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目录双子表面活性剂概述1双子表面活性剂的合成2双子表面活性剂的应用前景3双子表面活性剂的研究进展4

双子表面活性剂概述-定义通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。 Gemini表面活性剂可以分为离子型和非离子型两大类，其中离子型又分为阳离子(如季按盐)，阴离子(如磷酸盐、硫酸盐、磺酸盐和梭酸盐等)和两性表面活性剂。

双子表面活性剂概述-结构Gemini表面活性剂分子中含有两个疏水基团、两个亲水基团和一个联接基团，且联接基团靠近亲水基团，联接基团可以亲水也可以疏水。分子结构顺序为:长的碳氢链疏水链、离子头基、联接基团、第二个离子头基、第二个碳氢链B结构中的亲水基团与联接基团靠得比较近，也属于Gemini表面活性剂。

双子表面活性剂概述-结构特点(1)所有的双子表面活性剂至少有两个疏水碳氢链、两个离子或者极性头基和一个联接基团。(2)联接基团可长(12个亚甲基)或者短(2个亚甲基);联接基团刚性(1，2一二苯乙烯)或者柔性(亚甲基链);联接基团极性(聚醚)或者非极性阴旨肪族，芳香族)。(3)离子头为阳离子(钱盐)，阴离子(磷酸盐，硫酸盐，梭酸盐)，或者非离子(聚醚，糖苷)。(4)根据两个离子头基和疏水烷烃链的结构可分为对称的和不对称的双子表面活性剂(5)特殊类型的双子表面活性剂，含有一S一S一键的双子表面活性剂以及疏水的碳氢链上的氢为氟原子取代，形成碳氟链的双子表面活性剂。双子表面活性剂结构的特殊性，决定了其性质的多样及复杂性。

双子表面活性剂概述-性能1.极容易吸附在气/液表面，而且有多种形态，比传统型表面活性剂溶液有大得多的表面活性。较高的表面活性意味着完成某一具体用途时的用量较少，从而需要更少的原料，产生更少的需要处理的副产品。2.很容易聚集成胶束，临界胶束浓度比传统表面活性剂溶液低。这意味着一些不溶的物质能在较低的表面活性剂浓度下的溶液中增溶。3.大部分阴离子双子表面活性剂的Krafft点(TkP质量分数为1%)都在0℃以下，表明有良好的水溶性，这是由于双子表面活性剂含有两个亲水基团的缘故。

双子表面活性剂概述-性能4.优良的润湿性，洗涤去污能力强。5.与传统非离子型表面活性剂复配产生更大的协同效应，可大幅度降低体系的表面张力。6.奇特的粘度特性。传统型表面活性剂的浓度和粘度这两个物理参数，没有定性和定量的线性关系。而Gemini型表面活性剂的粘度随浓度增加而迅速增大，粘度值大小可相差6个数量级，在1%时生成巨大的线形胶团，溶液像胶一样具有高粘弹性，当浓度增加到7%时，由于结构变化，粘度又逐渐下降。这是一种奇特的粘度现象。7.双子表面活性剂具有较高的生物安全性。

双子表面活性剂的合成-阳离子型在阳离子型双子表面活性剂中研究最多的是季铵盐型双子表面活性剂。季铵盐型双子表面活性剂的合成较为简单，一般采用以下两种方法：

双子表面活性剂的合成-阴离子型阴离子型双子表面活性剂主要有3种类型：磷酸盐型、磺酸盐型和羧酸盐型。（1）磷酸盐型Gemini表面活性剂磷酸盐型双子表面活性剂的合成方法主要是在三乙胺和四氢呋喃（干燥）存在下含不同亚甲基数目的二元醇与三氯氧磷在0℃反应30min后，在搅拌下滴加十二醇，然后水解脱氢，最后用NaOEt/EtOH处理制得双十二烷氧基双磷酸盐Gemini表面活性剂，其合成路线如下所示：

双子表面活性剂的合成-阴离子型

双子表面活性剂的合成-阴离子型（2）羧酸盐型Gemini表面活性剂羧酸盐型双子表面活性剂的合成方法主要有3种。一种是将二环氧丙基醚作为连接基团与长链脂肪醇反应得到二烃基化合物，再与溴乙酸反应，经酯化水解得到，合成路线如下：

双子表面活性剂的合成-阴离子型二是向酒石酸衍生物分子中引入疏水链，再水解得到产物，合成路线如下：

双子表面活性剂的合成-阴离子型三是以1，2-二环氧十二烷为原料先合成双链化合物，再还原酯化水解制得，合成路线如下:

双子表面活性剂的合成-阴离子型（3）磺酸盐类和硫酸酯盐类Gemini表面活性剂磺酸盐和硫酸酯盐类产品是普通表面活性剂中产量最大的一类，如烷基苯磺酸钠（LAS）和烷基硫酸钠（AS）等，该类化合物在双子表面活性剂中也开发得较早，并已有工业化产品烷基苯醚磺酸钠供应。由于磺酸盐及硫酸酯类产品水溶性好、原料来源广，因此该类产品有可能最先实现大规模工业化生产，以满足日化行业及工业的应用需求。

双子表面活性剂的合成-阴离子型第一种方法类似于合成羧酸盐型Gemini