Deilliadau amin organig sy'n cynnwys nitrogen yn bennaf yw syrffactyddion cationig. Gan fod yr atom nitrogen yn eu moleciwlau yn cynnwys pâr unigol o electronau, gall gyfuno â'r hydrogen mewn moleciwlau asid trwy fondiau hydrogen, gan achosi i'r grŵp amino gario gwefr bositif. Felly, dim ond mewn cyfryngau asidig y maent yn arddangos gweithgaredd arwyneb da; mewn cyfryngau alcalïaidd, maent yn tueddu i waddodi a cholli eu gweithgaredd arwyneb. Yn ogystal â syrffactyddion cationig sy'n cynnwys nitrogen, mae yna hefyd gyfran fach o syrffactyddion cationig sy'n cynnwys elfennau fel sylffwr, ffosfforws ac arsenig.
1. Statws datblygu
Nid yw syrffactyddion cationig wedi cael eu defnyddio'n helaeth mewn diwydiant ers amser maith, ac mae'r galw amdanynt wedi bod yn tyfu'n gyflym o flwyddyn i flwyddyn. Fodd bynnag, oherwydd eu bod yn cael eu defnyddio'n bennaf mewn defnyddiau arbennig fel ffwngladdiadau, meddalyddion ffibr, ac asiantau gwrthstatig, mae eu defnydd yn gymharol llai o'i gymharu â syrffactyddion anionig ac an-ïonig.
Yn gyffredinol, mae gan syrffactyddion cationig briodweddau da fel emwlsio, gwlychu, golchi, sterileiddio, meddalu, gwrthstatig, a gwrth-cyrydu. Oherwydd eu priodweddau a'u cymwysiadau arbennig, mae ganddynt botensial datblygu da. Wrth i gwmpas cymwysiadau diwydiannol a sifil barhau i ehangu, bydd eu hamrywiaethau a'u galw yn parhau i gynyddu.
2. Dosbarthiad
Mae'r rhan fwyaf o syrffactyddion cationig sydd â gwerth masnachol yn ddeilliadau o gyfansoddion nitrogen organig, lle mae'r gwefr bositif yn cael ei chario gan atomau nitrogen. Mae yna hefyd rai mathau newydd o syrffactyddion cationig lle mae'r gwefr bositif yn cael ei chario gan atomau fel ffosfforws, sylffwr, ïodin, ac arsenig. Yn ôl strwythur cemegol syrffactyddion cationig, gellir eu rhannu'n bennaf yn bedwar categori: math halen amin, math halen amoniwm cwaternaidd, a math heterocyclic.
Syrffactyddion cationig math halen amin yw'r term cyffredinol ar gyfer halen amin cynradd, halen amin eilaidd, a syrffactyddion halen amin trydyddol. Mae eu priodweddau'n hynod debyg, ac mae llawer o gynhyrchion yn gymysgeddau o aminau cynradd ac aminau eilaidd. Mae'r math hwn o syrffactydd yn bennaf yn halwynau a ffurfir gan aminau brasterog ac asidau anorganig, ac mae ond yn hydawdd mewn toddiannau asidig. O dan amodau alcalïaidd, mae halwynau amin yn adweithio'n hawdd ag alcalïau i ffurfio aminau rhydd, sy'n lleihau eu hydawddedd, gan gyfyngu ar eu cwmpas cymhwysiad i ryw raddau.
Math o halen amoniwm cwaternaidd
Syrfactyddion cationig math halen amoniwm cwaternaidd yw'r math pwysicaf o syrfactyddion cationig, gyda phriodweddau a dulliau paratoi sy'n wahanol i rai math halen amin. Gall syrfactyddion o'r fath doddi mewn toddiannau asidig ac alcalïaidd, mae ganddynt gyfres o briodweddau rhagorol, ac mae ganddynt gydnawsedd da â mathau eraill o syrfactyddion. Felly, mae ganddynt ystod gymharol eang o gymwysiadau.
Hmath eterocyclic
Mae'r cylchoedd heterocyclic sydd wedi'u cynnwys mewn moleciwlau syrffactydd cationig yn rhai sy'n cynnwys nitrogen yn bennaf fel cylch morffolin, cylch pyridin, cylch imidazole, cylch piperasin a chylch cwinolin.
3. Synthesis
Y prif adwaith ar gyfer syntheseiddio syrffactyddion cationig yw'r adwaith N-alcyleiddio. Yn eu plith, gelwir yr adwaith lle mae aminau trydyddol yn adweithio ag asiantau alcyleiddio i ffurfio halwynau amoniwm cwaternaidd hefyd yn adwaith cwaterneiddio.
Halen amoniwm cwaternaidd alcyl
Mae halwynau amoniwm cwaternaidd alcyl yn un o'r mathau pwysig o syrffactyddion cationig math halen amoniwm cwaternaidd, ac fe'u defnyddiwyd yn helaeth fel ffwngladdiadau, meddalyddion ffibr, asiantau arnofio mwynau, emwlsyddion, ac ati. Eu nodwedd strwythurol yw bod yr atom nitrogen wedi'i gysylltu â phedair grŵp alcyl, hynny yw, mae pob un o'r pedwar atom hydrogen o'r ïon amoniwm wedi'u disodli gan grwpiau alcyl. Fel arfer, dim ond un neu ddau o'r grwpiau alcyl hyn yw grwpiau alcyl hydrocarbon cadwyn hir, ac mae gan y grwpiau alcyl sy'n weddill un neu ddau atom carbon. Yn ôl eu nodweddion strwythurol, mae tri dull synthesis yn bennaf ar gyfer halwynau amoniwm cwaternaidd alcyl: wedi'u paratoi trwy adwaith halidau alcyl uwch gydag aminau trydyddol is, wedi'u paratoi trwy adwaith aminau alcyl uwch gyda halidau alcyl is, a'u paratoi trwy'r dull fformaldehyd-asid fformig.
Halennau amoniwm cwaternaidd sy'n cynnwys heteroatomau
Mae'r hyn a elwir yn halwynau amoniwm cwaternaidd sy'n cynnwys heteroatomau yma yn gyffredinol yn cyfeirio at halwynau amoniwm cwaternaidd sy'n cynnwys heteroatomau fel O, N, ac S yn eu cadwyni hydrocarbon hydroffobig, hynny yw, syrffactyddion sy'n cynnwys bondiau amid, bondiau ether, bondiau ester, neu fondiau thioether yn eu grwpiau lipoffilig. Gan fod y grŵp cation amoniwm cwaternaidd hydroffilig a'r grŵp hydroffobig alkyl wedi'u cysylltu trwy grwpiau fel amid, ester, ether, neu thioether yn hytrach na bod wedi'u cysylltu'n uniongyrchol, mae rhai pobl hefyd yn cyfeirio at halwynau amoniwm cwaternaidd o'r fath fel syrffactyddion cationig sydd wedi'u cysylltu'n anuniongyrchol.
Halennau amoniwm cwaternaidd sy'n cynnwys cylchoedd bensen
Defnyddir y math hwn o syrffactydd yn bennaf fel bactericid, asiant ewynnog, asiant gwlychu, ac asiant trwsio llifyn, ymhlith eraill. Yn y broses synthesis, y prif ddull ar gyfer cyflwyno cylchoedd aromatig yw defnyddio clorid bensyl fel adweithydd alcyleiddio i adweithio ag aminau trydyddol. Paratoir clorid bensyl trwy adwaith clorineiddio cadwyn ochr tolwen. Er mwyn osgoi clorineiddio ar y cylch bensen, mae angen cynnal yr adwaith hwn mewn tegell enamel neu adweithydd tŵr wedi'i leinio â gwydr.
Halennau amoniwm cwaternaidd sy'n cynnwys heterogylchoedd
Y cylchoedd heterocyclic sydd wedi'u cynnwys mewn moleciwlau halen amoniwm cwaternaidd yw cylch morffolin, cylch piperasin, cylch pyridin, cylch cwinolin a chylch imidazole, ac ati yn bennaf.
Amath o halen mwynglawdd
Mae syrffactyddion cationig math halen amin yn cynnwys tair prif gategori yn bennaf: halwynau amin cynradd alcyl cadwyn hir, halwynau amin eilaidd, a halwynau amin trydyddol.
4.Cais
Mae gan syrffactyddion cationig swyddogaethau da fel sterileiddio, meddalu,gwrthstatig, a phriodweddau gwrth-cyrydu, yn ogystal â phriodweddau emwlsio a gwlychu penodol. Fe'u defnyddir yn aml hefyd fel catalyddion trosglwyddo cyfnod. Fodd bynnag, anaml y defnyddir y math hwn o syrffactydd ar ei ben ei hun fel glanedydd. Oherwydd bod wyneb llawer o swbstradau mewn toddiannau dyfrllyd, yn enwedig mewn toddiannau dyfrllyd alcalïaidd, fel arfer yn cario gwefr negyddol. Yn ystod y defnydd, bydd y syrffactydd â gwefr bositif yn trefnu ar wyneb y swbstrad gyda'r grwpiau hydroffilig i mewn a'r grwpiau hydroffobig tuag allan, gan wneud wyneb y swbstrad yn hydroffobig, nad yw'n ffafriol i olchi a gall hyd yn oed gael effeithiau negyddol. Yn ogystal, mae prif feysydd cymhwysiad y math hwn o syrffactydd yn wahanol i syrffactyddion eraill, a ddefnyddir i leihau tensiwn arwyneb. Yn lle hynny, maent yn defnyddio eu nodweddion strwythurol ar gyfer cymwysiadau arbennig eraill.
Amser postio: Mawrth-19-2026