芥酸基表面活性剂的合成及性能研究

杨 哲 徐志浩 赵艳涛 张永民*

(1. 江南大学化学与材料工程学院，无锡, 214122；2. 泰安北方洗涤用品有限公司，泰安, 271600)

脂肪酸是一种两亲性分子，由疏水性的烷基碳链和亲水性的羧基构成。脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，可以通过水解各种天然油脂而得到[1]，是一种天然的环境友好的可再生资源[2]。然而，脂肪酸在水中的溶解度随着碳链长度的增加而迅速降低[3]。芥酸是一种天然的长链不饱和脂肪酸，可从油菜籽、芥菜籽、壁花籽等植物种子中获得[4]。然而，芥酸分子的超长碳链严重阻碍了其直接利用，因此对芥酸分子加以改造是实现芥酸资源高效综合利用的有效途径。

当前有各种化学和物理的方法被用来提高脂肪酸的利用率[1,5-8]，其中化学修饰法是最常用的方法之一[9-12]。化学修饰法即通过有机合成的方法改变芥酸分子的结构，该过程不仅步骤繁琐，而且极易给环境造成污染，甚至经化学改造的脂肪酸分子已经不再具备原来的分子结构，无法体现脂肪酸的生物相容性、绿色安全等特征。

研究发现，一些体积较大的有机反离子可以有效提高脂肪酸的溶解度[13-18]。当脂肪酸和较大体积的反离子结合后，可以使脂肪酸盐结晶态的自由能发生变化，从而引起晶体的堆积方式发生变化。这种变化导致分子无法形成规则的晶体堆积[19-20]，使其变得更易溶于水。

引入胆碱等生物源季铵盐作为芥酸的反离子后，由于所形成的分子中离子体积具有巨大的不对称性，分子无法形成规则的晶体堆积，从而导致其更易溶于水[21]，进而使芥酸可在不经过分子结构改造的情况下直接在常温下使用。……