Alkilpoliglikozīdu īpašības

Līdzīgi polioksietilēna alkilēteriem,alkilpoliglikozīdiparasti ir tehniskas virsmaktīvās vielas. Tos ražo, izmantojot dažādus Fišera sintēzes veidus, un tie sastāv no sugu sadalījuma ar dažādām glikozidācijas pakāpēm, kas norādītas ar vidējo n-vērtību. To definē kā attiecību starp kopējo glikozes molāro daudzumu pret taukskābju spirta molāro daudzumu alkilpoliglikozīdā, ņemot vērā vidējo molekulmasu, ja izmanto taukskābju spirta maisījumus. Kā jau minēts, lielākajai daļai lietošanā svarīgu alkilpoliglikozīdu vidējā n vērtība ir 1,1-1,7. Tādējādi tie satur alkilmonoglikozīdus un alkildiglikozīdus kā galvenos komponentus, kā arī mazākus daudzumus alkiltriglikozīdus, alkiltetraglikozīdus utt., līdz pat alkiloktaglikozīdiem, papildus oligomēriem, nelielu daudzumu (parasti 1-2%) taukskābju spirtu, ko izmanto. vienmēr ir sintēzes poliglikoze un sāļi, galvenokārt katalīzes rezultātā (1,5-2,5%). Skaitļi ir aprēķināti attiecībā uz aktīvo vielu. Tā kā polioksietilēna alkilēterus vai daudzus citus etoksilātus var nepārprotami definēt pēc molekulmasu sadalījuma, analoģisks apraksts nekādā gadījumā nav piemērots alkilpoliglikozīdiem, jo ​​dažādas izomērijas rada daudz sarežģītāku produktu klāstu. Atšķirības abās virsmaktīvo vielu klasēs rada diezgan atšķirīgas īpašības, kas izriet no spēcīgas galvas grupu mijiedarbības ar ūdeni un daļēji savā starpā.

Polioksietilēna alkilētera etoksilāta grupa spēcīgi mijiedarbojas ar ūdeni, veidojot ūdeņraža saites starp etilēna skābekli un ūdens molekulām, tādējādi veidojot micellāras hidratācijas apvalkus, kur ūdens strukturēšana ir lielāka (mazāka entropija un entalpija) nekā beztaras ūdenī. Hidratācijas struktūra ir ļoti dinamiska. Parasti ar katru EO grupu ir saistītas divas līdz trīs ūdens molekulas.

Ņemot vērā glikozilgrupas ar trim OH funkcijām monoglikozīdam vai septiņām diglikozīdam, sagaidāms, ka alkilglikozīda uzvedība ļoti atšķirsies no polioksietilēna alkilēteru uzvedības. Papildus spēcīgajai mijiedarbībai ar ūdeni pastāv arī spēki starp virsmaktīvo vielu galvas grupām micellās, kā arī citās fāzēs. Tā kā salīdzināmie polioksietilēna alkilēteri vieni paši ir šķidrumi vai zemas kušanas cietas vielas, alkilpoliglikozīdi ir augstāk kušanas cietas vielas, jo starp blakus esošajām glikozilgrupām veidojas starpmolekulārā ūdeņraža saite. Viņiem ir atšķirīgas termotropas šķidro kristālu īpašības, kā tas tiks apspriests turpmāk. Starpmolekulārās ūdeņraža saites starp galvas grupām ir atbildīgas arī par to salīdzinoši zemo šķīdību ūdenī.

Kas attiecas uz pašu glikozi, glikozilgrupas mijiedarbība ar apkārtējām ūdens molekulām ir saistīta ar plašu ūdeņraža saiti. Attiecībā uz glikozi tetraedriski sakārtotu ūdens molekulu koncentrācija ir augstāka nekā ūdenī atsevišķi. Tādējādi glikozi un, iespējams, arī alkilglikozīdus var klasificēt kā "struktūras veidotājus", kas ir kvalitatīvi līdzīga etoksilātu uzvedībai.

Salīdzinot ar etoksilāta micellas uzvedību, alkilglikozīda efektīvā saskarnes dielektriskā konstante ir daudz augstāka un līdzīgāka ūdens konstantei nekā etoksilātam. Tādējādi apgabals ap galvas grupām pie alkilglikozīda micellas ir līdzīgs ūdenim.