알킬 폴리글루코사이드의 특성

폴리옥시에틸렌 알킬 에테르와 유사합니다.알킬 폴리글리코사이드일반적으로 공업용 계면활성제입니다. 이들은 다양한 피셔 합성 방식을 통해 생산되며, 평균 n-값으로 표시되는 다양한 당화도를 가진 종 분포로 구성됩니다. 이는 지방 알코올 블렌드를 사용할 때 평균 분자량을 고려하여 알킬 폴리글루코사이드에서 포도당의 총 몰량과 지방 알코올의 몰량의 비율로 정의됩니다. 이미 언급했듯이, 응용 분야에 중요한 대부분의 알킬 폴리글루코사이드는 평균 n-값이 1.1~1.7입니다. 따라서 이들은 주성분으로 알킬 모노글루코사이드와 알킬 디글루코사이드를 포함하며, 올리고머 외에도 소량의 알킬 트리글루코사이드, 알킬 테트라글루코사이드 등에서 알킬 옥타글루코사이드까지 포함합니다. 폴리글루코스 합성에 사용되는 지방 알코올은 소량(일반적으로 1~2%)이며, 주로 촉매 작용으로 인한 염(1.5~2.5%)이 항상 존재합니다. 수치는 활성 물질을 기준으로 계산되었습니다. 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르나 다른 많은 에톡실레이트는 분자량 분포로 명확하게 정의할 수 있지만, 알킬 폴리글루코사이드의 경우 이와 유사한 설명은 결코 적절하지 않습니다. 왜냐하면 서로 다른 이성질체 때문에 훨씬 더 복잡한 생성물이 생성되기 때문입니다. 두 계면활성제 계열의 차이는 헤드기와 물, 그리고 부분적으로는 헤드기끼리의 강한 상호작용으로 인해 상당히 다른 특성을 나타냅니다.

폴리옥시에틸렌 알킬 에테르의 에톡실레이트기는 물과 강하게 상호작용하여 에틸렌 산소와 물 분자 사이에 수소 결합을 형성하여, 물의 구조가 벌크 상태의 물보다 더 큰(엔트로피와 엔탈피가 낮은) 미셀 수화 껍질을 형성합니다. 수화 구조는 매우 역동적입니다. 일반적으로 각 EO기에는 2~3개의 물 분자가 결합되어 있습니다.

모노글루코사이드의 경우 3개의 OH기를 갖는 글루코실 헤드기, 디글루코사이드의 경우 7개의 OH기를 갖는 글루코실 헤드기를 고려할 때, 알킬 글루코사이드의 거동은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르의 거동과 매우 다를 것으로 예상됩니다. 물과의 강한 상호작용 외에도, 미셀 내 및 다른 상 내의 계면활성제 헤드기 사이에도 힘이 작용합니다. 유사한 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르는 단독으로는 액체 또는 저융점 고체인 반면, 알킬 폴리글루코사이드는 인접한 글루코실기 사이의 분자간 수소 결합으로 인해 고융점 고체입니다. 이들은 아래에서 논의할 바와 같이 독특한 열방성 액정 특성을 나타냅니다. 헤드기 사이의 분자간 수소 결합 또한 물에 대한 용해도가 비교적 낮은 이유입니다.

포도당 자체의 경우, 글루코실기와 주변 물 분자의 상호작용은 광범위한 수소 결합에 기인합니다. 포도당의 경우, 사면체 형태로 배열된 물 분자의 농도가 물만 있을 때보다 높습니다. 따라서 포도당, 그리고 아마도 알킬 글루코시드도 "구조 형성자"로 분류될 수 있으며, 이는 에톡실레이트의 거동과 질적으로 유사합니다.

에톡실레이트 미셀의 거동과 비교했을 때, 알킬 글루코사이드의 유효 계면 유전율은 에톡실레이트보다 훨씬 높고 물과 더 유사합니다. 따라서 알킬 글루코사이드 미셀의 헤드기 주변 영역은 수성(aqueous)과 유사합니다.