季铵盐表面活性剂的合成及表面活性
羟丙基三甲基氯化铵水解角蛋白
羟丙基三甲基氯化铵是一种常见的季铵盐表面活性剂，广泛应用于化妆品、个人护理产品、清洁用品、纺织品、油漆和涂料等领域。
而羟丙基三甲基氯化铵在许多产品中的应用是因为它对蛋白质的良好水解性能。
1. 羟丙基三甲基氯化铵的结构特点羟丙基三甲基氯化铵（CTAC）是一种季铵盐表面活性剂，其分子式为C15H35ClN，分子量为263.89。
CTAC主要通过季铵盐阳离子和氯负离子构成，其中季铵盐阳离子为表面活性剂的主要作用部分。
2. CTAC的水解角蛋白原理CTAC作为表面活性剂，在水中可以形成胶束结构，并具有一定的水解能力。
当CTAC与蛋白质接触时，CTAC的亲水基团与蛋白质分子中的极性基团相互作用，使蛋白质分子发生构象变化，从而产生水解作用。
3. CTAC水解角蛋白的应用在化妆品和个人护理产品中，CTAC常常用于洗发水、护发素、沐浴露等清洁产品中，其水解角蛋白的作用能够使产品更容易与头发或皮肤表面的蛋白质结合，起到良好的保湿和滋润效果。
在清洁用品中，CTAC的水解角蛋白能够更有效地去除污垢和油脂，提高清洁效果。
CTAC的水解角蛋白还被广泛应用于纺织品的加工中，能够改善纤维的柔软性和光泽度，增强纤维的耐磨性和耐洗性。
4. CTAC水解角蛋白的注意事项尽管CTAC的水解角蛋白在许多产品中具有良好的应用效果，但在使用过程中仍需注意其潜在的刺激性和过敏性。
特别是在化妆品和个人护理产品中，应控制CTAC的使用浓度，避免对皮肤和头发产生不良影响。
CTAC水解角蛋白在清洁用品中的应用也需要注意其对环境的影响，避免过度使用导致水体污染和生态破坏。
5. 结语羟丙基三甲基氯化铵水解角蛋白具有良好的应用前景，在化妆品、个人护理产品、清洁用品和纺织品等领域中发挥着重要作用。
在今后的研究和生产中，需要更加深入地理解其水解原理和应用特点，以更好地发挥其功能优势，同时也要注意其在使用过程中可能存在的问题，提高其安全性和可持续性。
羟丙基三甲基氯化铵（CTAC）是一种非常重要的表面活性剂，在许多领域中都发挥着重要的作用。
表面活性剂的类型
▪ 2）烷基磺酸盐表面活性剂的性能
烷基磺酸盐的表面活性与烷基苯磺酸钠接近 在碱、弱酸及水中有良好的稳定性，耐硬水 在硬水中仍具有良好的润湿、乳化、分散、去污
等能力，生物降解性优于LAS，可作洗涤剂、乳 化剂等。
3）烷基磺酸盐表面活性剂的用途
① 用硫酸磺化是可逆反应，酸液利用率低、磺化效 率不高；
② 而SO3磺化是以化学计量与烷基芳烃反应，无废酸 生成，利用率高，加之SO3来源丰富成本较低。
（2）中和 R-ArSO3H + NaOH→R-ArSO3Na + H2O
除用NaOH。还可以根据不同的用途改用氨(或 胺)、或Ca(OH)2、Ba(OH)2中和生成相应的烷基芳 基磺酸盐。
➢重金属皂如铝皂可用泥浆消泡剂和W/O乳化剂。 ➢肪酸皂和环烷酸皂也曾用作原油破乳等方面。
2.疏水基通过中间键与羧基连接的表面活性剂
1）梅迪 兰通过脂肪酰氯与肌氨酸反应得到的表面活性剂，
商品名为“medialan”。
美国DOW公司以商品名“Hamposyl”生产;
德国Hoechat公司以商品名“medialan”生 产;
碱金属皂的泡沫性能较好。 其碳链短些的、泡沫易于形成，如C10～C12的脂肪
酸皂的泡沫粗大，但不稳定； 碳链较长的脂肪酸皂，形成的泡沫细小持久，但不
易生成； 不饱和酸皂如油酸钠起泡性能差，且泡沫不持久，
松香酸皂的起泡性也差，但加入碳酸钠后，起泡性大 为增加；
低分子环烷酸皂，泡沫大，而不持久；高分子环烷 酸皂泡沫小而持久。
▪ 用油酰氯与水解蛋白(多肽)缩合所得产品，其商 品名称1amepon A(雷米帮A，又名613洗涤剂
酯基季铵盐表面活性剂的合成与表征
酯基季铵盐表面活性剂的合成与表征张文斌;邱李树石;周春俐;史传英;王全杰;陈沛海;魏星星【期刊名称】《皮革与化工》【年(卷),期】2016(033)002【摘要】本文通过油酸和硬脂酸分别与环氧丙基三甲基氯化铵合成两种酯基季铵盐表面活性剂，通过红外对其结构进行表征；同时通过测定产物中氯离子和季铵根离子的含量，表明酯化反应合成季铵盐的过程中，硬脂酸的反应活性比油酸高。
通过表面张力测定仪对两种表面活性剂的性能进行测定，油酸酯季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）为1.19×10-2 g/L，在该浓度下的表面张力γcmc为46.4 mN/m；硬脂酸酯季铵盐表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）为6.98×10-3 g/L，在该浓度下的表面张力γcmc为51.3 mN/m；说明酯基季铵盐表面活性剂中双键的存在更有利于降低表面张力。
根据国标GB/T 7381-2010的方法检测，硬脂酸酯季铵盐表面活性剂和油酸酯季铵盐表面活性剂在硬水中的稳定性较差，说明酯基季铵盐表面活性剂不适合应用于硬水体系。
【总页数】6页(P15-20)【作者】张文斌;邱李树石;周春俐;史传英;王全杰;陈沛海;魏星星【作者单位】大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连116034;烟台大学化学化工学院，山东烟台264005;烟台大学化学化工学院，山东烟台264005;烟台大学化学化工学院，山东烟台264005;大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连116034; 烟台大学化学化工学院，山东烟台264005;烟台大学化学化工学院，山东烟台264005;大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】TQ423.12+1【相关文献】1.新型织物柔软剂-硬脂酸三乙醇胺酯基季铵盐的合成与表征 [J], 徐光年;蒋惠亮2.两种酯季铵盐表面活性剂的合成与表征 [J], 周丽梅;江平;杨丽君;阴文敏;吕雅娟3.酯基Gemini型季铵盐表面活性剂与AEO9的复配体系研究 [J], 许虎君;刘琪灵;王中才;叶康4.含酯基和酰胺基季铵盐阳离子表面活性剂的合成 [J], 王丽艳;程丹阳;段松言;陈嫚;赵冰;殷广明5.Gemini型酯基季铵盐表面活性剂复配体系表面化学性质研究 [J], 赵学萃因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
质谱法分析季铵盐型阳离子表面活性剂[1]
![质谱法分析季铵盐型阳离子表面活性剂[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/7384c13d2af90242a895e59e.png)
收稿日期:2004211202 修回日期:2005202217通讯联系人:王 复,男,高级工程师,主要研究方向:有机结构及成分分析.第22卷第3期Vol.22 No.3分析科学学报J OU RNAL OF ANAL YTICAL SCIENCE 2006年6月J une 2006文章编号:100626144(2006)0320312203质谱法分析季铵盐型阳离子表面活性剂刘壮峻,陈卫东,朱凤英,王 复3(华东理工大学分析测试中心,上海200237)摘 要:以电子轰击质谱法(EI/MS )与电喷雾质谱法(ESI/MS )相结合,分析季铵盐型表面活性剂。
由于阳离子表面活性剂在水溶液中离解成正离子,可用电喷雾质谱的正离子模式(ESI +/MS )对其结构及组成进行鉴定,同时可判别季铵盐所含的Cl -、Br -、NO -3等阴离子。
关键词:电子轰击质谱;电喷雾质谱;季铵盐;阳离子表面活性剂中图分类号:O657.63;TQ423.12 文献标识码:A1 前言阳离子表面活性剂在抗静电、杀菌、柔软和印染等方面有着广泛的应用[1]。
常见的阳离子表面活性剂为含氮化合物,分为胺盐型和季铵盐型两大类。
但季铵盐型表面活性剂在阳离子表面活性剂中最为重要,产量也最大[2]。
因季铵盐型表面活性剂具有不易挥发、极性强等特点,通常采用液相色谱[3]或离子色谱[4]进行分离分析,而其结构定性仍需采用红外光谱标样对照[5]。
基于季铵盐型表面活性剂在水溶液中可离解成离子,(ESI/MS )进行分析,而根据电喷雾质谱提供的分子量信息以及电子轰击质谱提供的碎片离子信息可对其结构进行鉴定[6,7]。
2 实验部分2.1 实验仪器与条件Micromass 公司GC T 飞行时间质谱仪(EI ),电子轰击电压70eV ;Micromass 公司L C T 飞行时间质谱仪(ESI );Harvard 蠕动泵。
质谱条件:电喷雾正离子模式ESI +,离子源温度80℃,脱溶剂温度120℃,锥孔电压60V ,毛细管电压3.3kV ,扫描范围100～1500m/z ;进样量:3μL/min 。
【大学】表面活性剂(5)
2.3 阳离子表面活性剂
2.3.1阳离子表面活性剂的概述 • 阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍
生物，由于分子中的氮原子含有孤对电子， 故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氮基 带上正电荷。因此，他们在酸性介质中才 具有良好的表面活性剂；而在碱性介质中 容易析出而失去表面活性，除了含氮阳离 子表面活性剂外，还有一部分含硫、磷、 砷等元素的阳离子表面活性剂。
亲核加成反应, 反应中叔胺的氮原子上有一 对孤对电子, 它易进攻环氧树脂的环氧基团, 使之发生开环加成反应:
.
.
环氧树脂与十六叔胺在酸性介质中的反应方程式如下:
.
2.3.4 阳离子表面活性剂的应用特点
• 与各种类型表面活性剂相比，阳离子表面活
性剂的调整作用最突出，杀菌作用最强，尽
管有去污力差，起泡性差，配伍性差、刺激
性大，价格昂贵等缺点。
• 阳离子表面活性剂不直接与阴离子表面活性
剂配伍，只能作为调理剂组分或杀菌剂来使
用。阳离子表面活性剂在液体洗涤剂中作为
辅助表面活性剂（配方用量很少的调理剂组
分）一般用于较高档次产品，主要用于洗发
香波。作为调整剂组分在高档次液体洗涤剂
洗发香波中不是其他类型表面活性剂所能替
代的。
.
•HLB值是用来衡量表面活性剂分子中的亲水基团和亲油基 团对整个分子所做贡献大小的物理量，是选择表面活性剂的 一个经验值。
•将表面活性剂分子结构分解为一些基团，每一基团对HLB 值均有确定的贡献。由实验可测得各种基团的HLB值，将基 团的HLB值带入公式即可计算表面活性剂分子的HLB值。
HLB=7+∑(亲水基团数) － ∑(亲油基团数)
•HLB值越大，亲水性越大； HLB值越小，亲油性越大。
一种聚氧乙烯醚链三头季铵盐表面活性剂的合成
三头季铵盐阳离子表面活性剂是双体阳离子表面活性剂的延伸，是・类性能优越 的特 殊 阳离 子表面 活性剂 。其表面 活性 高 ，协 同作用 与去污洗涤 能力 强，杀菌效 果好 ，是 目前世 界上开发势头最为强劲的表面活性剂系列【 。 Ｊ Ｊ 继 １９ 年 Ｚ ｎ 等Ｉ ９１ ａａ ２ ］ 报道十八烷基三头季铵盐阳离子表面活性剂 的合成后， 陆续有相关 的文献报道【Ⅲ ３ 。由于聚氧乙烯醚性能友好 ，因此在许多双体阳离子表面活性剂的制备中， 都使用其作原料。 但涉及含脂肪醇聚氧乙烯醚长链 的三头季铵盐阳离子表面活性剂 的合成尚
１ 主要 反 应与操 作 ． ２
第一步反应式：
收 稿 日期 ：２ ０ ．５１ ０ ７０ ．５ ｝ 通 讯联 系人 。薛 永强 ，教 授 。 作者简介 ：汤芝平 （ ９ ２ ，男，湖南浏阳人 ，硕士 ，从事新型表面活性剂的合成研究 。 １ ８ 一）
维普资讯
为原料 ， 分两步合成了一种含聚氧 乙烯醚链三头季铵盐的表面活性剂。对反应影响因素、产物结 构与部分性能进行 了分析与表征 。结果表明：第一步反应 （Ｃ ） （Ａ ＯＥ Ｅ Ｐ ： Ｆ Ｐ ）为 ２ ． ５～３： ，溶 １ 剂 为正 己烷，四丁基溴化铵作相转移催化剂 ，无水 Ｋ Ｃ ３ ２ Ｏ 作缚酸剂 ，时间 ６ ｈ ～８ 。第二步反应
汤芝平 ， 薛永强 张俊峰 ， 赵 ， 红
（ 太原 理 工 大学 化 学 化 工学 院 应 用化 学 系 ， 山西 太 原 ００ ２ ） ３ ０ ４
摘
要 ：以五 甲基二乙烯三胺 （ＭＤＥ Ａ） Ｐ Ｔ 、脂肪醇聚氧 乙烯醚 （ Ａ Ｏ Ｆ Ｐ Ｅ）和环氧氯丙烷 （ Ｃ ） Ｅ Ｐ
＼
蚕 罟 ． ＿
一
，
丁醇和上步制得的中间体， 用盐酸调 ｐ ５ ６快速搅拌升温下缓慢滴入 ４ （． ３ ｏ） Ｈ值 ～ ， ．ｇ０ ２ １ １ ０ ０ ｔ ｏ
有机硅季铵盐表面活性剂的合成及应用研究进展
有机硅季铵盐表面活性剂的合成及应用研究进展傅中【摘要】有机硅季铵盐表面活性剂是性能最为优良的表面活性剂之一,兼具有机硅材料的优良性能和无机季铵盐的良好抗菌活性,在工农业各领域具有广阔的应用,综述了有机硅季铵盐表面活性剂的合成方法及在抗菌、日用化学品、农药等行业中的应用.【期刊名称】《广东轻工职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(016)002【总页数】9页(P5-13)【关键词】表面活性剂;合成;季铵盐;研究进展;有机硅【作者】傅中【作者单位】广东食品药品职业学院,广东广州 510520【正文语种】中文【中图分类】TQ264.17有机硅季铵盐化合物是一类在硅原子上连有链状有机季铵基团的化合物，兼具有机物和无机物的特性，并且具有季铵盐的抗菌、抑菌和表面活性等特性，在纺织、印染、医药、日用品及农业等各个领域均有广泛的应用，同时由于其优异的性能而受到研究者的青睐，成为近年来国内外研究的热点。
普通季铵盐表面活性剂由于其化学活性低，使用时呈游离态，且毒性和刺激性相对较大，因而其应用受到限制。
将有机硅基团引入季铵盐后形成的有机硅季铵盐表面活性剂具有表面张力小、安全性好和生理惰性等优点而受到研究者的广泛关注[1,2]。
本文就近年来有机硅季铵盐表面活性剂的合成及应用进展情况予以总结，旨在推动其在合成和应用领域的进一步发展，引起更多研究者的兴趣和关注。
根据使用的反应原料不同，较常见的合成有机季铵盐表面活性剂的方法有环氧基硅烷与叔胺的加成开环反应、卤烃基硅烷与叔胺的取代反应、氨基硅烷或氨基硅油的季铵化反应等。
黄良仙等[3]以环氧基三硅氧烷(ETS)为原料，将其与四甲基乙二胺(TMDEA)进行加成开环反应得到一种新型的三硅氧烷季铵盐表面活性剂(TQAS)，该反应分两步进行，首先以1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(HMTS)和烯丙基缩水甘油醚(AGE)为最初原料，在铂催化下经硅氢加成反应制得原料ETS，然后再与叔胺TMDEA进行加成得到TQAS，反应式如下：用红外光谱法(IR)对TQAS的结构进行了表征，并优化了反应的条件，同时对TQAS的界面性能和发泡性能进行了研究。
新型可聚合双季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征
ｃ ｔ ａ ｍｉ ｌ ｏｅｎ ａ ｏ ｓ ｆ ＭＱ ａｄＰ Ｑｗ ｒ ５ １ｍ ｏ ・ ｎ ２ ４ｍ ｏ ・ ａ ２ ｉ ｃ ｅｅ ｒｉｌ ｅ ｌ ｅｎ ｅ￣ ｔ ｎ ｎ Ｄ ｅｅ ． ｍ ｌ Ｌ一 ａ ｄ３ ． ｍ ｌ Ｌ一 ｔ ５℃ ｉ ｏＰ ２
ｉ ｅ ｒ ｑ ｅ ｕ ｏｕ ｉｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｓ ｒ ｅ ｅ ｓ ｎ ｒ ７ ８ ｍＮ ・ｍ ～ ａ ｄ ４ ． ５ ｎ ｎ ｕ ａ ａ ｕ ｏ ｓｓｌｔ ｌ ｏ ｎ ｈ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ Ｈ ￣ ｅ ｔ ｎ ｉ ｓｗｅ ｅ ３ ． ａ ｏ ｎ ０ ９ ｍＮ ・ｍ ，ｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ ｅ ｐ ｃｉ ｌ ． ｖ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｐ ｌｍｅ ｉａ ｌ ｕ ｆ ｅａ ｔ ａ ｉｎ ｃ ｓ ｒ ｃａ ｔ ｕ ｔｒ ａ ｍｍｏ ｉ ｍ ；ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｙ ｒ ｓ ｏ ｙ ｒｚ ｂ ｅ ｓ ｒａ ｔ ｎ ；ｃ ｔ ｉ ｕ ｆ ｔ ；ｑ ａ ｅｎ ｒ ａ ｏ ａ ｎ ｙ ｎｕ ｙ ｔｅ ｉ
构带有 长碳链基 团的丙烯 酸 酯或丙烯 酰胺 的衍生
ห้องสมุดไป่ตู้
物， 经聚合可制备高分子透明材料 ； 蒋平平等¨Ｊ 用 甲基丙烯 酸 二 甲胺 乙酯 与十 二烷基 卤代烃合成
了可聚合 的表 面活性 剂 甲基 丙烯 酰 氧乙基 十二烷 基二 甲基 溴化 铵 。这 些都 是单季 铵盐 阳离子表 面
面活性 ， 又可在 引发剂作用 下发生均聚或与其它 单体共聚 ．。由于 Ｐ ５ ｓ的功 能性 官能 团具有特 殊的应用功能 ， 以 Ｐ 不仅可 以作 为化工产品， 所 Ｓ
活性剂 ， 而本文合成的可聚合双季铵盐 阳离子表
面活 性剂 尚未 见报 导 。
而且是制备功能性 高分子材料 的重要 功能性单
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季铵盐表面活性剂的合成及表面活性
摘要：通过N。
甲基氨基乙醇，1，3．二溴丙烷和溴代十二烷为起始原料合成了季铵盐型Gemini表面活性剂，并采用表面张力法和电导率法对其表面性能进行了研究。
结果表明：所合成的Gemini表面活性剂具有低临界胶束浓度CMC值(0．237 1 mmoL／L)和低 c 值(25．2 mN／m)，与文献报道的表面活性剂12—3—12相比，具有更高的表面活性。
关键词：季铵盐；Gemini表面活性剂；合成；表面活性
Gemini表面活性剂是通过一个联接基将21个传统表面活性剂分子在其亲水头基或接近亲水头基处联接在一起而形成的一类新型表面活性剂⋯，通常表示为m寸m·2x，其中：m表示2个疏水尾基的碳原子数；s表示联接基团；X代表反离子。
由于其特殊的分子结构，Gemini表面活性剂具有临界胶束浓度(CMC)低、表面活性高、杀菌性能好、增粘能力强、润湿性能好等优点，并且通过各种亲水基、疏水基和联接基的不同组合可以获得多种不同结构的Gemini表面活性剂，因此Gemini表面活性剂成为近年来各国学者研究的热点。
本文以N一甲基氨基乙醇，1，3一二溴丙烷和溴代十二烷为起始原料合成了季铵盐型Gemini表面活性剂，并采用表面张力法和电导率法对其表面性能进行了初步研究，结果表明该类表面活性剂具有较高表面活性
实验
1．1 仪器与试剂
全自动表面张力仪BZY一1，上海衡平仪器厂出品；DDS一11A电导率仪，成都方舟科技开发公司
出品；Bruker 300型核磁共振仪(德国进口，CDCI3为溶剂，TMS为内标)。
二甲基氨基乙醇及甲基氨基乙醇，江苏张家港飞翔化工出品；n一溴代十二烷，江苏盐城科利达化工有限公司出品；1，3一二溴代戊烷，购自国药集团；三甲基十二烷基溴化铵(DTAB)，购自国药集团，使用前重结晶处理。
其他试剂均为分析纯，使用前未经纯化处理。
1．2 方法
1．2．1 Gemini表面活性剂I的合成中间体甲基羟乙基十二胺的合成：在装有回流冷凝管的三颈烧瓶中，加入计量的乙醇，按一定比例加入N一甲基氨基乙醇与溴代十二烷，在78～83℃条件下磁力搅拌反应12 h，然后加入摩尔比为1：1的固体NaOH回流2～3 h，趁热分液，取上层清液即得化合物——甲基羟乙基十二胺。
Gemini表面活性剂I的合成(图1)：在装有回流冷凝管的三颈烧瓶中，加入计量的乙酸乙酯，同时按一定的比例加入N．甲基一N．羟乙基十二胺与1，3．二溴丙烷，在回流条件下磁力搅拌反应l5—18 h，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，得到微黄色胶状物质，加入丙酮，在低温下沉淀，过滤并再次用丙酮洗涤数次，真空干燥得到白色粉末状固体即Gemini表面活性剂I，以核磁共振氢谱对其进行结构表征。
为了比较Gemini表面活性剂表面活性的优劣，也同时合成了其单子型表面活性剂II，并按文献[5]的报道合成另一不同分子结构的双子表面活性剂12-3—12。
1．2．2 表面张力测量
将表面活性剂溶解在去离子水中配制成一定浓度的溶液，采用Wilhelmy挂片法在25．0±0．1 oC下，测定表面活性剂水溶液的表面张力，作浓度一张力曲线，求得相应浓度表面活性剂的CMC和 cMc值。
1．2．3 电导率测量将表面活性剂溶解在去离子水中配制成一定浓度的溶液，控制温度在25．0±0．1℃，直接采用DDS．11A电导率仪测量溶液电导率，作表浓度一电导率变化曲线，求得其相应的CMC。