1.2季铵盐的性质与用途
1.2.1 季铵盐的性质
1.2.1.1 季铵盐的的定义
近年来，季铵盐类阳离子表面活性剂的品种开发和产品应用都得到了较快发展。随着阳离子表面活性剂在工业各领域内日益广泛的应用，对其性能也提出了更多、更高、更为具体的要求，促使对表面活性剂的合成进行更为深入的研究。
双季铵盐类表面活性剂是一类新型的表面活性剂，与单季铵盐阳离子表面活性剂具有相近的性能及相同的应用范围。由于双季铵盐表面活性剂中含有两个锡氮原子，在金属、塑料、织物、矿石上具有更强的成键能力和吸附作用，与非离子及两性表面活性剂的复配性能也得到进一步的改善，而且水溶性也明显加强,所以，双季按盐类阳离子表面活性剂在沥青乳化、矿石浮选、纤文织物整理、金属加工等行业已得到广泛的应用。
季铵盐类表面活性剂除具有表面活性剂的表面吸附、降低表面张力及在溶液中聚集等基本特性外，还具有抑制和杀灭微生物等生物效应，因此该类表面活性剂发展的初期主要用作杀菌剂。季铵型表面活性剂的杀菌机制主要通过正离子头基吸附在负电荷的细菌表面，改变细菌细胞壁的通透性来完成的。此外，其吸附到细菌体表面后，有利于疏水基与亲水基分别深入菌体细胞的类脂层与蛋白层导致酶失去活性和蛋白质变性。由于上述这两种作用的联合效应，使得季铵型表面活性剂具有较强的杀菌能力。
季铵盐类产品一直沿着绿色环保、易生物降解、不含APEO、甲醛等危害自然环境和人类健康的方向发展。随着公共意识的提高，环保质量的要求，此类产品不断满足社会发展的需求。是未来表面活性剂行业发展的必然方向。
季铵盐，英文名quaternary-N 。为铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物，通式R4NX，其中四个烃基R可以相同，也可不同。X多是卤素负离子(F、Cl、Br、I)，也可是酸根（如HSO4-、RCOO-等）[1]。
图1-1 季铵盐结构通式 《诗•秦风•蒹葭》的时代性论文文献综述
1.2.1.2 季铵盐的性质
季铵盐与无机盐性质相似，易溶于水，水溶液能导电。主要通过氨或胺与卤代烷反应制得，例如：
自然界中存在的四级铵盐，不少具有一定的生物活性，有些四级铵盐可用作药物、农药以及化学反应中的相转移催化剂等。例如,矮壮素[(CH3)3N+CH2CH2Cl]Cl-是一种植物生长调节剂，氯化苄基三乙基铵和硫酸氢四丁基铵都是优良的相转移催化剂。在相转移催化反应中，四级铵盐可与水相中的亲核试剂组成离子对，进入有机相，从而加快反应速率，减少副反应并提高收率。
季铵盐分子中的X是OH时，通常称为四级铵碱。四级铵碱是强碱，与氢氧化钠和氢氧化钾的碱性相近。有些天然化合物也是四级铵碱，例如普遍存在于生物体内的胆碱 [(CH3)3N+CH2CH2OH]OH-。四级铵碱在加热时分解为水、三级胺和烯烃，该反应称为霍夫曼反应，合成中用来制备烯烃。四级铵碱可由四级铵卤化物与氧化银作用制得：
季铵盐的毒性一般较胺低，但也有不少毒性较大，例如用作阳离子表面活性剂的氯化十二至十辣烷基二甲基苄基铵,对于青蛙的口服半致死量为30毫克/千克。再如，神经碱和蕈毒碱都是剧毒化合物，蕈毒碱对于大鼠的静脉注射半致死量仅为0.23毫克/千克。
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