双子表面活性剂的研究进展

双子表面活性剂（gemini或dimeric）是由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过化学键联接而成，这种特殊的结构使其具有比传统表面活性剂更优的性能，本文介绍了双子表面活性剂的发展简史、研究概况以及结构特点，表明这种表面活性剂具有重要的实用价值。     

双子表面活性剂的研究进展

双子表面活性剂是一类分子中含有两个或两个以上亲水亲油基团的新型表面活性剂,由于其结构独特而具有许多优良的性能,如高表面活性、超低表面张力、强协同效应等。总结了双子表面活性剂的合成研究进展,指出该类表面活性剂具有重要的实用价值和广阔的开发前景。     

一种酯型双子表面活性剂的合成及其协同效应

通过酯化、溴代和季铵化反应,合成了以乙氧基为联接基的酯型双子(Gemini)阳离子表面活性剂N,N′-双(二甲基十二酸乙酯基)乙醚溴化铵([C11H23COOCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OOCC11H23].2Br-,Ⅱ-12-EO2)。以表面张力法和稳态荧光法考察了Ⅱ-12-EO2与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系在40℃时0.1 mol.L-1溴化钠水溶液中的表面化学性质和胶束化行为。得到Ⅱ-12-EO2的临界胶束浓度(cmc)为1.25×10-4mol.L-1,最低表面张力(γcmc)为28.4 mN.m-1。采用稳态荧光法以芘(Py)为荧光探针,Ⅱ-12-EO2的胶束栅栏层的微极性,较一般表面活性剂大,达到1.4,与SDS的复配体系在1.2左右;以十二烷基溴化吡啶为猝灭剂,测定体系的胶束聚集数为15。运用非理想混合表面活性剂分子相互作用理论计算出Ⅱ-12-EO2与SDS复配体系的相互作用参数(β),复配体系具有降低表面张力效率、形成胶束能力和降低表面张力能力方面的协同效应。     

磺酸盐双子表面活性剂的合成及其性能研究

以间苯二酚和甲醛、亚硫酸氢钠为原料,在100℃通过磺甲基化制得中间体,再与溴代十二烷通过威廉姆森醚化得到阴离子磺酸双子表面活性剂,总收率46.7%。研究了反应时间、反应温度和反应物摩尔比对收率的影响。用红外光谱和元素分析确认了其化学结构。测得其cmc和γcmc分别为0.81 mmol/L、γcmc=28.5 mN/m。对其与其他表面活性剂进行复配,在最佳配比下,有更低的cmc和γcmc。     

联接基团对双子表面活性剂性能的影响研究进展

双子表面活性剂的独特结构使其较传统表面活性剂具有更优异的性能。联接基团的长度和性质对双子表面活性剂性能影响很大。因此,探究联接基团对其性能的影响规律,有助于更好地理解分子内部的相互作用,从而更好地发挥和利用双子表面活性剂的性能,对新型双子表面活性剂的开发及工业生产具有现实意义。文章综述了联接基团对双子表面活性剂的表面活性、泡沫性能、润湿性能、缓蚀性能、黏度、增溶及乳化性能的影响,并对原因进行了分析。     

硫酸酯盐双子表面活性剂的合成和界面张力的研究

实验室条件下,以长链羧酸(月桂酸)、聚乙二醇等为主要原料,通过赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应等和酯化反应,用醚键加入方式加入联接基团,用浓硫酸加成反应加入硫酸酯键,从而在实验室条件下合成具有特殊结构的双子表面活性剂-GA12-S-12.通过用旋转液滴法测合成的硫酸酯盐阴离子双子表面活性剂的表面张力,测得其临界胶束浓度(CMC)为438 mg/L,临界胶束浓度下表面张力为30.9 mN/m,并对比十二烷基硫酸钠水溶液表面张力,显示GA12-S-12[低聚二醇(α-硫酸酯钠)月桂酸双酯阴离子双子表面活性剂]具有更优的表面活性.进一步配制不同浓度的GA12-S-12表面活性剂溶液,测定它们与长庆五里湾原油的界面张力,效果显示其适用于五里湾区原油采收率的提高.     

双子表面活性剂预胶团化行为研究进展

综述双子表面活性剂预胶团化行为研究的进展。表面活性剂在水溶液中自组织生成胶团，这种分子有序聚集体具有重要的科学和应用价值。预胶团化行为是自组织形成完整胶团之前经历的分子预聚集阶段。包含了自组织机理的微观信息，对帮助理解分子间相互作用具有重要意义。Gemini面表面活性剂分子结构新颖且多样化，造成复杂的自组织行为和多样化的分子有序聚集体结构，通过预胶团化行为来理解它们的自组织机理更显得重要。     

近年来双子型表面活性剂的应用

双子型表面活性剂(Gemini表面活性剂)是区别于传统表面活性剂的一类新型表面活性剂,它由两个双亲体和一个连接基团所组成。与传统型单链表面活性剂相比,连接基团的存在使得双子型表面活性剂在水溶液中展现出它特有的优良性质,因此,在近几十年里得到了研究者们的广泛关注。双子型表面活性剂的出现拓宽了表面活性剂的应用范围,必将成为21世纪最有潜力的新型表面活性剂。     

反应型双子表面活性剂的合成及性能研究

双子型表面活性剂是两个结构相同或不同的表面活性剂分子通过联接基团连接而成分子．其中至少含有两个疏水链和两个亲水基团（离子或极性基团）,双子表面活性剂的特殊结构使得其性质也比较特殊,如低的CMC、较好的润湿性、更好的分散力、溶解性、泡沫力和相行为等优良的性能日,使得其广泛应用于杀菌、环保、造纸、选矿、采油等方面。     

阳离子型双子表面活性剂的合成及表面活性

合成了一种季铵盐型双子表面活性剂Gem in i 12-3-12,采用红外光谱、元素分析和两相滴定法对其结构和纯度进行了分析,测定了不同浓度表面活性剂水溶液的表面张力,并得到临界胶束浓度(CMC)、饱和吸附量(Γm ax)、单分子饱和吸附面积(Am in)。结果表明,Gem in i 12-3-12的收率为77.2%,纯度为98.4%,它与相应的单尾基十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)的表面活性相当,但CMC比DTAB低14倍左右。     

双亲油基-双亲水基型表面活性剂

介绍一类新型表面活性剂 双亲油基 双亲水基型表面活性剂 ,包括阴离子型、阳离子型、非离子型等。讨论了各种类型双联表面活性剂的合成方法及产品理化性能 ,如表面张力及临界胶束浓度、水溶助长性、增溶性、润湿性、泡沫性、生物安全性等 ,同时指出该类表面活性剂具有重要的实用价值和广阔的开发前景。     

双子表面活性剂的研究进展

双子表面活性剂（Gemini surfactant）是一类具有特殊分子结构的表面活性剂,其分子是由联结基团（spac-er）通过化学键连接两个表面活性剂单体的离子头基构成的。因为其结构的特殊性从而使其具有特殊的微观结构形态;具有特殊的胜任,可用于合成中孔结构的模板、进行特殊化学分离等;对头基上连接两个不同表面活性剂的双子表面活性剂,最近研究一经兼具有两种表面活性剂的性质。     

磺酸盐型双基表面活性剂的合成与表面性能

以壬基酚和甲醛为原料,合成了一种新型的磺酸盐型双基表面活性剂(Gemini-A)。利用元素分析、红外光谱确定了Gemini-A的结构。研究了Gemini-A水溶液的润湿性,比较了Gemini-A与传统表面活性剂的增溶能力。试验结果表明,Gemini-A水溶液具有较低的表面张力(33.51 mN/m)和临界胶束浓度(0.141 mmol/L)及良好的润湿性,显示出了较好的表面性能,具有很强的增溶能力,是符合3次采油要求的表面活性剂。     

联结基团含羟基的季铵盐Gemini表面活性剂的合成及胶团化行为研究

合成了一种联结基团为含羟基亚甲基链的季铵盐Gemini表面活性剂,即C12-3(OH)-C12.2Cl,用红外光谱、核磁共振及元素分析对它们的结构进行了鉴定,并对影响反应的因素进行了讨论,得出了合成C12-3(OH)-C12.2Cl的最佳条件为十二叔胺:十二叔胺盐酸盐:环氧氯丙烷摩尔比为2.0∶1.0∶1.0,以正丙醇为溶剂,在回流温度下反应3 h,产率可达94.5%以上;采用表面张力法、瞬态荧光法研究了C12-3(OH)-C12.2Cl在水溶液中的胶团化行为,发现C12-3(OH)-C12.2Cl的胶团生成能力远比其单体强,cmc值降低一个数量级,胶团聚集数随表面活性剂浓度增大而增大。     

季铵盐型Gemini表面活性剂气液界面行为研究

合成了不溶于水的季铵盐型Gemini表面活性剂18-s-18(=3,4,6,8,10,12),研究了联结基团长度对Gemini表面活性剂在气液界面上的性质的影响.结果表明:对不同长度的联结基团,表面压-分子面积曲线很相似;极限面积在s≤6时几乎成直线快速增加,并在s=10时达到最大值,s>10时稍微下降.     

Novel Ester-linked Anionic Gemini Surfactant: Synthesis,Surface-Active Properties and Antimicrobial Study

A novel anionic gemini surfactant containing an ester bond in the spacer group was synthesized using cardanol as the raw material and characterized by IR, ¹H NMR and ¹³C NMR. The surface properties of the gemini surfactant were investigated and compared with its corresponding single chain surfactant counterpart. It was found that this novel gemini surfactant exhibited a low critical micelle concentration value (1.9 mM) and good efficiency in reducing surface tension of water (33.6 mN/m). The gemini surfactant was found to have antimicrobial activity against Gram-negative (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa), Gram-positive (Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus) bacteria and fungi (Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Candida albicans and Rhizopus stolonifer). The gemini as well as the corresponding single chain surfactant showed good antimicrobial activity against all pathogenic microorganisms studied and can be employed as an antimicrobial agent. The synthesized novel anionic gemini surfactant possesses an excellent wettability and low foamability.     

一种不对称阴离子Gemini表面活性剂的合成及表面活性研究

以α-溴代十四酸乙酯和4-癸基苯酚为原料,经Williamson醚化、磺化及皂化反应制备了一种不对称阴离子Gemini表面活性剂α-(4-癸基-2-磺基)-苯氧基十四酸钠,简写为C12CO2Na-p-C10SO3Na,考察了醚化反应条件,并用FTIR和1HNMR表征了中间体及目标产物结构。结果表明,醚化反应的最佳条件为:以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和甲苯作溶剂,无水K2CO3作缚酸剂,物料比n(α-溴代十四酸乙酯)∶n(4-癸基苯酚)=1.05∶1,回流反应3 h,醚化产物收率为77.2%(以4-癸基苯酚计)。采用吊片法测定了目标产物的表面活性,其表面张力最低可降至26 mN/m左右,临界胶束浓度(CMC)为3.28×10-6mol/L,比相应常规单链表面活性剂十四烷酸钠和间癸基苯磺酸钠的CMC低3个数量级,体现出Gemini表面活性剂优异的表面活性。