Proprietățile alchil poliglucozidelor

Similar cu eterii alchilici de polioxietilenă,alchil poliglicozidesunt de obicei surfactanți tehnici. Aceștia sunt produși prin diferite moduri de sinteză Fischer și constau dintr-o distribuție de specii cu grade diferite de glicozidare, indicată printr-o valoare n medie. Aceasta este definită ca raportul dintre cantitatea molară totală de glucoză și cantitatea molară de alcool gras din alchil poliglucozida, ținând cont de greutatea moleculară medie atunci când se utilizează amestecuri de alcooli grași. După cum s-a menționat deja, majoritatea alchil poliglucozidelor importante pentru aplicație au o valoare n medie de 1,1-1,7. Prin urmare, acestea conțin alchil monoglucozide și alchil diglucozide ca și componente principale, precum și cantități mai mici de alchil triglucozide, alchil tetraglucozide etc., până la alchil octaglucozide, pe lângă oligomeri, sunt întotdeauna prezente cantități minore (de obicei 1-2%) de alcooli grași utilizați în sinteza poliglucozei și săruri, în principal datorită catalizei (1,5-2,5%). Cifrele sunt calculate în raport cu materia activă. În timp ce eterii alchilici de polioxietilenă sau mulți alți etoxilați pot fi definiți fără echivoc printr-o distribuție a greutăților moleculare, o descriere analogă nu este în niciun caz adecvată pentru poliglucozidele alchilice, deoarece izomeriile diferite au ca rezultat o gamă mult mai complexă de produse. Diferențele dintre cele două clase de surfactanți au ca rezultat proprietăți destul de diferite, provenite din interacțiunea puternică a grupărilor principale cu apa și parțial între ele.

Gruparea etoxilat a eterului alchilic polioxietilenic interacționează puternic cu apa, formând legături de hidrogen între oxigenul etilenic și moleculele de apă, construind astfel învelișuri micelare de hidratare în care structurarea apei este mai mare (entropie și entalpie mai mici) decât în apa în vrac. Structura de hidratare este foarte dinamică. De obicei, între două și trei molecule de apă sunt asociate cu fiecare grupare EO.

Considerând grupările glucozil cu trei funcții OH pentru o monoglucozidă sau șapte pentru o diglucozidă, se așteaptă ca comportamentul alchilglucozidelor să fie foarte diferit de cel al eterilor alchilici polioxietilenici. Pe lângă interacțiunea puternică cu apa, există și forțe între grupările tensioactive din micele, precum și în alte faze. În timp ce eterii alchilici polioxietilenici comparabili sunt lichizi sau solide cu punct de topire scăzut, alchilpoliglucozidele sunt solide cu punct de topire mai ridicat datorită legăturilor de hidrogen intermoleculare dintre grupările glucozil vecine. Acestea prezintă proprietăți cristaline lichide termotrope distincte, așa cum se va discuta mai jos. Legăturile de hidrogen intermoleculare dintre grupările principale sunt, de asemenea, responsabile pentru solubilitatea lor relativ scăzută în apă.

În ceea ce privește glucoza în sine, interacțiunea grupării glucozil cu moleculele de apă din jur se datorează unor legături extinse de hidrogen. În cazul glucozei, concentrația moleculelor de apă aranjate tetraedric este mai mare decât în apa singură. Prin urmare, glucoza și probabil și alchilglucozidele pot fi clasificate drept „formatori de structură”, un comportament calitativ similar cu cel al etoxilaților.

În comparație cu comportamentul micelei de etoxilat, constanta dielectrică interfacială efectivă a alchilglucozidei este mult mai mare și mai similară cu cea a apei decât cu cea a etoxilatului. Astfel, regiunea din jurul grupărilor principale de la micela de alchilglucozidă este de tip apos.