Le proprietà degli alchil poliglucosidi

Simile agli eteri alchilici poliossietilene,alchil poliglicosidiSono generalmente tensioattivi tecnici. Sono prodotti tramite diverse modalità di sintesi di Fischer e consistono in una distribuzione di specie con diversi gradi di glicosidazione indicati da un valore medio di n. 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 alchil poliglucosidi di importanza applicativa ha un valore medio di n compreso tra 1,1 e 1,7. Pertanto, contengono alchil monoglucosidi e alchil diglucosidi come componenti principali, nonché quantità minori di alchil triglucosidi, alchil tetraglucosidi, ecc. fino agli alchil ottaglucosidi. Oltre agli oligomeri, sono sempre presenti quantità minori (tipicamente 1-2%) di alcoli grassi utilizzati nella sintesi di poliglucosio e sali, principalmente dovuti alla catalisi (1,5-2,5%). I valori sono calcolati in relazione alla sostanza attiva. Mentre i poliossietilenalchil eteri o molti altri etossilati possono essere definiti in modo univoco tramite una distribuzione dei pesi molecolari, una descrizione analoga non è affatto adeguata per gli alchil poliglucosidi, poiché la diversa isomeria determina 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 a idrogeno tra l'ossigeno dell'etilene e le molecole d'acqua, formando così gusci di idratazione micellari in cui la struttura dell'acqua è maggiore (entropia ed entalpia inferiori) rispetto all'acqua in massa. La struttura di idratazione è altamente dinamica. Solitamente a ciascun gruppo EO sono associate da due a tre molecole d'acqua.

Considerando le teste glucosiliche 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 degli eteri alchilici poliossietilene. Oltre alla forte interazione con l'acqua, esistono anche forze tra le teste tensioattive nelle micelle e in altre fasi. Mentre gli eteri alchilici poliossietilene comparabili sono liquidi o solidi bassofondenti, gli alchil poliglucosidi sono solidi altofondenti a causa dei legami idrogeno intermolecolari tra gruppi glucosilici adiacenti. Presentano distinte proprietà cristalline liquide termotropiche, come verrà discusso di seguito. I legami idrogeno intermolecolari tra le teste tensioattive sono anche responsabili della loro relativamente bassa solubilità in acqua.

Per quanto riguarda il glucosio stesso, l'interazione del gruppo glucosile con le molecole d'acqua circostanti è dovuta a legami idrogeno estesi. Nel glucosio, la concentrazione di molecole d'acqua disposte in modo tetraedrico è maggiore rispetto all'acqua da sola. Pertanto, il glucosio, e probabilmente anche gli alchil glucosidi, possono essere classificati come "creatori di strutture", un comportamento qualitativamente simile a quello degli etossilati.

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