双子表面活性剂 ppt

❖ (3)离子头为阳离子(钱盐)，阴离子(磷酸盐，硫酸盐，梭酸 盐)，或者非离子(聚醚，糖苷)。
❖ (4)根据两个离子头基和疏水烷烃链的结构可分为对称的和不 对称的双子表面活性剂
❖ (5)特殊类型的双子表面活性剂，含有一S一S一键的双子表面 活性剂以及疏水的碳氢链上的氢为氟原子取代，形成碳氟链 的双子表面活性剂。双子表面活性剂结构的特殊性，决定了 其性质的多样及复杂性。
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双子表面活性剂概述-性能
❖ 1.极容易吸附在气/液表面，而且有多种形态，比传统型 表面活性剂溶液有大得多的表面活性。较高的表面活性意 味着完成某一具体用途时的用量较少，从而需要更少的原 料，产生更少的需要处理的副产品。
❖ 2.很容易聚集成胶束，临界胶束浓度比传统表面活性剂溶 液低。这意味着一些不溶的物质能在较低的表面活性剂浓 度下的溶液中增溶。
双子表面活性剂
11级化学工艺徐运欢
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目录
1 双子表面活性剂概述 2 双子表面活性剂的合成 3 双子表面活性剂的应用前景 4 双子表面活性剂的研究进展
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双子表面活性剂概述-定义
❖ 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。
❖ 二是向酒石酸衍生物分子中引入疏水链，再水解得到产物， 合成路线如下：
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
❖ 三是以1，2-二环氧十二烷为原料先合成双链化合物，再 还原酯化水解制得，合成路线如下:
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
❖ （3）磺酸盐类和硫酸酯盐类Gemini表面活性剂
❖ 磺酸盐和硫酸酯盐类产品是普通表面活性剂中产量最大的 一类，如烷基苯磺酸钠（LAS）和烷基硫酸钠（AS）等， 该类化合物在双子表面活性剂中也开发得较早，并已有工 业化产品烷基苯醚磺酸钠供应。由于磺酸盐及硫酸酯类产 品水溶性好、原料来源广，因此该类产品有可能最先实现 大规模工业化生产，以满足日化行业及工业的应用需求。
❖ Gemini表面活性剂可以分为离子型和非离子型两大类， 其中离子型又分为阳离子(如季按盐)，阴离子(如磷酸 盐、硫酸盐、磺酸盐和梭酸盐等)和两性表面活性剂。
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双子表面活性剂概述-结构
Gemini表面活性剂分子中 含有两个疏水基团、两个 亲水基团和一个联接基团， 且联接基团靠近亲水基团， 联接基团可以亲水也可以 疏水。
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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：
❖ 3.大部分阴离子双子表面活性剂的Krafft点(TkP质量分数 为1%)都在0℃以下，表明有良好的水溶性，这是由于双 子表面活性剂含有两个亲水基团的缘故。
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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。
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
❖ 第一种方法类似于合成羧酸盐型Gemini表面活性剂的第三种 方法，以1，2-二环氧十二烷为原料合成双子表面活性剂，合 成路线如下所示：
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
❖ 另一种方法是在单烷基二苯醚二磺酸基础上开发的一类磺酸 类双子表面活性剂，它是通过烷基酚与高碳烯烃或长碳链卤 化物反应得到二苯醚，然后用发烟硫酸或氯磺酸磺化得到。 反应如下：
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
❖ （2）羧酸盐型Gemini表面活性剂
羧酸盐型双子表面活性剂的合成方法主要有3种。一种是将二环氧丙 基醚作为连接基团与长链脂肪醇反应得到二烃基化合物，再与溴乙 酸反应，经酯化水解得到，合成路线如下：
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
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 G4 emini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)。
❖ （1）磷酸盐型Gemini表面活性剂 磷酸盐型双子表面活性剂的合成方法主要是在三乙胺和四 氢呋喃（干燥）存在下含不同亚甲基数目的二元醇与三氯 氧磷在0℃反应30min后，在搅拌下滴加十二醇，然后水解 脱氢，最后用NaOEt/EtOH处理制得双十二烷氧基双磷酸盐 Gemini表面活性剂，其合成路线如下所示：
❖ 7.双子表面活性剂具有较高的生物安全性。
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双子表面活性剂的合成-阳离子型
❖ຫໍສະໝຸດ Baidu在阳离子型双子表面活性剂中研究最多的是季铵盐型双 子表面活性剂。季铵盐型双子表面活性剂的合成较为简 单，一般采用以下两种方法：
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双子表面活性剂的合成-阴离子型
❖ 阴离子型双子表面活性剂主要有3种类型：磷酸盐型、磺 酸盐型和羧酸盐型。
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双子表面活性剂的合成-非离子型
❖ 方法一：
❖ 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。