Egenskaperna hos alkylpolyglukosider

I likhet med polyoxietylenalkyletrar,alkylpolyglykosiderär vanligtvis tekniska tensider. De produceras via olika metoder för Fischer-syntes och består av en fördelning av arter med olika grader av glykosidering, indikerat av ett medelvärde för n. Detta definieras som förhållandet mellan den totala molära mängden glukos och den molära mängden fettalkohol i alkylpolyglukosiden, med hänsyn till den genomsnittliga molekylvikten när fettalkoholblandningar används. Som redan nämnts har de flesta alkylpolyglukosider av betydelse för tillämpningen ett medelvärde för n på 1,1-1,7. Därför innehåller de alkylmonoglukosider och alkyldiglukosider som huvudkomponenter, såväl som mindre mängder alkyltriglukosider, alkyltetraglukosider etc. upp till alkyloktaglukosider. Förutom oligomererna är mindre mängder (vanligtvis 1-2 %) av fettalkoholer som används i syntesen av polyglukos och salter, huvudsakligen på grund av katalys (1,5-2,5 %) alltid närvarande. Siffrorna är beräknade med avseende på aktiv substans. Medan polyoxietylenalkyletrar eller många andra etoxilater kan definieras entydigt genom en fördelning av molekylvikter, är en analog beskrivning inte på något sätt tillräcklig för alkylpolyglukosider eftersom olika isomeri resulterar i ett mycket mer komplext utbud av produkter. Skillnaderna mellan de två klasserna av tensider resulterar i ganska olika egenskaper som härrör från den starka interaktionen mellan huvudgrupperna med vattnet och delvis med varandra.

Etoxylatgruppen i polyoxyetylenalkyletern interagerar starkt med vatten och bildar vätebindningar mellan etylen-syre- och vattenmolekylerna, vilket bygger upp micellära hydratiseringsskal där vattnets struktur är större (lägre entropi och entalpi) än i bulkvatten. Hydreringsstrukturen är mycket dynamisk. Vanligtvis är mellan två och tre vattenmolekyler associerade med varje EO-grupp.

Om man betraktar glukosylhuvudgrupper med tre OH-funktioner för en monoglukosid eller sju för en diglukosid, förväntas alkylglukosidernas beteende skilja sig mycket från polyoxietylenalkyletrarnas. Förutom den starka interaktionen med vatten finns det också krafter mellan de ytaktiva huvudgrupperna i micellerna såväl som i andra faser. Medan jämförbara polyoxietylenalkyletrar ensamma är flytande eller lågsmältande fasta ämnen, är alkylpolyglukosider högresmältande fasta ämnen på grund av intermolekylära vätebindningar mellan angränsande glukosylgrupper. De uppvisar distinkta termotropa flytande kristallina egenskaper, vilket kommer att diskuteras nedan. Intermolekylära vätebindningar mellan huvudgrupperna är också ansvariga för deras jämförelsevis låga löslighet i vatten.

När det gäller glukos i sig beror glukosylgruppens interaktion med de omgivande vattenmolekylerna på omfattande vätebindningar. För glukos är koncentrationen av tetraedriskt arrangerade vattenmolekyler högre än i enbart vatten. Därför kan glukos, och förmodligen även alkylglukosider, klassificeras som en "strukturbildare", ett beteende som kvalitativt liknar etoxylaternas.

I jämförelse med etoxylatmicellens beteende är den effektiva gränssnittsdielektriska konstanten för alkylglukosiden mycket högre och mer lik den för vatten än den för etoxylatet. Således är regionen runt huvudgrupperna vid alkylglukosidmicellen vattenliknande.