Οι ιδιότητες των αλκυλο πολυγλυκοσιδίων

Παρόμοια με τους πολυοξυαιθυλενο αλκυλαιθέρες,αλκυλο πολυγλυκοσίδεςείναι συνήθως τεχνικά τασιενεργά. Παράγονται μέσω διαφορετικών τρόπων σύνθεσης Fischer και αποτελούνται από μια κατανομή ειδών με διαφορετικούς βαθμούς γλυκοζίωσης που υποδεικνύονται από μια μέση τιμή n. Αυτό ορίζεται ως η αναλογία της συνολικής μοριακής ποσότητας γλυκόζης προς τη μοριακή ποσότητα λιπαρής αλκοόλης στον αλκυλο πολυγλυκοσίδιο, λαμβάνοντας υπόψη το μέσο μοριακό βάρος όταν χρησιμοποιούνται μίγματα λιπαρών αλκοολών. Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι περισσότεροι αλκυλ πολυγλυκοζίτες που είναι σημαντικοί για την εφαρμογή έχουν μια μέση τιμή n 1,1-1,7. Ως εκ τούτου, περιέχουν αλκυλο μονογλυκοσίδες και αλκυλοδιγλυκοσίδες ως κύρια συστατικά, καθώς και μικρότερες ποσότητες αλκυλοτριγλυκοζιδίων, αλκυλο τετραγλυκοζίτες κ.λπ. η πολυγλυκόζη σύνθεσης, και άλατα, κυρίως λόγω κατάλυσης (1,5-2,5%), υπάρχουν πάντα. Τα στοιχεία υπολογίζονται σε σχέση με την ενεργό ύλη. Ενώ οι αλκυλαιθέρες πολυοξυαιθυλενίου ή πολλά άλλα αιθοξυλικά μπορούν να οριστούν αναμφισβήτητα από μια κατανομή μοριακών βαρών, μια ανάλογη περιγραφή δεν είναι καθόλου επαρκής για τους αλκυλ πολυγλυκοζίτες επειδή διαφορετικοί ισομερισμοί καταλήγουν σε πολύ πιο περίπλοκη σειρά προϊόντων. Οι διαφορές στις δύο κατηγορίες επιφανειοδραστικών έχουν ως αποτέλεσμα μάλλον διαφορετικές ιδιότητες που προέρχονται από την ισχυρή αλληλεπίδραση των ομάδων κεφαλής με το νερό και εν μέρει μεταξύ τους.

Η αιθοξυλική ομάδα του πολυοξυαιθυλενοαλκυλαιθέρα αλληλεπιδρά έντονα με το νερό, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου μεταξύ του αιθυλενικού οξυγόνου και των μορίων του νερού, δημιουργώντας έτσι μικκυλιακά κελύφη ενυδάτωσης όπου η δομή του νερού είναι μεγαλύτερη (χαμηλότερη εντροπία και ενθαλπία) από ότι στο χύμα νερό. Η δομή ενυδάτωσης είναι ιδιαίτερα δυναμική. Συνήθως μεταξύ δύο και τριών μορίων νερού συνδέονται με κάθε ομάδα EO.

Λαμβάνοντας υπόψη τις ομάδες κεφαλής γλυκοζυλίου με τρεις συναρτήσεις ΟΗ για έναν μονογλυκοσίδη ή επτά για έναν διγλυκοσίδιο, η συμπεριφορά αλκυλογλυκοσιδίου αναμένεται να είναι πολύ διαφορετική από εκείνη των αλκυλαιθέρων πολυοξυαιθυλενίου. Εκτός από την ισχυρή αλληλεπίδραση με το νερό, υπάρχουν επίσης δυνάμεις μεταξύ των επιφανειοδραστικών ομάδων κεφαλής στα μικκύλια καθώς και σε άλλες φάσεις. Ενώ οι συγκρίσιμοι αλκυλαιθέρες πολυοξυαιθυλενίου από μόνοι τους είναι υγρά ή στερεά χαμηλής τήξης, οι αλκυλο πολυγλυκοσίδες είναι στερεά υψηλότερης τήξης λόγω των διαμοριακών δεσμών υδρογόνου μεταξύ γειτονικών ομάδων γλυκοζυλίου. Εμφανίζουν διακριτές θερμοτροπικές υγρές κρυσταλλικές ιδιότητες, όπως θα συζητηθεί παρακάτω. Οι διαμοριακοί δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των ομάδων κεφαλής είναι επίσης υπεύθυνοι για τη συγκριτικά χαμηλή διαλυτότητά τους στο νερό.

Όσο για την ίδια τη γλυκόζη, η αλληλεπίδραση της ομάδας γλυκοζυλίου με τα γύρω μόρια του νερού οφείλεται σε εκτεταμένους δεσμούς υδρογόνου. Για τη γλυκόζη, η συγκέντρωση των τετραεδρικά διατεταγμένων μορίων νερού είναι υψηλότερη από ό,τι στο νερό μόνο. Ως εκ τούτου, η γλυκόζη, και πιθανώς επίσης οι αλκυλογλυκοζίτες, μπορούν να ταξινομηθούν ως «κατασκευαστής δομής», μια συμπεριφορά ποιοτικά παρόμοια με αυτή των αιθοξυλικών.

Σε σύγκριση με τη συμπεριφορά του αιθοξυλικού μικκυλίου, η αποτελεσματική διηλεκτρική σταθερά της επιφάνειας του αλκυλογλυκοσιδίου είναι πολύ υψηλότερη και πιο παρόμοια με αυτή του νερού παρά με αυτή του αιθοξυλικού. Έτσι, η περιοχή γύρω από τις ομάδες κεφαλής στο μικκύλιο αλκυλογλυκοζίτη είναι υδατική.