Az alkil-poliglükozidok tulajdonságai

Hasonló a polioxietilén-alkil-éterekhez,alkil-poliglikozidokáltalában technikai felületaktív anyagok. Különböző Fischer-szintézismódokkal állítják elő őket, és különböző glikozilációs fokú anyagok eloszlásából állnak, amelyeket az átlagos n-érték jelez. Ez a glükóz teljes moláris mennyiségének és a zsíralkohol moláris mennyiségének aránya az alkil-poliglükozidban, figyelembe véve az átlagos molekulatömeget, ha zsíralkohol-keverékeket alkalmaznak. Amint már említettük, az alkalmazás szempontjából fontos alkil-poliglükozidok többségének átlagos n-értéke 1,1-1,7. Ezért fő komponensként alkil-monoglükozidokat és alkil-digglükozidokat tartalmaznak, valamint kisebb mennyiségű alkil-triglükozidokat, alkil-tetraglükozidokat stb., egészen az alkil-oktaglükozidokig, az oligomerek mellett mindig jelen vannak kis mennyiségű (jellemzően 1-2%) a poliglükóz szintézisében használt zsíralkoholok, valamint sók, főként a katalízisnek köszönhetően (1,5-2,5%). Az adatokat a hatóanyagra vonatkoztatva számították ki. Míg a polioxietilén-alkil-éterek vagy sok más etoxilát egyértelműen meghatározható a molekulatömeg-eloszlás alapján, az alkil-poliglükozidok esetében az analóg leírás semmiképpen sem megfelelő, mivel a különböző izomériák sokkal összetettebb termékskálát eredményeznek. A két felületaktív anyagosztály közötti különbségek meglehetősen eltérő tulajdonságokat eredményeznek, amelyek a fejcsoportok vízzel, részben pedig egymással való erős kölcsönhatásából erednek.

A polioxietilén-alkil-éter etoxilátcsoportja erősen kölcsönhatásba lép a vízzel, hidrogénkötéseket képezve az etilén oxigén- és vízmolekulái között, ezáltal micelláris hidratációs héjakat építve fel, ahol a víz strukturáltsága nagyobb (alacsonyabb entrópia és entalpia), mint a tömör vízben. A hidratációs szerkezet nagyon dinamikus. Általában két-három vízmolekula kapcsolódik minden EO-csoporthoz.

Ha figyelembe vesszük a három OH-funkciós glükozil fejcsoportot monoglükozid esetén, vagy a hét OH-funkciósat diglükozid esetén, az alkil-glükozid viselkedése várhatóan nagyon eltér a polioxietilén-alkil-éterekétől. Az erős vízzel való kölcsönhatás mellett erők is hatnak a micellákban, valamint más fázisokban lévő felületaktív fejcsoportok között. Míg a hasonló polioxietilén-alkil-éterek önmagukban folyékonyak vagy alacsony olvadáspontú szilárd anyagok, az alkil-poliglükozidok magasabb olvadáspontú szilárd anyagok a szomszédos glükozilcsoportok közötti intermolekuláris hidrogénkötések miatt. Jellemző termotróp folyadékkristályos tulajdonságokat mutatnak, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk. A fejcsoportok közötti intermolekuláris hidrogénkötések felelősek a vízben való viszonylag alacsony oldhatóságukért is.

Ami magát a glükózt illeti, a glükozilcsoport és a környező vízmolekulák kölcsönhatása kiterjedt hidrogénkötéseknek köszönhető. A glükóz esetében a tetraéderesen elrendezett vízmolekulák koncentrációja magasabb, mint a vízben önmagában. Ezért a glükóz, és valószínűleg az alkil-glükozidok is, „szerkezetalkotóként” osztályozhatók, ami minőségileg hasonló viselkedést mutat az etoxilátokéhoz.

Az etoxilát micella viselkedéséhez képest az alkil-glükozid effektív határfelületi dielektromos állandója sokkal magasabb és jobban hasonlít a vízéhez, mint az etoxilátéhoz. Így az alkil-glükozid micella fejcsoportjai körüli régió vizes közegű.