表面活性剂化学第一章表面活性剂概述幻灯片

表面活性剂化学靳有才E-mail:jinyc1981@126.com《参考书》【1】王世荣，李祥高，表面活性剂化学〖M〗,化学工业出版社，2005.9【2】夏纪鼎等，表面活性剂和洗涤剂化学与工艺学〖M〗,中国轻工业出版社，1997.4【3】郝素娥，精细有机合成单元反应与合成设计。哈尔滨工业大学出版社，第二版，2004.9第一章表面活性剂概述定义（surfaceactiveagent）

在加入少量时即能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、气泡、增容及分散等一系列作用的物质。表面张力下降的原因？表面活性剂结构上的双亲特点。分子的结构特点：

非极性烃链：8个碳原子以上烃链

（直链，支链，环状等）

极性基团：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等。（亲水基可以在末端，也可以在中间任意位置）表面活性剂的特点

1、双亲性

2、溶解性

3、表面吸附性

4、界面定向排列

5、形成胶束、表面活性剂的类型表面活性剂的品种大约有6000多种，其分类方法也不一致。表面活性剂分类方法有多种，根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂；根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂按疏水基的种类分为：直连烷烃，支链烷烃，烷基苯基等。P3按表面活性剂的特殊性分为：碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂、冠醚型表面活性剂

（如蛋白质、树脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇等，都是高分子表面活性剂。）按亲水基的结构分类如下：

具体见P2特点举例如下1.高级脂肪酸盐

①系肥皂类，通式：(RCOO-)nMn＋，如硬脂酸钠、镁等。②分类：一价金属皂(钾、钠皂)；二价或多价皂(铅、钙、铝皂)；有机胺皂(三乙醇胺皂)。③性质：具有良好的乳化能力，易被酸及多价盐破坏，电解质使之盐析。④应用：具有一定的刺激性，只供外用。

2.硫酸酯盐型：

①通式：R·O·SO3-M+硫酸化油,高级脂肪醇硫酸酯类。②分类：硫酸化油，如硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油；高级脂肪醇硫酸酯，如十二烷基硫酸钠（SDS），又称月桂醇硫酸钠（SLS）。③性质：可与水混溶，为无刺激的去污剂和润湿剂；乳化性很强，稳定、耐酸、钙，易与一些高分子阳离子药物发生作用产生沉淀。④应用：代替肥皂洗涤皮肤；有一定刺激性，用于外用软膏的乳化剂。3.磺酸盐型：

①通式：脂肪族磺酸化物R·SO3-M+

和烷基芳基磺酸化物RC6H5SO3－M＋②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛基琥珀酸磺酸钠（阿洛索-OT）、二己基琥珀酸磺酸钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠（常用洗涤剂）；胆酸盐，如牛磺胆酸钠、甘胆酸钠。③性质：水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物差，但不易水解。④应用：用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。常用表面活性剂类型水溶液中的状态和离子类型1.离子型2.非离子型阳离子型阴离子型两性型表面活性剂阴离子型表面活性剂特点：a.发泡性好b.价格便宜羧酸盐型R-COONa磺酸盐型R-SO3Na硫酸酯盐型R-OSO3Na磷酸酯型R-OPO3Na阳离子表面活性剂R-NH2·HCl

伯胺盐CH3|R-N-HCl

仲胺盐|HCH3|R-N-HCl

叔胺盐|CH3CH3|R-N+-CH3Cl-

季胺盐|CH3阳离子型表面活性剂

这类表面活性剂起作用的部分是阳离子，亦称阳性皂。1、结构：含有一个五价氮原子。此外，还有含硫、磷砷等元素的种胺盐型，通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X-，如氯苄甲乙胺；季铵盐型，通式：[R1R2N+R3R4]X-，如新洁尔灭。

2、特点：

a.阳离子表面活性剂的最大特征是其表面吸附力在表面活性剂中最强。

b.几乎没有洗涤作用，酸介质中具有良好的表面活性，碱中易析出。

c.可用作天然或合成纤维的柔软剂，抗静电及剂和纺织助染剂，肥料的抗结块剂，农作物除莠剂，沥青和石子的黏结促进剂，金属防腐剂，颜料分散剂，头发调理剂，化妆品用乳化剂，矿石浮选剂和杀菌剂等。季铵盐型阳离子表面活性剂亲水基为季铵阳离子的表面活性剂季铵盐是由叔胺和烷基化试剂反应而成，常见的烷基化试剂有卤代烷硫酸二甲酯环氧乙烷等。分类两性表面活性剂R-NHCH2-CH2COOH氨基酸型CH3|R-N+-CH2COO-

甜菜碱型|CH3两性离子型表面活性剂两性离子型表面活性剂这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。①分类及常用品种:

卵磷脂（豆磷脂、蛋磷脂）：是一类天然表面活性剂，组成复杂，可用于静注用乳剂与脂质体的制备。

阴离子部分—磷酸型；阳离子部分—季胺盐类合成活性剂：阴离子部分主要是羧酸盐，其阳离子部分分为：氨基酸型——胺盐（RN＋H2CH2CH2COO－）甜菜碱型——季胺盐（RN＋(CH3)2CH2COO－）②性质：

碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强；酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小/配伍性好。

非离子表面活性剂在水溶液中不是解离状态故称之为非离子表面活性剂。1、结构组成：①亲水基团(甘油、聚乙二醇、山梨醇)；②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)；③酯键、醚健。2、特点：高去污性、毒性小，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值的影响；能与大多数药物配伍，广泛应用于外用、口服制剂和注射剂。e.g.:聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物

通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH，是各种不同分子量的聚氧乙烯（亲水基）与聚氧丙烯（亲油基）的嵌段共聚物，其中a为化合物总量的10～80％，b至少为15。本品又称泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普郎尼克(Pluronic)。

性质：为淡黄色液体或固体，分子量1000～14000，HLB0.5～30，具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。应用：新型的优良乳化剂、增溶剂，是目前能应用于静脉注射乳剂的一种合成的乳化剂。聚氧乙烯－聚氧丙烯型又名泊洛沙姆Poloxamer，国外商品名（普朗尼克pluronic），本品为聚氧乙烯丙烯嵌段共聚物。本品有很多种，从分子量1000到7000以上。泊洛沙姆是新型的优良乳化剂、食品添加剂、增溶剂、分散剂、高级化妆品辅助剂，由于其无毒、无抗原性、无致敏性、无刺激性、化学性质稳定、不溶血，是目前能应用于静脉注射乳剂的一种合成的乳化剂，在药物制剂中得到普遍的重视和广泛的应用。系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。通式：R·O·