基直接连在烷基链一端而不是在芳环上, 生物降解能力强；降解能力强；芳环还能提供较多的反应位置, 芳环还能提供较多的反应位置, 可方便地合成多取代芳基烷基化合物。烷基化合物。

新型Gemini 表面活性剂(小论文)

新型Gemini 表面活性剂（小论文）

摘要：Gem in i表面活性剂是一类新型表面活性剂，它是由两个单链头基普通表面活性剂通过化学键联接在一起，由于其特殊的结构使其具有优良的性能和广泛应用。本文对其结构、特点、性质、制备以及应用方面等进行综述和分析，并对未来进行了展望，预测了这种表面活性剂具有较好的应用和开发前景。

关键词：Gem in i表面活性剂高表面活性合成应用

1 前言

近年来，素有“工业味精”之称的表面活性剂蓬勃发展。随着全球环保意识的增强，人们正在寻求高效的新品种，一种性能卓越的崭新表面活性剂——Geminis应运而生[1]。1971年Bunton等首次合成了一类阳离子Gemini。1974年Deinega等[2]率先合成了一族崭新的两亲分子，其分子中含有两个疏水链、两个亲水头和一个柔或刚性连接基，常见的连接基有聚亚甲基、聚氧乙烯基等柔性基及芳基等刚性基团或杂原子等，其可以是亲水性的，也可以是疏水性的。1988年Zhu等合成并研究了有柔性基团连接的系列双烷烃链表面活性剂[3-5]。1990年Zhu等合成了一类磷酸盐类阴离子Gemini。1991年Menger等[6]第一次合成了刚性基连接的双烷基链连接的（二聚体）表面活性剂，并起名为“Gemini（双子）表面活性剂”，形象表述了此类表面活性剂的结构特征，自此引起了人们对这类新型表面活性剂的研究热潮。从此，人们开始真正系统地开展了这方面的研究工作。随后飞速发展，不断深入。Rosen小组采纳了“Geminis”这个名字，系统合成和研究了聚氧乙烯及聚氧丙烯柔性基团连接的Gemini 表面活性剂[7]。同时法国Zana小组[8-14]以亚甲基链作为连接基合成并研究了系列双烷基铵盐表面活性剂。1997年Pestman等合成了糖类非离子Gemini[15]。1998年，Renouf等[16]首次合成了不对称Gemini表面活性剂。1999年，Mariano等[17]从葡萄苷出发合成了无公害、高活性的环保型Gemini表面活性剂。2001年Menger等合成了两性Gemini，该类双子表面活性剂分子中1个极性头为季铵盐，另1个为磷酸根[18]，并考察了其应用[19]。此外，有人合成并研究了系列阴离子表面活性剂[8-14,20,21]。由于Geminis分子中，两个亲水头是靠化学键连接的，致使它们非常紧密连接，烃链间更容易产生强相互作用，其疏水结合力增强，导致水分子有序结构的扭曲，而且两个亲水头的斥力由于化学键的作用而大大减弱。这是其与传统表面活性剂相比具有卓越性能的根本原因。水玲玲等[22]研究发现，与普通阳离子表面活性剂相比，Gemini表面活性剂与阴离子表面活性剂复配，有很强的协同效应。

新型Gemini( 仔细研读)阳离子表面活性剂的合成和性_省略_盐酸盐和环氧氯丙烷合成双烷基双

收稿日期:2000-09-20;修回日期2000-11-06

第一作者简介:池田功(1938-),男,1961年毕业于日本大阪大学,1966年获工学博士学位,现为日本大阪大学工学院应用化学系教授,无锡

轻工大学化学与材料工程学院客座教授。

新型G emini 阳离子表面活性剂的合成和性能(1)

———从长链烷基二甲基胺及其盐酸盐和环氧氯丙烷

合成双烷基双季铵盐阳离子

池田功1　崔正刚2

(11Dept.of Appl.Chem.,Faculty of Eng.,Osaka University ,Y amadaka2-1,Suita ,Osaka 565,Japan ;

21无锡轻工大学化学与材料工程学院,江苏　无锡　214036)

摘要:概述了从长链烷基二甲基叔胺及其盐酸盐和环氧氯丙烷或其他连接剂在温和条件下合成新型双烷基双季铵盐型阳离子表面活性剂的方法,产品的表面活性以及烷基链长、连接基团结构对产物表面活性的影响。

关键词:阳离子表面活性剂;双烷基双亲水基;双季铵盐;环氧氯丙烷;合成;性能

中图分类号:T Q 423112 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2001)03-0027-04

双烷基双亲水基(G emini )型表面活性剂是80

年代以来开发的新型高性能表面活性剂,目前已合成出一系列阴离子、阳离子、非离子以及两性型等品种。这类表面活性剂具有优良的水溶性、极高的表面活性(低的cmc ,γcmc 和高的pC 20值等)、与普通的表面活性剂有良好的协同效应,以及其他一些独特的性能如水溶助长性、流变性和生物安全性等。有关这类表面活性剂的合成方法和性能研究,近来国内已有多位学者进行了概述[1～3]。

羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成、表面性能及其胶束化热力学

羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成、表面性能及其胶束化

热力学

方永奎;王奕鹏;孙彤;曲广淼

【摘要】以二乙烯三胺、氯乙酸钠、月桂酰氯为主要原料,合成了一种新型的羧酸盐型Gemini表面活性剂(3C12 taDA),其结构用FTIR,1H NMR进行了表征.通过铂金板法测定了不同温度下3C12taDA水溶液的临界胶束浓度(CMC)和表面张力(γCMC),并研究了胶束化行为.结果表明,298.15 K下,3C12taDA的CMC值为0.37 mmol/L,γCMC =25.56 mN/m;随着温度的升高,3C12taDA的CMC值和,γCMC值逐渐降低.胶束化热力学计算结果表明,胶束化过程是一个由熵驱动的自发吸热过程.另外,3C12taDA还具有良好的乳化性能和泡沫性能.

【期刊名称】《化工科技》

【年(卷),期】2019(027)004

【总页数】5页(P12-16)

【关键词】双子表面活性剂;表面性能;热力学;乳化性能;泡沫性能

【作者】方永奎;王奕鹏;孙彤;曲广淼

【作者单位】东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318

【正文语种】中文

【中图分类】TQ423

Gemini表面活性剂是一类具有特殊分子结构的新型表面活性剂，其分子由联接基团通过化学键将2个表面活性剂单体联接而成[1-4]。联接基团减弱了亲水头基间

的相互作用，克服了传统表面活性剂的缺点，同时也增强了烷基链之间的疏水结合力，使表面活性剂分子在界面处排列更加紧密，从而具有更低的临界胶束浓度(CMC)和更高的表面活性。研究发现，Gemini表面活性剂的分子结构对其表面活性和应用性能有很大的影响[5-6]。例如，树枝状[7]，梳状[8]，线性[9]以及其他

Gemini新型表面活性剂的性质及应用

内容摘要:随着科技的发展,Gemini新型表面活性剂诞生,文章主要讲了它的特殊结构、性质及应用。

关键词：Gemini表面活性剂、结构、性质、应用

Properties and applications of Gemini surfactants

JiangNan University hui chen

Abstract:With the development of technology,there is a new kind of surfactants—Gemini surfactant.The article summaries the structure characteristics and excellent properties and applications.

Key words:Gemini surfactant structure properties application

前言

长期以来提高表面活性剂的表面活性是人们工作的重点，从1971年Buton等首次合成一族双阳离子头基双烷烃链表面活性剂，到1991年美国Emory大学的Menger等合成了以刚性间隔基联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并起名为“Gemini型表面活性剂”时，Gemini型表面活性才被人们广泛重视，并且彻底改变了人们对表面活性剂的思考模式，它通过化学键联接方式提高表面活性的方法和以往所用的物理方法不同，在概念上是一个突破，这种Gemini表面活性剂是结构新颖的新一代表面活性剂，具有优良的性能，引发了各国对该类型表面活性剂的研究热潮(1)。我国重视对Gemini表面活性剂的研究是从二十世纪末。

论文新型Gemini表面活性剂及其研究进展

新型Gemini表面活性剂及其研究进展

摘要

Gemini 型表面活性剂是一种具有特殊结构的新型表面活性剂, 被称为第三代表面活性剂，且其优良的性能受到越来越多的关注。总结了近几年来国内外Gemini 型表面活性剂的最新研究成果,对其结构、性能和应用作了较全面的评述。

Abstract

The specific properties of Gemini surfactants was known as“The Third Generation”and its excellent functions we re being taken into consideration .in this paper,the recent progress of Gemini surfanctants In side and out are summarized ,in the meantime ,its strctur e﹑property and application integrity assessment are discussed.

前言

表面活性剂是重要的工业助剂之一，可显著改变物质表(界)面的物理化学性质，具有乳化、分散、絮凝、润湿、发泡、铺展、渗透、润滑、抗静电以及杀菌等功能。传统的表面活性剂分子由一条疏水链和一个亲水头基组成。由于分子结构不对称而产生自组织行为和降低水溶液表(界)面张力的能力。1991年Menger 合成了以刚性基团联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并给这类顺序排列的两亲分子命名为：Gemini（双子）表面活性剂[1]。该表面活性剂是一族性能优异的新型表面活性剂，其分子中含有两条疏水链、两个亲水基和一个间隔基团，间隔基团可以是柔性基团或刚性基团。

双子表面活性剂性质、合成及应用介绍

一、双子表面活性剂简介

通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。双子表面活性剂的研究最早始于20世纪70年代。1971年Bunton等人合成了一族新型两亲分子，其分子结构顺序为:长的碳氢链、离子头基、联结基团、第二个离子头基、第二个碳氢链，并且把它作为相转移催化剂使用，结果发现它比普通的阳离子表面活性剂具有更高的催化效率。

1988年后，日本Oskaa大学的专家们合成并研究了柔性联结基的若干双烷烃链表面活性剂。然而真正系统开展这类新型表面活性剂研究工作则是从1991年开始。该年Emery大学的Menger教授和Lihua等人合成并研究了刚性联结基团的双烷烃链表面活性剂，并给这种类型表面活性剂起名为Gemini surfactants Gemini 在天文学上的意思为双子星座，以此形象地表达这类表面活性剂的分子结构特点。我国学者赵国玺也因此将其译为“双子表面活性剂”。

双子表面活性剂是一类带有两个疏水链、两个亲水链和一个联接基团的化合物，类似于两个普通表面活性剂通过一个桥梁连接在一起，但值得注意的是，联接

基团应在极性头基或靠近极性头基处相连接。如下图：

从分子结构看，双子表面活性剂与两个表面活性剂分子的聚集相似，故有时又称为二聚表面活性剂或孪链表面活性剂。双子表面活性剂的结构如下图所示

在双子表面活性剂的分子结构中，两个亲水基通过联结基团靠化学键联接，由此使两个表面活性剂单体相当紧密地结合，这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用，另一方面使亲水基间的排斥作用因化学键限制而大大削弱。因此，联结基团的介入及其化学结构、联接位置的变化，使Gemini表面活性剂结构具有多样化，从而具有更优良的物理化学性质及界面活性

阴离子型Gemini表面活性剂的合成及性能研究进展

梅平;赖璐;陈武;郑延成

【摘要】综述了一系列阴离子型Gemini表面活性剂(包括磺酸盐型、硫酸酯盐型、羧酸盐型及磷酸酯盐型)的合成方法,并介绍了其表面活性、水溶性、协同效应、增溶作用、抗盐能力等理化性能,对今后阴离子型Gemini表面活性剂的研究提出了

一些看法.

【期刊名称】《化学与生物工程》

【年(卷),期】2009(026)002

【总页数】6页(P1-6)

【关键词】阴离子型;Gemini表面活性剂;合成;性能

【作者】梅平;赖璐;陈武;郑延成

【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学化学与环

境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023

【正文语种】中文

【中图分类】TQ423.11;O647.2

Gemini表面活性剂能高效地降低水的表面张力, 具有低的Krafft点、强的增溶能

力等独特性能，是当前研究的热点。

早在1946年，Frederick等[1]就开发了新的洗涤助剂，其中一种为双子型的羧酸

盐型化合物。1971年，Bunton等[2]合成了一族双阳离子头基双烷烃链表面活性剂，并作为有机反应的催化剂。从1988年开始，日本Osaka大学的研究小组研

究并合成了柔性基团连接离子头基的阴离子型Gemini表面活性剂[3～8]。1991年，Menger等[9]合成了以刚性基团连接离子头基的双烷烃链表面活性剂。作者

对双季铵盐表面活性剂的合成及性能进行了研究[10～13]。