两性表面活性剂-甜菜碱的种类及研究

概述

两性表面活性剂是指分子结构中同时具有阳离子亲水基团和阴离子疏水基团，在水溶液中能电离、在某种介质条件下表现出阴离子表面活性剂的特性而在另一种介质条件下又表现出阳离子表面活性剂的特性的一类表面活性剂。

甜菜碱型两性表面活性剂是指结构类似天然产物甜菜碱结构的一类化合物。甜菜碱化学名称为三甲铵乙酸盐，从甜菜汁中分离出来的一种天然产物。Scheibler根据甜菜碱的拉丁名称beta vulgaris将其命名为beta-in，其结构式为：

1876年，Bruhl采用甜菜碱这一说法，并建议把结构类似天然产物的化合物命名为“betaines”，即为甜菜碱型两性表面活性剂。甜菜碱型两性表面活性剂根据其酸性基团的类型可分为羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、亚硫酸型、磷酸酯型、亚磷酸酯型、膦酸型和亚膦酸型。目前，国内对甜菜碱型表面活性剂的研究十分踊跃。其中以羧酸型、磺酸型和磷酸酯型的产品报道较多。

甜菜碱型两性表面活性剂与阳离子表面活性剂也有区别。一些研究者认为应将其归类为“季铵盐两性表面活性剂”一类；Moore C.D.（1960）认为应将其归为“内季铵盐型表面活性剂”一类。与阳离子表面活性剂这类“外季铵盐型表面活性剂”不同，甜菜碱型两性表面活性剂可以与阴离子表面活性剂配伍使用，不会形成“电中性”化合物。

甜菜碱型两性表面活性剂是两性表面活性剂的一个重要的组成部分，它与阴离子、阳离子、非离子表面活性剂均有优良的配伍性能，具有极佳的协同增效作用，而且性质温和，具有良好的抗静电性、杀菌性、防腐性，易于生物降解等优良特性，广泛应用于日化行业。随着研究的深入，更多的甜菜碱型表面活性剂必将被开发和应用。

甜菜碱型两性表面活性剂的研究进展

早在1869年Liebreich O.就用三甲胺制得了甜菜碱；1937年英国最早出现两性表面活性剂的专利报道，1940年杜邦公司首次报道甜菜碱系(Betaine) 两性表面活性剂。自此，各国开始研究开发包括甜菜碱系化合物在内的两性表面活性剂。随着甜菜碱表面活性剂的应用越来越广泛，这个领域的研究步伐也在日益加快，近年来有许多新产品都得到了开发。

徐进云等以十八烷基叔胺、氯乙酸、氢氧化钠为原料制备十八烷基甜菜碱，对其表面张力、抗静电性、乳化性等应用性能也作了检测，并与十二烷基甜菜碱进行了对比。张莉等也对此种表面活性剂的界面化学如：表面张力、微乳液和结构参数等作出了一定研究。

陈宗刚等用硬脂酸和三乙醇胺反应生成三乙醇胺硬脂酸酯，控制反应物的量比，使生成物主要为双酯然后与季铵化试剂一氯乙酸钠反应，生成三乙醇胺脂肪酸酯甜菜碱。这种表面活性剂可作为印染柔软剂使用，其柔软性接近氨基硅油，白度和润湿性均好于氨基硅油，且易生物降解，属于环保型产品。

方奕文等以N，N-二甲基N’-月桂酰基-1，3-丙二胺和氯乙酸钠为原料合成了月桂酰胺丙基甜菜碱，产物的起泡、稳泡、增稠性能高，与香波中其他组分的相容性好。

月桂酰胺丙基甜菜碱具有消毒、杀菌、低刺激性等特点。广泛用于中高级香波、沐浴液、洗手液、泡沫洁面剂等和家居洗涤剂配制中；是制备温和婴儿香波、婴儿泡沫浴、婴儿护肤产品的主要成分；在护发和护肤配方中是一种优良的柔软调理剂；还可用作洗涤剂、润湿剂、增稠剂、抗静电剂及杀菌剂等；也是纺织印染行业中一种性能优良的柔软处理剂。

蒋流波由l-氯丙基-2-羟基磺酸钠与十二酰胺二甲基丙胺经反应脱氯化钠得到N-十二酰胺丙基-N’-β-羟基丙胺磺基甜菜碱，各项技术指标和名牌进口产品基本相符。其性能温和，刺激性极低，泡沫丰富细腻具有优良的抗硬水性和杀菌作用。

羟磺甜菜碱一般分两类：即月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱和椰油基羟磺基甜菜碱，即LHSB 与CHSB两种，因此不能将月桂基，椰油基与羟磺基来比较，应将月桂基与椰油基比较，将普通甜菜碱与羟磺甜菜碱比较。

各甜菜碱的代号:
CAB：椰油酰基丙基甜菜碱（稳定性比CHSB好）
LAB：月桂酰基丙基甜菜碱
LHSB：月桂基酰基丙基羟磺酸甜菜碱
CHSB：椰油酰胺羟磺基甜菜碱

LAB 与CAB的区别：LAB泡沫好,刺激性大,增稠效果差,而CAB泡沫差,刺激性小，增稠效果好。

LHSB与CHSB的区别同上。

羟磺甜菜碱优于普通甜菜碱的一是其发泡迅速易冲洗,适合用于沐浴露；二是提高了增稠效果；三是温和性有所提高。
一般CAB(LAB)的有效含量是30%，而LHSB(CHSB)的有效含量是35%。

椰油酰胺羟磺基甜菜碱(CHSB)比CAB,BS-12。DSB刺激性都小，耐硬水性强。

烷基甜菜碱和烷基酰胺丙基甜菜碱。烷基甜菜碱生产成本更高，发泡性能更好；目前国内主要用的是更廉价的烷基酰胺丙基甜菜碱。月桂基是十二酸的，椰油基则是混合酸的，又分为c8-c18的和c12-c18的。

三种甜菜碱都有很好的耐硬水性，甜菜碱的发泡性不因硬度而变化，羟磺甜菜碱的发泡性则随硬度增加而略有提高。

甜菜碱的发泡性不受ph值影响，羟磺甜菜碱则在中性至碱性条件下才有良好的发泡性。

增稠性能则在不同体系中有不同的表现。从结构上看，羟磺甜菜碱的磺基亲水性更强，cmc较大，增稠性能可能略低。

岑波等从歧化松香胺中分离提纯去氢枞胺，然后以去氢枞胺为原料，经N，N-二甲基去氢枞胺中间体，合成了N-去氢枞基-N，N-二甲基羧甲基甜菜碱及其氯化物这两种新型甜菜碱类两性表面活性剂。

王军等以环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠、十二烷基叔胺为原料合成了甜菜碱型两性表面活性剂—十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱，并对其反应条件进行了优化。

在甜菜碱表面活性剂物理化学等性质方面近年也有很多可喜的进展，例如：YousukeOne等以(十二烷基、十四烷基、十六烷基、油酸基)-二甲基甜菜碱为对象，研究了甜菜碱表面活性剂的胶束溶液的电介质行为。其与胶团浓度无关，且两性表面活性剂溶液的弛豫强度大小随浓度成比例变化的性质跟有甜菜碱化学结构，但不是表面活性剂的氨基乙酸基甜菜碱相似。结果表明两性表面活性剂的胶束表面也有与氨基乙酸甜菜碱溶液一样大小的瞬间偶极矩。

拓新化工一直致力于推广和应用优质的化工原料，大量供应赢创的高含量的椰油甜菜碱，欢迎客户前来咨询。

免责声明：本文部分内容及部分图片为转载，仅为交流学习，文章版权归原作者所有，如涉及版权问题或者不愿意转载，请留言与我们联系，我们将在第一时间删除。