Lastnosti alkil poliglukozidov

Podobno kot polioksietilen alkil etri,alkil poliglikozidiso običajno tehnične površinsko aktivne snovi. Proizvajajo se z različnimi načini Fischerjeve sinteze in so sestavljene iz porazdelitve vrst z različnimi stopnjami glikozidacije, kar je označeno s povprečno n-vrednostjo. Ta je definirana kot razmerje med skupno molsko količino glukoze in molsko količino maščobnega alkohola v alkil poliglukozidu, pri čemer se upošteva povprečna molekulska masa pri uporabi mešanic maščobnih alkoholov. Kot smo že omenili, ima večina alkil poliglukozidov, pomembnih za uporabo, povprečno n-vrednost 1,1–1,7. Zato vsebujejo alkil monoglukozide in alkil diglukozide kot glavne sestavine, pa tudi manjše količine alkil triglukozidov, alkil tetraglukozidov itd. do alkil oktaglukozidov. Poleg oligomerov so vedno prisotne manjše količine (običajno 1–2 %) maščobnih alkoholov, uporabljenih pri sintezi poliglukoze, in soli, predvsem zaradi katalize (1,5–2,5 %). Številke so izračunane glede na aktivno snov. Medtem ko je mogoče polioksietilen alkil etre ali številne druge etoksilate nedvoumno definirati s porazdelitvijo molekulskih mas, analogen opis nikakor ni ustrezen za alkil poliglukozide, ker različna izomerija povzroči veliko bolj kompleksno paleto produktov. Razlike med obema razredoma površinsko aktivnih snovi povzročajo precej različne lastnosti, ki izvirajo iz močne interakcije glavnih skupin z vodo in deloma med seboj.

Etoksilatna skupina polioksietilen alkil etra močno interagira z vodo in tvori vodikove vezi med etilenskim kisikom in molekulami vode, s čimer se gradi micelarna hidratacijska lupina, kjer je strukturiranje vode večje (nižja entropija in entalpija) kot v razsutem stanju vode. Hidratacijska struktura je zelo dinamična. Običajno sta z vsako EO skupino povezani dve do tri molekule vode.

Glede na glukozilne glavne skupine s tremi OH funkcijami za monoglukozid ali sedmimi za diglukozid se pričakuje, da se bo obnašanje alkil glukozidov zelo razlikovalo od obnašanja polioksietilen alkil etrov. Poleg močne interakcije z vodo obstajajo tudi sile med glavnimi skupinami površinsko aktivnih snovi v micelih in v drugih fazah. Medtem ko so primerljivi polioksietilen alkil etri sami po sebi tekočine ali trdne snovi z nizkim tališčem, so alkil poliglukozidi trdne snovi z višjim tališčem zaradi medmolekularnih vodikovih vezi med sosednjimi glukozilnimi skupinami. Kažejo izrazite termotropne lastnosti tekočih kristalov, kot bo obravnavano v nadaljevanju. Medmolekularne vodikove vezi med glavnimi skupinami so prav tako odgovorne za njihovo relativno nizko topnost v vodi.

Kar zadeva samo glukozo, je interakcija glukozilne skupine z okoliškimi molekulami vode posledica obsežnih vodikovih vezi. Pri glukozi je koncentracija tetraedrsko razporejenih molekul vode višja kot v sami vodi. Zato lahko glukozo in verjetno tudi alkil glukozide uvrstimo med "ustvarjalce struktur", kar je kvalitativno podobno vedenju etoksilatov.

V primerjavi z obnašanjem etoksilatnega micela je efektivna medfazna dielektrična konstanta alkil glukozida veliko višja in bolj podobna dielektrični konstanti vode kot etoksilata. Tako je območje okoli glavnih skupin na alkil glukozidnem micelu podobno vodi.