科研-冠醚做表面活性剂的化学应用你知道多少

程序员文章站 2022-04-13 10:02:39

冠醚是类具有特殊结构的化合物，有较强的选择性，并以其特有的高表面活性、分散均匀性以及与各种离子和中性分子之间的高配位性等性质，在化学及其应用领域被广泛研究。同时渗透进许多分支学科，获得了广泛应用。...

冠醚是类具有特殊结构的化合物，有较强的选择性，并以其特有的高表面活性、分散均匀性以及与各种离子和中性分子之间的高配位性等性质，在化学及其应用领域被广泛研究。同时渗透进许多分支学科，获得了广泛应用。

冠醚表面活性剂则是以冠醚作为亲水集团，又在冠醚环上连接有长链烷基、苯基等憎水基团的化合物及其衍生物，属于大环多醚化合物，是一类特殊结构的聚醚。

冠醚表面活性剂的应用：

◆ 在有机合成中的应用

因冠醚的配位作用，易与相应的金属离子形成稳定的络合物，使其具有一些特殊性质，因而极具应用工业价值。

冠醚应用于有机合成，由其两个特殊性质决定：

1. 冠醚对阳离子具有络合作用。能与阳离子形成稳定的配合物，从而使无机盐或碱金属以离子对的形式溶解于有机溶剂或非极性溶剂。

2. 离子对萃取。即当无机盐被溶解时，为保证电中性条件，无机阴离子也跟随被络合的阳离子进入有机溶剂。这也是相转移催化反应的重要步骤。

冠醚作为相转移催化剂，在反应中所具备的优点是：

提高反应速率；提高产物的转化率；增加目的产物的专一性；反应过程的能耗较低；反应中所用的溶剂价格便宜、无毒性；反应所用溶剂便于回收、可以循环使用；来源广泛。

◆在模体系中的应用

冠醚型表面活性剂具有对金属阳离子的选择性络合作用，所以可以作为抗生素的膜活性物贯。其优势是：

1. 促进协调金属离子的输运和迁移；

2. 改变抗生素和抗菌素等的生物活性；

3. 提高生物反应的处理能力和单一转化性。

在膜分离中的应用

液晶冠醚是具有特殊功能的液晶品种。在液晶结构中，由于冠醚的冠醚环有亲水性，而末端的烷基链等基团又具有疏水性，因此具备两亲分子的特点，再加之具有选择性络合金属离子的特性，使这种物质形成的膜表现出离子识别功能。

为改变冠醚型表面活性剂作离子载体时对碱金属的选择及在液膜中的输运速率，在改变分子结构的同时，加入添加物会使其得到更好的效果。

◆ 在感光材料中的应用

1. 在照相化学方面，冠醚化合物可作为定向调节剂。而且还可作为显影抑制剂，从而改善胶片上的网点质量。

2. 冠醚和银离子的络合作用，使它可作为乳剂中卤化银晶体生长的物理成熟剂以及溴化银乳剂的化学增感剂。二硫杂或二氨杂18一冠一6还可作为防灰雾剂。

◆在离子选择电极中的应用

在冠醚型表面活性剂中，由于长链烷基的引入，导致分子对称性和空间结构等均受影响，从而使其物理状态、溶解性能等发生变化。具体表现在脂溶性增大、与离子络合的选择性改变。利用该特点，可对其进行调整应用。

1. 将长链烷基冠醚作为传感活性物质，制成各类性能优良的离子选择电极；

2. 利用饱和漆酚冠醚与PVC成膜制成钾离子选择电极；

3. 利用羧酸酯型表面活性冠醚可制成性能良好的钾、铯离子选择性电极。