两性表面活性剂.ppt

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1、两性表面活性剂徐丽敏005460582008.5.26Outline概念和性质聚集体应用2两性表面活性剂是指在同一分子结构中有可能同时存在被桥链（碳氢链，碳氟链等）连接的一个或多个正、负电荷中心（或偶极中心）的表面活性剂。即正、负电荷中心（或偶极中心）集中在表面活性剂残基上，不可分开。定义正电荷中心可以是N、P、S，最常见的是N。负电荷中心可以是羧酸基（—COO-），磺酸基(—SO3-)，硫酸基（—OSO3-），亚硫酸（OSO2-）基，磷酸基（—OPO3H-）等，甚至可以负载在氧原子上（O-）。3若正电荷为N，可分为两大类：含弱碱性N原子的SAa：仲胺或叔胺基团中的N

2、原子，因质子化作用可以带一价正电荷，因此两性特征依赖于体系的pH值。在等电点附近，出现最低溶解度。含强碱性N原子的SAa：季胺基团中的N原子，不能质子化，具有与pH无关的一价正电荷，两性特征在很宽的范围内与pH无关。在等电点处不会出现溶解度下降的现象。分类4按照SAa的亲水/亲油性质把两性SAa分为水溶性SAa油溶性SAa按照分子结构分类：甜菜碱型（betaine）氨基酸型（aminoacid）咪唑啉型（Imidazolium）氧化胺型（amineoxide）其他：聚合型、含杂原子型等SAa还可以根据正电荷中心元素或负电荷中心类型进行分类5甜菜碱型SAaScheilb

3、ler1869年发现并从甜菜汁中分离出来一种天然产物（如右式），将它俗称为甜菜碱含强碱性N原子，因此，两性特征在很宽的范围内与pH无关。在等电点处不会出现溶解度下降的现象。在不同的pH范围内，只以两性离子或阳离子SAa的形式存在6咪唑啉型SAa含强碱性N原子氧化胺型SAa极性大；熔点高；易溶于水和低碳醇;吸水性强；具微弱氧化性;在高温下发生热分解;具有对抗沉淀作用7含弱碱性N原子，两性特征依赖于体系的pH值。在等电点附近，出现最低溶解度。只在等电点区才是真正意义上的两性离子氨基酸型SAa8两性表面活性剂中一个重要的概念——等电点两性SAa含有不可分离的正、负电荷中心，

4、在溶液中显现独特的等电点性质，是与其他SAa的最大和最根本的区别；含弱碱性N原子的两性SAa由于受离子基团间的相互作用（正、负电荷中和）出现最低溶解度；等电点处，由于正、负中心电荷强度相等，分子排列最紧密，低于或大于等电点pH，正电荷中心强度或负电荷中心强度相对较大，排列不紧密；pI9DDAPS：N-十二烷基-N，N-二甲基氨基丙磺酸盐随着盐浓度的增加聚集数逐渐增加；I1/I3减小，即微环境的极性减小；Rh增加，即水化半径增加；cmc减小；随着温度增加聚集数逐渐减小；I1/I3增加，即微环境的极性增加；Rh减小，即水化半径减小；cmc增加李芳等，高等学校化

5、学学报，Vol.19，1998,1117-1120但相较于阴离子表面活性剂（如SDS），这些变化是比较小的盐和温度效应10解释胶束中的DDAPS分子有较强的水化作用，胶束周围存在水化膜，NaCI的加入削弱了DDPAS分子的水台作用，部分破坏了水化膜，缩短了极性基团间的距离，有利于N值的增加在其它条件不变的情况下，胶束聚集数的增大势必造成表面活性剂分子排列更加紧密，迫使原本渗透到栅栏层中的水进入本体中去；同时Pyrene分子也向胶束内部转移，使其所处微环境的极性变小。随温度升高，两性表面活性剂在水中的溶解度增大，使其cmc值升高；表面活性剂趋于以单体形式存在于水中，胶束

6、表面活性剂单体的动态平衡向右移动，导致N值减小；聚集数的减小，使得微环境极性增加（与上面的相反）。11IonicorzwitterionicsurfactantshavinglipophilicchainlengthsofC20orgreateraretypicallypoorlysolubleinwater,butifthepolarfunctionissufficientlyhydrophilic,theKrafftdiscontinuityliesbelowroomtemperature,andhighsolubilityunderambientconditio

7、nsresults.Suchcompoundsmaybetermed“ultralongchainsurfactants”.R.H.Ottewilletal,LangmiurVol.10,No.10,1994,3493-3499.胶束结构12SDSCAPB复配StaticanddynamiclightscatteringexperimentsshowthatthemixedmicellesofSDSandCAPBundergoasphere-to-rodtransitionatunexpectedlylowtotalsurfactantconcent