Свойства алкилполиглюкозидов

Подобно алкиловым эфирам полиоксиэтилена,алкилполигликозидыобычно технические поверхностно-активные вещества.Они производятся с помощью различных способов синтеза Фишера и состоят из распределения видов с разной степенью гликозидирования, на которую указывает среднее значение n.Это определяется как отношение общего молярного количества глюкозы к молярному количеству жирного спирта в алкилполиглюкозиде с учетом средней молекулярной массы при использовании смесей жирных спиртов.Как уже упоминалось, большинство важных для применения алкилполиглюкозидов имеют среднее значение n 1,1-1,7.Таким образом, они содержат алкилмоноглюкозиды и алкилдиглюкозиды в качестве основных компонентов, а также меньшие количества алкилтриглюкозидов, алкилтетраглюкозидов и т. д. вплоть до алкилоктаглюкозидов помимо олигомеров, незначительные количества (обычно 1-2%) жирных спиртов, используемых в всегда присутствует синтез полиглюкозы и солей, в основном за счет катализа (1,5-2,5%).Цифры рассчитаны по отношению к активному веществу.В то время как алкиловые эфиры полиоксиэтилена или многие другие этоксилаты могут быть однозначно определены распределением молекулярных масс, аналогичное описание ни в коем случае не является адекватным для алкилполиглюкозидов, поскольку различная изомерия приводит к гораздо более сложному ряду продуктов.Различия в двух классах поверхностно-активных веществ приводят к довольно различным свойствам, возникающим из-за сильного взаимодействия головных групп с водой и частично друг с другом.

Этоксилатная группа алкилового эфира полиоксиэтилена сильно взаимодействует с водой, образуя водородные связи между кислородом этилена и молекулами воды, тем самым создавая мицеллярные гидратные оболочки, где структурирование воды выше (более низкая энтропия и энтальпия), чем в объемной воде.Структура гидратации очень динамична.Обычно с каждой группой ЭО связано от двух до трех молекул воды.

Принимая во внимание головные группы глюкозила с тремя ОН-функциями для моноглюкозида или семью для диглюкозида, ожидается, что поведение алкилглюкозида будет сильно отличаться от поведения алкиловых эфиров полиоксиэтилена.Помимо сильного взаимодействия с водой, существуют также силы между головными группами ПАВ в мицеллах, а также в других фазах.В то время как сопоставимые алкиловые эфиры полиоксиэтилена сами по себе представляют собой жидкости или твердые вещества с низкой температурой плавления, алкилполиглюкозиды представляют собой твердые вещества с более высокой температурой плавления из-за межмолекулярных водородных связей между соседними глюкозильными группами.Они проявляют ярко выраженные термотропные жидкокристаллические свойства, о чем будет сказано ниже.Межмолекулярные водородные связи между головными группами также обусловливают их сравнительно низкую растворимость в воде.

Что касается самой глюкозы, то взаимодействие глюкозильной группы с окружающими ее молекулами воды происходит за счет обширных водородных связей.Для глюкозы концентрация тетраэдрически расположенных молекул воды выше, чем в одной воде.Следовательно, глюкоза и, возможно, также алкилглюкозиды могут быть классифицированы как «создатели структуры», поведение которых качественно аналогично поведению этоксилатов.

По сравнению с поведением мицеллы этоксилата эффективная межфазная диэлектрическая проницаемость алкилглюкозида намного выше и больше похожа на диэлектрическую проницаемость воды, чем на диэлектрическую проницаемость этоксилата.Таким образом, область вокруг головных групп в мицелле алкилглюкозида подобна воде.