结构与性能的关系 精细有机合成教学PPT课件.ppt

Chemistry and chemical engineering institute 第八章 结构与性能的关系 化学与化学工程学院 Chapter 8 The relation between the structure and properties §8.1 表面张力(surface tension)的降低 降低水的表面张力至一定值时所需SAA的浓度，称为SAA降低表面张力的效率。 pC20是SAA 降低水表面张力20mN/m时SAA浓度的对数值。 pC20值越大，表示降低表面张力的效率越高。 降低水的表面张力所能达到的最大程度，称为SAA降低表面张力的能力。 §8.2 分子异构对性能的影响 1 一般亲水基在分子（亲油基链的中间）中间者，比在末端的润湿性强；亲水基在末端的，则比在中间的去污力好。 2 如著名的润湿、渗透剂：琥珀酸二异辛酯磺酸钠(Dioctyl Sodium Sulfosuccinate)。它具有优良的润湿、渗透性能。而分子量相近的单酯以及十八烯醇硫酸酯钠盐润湿、渗透性能差；而去污力好。 §8.2.1 亲水基(hydrophilic groups)位置 同类SAA，分子大小相同，支化结构的SAA具有较好的 润湿、渗透性能。 1 洗衣粉中，主SAA为烷基苯磺酸钠(alkylbenzene sulfonate)。 将正十二烷基与四聚丙烯基相比，后者润湿渗透性能较大， 去污力小。 2 琥珀酸二辛酯磺酸钠，辛基中有、无分支相比，虽然有相同 的HLB值，但在性质上它们却表现出明显的差别：前者有较 好的润湿、渗透力，cmc比后者大。很明显，有分支者不易 形成胶团，去污性能较差。 3 支链结构对SAA性质的影响与亲水基位置的影响相似。 4 §8.2.2 亲油基(lipophilic group)异构 Add Your Title Add Your Title Add Your Title SAA分子量对性质的影响显著。同类SAA，随疏水基中碳原子数增加，溶解度、CMC等减少。 一般SAA分子较小的润湿性、渗透性较好；分子较大的洗涤、分散性好。在洗涤方面，不同种类的SAA也大致是分子量较大的洗涤力好。 在分子量对性质的影响上，高分子SAA更突出。聚皂的分子很大，其水溶液的粘度很大，对乳液和悬浮液有良好的分散和防沉降作用，可作保护胶体。由于自身在水中易形成胶团，很难被吸附于溶液表面、不易降低表面张力；由于分子太大，扩散慢，其润湿、渗透性不好。 §8.3 分子量(mecular weight)的影响 a-SAA 在碱性溶液中比在酸性溶液中稳定。在强酸中，羧酸皂易析出羧酸；硫酸酯盐易水解。磺酸盐在酸碱中均稳定。 c-SAA 胺盐类在碱中不稳定，容易析出游离胺，但较耐酸；而季铵盐在酸和碱中均较稳定。 n-SAA 能耐受较高浓度的酸碱。一般能稳定地存在于酸、碱溶液中。 am-SAA 在等电点时容易生成沉淀。但分子中有季铵离子者，则不会出现沉淀。 TEXT 含酯基SAA 在强酸及强碱溶液中都易发生水解，最不稳定。 含醚链SAA最为稳定。在强酸溶液中有可能分解。 §8.4 其它性质 §8.4.1 化学稳定性 (chemical stability) 无机盐使i-SAA从溶液中析出；n-SAA及am-SAA不易析出。多价金属盐易与a-SAA有机负离子形成不溶或溶度减小钙皂。 无机盐稳定性 磺酸盐SAA和AEO类较为稳定。因其碳硫键及醚键不易破坏。全氟碳链稳定性最高。碳氟SAA可作为铬电镀槽的铬酸溶液中的防铬雾剂。 氧化剂稳定性 §8.4.2 生物活性 (biological activity)及温和性 毒性指口服或注射后的结果。其中半致死量：季铵盐型c-SAA为0.05-0.5g/kg; a-SAA为2-80.5g/kg; n-SAA 50g/kg以上。毒性较大的OP/NP/TX在5g/kg左右。 毒性 规律 c-SAA，季铵盐型对生物有较大毒性；n-SAA毒性小，有的甚至可称无毒，但污染水域；a-SAA介于两者之间。am-SAA较低。 SAA的生物活性主要包括毒性及杀菌性两方面 表1-13 表面活性剂对黑鼠的经口服急性毒性LD50 类型 表面活性剂 LD50/g.kg-1 阴离子 直链烷基苯磺酸钠（C12～C14） 十二烷基硫酸钠 十二基聚环氧乙烷（3）硫酸盐 烷基磺酸盐 胰加漂T 渗透剂T 1.3～2.5 1.3 1.8 3.0 4.0 1.9 非离子 十八烷基聚环氧乙烷（2） 十八烷基聚环氧乙烷（10） 十八烷基聚环氧乙烷（20） 脂肪酸失水山梨醇聚环氧乙烷（20） 壬基酚聚环氧乙烷（9～10） 25.0 2.9 1.9 20.0 1.5 阳离子 十六烷基三甲基溴化氨 十六烷基溴化吡啶 0.1 0.2 SAA