含酯基季铵盐Gemini表面活性剂研究进展含酯基季铵盐Gemini表面活性剂研究进展.docVIP

酯基Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的研究进展 摘 要：含酯基季铵盐表面活性剂由于其具有优异的生物降解性能因而对环境友好，得到的社会的认可。随着双子表面活性剂（Gemini surfactant）的不断发展，含酯基双子季铵盐表面活性剂也开始受到人们的注意，本文主要介绍的是含酯基双子季铵盐表面活性剂的研究概况，以及它们在工业方面的应用前景。 关键字：双子季铵盐表面活性剂 酯基 研究进展 Abstract：Quaternary ammonium salt surfactants with ester base ,have acquired the recognition from social because of its excellent biodegradability and friendly to environment . With the continuous development of Gemini surfactants, Gemini quaternary ammonium salt surfactants with ester base have already attract peoples attention,This paper is mainly introduced Gemini quaternary ammonium salt surfactants with ester base, and their application prospect in industry. Key words：Quaternary ammonium Gemini surfactant ester base research progress 双子表面活性剂（Gemini surfactant）是通过特殊的联接基团在其头基或靠近头基处以化学键方式将2 个传统的表面活性剂分子连接，而成一种新型的表面活性剂。其中，Gemini表面活性剂结构如图1所示： 图1 Gemini表面活性剂分子结构示意图 双子表面活性剂含有2个亲水基团、2个疏水基团、1个联接基团，由于联接基团的介入使2个表面活性剂单体相当紧密的结合，一方面增强了碳氢链的疏水作用；另一方面也使亲水基（特别是离子头基）间的排斥作用大大减弱。因此，联接基团的介入以及其化学结构、联接位置和链长等因素的变化，可以方便的调节Gemini表面活性剂结构从而达到特定的功能［1］。 含酯基季铵盐表面活性剂因疏水链中含有酯结构很容易水解成非表面活性片段，是一类生物降解性好、毒性小、性能卓越的表面活性剂。因此，含酯基双子季铵盐表面活性剂不仅具备了比普通季铵盐表面活性剂更好的性能，而且具备了酯类季铵盐优越的可降解性，是环境友好型的双子表面活性剂。1993年，Puchta等［2］首次合成了亲油基中含酯基的季铵盐双子表面活性剂。随后有研究表明［3］：含酯基双子表面活性剂具有优良的生物降解性能，经过14天降解率可高达59%。进入21世纪以来，在当今追求环保的形势下，研究环境友好型表面活性剂将大大推动表面活性剂科学和工业的发展［4］。本文综述了近几年的研究成果，主要介绍的是含酯基双子季铵盐表面活性剂的研究概况、性质以及其在工业中的应用前景。 含酯基双子季铵盐表面活性剂的研究概况 1.1 对称型含酯基双子季铵盐表面活性剂 对称型酯基双子季铵盐就是指分子结构中的两个疏水链R1和R2为相同疏水基，联接基S以酯基和烷基居多，一般是通过二溴代烷、烷基二甲胺、二醇类及二酸类等连接基反应得到。由于合成的工艺相对比较简单，过程操作较容易，所以近几年对对称型含酯双子酯季铵盐的研究较多。 Fatma H等［5］以氯乙酸、醇类（n=9,11,15,17）及四甲基乙二胺等为原料合成了四种对称型双子季铵盐，并研究了这类物质的表面活性及疏水基团对其在染料中的分散影响。其合成路线如下： Joanna W等［6］报道了一类联接链中含羟基的结构的新型双子季铵盐，由于羟基的加入有利于提高其亲水性也能提高杀菌性能。根据文献的研究，这类物质的cmc比十二烷基三甲基溴化铵的cmc小3~4个数量级，润湿性能良好以及对革兰氏阳性菌的杀菌性能比革兰氏阴性菌的好。 Taiga T等［7］合成了联接链中带双键和三键的几种双子季铵盐，研究了不同的联接基团对物质的表面性能、泡沫性能和生物降解性能的影响。这些双子表面活性剂的共同特点是：不仅酯基具有降解性，而且联接基中含有碳碳双键可与臭氧等发生氧化反应，从而使双子表面活性剂得以氧化分解，具有优良的降解性能。其中当m=12，n=2时，具有最好的泡沫性能和生物降解性能。其合成线路如下： 1.2 非对称型含酯基双子季铵盐表面活性剂 非对称型双子季铵盐表面活性剂在