氨基酸類表面活性劑-論文

第1頁共5頁氨基酸類表面活性劑摘要氨基酸是具有氨基和羧基的化合物的總稱,作為蛋白質(zhì)和酶的構(gòu)成成分是生物體必需的化合物之一。此外,從工業(yè)觀點(diǎn)來看,最近由于氨基酸制造技術(shù)的進(jìn)步,可以得到比較廉價(jià)的氨基酸,利用其多官能基性、光學(xué)活性或氨基酸支鏈的多種功能,可以制成各種功能材料。對氨基酸系表面活性劑的研究開發(fā),首先是在化妝品領(lǐng)域,接著在各種領(lǐng)域,新功能材料的種類、用途也正在擴(kuò)展。本文對氨基酸系表面活性劑的物性和應(yīng)用,以氨基酸衍生物為中心,包括最近開發(fā)的材料進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：簡介，結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)性質(zhì)，作用，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（常用的合成工藝路線、流程和設(shè)備、產(chǎn)品檢驗(yàn)），結(jié)論（對全文的評述做出簡明扼要的總結(jié)，重點(diǎn)說明對畢業(yè)論文重要論述依據(jù)的相關(guān)文獻(xiàn)已有成果的學(xué)術(shù)意義、應(yīng)用價(jià)值和不足，提出今后研究的目標(biāo)）簡介表面活性劑(surfactant)，是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性：一端為親水基團(tuán)，另一端為疏水基團(tuán)；親水基團(tuán)常為極性基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團(tuán)；而疏水基團(tuán)常為非極性烴鏈，如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑（包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑）、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。氨基酸型兩性表面活性劑是一種以氨基酸為基礎(chǔ)的環(huán)保表面活性劑,其良好的無毒、生物可降解和配伍性能,越來越多地被應(yīng)用到眾多工業(yè)中氨基酸與疏水物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成的表面活性物質(zhì)稱為氨基酸型表面活性劑。近年來氨基酸型表面活性劑廣泛用于化妝品和衛(wèi)生用品生產(chǎn)中，其年產(chǎn)量快速增長著。二、結(jié)構(gòu)氨基酸分子中既有氨基又有羧基，為兩性電解質(zhì)，在水溶液中發(fā)生解離，氨基酸在中性介質(zhì)中為兩性，既有正離子基，也有負(fù)離子基，此區(qū)域稱為等電區(qū)域；在堿性介質(zhì)中，氨基酸變?yōu)殛庪x子型(R-)，形成游離氨基；在酸性介質(zhì)中，氨基酸變?yōu)殛栯x子型(R+)，生成游離的羧酸。利用氨基酸的胺反應(yīng)和羧酸反應(yīng)引入脂肪鏈?zhǔn)杷?，即生成表面活性劑氨基酸型表面活性劑結(jié)構(gòu)分類2.1

按氨基酸的不同分類根據(jù)分子中所含氨基和梭基的相對數(shù)目，分為：中性，如N-酰基肌氨酸、二(辛氨基乙基)甘氨酸;酸性:如N-?；劝彼帷-?；劝彼岫?堿性，如Nβ-酰基-L-賴氨酸(R=十二烷基)、Nα-二甲基-Nα-酰基賴氨酸(R=十二烷基)。根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)不同，及其溶于水時(shí)的離子類型不同可分為:陰離子型，如N-?；劝彼?、N-?；“彼?②陽離子型，如Nα-椰子酰精氨酸乙醋(CAE);③兩性型，如N-烷基天冬氨酸-β-烷基酯、Nα-L-賴氨酸(R=十二烷基);④非離子型，如N-酰基谷氨酸二酯、甘油單毗咯烷酮梭酸酯。表面活性劑的物理化學(xué)性質(zhì)表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力，也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。溶液中的正吸附：增加潤濕性、乳化性、起泡性；固體表面的吸附：非極性固體表面單層吸附，極性固體表面可發(fā)生多層吸附1．親疏平衡值與性能之間的關(guān)系H·L·B值：表示表面活性劑的親水疏水性能（Hydrophile-LipophileBalance）表面活性劑要呈現(xiàn)特有的界面活性，必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。石蠟HLB值=0（無親水基）聚乙二醇HLB值=20（完全親水）中.在含有硫酸銅的溶液中,它能捕獲銅離子形成螯合物.當(dāng)與強(qiáng)親水性無機(jī)粉末混合時(shí),由于它具有疏水性,從而使粉末體表面也變?yōu)橛惺杷?故可用作醫(yī)藥、化妝品的填充劑,以改性各種粉末體的表面.

4．Na-甲基-Na-月桂酰賴氨酸

Na-二甲基-Na-月桂酰賴氨酸的結(jié)構(gòu)式如下：

Na-酰基賴氨酸的α-氨基經(jīng)二甲基化和三甲基化后,其堿性增大,結(jié)晶度降低,變得易溶于水.二甲基化的Na-月桂酰賴氨酸的克拉夫點(diǎn)(溶解度驟然增大的溫度)為39℃.此種表面活性劑與陰離子表面活性劑有很大的相容性及良好的表面活性和起泡性能,用于洗滌劑生產(chǎn)中.七、表面活性劑國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，發(fā)達(dá)國家在表面活性劑領(lǐng)域的研究已具備了完整的體系，夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品研究開發(fā)多樣化、系列化，開發(fā)力度非常大，并且開發(fā)理念已突破傳統(tǒng)意義上的表面活性劑。

以表面活性劑在農(nóng)藥中應(yīng)用為例，國外通過表面活性劑對除草劑活性作用的研究表明，表面活性劑并非只單純地降低藥液的表面張力，以提高藥量而達(dá)到增效的目的，

若針對各種藥劑特性，采用適當(dāng)種類和濃度的表面活性劑還可以促進(jìn)藥劑對植物的滲透作用，且對藥劑具有增溶作用，可見有選擇性地開發(fā)和應(yīng)用表面活性劑，可望達(dá)到對藥劑增效、節(jié)約用藥、減少對環(huán)境污染和降低防治成本的目的。

表面活性劑在醫(yī)藥中也有廣泛的用途，它對藥物的吸收有著明顯的影響，研究發(fā)現(xiàn)表面活性劑的存在可能增加藥物的吸收也可能降低藥物的吸收，還應(yīng)考慮到表面活性劑與蛋白質(zhì)的相互作用、毒性、刺激性等。

國外一些著名的表面活性劑公司在2l世紀(jì)初的發(fā)展趨勢如下所述:

國外主要研究方向?yàn)榘踩?、溫和和易生物降解的產(chǎn)品。如糖苷類表面活性劑，由于原料來自天然、性能優(yōu)良、低毒低刺激、易生物降解而得到迅速發(fā)展。

我國表面活性劑行業(yè)的發(fā)展趨勢在表面活性劑領(lǐng)域，我國的研究開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)都還比較薄弱，與國外水平差距很大，尤其在高新技術(shù)領(lǐng)域差距更大，這主要表現(xiàn)為產(chǎn)品品種單一落后，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品配套能力差，缺少系列化產(chǎn)品的研究開發(fā)能力。于產(chǎn)品的質(zhì)量和性能不能滿足許多高新技術(shù)產(chǎn)品的要求，缺少能夠帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展的表面活性劑及助劑的研究開發(fā)和生產(chǎn)能力，客觀上阻礙了我國精細(xì)化工行業(yè)的健康發(fā)展。

提出了越來越高國外表面活性劑的主要研究方向?yàn)榘踩?、溫和、易生物降解，而我國在這方面的工作才剛剛起步。由于表面活性劑產(chǎn)品品種多，應(yīng)用范圍廣，且由于我國在該領(lǐng)域基礎(chǔ)薄弱，所涉及的亟待解決的問題也多，首先注重以下問題的解決：

系統(tǒng)開發(fā)安全、溫和、易生物降解、具有特殊作用的表面活性劑，研究其構(gòu)效關(guān)系，為新型產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。重點(diǎn)開發(fā)糖苷類表面活性劑，糖苷有多個(gè)游離羥基，類似多元醇，可開發(fā)各種多元醇類和醇類表面活性劑。八、總結(jié)氨基酸型表面活性劑不僅對環(huán)境和生物體的安全性高，對頭發(fā)和皮膚作用溫和，刺激性小，低毒，起泡和乳化性能好，去污能力強(qiáng)，生物降解性能好，而且還具有與其它各種表面活性劑的相容性較好以及具有良好的抑菌性能和殺菌性能。正因?yàn)樗哂械倪@些優(yōu)良的表面性能，使其不僅滿足了對環(huán)境友好的要求，也滿足了人們對產(chǎn)品安全性和溫和性不斷提高的要求。隨著氨