§3.3 阴离子型表面活性剂

在水中能离解，起活性作用的部分是阴离子，主要包括以下几种：

羧酸盐型。通式：RCOOM，其中M是金属离子。如油酸钾(C₁₇H₃₃COOK)、硬脂酸铝[(C₁₇H₃₅COO)₃Al]等。

磺酸盐型。通式：R—SO₃M，如十二烷基磺酸钠。

硫酸（酯）盐型。通式：R—O—SO₃M，如十二烷基硫酸钠：C₁₂H₂₃一OSO₃Na

磷酸酯盐型。如高级醇磷酸酯二钠盐： C₁₆H₃₃-O-PO₃Na₂，高级醇磷酸双酯钠盐；(C₁₂H₂₅O)₂PO₂Na等。

 其中，磺酸盐产量最大应用最广，其次是硫酸盐，阴离子表面活性剂具有良好的去污、发泡、润湿、分散、乳化等性能，主要作洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂、增溶剂。

一、烷基苯磺酸盐（P53）

LAS：直链烷基苯磺酸盐，由直链氯烷或直链烯烃与苯进行亲电取代或加成反应缩合成烷基苯，再用发烟硫酸磺化反应后经碱中和分馏而得。反应式见P53。

 

LAS烷基中没有支链，有良好的生物降解性，发泡能力强，兼容性好，质量稳成本低，在家用洗衣粉中占主导地位。

二、仲烷基磺酸盐（P54）

由C14~C18的正烷烃经二氧化硫和空气氧磺化后用碱中和制得，具有良好的润湿、乳化、分散和去污性能。主要复配成液体洗涤剂，在餐具洗涤剂、化妆品、香波、浴液、民用及工业洗涤剂中使用。

 

 

三、α-烯烃磺酸盐（P54）

α-烯烃磺酸盐（AOS）的合成：以α-烯烃为原料，与空气稀释后的三氧化硫进行磺化，生成各种磺酸异构体及磺酸内脂的混合物，生成物中有代表性的化合物如下式：

 

α-烯烃磺酸盐具有生物降解性好，对硬水不敏感，对人体皮肤刺激性小等优点。

四、高级脂肪酸酯α-磺酸钠（P55）

高级脂肪酸酯α磺酸钠（MES）：利用天然油脂制得的表面活性剂，具有良好的洗涤能力和钙皂分散能力，生物降解度高、毒性低。结构通式：

 

五、酯、酰胺的磺酸盐（P55）

  主要有：丁二酸双酯磺酸盐，N-油酰、N-甲基牛磺酸盐，他们都是重要的纺织印染助剂。

如渗透剂T：原料为顺丁烯二酸酐和仲辛烷先生成酯，再用亚硫酸氢钠对双键加成而进行磺化制得。反应式：

 

 

六、脂肪醇硫酸盐（P56）

脂肪醇硫酸盐（FAS）: 常用氯磺酸或三氧化硫将脂肪醇进行酯化，再进一步用氢氧化钠、氨或醇胺中和而成。反应式：

 

主要代表产品为十二烷基硫酸钠，又名月桂醇硫酸钠，俗名K12，FAS-12，主要用于配制液体洗涤剂、餐具洗涤剂、香波、牙膏等。

七、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（P57）

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）：一般采用C12~C16的醇与2~4 mol环氧乙烷缩合，再进一步硫酸化，然后用氢氧化钠、氨或醇胺中和而成。反应式：

 

 

AES泡沫丰富，对水硬度不敏感，有良好的生物降解性，不刺激皮肤，与非离子表面活性剂有良好的复配性，是家用洗涤剂中最重要的表面活性剂之一，是仅次于LAS（直链烷基苯磺酸盐）的第二大类表面活性剂。

八、磷酸酯盐（P57）

代表性的磷酸酯表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐。通式如下：

 

式中R为C8~C18的烷基，M为K、Na、二（三）乙醇胺，n为3~5

磷酸酯的合成可采用相应的醇或醇醚与五氧化二磷、三氯化磷、磷酸、焦磷酸反应制得。磷酸酯盐表面活性剂对酸碱均有良好的稳定性，容易生物降解，洗涤能力好，具有良好的抗静电性、乳化、防锈和分散性能，可作纺织油剂、金属润滑剂、抗静电剂、乳化剂、抗蚀剂等，也可用作洗涤剂。

九、羧酸盐（P57）

1、脂肪羧酸盐：肥皂的成分，是最常用和产量最大的品种，天然油脂的皂化产物，天然油脂皂化反应式如下：

 

式中，R1、R2、R3=C8~C22

皂化反应的碱若是氢氧化钠，得到的是钠皂，是块状的洗涤用肥皂；若是氢氧化钾，得到的是钾皂，是化妆用的液体肥皂；肥皂安全无毒但在冷水中溶解度差，特别是在硬水中易形成不溶解的钙皂和镁皂，因此在肥皂中常加分散剂复配使用以改善肥皂在硬水中的洗涤去污能力。

2、烷基醚羧酸盐

烷基醚羧酸盐（AEC）典型品种是聚醚羧酸盐，其中的聚氧乙烯链具有非离子表面活性剂的特性而比肥皂的水溶性好且耐硬水。

制备：通过醇醚与丙烯酸甲酯或丙烯腈加成后水解制取。反应式如下：

 

聚醚羧酸盐（AEC）具有非离子和阴离子的性能，是一种多功能表面活性剂。

烷基酚醚羧酸盐（APEC）：结构中有苯环疏水基，对油性污垢去污力极强，耐碱耐盐耐硬水耐高温，主要用于工业清洗、纺织助剂、石油开采等

酰胺醚羧酸盐（AMEC）：是新一代化妆品及个人保护用的专用温和型表面活性剂推出的新产品。

3、N-酰基氨基酸盐

  是蛋白质水解产物氨基酸和脂肪酰氯反应合成的，品种有N-酰基肌氨酸盐，N-酰基谷氨酸盐，N-酰基多缩氨基酸盐，其钠盐分子式如下（P58）：

 

N-脂肪酰基肌氨酸钠：优良的起泡力、净洗力和乳化力，刺激性低毒性小，有一定的杀菌性，用于化妆品、食品、牙膏中，代表品种有N-月桂酰基肌氨酸钠。

N-酰基谷氨酸钠：刺激性极低，适度的净洗力和泡沫，耐硬水性好，常用于高档皮毛及婴幼儿洗护品中，代表品种有N-硬脂酰基谷氨酸钠。

N-油酰基多缩氨基酸钠：有很好的钙皂分散力、去污力、乳化力，用于纺织印染工业的净洗剂、乳化剂；因脱脂力很差而适于洗涤丝、毛；因具有低刺激性低毒性而用于化妆品、香波、冷烫剂和染发剂等。

 

十、其他（P59）

 1、萘系磺酸甲醛缩合物：表面活性很低但具有良好的分散性，因此大量用于液-固分散体系，如染料分散剂、水泥减水剂、煤水燃料浆分散剂等。产物的结构通式：

 

2、木质素磺酸盐：从造纸工业废液中提取的表面活性剂，价格低廉，表面活性低，与萘系磺酸甲醛缩合物有类似用途，大量使用在石油钻井泥浆配方中。

其基本结构与磺化反应：

 

3、石油磺酸盐：由一些课磺化的石油原料经磺化制取的，价廉，用于润滑油燃料油的添加剂，并用于石油开采、矿石浮选、纺织油剂、防锈涂料等。