คุณสมบัติของอัลคิลโพลีกลูโคไซด์

คล้ายกับโพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลอีเทอร์อัลคิลโพลีไกลโคไซด์มักเป็นสารลดแรงตึงผิวทางเทคนิค พวกมันผลิตขึ้นผ่านโหมดการสังเคราะห์ Fischer ที่แตกต่างกัน และประกอบด้วยการกระจายของสปีชีส์ที่มีระดับไกลโคซิเดชันที่แตกต่างกันซึ่งระบุด้วยค่า n เฉลี่ย ซึ่งหมายถึงอัตราส่วนของปริมาณโมลทั้งหมดของกลูโคสต่อปริมาณโมลาร์ของแฟตตี้แอลกอฮอล์ในอัลคิล พอลิกลูโคไซด์ โดยคำนึงถึงน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยเมื่อใช้แฟตตี้แอลกอฮอล์ผสม ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว อัลคิลโพลีกลูโคไซด์ส่วนใหญ่ที่มีความสำคัญต่อการใช้งานมีค่า n เฉลี่ยอยู่ที่ 1.1-1.7 ดังนั้นจึงประกอบด้วยอัลคิลโมโนกลูโคไซด์และอัลคิลไดกลูโคไซด์เป็นส่วนประกอบหลัก เช่นเดียวกับอัลคิลไตรกลูโคไซด์อัลคิลเตตรากลูโคไซด์ในปริมาณเล็กน้อย ฯลฯ จนถึงอัลคิลออกตากลูโคไซด์นอกเหนือจากโอลิโกเมอร์ ปริมาณแอลกอฮอล์ไขมันที่ใช้ใน มีการสังเคราะห์โพลีกลูโคสและเกลือซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการเร่งปฏิกิริยา (1.5-2.5%) อยู่เสมอ ตัวเลขถูกคำนวณโดยคำนึงถึงสารออกฤทธิ์ ในขณะที่โพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลอีเทอร์หรือเอทอกซีเลตอื่นๆ อาจถูกกำหนดอย่างไม่คลุมเครือโดยการกระจายน้ำหนักโมเลกุล คำอธิบายที่คล้ายคลึงกันนั้นไม่เพียงพอสำหรับอัลคิลโพลีกลูโคไซด์ เนื่องจากไอโซเมอร์ที่แตกต่างกันส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ความแตกต่างในสารลดแรงตึงผิวทั้งสองประเภทส่งผลให้มีคุณสมบัติค่อนข้างแตกต่างกันซึ่งเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างกลุ่มหลักกับน้ำและในบางส่วนซึ่งกันและกัน

กลุ่มเอทอกซีเลทของพอลิออกซีเอทิลีนอัลคิลอีเทอร์ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง ทำให้เกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่างเอทิลีนออกซิเจนกับโมเลกุลของน้ำ ดังนั้นจึงสร้างชั้นไมเซลลาร์ไฮเดรชั่นซึ่งมีโครงสร้างของน้ำมากกว่า (เอนโทรปีและเอนทาลปีต่ำกว่า) มากกว่าในน้ำปริมาณมาก โครงสร้างความชุ่มชื้นมีความไดนามิกสูง โดยปกติแล้วโมเลกุลของน้ำระหว่างสองถึงสามโมเลกุลจะสัมพันธ์กับกลุ่ม EO แต่ละกลุ่ม

เมื่อพิจารณากลุ่มส่วนหัวของกลูโคซิลที่มีฟังก์ชัน OH สามฟังก์ชันสำหรับโมโนกลูโคไซด์หรือเจ็ดสำหรับไดกลูโคไซด์ คาดว่าพฤติกรรมของอัลคิลกลูโคไซด์จะแตกต่างอย่างมากจากพฤติกรรมของพอลิออกซีเอทิลีนอัลคิลอีเทอร์ นอกจากปฏิกิริยาที่รุนแรงกับน้ำแล้ว ยังมีแรงระหว่างกลุ่มส่วนหัวของสารลดแรงตึงผิวในไมเซลล์และในระยะอื่นๆ อีกด้วย ในขณะที่โพลีออกซีเอทิลีนอัลคิลอีเทอร์ที่เทียบเคียงได้เพียงอย่างเดียวเป็นของเหลวหรือของแข็งที่หลอมละลายต่ำ อัลคิลโพลีกลูโคไซด์เป็นของแข็งที่หลอมละลายได้สูงกว่าเนื่องจากมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลระหว่างหมู่กลูโคซิลที่อยู่ใกล้เคียง พวกมันแสดงคุณสมบัติผลึกเหลวแบบเทอร์โมโทรปิกที่แตกต่างกัน ดังที่จะกล่าวถึงด้านล่างนี้ พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลระหว่างกลุ่มส่วนหัวก็มีส่วนทำให้ความสามารถในการละลายน้ำค่อนข้างต่ำเช่นกัน

สำหรับกลูโคสเอง ปฏิกิริยาระหว่างหมู่กลูโคซิลกับโมเลกุลของน้ำโดยรอบนั้นเกิดจากพันธะไฮโดรเจนที่กว้างขวาง สำหรับกลูโคส ความเข้มข้นของโมเลกุลของน้ำที่จัดเรียงแบบจัตุรมุขจะสูงกว่าในน้ำเพียงอย่างเดียว ดังนั้นกลูโคสและอัลคิลกลูโคไซด์สามารถจัดได้ว่าเป็น "ผู้สร้างโครงสร้าง" ซึ่งเป็นพฤติกรรมในเชิงคุณภาพที่คล้ายคลึงกับพฤติกรรมของเอทอกซีเลต

เมื่อเปรียบเทียบกับพฤติกรรมของไมเซลล์เอทอกซีเลต ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกระหว่างผิวหน้าที่มีประสิทธิผลของอัลคิลกลูโคไซด์จะสูงกว่ามากและคล้ายกับค่าของน้ำมากกว่าค่าคงที่ของอีทอกซีเลต ดังนั้นบริเวณรอบๆ กลุ่มส่วนหัวของไมเซลล์อัลคิลกลูโคไซด์จึงมีลักษณะคล้ายน้ำ