Cтраница 2
Если с гидрофильной группой ( - COONa, - SOsNa и др.) связан небольшой радикал - метил, этил или пропил - то такое соединение целиком хорошо растворимо в воде и практически поверхностноактивными свойствами не обладает. Если же радикал достаточно большой Сю-Cis, то полного растворения не происходит, образуется коллоидный раствор, и вещество стремится распределиться на поверхности раздела таким образом, что гидрофильные группы ориентированы к поверхности воды ( сольватированы водой) или ее капелек, а гидрофобные остатки выталкиваются из воды и занимают положение над ее поверхностью. [16]
В обычных жировых мылах активным моющим веществом являются натриевые соли жирных кислот ( стеариновой, пальмитиновой), в синтетических моющих средствах натриевые соли сульфокислот или сульфо-эфиров с органическими радикалами, состоящими из 12 - 18 атомов углерода, а также продукты конденсации окиси этилена и др. Эти компоненты получаются синтетически на основе нефтехимического сырья; растворы их в воде обладают поверхностноактивными свойствами. [17]
Проявляемый в последнее время большой интерес к поверхностноактив-ным веществам заставил вернуться к изучению свойств сапонинов, представляющих собой глюкозиды природного происхождения. Поверхностноактивные свойства сапонинов значительно отличаются от свойств обычных синтетических продуктов и, в частности, при молекулярном весе около 1500 эти вещества не образуют мицелл в растворах даже при относительно высоких концентрациях. [18]
Полученные продукты представляют собой твердые белые порошки, плохо растворимые в большинстве органических растворителей. Они обладают поверхностноактивными свойствами, образуют стойкие эмульсии и имеют хорошую адгезию к ряду материалов. [19]
Они могут рассматриваться как производные частично гидрированного фенантре-нового кольца. Моносульфокислота, обладающая относительно слабыми поверхностноактивными свойствами, получается также из ретена ( метил-изопропилфенантрена), образующегося при окислительном пиролизе канифоли. Однако в основном алкилароматические сульфокислоты получают чисто синтетическим путем, в две стадии - алкилированием и сульфированием. Алкилиро-вание может предшествовать сульфированию, или проводиться после него, или же обе стадии могут осуществляться одновременно. В большинстве случаев, однако, алкилирование, являющееся наиболее ответственной стадией процесса, выполняется вначале. После получения алкилированного ароматического углеводорода ( или замещенного углеводорода) сульфирование его с целью получения требуемого продукта не представляет особых трудностей. Таким образом, получение поверх-ностноактивных веществ этого класса в основном сводится к синтезу алкилированного ароматического ядра. [20]
В качестве модификаторов могут быть использованы, кроме соединений, указанных в патентах Кокса, и другие классы веществ, содержащих неполярный углеводородный радикал и полярную реакционноспособную группу. Как правило, почти все классы модификаторов обладают поверхностноактивными свойствами. [21]
Алифатические спирты, имеющие в цепи более 8 атомов углерода, образуют Полиоксиэтиленовые эфиры, обладающие значительной поверхностной активностью. В ряду таких соединений зависимость между строением спирта и поверхностноактивными свойствами полиоксиэтиленового эфира подобна закономерностям, наблюдаемым в ряду жирных алкилсульфатов. [22]
Эфирная и сложноэфирная группы. В литературе описан ряд представителей сложных эфиров жирных кислот и сульфофталевой кислоты, обладающих поверхностноактивными свойствами. Сульфирование фталевого ангидрида в 4-сульфокислоту производят серным ангидридом. [23]
Гидрофобную группу может содержать либо третичный амин, либо галогенид. Алкилгалогениды с длинной цепью представляют значительный интерес в качестве исходных соединений для синтеза четвертичных азотистых оснований, обладающих поверхностноактивными свойствами. [24]
Сульфонаты незамещенных ароматических углеводородов, например бензола, нафталина, антрацена, дифенила и даже терфенилов, практически не обладают поверхностной активностью. Однако замещение в ядре одного или нескольких атомов водорода достаточно длинной алифатической, циклоалифатической или жирноароматической боковой цепью сообщает этим соединениям поверхностноактивные свойства. Решающее значение в отношении этих свойств имеют как величина и число индивидуальных замещающих групп, так и размер самого ароматического кольца, составляющего часть гидрофобного радикала. Из этого следует, что, изменяя характер ароматического кольца, число замещающих боковых цепей, их длину или химическую природу, можно получить конечные продукты, исключительно разнообразные по своим свойствам и отличающиеся различной поверхностной активностью. Другим существенным фактором является число сульфогрупп, присутствующих в молекуле. Практически в большинстве случаев применяются соединения, содержащие только одну сульфогруппу, так как, если только гидрофобная часть молекулы не является исключительно развитой, большее число сульфогрупп делает их слишком гидрофильными и снижает тем самым их поверхностную активность. [25]
Белки, безусловно, являются наиболее известными амфотерными полимерами. Большинство белков содержат и свободные аминогруппы и свободные карбоксильные группы и в зависимости от рН раствора могут вести себя и как кислоты, и как основания. Многие из немодифицированных натуральных белков обладают поверхностноактивными свойствами. Эти соединения понижают поверхностное натяжение водных растворов, причем некоторые из них обладают заметными пенообразующими, эмульгирующими и даже моющими свойствами. [26]
Существует грубое эмпирическое правило, согласно которому низшие алкилированные ароматические сульфонаты обладают достаточно высокой поверхностной активностью лишь в том случае, если ароматическое ядро достаточно велико. Так, дипропилнафталинсульфонат, в противоположность ди-пропилбензолсульфонату, обладает заметной поверхностной активностью. Вместе с тем следует иметь в виду, что поверхностноактивные свойства растворов существенным образом зависят от температуры и концентрации. Так, при высоких концентрациях даже дипропилбензол-сульфонат обладает диспергирующими и солюбилизирующими свойствами, что дает право считать его, хотя и в слабой степени, но поверхностноактивным веществом. Ди - и триалкилбензол - и алкилто-луолсульфонаты, в которых алкильная группа представляет собой радикал амил или бутил, во многих случаях оказываются, кроме того, хорошими смачивателями. Однако они, так же как и аналогичные сильно поверхностноактивные сульфонаты алкилированных фенолов и нафтолов, не получили широкого признания, повидимому, из-за их высокой стоимости. В то же время сами бутил - и амилзамещенные фенолов имеют широкое применение. [27]
В этом случае основным фактором, определяющим антибактериальное действие жирных кислот, должна являться специфичность строения их молекул. Такая специфичность, несомненно, существует; например, отмечены более высокая активность ( ( г-нелредельных кислот по сравнению с грано-изомерами, а также исключительно сильное действие 5-метилзамещенных жирных кислот независимо от длины их цепи. Однако остается открытым вопрос о том, насколько такого рода структурные факторы влияют на поверхностноактивные свойства этих жирных кислот. [28]
К поверхностноактивным веществам, обладающим высокой фунгицидной активностью и потому получившим широкое распространение в условиях конкуренции с другими фунгицидами, относятся в основном катионактивные соединения. Среди немногих исключений можно назвать жирные кислоты со средней длиной цепи, имеющей разветвленное строение или содержащей двойные связи, например ундециленовую кислоту; эти кислоты обладают заметно выраженной активностью против грибка, поражающего кожу человека. Пропио-нат натрия также является фунгицидом, получившим распространение и применяющимся в хлебе, а также в лекарствах против трихофитии подошв, но его с большим трудом можно отнести к поверхностноактивным веществам. Действие солей тяжелых металлов карбоновых или сульфоновых кислот, обладающих поверхностноактивными свойствами, например нафтената меди и цинковых солей нефтяных сульфокислот, зависит от характера катиона. [29]
В течение последних десяти лет после выхода в свет первого тома данной монографии [1] производство поверхностноактивных веществ значительно увеличилось и, образно выражаясь, быстро прошло путь от юности к зрелости. Даже новое название surfactant, удачное сокращение слов surface active agent - поверхностноактивное вещество, получившее широкое распространение в настоящее время, показывает, что эта большая группа веществ стала настолько известной, что для нее потребовалось простое и вместе с тем характерное название. Часто применяется и другой термин - syndet, полученный сокращением слов synthetic detergent - синтетическое моющее средство; в это название вкладывается несколько иной смысл. Поверхностноактивное вещество-это органическое соединение, часто неопределенного состава, которое обладает поверхностноактивными свойствами. Синтетическое моющее вещество характеризуется в основном наличием моющей способности. Например, препараты тайд, фэб и ринсо представляют собой типичные синтетические моющие вещества и обычно не относятся к поверхностноактивным веществам. [30]