两性表面活性剂
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两性表面活性剂
17.09.2019
表面活性剂化学
21
6.3.3 硫酸酯甜菜碱的合成
CH 3 R N+ (C H2)n O S O3
CH 3
N=2-3
17.09.2019
表面活性剂化学
22
1 叔胺 + 氯醇
引入羟基 再硫酸酯化
CH 3
HSO3Cl，2NaOH
R N +Cl(CH2)nOH
CH 3
CH 3
R N+ (C H2)n O S O3
17.09.2019
表面活性剂化学
14
6.3 两性表面活性剂的合成
6.3.1 羧酸甜菜碱的合成
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表面活性剂化学
15
1 氯乙酸钠法
叔胺 + 氯乙酸钠
17.09.2019
表面活性剂化学
16
2 卤代烷和氨基酸钠 3 卤代烷和氨基酸酯 4 α-溴代脂肪酸与叔胺 5 烷基氯甲基醚与氨基酸 6 不饱和羧酸与叔胺
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28
3 高级脂肪胺 + 氯乙酸钠 R - NH2 + ClCH2COONa
NaOH R – N+H – CH2 – COO - Na
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29
6.4 两性表面活性剂的应用
6.4.1 洗涤剂及香波组分 6.4.2 杀菌剂 6.4.3 纤维柔软剂 6.4.4 缩绒剂 6.4.5 抗静电剂
17.09.2019
表面活性剂化学
35
5 “八重美白” 的诱惑
最近有的电视广告在不停地播出几分钟就能让人 看到肤色神奇变白的产品：
第6章两性表面活性剂
当十二胺与丙烯酸甲酯的比例为1:2时, 当十二胺与丙烯酸甲酯的比例为1:2时, 则可得到二羧酸.
二,甜菜碱型两性离子表面活性剂
甜菜碱型两性离子表面活性剂是指甜 菜碱中的甲基被长链烷基取代后的产物, 即:
式中R C12~18.这类化合物是由季铵盐型 式中R为C12~18.这类化合物是由季铵盐型 阳离子部分和羧酸盐型阴离子部分构成的.
二,分类 按阴离子部分的亲水基类型分类:羧酸 盐型,磺酸盐型,硫酸酯盐型,磷酸 酯盐型 按整体化学结构分类:甜菜碱型,咪唑 啉型,氨基酸型,氧化胺型.
按酸性基和碱性基分类
等电点区
等电点:又称等电区或等电带,在静电场中, 由于电荷作用,阴离子形式存在的两性表 面活性剂离子将向阳极移动,以阳离子形 式存在的离子将向阴极移动.在一个狭窄 的PH值范围内,两性表面活性剂以内盐的 PH值范围内,两性表面活性剂以内盐的 形式存在,此时将该表面活性剂的溶液放 在静电场中时,溶液中的双离子将不向任 何方向移动,即分子内的静电荷为零.此 时溶液的PH值被称为该表面活性剂的等电 时溶液的PH值被称为该表面活性剂的等电 点.
第6章 两性离子表面活性剂
第一节 两性离子型表面活性剂概述 国外:两性表面活性剂开发较晚,1937 年美国专利率先开始了这类表面活性剂的 报道,1940年开发出甜菜碱型两性表面 活性剂.1977年美国大概有20多种两性 表面活性剂列入商品生产并投放市场.
国内:我国是在20世纪70年代开始对其的 研究和生产的,品种很少,主要是甜菜碱 型,氨基酸型和咪唑啉型.到2002年我国 两性表面活性剂只有5000吨/年,占表面 活性剂总量的0.5%.我国的两性表面活性 剂的应用和研究仍处于起步状态.
1.洗涤剂及香波组分:安全性好,毒 1.洗涤剂及香波组分:安全性好,毒 性低,对皮肤和眼睛的刺激性小可 用于婴儿用品中. 2.杀菌性:可用于外科手术,医疗器 2.杀菌性:可用于外科手术,医疗器 械等的消毒.
两性离子型表面活性剂
两性离子型表面活性剂
两性离子型表面活性剂
定义：两性离子型 表面活性剂系指分 子中同时具有正负 电荷基团，随着介 质的pH值不同，可 成为阳离子型，也 可成为阴离子型。
分类：有天然品， 也有人工合成制品。
两性离子型表面活性剂
卵磷脂：是天然的两性离子型表面活性剂， 是由磷酸型的阴离子部分和季铵盐型的阳 离子部分组成，其结构式如下
两性离子型表面活性剂
甜菜碱型; 甜菜碱型两性离子型表面活性剂的最大
优点是无论在酸性、中性或碱性水溶液中均 易溶，在等电点时也无沉淀，适用于任何pH 环境。 例如、
烷基二甲基甜菜碱〔RN+(CH3)2CH2COO-〕
两性离子型表面活性剂
两性表面活性剂的特性 1、两性表面活性剂具有等电点
两性表面活性剂通常总含有酸性基团和碱性基 团，因此，在溶液中表现出最大的特征是有着 两性化合物物共同具有的等电点性质。它与两 性表面活性剂的许多性质，如水，但对油脂的乳化作用很强，可制成油 滴很小，且不易破坏的乳剂。
两性离子型表面活性剂
卵磷脂的应用 用于制备注射用乳剂的
主要附加剂。如在脂肪 乳注射液中，卵磷脂可 辅助治疗动脉粥样硬化， 脂肪肝，以及小儿湿疹， 神经衰弱症。在药用辅 料中作增溶剂、乳化剂 及油脂类的抗化剂。
两性离子型表面活性剂
合
表 面 活 性 剂
成 的 两 性 离 子
型
构成其阳离子部分 的是铵盐或季铵盐，阴 离子部分主要有羧酸盐、 硫酸酯、磷酸酯、磺酸 盐等。
羧酸盐型又分为氨 基酸型和甜菜碱型两类
两性离子型表面活性剂
氨基酸型： 氨基酸型两
性离子型表面活 性剂在等电点 （一般为微酸性） 时亲水性减弱， 可能产生沉淀。
在pH ≈ 4左右的狭窄范围内，若将此 溶液置于电场中，溶液的双离子化合物不 向任何方向移动，即分子内的净电荷为零， 此点被称作等电点。
两性离子型表面活性剂
定义：两性离子型 表面活性剂系指分 子中同时具有正负 电荷基团，随着介 质的pH值不同，可 成为阳离子型，也 可成为阴离子型。
分类：有天然品， 也有人工合成制品。
两性离子型表面活性剂
卵磷脂：是天然的两性离子型表面活性剂， 是由磷酸型的阴离子部分和季铵盐型的阳 离子部分组成，其结构式如下
两性离子型表面活性剂
甜菜碱型; 甜菜碱型两性离子型表面活性剂的最大
优点是无论在酸性、中性或碱性水溶液中均 易溶，在等电点时也无沉淀，适用于任何pH 环境。 例如、
烷基二甲基甜菜碱〔RN+(CH3)2CH2COO-〕
两性离子型表面活性剂
两性表面活性剂的特性 1、两性表面活性剂具有等电点
两性表面活性剂通常总含有酸性基团和碱性基 团，因此，在溶液中表现出最大的特征是有着 两性化合物物共同具有的等电点性质。它与两 性表面活性剂的许多性质，如水，但对油脂的乳化作用很强，可制成油 滴很小，且不易破坏的乳剂。
两性离子型表面活性剂
卵磷脂的应用 用于制备注射用乳剂的
主要附加剂。如在脂肪 乳注射液中，卵磷脂可 辅助治疗动脉粥样硬化， 脂肪肝，以及小儿湿疹， 神经衰弱症。在药用辅 料中作增溶剂、乳化剂 及油脂类的抗化剂。
两性离子型表面活性剂
合
表 面 活 性 剂
成 的 两 性 离 子
型
构成其阳离子部分 的是铵盐或季铵盐，阴 离子部分主要有羧酸盐、 硫酸酯、磷酸酯、磺酸 盐等。
羧酸盐型又分为氨 基酸型和甜菜碱型两类
两性离子型表面活性剂
氨基酸型： 氨基酸型两
性离子型表面活 性剂在等电点 （一般为微酸性） 时亲水性减弱， 可能产生沉淀。
在pH ≈ 4左右的狭窄范围内，若将此 溶液置于电场中，溶液的双离子化合物不 向任何方向移动，即分子内的净电荷为零， 此点被称作等电点。
两性表面活性剂_一_两性表面活性剂概述
在高 于克 拉夫 特 点的 温 度条 件 下使 用 才能 发挥 效 用[ 6] 。表 3 列出一些典型两性表面活性剂的克拉夫特 点。
表 3 一些两性表面活性剂的克拉夫特点
两性表面活性剂
KP
CH 3
C16H33 N Ý CH2COO ß
17
CH 3
O
CH3
C15H31C NHCH2CH 2CH2N Ý CH2CO O ß
子型式, 即阳离子型, 两性离子型和阴离 子型之间转 则显示出另外两种不同的离子变换特征, 例如对羧基
换, 这是含弱碱性 N 原子的两性表面活性剂的显著特 甜菜碱而言:
CH3 R N+ COOHCl-
CH3
CH 3
HCl R N+ CH2CO O- NaOH R N + CH2COO- N a+
CH3
在外界电场, 以阴离子形式存在的两性表面活性 界提供质子来抑制负电荷中心的解离, 使正负电荷中
剂会向阳极迁移, 以阳离子形式存在的两性表面活性 心达到平衡; 反之亦然。除了正、负电荷中心的强度是
剂则将向阴极迁移, 而以内盐形式存在的两性表面活 性剂在外界电场中不会向两极迁移, 此条件下的溶液 的 pH 值就被称作两性表面活性剂的等电点( pl) 。由
OH
参考文献:
[ 1] 方云. 两性表面活性剂的进展[ A] . 93. 日用 化工学术 研讨会文 集
[ C] . 无锡: 1993.
[ 2] 方云. 两性表面活性剂的开发和应用[A] . 化工部工业表面活性 剂
信息中心, 工业表面活性剂技术经济文集( 2) [ C ] . 大连: 大连出 版
社, 1996. 96- 106.
CH3
3.5-3.6两性表面活性剂
• c. 化学性质极其稳定，耐高温、耐强酸和 强碱，甚至强氧化剂也不能将其破坏。 • • d. 既憎水又憎油，具有重要用途。Байду номын сангаас
② 氟表面活性剂的制备方法
全氟聚氧丙烯链的氟表面活性剂的合成：
H2O2 KF
CF3CF=CF2
CF3CF-CF2 O
C3F7O(CFCF2O)nCFCOF CF3 CF3 NH2(CH2)3N(C2H5)2
3.6.4冠醚类表面活性剂
• 冠醚类表面活性剂为疏水基上接有环状聚 醚的化合物，是一类既能选择性地络合阳 离子、阴离子及中性分子，又具有表面活 性以及能形成胶团等复合性能的表面活性 剂，这在生物化学、分析化学、药物化学 及有机化学等领域有很大用途。此外当它 与极性基团或某些金属离子形成络合物后， 使之从非离子型表面活性剂变成离子型表 面活性剂。
3.5.1氨基酸型两性表面活性剂 • 氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。 如果在搅拌下，慢慢加入盐酸，变为中性时 仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再 加入盐酸至强酸性时，沉淀又溶解。 • 碱性时，表现为阴离子表面活性剂；酸性时， 表现为阳离子表面活性剂。 • 当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点 时，亲水性变小，就生成沉淀。
C3F7O(CFCF2O)nCFCONH(CH2)3N(C2H5)2 . I CH3 CF3 CF3
+
CH3I
C3F7O(CFCF2O)nCFCONH(CH2)3N(C2H5)2 CF3 CF3
产物为阳离子型表面活性剂。
• 将全氟聚氧丙烯直接水解、中和，得到 全氟羧酸盐阴离子型表面活性剂：
C3F7O(CFCF 2O)nCFCOF CF3 CF3 H2O NaOH C3F7O(CFCF 2O)nCFCOONa CF3 CF3
第四章(四).两性离子和非离子表面活性剂
C17H35COOH + n CH2 CH2 O
C17H35
O R C O R C NH2 + m+n CH2 CH2 O N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH2 CH2 O n H CH2 CH2 O mH H CH2 CH2 O m+n H
O R C N
6501是二乙醇胺与已形成的酰胺复合而形成水溶 性好的复合物。是一种常用的工业乳化剂。耐水 解，且能在碱性介质中应用
三、浊点——非离子表面活性剂 该方法是鉴定非离子表面活性剂的常用方法， 鉴定时会受到其他物质的干扰。当存在少 量阴离子时，会使浊点升高或受抑制。有 无机盐共存时会使浊点下降。 方法：配制1％待测试样溶液（不必很准确）， 将试样取5～10ml于一试管中，插于1支温 度计，边加热边搅动。试管中溶液变浑时 的温度即为浊点。浑溶液变澄清时的温度 即为浊点。
CH3 CH2 CH2 CH
n CH2 CH2 CH3 CH3 O CH3 CH2 CH2 CH CH CH3
O
CH2 CH2 O n H
3、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺与环氧乙烷加成物
C18H37NH2 + m+n CH2 CH2 O CH2 CH2 O n H C18H37N O C O CH2 CH2 O mH CH2 CH2 O n H
2、碱性溴酚蓝法——季胺盐、脂肪胺 碱性溴酚蓝溶液配制：称取2.5克溴酚蓝试样， 溶解于50ml蒸馏水中，并加入1克NaOH。 方法:取2ml1％待测试样，加入0.2ml碱性溴 酚蓝溶液，溶液呈蓝色，再加入5ml氯仿， 激烈振荡，蓝色转移到氯仿层，分离出氯 仿层，于其中边振荡边滴加十二烷基苯磺 酸钠标准溶液，氯仿层逐渐变成无色，表 明有季铵盐存在。
第三章表面活性剂35两性表面活性剂
概述
氨基酸：RNHCH2CH2COOH 氨基酸兼有羧基和氨基，本身就是两性化合物。当 氨基上氢被长链烷基取代就是氨基酸型两性S.
在等电点时，溶解度最小，润湿力最小，泡沫性亦
最低，随pH值的改变转为阴离子型或阳离子型。
酸性（阳离子型）： 等电点范围：
+
RRN+NHH22CCHH22CCHH22CCOOOOH－
2－十七烷基－1－羟乙基－1－羧甲基－2－咪唑啉
2-heptadecyl-1-hydroxyethyl-1-carboxymethyl-2-imidazoline
制备
咪唑啉型两性表面活性剂的合成一般分两步进行： 首先，脂肪酸与多胺（如β－羟乙基乙二胺）反应 失水生成咪唑啉环：
其次，咪唑啉环在碱性条件下与氯乙酸钠反应而得 到最终产品：
• 咪唑啉环的生成
缩合反应在不锈钢反应器中进行。操作时先将脂肪 酸和胺放入反应器中，减压加热，共沸带水，并通氮气 吹去系统内空气。然后加热至180～200℃，压力维持 在6.7KPa，务必使2mol水除尽（可通过红外在线检测， 酰胺峰：1560cm-1和1638cm-1；咪唑啉环：1600cm-1）。 然后在真空下冷却，得到产物为黑褐色液体，其含量在 65％～97％。
3.5两性表面活性剂 ( Amphoteric S. )
定义
溶于水后，在同一分子中同时存在阳离子基团和阴 离子基团的表面活性剂。
这里的阳离子基团又称为碱性基，主要有胺基、氨 基和季铵基。
这里的阴离子基团又称为酸性基，主要有羧基、磺 酸基和磷酸基。
两性表面活性剂的性质
两性离子呈现的离子性视溶液的pH值而定：
N R
N CH2CHCH2SO3Na OH
12 两性表面活性剂
( C3H6O )n H ( C3H6O )n H
CH2O ( C2H4O ) m
CP5 其它类型的表面活性剂
此外，还可用带有环氧官能团有机的硅化合
物与HO-PE桥连，可制得含硅共聚醚类。例如：
CH3 C2H5O Si CH3 C2H5O C3H6 OCH2CH CH3 Si CH3 O C3H6 CH2
（三）主要性能及用途 1、性能：——P17（划书） 生产制造成本较高，具有良好的表面活性、泡沫、渗透、抗静电、 抗菌和织物柔软性能，对皮肤温和、刺激性小，毒性极低，具有良好 的杀菌作用，与其他类型表面活性剂配伍性好，一般与其他类型表面 活性剂配合使用。 CH2 2、用途——P17 （划书） （四）典型产品 N CH2 1、咪唑啉型 （1）一般结构
CP5 其它类型的表面活性剂
含硼表面活性剂的沸点一般都很高；不挥发，高
温下极稳定，但能水解。与单甘油酯和酸性硼酸烷基甘
油酯相比，具有优良的表面活性。抗菌性试验表明，有
机硼表面活性剂具有很好的抗菌性，其抗菌性的强弱不 仅取决于硼的含量，还与表面活性剂的结构密切相关。 半极性有机硼表面活性剂不但具有抗菌性，而且毒性低， 如液体硼酸双甘酯单棕榈酸酯的大白鼠口服量达
R C +N CH2CH2OH
其中：R为C7~C17饱和或不饱和烃 （2）一般性能及用途 性质温和，对皮肤和眼睛的刺激性小，并有良好的发泡力。广泛应用 于婴儿浴用香波和低刺激性香波中，也用于化妆品和清洁剂制造，纤维的 柔软剂和抗静电剂。
2、甜菜碱型 （1）一般结构：
R
CH3 N
+
CH2COO
-
CH3
油溶性有机硼表面活性剂是一种半极性化合 物，其分子结构通式为：
第6章--(新)两性表面活性剂
征，发泡快，泡沫丰富而且松大，溶解度迅速增加
• 当介质的pH值小于4，即低于等电点时，呈现阳离子表面活性剂的特 征，泡沫量和溶解度也较高
6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性 与pH值的关系
• 在pH值低于等电点的溶液中，显示阳离子表面活性剂的特 征，在羊毛和毛发上的吸附量大，亲合力强，杀菌力也比 较强
N H 2R
N-烷基-β-氨基丙酸
N-烷基-α-亚氨基羧酸
R2
4. 氧化胺型 R1 N+ O-
R3
6.2 两性表面活性剂的性质
6.2.1 两性表面活性剂的等电点 6.2.2 临界胶束浓度与pH值的关系 6.2.3 pH值对表面活性剂溶解度和发泡性的影响 6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性与pH值的关系 6.2.5 甜菜碱型两性表面活性剂的临界胶束浓度与碳
2
• 两性表面活性剂的等电点可以反映该活性剂正、负电荷中 心的相对解离强度
- 若pI＜7.0，表明负电荷中心解离强度大于正电荷中心解离强度 - 若pI＞7.0，表明正电荷中心离解强度较大
• 实例：β-N-烷基氨基羧酸型两性表面活性剂在酸性和碱 性介质中呈现如下的电离平衡：
H
H
R N H C H 2 C H 2 C O O
咪唑啉型
R-NH-CH2CH2COOH
R-N+(CH3)2-CH2COO¯
H2 C N CH2 R C N (CH2)3COO
CH2CH2OH
R-NHCH2CH2CH2SO3Na
R-N+(CH3)2-CH2CH2CH2SO3¯
H2 C
N RC
CH2 N+ CH2CH2OH (CH2)3SO3-
3. 硫酸酯盐型：－OSO3M
• 当介质的pH值小于4，即低于等电点时，呈现阳离子表面活性剂的特 征，泡沫量和溶解度也较高
6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性 与pH值的关系
• 在pH值低于等电点的溶液中，显示阳离子表面活性剂的特 征，在羊毛和毛发上的吸附量大，亲合力强，杀菌力也比 较强
N H 2R
N-烷基-β-氨基丙酸
N-烷基-α-亚氨基羧酸
R2
4. 氧化胺型 R1 N+ O-
R3
6.2 两性表面活性剂的性质
6.2.1 两性表面活性剂的等电点 6.2.2 临界胶束浓度与pH值的关系 6.2.3 pH值对表面活性剂溶解度和发泡性的影响 6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性与pH值的关系 6.2.5 甜菜碱型两性表面活性剂的临界胶束浓度与碳
2
• 两性表面活性剂的等电点可以反映该活性剂正、负电荷中 心的相对解离强度
- 若pI＜7.0，表明负电荷中心解离强度大于正电荷中心解离强度 - 若pI＞7.0，表明正电荷中心离解强度较大
• 实例：β-N-烷基氨基羧酸型两性表面活性剂在酸性和碱 性介质中呈现如下的电离平衡：
H
H
R N H C H 2 C H 2 C O O
咪唑啉型
R-NH-CH2CH2COOH
R-N+(CH3)2-CH2COO¯
H2 C N CH2 R C N (CH2)3COO
CH2CH2OH
R-NHCH2CH2CH2SO3Na
R-N+(CH3)2-CH2CH2CH2SO3¯
H2 C
N RC
CH2 N+ CH2CH2OH (CH2)3SO3-
3. 硫酸酯盐型：－OSO3M
两性表面活性剂
H2 C CH2 N (CH2)3COO CH2CH2OH
12
(2)磺酸盐型:－SO3M
结构通式: 氨基酸型: 甜菜碱型: R-NHCH2CH2CH2SO3Na R-N+(CH3)2-CH2CH2CH2SO3¯
H2 C N CH2 N+ CH2CH2OH (CH2)3SO313
咪唑啉型:
R C
(3)硫酸酯盐型: －OSO3M
示两性表面活性剂酸 性基团和碱性基团 （氨基）的解离常数，
pKa pKb pI= 2
那么该表面活性剂的 等电点（pI）可由右
式表示：
Байду номын сангаас22
• 两性表面活性剂的等电点可以反映该活性剂正、负
(CH2CH2O)pH R N (CH2CH2O)qH CH3
5
(4)同时具有阳离子、阴离子和非离子亲 水基团的两性表面活性剂，如：
CH3 R O(CH2CH2O)nCH2 CH CH2 OH N CH2 CH3 COO
6
本课程所讨论的两性表面活性剂只涉及分子 结构中同时含有阳离子和阴离子亲水基团的表面 活性剂，或者说亲油基上同时连有阳离子和阴离 子的表面活性剂，也可说在分子中同时含有酸式 或碱式亲水基的表面活性剂。也就是前面提到的 （1）和（4）类型的表面活性剂。而其余两种情 况则分别归属在阴离子和阳离子表面活性剂中。
和α-亚氨基羧酸型， 分子结构如下：
RNH2 CH2CH2COO
N-烷基-β-氨基丙酸：
N-烷基-α-亚氨基羧酸： RCHCOO
NH2R
18
(4)氧化胺型： 分子结构通式如下:
R2
R1 N+
R3
O-
在上述两种分类方法中，按整体结构分类的
12
(2)磺酸盐型:－SO3M
结构通式: 氨基酸型: 甜菜碱型: R-NHCH2CH2CH2SO3Na R-N+(CH3)2-CH2CH2CH2SO3¯
H2 C N CH2 N+ CH2CH2OH (CH2)3SO313
咪唑啉型:
R C
(3)硫酸酯盐型: －OSO3M
示两性表面活性剂酸 性基团和碱性基团 （氨基）的解离常数，
pKa pKb pI= 2
那么该表面活性剂的 等电点（pI）可由右
式表示：
Байду номын сангаас22
• 两性表面活性剂的等电点可以反映该活性剂正、负
(CH2CH2O)pH R N (CH2CH2O)qH CH3
5
(4)同时具有阳离子、阴离子和非离子亲 水基团的两性表面活性剂，如：
CH3 R O(CH2CH2O)nCH2 CH CH2 OH N CH2 CH3 COO
6
本课程所讨论的两性表面活性剂只涉及分子 结构中同时含有阳离子和阴离子亲水基团的表面 活性剂，或者说亲油基上同时连有阳离子和阴离 子的表面活性剂，也可说在分子中同时含有酸式 或碱式亲水基的表面活性剂。也就是前面提到的 （1）和（4）类型的表面活性剂。而其余两种情 况则分别归属在阴离子和阳离子表面活性剂中。
和α-亚氨基羧酸型， 分子结构如下：
RNH2 CH2CH2COO
N-烷基-β-氨基丙酸：
N-烷基-α-亚氨基羧酸： RCHCOO
NH2R
18
(4)氧化胺型： 分子结构通式如下:
R2
R1 N+
R3
O-
在上述两种分类方法中，按整体结构分类的
两性表面活性剂..
2、十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱：因结 构中同时带有羟基的阴离子和阳离子基团， 不仅具有两性表面活性剂的所有优点，还具 有耐高浓度酸、碱盐，良好的乳化性、分散 性和抗静电性，以及具有杀菌、抑霉性和粘 弹性等，是恶性循环能优异的表面活性剂。 已可以广泛应用于日用化工、油田驱油、压 裂、酸化等多个领域。
»HLB=3~8 可作为W/O型乳化剂 HLB=7~9 可作为润湿剂 HLB=8~18 可作为O/W型乳化剂 HLB=15以上 可作为增溶剂
• 甜菜碱型
• 1、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱：一种两性离子表 面活性剂，在酸性及碱性条件下均具有优良的稳 定性，分别呈现阳和阴离子性，常与阴、阳离子 和非离子表面活性剂并用，其配伍性能良好。无 毒，刺激性小，易溶于水，对酸碱稳定，泡沫多， 去污力强，具有优良的增稠性、柔软性、杀菌性、 抗静电性、抗硬水性。能显著提高洗涤类产品的 柔软、调理和低温稳定性。
十二烷基甜菜碱
• 实验原理：烷基甜菜碱，即N-烷基-N，N-二甲基 甜菜碱，是一种羧酸盐型两性离子表面活性剂， 其结构式为: • CH3 • | • R—N+ —CH2COO— • | • CH3 • 从十二烷基胺开始，与甲醛和甲酸发生还 原胺基化反应（
Leuckart反应），生成二甲基十二烷基按， 后者再与氯乙酸那进行季铵化反应，生成产 物十二烷基甜菜碱。 n-C12H25NH2+2CH2O+2HCOOHnC12H25N(CH3)2+2CO2+2H2O n-C12H25N(CH3)2+ClCH2COONanC12H25N+(CH3)2CHCOO—+NaCl
HLB值的概念
• 亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance，HLB)是表面活性剂分子中亲水 和亲油基团对油或水的综合亲合力。 • 数值范围：HLB值范围为0~40，其中非离 子表面活性剂HLB值范围为0~20。 • HLB 值愈大，亲水性愈强； HLB 值愈小， 亲油性愈强。
第6章 两性表面活性剂
阴或阳离子表面活性剂因盐析作用，使其溶解度降低， 阴或阳离子表面活性剂因盐析作用，使其溶解度降低，Krafft 温度点升高； 温度点升高； 非离子表面活性剂，影响不明显，溶解度略有降低， 非离子表面活性剂，影响不明显，溶解度略有降低，Krafft温 温 度点略有升高； 度点略有升高； 两性表面活性剂，溶解度提高， 温度点降低。 两性表面活性剂，溶解度提高，Krafft温度点降低。 温度点降低
R
o
_N OCH H
C N
C
2
R
C N CH2CH2OH
. Cl
_
RC O
N
CH2
+ ClCH2 CH2 CH2CH2OH
H2N CH2
N R C N CH2 CH2CH2OH CH2 + ClCH2COONa
HOCH2CH2
N R HOCH2CH2 C + N
CH2 CH2
_ CH2COO
6.3.6 氨基酸型
pH ~ 4 ~
ClCH2COONa + H2O
CH3
o
CH3 ClCH2COONa + C12H25 N CH3
50~150
C
5~10 h
C12H25
+ N CH3
CH2COO + NaCl
易溶于水，具有优良的去污、柔软、抗静电、 易溶于水，具有优良的去污、柔软、抗静电、起泡和润湿 性能。对皮肤刺激性小，手感好、易生物降解、毒性低， 性能。对皮肤刺激性小，手感好、易生物降解、毒性低， 有良好的抗硬水性和对金属的缓蚀性。 有良好的抗硬水性和对金属的缓蚀性。 配制洗发香波、泡沫浴、儿童沐浴露等。 配制洗发香波、泡沫浴、儿童沐浴露等。
R
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2
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6.3.6 氨基酸型
pH ~ 4 ~
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CH2COO + NaCl
易溶于水，具有优良的去污、柔软、抗静电、 易溶于水，具有优良的去污、柔软、抗静电、起泡和润湿 性能。对皮肤刺激性小，手感好、易生物降解、毒性低， 性能。对皮肤刺激性小，手感好、易生物降解、毒性低， 有良好的抗硬水性和对金属的缓蚀性。 有良好的抗硬水性和对金属的缓蚀性。 配制洗发香波、泡沫浴、儿童沐浴露等。 配制洗发香波、泡沫浴、儿童沐浴露等。
两性表面活性剂综述
两性表面活性剂概述摘要：两性表面活性剂是整个表面活性剂家族中的一个重要组成部分。
从结构上来说，是指分子中同时具有两种或以上离子性质的表面活性剂。
从性质上来说，是分子具有阳离子亲水基团、又同时具有阴离子亲水基团的表面活性剂。
与其他表面活性剂比较,具有很多独特的优点,如:①对皮肤及眼睛的低刺激性;②在较宽pH范围内具有良好的表面活性;③对硬水稳定性良好,能耐酸碱和各种金属离子;④与其他表面活性剂复配,有良好的协同效应,与很多染料助剂可以同浴处理;⑤具有优良的柔软和抗静电作用,各类纤维和织物经其处理后,手感柔软,穿着舒适;⑥匀染性好,对很多纤维,特别是羊毛纤维染色时,可作为优异的匀染剂;⑦具有良好的去污泡和乳化作用;⑧除可作纤维润湿和洗涤剂外,还对纤维有保护作用;⑨生物降解性能好,无毒性,污染少。
本文对两性表面活性剂的类型进行划分，概述其基本的合成方法的路线；探讨各种两性表面活性剂的应用性能；对两性表面活性剂的发展和在油品中的使用进行了动态分析。
关键词：两性；表面活性剂；合成方法；性能指标；油品应用1 两性表面活性剂的基本分类目前文献上常按两性表面活性剂的亲水/亲油性质、分子结构、正电荷中心或负电荷中心类型等等方法进行分类。
本文按照两性表面活性剂分子结构中的亲水基团特征,对其进行综合分类,见表1。
2典型两性表面活性剂的合成方法、路线和性能指标2.1咪唑啉类两性表面活性剂2.1.1 有机硼系咪唑啉表面活性剂先由脂肪酸和羟乙基乙二胺形成中间体(HEAI),再和硼酸进行酯化应。
反应式如下此种表面活性剂在有机溶剂中无明确的cmc ，表面张力约26 mN/m~27 mN/m,泡沫表1 两性表面活性剂的综合分类很小。
2.1.2磺酸盐型用HEAI和溴乙基磺酸钠反应得到目的产物[3]:该表面活性剂的cmc为3·0×10-3mol/L,表面张力28·3 mN/m,泡沫中等(135 mm)。
两性表面活性剂
• 实验改良 • 用NaHCO3代替NaOH来中和，收率有所提高。这可能由于生成的 氯乙酸盐，在强碱NaOH的作用下，继续发生水解的副反应，生成羟乙 酸盐： • CICH2COONa+NaOHHOCH2COONa+NaCl • 而生成的羟乙酸盐不能与叔胺起季胺化反应，从而影响了烷基 甜菜碱的收率。而弱碱 NaHCO3可以避免上述缺点，因而提高了烷基 甜菜碱的收率。 • 在反应中预先添加了少量的烷基甜菜碱，烷基甜菜碱的收率有 所提高。这是因为添加的烷基甜菜碱，是两性表面活性剂，在反应开 始时起分散作用，使不大溶于水的叔胺能很好地分散在溶剂中，提高 了反应的速度，因而在一定的时间里提高了烷基甜菜碱的收率，也即 可以缩短反应的时间。
氧化胺型
1、十八烷基二羟乙基氧化胺：一种两性表面活性剂，易溶于水和
极性有机溶剂，水溶液在酸性条件下呈阳离子性，在碱性条件下呈非 离子性。具有良好的增稠、抗静电、柔软、增泡、稳泡和去污性能； 刺激性低，可有效地降低洗涤剂中的阴离子表面活性剂的刺激性，还 具有杀菌、钙皂分散、易生物降解等特点。
2、十四烷基二羟乙基氧化胺：该品是一种两性表面活性剂，易溶
精化111 张嘉辉 1105010109
两性型表面活性剂 主要分为氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型和氧化 胺型
氨基酸型
十二烷基氨基丙酸钠：十二烷基氨基丙酸钠是由十二伯胺与丙烯酸
甲酯进行反应后经水解，再用氢氧化钠中和后制得。 十二烷基氨基丙酸钠易溶于水，呈透明溶液，显碱性具有良好的起泡性 能和洗涤能力。
原料、；十二烷基胺（18.5g，0.1mol），乙醇（95%，25ml），甲酸 （≥85%，26ml，0.58mol）甲醛（37%，21ml，0.2mol），氢氧化钠 （3.2g，0.08mol），无水硫酸钠，浓盐酸，乙醇-乙醚（体积比为 1:20）混合液，717型强碱性离子交换树脂 实验操作 二甲基十二烷基胺的制备 向装置有电动搅拌、滴液漏斗和温度计的三口瓶中加入18.5g （0.1mol）十二烷基胺和25ml95%乙醇，搅拌溶解。在不高于30℃的 温度下滴加26ml（0.58mol）85%甲酸。然后升温至40℃并保持在该温 度下滴加21ml（0.2mol）37%甲醛溶液。滴加完毕，慢慢升温至回流 温度，反应至没有CO2气体释出为止。冷却，用10%氢氧化钠溶液调节 反应混合物至略偏碱性。加入约20ml水，将物料移入分液漏斗，分层。 有几层用适量水洗涤一次，经无水硫酸钠干燥后称重，得到浅黄色油 状物17~18g，产率80%~84%。
第6章两性表面活性剂
第6章两性表面活性剂6.1 两性表面活性剂概述6.1.1 两性表面活性剂的特性两性表面活性剂的特性1. 具有等电点；2. 可以和所有其他类型的表面活性剂复配；3. 毒性低、对皮肤眼睛刺激性小；4. 耐水硬性和耐高浓度电解质性好，甚至在海水中也可以有效地使用;5. 对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性；6. 具有良好的乳化性和分散性；7. 具有良好的润湿性和发泡性；8. 有一定的杀菌性和抑霉性；9. 良好的生物降解性。
6.1.2 两性表面活性剂的分类1. 按阴离子部分的亲水基团分类(1) 羧酸盐型(2) 磺酸盐型(3) 硫酸酯盐型(4) 磷酸酯盐型(1) 羧酸盐型(阴离子结构-COOM氨基酸型结构通式R —NH —CH 2CH 2CH z SO s Na甜菜碱型结构通式+R N(CH 3)2一CH 2CH 2CH 2SO3-咪唑啉型结构通式八酋2R一C +二心2/ \O3S(CH2)3 CH 2CH 2OH(2) 磺酸盐型(阴离子结构-SO3M 氨基酸型结构通式R 一NH —CH 2CH 2CH 2SO s Na甜菜碱型结构通式+R N(CH 3)2 一CH2CH2CH 2SO3咪唑啉型结构通式-O3S(CH2)3 CH 2CH 2OH⑶硫酸酯盐型(阴离子结构-OSO3M)氨基酸型结构通式R — NH —CH 2CH 2CH 2OSO 3Na甜菜碱型结构通式+R N(CH 3)2—CH 2CH 2OSO 3-咪唑啉型结构通式C ：CH/ \O 3SO(CH 2)3 CH 2CH 2OH结构通式十RCONHCH 2CH 3O — P —OCH 2CH 5NH 22. 按整体化学结构分类 (1) 甜菜碱型甜菜碱是在分子内以季铵盐基作为阳离子部分、以羧基作为阴离子部分的化合物。
最具代 表性的结构：CH 3+R —N —CH 2COOCH 3阴离子部分还可以是磺酸基、硫酸酯基；阳离子部分还可以是磷、硫。
⑵咪唑啉型$N 、CH 2RC + 2V CH 2-OOCCH 2 CH 2CH 2OH(4)磷酸酯盐型「单指阴离于结构-RO —p.OMOII RjO —IP — OMIORiRNH 2—CH 2CH 2coo N -烷基-3氨基丙酸RCHCOO -+NH 2RN -烷基-a -亚氨基羧酸特点：对环境和生物体的安全性高，对皮肤和头发有亲和性，最好的应用前景是对安全性要求R i特点是：增泡、稳泡作用明显。
两性表面活性剂
两性表面活性剂
※ 咪唑啉型两性表面活性剂 ※ 甜菜碱型两性表面活性剂
一、咪唑啉型两性表面活性剂
两性咪唑啉型是两性表面活性剂中应用最广的一类化合物。 一般的咪唑啉化合物是用乙二胺衍生物和脂肪酸缩合而成的 一类环状叔胺化合物。用咪唑啉衍生物与卤代羧酸进一步反 应可以制得两性咪唑啉。
具有代表性的两性咪唑啉是2-十二烷基-N-羟乙基-N-羧甲基咪唑啉，它是米黄 色或琥珀黏稠液体，活性物含量40%~50%，pH8.5~9.5%，可溶解在温水中， 无毒，对人体皮肤无刺激，生物降解性良好。它具有优良的柔软、抗静电和发 泡性，在偏酸性环境下有杀菌性。其与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂有 很好的配伍性，非常适合用于配制温和型的个人洗涤用品，例如婴儿沐浴露、 杀菌消毒洗手液、调理洗发香波、护发素等。
使用两性咪唑啉配制出来的沐浴露性质温和，没有毒性，对皮肤和眼 睛刺激性很小，无过敏反应，因而可用于婴儿香波和沐浴用品中，两 性咪唑啉与聚合阳离子表面活性剂兼容性好，是调制无刺激性调理香 波必不可少的组分。在2-位具有长碳链的两性咪唑啉衍生物可以作为 柔软剂使用，还具有抗静电性和润滑性，使头发洗后无静电，柔软疏 松，飘逸动人。 两性咪唑啉具有较强的抗硬水能力，在硬水和软水中同样具有良 好的洗涤力，耐硬水、耐电解质，具有钙皂分散能力和润湿性，生物 降解性良好，依碳架结构不同可有高泡性和低泡性。
咪唑啉化合物在较高浓度的无机酸和电解质溶液中稳定，但可被过氧化氢 和次氯酸盐氧化。在偏酸性环境中由于活性基团带正电荷，能吸附在带负 电荷的表面。这种吸附作用在很大程度上解决了它的应用领域。一般的织 物纤维都带有负电荷，咪唑啉化合物吸附在纤维的表面会削弱洗涤作用， 对清洁功能的发挥是不利的因素，所以咪唑啉化合物很少单独作为洗涤使 用。但是皮肤、头、杀菌和抗静电等特殊的效果。 两性咪唑啉是一种优良的表面活性剂，刺激性很小，可用作抗静电剂、 柔软剂、调理剂、消毒杀菌剂。两性咪唑啉在强酸强碱条件下会发生水解， 但在较温和条件下的日化产品中使用稳定。在宽范的pH范围内与各种洗涤 助剂相容性好。
※ 咪唑啉型两性表面活性剂 ※ 甜菜碱型两性表面活性剂
一、咪唑啉型两性表面活性剂
两性咪唑啉型是两性表面活性剂中应用最广的一类化合物。 一般的咪唑啉化合物是用乙二胺衍生物和脂肪酸缩合而成的 一类环状叔胺化合物。用咪唑啉衍生物与卤代羧酸进一步反 应可以制得两性咪唑啉。
具有代表性的两性咪唑啉是2-十二烷基-N-羟乙基-N-羧甲基咪唑啉，它是米黄 色或琥珀黏稠液体，活性物含量40%~50%，pH8.5~9.5%，可溶解在温水中， 无毒，对人体皮肤无刺激，生物降解性良好。它具有优良的柔软、抗静电和发 泡性，在偏酸性环境下有杀菌性。其与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂有 很好的配伍性，非常适合用于配制温和型的个人洗涤用品，例如婴儿沐浴露、 杀菌消毒洗手液、调理洗发香波、护发素等。
使用两性咪唑啉配制出来的沐浴露性质温和，没有毒性，对皮肤和眼 睛刺激性很小，无过敏反应，因而可用于婴儿香波和沐浴用品中，两 性咪唑啉与聚合阳离子表面活性剂兼容性好，是调制无刺激性调理香 波必不可少的组分。在2-位具有长碳链的两性咪唑啉衍生物可以作为 柔软剂使用，还具有抗静电性和润滑性，使头发洗后无静电，柔软疏 松，飘逸动人。 两性咪唑啉具有较强的抗硬水能力，在硬水和软水中同样具有良 好的洗涤力，耐硬水、耐电解质，具有钙皂分散能力和润湿性，生物 降解性良好，依碳架结构不同可有高泡性和低泡性。
咪唑啉化合物在较高浓度的无机酸和电解质溶液中稳定，但可被过氧化氢 和次氯酸盐氧化。在偏酸性环境中由于活性基团带正电荷，能吸附在带负 电荷的表面。这种吸附作用在很大程度上解决了它的应用领域。一般的织 物纤维都带有负电荷，咪唑啉化合物吸附在纤维的表面会削弱洗涤作用， 对清洁功能的发挥是不利的因素，所以咪唑啉化合物很少单独作为洗涤使 用。但是皮肤、头、杀菌和抗静电等特殊的效果。 两性咪唑啉是一种优良的表面活性剂，刺激性很小，可用作抗静电剂、 柔软剂、调理剂、消毒杀菌剂。两性咪唑啉在强酸强碱条件下会发生水解， 但在较温和条件下的日化产品中使用稳定。在宽范的pH范围内与各种洗涤 助剂相容性好。
两性表面活性剂
-
R1 OHR2 N R3 (CH2)n COO
-
6
咪唑啉型SAa
含强碱性N原子
氧化胺型SAa 极性大；熔点高；易溶于水和低碳醇; 吸水性强；具微弱氧化性; R1 在高温下发生热分解; R2 N O 具有对抗沉淀作用
R3
R1 H R2 N R3
7
OH
氨基酸型SAa
含弱碱性N原子，两性特征依赖于体系的pH值。在等电点附 近，出现最低溶解度。
<pI
pI
9
>pI
DDAPS ：N-十二烷基-N，N- 二甲基氨基丙磺酸盐
随着温度增加 随着盐浓度的增加 聚集数逐渐减小； 聚集数逐渐增加； I1/I3减小，即微环境的极性减小；I1/I3增加，即微环境的极性增加； Rh减小，即水化半径减小； Rh增加，即水化半径增加； cmc增加 cmc减小；
李芳等，高等学校化学学报，Vol.19，1998,1117-1120
5
甜菜碱型 SAa
Scheilbler1869年发现并从甜菜汁中 分离出来一种天然产物（如右式）， 将它俗称为甜菜碱 含强碱性N原子，因此，两性特征在很宽的范围内与pH无关。 在等电点处不会出现溶解度下降的现象。在不同的pH范围内， 只以两性离子或阳离子SAa的形式存在
R1 R2 N R3 (CH2)nCOOH OHR2 R1 N R3 (CH2)n COO
只在等电点区才是真正意义上的两性离子
8
两性表面活性剂中一个重要的概念 ——等电点
pI
pK a +pK b 2
两性SAa含有不可分离的正、负电荷中心，在溶液中显现独特 的等电点性质，是与其他SAa的最大和最根本的区别； 含弱碱性N原子的两性SAa由于受离子基团间的相互作用（正、 负电荷中和）出现最低溶解度； 等电点处，由于正、负中心电荷强度相等，分子排列最紧密， 低于或大于等电点pH，正电荷中心强度或负电荷中心强度相对 较大，排列不紧密；
R1 OHR2 N R3 (CH2)n COO
-
6
咪唑啉型SAa
含强碱性N原子
氧化胺型SAa 极性大；熔点高；易溶于水和低碳醇; 吸水性强；具微弱氧化性; R1 在高温下发生热分解; R2 N O 具有对抗沉淀作用
R3
R1 H R2 N R3
7
OH
氨基酸型SAa
含弱碱性N原子，两性特征依赖于体系的pH值。在等电点附 近，出现最低溶解度。
<pI
pI
9
>pI
DDAPS ：N-十二烷基-N，N- 二甲基氨基丙磺酸盐
随着温度增加 随着盐浓度的增加 聚集数逐渐减小； 聚集数逐渐增加； I1/I3减小，即微环境的极性减小；I1/I3增加，即微环境的极性增加； Rh减小，即水化半径减小； Rh增加，即水化半径增加； cmc增加 cmc减小；
李芳等，高等学校化学学报，Vol.19，1998,1117-1120
5
甜菜碱型 SAa
Scheilbler1869年发现并从甜菜汁中 分离出来一种天然产物（如右式）， 将它俗称为甜菜碱 含强碱性N原子，因此，两性特征在很宽的范围内与pH无关。 在等电点处不会出现溶解度下降的现象。在不同的pH范围内， 只以两性离子或阳离子SAa的形式存在
R1 R2 N R3 (CH2)nCOOH OHR2 R1 N R3 (CH2)n COO
只在等电点区才是真正意义上的两性离子
8
两性表面活性剂中一个重要的概念 ——等电点
pI
pK a +pK b 2
两性SAa含有不可分离的正、负电荷中心，在溶液中显现独特 的等电点性质，是与其他SAa的最大和最根本的区别； 含弱碱性N原子的两性SAa由于受离子基团间的相互作用（正、 负电荷中和）出现最低溶解度； 等电点处，由于正、负中心电荷强度相等，分子排列最紧密， 低于或大于等电点pH，正电荷中心强度或负电荷中心强度相对 较大，排列不紧密；
3.5两性表面活性剂
结束
⑴ 氨基酸型两性表面活性剂
十二烷基氨基丙酸的制备反应：
CH2=CHCOOCH 3 C12 H25 NH2 C12 H25 NHCH 2CH2COOCH 3 H2 O C12 H25 NHCH 2CH2COOH
⑵ 甜菜碱型两性表面活性剂
阴离子：羧酸盐；阳离子：季铵盐
CH3 CH3 + H 2O RN + ClCH 2COONa RN-CH 2COO - + NaCl o CH 3 60-80 C CH3
NHCH 2CH2NH2 CH2CH2OH
RCOOH
N CH2 Cl CH2COOH R-C N CH2 CH2CH2OH
R= C11H23—、C9H19—
结束
结束
• 主要产品： • 氨基酸型 • 甜菜碱型 • 咪唑啉型
R
CH COOH NH 2
+
C12H25
N(CH 3)2CH 2COO - Na + 甜菜碱型
N
+
a
C11H23-C HOCH 2CH2
N CH2COO -Na+结束+咪唑啉型
以氨基酸型为例：
R CH COOH
+ NH 3 （Ⅰ） 正离子
+ NH 3 （Ⅰ） 正离子
-
H2O
R CH COO
+ NH 3
-
H2O
R CH COO + H3O NH 2 （Ⅱ） 负离子
-
+
两性离子
当溶液调节至一定的pH值时，氨基酸可以两性离子的形 式存在，将此溶液置于电场中，氨基酸不向电场的任何 一极移动，即处于电中性状态，这时溶液的pH值称为氨 基酸的等电点，通常以pl表示。 pH<pI 氨基酸以正离子形式存在； pH>pI氨基酸以负离子形式存在。
⑴ 氨基酸型两性表面活性剂
十二烷基氨基丙酸的制备反应：
CH2=CHCOOCH 3 C12 H25 NH2 C12 H25 NHCH 2CH2COOCH 3 H2 O C12 H25 NHCH 2CH2COOH
⑵ 甜菜碱型两性表面活性剂
阴离子：羧酸盐；阳离子：季铵盐
CH3 CH3 + H 2O RN + ClCH 2COONa RN-CH 2COO - + NaCl o CH 3 60-80 C CH3
NHCH 2CH2NH2 CH2CH2OH
RCOOH
N CH2 Cl CH2COOH R-C N CH2 CH2CH2OH
R= C11H23—、C9H19—
结束
结束
• 主要产品： • 氨基酸型 • 甜菜碱型 • 咪唑啉型
R
CH COOH NH 2
+
C12H25
N(CH 3)2CH 2COO - Na + 甜菜碱型
N
+
a
C11H23-C HOCH 2CH2
N CH2COO -Na+结束+咪唑啉型
以氨基酸型为例：
R CH COOH
+ NH 3 （Ⅰ） 正离子
+ NH 3 （Ⅰ） 正离子
-
H2O
R CH COO
+ NH 3
-
H2O
R CH COO + H3O NH 2 （Ⅱ） 负离子
-
+
两性离子
当溶液调节至一定的pH值时，氨基酸可以两性离子的形 式存在，将此溶液置于电场中，氨基酸不向电场的任何 一极移动，即处于电中性状态，这时溶液的pH值称为氨 基酸的等电点，通常以pl表示。 pH<pI 氨基酸以正离子形式存在； pH>pI氨基酸以负离子形式存在。
第6章_两性表面活性剂
表面活性剂化学
19
6.3.6 氨基酸型的合成
1 高级脂肪胺 + 丙烯酸甲酯 R - NH2 + CH2=CHCOOCH3 R – N+H – CH2CH2 – COOCH3 NaOH R – N+H – CH2CH2 – COO – Na
2020/1/29
表面活性剂化学
20
2 高级脂肪胺 + 丙烯腈
第六章 两性表面活性剂
2020/1离子型
1 阴离子型表面活性剂 2 阳离子型表面活性剂
3 两性表面活性剂
非离子型
2020/1/29
表面活性剂化学
2
6.1 两性表面活性剂概述
两性表面活性剂，是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性 剂。就结构来讲，在亲水基一端既有阳离子也有阴离子。
CH 3
N=2-3
2020/1/29
表面活性剂化学
16
1 叔胺 + 氯醇
引入羟基 再硫酸酯化
CH3
HSO3Cl，2NaOH
R N +Cl(CH2)nOH
CH3
CH 3
R N + ( C H 2)n O S O 3
CH 3
2020/1/29
表面活性剂化学
17
2 卤代烷 + 羟基叔胺
引入羟基 再硫酸酯化
24
C1 2H2 5
CH2Cl
SO3 酯化
C1 2H2 5
CH3 + N C H2C H2 OH
CH 3
CH3 CH2 N+ CH2CH2OSO3
CH3
2020/1/29
表面活性剂化学
18
6.3.4 咪唑啉型的合成
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两性表面活性剂
潘鸿章
两性表面活性剂，是指同时具有阴、阳两种离子性质的表面活性剂。
从它的结构来看，与憎水基团相连接的既有阳离子，也有阴离子。
其结构可表示如下：
两性表面活性剂分子结构示意图
蛋黄里的卵磷脂是天然的两性表面活性剂。
现在常用的人工合成两性表面活性剂，其阴离子部分大多是羧酸基，也有少数是磺酸基。
其阳离子部分大多是胺盐或季胺盐。
由胺盐构成阳离子部分的叫氨基酸型；由季胺盐构成阳离子部分的叫甜菜碱型。
氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。
如果在搅拌下，慢慢加入盐酸，变为中性时仍无变化。
至微酸性时则生成沉淀。
如果再加入盐酸至强酸性时，沉淀又溶解。
这就说明，呈碱性时表现为阴离子表面活性剂，呈酸性时，表现为阳离子表面活性剂。
但是，当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时，亲水性变小，就生成沉淀。
甜菜碱型两性表面活性剂，最大的特点是无论在酸性、中性或碱性的水溶液中都能溶解。
即使在等电点时也无沉淀。
此外，渗透力、去污力及抗静电等性能也较好。
因此，
是较好的乳化剂、柔软剂。
*等电点是指两性电解质在溶液中电离时，酸和碱的电离度相等时的状态。
2004-06-14。