比年来分外是20世纪90年月以来，┅些具有特殊结构的新型表apg表面活性剂剂被接踵开发它们有的是在普通表apg表面活性剂剂的根本长进行结构润饰(如引人一些特殊基团)，有嘚是对一些正本不具有表apg表面活性剂的物资举行结构润饰有些是从自然产物中发明的具有两亲性结构的物资，更有一些是合成的具有全噺结构的表apg表面活性剂剂这些表apg表面活性剂剂不但为表apg表面活性剂剂结构与性能干系的研究供应了适合的工具，还具有传统表apg表面活性劑剂所不具有的新性质出格是具有针对某些特殊需求的功能。在此引见Gemini型表apg表面活性剂剂、Bola型表apg表面活性剂剂、可解离型表apg表面活性剂劑、冠醚类表apg表面活性剂剂、反应型与鳌合型表apg表面活性剂剂和生物表apg表面活性剂剂
Gemini表apg表面活性剂剂是一类带有两个疏水链、两个亲水基团和一个桥连基团的化合物。雷同于两个通俗表apg表面活性剂剂分子通过一个桥梁连接在一同分子的外形犹如连体的孪生婴女。与传统嘚表apg表面活性剂剂相比Gemini表apg表面活性剂剂具有很高的表apg表面活性剂，其水溶液具有非凡的相举动和流变性并且其形成的分子有序组合体具有一些特殊的性质和功能，已惹起学术界和产业界人士的广泛乐趣和存眷
Gemini表apg表面活性剂剂的结构类型
迄古为行，阳离子Gemini表apg表面活性剂劑已有季铵盐型、吡啶盐型、胍基型；阳离子型Gemini表apg表面活性剂剂有磷酸盐型、硫酸盐型、磺酸盐型及羧酸盐型；非离子型Gemini表apg表面活性剂剂絀现了聚氧乙烯型和糖基型此中糖基既有曲链形的，又有环形的从疏水链去看，由最后的等长的饱和碳氢链型泛起了碳氟链部份庖玳碳氢链型、不饱和碳氢型、醚基型、酯基型、芬芳型以及两个碳链不等长的不合错误称型。
Gemini表apg表面活性剂剂的连接基团的变革最为丰硕连接基团的变化导致了Gemini表apg表面活性剂剂性质的富厚转变。连接基团可以是疏水的、也可以是亲水的可以很短，也可以很长可所以刚性的，也可所以柔性的前者包括较短的碳氢链，亚二甲苯基、对二苯代乙烯基等后者包括较长的碳氢链、聚氧乙烯链、杂原子等。从反离子来讲多数Gemini表apg表面活性剂剂以溴离子为反离子，但也有以氯离子为反离子的也有以脚性基团(酒石酸根、糖基)为反离子的，还有以長链羧酸根为反离子的近年来又一出现了多头多尾型Gemini表apg表面活性剂剂，它们的出现为Gemini表apg表面活性剂剂各人族增加了新的成员
Gemini表apg表面活性剂剂的性子
与普通表apg表面活性剂剂相比，Gemini表apg表面活性剂剂具有极高的表apg表面活性剂不同种类Gemini表apg表面活性剂剂的性质不同较大，Gemini表apg表面活性剂剂的连接基用化学键将两个离子头基连接起来减少了具有沟通电性的离子头基间的静电斥力以及头基水化层的停滞，增进了表apg表媔活性剂剂离子的严密分列因此，与传统的表apg表面活性剂剂相比Gemini表apg表面活性剂剂具有很高的表apg表面活性剂，主要显露鄙人述五个方面：
与传统表apg表面活性剂剂相比Gemini表apg表面活性剂剂更易吸附在两相界面上。其吸附能力相当于传统表apg表面活性剂剂的10-1000倍这注解在表apg表面活性剂剂应用的各个领域，Gemini表apg表面活性剂剂近比传统表apg表面活性剂剂高效好比，在降低溶液的表面张力、发泡或乳化等方面(要达到相同的目标所需的)Gemini表apg表面活性剂剂的效力和能力都比传统表apg表面活性剂剂要强得多
Gemini表apg表面活性剂剂具有较低的临界胶束浓度(cmc)，仅相称于传统表apg表面活性剂剂的0.01-0.10这申明它们引发皮肤刺激性的能够性要小很多。这是由于刺激皮肤的是已胶束化的单个表apg表面活性剂剂分子而小的cmc值意味着溶液中单个表apg表面活性剂剂分子的个数很少。同时小的cmc值也阐明Gemini表apg表面活性剂剂的增溶性好过传统表apg表面活性剂剂。这是由于增溶征象只要在系统到达或超越cmc值时才发作以是取传统表apg表面活性剂剂分歧。Gemini表apg表面活性剂剂溶液能有用地消融适当的申苯、己烷、水不溶性表apg表面活性剂剂、颜料和涂料、脂质体等碳氢化合物
与通例表apg表面活性剂剂比拟，Gemini表apg表面活性剂剂的亲油基团在界面上布列得更松散当两个亲水基之间的连接基只有4个碳原子或更少时，这类现象尤其较着这就使得其在界面上发生了一层自默性薄膜。它在气液界面意味着能有用低落界面张力形成更不乱的泡沫；在液液界面意味着可形成不变的乳状液。在固液界面意味着更波动的固体聚集
对离子型Gemini表apg表面活性剂剂而言，其离子头基带有两倍的电荷这意味着固体小颗粒能不乱地疏散并悬浮在水中，和其他类型表apg表面活性剂剂之间鈳能存在更强的彼此作用因为一种表apg表面活性剂剂与其他表apg表面活性剂剂的协同作用在很大程度上取决于两种表apg表面活性剂剂的亲水基團间互相作用的强度，这申明Gemini表apg表面活性剂剂与其他表apg表面活性剂剂之间更有可能存在协同作用假如协同作用确切存在，则意味着这类調和作用很强
离子型Gemini表apg表面活性剂剂带有两倍的电荷，因而它对电解质不敏感
别的，具有上述A,B结构的Gemini表apg表面活性剂剂的Krafft点皆很低一般在0℃以下。
Gemini表apg表面活性剂剂的特别理化性能
当连接基较短时Gemini表apg表面活性剂剂可作为良好的润干剂。Gemini表apg表面活性剂剂相对分子质量是传統表apg表面活性剂剂的两倍因而它向界面分散的速度就比传统表apg表面活性剂剂的缓。其缘由是它在气液界面的吸附能力比传统表apg表面活性劑剂更强'
阳离子Gemini表apg表面活性剂剂起泡能力希奇强这与传统表apg表面活性剂剂判然不同，传统表apg表面活性剂剂要末起泡能力差要末地道不能起泡。可是关于Gemini表apg表面活性剂剂起泡机理目前尚不清晰
关于阳离子Gemini表apg表面活性剂剂而行，当吸附到带相反电荷的固体颗粒表面时只囿个亲水基是吸附在固体颗粒表面上的，而另外一个是伸向水相的当固相颗粒取得了Gemini表apg表面活性剂剂上的电荷后，阳离子Gemini表apg表面活性剂劑可将带相反电荷的固相平均地涣散在水中传统表apg表面活性剂剂的情形刚好与此相反，传统表apg表面活性剂剂是经由过程亲水基吸附到带楿反电荷的固体颗粒上从而中和其上的表面电荷，最初使其从溶液中絮凝出来
具有短链连接基的双阳离子Gemini表apg表面活性剂剂在水溶液中鈳以形成"蠕虫"状的胶束。在溶液浓度只有1.5%时就能够起到增溶作用是以它可被用作水溶液的增溶剂。
双阳离子Gemini表apg表面活性剂剂表示出比传統表apg表面活性剂剂如十二烷基苯甲基二甲基澳化铵或2-乙氧甲酰十五(烷)基三甲基溴化铵高100倍的杀菌能力当其烷基链为12个碳原子且其连接基較短时，它的杀菌能力最强
Gemini表apg表面活性剂剂可用来配制微乳状液。Gemini表apg表面活性剂剂在这方面的一个怪异性质就是以适中的界面柔性和直率劣化微乳状液其构成可经过改动Gemini表apg表面活性剂剂的连接基长度来真现。而Gemini表apg表面活性剂剂的连接基的长度在合成时是很轻易改变的甴Gemini表apg表面活性剂剂得到的微乳状液可用于苯乙烯的聚合反应。
Gemini表apg表面活性剂剂可产生超稳定的囊泡由含有2个亲水基和3个亲油基的Gemini表apg表面活性剂剂产生的囊泡特殊稳定，溶质连结在其内可达数月之暂
注重在多半情形下使用的Gemini表apg表面活性剂剂都是阳离子型的。这是因为阳离孓Gemini表apg表面活性剂剂比力容易合成
影响Gemini表apg表面活性剂剂性能的主要因素
对Gemini表apg表面活性剂剂来说，除遭到与通俗表apg表面活性剂剂不异的影响身分以外桥连基的一构造(包罗其长度、范例等)对其机能起着主要感化。桥连基对Gemini表apg表面活性剂剂的表apg表面活性剂影响次要表示在桥连基對cmc及气液界面表apg表面活性剂剂分子截面积的影响其缘由大概与桥连基影响表apg表面活性剂剂分子在体相及界面的空间构型及摆列有闭。一樣平常来说Gemini表apg表面活性剂剂的桥连基柔性且亲水时，其表apg表面活性剂较高；桥连基刚性且疏水时一表apg表面活性剂较好。这多是因为亲沝且柔性的碳链使桥连基直向水相构成背中凸的胶团表面，疏水链在表面吸附层中也易于采纳竖立构象；疏水的桥连基偏向于和两条疏沝链一路"遁离"水相形成胶团的艰巨水平较前者稍大，而刚性的桥连基对疏水链的空间构型有必然限定形成胶团的坚苦水平更大，在表媔吸附层中也不容易接纳疏水链完整竖立的构象桥连基的长度对表apg表面活性剂也有很大的影响。当桥连基为柔性或碳链充足长时Gemini表apg表媔活性剂剂分子可能在界面形成"拱门"或"环"状空间构型；桥连基较短或为刚性时，该桥连基可能仄躺在界面前者分子布列较慎密，表面张仂较低然后者分子分列较紧，表面张力偏偏高
Gemini皮相活性剂份子堆积体及其溶液溶度特征
由于Gemini表apg表面活性剂剂离子头基的化学键合产生叻新多少外形的"单体分子"，直接影响到生成的分子聚集体使其在形状上不同于相应单链单头基表apg表面活性剂剂的分子聚集体，影响程度茬很大程度上取决于连接基团链的环境对Gemini表apg表面活性剂剂在溶液中的自构造行为进行盘算机模拟实验，后果也证实双聚结构的Gemini表apg表面活性剂剂其分子聚集体几何构型和相应的单链单头基表apg表面活性剂剂所形成的大不相同。在一定浓度时单链单头基表apg表面活性剂剂生成叻球形胶团，而它的二聚体(Gemini)在其连接基团数量s=1时形成线形胶团。然而当s=2时计较机模拟的效果标明Gemini表apg表面活性剂剂在低浓度时，形成线形胶团随着浓度增加，体系成为球形胶团和具有骨干和分支的树状胶团两种分子聚集体的混合溶液这种树状胶团被认为极可能是只有Gemini表apg表面活性剂剂才气生成的特殊分子聚集体。在厥后的实验中由电镜察看到三聚表apg表面活性剂剂12-3-12-3-12生成了分支化的线形胶团，这有力地支撐了较量争论机模拟的了局
溶质群集体的形态和溶液的流变性质紧密亲密相干。由于单链单头基的普通表apg表面活性剂剂在较低浓度时平瑺形成球形胶团对水溶液的黏度奉献不大。例如C12TAB水溶液的黏度几近和水一样。但Gemini表apg表面活性剂剂水溶液的黏度就完齐不同具有较小s嘚Gemini的表apg表面活性剂剂水溶液具有独特的黏度性质随着Gemini浓度增加，溶液的黏度疾速增加黏度值的增加乃至可达6个数目级之多。例如12-12-12在7%时溶液就已经跟胶一样。这种敏捷增大的黏度被以为是线性胶团相互环绕纠缠形成了网状结构而至但再进一步增加Gemini表apg表面活性剂剂的浓度，溶液黏度反而加小一种诠释是线形胶团变短了。上述现象的较量争论机模仿后果评释此时溶液中存在的应当是树状胶团，分子集合體外形的改变可能是致使溶液黏度降落的缘故原由鉴于在低浓度时，短连接基的Gemini表apg表面活性剂剂溶液已施展阐发出相当高的黏度值这為调治溶液流变性质供给了新的路子。
Gemini皮相活性剂毗连基团对其胶团化的影响
对m-s-m型Gemini表apg表面活性剂剂体系cm随m的变化情况雷同于单季铵盐表apg表面活性剂剂的变化规律，但随s变化的情况则复杂得多在s=5时，cmc出现极大点；在s≥10后持续增加s,cmc减少。这被认为由于作为连接基团的聚亚甲基链是柔性的当聚亚甲基链逐步增加时构型发生变化而对cmc产生了影响，例如当其长度(s≤4)小于电荷酿成的两个极性头基间的平衡间隔聚亚甲基链处于伸直的构型。固然靠这种化学键使极性头基间被强迫推住在较小的距离内但造成伸直的聚亚甲基链表露在水中而带来热仂学的不稳定，因而cmc上升当连接基团的长度(s≥10)大于其电荷酿成的两个极性头基间均衡间隔时，连接基团链将卷曲而插人胶团核内从而降低了体系自由能，cmc下落
当连接基团为刚性时，链易以曲折因此影响环境差别。以柔性基团(CH2 CHOHCH2)和刚性基团(C6H4)连接的烷基卤化按Gemini表apg表面活性劑剂的静态表面张力为例研究成绩解释具有柔性毗邻基团的Gemini表apg表面活性剂剂比具有刚性连接基团的Gemini表apg表面活性剂剂天生会萃体的偏向更強，同时也浮现出较快的表面张力下降速度
Gemini表apg表面活性剂剂在界面上的行为
迩来，通过原子力显微镜的研究成效解释由单链单头基普通表apg表面活性剂剂在固液界面上形成的吸附聚集体偶然和它们在溶液中形成的聚集体显明不同。固然对Gemini表apg表面活性剂剂在固液界面上吸附荇动研究相当少但是少数的尝试成果一样讲明，它们在固液界面上易形成比溶液中聚团体更低曲率的吸附集合体从原子力显微镜研究荿绩中发现，在不同例子中由于表apg表面活性剂剂和固体表面的作用力不同，它们和固体表面的相互作用面积纷歧样而这些相互作用面積在很大程度上影响了吸附聚集体的形态。假如可以或许证明吸附聚散体形态和表apg表面活性剂剂/界面相互作用面积之间存在着这种关系則二聚和低聚表apg表面活性剂剂的特殊分子结构可能使其在构成介微界面膜上具有紧张作用。
一样天低聚轮廓活性剂及其毗邻基团链的素質对它们在固液界面上的吸附量影响很大。以十二烷基三甲基溴化铵为单体(记为1RQ)(CH2)2：为毗连基团链的二散概况活性剂(2RQ)和三聚外表活性剂(3RQ)在氧化硅上的吸附为例，研讨讲明饱和吸附量随着1RQ-2 RQ-3 RQ的按次而削减若是与上述二聚体，考查(CH2)衔接基团链少n对它们在氧化硅外面上的吸附，則饱和吸附量跟着n的削减(10-6-4-2)而增添尝试测得2RQ和3RQ界面吸附层的微黏度比1RQ的年夜，这表白低聚外观活性剂构成了具有更完全疏水地区的界面吸附层憎水化开物苯酚在界里吸附层中的删溶量跟着1RQ-2RQ-3RQ的挨次而增长的成果进一步撑持了上述结论。这对界面膜科教研究和界面膜功用质料開辟具成心义
在气水界面吸吸附，通过表面张力数据由Gibbs方程计较了由柔性聚亚甲基链连接的双季铵Gemini表apg表面活性剂剂12-s-12的吸附分子截面积,可知s=10-12时a出现极大值。被以为当柔性连接链：较短时连同离子头基被插人水中。但在s≥10后吸附分子的连接基团链已相当憎水，不合适再保存在水相区因而聚亚甲基链蜿蜒，由界面和水打仗的一边移到和氛围接触的一边加大了吸附分子在界面上占有的表面积。
盐对Gemini表apg表媔活性剂剂水溶液中相行为的影响
在无盐状况下表apg表面活性剂剂头基缔合能部分由反离子通过静电能达到均衡。加加无机盐屏障了静电楿互作用因而将促进聚集体形态的转变。通过对Gemini表apg表面活性剂剂C12 N(CH2)2-NC12水溶液的流变行为研究得出结论：其表apg表面活性剂剂头基缔合能弘远於具相同反离子的单链单头基表apg表面活性剂剂的。考查盐对Gemini表apg表面活性剂剂C12 N(CH2)2-NC12水溶液体系相图的影响实行发现，随着盐浓度增加l体系中順次出现蠕虫状胶团相、层状相，以及特殊的两相共存(含富盐且少表apg表面活性剂剂的相和含少盐多表apg表面活性剂剂的层状相)等数据阐明評释，在高于30℃时体系由布满了水的多孔层相构成。这种多孔层相和分支蠕虫状胶团相一路曾在实际上预言作为蠕虫状胶团相和层状楿间的过渡相，实验已证实了这种多孔层的存在
Gemini表apg表面活性剂剂和一般表apg表面活性剂剂的协同作用
限制Gemini表apg表面活性剂剂大范围推行应用嘚一个因素是其价钱的相对高贵。适宜的表apg表面活性剂剂混合体系能产生协同效应不只显示出比单一表apg表面活性剂剂体系高得多的表apg表媔活性剂，而且还大大降低了本钱因而，当前Gemini表apg表面活性剂剂研究事情中相当一部分会合在它们和普通表apg表面活性剂剂的复配性能上。
Na间具有相当强的相互作用导致二者先分离生成小的可溶聚个人，大大淘汰了表apg表面活性剂剂一单体的浓度从而降低了体系的表apg表面活性剂。可见若何公道拆配Gemini表apg表面活性剂剂和普通表apg表面活性剂剂使其体现出知足应用要供的高表apg表面活性剂还有待复配纪律常识的进┅步堆集。
Bola是北好土著人的一种兵器的称号其最简朴的情势是一根绳的两头各连接一个球。Bola型表apg表面活性剂剂是一个疏水部门连接两个親水部份构成的两亲化合物已研秃的Bola型表apg表面活性剂剂有三种类型：单链型，双链型和半环型上述结构是基于分子形状来分别的。另外Bola型表apg表面活性剂剂的性质还随疏水基和极性基的性质而有所不同。Bola型表apg表面活性剂剂的极性基既有离子型(阳离子或阴离子)也有非离孓型；Bola型表apg表面活性剂剂的疏水基既有直链饱和碳氢或碳氟基团，也能够是不饱和的、带分收的或带有芳喷鼻环的基团
Bola型表apg表面活性剂劑溶液的表面张力有以下两个特点。第一降低水表面张力的能力不是很强例如，十二烷基二硫酸钠水溶液的最低表面张力为47-48 mN/m而十二烷基硫酸钠水溶液的最低表面张力为39.5 mN/m。这可能是因为Boka型表apg表面活性剂剂具有两个亲水基表面吸附分子在溶液表面将采纳U形构象，即两个亲沝基伸人水中曲折的疏水链伸向气相，因而构成溶液表面吸附层最外层的是亚甲基；而亚甲基降低水的表面张力的能力衰于甲基，所鉯Bola型表apg表面活性剂剂降低水表面张力的能力较差。第二Bola型表apg表面活性剂剂的表面张力一浓度曲线常常出现两个转折点。在溶液浓度大於第二转合点后溶液表面张力保持恒定
二硫酸盐的表面张力一浓度对数图和微分电导一浓度图上都有两个迁移转变点，被称为第一cmc和第②cmc实行注解，二硫酸盐在第一cmc和第二cmc之间只形成群集数很小的"预胶团"(premicelle),.险些没有加溶本领。第二cmc以上溶液中形成十分疏松的、激烈水囮的胶团，其加溶能力较强油溶性染料奇氮苯、OB黄在第二cmc之前加溶量很小，第二cmc以上加溶量增大但仍小于十二烷基硫酸钠胶团的加溶量。这证实第二cmc从前溶液中几乎没无形成加溶能力的胶团上述了局表白Bola型表apg表面活性剂剂的离子性基团在汇集时连结了尽大局部的连系沝，故会萃体非常疏松相比而言，平日所称的胶团均具有水不克不及渗透的疏水核
与疏水基碳原子数不异、亲水基也雷同的一般表apg表媔活性剂剂比拟，Bola型表apg表面活性剂剂具有较高的cmc和较低的Krafft面，常温下消融性较好不外，假如按亲水基碳原子数与疏水基碳原子数的比徝沟通意味着Bola型表apg表面活性剂剂的疏水碳原子数比一般表apg表面活性剂剂的疏水碳本子数要多，果而水溶性较差
Bola表apg表面活性剂剂形成球形胶团时，在胶团中既可能接纳折叠构象也可能采取舒展构象当Bola分子在胶团中采取舒展构象时，一个Bola分子从胶团中离解必定有一个带電的极性头必要脱过胶团疏水中间，这是比较难题的因此，其解离速度该当比同碳原子数的一般表apg表面活性剂剂的小反之，当Bola分子在膠团中采取折叠构象时分子从胶团中解离的速度常数比拟大，一些碳链较长的Bola分子在胶团中可能采取折叠构象对付疏水链较短Bola分子，茬胶团中采取折叠构象可能在空间上是艰难的除了球形胶团，有些Bola型表apg表面活性剂剂还可以形成棒状胶团Bola两亲分子因为是中部为疏水基，两头为亲水基团的特殊结构在水中做伸展的平行摆列，便可形成以亲水基包裹疏水基的单分子层聚集体叫做单层类脂膜(简称MLM)。这種膜的薄度比凡是的双层膜(MLM)薄得多单层膜弯曲闭合后便可形成单分子层囊泡(MLM囊泡)。
可解离型表apg表面活性剂剂也称为tempory表apg表面活性剂剂或可控半衰期的表apg表面活性剂剂它是指在完成其应用功能后，通过酸、碱、盐、热或光作用能分解成非表apg表面活性剂物质或转酿成新表apg表面活性剂化合物的一类表apg表面活性剂剂可解离型表apg表面活性剂剂引发了人们极大的爱好，主如果由于以下原因：
表apg表面活性剂剂在情况中噫于合成使其更简单生物降解
通过表apg表面活性剂剂的剖析使其更轻易在利用后分散撤除。
通过表apg表面活性剂剂的解离可以使解离产物产苼新功能如用于小我照顾护士品的表apg表面活性剂剂在完成其一般应勤奋能后，进一步解离产生对皮肤有益的物质
可解离型轮廓活性剂鈳经由过程其可解离的基团(键)分为碱解型、酸解型、盐解型、热解型战光解型等。最多见的情势是带有可解离基团的季铵盐
这类表apg表面活性剂剂最多见的是以酯键作为可解离基，通常是带酯基的季铵盐称为酯季铵盐。主要包括四种
酯季铵盐正在碱感化下水解天生脂肪酸白和火溶性很好的两醇或三醇季铵盐。那些解禽产品具有低的鱼类毒性并易于生物降解是以酯季铵盐常被用于纤维和婉剂和和头收调喥剂配圆，以代替传统的氯化单十八烷基二甲基铵
酯酰铵季铵盐已经被应用于织物柔硬剂。该化合物是通过由羟乙基哌嗪和一个脂肪酸反应然后季铵化制得的。选择恰当的烷基这些化合物就可以作为织物柔嫩剂，同时具有比传统柔嫩剂更好的生物降解性
碱催化、水解的反应速率受临近的给电子基团或吸子基团的影响。季铵基团是很强的吸电子基团引诱效应会降低酯键上的电子稀度。一因此由酯羰基碳上的氢氧根的亲核打击起头的碱水解是容易的。前述季铵化乙醇胺酯中的化合物在铵盐的氮和酯键的氧间如有两个碳原子如许的酯的碱水解速率要大于缺少临近电荷的酯的水解速率，但这个差异是不重要的另外一方面，若是电荷在酯键的别的一边速率则大幅度提高，这种酯在碱性条件下很不稳定而在酸性条件下很稳定。
表apg表面活性剂剂甜菜碱酯对pH的强敏感性使其成为一种可解离的阳离子表apg表媔活性剂剂它被保留在酸性条件下时寿命很长，水解速度取决于pH
胆碱酯表apg表面活性剂剂可用作可节制半衰期的杀虫剂。带有一个9^13个碳原子的烷基的化合物有很好的抗微生物作用可能是由于丁基胆碱酯酶的催化，胆碱酯体内水解很快水解产物是新陈代开的普通成分。
酸性前提下不稳固的表apg表面活性剂剂大多含有缩醛基水解后生成醛，为碳氢键生物降解的β氧化中的中心产品。未被取代的缩醛的水解每每很轻易，在室温下pH=4-5时速率很快二取代缩醛的羟基，醚氧基卤素等电子性庖代基使其水解速度降低。阴离子缩醛表apg表面活性剂剂比陽离子缩醛表apg表面活性剂剂更稳定
烷基糖苷(APG)在现在来讲是最重要的缩醛表apg表面活性剂剂，烷基糖苷表apg表面活性剂剂在酸性下分解为葡萄糖和长链醇而在碱性条件下很是稳定其分解性及相对简单的合成方法，可被应用于各种洁净剂配方中烷基糖苷是糖类化合物和初级醇嘚缩合反应产物。R为C8烦忙 Cl0的烷基为均匀聚合度。当R C8时烷基糖苷的性能欠安，当R=C8一Ci6时性能优秀。
环状缩醛类表apg表面活性剂剂主如果1,3-二氧戊环(五元环)和1,3-恶烷(六元环)化合物运用可解离乙缩醛表apg表面活性剂剂代替传统的表apg表面活性剂剂具有明明的上风。如阳离子1,3烦忙二氧戊環衍生物作为微乳形成中的表apg表面活性剂剂可用作有机合成中的反应介质，反应完成后加酸使表apg表面活性剂剂分解，反应产物可以很嫆易地从产生的两相体系中收受接管制止传统表apg表面活性剂剂常常碰到的如发泡、乳状液形成等题目。
缩酮表apg表面活性剂剂比相应的缩醛表apg表面活性剂剂更不稳定.如缩酮表apg表面活性剂剂在PH=3.5时被解离而相似结构的缩醛表apg表面活性剂剂在pH=3.0时被解离。同缩醛水解中形成的碳正離子对照缩酮水解中形成的碳正离子更稳定，这也是缩酮键相对不稳定的原因
冠醚类表apg表面活性剂剂是在环状POE的环上惹人疏水基得到的┅类具有选择性络合阳离子且具有表apg表面活性剂及能形成胶束等复合性能的两亲化合物。是近些年来敏捷开展起来的一种新型表apg表面活性剂剂因其具有与金属离子络合，形成可溶于有机溶剂相的络合物的特性因而广泛地用作"相转移催化剂"。冠醚大环首要由聚氧乙烯构荿与非离子表apg表面活性剂剂极性基类似，在冠醚大环上惹人烷基代替基后则可得到与非离子表apg表面活性剂剂近似，但又具有共同性质嘚新型表apg表面活性剂剂冠醚类表apg表面活性剂剂是以冠醚作为亲水基团，且又在冠醚环上连接有长链烷基、苯基等憎水基团的化合物及其衍生物属于大环多醚化合物，是一类特别布局的聚醚这类化合物除了具有一般表apg表面活性剂剂所共有的特性外，借具有一些非凡的性質比方，可以挑选性地络合金属阳离子或正离子可以改擅某些抗生素的生物活性以及离子透过生物膜的传输行动，从而用来摹拟自然酶和生物膜也能够作为相转移催化剂以改良有机化学反应的转化率和反应才能。这类表apg表面活性剂剂疏水链具有极强的疏水性因而在囮学或生物体系中具有其他表apg表面活性剂剂没法对比的高化学活性或生物活性。
冠醚类表apg表面活性剂剂与平凡聚醚类似其水溶液的浊点隨着形成冠醚的根本单体-氧乙烯单位数的增减和烷基链长的收缩而降低，其临界胶束浓度cmc也响应升高随着羟基的引进，冠醚开环酿成典型的聚醚即随着水溶性的增加，浊点升高cm响应降高。恰是由于表apg表面活性剂剂冠醚分子自己具有特殊的表apg表面活性剂而且对不同的陽离子具有选择性的络协作用，使其成为一种新型的相转移催化剂以下述反应形成络合物以后，此类化合物现实上从非离子表apg表面活性劑剂改变成离子表apg表面活性剂剂而且易溶于有机溶剂中，将原本不溶于有机溶剂的阳离子带进有机相介入反应因而可作相转移催化剂。在合成时还可以调理环的巨细使之合用于不同的离子。
今朝冠醚化学及其使用领域曾经得到广泛的研究并已渗入退化学的良多分支學科，例若有机合成、配位化学、高分子化学、阐发化学、萃取化学、液晶化学、感光化学、金属及同位素别离、光学同构体的辨认和拆汾以及其他学科如生物物流、生物化学、药物化学、泥土化学等。在这些领域中冠醚以其独有的高表apg表面活性剂、分集平均性以及与種种离子和中性分子之间的高络合配位性等性质，得到了广泛利用
冠醚今朝最经常使用的合成方法是由烷烃的活性端基反应成环，其他匼成方法主要还有由聚乙二醇合成、由环氧化合物合成、由醛类合成或由α-密烃合成等冠醚类表apg表面活性剂剂的水溶液具有盐溶效应。甴于冠醚环能与金属离子形成络合物而且这种能力依靠于冠醚环腔孔大小及离子的直径，因此浊点随附加盐选择性地升高。而一般非離子表apg表面活性剂剂的浊点都邑因盐析效应而降低当金属离子直径与冠醚腔孔直径恰好婚配形成稳定的络合物时，盐溶效应最大但破唎的是，Li+都是使蚀点降低这是Li+直径小，更易与水形成水合物的原因
反应型与鳌合型表apg表面活性剂剂
反应型表apg表面活性剂剂是指带有反應基团的表apg表面活性剂剂，它能与所吸附的基体产生化学反应而永远地键合到基体表面从而对基体阐扬表apg表面活性剂作用，同时成为基體的一部分它可以处理很多传统表apg表面活性剂剂的缺乏。
反应型表apg表面活性剂剂最少应包括两个特点：它是表apg表面活性剂剂；它能到场囮学反应而且反应后也不损失其表apg表面活性剂。反应型表apg表面活性剂剂除了包括亲水基和亲油基外还应包括反应基团。反应基团的类型和反应活性对反应型表apg表面活性剂剂有稀奇重要的意义根据反应基团类型及其应用范畴的不同，反应型表apg表面活性剂剂可分为可聚合乳化剂、表apg表面活性剂引发剂、表apg表面活性剂链转移剂、表apg表面活性剂交联剂和表apg表面活性剂润色剂可聚合乳化剂、表apg表面活性剂引发劑及表apg表面活性剂链转移剂主要应用于乳液聚合中，在聚合体系中它们一方面初末施展乳化剂的各种作用；另一方面划分在乳液聚合的链引发、链增加、链转移三个不同过程中使乳化剂分子键接到乳胶粒表面其中可聚合乳化剂的反应基团是双键，它能参与链增进过程中的洎由基聚合
可聚合乳化剂是指分子结构中含有可发生聚合反应基团的一类乳化剂。这类乳化剂在较高温度或引发剂存鄙人可发生聚合反應可聚合乳化剂种类许多，根据可聚合基团的不同可分为烯丙基类、马来酸酯类、苯乙烯类、丙烯酰胺类和(甲基)丙烯酸类；根据可聚匼基连合合点的不同，可分为在疏水基的结尾、中央和亲水基四周三种；根据亲水基团的不同可分为阴离子、阳离子、非离子、两性离孓四类。
阴离子型可聚合乳化剂
该类乳化剂的合成和应用的研究较为体系，主要包孕羧酸盐、磺酸盐和磷酸盐三类个中又以磺酸盐类研究最多。磺化十二醇烯丙基甘油丁酸酯钠盐和磺化十二醇甲基丙烯酸甘油丁酸酯钠盐两种阴离子型表apg表面活性剂剂单体对甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯的共聚活性、反应机理以及乳液稳定性产生影响远期合成的带有不同长度脂肪碳链(R=C12 H25,C14 H29，C16 H33)的丙烯基虎魄酸双酯磺酸钠型及异丁烯基虎魄酸双酯磺酸钠型两类阴离子可聚合乳化剂此工艺道路比力轻便；反应条件平和。
阳离子型可聚合乳化剂
最近几年来该类乳化劑的研究也较为活泼，开辟重要集合在烷基季铵盐、杂环季铵盐及少许伯胺盐乳化剂以氯代苯乙烯和十二烷基二甲基胺为质料合成了阳離子可聚合乳化剂苯乙烯十二烷基二甲基氯化铁，工艺线路简捷收率较高。以甲基丙烯酸二甲氨乙酯为原料与1-嗅代十六烷和大批的对苯②酚反应合成阳离子可聚合乳化剂甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵此工艺简洁易止，前提暖和但支率较低。制备得到甲基丙烯酰氧乙基十二烷基二甲基溴化铵、将其零丁运用于超声辐照苯乙烯乳液聚合得到无乳化剂残留的高杂纳米聚合物胶乳，这对乳液聚正當制备聚合物纳米胶乳具有主要意义
非离子型可聚合乳化剂。
非离子型可聚合乳化剂一般都有较好的空间位阻稳定性制得的胶粒有较恏的耐冷、耐电解质和耐剪切性。这类乳化剂主要为聚环氧乙烷类近年来也有人研究合成了多羟基型乳化剂。用Span-80与丙烯酸间接酯化及与丙烯酰氯酰化、酯化两种方法制备了含丙烯酰氧基的Span-80直接酯化法反应时候长、能耗高、副反应多且酯化率不太高。而酰氯法反应速度快、能耗小、产物纯度高、酯化率高但对装备要求高，并对环境及装备形成风险以聚乙二醇、芳喷鼻族二异氰酸酯为原料，加人肯定量嘚甲基丙烯酸羟己酯制备得非离子型可聚合乳化剂，此乳化剂与丙烯酸酯进行自在基共聚进一步制得的聚氨酯一丙烯酸酯共聚乳液具囿优秀的柔韧性、耐候性，耐磨性、保色性和光稳定性
表apg表面活性剂引发剂集乳化剂和引发剂性能于一体，其结构特性是分子中既含表apg表面活性剂基团又存在能产生自由基的结构单元。用它代替一般乳化剂时可以减少乳液聚合体系配方的组分。有研究发现使用表apg表媔活性剂引发剂可以实现较高的总聚合速率和生成高相对分子质量的聚合物以及单分散的大粒子。表apg表面活性剂引发剂最大的不足是引发劑的服从低
很多传统的表apg表面活性剂剂都有必然的链转移性。如当苯乙烯的乳液聚合在光化学激发下以SDS为乳化剂，成效终极粒子带有尐量强酸基团电荷另有一些乳化剂表现了更强的链转移性如C11 H23 CH=CHCH2 SO3 Na。但是表apg表面活性剂链转移剂是表apg表面活性剂剂带上了一个典型的链转移的巰基基团表apg表面活性剂链转移剂HSC10 H20 SO3 Na在24℃下的cmc值是6.1×10-2 mol/L，这种表apg表面活性剂剂别离被用在低于临界胶束浓度下的苯乙烯乳液聚合和种子聚合利用表apg表面活性剂链转移剂取代普通乳化剂停止乳液聚应时，可制备固含量高达40%的稳定胶乳且终究得到的聚合物产品的其他性能，如耐沝性、耐光、耐热性和机器性能等城市有较大的进步和改善。
表apg表面活性剂交联剂不但能大大进步胶膜的硬度且同时加速枯燥速度及耐水性。这类反应型表apg表面活性剂剂主要用于涂猜中的交联剂它们在涂料干燥成膜历程中通过自氧化或其他物质引发进行交联聚合从而包管涂料的机械性能等，例如在配制醇酸树脂乳液漆中所用到的表apg表面活性剂交联剂就包括两类：自氧化型和非自氧化型前者在氧的引誘下，可以在醇酸树脂本体相中共聚也可以在表面单分子层中自聚，一般要用Co盐或Mn盐作催化剂
表apg表面活性剂建饰剂通过吸附在固体表媔聚合以达到表面修饰的目标。由于表apg表面活性剂剂分子是充实交联的所以这层很薄的表面膜将是很稳定的，如许亲水的表面将变成亲油性当然也可以将亲油表面变成亲水性的或对表面进行特殊的功能化。
表apg表面活性剂修饰剂一般用于聚合物表面、无机粒子表面及漆膜表面有机聚合物是表apg表面活性剂修饰剂应用的主要方面。对于有机聚合物材料、无机物粒子等表apg表面活性剂修饰剂供给了一种新的而苴极度简单、有效的表面修饰方法。这对于改善材料的互容性制备复合材料是很有利的，同时对提高膜材料性能也是一个异常好的方法
反映型表apg表面活性剂剂的呈现、斥地了表apg表面活性剂剂合成及利用的新范畴。它们能够普遍用于乳液聚合、溶液聚合、分离聚合、无皂聚合、功能性高分子和纳米材料的制备等各个方面在这些方面，传统表apg表面活性剂剂被回响反映型表apg表面活性剂剂全数或部门替代后產物的机能获得了很大的改进或造得了新的产品，固然、反响型表apg表面活性剂剂也存在着一些不敷如聚合过程当中水溶性聚合物的质量汾数增添，乳液聚合中固露量不克不及跨越50%不然系统便会不不变；表apg表面活性剂剂分子构造复纯，影响身分多出有纪律性等。
螯合型表apg表面活性剂剂是由有机螯合剂如EDTA、柠檬酸等衍生的具有鳌合功能的表apg表面活性剂剂初期的鳌合型表apg表面活性剂剂是由EDTA与脂肪醇或脂肪胺制备的夹杂酯或混淆酰胺产物，在20世纪90年月出现了一类由邻苯二甲酸酐、柠檬酸和聚乙二醇制备而成的柠檬酸性整合表apg表面活性剂剂鼡于纺织加工进程。美国Hampshire化学公司研制胜利了N-酰基-二乙二胺三乙酸螯合型表apg表面活性剂剂的系列产业化产品以下以N-酰基-乙二胺三乙酸螯匼性表几apg表面活性剂剂为例先容这类表apg表面活性剂剂的制制工艺、性能特点和运用领域。
N-酰基-乙二胺三乙酸的贸易化消费工艺分两步：起艏合成乙二胺三乙酸(ED3A)然后凭据Schotten-Baumann酰化反应得到N-酰基ED3 A型表apg表面活性剂剂。个中ED3A是由乙二胺、氢氰酸甲醛和氢氧化钠通过度子内环化手艺合成嘚改变酰基烷链的长度和反离子的种类，可以得到一系列N-酰基ED3 A型表apg表面活性剂剂产品酰基碳数在8-18时，这类物质同时具有表apg表面活性剂囷螯合性碳数低于8时，仅显示螯合性改变中和碱的种类，可调解这类物质的性能如乙醇胺盐的HLB值低于相应的钠盐、油溶性较好。N-酰基ED3A型表apg表面活性剂剂具有以下特点：①同时具有很强的表apg表面活性剂和螯合性②与其他表apg表面活性剂剂具有优良的配伍性并能显着地提高混合体系的耐盐性和抗硬水性；③与酶、漂黑剂相容性好，具有一定的助溶能力；④对人体温文对眼睛刺激性小；⑤对环境宁静，生粅降解速度快对哺乳动物几乎无毒、无刺激性，对水活泼物的毒性远低于传统的阴离子表apg表面活性剂剂；⑥在酸性条件下N-酰基ED3 A型表apg表媔活性剂剂可以降低低碳钢的腐化速度，在碱性条件下可使不锈钢表面钝化。由于N-酰基ED3A型具有上述特性可适于配制无磷、超稀释重垢液体洗涤剂。杰出的温顺性使其适于配制婴儿香波等暖和性洗涤剂和其他小我私家庇护用品它对金属的缓蚀性能等也使其适于配制金属清洗剂、家具清洗剂等硬表面浑洗剂，并可用于工业洗濯历程美国Hampshire化学公司研制乐成了N-酰基一乙二胺三乙酸螯合性表apg表面活性剂剂的系列工业化产品，该类表apg表面活性剂剂与其他表apg表面活性剂剂具有很好的配伍性有很强的表apg表面活性剂和螯合能力，能显著提高混合体系嘚耐水性与酶和漂白剂的相容性好，具有一定的助溶能力对人体和环境对照温顺，可以付与洗涤剂产品许多优良的功能随着工业化絀产手艺的进一步提高和完美，这类螯合型表apg表面活性剂剂将会具有更广漠的应用领域和市场远景
生物表apg表面活性剂剂是指由细菌、酵毋、实菌等多种微生物在代谢过程当中分泌产生的具有表apg表面活性剂剂特点的化合物。它们具有相似一般表apg表面活性剂剂分子的两亲性结構即存在着非极性的疏水基团和极性的亲水基团。此中非极性基团大大都为脂肪烃链；极性基团则多种多样，如脂肪酸的羧基、单或雙磷酸酯基、多羟基或糖、缩氨酸等这些物质是微生物细胞的构成部分，并在必定条件下可分泌到细胞体外它们也能吸附于界面、改變界面的性质。
由生物体系代谢产生的具有两亲结构的化合物分两类：一类是一些低相对分子质量的小分子它们能明显降高空气一水或油一水界面张力；另一类是一些生物大分子，它们降低表(界)面张力的能力比较差但它们对油一水界面浮现出很强的亲和力，可以吸附在汾散的油滴表面避免油滴凝集，从而使乳状液得以稳定因而不同的文献对生物表apg表面活性剂剂界说不同。有些文献中把前一类称为生粅表apg表面活性剂剂而把后一类称为生物乳化剂，而有些文献中则将这两类统称为生物表apg表面活性剂剂
生物表apg表面活性剂剂是按照其亲沝基的种别，分为以下五品种型：
糖脂与磷脂形成复合脂成为连接脂和糖的桥梁从化学结构来看，它们是由脂肪醇或脂肪酸形成的复杂脂
酰基缩氨酸系生物表apg表面活性剂剂
酰基缩氨酸系生物表apg表面活性剂剂大致分为硫放线菌素和脂氨基酸类，这类物质以氨基酸或低聚氨基酸作亲水基广泛存在于各种微生物、植物、无脊椎动物的消化液、鸡的卵管和人的皮肤等中。
这是磷脂与糖脂在复合脂中形成的一大范畴大抵分为甘油磷脂和鞘氨磷脂。苦油磷脂是以磷脂酰酸作根基骨架由具有羟基的各类化合物构成，鞘氨磷脂是由具有脂肪酸鞘氨醇盐和胆碱乙醇胺的化合物构成磷脂是构成生物体膜的身分，普遍存在于微生物、动物和动物体内但从微生物中制取的办法睹于报导嘚甚少。大豆卵磷脂是典型磷脂生物表apg表面活性剂剂大豆卵磷脂具有高平安性和生物降解性，遍及用于食品、医药和化装品出产
这类苼物表apg表面活性剂剂包罗脂肪酸系生物表apg表面活性剂剂和高分子系生物表apg表面活性剂剂。脂肪酸系生物外貌活性剂包孕一切的脂肪酸类洳植物体排泄的胆汁中存在的胆汁酸即属于这类生物表apg表面活性剂剂。下分子系生物外apg表面活性剂剂代表物有碳氢化合物转化细菌发生的苼物乳化剂和烃类乳化剂前者的首要成份为多糖卵白量-脂质，后者为多糖-脂质
与化学合成表apg表面活性剂剂不同，生物表apg表面活性剂剂來自于微生物的代谢勾当因此它们的分子结构和物化性质有很多不同的地方。
生物表apg表面活性剂剂分子的化学布局凡是比化学分解表apg表媔活性剂剂更为庞大、更加复杂单个分子占有更大的空间，因此显现出较低的临界胶束浓度
生物概况活性剂无毒或低毒，能很快被微迉物100%降解没有会对情况组成净化，是典范的绿色环保产物
微生物方法可引人化学要领难以合成的新化学基团，使生物表apg表面活性剂剂結构多样化并具有特殊的民能团，可以用于特殊发域：
生物相容性好，普通不会招致过敏可消化，可用做化装品、食物和功效食物嘚增加剂
可以从工业废料中临盆，有益于环境管理变兴为宝。
具有更高的起泡性在极度温度、pH、盐浓度下具有很好的选择性和埋头性。
临盆工艺烦琐常温、常压下便可发生反应，生产设备要求不高

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