Властивості алкілполіглюкозидів

Подібно до поліоксиетиленових алкільних ефірів,алкілполіглікозидиЗазвичай це технічні поверхнево-активні речовини. Вони виробляються за допомогою різних методів синтезу Фішера та складаються з розподілу сполук з різним ступенем глікозидування, що позначається середнім значенням n. Це визначається як відношення загальної молярної кількості глюкози до молярної кількості жирного спирту в алкілполіглюкозиді, враховуючи середню молекулярну масу при використанні сумішей жирних спиртів. Як уже згадувалося, більшість алкілполіглюкозидів, важливих для застосування, мають середнє значення n 1,1-1,7. Отже, вони містять алкілмоноглюкозиди та алкілдиглюкозиди як основні компоненти, а також менші кількості алкілтриглюкозидів, алкілтетраглюкозидів тощо, аж до алкілоктаглюкозидів, крім олігомерів, завжди присутні незначні кількості (зазвичай 1-2%) жирних спиртів, що використовуються в синтезі поліглюкози, та солі, головним чином завдяки каталізу (1,5-2,5%). Цифри розраховані відносно активної речовини. У той час як поліоксіетилен алкільні ефіри або багато інших етоксилатів можна однозначно визначити за розподілом молекулярних мас, аналогічний опис аж ніяк не є адекватним для алкілполіглюкозидів, оскільки різна ізомерія призводить до набагато складнішого спектру продуктів. Відмінності між двома класами поверхнево-активних речовин призводять до досить різних властивостей, що виникають через сильну взаємодію головних груп з водою та частково одна з одною.

Етоксилатна група поліоксиетиленалкілового ефіру сильно взаємодіє з водою, утворюючи водневі зв'язки між молекулами етиленового кисню та води, тим самим утворюючи міцелярні гідратні оболонки, де структурування води більше (нижча ентропія та ентальпія), ніж у воді в масі. Структура гідратації є дуже динамічною. Зазвичай з кожною EO-групою пов'язано від двох до трьох молекул води.

Враховуючи глюкозильні головні групи з трьома ОН-функціями для моноглюкозиду або сімома для диглюкозиду, очікується, що поведінка алкілглюкозидів буде дуже відрізнятися від поведінки поліоксиетиленалкільних ефірів. Окрім сильної взаємодії з водою, існують також сили між головними групами поверхнево-активних речовин у міцелах, а також в інших фазах. У той час як порівнянні поліоксиетиленалкільні ефіри самі по собі є рідинами або низькоплавкими твердими речовинами, алкілполіглюкозиди є твердими речовинами з вищою температурою плавлення завдяки міжмолекулярним водневим зв'язкам між сусідніми глюкозильними групами. Вони демонструють виразні термотропні рідкокристалічні властивості, як буде обговорено нижче. Міжмолекулярні водневі зв'язки між головними групами також відповідають за їх порівняно низьку розчинність у воді.

Що стосується самої глюкози, то взаємодія глюкозильної групи з навколишніми молекулами води зумовлена ​​великими водневими зв'язками. Для глюкози концентрація тетраедрично розташованих молекул води вища, ніж у самій воді. Отже, глюкозу, а також, ймовірно, алкілглюкозиди, можна класифікувати як «структуроутворювачі», що якісно подібно до поведінки етоксилатів.

Порівняно з поведінкою етоксилатної міцели, ефективна міжфазна діелектрична проникність алкілглюкозиду набагато вища та більше схожа на проникність води, ніж на проникність етоксилату. Таким чином, область навколо головних груп у міцелі алкілглюкозиду є водоподібною.