Egenskapene til alkylpolyglukosider

I likhet med polyoksyetylenalkyletere,alkylpolyglykosiderer vanligvis tekniske overflateaktive stoffer. De produseres via forskjellige metoder for Fischer-syntese og består av en fordeling av arter med forskjellige grader av glykosidering indikert av en gjennomsnittlig n-verdi. Dette er definert som forholdet mellom den totale molare mengden glukose og den molare mengden fettalkohol i alkylpolyglukosidet, tatt i betraktning den gjennomsnittlige molekylvekten når fettalkoholblandinger brukes. Som allerede nevnt har de fleste alkylpolyglukosider av betydning for anvendelsen en gjennomsnittlig n-verdi på 1,1–1,7. Derfor inneholder de alkylmonoglukosider og alkyldiglukosider som hovedkomponenter, samt mindre mengder alkyltriglukosider, alkyltetraglukosider osv. opp til alkyloktaglukosider. Foruten oligomerene er mindre mengder (typisk 1–2 %) fettalkoholer brukt i syntesen av polyglukose og salter, hovedsakelig på grunn av katalyse (1,5–2,5 %), alltid tilstede. Tallene er beregnet med hensyn til aktivt materiale. Mens polyoksyetylenalkyletere eller mange andre etoksylater kan defineres entydig ved en fordeling av molekylvekter, er en analog beskrivelse på ingen måte tilstrekkelig for alkylpolyglukosider fordi ulik isomeri resulterer i et mye mer komplekst utvalg av produkter. Forskjellene i de to overflateaktive stoffklassene resulterer i ganske forskjellige egenskaper som stammer fra den sterke interaksjonen mellom hodegruppene med vannet og delvis med hverandre.

Etoksilatgruppen i polyoksyetylenalkyleteren samhandler sterkt med vann og danner hydrogenbindinger mellom etylen-oksygen- og vannmolekylene, og bygger dermed opp micellære hydreringsskall der vannets struktur er større (lavere entropi og entalpi) enn i bulkvann. Hydreringsstrukturen er svært dynamisk. Vanligvis er mellom to og tre vannmolekyler assosiert med hver EO-gruppe.

Når man vurderer glukosylhodegrupper med tre OH-funksjoner for et monoglukosid eller syv for et diglukosid, forventes det at alkylglukosidoppførselen vil være svært forskjellig fra polyoksyetylenalkyleternes. Foruten den sterke interaksjonen med vann, er det også krefter mellom de overflateaktive hodegruppene i micellene så vel som i andre faser. Mens sammenlignbare polyoksyetylenalkyletere alene er flytende eller lavtsmeltende faste stoffer, er alkylpolyglukosider høyeresmeltende faste stoffer på grunn av intermolekylære hydrogenbindinger mellom nærliggende glukosylgrupper. De viser distinkte termotrope flytende krystallinske egenskaper, som vil bli diskutert nedenfor. Intermolekylære hydrogenbindinger mellom hodegruppene er også ansvarlige for deres relativt lave løselighet i vann.

Når det gjelder glukose i seg selv, skyldes glukosylgruppens interaksjon med de omkringliggende vannmolekylene omfattende hydrogenbindinger. For glukose er konsentrasjonen av tetraedrisk arrangerte vannmolekyler høyere enn i vann alene. Derfor kan glukose, og sannsynligvis også alkylglukosider, klassifiseres som en "strukturdanner", en oppførsel som kvalitativt ligner på etoksylatenes.

Sammenlignet med etoksylatmicellens oppførsel er den effektive grenseflatedielektriske konstanten til alkylglukosidet mye høyere og mer lik den til vann enn den til etoksylatet. Dermed er området rundt hodegruppene ved alkylglukosidmicellen vandiglignende.