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文檔簡介
4種氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的應(yīng)用性能研究1.本文概述氨基酸表面活性劑作為一種新興的綠色、溫和型表面活性劑,近年來在個人護理品領(lǐng)域,尤其是洗發(fā)水產(chǎn)品中的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。本文旨在探討四種不同類型的氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的應(yīng)用性能,包括其清潔力、溫和性、泡沫性能以及對頭發(fā)和頭皮的影響。通過系統(tǒng)的實驗研究和分析,本文將評估這些氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水配方中的適用性和效果,以期為洗發(fā)水產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)提供科學依據(jù)和指導。2.文獻綜述氨基酸表面活性劑概述:介紹氨基酸表面活性劑的定義、分類、結(jié)構(gòu)特點及其在個人護理產(chǎn)品中的應(yīng)用。重點強調(diào)其在洗發(fā)水中的使用背景和重要性。氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的應(yīng)用優(yōu)勢:綜述文獻中關(guān)于氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的優(yōu)勢,如溫和性、生物降解性、對皮膚的低刺激性等,以及對頭發(fā)護理的積極作用。不同類型氨基酸表面活性劑的比較:回顧文獻中關(guān)于不同類型氨基酸表面活性劑(如月桂酰基氨基酸、椰油酰基氨基酸等)在洗發(fā)水中的應(yīng)用性能比較,包括它們的泡沫性能、洗凈力、穩(wěn)定性和與其他表面活性劑的兼容性等。氨基酸表面活性劑與其他表面活性劑的協(xié)同效應(yīng):探討氨基酸表面活性劑與陽離子、非離子等其他類型表面活性劑在洗發(fā)水中的復配效果,以及這種復配對洗發(fā)水整體性能的影響?,F(xiàn)有研究中存在的問題與不足:分析現(xiàn)有研究中關(guān)于氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水應(yīng)用中的局限性,如成本問題、配方穩(wěn)定性、長期儲存的挑戰(zhàn)等。未來研究方向與展望:基于現(xiàn)有文獻,提出未來關(guān)于氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水應(yīng)用中的研究方向,如新型氨基酸表面活性劑的研發(fā)、綠色合成方法的探索、更高效的成本控制策略等。通過這樣的結(jié)構(gòu),可以確保文獻綜述部分全面、深入地覆蓋了氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水應(yīng)用領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。3.實驗材料與方法本研究選用了四種不同的氨基酸表面活性劑,分別為椰油酰谷氨酸鈉(SCG)、月桂酰谷氨酸鈉(SLG)、椰油酰甘氨酸鈉(SCS)和月桂酰甘氨酸鈉(SLS)。這些表面活性劑均從專業(yè)化學品供應(yīng)商處購得,純度99。選用市售的無硅油洗發(fā)水作為基料,其主要成分為去離子水、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉(AES)、椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB)等。其他試劑包括氯化鈉(分析純)、氫氧化鈉(分析純)、鹽酸(分析純)等。實驗中使用的儀器主要有電子天平、pH計、粘度計、表面張力儀、洗發(fā)水起泡高度測定儀等。將氨基酸與相應(yīng)的脂肪酸進行酯化反應(yīng),得到氨基酸酯。在堿性條件下,將氨基酸酯與堿進行皂化反應(yīng),得到相應(yīng)的氨基酸表面活性劑。將制備好的氨基酸表面活性劑按照不同的比例加入到洗發(fā)水基料中,充分攪拌均勻,得到不同氨基酸表面活性劑含量的洗發(fā)水樣品。(4)起泡性能測試:采用洗發(fā)水起泡高度測定儀測定不同洗發(fā)水樣品的起泡性能。(5)洗凈性能測試:采用人工污垢法測定不同洗發(fā)水樣品的洗凈性能。對每組實驗數(shù)據(jù)進行三次平行測試,取平均值作為最終結(jié)果。使用SPSS0軟件進行數(shù)據(jù)分析,采用ANOVA進行顯著性分析,P05表示差異具有統(tǒng)計學意義。4.結(jié)果與討論在撰寫《4種氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的應(yīng)用性能研究》文章的“結(jié)果與討論”部分時,我們將詳細分析實驗數(shù)據(jù),比較這四種氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的表現(xiàn),包括它們的清潔能力、泡沫穩(wěn)定性、皮膚溫和性以及對洗發(fā)水整體質(zhì)感的影響。這一部分將基于實驗結(jié)果,探討每種表面活性劑的優(yōu)缺點,并討論它們在洗發(fā)水配方設(shè)計中的應(yīng)用潛力。本節(jié)將展示并討論四種氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的清潔能力。我們將通過一系列實驗,如油脂去除測試和顯微鏡觀察,來評估它們對頭皮和頭發(fā)的清潔效果。結(jié)果將揭示不同表面活性劑在清潔能力上的差異,并分析這些差異背后的化學和物理機制。泡沫穩(wěn)定性是評價洗發(fā)水質(zhì)量的重要指標。本節(jié)將分析四種氨基酸表面活性劑對洗發(fā)水泡沫穩(wěn)定性的影響。通過泡沫高度和持久性測試,我們將探討不同表面活性劑對泡沫性質(zhì)的影響,并討論如何通過調(diào)整配方來優(yōu)化泡沫性能。考慮到洗發(fā)水的日常使用,皮膚溫和性是一個關(guān)鍵因素。本節(jié)將評估四種氨基酸表面活性劑對皮膚的刺激性,通過皮膚刺激性測試和志愿者使用反饋來分析它們的溫和性。這將有助于理解不同表面活性劑在維持清潔效果的同時,如何減少對皮膚的潛在刺激。洗發(fā)水的質(zhì)感直接影響用戶體驗。本節(jié)將探討四種氨基酸表面活性劑如何影響洗發(fā)水的粘度、透明度和流動性。通過質(zhì)構(gòu)分析和用戶感官測試,我們將討論不同表面活性劑對洗發(fā)水質(zhì)感的影響,并探討如何平衡清潔效果和用戶體驗。在本節(jié)中,我們將綜合以上結(jié)果,討論四種氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水配方設(shè)計中的應(yīng)用潛力。我們將比較它們的清潔能力、泡沫穩(wěn)定性、皮膚溫和性和對洗發(fā)水質(zhì)感的影響,提出最佳的表面活性劑選擇和配方優(yōu)化策略。還將討論未來研究方向,如環(huán)境可持續(xù)性和成本效益分析,以推動氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。5.結(jié)論這四種氨基酸表活均展現(xiàn)出良好的親膚性和溫和性。它們的弱酸性特性與人體頭皮的自然pH值相吻合,有助于維持頭皮微環(huán)境的平衡,減少因堿性強或刺激性強的表活引起的干燥、瘙癢及過敏等問題。實驗證明,相較于傳統(tǒng)的皂基及硫酸鹽表活,氨基酸表活對頭皮屏障功能的保護更佳,顯著降低了對敏感頭皮及受損發(fā)質(zhì)的潛在刺激。盡管四種氨基酸表活在發(fā)泡力上可能不及硫酸鹽表活強烈,但其細膩且持久的泡沫特性,結(jié)合適度的去污力,能夠有效清除頭皮及頭發(fā)上的油脂和污垢,同時避免過度清潔導致的天然油脂剝離,有利于保持頭發(fā)的自然光澤和柔順度。特別是對于染燙后的脆弱發(fā)質(zhì),以及干性、易打結(jié)的頭發(fā),氨基酸表活的洗發(fā)水表現(xiàn)出卓越的修復和滋養(yǎng)效果。再者,研究揭示了每種氨基酸表活獨特的性能優(yōu)勢。椰油酰谷氨酸鈉因其優(yōu)異的生物降解性和環(huán)境友好性,成為追求綠色、可持續(xù)洗護產(chǎn)品的首選椰油酰丙氨酸鈉則以其卓越的抗靜電性能和保濕效果,特別適用于干燥季節(jié)或低濕度環(huán)境下的護發(fā)需求月桂酰肌氨酸鈉展示了良好的抗硬水能力和抗沉積性能,確保在各種水質(zhì)條件下都能實現(xiàn)高效清潔,避免礦物質(zhì)沉積導致的頭發(fā)暗啞月桂酰天冬氨酸鈉則因其出色的潤澤度和毛鱗片修復能力,對于改善頭發(fā)角蛋白損傷、提升頭發(fā)彈性尤為有效。綜合來看,氨基酸表面活性劑作為洗發(fā)水的主表活,不僅提供了溫和而有效的清潔體驗,還賦予了產(chǎn)品獨特的護發(fā)屬性。消費者可根據(jù)自身的頭皮狀況、發(fā)質(zhì)特點及環(huán)保偏好,選擇含有相應(yīng)氨基酸表活成分的洗發(fā)產(chǎn)品,以實現(xiàn)個性化、針對性的護發(fā)效果。隨著消費者對健康洗護意識的不斷提升,以及對頭皮微生態(tài)平衡和產(chǎn)品安全性的日益關(guān)注,氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水市場中的應(yīng)用前景廣闊,有望引領(lǐng)未來洗護產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,成為滿足消費者多元化、高品質(zhì)護發(fā)需求的理想選擇。7.附錄在本節(jié)中,我們將詳細描述用于評估4種氨基酸表面活性劑在洗發(fā)水中的應(yīng)用性能的實驗方法。這些方法包括表面活性劑的合成、洗發(fā)水的配方設(shè)計、洗發(fā)水性能測試(如泡沫穩(wěn)定性、清潔能力、皮膚溫和性等)以及數(shù)據(jù)分析方法。本附錄提供了4種氨基酸表面活性劑的化學結(jié)構(gòu)式,包括它們的分子式和分子量。這些信息有助于更深入地理解這些表面活性劑的化學特性和它們在洗發(fā)水中的作用機制。列出用于本研究的所有主要儀器和設(shè)備,包括洗發(fā)水制備設(shè)備、泡沫穩(wěn)定性測試儀、表面張力計等。對于每種設(shè)備,提供制造商名稱、型號以及相關(guān)的技術(shù)規(guī)格。提供完整的實驗數(shù)據(jù)表,包括洗發(fā)水樣品的配方、各種性能測試的結(jié)果等。這些數(shù)據(jù)以表格形式呈現(xiàn),便于讀者查閱和分析。詳細描述用于分析實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法,包括所使用的軟件、進行的測試類型(例如t檢驗、方差分析等),以及結(jié)果的解釋方式。這個附錄段落是一個概括性的示例,具體內(nèi)容需要根據(jù)實際的研究方法和結(jié)果進行調(diào)整和補充。參考資料:表面活性劑是一種能夠降低液體表面張力的化學物質(zhì),廣泛應(yīng)用于洗滌、潤濕、乳化、分散等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展,表面活性劑的復配及應(yīng)用性能越來越受到。本文將探討表面活性劑的復配效果、應(yīng)用性能的優(yōu)化以及實驗研究方法。近年來,如何提高表面活性劑的復配效果成為了一個熱門的研究領(lǐng)域。不同種類的表面活性劑具有不同的性質(zhì)和優(yōu)點,通過復配可以發(fā)揮協(xié)同作用,從而提高整體的洗滌、潤濕、乳化等性能。表面活性劑的復配并非簡單的混合,不同的搭配可能會產(chǎn)生截然不同的效果。針對如何提高表面活性劑的復配效果,需要深入研究和探討。對于表面活性劑應(yīng)用性能的優(yōu)化,除了復配效果的提高,還需要考慮其與其他成分的相容性、穩(wěn)定性等因素。例如,在洗滌劑中加入適量的堿性成分可以中和酸性污漬,提高洗滌效果;在潤濕劑中添加適量的流平劑可以改善液體的流動性,使其更易于涂抹和分布。針對不同的應(yīng)用場景,需要選擇合適的表面活性劑及其復配方案,以達到最佳的使用效果。為了研究表面活性劑的復配及應(yīng)用性能,實驗方法的設(shè)計是至關(guān)重要的。通常,實驗需要圍繞以下幾個方面展開:1)表面活性劑的制備和表征:通過化學合成或者物理萃取等方法制備表面活性劑,并利用光譜、質(zhì)譜等技術(shù)對其性質(zhì)進行表征。2)表面活性劑的復配效果評估:通過測量表面張力、泡沫高度、乳化能力等參數(shù)評價不同表面活性劑之間的協(xié)同作用,篩選出具有優(yōu)良復配效果的配方。3)應(yīng)用性能測試:針對表面活性劑在實際應(yīng)用中的各種性能進行測試,例如洗滌效果、去污能力、耐硬水性能、生物降解性等。常用的測試方法包括浸泡實驗、摩擦實驗、微生物降解實驗等。4)機理研究:通過量子化學計算、分子動力學模擬等方法深入研究表面活性劑的作用機理,為其復配及應(yīng)用性能的優(yōu)化提供理論指導。5)應(yīng)用場景模擬:針對不同的應(yīng)用場景,模擬實際情況開展實驗研究。例如在洗滌劑中加入模擬油污的物質(zhì),觀察表面活性劑的去污效果;在農(nóng)藥中添加模擬農(nóng)作物病蟲害的物質(zhì),考察表面活性劑的防治效果等。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和整理,可以得出如下1)某些表面活性劑之間存在明顯的協(xié)同作用,通過合理的復配可以顯著提高整體的洗滌、潤濕、乳化等性能。2)表面活性劑的應(yīng)用性能受到多方面因素的影響,如復配效果、與其他成分的相容性、環(huán)境條件等。針對不同的應(yīng)用場景,需要優(yōu)化表面活性劑的配方和應(yīng)用條件。3)實驗方法的設(shè)計是研究表面活性劑復配及應(yīng)用性能的關(guān)鍵。通過系統(tǒng)的實驗研究,可以深入了解不同表面活性劑之間的相互作用機理以及應(yīng)用性能優(yōu)化的方法。表面活性劑的復配及應(yīng)用性能研究具有重要的實際意義。通過對表面活性劑的深入了解和研究,可以為其在各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用提供理論支持和技術(shù)指導,推動相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。洗發(fā)香波是我們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡娜沼闷?,它能夠清潔頭發(fā),去除頭皮和頭發(fā)上的污垢,油脂和汗液。在這些洗發(fā)香波中,表面活性劑起著至關(guān)重要的作用。表面活性劑是一種具有特殊分子結(jié)構(gòu)的化合物,它能夠顯著降低液體表面張力,使其易于滲透和潤濕表面。在洗發(fā)香波中,表面活性劑的主要功能包括:清潔能力:表面活性劑能夠有效地去除頭皮和頭發(fā)上的污垢,油脂和汗液。這是由于它們的雙親性質(zhì),能夠同時與水和油脂結(jié)合,從而將油脂從頭皮和頭發(fā)上分離出來。泡沫生成:表面活性劑有助于產(chǎn)生豐富的泡沫,這些泡沫能夠更有效地清潔頭發(fā),并帶來清爽的感覺。調(diào)整香波的質(zhì)地:表面活性劑可以影響香波的質(zhì)地,使其更符合特定的需求。例如,一些高濃度的表面活性劑可以使香波更加濃稠,而低濃度的表面活性劑則可以使香波更加輕盈。增強香波的穩(wěn)定性:表面活性劑可以穩(wěn)定香波中的成分,使其在儲存和使用過程中保持穩(wěn)定。改善香波的膚感:表面活性劑可以改善香波與皮膚的接觸感,使其更加舒適。雖然表面活性劑在洗發(fā)香波中扮演著重要的角色,但是過量或不正確的使用也可能導致頭發(fā)干燥、脆弱和頭皮刺激等問題。選擇合適的表面活性劑和正確的使用方法對于保護頭發(fā)和頭皮的健康至關(guān)重要。表面活性劑在洗發(fā)香波中起著至關(guān)重要的作用,它們不僅幫助我們清潔頭發(fā),還讓洗發(fā)過程更加愉快和舒適。我們也需要了解并注意其可能帶來的潛在問題,以保持我們的頭發(fā)健康。氨基酸型表面活性劑是一類可再生生物質(zhì)來源的新型綠色環(huán)保表面活性劑,是傳統(tǒng)表面活性劑的升級換代產(chǎn)品。氨基酸型表面活性劑不僅生物質(zhì)原料來源廣泛,毒副作用小,性能溫和,刺激性小且生物降解性好,生產(chǎn)工藝綠色化,而且其良好的乳化、潤濕、增溶、分散、起泡等性能在當下備受人們的關(guān)注,被逐漸應(yīng)用于洗滌、個人護理和食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域。氨基酸表面活性劑是具有發(fā)泡去污能力的椰子油(或者月桂油或者棕櫚油)的氨基酸(比如谷氨酸、甘氨酸等)鹽(鈉鹽、鉀鹽、三乙醇胺鹽)。弱酸性的氨基酸類表面活性劑,PH值與人體肌膚接近,加上氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本物質(zhì),所以溫和親膚,敏感肌膚也可以放心使用的清潔產(chǎn)品。通??梢园凑瞻被汪然臄?shù)目:分為酸性(如N-酰基肌氨酸)、中性(如N-酰基谷氨酸)或堿性(如N-?;?L-賴氨酸)。按照親水基荷電性不同:分為陰離子型(如N-?;劝彼幔㈥栯x子型(如N-椰子酰精氨酸乙酯)、兩性型(如N-烷基天冬氨酸-b-烷基酯)及非離子型(如N-酰基谷氨酸二酯)。(1)N-酰基氨基酸表面活性劑:此類表面活性劑一般由中性氨基酸或酸性氨基酸的α-氨基與脂肪?;?jīng)過縮合而反應(yīng)得到的。市場上常見的月桂酰肌氨酸鈉為淡黃色含量30%的液體和白色含量95%的固體粉末,有特殊氣味。其對皮膚刺激性較小,脫脂作用較弱。對酸、對熱、對堿都比較穩(wěn)定,優(yōu)越的發(fā)泡性,適用于牙膏和香波的起泡劑。市場上常見的谷氨酸鹽為含量30%的月桂酰谷氨酸鈉、月桂酰谷氨酸鉀、椰油酰谷氨酸鈉液體,含量95%的月桂酰谷氨酸鈉、椰油酰谷氨酸鈉、肉豆蔻酰谷氨酸鈉固體粉末。市場上常見的椰油酰氨基丙酸鈉為含量為30%的液體,它以天然原料為基礎(chǔ),性能極其溫和,抗硬水能力強,極易生物降解,對環(huán)境無影響,泡沫豐富,穩(wěn)定且有彈性,是潔面產(chǎn)品、沐浴產(chǎn)品、嬰兒清潔產(chǎn)品良好的清潔劑。市場上常見的甲基?;撬釣楹?0%的椰油酰甲基牛磺酸鈉、椰油酰甲基?;撬崤;撬徕c液體,它在大pH值范圍擁有更為優(yōu)異的起泡性與泡沫穩(wěn)定性,是對皮膚刺激極低的溫和潔凈成分,為頭發(fā)與頭皮帶來潤澤感。市場上常見的甘氨酸鹽為含量30%的椰油酰甘氨酸鈉、椰油酰甘氨酸鉀液體,含量95%的椰油酰甘氨酸鈉、椰油酰甘氨酸鉀固體粉末。椰油酰甘氨酸鈉是泡沫最豐富的氨基酸表活,泡沫豐富程度和月桂酸鉀類似,類似皂基的過水感,不緊繃,可以方便的加入含AES表活體系,增強過水感的同時降低刺激性。(2)N-烷基氨基酸表面活性劑:一般指脂肪胺與氨基酸的羧基縮合。如N-烷基-β-丙氨酸。(3)氨基酸酯:一般指脂肪醇與羧基縮合得到O-烷基酯類氨基酸衍生物。其合成原料來自各種酸性、堿性或中性氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸、脯氨酸、絲氨酸和蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物。像脂肪酸或烷基氯化物等疏水端可以連接在氨基酸的氨基、a-COOH或側(cè)鏈基團上,若脂肪酸或烷基鹵化物與氨基反應(yīng),分別產(chǎn)生相應(yīng)的N-酰基或N-烷基氨基酸衍生物;若脂肪胺或脂肪醇與羧基縮合,分別得到N-烷基或O-烷基酯類氨基酸衍生物;不同反應(yīng)方式得到不同品種的產(chǎn)物,因此氨基酸表面活性劑具有化學結(jié)構(gòu)多樣性及其物理化學和生物學性質(zhì)的多樣性。化學法、酶合成法或化學-酶合成法等均被用于合成氨基酸型表面活性劑,由于化學法的工藝流程和設(shè)備相對簡單,原料易得,自1909年Bondi用于合成N-?;劝彼岷螅?0世紀70年代逐漸活躍起來,是國內(nèi)外采用的主要方法。如上圖所示,R=月桂基、椰油基,可判斷其為N-酰基類氨基酸表面活性劑;如果R1=H,R2=-CH2-CH2-COOH則為谷氨酸系列,R2=H則為甘氨酸系列;R2=CH3則為丙氨酸系列;如果R1=CH3,R2=H則為肌氨酸系列。(1)直接法:脂肪酸原料直接合成法又包括括酶催化合成和脫水縮合,其中酶催化合成受制于轉(zhuǎn)化率低、反應(yīng)時間長及酶制劑價格昂貴等因素;而脫水縮合受制于反應(yīng)條件苛刻、設(shè)備要求高及能耗大等因素而有待提高。(2)間接合成法:有脂肪腈水解酰、脂肪酸酐酰化、酰胺羰基化反應(yīng)等。①脂肪酰氯?;ǎ河芍觉B忍娲舅崤c氨基酸在堿性溶液中反應(yīng)的肖頓-鮑曼縮合法是實驗室或工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的合成方法,具有設(shè)備要求相對較低、原料價格低廉易得、反應(yīng)條件溫和及副產(chǎn)物容易處理等優(yōu)勢,并正在深入研究如何減少酰氯水解和簡化產(chǎn)品后處理。該法主要通過如下所示的酰氯化、縮合、酸化及成鹽四個步驟完成:縮合:HOOCCHR2NH2+R1COCl→NaOOCCHR2NHCOR1酸化:NaOOCCHR2NHCOR1+HCl→HOOCCHR2NHCOR1成鹽:HOOCCHR2NHCOR1+NaOH→NaOOCCHR2NHCOR1②脂肪腈水解酰法:脂肪腈水解酰化反應(yīng)工藝在1955年提出,反應(yīng)產(chǎn)率和選擇性大于95%,但由于該法設(shè)備要求高,且反應(yīng)過程中有劇毒物質(zhì)HCN和NaCN產(chǎn)生也未能實現(xiàn)工業(yè)化,反應(yīng)方程式如下:CH3NH2+CH2O+HCN→CH3NHCH2CN+RCOCl→RCON(CH3)CH2COOH③脂肪酸酐?;ǎ褐舅狒桶被猁}的酰化反應(yīng)工藝由Thomnas等在20世紀60年代提出,酸酐在熔點之上(不超過100℃)與氨基酸鹽在水中反應(yīng),無需催化劑也無需控制水量但脂肪酸酐耗量大,導致成本高和分離困難,因此并未用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。反應(yīng)方程式如下:④酰胺羰基化反應(yīng)工藝是Beller等提出的,該法原料成本低、不使用酰氯又無副產(chǎn)物因而避免環(huán)境污染、原子經(jīng)濟效益高且產(chǎn)率可達90%以上,但此反應(yīng)需在高壓CO存在下反應(yīng)因而對設(shè)備要求高,且催化劑羰基鈷絡(luò)合物活性不高,較難實現(xiàn)工業(yè)化。反應(yīng)方程式如下:近期Bougueroua等人以丙氨酸與烷基磺酰氯合成得到一系列的氨基酸型表面活性劑,方法簡單而且產(chǎn)品收率良好,對其理化性質(zhì)的研究表明,隨著表面活性劑疏水長度的增加和表面活性劑濃度的增加,表面張力值逐漸減小。同時還發(fā)現(xiàn)向親水部分添加甲基對CMC,飽和吸附量Gmax等表面參數(shù)具有重要影響,對正構(gòu)烷烴磺酰氨基-2-丙酸鈉鹽良好的泡沫性能也有一定的影響。合成方式主要通過脂肪胺與丙烯酸類化合物構(gòu)建氨基酸結(jié)構(gòu),可以采用丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸或b-丙內(nèi)酯等為原料。①例如將月桂胺C12H25NH2先在60~70℃下加熱熔融,邊攪拌邊緩慢滴加入0~0mol的丙烯酸甲酯,反應(yīng)方程式如下:CH2=CHCOOCH3+C12H25NH2→C12H25NH(CH2CH2COOCH3)n②丙烯腈法比丙烯酸甲酯法的經(jīng)濟性更高,但反應(yīng)要求更高因而研究不多,據(jù)報道,該法的產(chǎn)品質(zhì)量較差且不穩(wěn)定。③丙烯酸與脂肪胺在110-120℃及無溶劑條件下直接混合加熱合成N-烷基-b-氨基丙酸,操作簡單快捷,但體系黏度較大,還可能發(fā)生聚合反應(yīng)或生成亞胺化合物導致分離困難。④b-丙內(nèi)酯與脂肪胺反應(yīng)則得到兩種產(chǎn)物,N-烷基氨基酸和N-酰基氨基酸型表面活性劑的混合物。脂肪醇與氨基酸發(fā)生催化酯化反應(yīng)制得氨基酸酯表面活性劑,氨基酸酯與N-?;cN-烷基氨基酸表面活性劑不同的是合成反應(yīng)形成酯鍵,從而有效地保護羧基,因此其有兩個特殊作用:①在接肽反應(yīng)中,可防止當反應(yīng)羧基用某些方法活化時,不需要反應(yīng)的羧基也會被活化而帶來的副反應(yīng);②能使氨基組分的氨基不能同羧基形成內(nèi)鹽而完全游離出來,從而便于同羧基組分反應(yīng)形成肽鍵。1906年,Fischer最早研究出氨基酸酯化的方法。大多數(shù)研究方向在于其反應(yīng)的催化劑,催化劑由最初的無機酸催化劑到路易斯酸的催化,再到相轉(zhuǎn)移催化、固體酸催化、分子篩催化、離子交換樹脂催化等,而酯化劑由最初的醇發(fā)展到鹵代烴、烯烴等。催化劑和酯化劑的不斷更新,大大地提高了酯化的轉(zhuǎn)化率和選擇性,使得酯化反應(yīng)的范圍越廣泛,條件越來越完善。但因氨基酸的基團特殊性、有機溶劑的溶解性,產(chǎn)物的分離和提純都對反應(yīng)條件有著更嚴格的要求,使得普通酯化反應(yīng)的應(yīng)用受到限制。氨基酸的酯化大體上有兩個途徑,①游離氨基酸的直接酯化;②將氨基保護后酯化,再除去保護基團。前者步驟單純,而產(chǎn)率較低,且不適于對酸、熱敏感的氨基酸;后者步驟繁雜,但產(chǎn)率較高,且因條件溫和而適用于所有氨基酸。催化劑的種類有氣體催化劑如氯化氫,液體催化劑如二氯亞砜、氯磺酸以及離子液體催化劑,固體催化劑如對甲苯磺酸、三光氣、樹脂、沸石。還有酶催化法和微波協(xié)助催化法。合成方法:先合成單鏈再連接為雙子、先合成雙疏水鏈再接入親水基、先合成雙親水基再接入疏水鏈。先合成單鏈氨基酸表面活性劑再用連接基將其連接為氨基酸型雙子表面活性劑。先將兩個疏水鏈通過連接基連接,再通過羧基化合成氨基酸型雙子表面活性劑,連接基常常采用二元胺。兩個親水的氨基酸頭基通過連接基連接后再引入兩個疏水基合成氨基酸型雙子表面活性劑,也常用二元胺作為連接基。表面活性良好:與其他傳統(tǒng)表面活性劑類似,氨基酸型表面活性劑具有良好的乳化、潤濕、增溶、分散、發(fā)泡等性能,據(jù)錢慧超等人研究05%質(zhì)量分數(shù)的椰油酰基甲基?;撬徕c的抗硬水性能,在1500mg/Kg硬水條件下的泡沫與純水條件下的泡沫高度幾乎一致,都在1700mm左右。環(huán)保、健康、安全:氨基酸型表面活性劑表現(xiàn)出的優(yōu)秀生物降解性和生物相容性、高安全性等優(yōu)良特性,其能被人體內(nèi)的酶分解為脂肪酸和氨基酸。研究人員對白鼠、家兔進行了亞急性試驗、慢性毒性試驗、粘膜刺激性等試驗,結(jié)果表明N-?;被徕c比十二烷基硫酸鈉刺激性更很小,安全性更高。抗菌能力強:由于?;溨写嬖诹u基或者不飽和鍵,氨基酸表面活性劑具有殺菌功效,并且抗菌性會隨著羥基和不飽和度的增加而增加。研究表明N-?;被嵝捅砻婊钚詣瘘S色葡萄球菌、綠膿桿菌以及大腸桿菌的抗菌性,并考察了pH對抗菌性的影響,結(jié)果表明:N-?;被嵝捅砻婊钚詣@三種菌都有很好的抗菌性,當pH>6時,抗菌活性下降。氨基酸表面活性劑具有良好的潤濕性、起泡性、抗菌、抗蝕、抗靜電能力等特點,無毒無害,對皮膚溫和,降解產(chǎn)物為氨基酸和脂肪酸,對環(huán)境基本無影響,而且與其他表面活性劑相容性良好、可廣泛用于化妝品產(chǎn)品洗面奶、沐浴露、香波中,現(xiàn)已經(jīng)形成了以氨基酸作為主清潔劑的氨基酸綠色日化產(chǎn)品。如口腔護理領(lǐng)域中的牙膏,其中起泡劑脂肪?;被犷惐砻婊钚詣┚哂心芤种剖蛊咸烟亲?yōu)槿樗岬娜樗峋淖饔茫⒛芷鸬胶芎玫那鍧嵭Ч约笆箍跉馇逍?。另有文獻報道,將月桂?;劝彼徕洝⒁王;劝彼徕c等表面活性劑添加入洗漆劑配方中,該洗漆劑配方不但不剌激皮膚,還可保持洗滌劑中酶的活性。日常選購時,可通過全成分表來判斷是否屬于氨基酸性的清潔劑。例如,市面上有兩種常見洗面奶:皂基型和氨基酸表活型。最為典型的區(qū)別在于皂基洗面奶pH偏高,呈堿性,脫脂感強,洗后可能有緊繃感,其常見成分是脂肪酸和堿劑,例如月桂酸+氫氧化鉀。而氨基酸型洗面奶則可能是月桂酰基甘氨酸鹽。氨基酸型表面活性劑近年來也被應(yīng)用于生物和醫(yī)藥領(lǐng)域并取得了快速的發(fā)展,例如N-?;被嵝捅砻婊钚詣┛梢杂糜诟纳凭S生素E在水中的溶解性,提高人體的吸收能力且溫和不刺激;還可以從人血液、動植物細胞、微生物中快速安全地提取RNA,定量提取DNA等;還在免疫學中有一定的應(yīng)用。?;被?肽的囊泡還可以用作藥物載體以及脂肽配體的功能性脂質(zhì)體的制備;陰離子類氨基酸型表面活性劑可以用于積累皮膚中的親水物質(zhì)和提高皮膚的滲透通量,有望成為皮膚的局部治療劑。氨基酸型雙子表面活性劑作為運輸生物活性分子的潛在載體顯示出特別的前景,對聚陽離子雙子表面活性劑和精胺基雙子表面活性劑作為基因遞送中的有效試劑也有一定的研究。Nagasaka等人最近研究了由親水性氨基酸(組氨酸)和疏水性醛(辛醛)組成的自推進系統(tǒng):一個油滴系統(tǒng)自發(fā)地生產(chǎn)氨基酸基表面活性劑,然后導致液滴的自我推進。該系統(tǒng)是一種能夠自行產(chǎn)生推進燃料的主動系統(tǒng),可以用作細胞代謝的概念模型,此類氨基酸型表面活性劑自驅(qū)動體系也有望應(yīng)用于更多領(lǐng)域。氨基酸型表面活性劑的安全性和生物相容性正好符合了食品領(lǐng)域的安全需求。例如,氨基酸酯代替氨基酸作為食品添加劑,可以改變食品的口味和風味,增加食品的保鮮期,提高食品的營養(yǎng)成分。少量的N-?;被嵝捅砻婊钚詣┳鳛槭称诽砑觿┛梢员3痔枪⒅参镉椭涂煽煞鄣仁称返南阄恫灰绯?,防止異味的滋生,同時還有防腐的作用;還可以抑制酸性物質(zhì)發(fā)酵并殘留在齲齒上,防止了對齲齒的酸蝕。氨基酸型表面活性劑還有防霧和抗靜電的作用,可用于食品包裝的塑料薄膜中。由于我國的精細化工產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著舉足輕重的作用,表面活性劑又是精細化工產(chǎn)業(yè)的支柱,因此具有
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