Le proprietà degli alchilpoliglucosidi

Simile ai poliossietilene alchil eteri,alchilpoliglicosidisono solitamente tensioattivi tecnici. Sono prodotti attraverso diverse modalità di sintesi Fischer e consistono in una distribuzione di specie con diversi gradi di glicosidazione indicati da un valore n medio. Questo è definito come il rapporto tra la quantità molare totale di glucosio e la quantità molare di alcol grasso nell'alchil poliglucoside, tenendo conto del peso molecolare medio quando vengono impiegate miscele di alcol grasso. Come già accennato, la maggior parte degli alchilpoliglucosidi importanti per l'applicazione hanno un valore n medio di 1,1-1,7. Contengono quindi come componenti principali alchilmonoglucosidi e alchildiglucosidi, nonché quantità minori di alchiltriglucosidi, alchiltetraglucosidi, ecc. fino ad alchilottaglucosidi oltre agli oligomeri, quantità minori (tipicamente 1-2%) di alcoli grassi utilizzati nella sono sempre presenti il ​​poliglucosio di sintesi ed i sali dovuti principalmente alla catalisi (1,5-2,5%). I dati sono calcolati rispetto alla materia attiva. Mentre i poliossietilene alchil eteri o molti altri etossilati possono essere definiti in modo inequivocabile mediante una distribuzione di pesi molecolari, una descrizione analoga non è affatto adeguata per gli alchil poliglucosidi perché diversi isomerismi danno luogo a una gamma di prodotti molto più complessa. Le differenze nelle due classi di tensioattivi determinano proprietà piuttosto diverse derivanti dalla forte interazione delle teste con l'acqua e in parte tra loro.

Il gruppo etossilato del poliossietilene alchil etere interagisce fortemente con l'acqua, formando legami idrogeno tra l'ossigeno dell'etilene e le molecole d'acqua, costruendo quindi gusci di idratazione micellare dove la strutturazione dell'acqua è maggiore (entropia ed entalpia inferiore) rispetto all'acqua sfusa. La struttura di idratazione è altamente dinamica. Di solito a ciascun gruppo EO sono associate da due a tre molecole d'acqua.

Considerando le teste dei glucosidi con tre funzioni OH per un monoglucoside o sette per un diglucoside, ci si aspetta che il comportamento degli alchil glucosidi sia molto diverso da quello dei poliossietilene alchil eteri. Oltre alla forte interazione con l'acqua esistono anche forze tra le teste dei tensioattivi nelle micelle e in altre fasi. Mentre i poliossietilene alchil eteri comparabili da soli sono liquidi o solidi a basso punto di fusione, i poliglucosidi alchilici sono solidi a punto di fusione più elevato a causa del legame idrogeno intermolecolare tra i gruppi glucosilici vicini. Mostrano proprietà cristalline liquide termotropiche distinte, come verrà discusso di seguito. I legami idrogeno intermolecolari tra le teste sono anche responsabili della loro solubilità relativamente bassa in acqua.

Per quanto riguarda il glucosio stesso, l'interazione del gruppo glucosile con le molecole d'acqua circostanti è dovuta ad estesi legami idrogeno. Per il glucosio, la concentrazione di molecole d'acqua disposte in modo tetraedrico è maggiore che nell'acqua sola. Quindi il glucosio, e probabilmente anche gli alchilglucosidi, possono essere classificati come “creatori di strutture”, un comportamento qualitativamente simile a quello degli etossilati.

Rispetto al comportamento della micella dell'etossilato, la costante dielettrica interfacciale effettiva dell'alchilglucoside è molto più elevata e più simile a quella dell'acqua che a quella dell'etossilato. Pertanto, la regione attorno alle teste della micella di alchilglucoside è di tipo acquoso.