一、结构

OTAB也是一种季铵盐类阳离子表面活性剂。其结构由三部分组成：

1. 亲水头基：带正电荷的季铵盐部分（-N⁺(CH₃)₃）。这是其作为阳离子表面活性剂的核心特征。

2. 疏水尾链：一个由18个碳原子组成的直链烷烃（C₁₈H₃₇-）。这是它与CTAB（16个碳）的主要区别，更长的链使其疏水性更强。

3. 抗衡离子：一个溴离子（Br⁻），用于平衡头基的正电荷。

其化学名称是十八烷基三甲基溴化铵，化学式为 C₂₁H₄₆N⁺Br⁻ 或 CH₃(CH₂)₁₇N(CH₃)₃Br。

结构简图：

      [亲水头基-带正电]
          |
(CH₃)₃N⁺ — C₁₈H₃₇
          |
      Br⁻ [抗衡离子]

（季铵盐氮原子直接连接在十八烷基的末端）

二、特性

OTAB的特性与CTAB高度相似，但由于其更长的碳链（C18 vs C16），表现出一些关键差异：

1. 更强的疏水性：十八烷基链比十六烷基链更长，因此OTAB的疏水性（Lipophilicity）更强。这直接影响其在水中的溶解性和与其他物质的相互作用。

2. 更低的临界胶束浓度（CMC）：由于疏水性更强，OTAB分子更倾向于聚集在一起形成胶束，而不是单独存在于水中。因此，其CMC值比CTAB更低。

   • OTAB的CMC值：大约在 0.3 - 0.4 mM 左右（对比CTAB的 ~1.0 mM）。这意味着达到相同表面活性所需OTAB的浓度更低。

3. 更高的表面活性：因其CMC更低，在较低浓度下就能显著降低水的表面张力，形成胶束的效率更高。

4. 更强的吸附倾向：更长的烷基链使其更容易通过疏水作用吸附在界面或固体表面上。

5. 溶解性略差：更强的疏水性导致其在水中的溶解性比CTAB稍差，可能需要稍加温热或搅拌才能完全溶解。

6. 阳离子性与抗菌性：同样具有季铵盐阳离子的特性，具有良好的抗菌消毒能力，且通常链长的增加会增强其抗菌效能。

7. 安全性：与CTAB类似，对眼睛、皮肤和呼吸道有刺激性和毒性，使用时需做好防护。

三、主要应用

OTAB的应用领域与CTAB重叠，但由于其更强的疏水性和更低的CMC，它在某些特定场景下是更优的选择。

1. 日化产品 - 消毒剂与柔软剂（主要应用）

   • 消毒杀菌剂：OTAB是许多家用和工业用消毒剂、杀菌剂和卫生清洁剂的重要成分。其长碳链结构对微生物细胞膜的破坏能力更强，抗菌谱更广，效果更持久。

   • 织物柔软剂：作为阳离子柔软剂的主要成分之一，其长链能更有效地吸附在织物纤维上，使纤维更加柔软、蓬松，并能有效抗静电。C18链长被认为是优化柔软效果的最佳长度之一。

   • 个人护理用品：用于护发素中，使其在头发上吸附得更牢固，提供更佳的柔顺和调理效果。

2. 工业助剂 - 相转移催化剂 & 乳化剂

   • 相转移催化剂（PTC）：用于促进水相和有机相之间的化学反应，提高反应速率和产率。OTAB在某些反应中可能比CTAB更有效。

   • 乳化剂：用于制备稳定的水包油（O/W）型乳液，特别是在需要更稳定、更疏水的界面膜时。

3. 材料科学 - 软模板剂

   • 类似于CTAB，OTAB也可用于合成纳米材料（如金纳米颗粒、介孔二氧化硅）的模板剂或结构导向剂。由于其形成的胶束性质略有不同，可用于调控合成材料的形貌和孔径。例如，在合成介孔二氧化硅时，使用OTAB作为模板剂可以得到孔径更大的材料。

4. 生物化学 - 蛋白质电泳

   • 在实验室中，OTAB是一种用于聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE） 的阳离子去垢剂，特别适用于膜蛋白的 solubilization（增溶）和变性，用于分析疏水性强的蛋白质。

总结与对比（OTAB vs CTAB）

核心结论：OTAB可以看作是CTAB的“更疏水、更高效”版本。它在日用化工和工业领域作为消毒柔软成分的应用更为突出，而CTAB则在科研领域（尤其是纳米材料合成和DNA提取）中更为经典和常见。选择使用哪一种，取决于对疏水性、CMC以及具体功能的需求。