Свойства на алкил полиглюкозидите

Подобно на полиоксиетилен алкиловите етери,алкил полигликозидиОбикновено са технически повърхностноактивни вещества. Те се произвеждат чрез различни методи на синтез на Фишер и се състоят от разпределение на видове с различна степен на гликозидация, обозначено със средна n-стойност. Това се определя като съотношението на общото моларно количество глюкоза към моларното количество мастен алкохол в алкилполиглюкозида, като се взема предвид средното молекулно тегло, когато се използват смеси от мастни алкохоли. Както вече беше споменато, повечето от алкилполиглюкозидите, важни за приложението, имат средна n-стойност от 1,1-1,7. Следователно, те съдържат алкилмоноглюкозиди и алкилдиглюкозиди като основни компоненти, както и по-малки количества алкилтриглюкозиди, алкилтетраглюкозиди и др. до алкилоктаглюкозиди. Освен олигомерите, винаги присъстват незначителни количества (обикновено 1-2%) мастни алкохоли, използвани в синтеза на полиглюкоза, и соли, главно поради катализа (1,5-2,5%). Цифрите са изчислени по отношение на активното вещество. Докато полиоксиетилен алкиловите етери или много други етоксилати могат да бъдат дефинирани недвусмислено чрез разпределение на молекулните тегла, аналогично описание в никакъв случай не е адекватно за алкил полиглюкозиди, тъй като различната изомерия води до много по-сложен набор от продукти. Разликите в двата класа повърхностноактивни вещества водят до доста различни свойства, произтичащи от силното взаимодействие на главните групи с водата и отчасти помежду си.

Етоксилатната група на полиоксиетилен алкиловия етер силно взаимодейства с водата, образувайки водородни връзки между етиленовия кислород и водните молекули, като по този начин изгражда мицеларни хидратационни обвивки, където структурирането на водата е по-голямо (по-ниска ентропия и енталпия), отколкото в насипната вода. Хидратационната структура е силно динамична. Обикновено между две и три водни молекули са свързани с всяка EO група.

Като се имат предвид глюкозилните главни групи с три ОН функции за моноглюкозид или седем за диглюкозид, се очаква поведението на алкил глюкозидите да бъде много различно от това на полиоксиетилен алкиловите етери. Освен силното взаимодействие с водата, съществуват и сили между главните групи на повърхностноактивните вещества в мицелите, както и в други фази. Докато сравнимите полиоксиетилен алкилови етери сами по себе си са течности или нискотопими твърди вещества, алкил полиглюкозидите са по-високотопими твърди вещества поради междумолекулните водородни връзки между съседните глюкозилни групи. Те показват различни термотропни течнокристални свойства, както ще бъде обсъдено по-долу. Междумолекулните водородни връзки между главните групи също са отговорни за сравнително ниската им разтворимост във вода.

Що се отнася до самата глюкоза, взаимодействието на глюкозилната група с околните водни молекули се дължи на обширни водородни връзки. При глюкозата концентрацията на тетраедрично подредени водни молекули е по-висока, отколкото само във вода. Следователно, глюкозата, а вероятно и алкил глюкозидите, могат да бъдат класифицирани като „структурообразуващи вещества“, поведение, качествено подобно на това на етоксилатите.

В сравнение с поведението на етоксилатния мицел, ефективната междуфазова диелектрична константа на алкил глюкозида е много по-висока и по-близка до тази на водата, отколкото до тази на етоксилата. По този начин, областта около главните групи в алкил глюкозидния мицел е подобна на вода.