Az alkil-poliglükozidok tulajdonságai

Hasonlóan a polioxietilén-alkil-éterekhez,alkil-poliglikozidokáltalában technikai felületaktív anyagok. Ezeket a Fischer-szintézis különböző módjaival állítják elő, és különböző glikozidációs fokú fajok eloszlásából állnak, amelyet egy átlagos n-érték jelez. Ezt a glükóz teljes moláris mennyiségének az alkil-poliglükozidban lévő zsíralkohol moláris mennyiségéhez viszonyított arányaként határozzuk meg, figyelembe véve az átlagos molekulatömeget, amikor zsíralkohol-keverékeket alkalmazunk. Amint már említettük, a legtöbb alkalmazás szempontjából fontos alkil-poliglükozid átlagos n-értéke 1,1-1,7. Így fő komponensként alkil-monoglükozidokat és alkil-diglükozidokat, valamint kisebb mennyiségben alkil-triglükozidokat, alkil-tetraglükozidokat stb. tartalmaznak az oligomereken kívül kisebb mennyiségben (jellemzően 1-2%) zsíralkoholokat. a szintézis poliglükóz és sók, elsősorban a katalízis következtében (1,5-2,5%), mindig jelen vannak. A számok az aktív anyagokra vonatkoznak. Míg a polioxietilén-alkil-éterek vagy sok más etoxilát egyértelműen meghatározható a molekulatömeg-eloszlás alapján, az analóg leírás semmiképpen sem megfelelő az alkil-poliglükozidok esetében, mivel a különböző izomériák sokkal összetettebb termékskálát eredményeznek. A két felületaktív anyag osztály közötti különbségek meglehetősen eltérő tulajdonságokat eredményeznek, amelyek a fejcsoportok vízzel és részben egymással való erős kölcsönhatásából adódnak.

A polioxietilén-alkil-éter etoxilátcsoportja erős kölcsönhatásba lép a vízzel, hidrogénkötéseket hozva létre az etilén oxigén- és vízmolekulái között, ezáltal micelláris hidratációs héjak jönnek létre, ahol a víz szerkezete nagyobb (alacsonyabb entrópia és entalpia), mint az ömlesztett vízben. A hidratáló szerkezet rendkívül dinamikus. Általában két-három vízmolekula kapcsolódik minden EO-csoporthoz.

Figyelembe véve a három OH-funkcióval rendelkező glükozil fejcsoportokat egy monoglükozid esetében, vagy hét egy diglükozid esetében, az alkil-glükozid viselkedése várhatóan nagyon eltér a polioxietilén-alkil-éterekétől. A vízzel való erős kölcsönhatás mellett a micellák felületaktív anyag fejcsoportjai között, valamint más fázisokban erők is fellépnek. Míg a hasonló polioxietilén-alkil-éterek önmagukban folyadékok vagy alacsony olvadáspontú szilárd anyagok, az alkil-poliglükozidok magasabb olvadáspontú szilárd anyagok a szomszédos glükozilcsoportok közötti intermolekuláris hidrogénkötések miatt. Különböző termotróp folyadékkristályos tulajdonságokat mutatnak, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk. A fejcsoportok közötti intermolekuláris hidrogénkötések szintén felelősek azok viszonylag alacsony vízoldhatóságáért.

Ami magát a glükózt illeti, a glükozilcsoport kölcsönhatása a környező vízmolekulákkal a kiterjedt hidrogénkötésnek köszönhető. A glükóz esetében a tetraéderes elrendezésű vízmolekulák koncentrációja magasabb, mint egyedül a vízben. Ennélfogva a glükóz és valószínűleg az alkil-glükozidok is a „szerkezet-alkotó” kategóriába sorolhatók, ami minőségileg hasonló 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 micellánál a fejcsoportok körüli régió vizes jellegű.