Egenskaberne af alkylpolyglukosider

Svarende til polyoxyethylenalkylethere,alkylpolyglycosiderer normalt tekniske overfladeaktive stoffer. De produceres via forskellige måder af Fischer-syntese og består af en fordeling af arter med forskellige grader af glykosidering angivet med en gennemsnitlig n-værdi. Dette er defineret som forholdet mellem den totale molære mængde glucose og den molære mængde fedtalkohol i alkylpolyglucosidet under hensyntagen til den gennemsnitlige molekylvægt, når fedtalkoholblandinger anvendes. Som allerede nævnt har de fleste af de alkylpolyglucosider, der er vigtige for anvendelsen, en gennemsnitlig n-værdi på 1,1-1,7. Derfor indeholder de alkylmonoglucosider og alkyldiglucosider som hovedkomponenter, såvel som mindre mængder af alkyltriglucosider, alkyltetraglucosider osv. op til alkyloctaglucosider foruden oligomererne, mindre mængder (typisk 1-2%) af fedtalkoholer, der anvendes i syntesen polyglucose, og salte, hovedsagelig på grund af katalyse (1,5-2,5%), er altid til stede. Tallene er beregnet med hensyn til aktivt stof. Mens polyoxyethylenalkylethere eller mange andre ethoxylater kan defineres utvetydigt ved en fordeling af molekylvægte, er en analog beskrivelse på ingen måde tilstrækkelig for alkylpolyglucosider, fordi forskellig isomerisme resulterer i et meget mere komplekst produktområde. Forskellene i de to overfladeaktive stofklasser resulterer i ret forskellige egenskaber, der stammer fra hovedgruppernes stærke interaktion med vandet og delvist med hinanden.

Ethoxylatgruppen i polyoxyethylenalkyletheren interagerer kraftigt med vand og danner hydrogenbindinger mellem ethylenoxygen- og vandmolekylerne og opbygger derfor micellære hydreringsskaller, hvor strukturen af ​​vand er større (lavere entropi og entalpi) end i bulkvand. Hydratiseringsstrukturen er meget dynamisk. Normalt er mellem to og tre vandmolekyler forbundet med hver EO-gruppe.

I betragtning af glucosyl-hovedgrupper med tre OH-funktioner for et monoglucosid eller syv for et diglucosid, forventes alkylglucosid-adfærd at være meget forskellig fra polyoxyethylenalkylethernes. Udover den stærke vekselvirkning med vand er der også kræfter mellem de overfladeaktive hovedgrupper i micellerne såvel som i andre faser. Mens sammenlignelige polyoxyethylenalkylethere alene er væsker eller lavtsmeltende faste stoffer, er alkylpolyglucosider højere smeltende faste stoffer på grund af intermolekylær hydrogenbinding mellem tilstødende glucosylgrupper. De udviser distinkte termotropiske flydende krystallinske egenskaber, som det vil blive diskuteret nedenfor. Intermolekylære hydrogenbindinger mellem hovedgrupperne er også ansvarlige for deres forholdsvis lave opløselighed i vand.

Hvad angår selve glukosen, skyldes glucosylgruppens interaktion med de omgivende vandmolekyler omfattende hydrogenbinding. For glukose er koncentrationen af ​​tetraedrisk arrangerede vandmolekyler højere end i vand alene. Derfor kan glukose, og sandsynligvis også alkylglucosider, klassificeres som en "strukturfremstiller", en adfærd, der kvalitativt ligner ethoxylaternes.

I sammenligning med ethoxylatmicellens opførsel er den effektive dielektriske grænsefladekonstant for alkylglucosidet meget højere og ligner mere vand end ethoxylatets. Således er området omkring hovedgrupperne ved alkylglucosid-micellen vandig-lignende.