Właściwości poliglukozydów alkilowych

Podobny do eterów polioksyetylenowo-alkilowych,alkilopoliglikozydysą zazwyczaj technicznymi środkami powierzchniowo czynnymi. Są one wytwarzane różnymi sposobami syntezy Fischera i składają się z rozkładu gatunków o różnym stopniu glikozydacji, wskazanych przez średnią wartość n. Definiuje się to jako stosunek całkowitej ilości molowej glukozy do ilości molowej alkoholu tłuszczowego w poliglukozydzie alkilowym, biorąc pod uwagę średnią masę cząsteczkową, gdy stosuje się mieszaniny alkoholi tłuszczowych. Jak już wspomniano, większość alkilopoliglukozydów ważnych w zastosowaniu ma średnią wartość n wynoszącą 1,1-1,7. Dlatego też zawierają one monoglukozydy alkilu i diglukozydy alkilu jako główne składniki, a także mniejsze ilości triglukozydów alkilu, tetraglukozydów alkilu itp., aż do alkiloktaglukozydów, oprócz oligomerów, niewielkie ilości (zwykle 1-2%) alkoholi tłuszczowych stosowanych w zawsze obecne są poliglukoza syntezowa i jej sole, głównie powstałe w wyniku katalizy (1,5-2,5%). Liczby obliczono w odniesieniu do substancji czynnej. Podczas gdy etery polioksyetylenoalkilowe lub wiele innych etoksylanów można jednoznacznie zdefiniować na podstawie rozkładu mas cząsteczkowych, analogiczny opis w żadnym wypadku nie jest odpowiedni dla poliglukozydów alkilowych, ponieważ różna izomeria skutkuje znacznie bardziej złożonym zakresem produktów. Różnice w obu klasach środków powierzchniowo czynnych powodują raczej odmienne właściwości wynikające z silnego oddziaływania grup czołowych z wodą i częściowo między sobą.

Grupa etoksylanowa eteru polioksyetylenowo-alkilowego silnie oddziałuje z wodą, tworząc wiązania wodorowe pomiędzy tlenem etylenu i cząsteczkami wody, tworząc w ten sposób micelarne powłoki hydratacyjne, w których struktura wody jest większa (niższa entropia i entalpia) niż w wodzie masowej. Struktura hydratacji jest bardzo dynamiczna. Zwykle z każdą grupą EO związane są od dwóch do trzech cząsteczek wody.

Biorąc pod uwagę glukozylowe grupy główne z trzema funkcjami OH w przypadku monoglukozydu lub siedmioma w przypadku diglukozydu, oczekuje się, że zachowanie alkiloglukozydów będzie bardzo różne od zachowania eterów polioksyetylenowo-alkilowych. Oprócz silnego oddziaływania z wodą, pomiędzy grupami czołowymi surfaktantów w micelach i innych fazach występują także siły. Podczas gdy same porównywalne etery polioksyetylenoalkilowe są cieczami lub substancjami stałymi o niskiej temperaturze topnienia, poliglukozydy alkilowe są ciałami stałymi o wyższej temperaturze topnienia ze względu na międzycząsteczkowe wiązania wodorowe pomiędzy sąsiednimi grupami glukozylowymi. Wykazują one wyraźne termotropowe właściwości ciekłokrystaliczne, co zostanie omówione poniżej. Międzycząsteczkowe wiązania wodorowe pomiędzy grupami głównymi są również odpowiedzialne za ich stosunkowo niską rozpuszczalność w wodzie.

Jeśli chodzi o samą glukozę, interakcja grupy glukozylowej z otaczającymi cząsteczkami wody wynika z rozległych wiązań wodorowych. W przypadku glukozy stężenie czworościennie ułożonych cząsteczek wody jest wyższe niż w samej wodzie. Zatem glukozę, a prawdopodobnie także alkiloglukozydy, można sklasyfikować jako „tworzącą strukturę”, a zachowanie jest jakościowo podobne do etoksylatów.

W porównaniu z zachowaniem miceli etoksylanowej, efektywna międzyfazowa stała dielektryczna alkiloglukozydu jest znacznie wyższa i bardziej podobna do wody niż etoksylanu. Zatem obszar wokół grup głównych w miceli alkiloglukozydowej jest podobny do wody.