新型表面活性剂gmini

Gemini表面活性剂的性质及应用Gemini表面活性剂的典型结构可以看成是由两个结构相同的传统表面活性剂分子通过一个连接链连接而成,其分子结构中至少含有两个疏水链和两个亲水基团(离子或极性基团)。

连接链的种类可以是短链（如2个亚甲基连成的链），也可以是长链（如12个亚甲基);可以刚性链（如1,2-二苯乙烯基链），也可以是柔性链（如亚甲基链）。

连接的有极性链（如聚醚），也有非极性链（如脂肪族链或芳烃链）。

极性基团可以是阳离子型（如铵基），阴离子（如碳酸基，磷酸基，硫酸基，磺酸基，羧酸基），非离子型（如醇醚、酚醚和糖类)，两性离子型。

大多数的Gemini 表面活性剂结构对称含有两个相同的极性基团和两个相同的疏水链,现在人们还研制出含有三个或三个以上的极性基团或链Gemini表面活性剂。

1．Gemini表面活性剂的性质1.1临界胶束浓度Gemini表面活性剂的临界胶束浓度值比相应的传统表面活性剂低1-2个数量级。

对于m-s-m（s表示连接链长度，m表示疏水链长）型的Gemini表面活性剂，连接链s的长度对于CMC的影响成非线性关系，当s=4-6是，CMC值达到最大。

同样Krafft温度（离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高逐渐增大，但达到某一温度点时荣季度急剧增大，该温度点称为Krafft点）达到最小值时，胶束数量达到最大，对于亲水基为阳离子基团的Gemini表面活性剂,CMC值随端基极性增加和连接链长度的减小而急剧降低。

亲水基为阴离子表面活性剂比起相应的阳离子，其CMC值更低。

1.2界面性质对于连接链有亚甲基组成的Gemini表面活性剂，在水/液界面上每个Gemini 表面活性剂所占的的面积与s不成线性关系。

链长m为12，连接链短（s≤4）的Gemini表面活性剂，在气/液界面上，其分子所占的面积随s的增加而增加，当s 介于10到12之间，面积大到最大值；对于连接链较长的表面活性剂，其分子所占的面积随s的增加呈下降趋势。

1 / 12表面活性剂是工农业生产和人类日常生活中常会用到的一种重要材料。

传统的表面活性剂有一个亲水基团和一个疏水基团，其离子头基间的电荷斥力或水化引起的分离倾向使得它们在界面或分子聚集体中难以紧密排列，造成表面活性偏低。

而相对分子质量在数千以上的高分子表面活性剂，尽管增溶性、增稠性、分散性、絮凝性等较佳，但一般难于在界面上形成稳定的取向层，表面活性较传统的表面活性剂弱，表面张力要很长时间才能平衡。

这些不足限制了传统的表面活性剂和高分子表面活性剂的应用。

近年出现的所谓低聚表面活性(Oligomericsurfactants)，是将两个或两个以上的两亲成分，在其头基或靠近头基处由联接基团通过化学键连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。

与传统的表面活性剂相比，它具有极高的表面活性，很低的克拉夫特(Kraff1)点和很好的水溶性，有些还具有与高分子表面活性剂相媲美的增稠性。

低聚表面活性剂在分子量上通常介于传统表面活性剂与高分子表面活性剂之间，它的出现填补了两者之间的空白，被誉为新代表面活性剂，最有可能成为21世纪广泛应用的一类表面活性剂。

1971年Bunton等率先合成了一族阳离子型低聚表面活性剂，不过在当时未引起重视。

Menger于1991年合成了刚性基连接的双离子头基双碳氢链表面活性剂，并命名为Geminis(天文学用语，意为双子星座)，形象地表述了此类表面活性剂的结构特征。

Rosen小组采纳了“Gemini”的命名，并系统合成和研究了氧乙烯及氧丙烯柔性基团连接的Gemini表面活性剂，而后人们才真正系统地开展了这方面的研究工作。

近年来，人们在探索新型表面活性剂的合成和应用方面作出巨大的努力。

新型表面活性剂低聚表面活性剂（尤以Gemini为代表）的出现，引起了众多学者的兴趣和关注。

这些新型表面活性剂打破了传统表面活性剂单疏水基单亲水基的结构，使其具有比传统表面活性剂更为优良的性能。

下面主要结合低聚表面活性剂中研究最多、合成技术最为成熟的Gemini表面活性剂的一些结构特性和溶液性能与特性进行阐述，进而全面了解低聚表面活性剂的结构性能特点。

gemini表面活性剂
Gemini表面活性剂（gemini surfactants）是一种新型的活性剂，由两个表面活性剂分子通过共价键连接而成。

它
们的结构特点是具有两个疏水基团和两个亲水基团，可以
同时在两相界面上起到乳化、分散、增溶等功能。

Gemini
表面活性剂因其独特的分子结构，在许多应用领域中具有
优越的性能。

Gemini表面活性剂具有许多优点，如高效表面活性性能、低临界胶束浓度、溶解力强、增溶能力强、抑菌作用好等。

它们能够形成更稳定的胶束结构，提高物质的分散性和乳
化性能。

此外，由于其特殊的分子结构，Gemini表面活性剂还具有更低的毒性和生物降解性，对环境的影响较小。

Gemini表面活性剂的应用领域非常广泛，包括化妆品、医药、食品、油田、纺织、农药等行业。

在化妆品中，Gemini表面活性剂可以用作乳化剂、稳定剂、增溶剂等。

在纺织行业，它们可以改善染料的分散性和渗透性，提高
染色效果。

在油田和农药行业，Gemini表面活性剂可以用作乳化剂和增溶剂，提高药剂的效果。

总之，Gemini表面活性剂凭借其独特的分子结构和多重功能，在各个应用领域中展现了良好的应用前景。

表面活性剂是工农业生产和人类日常生活中常会用到的一种重要材料。

传统的表面活性剂有一个亲水基团和一个疏水基团，其离子头基间的电荷斥力或水化引起的分离倾向使得它们在界面或分子聚集体中难以紧密排列，造成表面活性偏低。

而相对分子质量在数千以上的高分子表面活性剂，尽管增溶性、增稠性、分散性、絮凝性等较佳，但一般难于在界面上形成稳定的取向层，表面活性较传统的表面活性剂弱，表面张力要很长时间才能平衡。

这些不足限制了传统的表面活性剂和高分子表面活性剂的应用。

近年出现的所谓低聚表面活性(Oligomericsurfactants)，是将两个或两个以上的两亲成分，在其头基或靠近头基处由联接基团通过化学键连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。

与传统的表面活性剂相比，它具有极高的表面活性，很低的克拉夫特(Kraff1)点和很好的水溶性，有些还具有与高分子表面活性剂相媲美的增稠性。

低聚表面活性剂在分子量上通常介于传统表面活性剂与高分子表面活性剂之间，它的出现填补了两者之间的空白，被誉为新代表面活性剂，最有可能成为21世纪广泛应用的一类表面活性剂。

1971年Bunton等率先合成了一族阳离子型低聚表面活性剂，不过在当时未引起重视。

Menger于1991年合成了刚性基连接的双离子头基双碳氢链表面活性剂，并命名为Geminis(天文学用语，意为双子星座)，形象地表述了此类表面活性剂的结构特征。

Rosen小组采纳了“Gemini”的命名，并系统合成和研究了氧乙烯及氧丙烯柔性基团连接的Gemini表面活性剂，而后人们才真正系统地开展了这方面的研究工作。

近年来，人们在探索新型表面活性剂的合成和应用方面作出巨大的努力。

新型表面活性剂低聚表面活性剂（尤以Gemini为代表）的出现，引起了众多学者的兴趣和关注。

这些新型表面活性剂打破了传统表面活性剂单疏水基单亲水基的结构，使其具有比传统表面活性剂更为优良的性能。

下面主要结合低聚表面活性剂中研究最多、合成技术最为成熟的Gemini表面活性剂的一些结构特性和溶液性能与特性进行阐述，进而全面了解低聚表面活性剂的结构性能特点。

Gemini表面活性剂是一种分子内含有2个亲水基和2个亲油基(有时是3个亲油基)的表面活性剂。

从分子结构看，它又相似于两个传统表面活性剂分子的聚结，故有时又称之为二聚(dimeric)表面活性剂。

Gemini型表面活性剂同三头三尾以及三个以上头三个尾以上的表面活性剂统称为低聚表面活性剂(oligomeric surfactants)。

Gemini型表面活性剂因其二聚的结构从而具有许多特殊的物化性质。

例如，超低界面张力、低临界胶束浓度、低Krafft点、良好的钙皂分散能力、在某些场合表现出良好的润湿性能、良好的协同效应等。

它长期以来一直是化学家研究的一个热点。

仅从最近数量众多的性能方面的研究论文和一些应用方面的专利就不难看出这一点。

新近的研究工作不断揭示了Gemini表面活性剂的一些新而独特的性质，使得科学家对它的研究兴趣长久不衰。

1.1.1 Gemini型表面活性剂[1-5]Gemini型表面活性剂是1974年由Y.Deinega首次合成出来的。

1988年日本，Okahara也合成出了这类活性剂。

1991年美国Emery大学，F.M.Menger和C．A.Littau较系统地合成了几种Gemini型表面活性剂，并确定了它们的基本性质。

他们把这类活性剂命名为Gemini。

Gemini是天文学用语，意思是双子星座，像“连体婴儿”，形象地表达了这类化合物在结构上的特征，也包涵有深远的意思。

其后被美国、日本和法国等国家从事表面活性剂、胶体和表(界)面化学界研究人员所认可。

1993年美国M.J.Rosen称Gemini为新一代或第二代表面活性剂。

现在倍受表面活性剂、胶体和表(界)面化学界、工业界的关注，最有可能成为21世纪广泛应用的一类表面活性剂。

传统型表面活性剂分子，如肥皂，是由一个亲水基和一个疏水基构成。

Gemini型表面活性剂是由两个传统型表面活性剂分子用一个联接基，在亲水基部位或靠近亲水基部位结合起来，形成一类新的表面活性剂分子。

让浅谈吉米奇（Gemini）阳离子表面活性剂的结构性能及在洗涤中的应用一. 吉米奇（Gemini）表面活性剂的结构传统的表面活性剂只有一个亲水基团和一个亲油基团，而Gemini表面活性剂具有至少两个以上亲水基团( 离子头基或极性基团) 和至少两个以上亲油基团（碳氢链、碳硅链或碳氟链），并在亲水基团或靠近亲水基团通过化学键连接而成，如图所示。

Gemini 型表面活性剂的结构阻抑了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力，极大地提高了表面活性。

明显地表现出更易在气/液表面上吸附、更有效地降低表面张力、更好的复配协同效应、更低的Kraff点、更易聚集生成胶团、更好的润湿性、良好的钙皂分散能力等普通表面活性剂不具备的独特优势。

二.吉米奇（Gemini）阳离子表面活性剂的性能特点（一）表面活性Gemini阳离子表面活性剂由于通过连接基相连，具有两个或两个以上疏水链，这一方面减少了表面活性剂分子由于溶解而在水中均匀分布的程度从而降低了对体系熵降低的补偿，另一方面，由于具有两个或两个以上的疏水链，导致了Gemini表面活性剂的疏水部分和水的排斥作用更加剧烈，使得体系的能量成倍增加，因而Gemini表面活性剂与传统表面活性剂具有更好的表面活性（更易吸附于表面、更易聚集成胶束）。

然而更重要的是Gemini表面活性剂的两条疏水链对周围水分子的排列影响更大，可以捕获更多的水分子，使得疏水链周围的“冰壳层”大幅度增厚，水分子的自由运动受到大幅度的限制，导致了体系的熵大幅度的降低。

因此可以说，Gemini表面活性剂所具有的更好的表面活性主要是体系熵推动引起的。

另外，Gemini表面活性剂突破了传统表面活性剂的概念，离子头基之间通过连结基团以化学键相连，从而造成了两个表面活性剂单体之间非常紧密的结合，使得两条疏水链之间的相互作用大大增强，极大地增强了他们之间的疏水结合力，导致了表面活性剂在界面吸附形成更加紧密厚实的界面膜，从而产生更高的表面活性。

新型Gemini 表面活性剂（小论文）摘要：Gem in i表面活性剂是一类新型表面活性剂，它是由两个单链头基普通表面活性剂通过化学键联接在一起，由于其特殊的结构使其具有优良的性能和广泛应用。

本文对其结构、特点、性质、制备以及应用方面等进行综述和分析，并对未来进行了展望，预测了这种表面活性剂具有较好的应用和开发前景。

关键词：Gem in i表面活性剂高表面活性合成应用1 前言近年来，素有“工业味精”之称的表面活性剂蓬勃发展。

随着全球环保意识的增强，人们正在寻求高效的新品种，一种性能卓越的崭新表面活性剂——Geminis应运而生[1]。

1971年Bunton等首次合成了一类阳离子Gemini。

1974年Deinega等[2]率先合成了一族崭新的两亲分子，其分子中含有两个疏水链、两个亲水头和一个柔或刚性连接基，常见的连接基有聚亚甲基、聚氧乙烯基等柔性基及芳基等刚性基团或杂原子等，其可以是亲水性的，也可以是疏水性的。

1988年Zhu等合成并研究了有柔性基团连接的系列双烷烃链表面活性剂[3-5]。

1990年Zhu等合成了一类磷酸盐类阴离子Gemini。

1991年Menger等[6]第一次合成了刚性基连接的双烷基链连接的（二聚体）表面活性剂，并起名为“Gemini（双子）表面活性剂”，形象表述了此类表面活性剂的结构特征，自此引起了人们对这类新型表面活性剂的研究热潮。

从此，人们开始真正系统地开展了这方面的研究工作。

随后飞速发展，不断深入。

Rosen小组采纳了“Geminis”这个名字，系统合成和研究了聚氧乙烯及聚氧丙烯柔性基团连接的Gemini 表面活性剂[7]。

同时法国Zana小组[8-14]以亚甲基链作为连接基合成并研究了系列双烷基铵盐表面活性剂。

1997年Pestman等合成了糖类非离子Gemini[15]。

1998年，Renouf等[16]首次合成了不对称Gemini表面活性剂。

1999年，Mariano等[17]从葡萄苷出发合成了无公害、高活性的环保型Gemini表面活性剂。

吉米奇（Gemini ）结构及性质一、吉米奇（Gemini）表面活性剂分子结构低聚表面活性剂(oligomericsurfactants)可视作是由两个或两个以上的同一或几乎同一的两亲成分,在其头基或靠近头基处由联接基团(spacergroups) 通过化学键将两亲成分联接在一起而成。

联接基团常见的有聚亚甲基(polymethylene) 、聚氧乙烯基(polyoxyethylene) 和聚氧丙烯基(polyoxypropene),也有刚性的或杂原子的基团。

Gemini 是其中的二聚表面活性剂(分子结构示意见下图)。

在Gemini表面活性剂中,两个离子头基是靠联接基团通过化学键而连接的,由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的连接,致使其碳氢链间更容易产生强相互作用,即加强了碳氢链间的疏水结合力,而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱这就是Gemini 表面活性剂和单链单头基表面活性剂相比较,具有高表面活性的根本原因。

另一方面,在两个离子头基间的化学键联接不破坏其亲水性,从而为高表面活性的Gemini 表面活性剂的广泛应用提供了基础。

可见上述通过化学键联接方法提高表面活性和以往通常应用的物理方法不同,在概念上是一个突破。

显然,联接基团链的化学结构、链的柔顺性以及链的长短将直接影响到Gemini 表面活性剂的表面活性以及所形成聚集体的形状。

例如,对柔性联接基团链,当其长度小于斥力造成的两个头基间平衡距离时,联接基团链将被完全拉直;反之,当链长度大于两个头基间的平衡距离时,联接基团链将卷曲,在气/水界面上伸入空气一端,而在聚集体中则插入胶团内核中,以减少其自由能。

当联接基团链的憎水性强而又因链太短而被完全拉直时无疑将导致体系自由能增大,不利于聚集体的生成。

对刚性联接基团链,由于链不易弯曲情况变得更为复杂。

二、吉米奇（Gemini）表面活性剂的性质实验表明,在保持每个亲水基团联接的碳原子数相等条件下,与单烷烃链和单离子头基组成的普通表面活性剂相比,离子型Gemini 表面活性剂具有如下特征性质：(1) 更易吸附在气/液表面,从而更有效地降低水溶液表面张力。

Gemini新型表面活性剂的性质及应用内容摘要:随着科技的发展,Gemini新型表面活性剂诞生,文章主要讲了它的特殊结构、性质及应用。

关键词：Gemini表面活性剂、结构、性质、应用Properties and applications of Gemini surfactantsJiangNan University hui chenAbstract:With the development of technology,there is a new kind of surfactants—Gemini surfactant.The article summaries the structure characteristics and excellent properties and applications.Key words:Gemini surfactant structure properties application前言长期以来提高表面活性剂的表面活性是人们工作的重点，从1971年Buton等首次合成一族双阳离子头基双烷烃链表面活性剂，到1991年美国Emory大学的Menger等合成了以刚性间隔基联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并起名为“Gemini型表面活性剂”时，Gemini型表面活性才被人们广泛重视，并且彻底改变了人们对表面活性剂的思考模式，它通过化学键联接方式提高表面活性的方法和以往所用的物理方法不同，在概念上是一个突破，这种Gemini表面活性剂是结构新颖的新一代表面活性剂，具有优良的性能，引发了各国对该类型表面活性剂的研究热潮(1)。

我国重视对Gemini表面活性剂的研究是从二十世纪末。

Gemini在天文学上的意思是双子星座，此形象地表达了这类表面活性剂的分子结构特点。

1.Gemini表面活性剂的结构传统的表面活性剂是由一个疏水基和一个亲水基头构成的，改变和提高起表面活性是非常有限的，通常靠加长疏水链或将几种表面活性剂复合使用。

阳离子双子乳化剂产品简介
一、产品性质
本品是一种新型超支化Gemini阳离子表面活性剂，专门用于各种产品乳化（如丙烯酸、苯乙烯、石蜡、沥青、硅油等）。

其HLB值适中，集乳化、分散、稳定功效于一体。

利用该阳离子乳化剂制得的乳液粒度细、稳定性好。

二、技术指标
三、产品特点
1.优良的乳化、分散性能，制得的乳液粒径小、比表面积大。

2.采用高分子表面活性剂，用量少。

3.较高的阳电性，制得的产品存放期长。

4.极强的抗硬水、电解质能力，不分层。

5、能与几乎所有阴离子表面活性剂复配而不沉淀，少量加入即具有明显增效作用；
6、化学稳定性好，耐强酸、强碱和盐；
7、具有较好的抗静电、杀菌、消毒、吸附性。

四、产品用途
1、与非离子表面活性剂复配用于硬表面清洗剂的制备；
2、用作水剂农药的增效剂；
3、代替CTAB用作高效相转移催化剂；
4、用作纤维、塑料等的抗静电剂；
5、用作普通阴离子表面活性剂的增效剂；
6、用作高效阳离子乳化剂；
7、用作高效增溶剂；
8、用作三次采油助剂；
五、包装及贮运
1、本产品采用200kg塑料桶包装，亦可根据客户要求定制。

2、本产品应存于无光线照射的阴凉处，运输时应防日晒、雨淋和高温。

本品为非危险品。

季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究季铵盐gemini表面活性剂的制备及其性能研究随着科学技术的不断发展，人们对表面活性剂的研究也越来越深入。

表面活性剂是一类具有较强表面活性的有机化合物，可以降低液体的表面张力，改变物质在胶体体系中的分散状态。

近年来，季铵盐gemini表面活性剂在表面活性剂领域受到了广泛关注，并具有广阔的应用前景。

本文将介绍季铵盐gemini表面活性剂的制备方法及其性能的研究成果。

一、季铵盐gemini表面活性剂的制备方法1. 常规合成方法常规合成方法是通过季铵盐表面活性剂与加入适量的交联剂在反应体系中反应生成季铵盐gemini表面活性剂。

这种方法操作简单，产品纯度高，但合成周期较长。

2. 模板法合成模板法合成是在合成反应中加入模板分子，利用模板分子的作用促使季铵盐表面活性剂在反应体系中形成gemini结构。

这种方法合成的gemini表面活性剂具有较高的稳定性和活性，但操作技术要求较高。

3. 离子液体法合成离子液体法合成是在特殊的离子液体体系中进行季铵盐的合成，通过调控反应条件实现gemini结构的形成。

这种方法合成的gemini表面活性剂具有良好的表面活性和生物可降解性能。

二、季铵盐gemini表面活性剂的性能研究1. 表面张力性能研究表面张力是表征液体分子间相互作用力的一种物理量，是表面活性剂性能的重要指标之一。

研究显示，季铵盐gemini表面活性剂具有较低的临界胶束浓度和临界胶束浓度浓度，在低浓度下就可降低液体的表面张力，使其更易于扩展形成胶体体系。

2. 胶束结构研究季铵盐gemini表面活性剂能够形成更稳定的胶束结构，这是由于其分子间相对结构的存在。

相关研究表明，季铵盐gemini表面活性剂的胶束结构不仅具有较高的热稳定性，还具有自组装能力，可以通过调控反应条件实现不同形态的胶束结构。

3. 生物降解性能研究季铵盐gemini表面活性剂的生物降解性能是其在环境友好性方面的优势之一。

文献综述题目：新型表面活性剂Gemini性能及其研究进展姓名：XXX学号：XXXXXXXXX专业：有机化学二零一二年十二月一日新型表面活性剂Gemini性能及其研究进展摘要Gemini是一种新型表面活性剂，它以联结基团联结在头基或靠近头基处，使得表面活性剂的表面活性大幅度提高。

与一般的表面活性剂相比, Gemini表面活性剂是概念上的突破，被誉为新一代的表面活性剂。

本篇综述详细介绍了Gemini表面活性剂的性能以及研究进展。

关键词Gemini；双子；联结基团；高表面活性传统表面活性剂分子中只有1 个亲水基和1 个亲油基，由于这种表面活性剂疏水链之间的缔合作用，离子头基间电荷斥力和水化作用引起的分离作用存在平衡，使得它们在界面或分子聚集体中不能更紧密排列，因而降低表面张力的能力有限。

近年，一种新型表面活性剂引起重视，即用化学键将2个或2 个以上的相同或不同的两亲成分联结起来，成为具有多个亲水基和多个疏水长链的表面活性剂，统称为多聚表面活性剂，其中以二聚体研究较多。

由于该类表面活性剂的亲水基团是以共价键结构连接，可实现亲水基之间的更紧密排列，因而具有更高的表面活性，同时还有许多特殊性能。

1结构和性能1.1 Gemini表面活性剂特殊结构示于图1[1]Gemini表面活性剂的疏水基有两类：一类为纯碳链，另一类是碳链中有其它基团如酯基、酰胺基、氟等。

亲水基可以是阳离子型（主要是季铵盐），阴离子型（主要有羧酸盐、磷酸酯盐、磺酸盐及硫酸酯盐），非离子型（主要是多羟基和环氧甲烷缩合基团）。

1.2 Gemini表面活性剂优良性能Gemini表面活性剂由于其特殊结构，有许多传统表面活性剂所不具备的特性[2~3]，现列举如下：①易吸附在气液表面，从而更有效地降低表面张力。

②极易聚集成胶团，cmc 值比传统表面活性剂溶液低。

③具有较低的表面活性剂应用温度下限(Krafft点) 。

④具有优良的润湿性，洗涤去污能力强。

⑤与传统非离子型表面活性剂复配时产生更大的协同效应，可大幅度降低体系的表(界)面张力。