众所周知,季铵盐在日用化工、纺织、印染、建筑、塑料加工和石油开采等各个领域被广泛应用,发挥着重要的作用。但其传统的合成方法是采用卤代烷或硫酸二甲酯等有毒物质作为季铵化试剂,反应过程中往往由于季铵化不完全而残留在产品中,容易对人体和自然环境造成一定的危害。另外,因季铵化试剂的限制,季铵盐的反离子主要集中为Cl-、Br-及CH3SO4-,限制了季铵盐种类的多样化。基于此,本论文选用绿色的碳酸二甲酯作为季铵化试剂,制备了甲基碳酸酯季铵盐;并以甲基碳酸酯季铵盐为原料对不同反离子季铵盐表面活性剂的合成进行了研究,进一步考察了这一系列不同反离子季铵盐的物化性质及应用性能。　　以不同的长链脂肪叔胺为原料、碳酸二甲酯为季铵化试剂,合成了三种不同的甲基碳酸酯季铵盐。运用IR和1H-NMR光谱分析其结构。季铵化率通过两相滴定法测定,结果表明,甲基碳酸酯季铵盐的季铵化率达到99％左右。　　利用甲基碳酸酯季铵盐与不同的酸反应,制备了系列羧酸根反离子季铵盐。考察了反应温度、反应时间、物料摩尔比等反应条件对反离子交换反应的影响,确定了较佳反应条件。在该条件下,反离子交换率均能达到98％以上。IR和1H-NMR表征结果表明成功合成了羧酸根反离子季铵盐。　　测定了所合成的系列羧酸根反离子季铵盐的临界溶解温度(Krafft点)、临界胶束浓度(CMC)及最低表面张力(γCMC),同时还计算了对应季铵盐在气/液界面的饱和吸附量及最小分子占有面积。实验结果表明,所合成的系列羧酸根反离子季铵盐具有较低的Krafft点;与传统反离子(Cl-)季铵盐相比,这一系列羧酸根反离子季铵盐具有更优异的表面活性,并且羧酸根反离子的碳链长度与阳离子部分烷基链长越接近,季铵盐的表面活性越优异。　　研究了反离子为长碳链羧酸的单十四烷基季铵盐表面活性剂的泡沫性能、乳化力及润湿性能。结果表明:该长链反离子季铵盐与传统的表面活性剂相比,具有更好的起泡力和稳泡力、乳化力及润湿能力。当羧酸根反离子碳链中含有十个或者更多碳原子时,相应的十四烷基季铵盐的性能尤为优异。　　评估了所制备的反离子为系列羧酸根的十二/十四烷基三甲基季铵盐对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌效果。结果表明,羧酸根反离子的碳链越短,季铵盐的抑菌效果越好。