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阴离子表面活性剂
材料与化学工程系 化学工程与工艺0901班

表面活性剂的历史
表面活性剂和合成洗涤剂形成一门工业得追溯到本世纪30年代，以石油化工原料衍生的合成表面活性剂和洗涤剂打破了肥皂一统天下的局面。经过60余年的发展，1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨，其中肥皂900万吨。据专家预测，全世界人口从2000年到2050年将翻一番，洗涤剂总量将从5000万吨增加到12000万吨，净增1.4培，这是一个令人鼓舞的数字。
中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代，尽管起步较晚，但发展较快。1995年洗涤用品总量已达到310万吨，仅次于美国，排名世界第二位。其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨，净增4.7倍，并以年平均增长率大于10%的速度增长。据中国权威部门预测，2000年洗涤用品总量将达到360万吨，其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。其中产量超万吨的表面活性剂品种计有：直链烷基苯磺酸钠（LAS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵（AESA）、月桂醇硫酸钠（K12或SDS）、壬基酚聚氧乙烯（10）醚（TX-10）、平平加O、二乙醇酰胺（6501）硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐（石油磺酸盐）、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚（PO-EO共聚物）、脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）等。
阴离子表面活性剂概述
阴离子表面活性剂在低温下较难溶解，随温度升高溶解度加大，溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。但是，水溶液加热至一定温度时，表面活性剂分子发生缔合，溶解度会急剧增大。
阴离子表面活性剂亲水基团的种类有局限，而疏水基团可以由多种结构构成，故种类很多。阴离子表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能，用作洗涤剂有良好的去污能力
阴离子表面活性剂的分类及简介
1、磷酸酯盐
磷酸酯盐表面活性剂具有良好的乳化、分散、抗静电、洗涤和防锈性能，对酸、碱的稳定性好，易被生物降解，又由于它易溶于有机溶剂，故用途极为广泛。
磷酸酯盐阴离子表面活性剂可分为脂肪醇磷酸酯盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐两类阴离子表面活性剂。
1．脂肪醇磷酸酯盐
脂肪醇磷酸酯盐有单酯盐和双酯盐两种，它们的化学通式分别为：

式中，R为烷基；M为一价正离子。
脂肪醇磷酸酯盐的制备方法有聚磷酸(五氧化二磷)法和三氯氧磷法。
聚磷酸法是由脂肪醇与聚磷酸反应，以碱中和制取：

三氯氧磷法是由脂肪醇与三氯氧磷进行反应，水解后以碱中和而制得：

中和反应使用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺等。
脂肪醇磷酸酯盐的溶解性与疏水基的性质、脂肪醇链的长短、酯化程度及中和试剂密切相关。单脂肪醇磷酸酯盐的溶解性大于双脂肪醇磷酸酯盐的溶解性。单酯盐中，短链脂肪醇磷酸酯盐的溶解性大于长链脂肪醇磷酸酯盐的溶解性。不同的盐中，三乙醇胺盐的溶解性最大，其次是钾盐，钠盐最差。
脂肪醇磷酸酯盐的表面张力与疏水基的构型、酯化度有关。单脂肪醇磷酸酯盐的表面张力较双脂肪醇磷酸酯盐高得多。正构碳链磷酸酯盐的表面张力高于异构碳链的磷酸酯盐。碳链增大，表面张力下降。此外，单脂肪醇磷酸酯的一钠盐和二钠盐的表面张力相差很大。例如，单月桂醇磷酸酯一钠盐的表面张力为27．5mN／m，而其二钠盐的表面张力则为39．5mN／m。
脂肪醇磷酸酯盐的起泡性能与脂肪醇链的长短有关，短链烷醇(如C7～C9烷醇)磷酸酯盐的起泡能力高于长链的C10～C18烷醇磷酸酯盐，但后者的泡沫稳定性较好。脂肪醇磷酸酯的一钠盐的起泡能力高于二钠盐，其原因是由于一钠盐的表面张力低，而二钠盐的表面张力高导致的。
脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能与脂肪醇的碳链长短，正、异构情况，以及酯化度有关。对于单脂肪醇磷酸酯盐，无论其碳链长短如何，洗涤性能均较差。双脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能优于单脂肪醇磷酸酯盐。碳链为C10时，脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能最好。碳数相同时，
支链多的脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能高于支链少的脂肪醇磷酸酯盐，正构的脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能最差。
在抗静电性能方面，短碳链脂肪醇磷酸酯盐的抗静电效果较好，单脂肪醇磷酸酯盐的抗静电性能优于双脂肪醇磷酸酯盐。
脂肪醇磷酸酯盐的化学稳定性高，在中性、微碱性、微酸性条件下，存放一年以上不变质，在强酸性介质中会发生水解生成磷酸酯非离子表面活性剂。
脂肪醇磷酸酯盐的生物降解优于烷基苯磺酸钠，劣于烷基硫酸钠。
脂肪醇磷酸酯盐的毒性与天然磷酸酯相似，毒性很小，对皮肤的刺激性也低于硫酸盐类和磺酸盐类阴离子表面活性剂。
脂肪醇磷酸酯盐广泛应用于工农业生产中。在纺织工业中，用于配制合成纤维油剂，用作染色助剂、乳化剂、抗静电剂。在金属加工中，用于配制金属切削油、拔丝油、压延油剂，可配成油溶性的和水溶性的乳液。在化妆品工业中，用于生产护肤品，用作喷发器喷嘴堵塞防止剂在洗涤工业中，用于制造各种洗涤剂，特别由于它易溶于有机溶剂，故可与溶剂配合，用作干洗洗涤剂。在农药工业中，用作农药乳化剂、肥料乳化剂。在造纸工业中，可用作废纸脱墨剂、涂料纸的涂层液的分散稳定剂。在化学工业中，用作乳液聚合用乳化剂。
2．脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐
脂肪醇聚氧乙烯醚与聚磷酸反应，生成脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯，再用碱中和，即得到脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐。同样，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐有单酯盐和双酯盐，其结构式如下：
, ,
此外，还可以用烷基酚聚氧乙烯醚代替脂肪醇聚氧乙烯醚，可制得烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐。
中和试剂可采用氢氧化钾、氢氧化钠和三乙醇胺。
脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸酯盐能溶于高浓度电解质溶液，耐强碱，抗静电性能也较脂肪醇磷酸酯盐好，但其平滑性能却较差。
其他性质与脂肪醇磷酸酯盐相似。
2、硫酸酯盐
分子中阴离子官能团为硫酸根的表面活性剂为硫酸酯盐型阴离子表面活性剂。硫酸酯盐表面活性剂可分为烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、甘油脂肪酸酯硫酸盐、硫酸化蓖麻酸钠、环烷硫酸钠、脂肪酰氨烷基硫酸钠等。
硫酸酯盐是阴离子表面活性剂中应用很广的一大类，具有良好的表面活性。
1．烷基硫酸盐
烷基硫酸盐的化学通式为ROS03M，式中M可以是Na、K、NH4、NH(CH2CH2OH)3，R中的碳原子数为8～18。这类表面活性剂具有良好的起泡能力和洗涤性能，在硬水中稳定，其水溶液呈中性或微碱性，故主要用于洗涤剂中。
烷基硫酸盐是以脂肪醇经硫酸化后，以碱中和而制得。工业上脂肪醇可由油脂或脂肪酸酯通过氢化分解得到，也可由乙烯出发通过齐格勒反应制得，硫酸化剂可采用硫酸、氯磺酸、氨基磺酸、三氧化硫等。制备烷基硫酸盐的反应如下：

目前，工业上主要采用脂肪醇与三氧化硫和空气的混合气体在特殊的反应器内进行硫酸化来制备。
烷基硫酸盐的性质受烷基的链长、支化度的影响。实验证明，C12～Cl4的烷基硫酸盐溶解度高，C12～C16的烷基硫酸盐降低表面张力的能力较强，其中以C14～C15的最强；C12的烷基硫酸盐润湿性最好；C13～C16的烷基硫酸盐洗涤性能优良，与α-烯烃磺酸盐相近；C14～C15的烷基硫酸盐起泡性能好，接近于C14～C16的α-烯烃磺酸盐。
烷基硫酸盐的主要代表是十二烷基硫酸钠(C12H250S03Na)，亦称月桂醇硫酸酯钠，为白色粉末，有特征气味，易溶于水，起泡力强，泡沫丰满、洁白、细密，还有优良的乳化性能和洗涤能力。十八烷基硫酸钠的溶解度较低，起泡力也差，在温度较高时才有较好的洗涤能力。油烯基硫酸钠的烃链中带1个双键，其溶解度高于十八烷基硫酸钠，在低温下也有很好的洗涤性能。
脂肪醇硫酸酯的成盐离子也影响烷基硫酸盐的性质，二价金属盐的溶解度按如下次序递降：Mn2+>Cu2+>Co2+>Mg2+>Pb2+>Sr2-。二价金属盐的溶解度较一价金属盐溶解度高。此外还发现，二价盐和一价盐混用，有调节洗涤、乳化性能的作用。
烷基硫酸钠广泛用于毛、丝类精细织物的洗涤，亦可用于棉、麻织物的洗涤，还可与非离子表面活性剂复配制造各种洗涤剂。十二烷基硫酸钠广泛用于牙膏、香波、润发油膏生产中，也用于其他工业生产中。此外，在医疗方面，十二烷基硫酸钠可用于胃溃疡病治疗，在农药方面可用于配制杀蚜虫药剂。
支链烷基硫酸钠主要是仲烷基硫酸钠，即硫酸基团接在碳链的第二、三、四、……碳原子上。仲烷基硫酸钠的溶解度大，润湿性强，但洗涤能力较烷基硫酸钠差。随着碳链的增长，洗涤能力有所改进。仲烷基硫酸钠吸湿性强，制成的粉末状洗涤剂易吸湿、发黏而结块，故主要用于制备液体洗涤剂、浆状洗涤剂。仲烷基硫酸钠在纺织工业中用作润湿剂、洗涤剂、渗透剂、匀染剂，也广泛用于造纸、皮革、农药、金属加工等工业生产中。
仲烷基硫酸钠的生产原料主要采用烯烃，尤其以双键位置在末端的烯烃为好。硫酸化剂以质量分数为92％～98％的硫酸为宜。硫酸化反应如下：

生成的仲烷基硫酸用氢氧化钠中和后，即得仲烷基硫酸钠。
2．脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐
烷基硫酸盐的溶解度小，在水中充分稀释才能得到透明溶液，若将亲水性强的聚氧乙烯链接在烷基链和硫酸基团之间，水溶性便得到显著改善，后者称为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，其通式为，式中碳链的链长为C12～C18，M可为Na、K、NH4、Ca1/2：等，行为环氧乙烷的物质的量，通常为2～4。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐的制法是脂肪醇与环氧乙烷进行加成反应后，以气态三氧化硫进行硫酸化，最后以碱中和而制得：

进行中和使用的碱有氢氧化钠、氢氧化钙等。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐中的代表性产品为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠。该产品易溶于水，具有优良的起泡、乳化性能和洗涤能力，对皮肤刺激性小。该产品与其他阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、氧化胺复配使用有协同效应，可增强与皮肤的相容性，改善泡沫的结构以及对油的分散能力。该产品广泛用于配制香波、泡沫浴剂和餐具液体洗涤剂等。
3．甘油脂肪酸酯硫酸盐
将甘油单酸酯硫酸化后，以氢氧化钠中和，即得甘油单酸酯二硫酸钠。常用的原料为甘油单月桂酸酯、甘油单硬脂酸酯等，硫酸化剂为气态三氧化硫，中和剂为氢氧化钠。反应如下：

式中，R为CllH23～Cl7H35。
甘油单月桂酸酯二硫酸钠可用于配制清垢液体洗涤剂。
4．硫酸化脂肪酸盐
硫酸化脂肪酸盐是由不饱和脂肪酸经硫酸化后，再以碱中和而得，其结构式如下：

该分子中有两个亲水基，故其洗涤性能较脂肪酸钠差，但润湿性能和渗透性能则较高。
5．环烷硫酸钠
环烷硫酸钠的结构式如下：

环烷硫酸钠的生产方法，首先由己二酸在氢氧化钡作用下，经干馏制成环戊酮，然后在乙醚的溶液中用四氢化铝锂加氢还原制得环烷醇，环烷醇经硫酸化后再以碱中和而得：

环烷硫酸钠易溶于水，具有良好的乳化、起泡性能，可用作乳化剂、起泡剂和洗涤剂。
6．月桂酰氨乙基硫酸钠
月桂酰氨乙基硫酸钠易溶于水，具有良好的起泡、乳化、分散和洗涤性能。
月桂酰氨乙基硫酸钠可由月桂酰单乙醇胺经硫酸化反映后以碱中和制得:

月桂酰氨乙基硫酸钠用作乳化剂、发泡剂、洗涤剂，用于配制各种洗涤剂、香波等。
7．硫酸化蓖麻酸钠
硫酸化蓖麻酸钠为黏稠状透明液体，易溶于水，耐酸和耐硬水性能比肥皂好，具有良好的乳化、润湿和渗透性能。若水的硬度过高，仍生成钙皂和镁皂，对酸的抵抗力也不太强，因此硫酸化蓖麻酸钠用作乳化剂的价值受到影响。
硫酸化蓖麻酸钠是由蓖麻油经硫酸化后，以氢氧化钠中和而制得，主要反应为：

硫酸化蓖麻酸钠可用作染色助剂、人造纤维上油剂、消泡剂和农药乳化剂，还用于制革和造纸工业。
8．硫酸化蓖麻酸丁酯钠
硫酸化蓖麻酸丁酯钠易溶于水，由于分子中的羧酸基团被酯化，其耐硬水、耐酸的性能较硫酸化蓖麻酸钠好，具有良好的乳化、渗透和抗静电性能。
硫酸化蓖麻酸丁酯钠的制法是将蓖麻酸与丁醇进行酯化生成蓖麻酸丁酯，然后用硫酸进行酯化，再以氢氧化钠中和。反应如下：

硫酸化蓖麻酸丁酯钠用作0-W型乳化剂、染色助剂，也用于配制合成纤维油剂。
将硫酸化蓖麻酸丁酯与三乙醇胺反应，可制得硫酸化蓖麻酸丁酯三乙醇胺，结构式加下:

硫酸化蓖麻酸丁酯三乙醇胺为W-0型乳化剂，一些性质和用途与硫酸化蓖麻酸丁酯钠相同。
3、磺 酸 盐
磺酸盐的化学通式为R—S03Na，碳链中的碳数在8～20之间。这类表面活性剂易溶于水，有良好的发泡作用，主要用于生产洗涤剂。磺酸盐在酸性溶液中不发生水解，可以放心使用。
1．烷基苯磺酸钠
烷基苯磺酸钠具有良好的乳化、起泡和洗涤性能，在硬水中不与钙、镁离子形成沉淀，耐酸、碱，耐氧化，抗吸湿性强。烷基苯磺酸钠有直链烷基苯磺酸钠和支链烷基苯磺酸钠之分。
(1)直链烷基苯磺酸钠 直链烷基苯磺酸钠中主要产品是直链十二烷基苯磺酸钠。直链十二烷基苯磺酸钠的制造分为十二烷基苯的制备、磺化和中和三步。直链十二烷基苯可通过苯与直链α-十二烯烃或与直链氯代十二烷在催化剂参与下进行反应制得；其后，在生产上常采用发烟硫酸或三氧化硫作磺化剂对直链十二烷基苯进行磺化；在中和阶段，是以氢氧化钠对直链十二烷基苯磺酸作用。其全过程可表示如下：

氯代烷法中采用氯化铝为催化剂，其价格较高，并且在反应中有氯化氢产生，工艺过程不理想。α-烯烃法中采用氟化氢或氟化硼作催化剂，较为方便。
直链十二烷基苯磺酸钠可生物降解，称为软性烷基苯磺酸钠。直链十二烷基苯磺酸钠为白色粉末，易溶于水，有良好的洗涤能力和起泡性能，大量用于洗衣粉和家用洗涤剂中，也可适量配于香波和泡沫浴剂等中。
(2)支链烷基苯磺酸钠 支链烷基苯磺酸钠的主要代表产品为通常使用的十二烷基苯磺酸钠，它是以丙烯为原料，聚合成十二烯，再与苯反应，制得十二烷基苯的混合物，然后再经磺化，并以碱中和，即制得十二烷基苯磺酸钠。

支链十二烷基苯磺酸钠在洗涤、起泡性能方面与直链十二烷基苯磺酸钠几乎没有什么不同，但其生物降解性能较差，故称为硬性烷基苯磺酸钠。
2．烷基萘磺酸盐
烷基萘磺酸盐的代表性产品为二异丙基萘磺酸钠和二丁基萘磺酸钠。前者的国外商品名称为Neka1 A；后者的国外商品名称为Neka1 BX(国内称为拉开粉BX)。烷基萘磺酸盐易溶于水，对强酸、强碱稳定，具有良好的润湿、渗透性能，也有乳化、分散和增溶性能；发泡性能差，且泡沫不稳定。
(1)二异丙基萘磺酸钠 二异丙基萘磺酸钠是由萘经磺化生成2-萘磺酸，再用异丙醇进行烷基化而制得，反应式如下：

二异丙基萘磺酸钠为白色粉末，极易溶于水，具有优良的润湿、分散和渗透性能和乳化能力，主要用作润湿剂、分散剂和乳液聚合用乳化剂。
(2)二丁基萘磺酸钠 二丁基萘磺酸钠是由萘经磺化生成2-萘磺酸，再用丁醇进行烷基化而制得，反应如下：

二丁基萘磺酸钠为白色粉末，易溶于水，具有优良的渗透、润湿、乳化、扩散性能，主要用作渗透剂和润湿剂，也可用作橡胶工业用乳化剂和软化剂，以及乳液聚合用的乳化剂。烷基萘磺酸钠的烷基数目若增至3个，则具有极优的渗透性能，而达到4个时渗透力反而下降。烷基链长短对产品性能影响最为显著，碳原子数为3～4个时润湿作用最好，碳原子数在5个以上时润湿性能下降，洗涤作用增大。
3．烷基磺酸钠
烷基磺酸钠(烷烃磺酸钠)与直链烷基苯磺酸钠相似，但对硬水更为稳定，生物降解性更好，在碱性、中性和弱酸性介质中较为稳定，具有良好的润湿、乳化、分散和洗涤性能。其生产方法有磺氯化法和磺氧化法。
烷基磺酸钠的早期工业规模生产是在德国首先实现的。在特殊反应器中，在紫外线照射下，烷烃经磺氯化反应后生成烷基磺酰氯：

然后，以NaOH处理，使磺氯化物皂化即得烷基磺酸钠：

在磺氯化反应中还会生成氯代烷、二磺酰氯及多磺酰氯等。
现在主要采用磺氧化方法制得。正烷烃在紫外线照射下与S02和02反应，但在形成烷基磺酸的同时，S02和02与H2O反应生成硫酸，反应为：

然后以NaOH中和：

所得产品为膏状物。本法不需用氯气，副产物少，可以简化纯化工艺，降低成本。
此外，利用α-烯烃与亚硫酸氢钠的马科尼柯夫(Markownikoff)逆反应，也可获得正烷基磺酸钠，且产率也高：

烷基磺酸钠生产成本低，在德国用于液体洗涤剂生产。
4．α-烯烃磺酸钠
α-烯烃磺酸钠在较宽的pH值范围内处于稳定状态，生物降解性好，对皮肤刺激性小，具有优良的洗涤性能，在硬水中洗涤能力不降低，起泡性能好，泡沫细腻。α-烯烃磺酸钠是由α-烯烃经磺化后，用氢氧化钠进行处理而制得，产物是烯烃磺酸钠和羟烷磺酸钠，反应如下：

α-烯烃磺酸钠广泛用于生产液体洗涤剂、洗发香波、泡沫浴剂，用于配制粉状洗涤剂，易吸水结块。其不足是烯烃磺酸钠可自动氧化，尚需改进。
5．α-磺基脂肪酸酯
α-磺基脂肪酸酯具有良好的表面活性。短链醇的酯磺酸钠具有良好的洗涤性能；长链醇的酯磺酸钠具有良好的润湿性能，洗涤性能则下降；如果磺酸盐基位于烃链的端位，则具有良好的钙皂分散性能。由于酯键受邻位磺酸钠基的影响，α-磺基脂肪酸酯的水解稳定性得到提高，即使在80℃和pH值为3～9．5范围内，其水解速率也很低。α-磺基脂肪酸酯是由脂肪酸酯与三氧化硫反应后，以氢氧化钠水溶液进行中和而制得：

α-磺基脂肪酸酯作为直链烷基苯磺酸钠的代用品用于洗涤剂生产中。
6．内磺基脂肪酸酯
饱和脂肪酸甲酯经光磺氧化反应可生成磺基位于内部的产物(即ψ-酯磺酸)，然后以氢氧化钠溶液中和，即得内磺基脂肪酸酯(ψ-酯磺酸钠)：

由于酯官能团的诱导效应，饱和脂肪酸甲酯不会生成α-磺基酸式酯，只能从r-碳原子处引入磺基。
ψ-酯磺酸钠具有与仲烷基磺酸钠相似的性质；与α-磺基脂肪酸酯相比，其表面活性相似，而有更好的起泡性、更大的水溶性及更好的耐硬水性，但洗涤性能和耐水解性能较差。
7．烷基磺基琥珀酸钠
烷基磺基琥珀酸钠，按琥珀酸两个羧基上酯化程度的不同可分为二烷基磺基琥珀酸钠和单烷基磺基琥珀酸钠。酯化可采用脂肪醇、脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酰烷醇胺等。
二烷基磺基琥珀酸钠的代表物为二辛基磺基琥珀酸钠。其制法为顺丁烯二酸酐(也可使用顺丁烯二酸或富马酸)用过量的辛醇(通常使用异辛醇)进行酯化，然后用亚硫酸氢钠进行磺化而制得，反应如下：

二辛基磺基琥珀酸钠为白色蜡状固体，可溶于水，易溶于水和醇的混合液及水和其他有机溶剂的混合液，溶于四氯化碳、石油醚、二甲苯、丙酮及植物油等；在酸性及中性溶液中稳定，在碱性溶液中分解；洗涤和起泡性能好，无毒性，对皮肤刺激性小，有良好的润湿、渗透性能，多用于生产香波、泡沫浴剂和牙膏等。
单烷基磺基琥珀酸钠亦称烷基磺基琥珀酸单酯二钠，是由顺丁烯二酸酐与等物质的量的脂肪醇在有酸性催化剂和无溶剂的条件下进行酯化生成顺丁烯二酸单酯，然后以亚硫酸氢钠进行磺化，再用碱中和而制得。
烷基磺基琥珀酸单酯二钠具有良好的洗涤、起泡性能和钙皂分散能力。
8．酰基氧烷磺酸钠
酰基氧烷磺酸钠亦称脂肪酸羟乙基磺酸钠，它可由脂肪酸与羟乙基磺酸钠反应制得，在工业上主要用脂肪酰氯与羟乙基磺酸钠制备，反应如下：

酰基氧烷磺酸钠耐硬水，具有良好的发泡、润湿性能，对皮肤刺激性小，可用于生产化妆品和清洁剂(香皂和香波)。
9．酰甲胺烷烃磺酸钠
酰甲胺烷烃磺酸钠中最具代表性的产品为N，N-油酰基甲基牛磺酸钠(N-油酰基N-甲基牛磺酸钠)，它具有一般合成阴离子表面活性剂的特点，又有天然油脂肥皂的特征，其化学结构式为：

从结构式可看出，油酰基为亲水性碳链，而C—N—C键又比较稳定，所以该产品易溶于水，且在酸性、碱性、硬水、金属盐及氧化剂等溶液中均比较稳定，具有优良的乳化、分散、渗透、起泡和洗涤性能，并且对皮肤温和。皮肤、头发用其洗涤后滑爽、滋润；毛织品、化纤织物用其洗涤后柔软有光泽，手感好。
N，N-油酰基甲基牛磺酸钠是由油酰氯与N-甲基牛磺酸钠反应制得，反应如下：

该产品的生产成本较高，因此主要用于化妆品(如香波)生产，以及用于织物印染和电镀，也用于照相材料、合成橡胶、矿物浮选等中。
10．醚磺酸钠
醚磺酸钠是新型表面活性剂，它是由不饱和脂肪醇与脂肪醇聚氧乙烯醚作用生成链烯基聚氧乙烯烷醚，然后与低压力的三氧化硫气体作用，再以氢氧化钠水溶液水解得到，产品为羟烷基聚氧乙烯烷醚磺酸钠和链烯基聚氧乙烯烷醚磺酸钠的混合物。反应如下：

该表面活性剂的性能与烷基的链长和链烯基聚氧乙烯基的聚氧乙烯链的链长有关。
11．木质素磺酸钠
木质素磺酸钠是在木质素分子的α-碳原子上引入磺酸基而形成的，其结构式如下：

木质素磺酸钠是由亚硫酸盐法造纸的纸浆废液经沉淀、过滤、酸化、除灰、脱色、磺化等处理而制得。
木质素磺酸钠为棕色粉末，溶于水，具有优良的分散性能，主要用于配制石油钻井泥浆，它可控制泥浆的流动性；也用作混凝土的减水剂、加气剂，以提高混凝土的易和性、流动性和强度。精制后的木质素磺酸钠可用作分散染料和还原染料的分散剂，以及纺织印染用匀染剂，也可用作水煤浆的分散剂、稳定剂。
12．石油磺酸盐
石油磺酸盐一般由石油精制的副产品而制得。石油馏分用强烈磺化剂精制去杂质时，容易生成硫酸酯和磺酸等混合物，中和后便得到石油磺酸盐。目前，石油磺酸盐是由沸点高于260℃、含有5％～30％芳烃和其他可磺化烃的石油原料经磺化而制取。
石油磺酸盐是各种磺酸盐的混合物，主要成分为复杂的烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐，其次则为脂肪烃的磺酸盐和环烃的磺酸盐及其氧化物等。石油磺酸盐大都为油溶性的，常用于切削油和农药中作为乳化剂，在矿物浮选中用作泡沫剂，在燃料油中用作分散剂，相对分子质量大的石油磺酸盐用作金属防锈油中的防蚀剂，大量的石油磺酸钠用于石油采收，特别是三次采油，以提高采收率。
13．其他
磺酸盐型阴离子表面活性剂还有亚甲基双萘磺酸钠和十七烷基苯并咪唑磺酸钠。亚甲基双萘磺酸钠的化学结构式如下：

该产品为米棕色粉末，易溶于硬水，具有良好的扩散性能和保护胶体作用。，耐酸、碱和无机盐。
亚甲基双萘磺酸钠用精萘和混酸进行磺化后再水解，然后加入甲醛进行缩合，再以液碱中和而制得。
该产品主要用作染色助剂、橡胶稳定剂和制革的助鞣剂，也用于造纸工业。
十七烷基苯并咪唑磺酸钠的化学结构如下：

该产品可溶于水，具有良好的分散、洗涤性能。由邻苯二胺和硬脂酸进行缩合反应生成十七烷基苯并咪唑，再经磺化、中和而制得：

该产品可用作匀染助剂、柔软剂和洗涤剂。
4、高级脂肪酸盐
高级脂肪酸盐是使用最多的阴离子表面活性剂，包括肥皂、多羧酸皂、松香皂、N-酰基氨基羧酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐等。
1．肥皂
肥皂的化学式为RCOOM，式中R为烃基，其碳数在8～22之间，M为Na、K、NH4，一般为Na。肥皂是以天然动、植物油脂与碱的水溶液加热起皂化反应制得的，其反应为：

皂化所用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾。用氢氧化钠皂化油脂得到的，肥皂称为钠皂，而用氢氧化钾进行皂化得到的肥皂叫做钾皂。洗涤用肥皂一般为钠皂，化妆用肥皂为钾皂。肥皂的性质除与金属离子的种类有关外，还与脂肪酸部分的烃基组成有很大关系。钠皂质地较钾皂硬，铵皂最软。脂肪酸的碳链越长，饱和度越大，凝固点越高，用其制成的肥皂越硬。例如，用硬脂酸、月桂酸和油酸制成的三种肥皂，以硬脂酸皂最硬，月桂酸皂次之，油酸皂最软。
硬脂酸钠是具有脂肪气味的白色粉末，易溶于热水和热乙醇中，常用作化妆品的乳化剂。硬脂酸的钾盐和铵盐亦用于此目的。
月桂酸钾是淡黄色浆状物，易溶于水，起泡(发泡)作用大，主要用于液体皂和香波生产中，也常用作乳化剂。
制皂业要消耗大量的动、植物油脂。为节约食用油，目前人们以石蜡为原料合成脂肪酸，部分地代替了天然油脂。在催化剂存在下，石蜡经加热氧化即得合成脂肪酸：

以合成脂肪酸制成的肥皂，质量不及天然油脂皂。近年来人们对其生产工艺做了不少改进，产品质量有显著提高，产量逐年增加。油酸用三乙醇胺中和制得油酸三乙醇胺盐：

油酸三乙醇胺皂为浅黄色浆状物，溶于水，易氧化变质，常用作乳化剂。
挥发性胺的脂肪酸盐常用于上光剂中，胺盐水解生成的自由胺挥发后，表面涂层中留下拒水物质，能提高表面的抗水性。
2．多羧酸皂
除简单的脂肪酸皂外，在某些特殊应用中还使用以多羧酸制成的肥皂，如：

这类二羧酸皂具有良好的润湿性能，主要用于配制润湿剂、润滑剂、防锈剂。
3．松香皂
松香皂由松香酸用碱中和制得，其结构式为：

松香皂易溶于水，无洗涤作用，但具有良好的乳化、发泡和润湿能力，多用于洗涤用肥皂生产中，可提高洗涤效果。
4．N-酰基氨基酸盐
与脂肪酸盐比较，N-酰基氨基酸盐是由在烷基和羧基之间插入了—CONHCHR’ -(R ’为氨基酸的侧链)基构成的，其性质随氨基酸的侧链不同而发生变化。当插入氨基时，羧酸的酸性增大，于是其脂肪酸钠水溶液由弱碱性变为中性。其碱土金属盐的溶解度增高，在硬水中有良好的发泡性能，与蛋白质有良好的亲和性。当用作洗涤剂时，皮肤有滑润感。胺键具有形成分子间强氢键的性质，在水溶液中分子问发生缔合时，会显著影响聚集状态。
N-长链酰基氨基酸盐用作表面活性剂始于20世纪30年代初，主要作为纤维加工助剂、洗涤剂和牙齿擦净剂使用。
N-酰基氨基酸盐具有生理活性。例如，N-月桂酰肌氨酸盐对导致龋齿的乳酸菌有抗生活性，N-月桂酰缬氨酸对稻瘟病病菌有抗生活性，N-油酰谷氨酸盐对干扰氨基酸发酵的噬菌体具有抗生作用。
(1)N-酰基缩氨酸钠N-酰基缩氨酸钠的结构式为。制备M酰基缩氨酸钠的原料常采用胶原蛋白质。胶原是构成动物骨骼、皮肤、腱等的纤维状固体蛋白质，没有抗生性，使用安全。胶原在碱性介质中和酶存在下经适度水解而形成相对分子质量为400～2000的缩氨酸。酰基化剂可以是月桂酰氯、肉豆蔻酰氯、棕榈酰氯、油酰氯、硬脂酰氯等。
N-酰基缩氨酸钠是由脂肪酰氯与蛋白质经水解中和获得的缩氨酸钠进行反应制得：

也可由脂肪酰氯与缩氨酸进行酰化，然后用氢氧化钠溶液中和制备。
具有代表性的产品为M油酰基缩氨酸钠、N-棕榈脂肪酰基缩氨酸钠。它们易溶于水，具有良好的乳化、起泡(泡沫细腻)、洗涤和钙皂分散能力，还具有毒性低、刺激性小的特点。用于洗发，对毛发有调节湿润的效能。在化妆品生产中用于配制香波、冷烫剂和染发剂。
(2)N-酰基肌氨酸钠 N_酰基肌氨酸钠的结构式为。N-酰基肌氨酸钠结晶性较低，易溶于水。其代表性产品为N-月桂酰基肌氨酸钠，其制法是由月桂酰氯与肌氨酸进行酰化后，以氢氧化钠溶液中和而制得：

N-月桂酰基肌氨酸钠易溶于水，在宽pH值范围内具有优良的起泡性能，故可用作弱酸性洗涤剂，与十二烷基硫酸钠复配可改善起泡性，用于配制各种洗涤剂。N-月桂酰基肌氨酸铵还具有防龋齿功能，可用于刷牙剂。
(3)N-酰基-N-甲基-β-氨基丙酸钠(N，N-酰基甲基-β-氨基丙酸钠) N-酰基-N-甲基-β氨基丙酸钠的结构式为。N-酰基-N-甲基-β氨基丙酸钠与N-酰基肌氨酸
钠具有相似的结构，所以在性质上也与其相似，易溶于水，但在硬水中的稳定性则高于它。制法与N-酰基肌氨酸钠相似。该产品主要用于配制香波。
(4)N-酰基谷氨酸钠Ⅳ-酰基谷氨酸钠结构式为
N-酰基谷氨酸钠于 1972年开始生产，现在已成为产量最大的氨基酸型阴离子表面活性剂。
N-酰基谷氨酸钠的制法与N-酰基肌氨酸钠的制法相似，脂肪酰氯与谷氨酸进行反应后，以氢氧化钠中和而制得。
N-酰基谷氨酸分子中有两个羧基，由于中和程度不同，其性质亦有很大差异。当其中一个羧基被中和时，另一个羧基在水溶液中以游离状态存在，使水溶液呈弱酸性，pH值为5～6．5，其钠盐的水溶性低于上述N-酰基氨基酸钠，利用这种性质来制造固体洗涤剂和凝胶洗涤剂，二钠盐的溶解度高，水溶液呈碱性，月桂酰基谷氨酸钠表面活性小，链较长的硬脂酰基谷氨酸钠有良好的洗涤能力。
5．脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐的化学式为,它是由脂肪醇聚氧乙烯醚经阴离子化而制得。式中，R可以是月桂基、肉豆蔻基、棕榈基、油烯基或硬脂基，其水溶性随聚氧乙烯链增加而增大。这类表面活性剂具有良好的润湿、乳化、分散性能。
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠可采用脂肪醇聚氧乙烯醚与氯乙酸钠，或与丙烯酸酯反应制得：

6．环烷酸钠
环烷酸钠的结构式如下：

式中，n可以为0。
环烷酸钠为白色糊状物，溶于水，具有良好的乳化、发泡性能，并有消毒作用，可用作乳化剂和洗涤剂。由环烷基石油的重油和轻油馏分等用氢氧化钠溶液处理而制得。
5、其他阴离子表面活性剂
1．脂肪酰氨腈
脂肪酰氨腈的碱金属盐亦称酰胺皂，为弱酸盐，近来才得以用较不活泼的脂肪酸甲酯为原料进行工业化生产。该法所用的干氰氨酸一钠可由氨基氰水溶液与氢氧化钠制得。将固体NaHNCN与化学计量的脂肪酸甲酯混合，在100～250℃下，不需加溶剂进行反应，即得到产物：

脂肪酰氨腈为阴离子表面活性剂，它很像肥皂，而其水溶性则更好，对硬水的敏感性较低。脂肪酰氨腈具有良好的洗涤、润湿、乳化、渗透等性能，可望得到实际应用。
2．烷基磺酰氨基乙酸钠
烷基磺酰氨基乙酸钠的代表性产品为十二烷基磺酰氨基乙酸钠，其结构式如下：

该产品可由十二烷基磺酰氯与甘氨酸反应，生成十二烷基磺酰氨基乙酸，再以氢氧化钠中和而制得：

该产品的性质与N-酰基氨基酸盐相似。