十二烷基硫酸钠（SDS）（CAS 151-21-3）——性质与应用完全指南
十二烷基硫酸钠 (SDS) (CAS 151-21-3) — 性质与应用完整指南
类别：阴离子表面活性剂 | 分子式：C₁₂H₂₅NaO₄S | 分子量：288.38 g/mol
什么是十二烷基硫酸钠 (SDS)？
十二烷基硫酸钠 (SDS) (CAS 151-21-3) 是一种阴离子表面活性剂，分子式为 C₁₂H₂₅NaO₄S，分子量为 288.38 g/mol。
其IUPAC系统命名为 十二烷基硫酸钠。
外观为 白色至淡黄色粉末或薄片。
物理和化学性质
| 性质 | 数值 | 来源 |
|---|---|---|
| CAS号 | 151-21-3 | |
| 分子式 | C₁₂H₂₅NaO₄S | |
| 分子量 | 288.38 g/mol | |
| IUPAC名称 | 十二烷基硫酸钠 | |
| 外观 | 白色至淡黄色粉末或薄片 | |
| 熔点 | 204–207 °C | |
| 密度 | ~1.1 g/cm³ |
作用原理
胶束形成与临界胶束浓度
SDS的表面活性源于其两亲性分子结构——一个疏水的十二碳烷基链共价连接到一个亲水的硫酸酯基团上。在水溶液中，当浓度高于临界胶束浓度（CMC，在25°C纯水中约为8.2 mM，即0.24 wt%）时，SDS分子会自发自组装成包含60-80个单体的球形胶束。疏水尾部聚集在胶束内部，与水隔离，而硫酸酯基团则朝向外侧，通过离子-偶极相互作用和水合作用与水环境产生有利的相互作用。
胶束化的驱动力是疏水效应——围绕烷基链的水分子有序排列在熵上是不利的。通过将烃链隔离在胶束核心中，系统减少了疏水水合的总表面积，并增加了本体水的熵。在25°C下，SDS胶束化的热力学参数显示ΔG° ≈ -23 kJ/mol，ΔH° ≈ -2 kJ/mol，TΔS° ≈ +21 kJ/mol，证实了在室温下胶束形成是熵驱动的。
SDS的克拉夫特点约为16°C——低于此温度，SDS单体的溶解度不足以达到CMC，表面活性停止。这是需要低温操作的应用中需要考虑的实际问题。聚集数和胶束形状对离子强度敏感。添加NaCl（0.1–0.5 M）会屏蔽硫酸酯基团之间的静电排斥，使聚集数增加到100–120，并促进球-棒转变。当NaCl浓度高于0.5 M时，SDS会形成蠕虫状胶束并相互缠结，产生粘弹性溶液，可用于提高石油采收率和减阻。
主要应用
- SDS-PAGE：蛋白质分子量分析的黄金标准：SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）是用于蛋白质分离和分子量估算的最广泛使用的技术。SDS以约1.4 g SDS每克蛋白质的恒定比例与多肽骨架结合，使蛋白质变性并赋予其均匀的负电荷密度。这种电荷掩蔽作用掩盖了蛋白质的固有电荷，因此电泳迁移率仅取决于分子量——较小的蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶筛分基质中迁移得更快。该技术可分离10–250 kDa范围内的蛋白质，使用考马斯亮蓝染色检测限可达纳克级，使用银染可达皮克级。SDS-PAGE可在还原条件（使用2-巯基乙醇或DTT断裂二硫键）或非还原条件下进行，具体取决于是否需要四级结构信息。
- 工业洗涤与清洁配方：SDS是洗衣粉、洗洁精、洗发水和牙膏中最具成本效益的阴离子表面活性剂之一。其优异的发泡性能以及对油污的强乳化能力使其成为消费类清洁产品中的主力成分。十二烷基链长在疏水性（去污）和水溶性之间提供了最佳平衡。商业洗涤剂配方通常将SDS与非离子表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚）和助洗剂（沸石、柠檬酸盐）结合，以在不同水硬度下实现稳定的性能。
- 核酸提取与细胞裂解：浓度为0.5–2%（w/v）的SDS是用于DNA和RNA提取的细胞裂解缓冲液的标准组分。它能溶解膜脂质并使蛋白质变性，释放细胞内含物，同时通过蛋白质变性抑制核酸酶。在经典的碱裂解质粒DNA制备中，SDS与NaOH一起选择性变性染色体DNA和蛋白质，同时保持超螺旋质粒DNA的完整性。随后用乙酸钾中和，沉淀SDS-蛋白质-基因组DNA复合物，通过离心去除。
- 乳液聚合与纳米材料合成：SDS用作苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯和乙酸乙烯酯乳液聚合中的主要乳化剂，以生产用于油漆、粘合剂和涂料的胶乳。表面活性剂稳定单体液滴（1–10 μm），更重要的是，防止生长的聚合物颗粒（50–500 nm）聚结。高于CMC的SDS浓度决定了每单位体积成核颗粒的数量，从而决定了聚合物的最终粒径和分子量。SDS也广泛用作水热和溶剂热合成金属氧化物、金属硫化物和贵金属纳米颗粒中的形貌导向剂。
- 药物增溶与生物利用度提升：浓度高于CMC的SDS通过将难溶于水的药物包封到胶束的疏水核心中，从而增溶这些药物。美国FDA将SDS列为口服、外用和注射用药物制剂中批准的惰性成分。它被包含在用于体外药物释放测试（USP装置1和2）的溶出介质中，以模拟胃肠条件。溶出介质中的典型浓度范围为0.1%至2% w/v。SDS还通过破坏角质层有序的脂质双层结构，作为透皮和口腔粘膜给药系统中的渗透增强剂。
处理与储存
- 储存：储存在阴凉、干燥、通风良好的区域。不使用时保持容器密闭。
- 个人防护装备：佩戴适当的手套、安全护目镜和实验服。
- 通风：在通风橱或通风良好的区域使用。
在处理前，请务必查阅供应商提供的安全数据表（SDS）。
常见问题解答
十二烷基硫酸钠 (SDS) 的CAS号是什么？
CAS登记号为 151-21-3。这个唯一标识符已在化学文摘社注册，是科学文献、监管申报和商业交易中化学物质鉴定的权威参考。从任何供应商处订购十二烷基硫酸钠 (SDS) 时，指定CAS号可确保您收到正确的化合物，无论命名方式如何变化。
十二烷基硫酸钠 (SDS) 的分子量是多少？
根据分子式 C₁₂H₂₅NaO₄S，分子量为 288.38 g/mol。该值是根据组成元素的标准原子量计算得出的，代表一摩尔该化合物的质量。对于合成规划，请使用此值计算摩尔当量并制备已知浓度的溶液。
十二烷基硫酸钠 (SDS) 有什么用途？
十二烷基硫酸钠 (SDS) 主要用作有机合成及相关化学过程中的阴离子表面活性剂。具体应用取决于特定的研究或工业背景。有关详细的应用信息，请参阅上面的产品部分，或参考供应商的技术文档和已发表的合成方案。
十二烷基硫酸钠 (SDS) 应如何储存？
将十二烷基硫酸钠 (SDS) 储存在阴凉、干燥、通风良好的区域，远离不相容物质，包括强氧化剂、强酸和火源。不使用时保持容器密闭。请务必查阅您特定供应商提供的安全数据表（SDS），以获取最准确和最新的储存建议，因为条件可能因纯度等级和配方而异。
我在哪里可以买到十二烷基硫酸钠 (SDS)？
十二烷基硫酸钠 (SDS) (CAS 151-21-3) 可从主要化学品供应商处购买。供货情况、价格和纯度等级因供应商和地区而异。请查看科弘生物的产品采购部分，或联系我们的销售团队寻求采购协助和批量报价。
商业级十二烷基硫酸钠 (SDS) 的纯度是多少？
商业级十二烷基硫酸钠 (SDS) 通常可从主要化学品供应商处以≥97%的纯度获得。对于制药制造和分析标准等专业应用，可能提供更高纯度（≥99%）。在关键应用中使用前，请务必与您的供应商核实具体的纯度等级和分析证书（CoA）。
购买渠道
产品采购
十二烷基硫酸钠 (SDS) (CAS 151-21-3) 目前未列在科弘生物目录中。
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来源清单
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