非对称型双子咪唑表面活性剂的合成及性能研究(3)
图1.2双子表面活性剂结构式
（1）基本上所有双子表面活性剂都有两个尾基，两个头基和一个联接基。一般情况下，尾基是疏水碳氢链、头基是离子(极性）头基；
（2）联接基团可以是很长的碳链（12个亚甲基），也可以是比较短的碳链（2个亚甲基），联接基团可以是刚性的基团（1,2-二甲苯乙烯）、也可以是柔性的基团（亚甲基链），联接基团可以是具有比较强的极性的基团（聚醚）、也可以是极性比较低或者非极性的基团（脂肪族，芳香族）；
（3）离子头基可以是：阳离子，比如铵盐类的；阴离子，像磷酸盐、磺酸盐、硫酸盐、羧酸盐等；或者非离子，例如聚醚、糖苷等；
（4）根据两个离头基和两个疏水烷烃链的结构可将双子表面活性剂分为两类，即对称双子表面活性剂和不对称双子表面活性剂；
（5）有一部分双子表面活性剂具有一些特别的结构，比如含有S-S键的双子表面活性剂，含有氟原子通过取代反应代替疏水碳氢链上氢原子的碳氟链双子表面活性剂都被定义为特殊结构的双子表面活性剂。
从双子表面活性剂的结构简式可以观察到，其结构是联接基团通过化学键将两个普通表面活性剂在其离子头基处联接起来，这一结构特征使两个普通表面活性剂单体离子头基部分
的电荷密度增大，不仅使碳氢键的疏水结合力加强，疏水碳氢链更容易产生强相互作用，而且还可以此来控制头基的性质。因此，双子表面活性剂具有很高的表面活性以及复杂的自组织行为。此外，亲水基（特别是离子头基）因受到化学键的限制而造成其互相排斥作用被大大削弱。[6]因此，由于联接基团的介入对双子表面活性剂带来巨大的影响，其中主要影响因素包括其自身的化学结构，链长，联接基团所处的位置，还有它的刚性程度等。可以通过改变联接基团的一系列可控制的影响因素来改变双子表面活性剂的结构，联接基团的可控因素众多也造就了双子表面活性剂多样化的结构特征，多变的结构特征进一步对它的溶液性质和表面活性都产生了非常大的影响。综合双子表面活性剂的这些结构特征，使其与普通的表面活性剂相比具有一系列独特的性能优势，也因此享有“新一代表面活性剂”的称号。
一般来说，双子表面活性剂具有以下特征:[7-10]（1）易吸附在气/液表面，有效地降低水的表面张力；（2）易聚集生成胶团，有更低的临界胶束浓度cmc；（3）具有很低的Kraff点；（4）与普通表面活性剂间的复配能产生更大的协同效应；（5）具有良好的钙皂分散性能；（6）优良的润湿性能。。
1.1.2 双子表面活性剂的分类
双子表面活性剂种类繁多为了便于系统的研究，根据其亲水基团所带电荷种类可分为四大类：阳离子型、阴离子型、非离子型和两性双子表面活性剂。[11]
（1）因为阳离子型双子表面活性剂的合成过程相对比较简单，纯化容易，所以已经合成的种类相对比较丰富。目前有关阳离子双子表面活性剂的研究热点主要是围绕着含有氮元素的表面活性剂，而在研究中合成产品最多的当属季铵盐型双子表面活性剂。21世纪，环境污染的问题被高度关注。因为表面活性剂的应用范围从日常生活到工农业都有涉及，因此它的降解性和毒性也是它能否投入生产的一个重要考量标准。季铵盐型双子表面活性剂使用后再环境中容易被微生物降解，残留少，属于环境友好型的双子表面活性剂，而且它具有低毒性，因此被广泛应用。[12]
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