مقدمة عن ألكيل بولي جلوكوسيدات

تتكون غلوكوسيدات الألكيل من بقايا ألكيل كارهة للماء مشتقة من كحول دهني وبنية سكريد محبة للماء مشتقة من الجلوكوز-D، ويرتبطان برابطة غليكوزيدية. تُظهر غلوكوسيدات الألكيل بقايا ألكيل تحتوي على ذرات تتراوح بين C6 وC18 تقريبًا، كما هو الحال مع معظم المواد الخافضة للتوتر السطحي من فئات أخرى من المواد، مثل إيثرات بولي غليكول الألكيل المعروفة. السمة البارزة هي المجموعة الرأسية المحبة للماء، والتي تتكون من هياكل سكرية مع وحدة أو أكثر من وحدات الجلوكوز-D المترابطة غليكوزيديًا. في الكيمياء العضوية، تُشتق وحدات الجلوكوز-D من الكربوهيدرات، الموجودة على نطاق واسع في الطبيعة على شكل سكريات أو أوليغو وسكريات متعددة. ولهذا السبب، تُعد وحدات الجلوكوز-D خيارًا بديهيًا للمجموعة الرأسية المحبة للماء للمواد الخافضة للتوتر السطحي، لأن الكربوهيدرات مواد خام متجددة لا تنضب عمليًا. يمكن تمثيل الجلوكوسيدات الألكيلية بطريقة مبسطة ومعممة من خلال صيغتها التجريبية.

يُظهر تركيب وحدات الجلوكوز-D ست ذرات كربون. عدد وحدات الجلوكوز-D في بولي جلوكوسيدات الألكيل هو n=1 في أحادي جلوكوسيدات الألكيل، وn=2 في ثنائي جلوكوسيدات الألكيل، وn=3 في ثلاثي جلوكوسيدات الألكيل، وهكذا. في المراجع، غالبًا ما تُسمى مخاليط الجلوكوزيدات الألكيل ذات أعداد وحدات الجلوكوز-D المختلفة بـ "أوليجو جلوكوسيدات الألكيل" أو "بولي جلوكوسيدات الألكيل". في حين أن تسمية "أوليجو جلوكوسيد الألكيل" دقيقة تمامًا في هذا السياق، فإن مصطلح "بولي جلوكوسيد الألكيل" عادةً ما يكون مضللًا، لأن بولي جلوكوسيدات الألكيل الخافضة للتوتر السطحي نادرًا ما تحتوي على أكثر من خمس وحدات جلوكوز-D، وبالتالي فهي ليست بوليمرات. في صيغ بولي جلوكوزيدات الألكيل، يشير n إلى متوسط عدد وحدات الجلوكوز D، أي درجة البلمرة n والتي تكون عادةً بين 1 و5. يتراوح طول سلسلة بقايا الألكيل الكارهة للماء عادةً بين X = 6 وX = 8 ذرات كربون.

إن طريقة تصنيع جلوكوسيدات الألكيل الخافضة للتوتر السطحي، وخاصةً اختيار المواد الخام، تُتيح تنوعًا واسعًا في المنتجات النهائية، والتي قد تكون جلوكوسيدات ألكيل نقية كيميائيًا أو مخاليط جلوكوسيدات ألكيل. بالنسبة للأولى، تُطبق في هذا النص قواعد التسمية التقليدية المستخدمة في كيمياء الكربوهيدرات. أما مخاليط جلوكوسيدات الألكيل المستخدمة بكثرة كمواد خافضة للتوتر السطحي التقنية، فتُطلق عليها عادةً أسماء شائعة مثل "بولي جلوكوسيدات ألكيل" أو "APGs". ويُقدم النص شرحًا لها عند الضرورة.

لا تكشف الصيغة التجريبية عن الكيمياء الفراغية المعقدة وتعدد وظائف الجلوكوزيدات الألكيلية. قد تمتلك بقايا الألكيلات طويلة السلسلة هياكل كربونية خطية أو متفرعة، على الرغم من أن بقايا الألكيلات الخطية غالبًا ما تُفضل. كيميائيًا، جميع وحدات الجلوكوز-D هي بولي هيدروكسي أسيتالات، والتي تختلف عادةً في بنيتها الحلقية (المشتقة من حلقات الفوران خماسية الأعضاء أو حلقات البيران سداسية الأعضاء)، وكذلك في التكوين الأنيومري لبنية الأسيتال. علاوة على ذلك، هناك خيارات متنوعة لنوع الروابط الجليكوسيدية بين وحدات الجلوكوز-D في قليلات السكاريد الألكيلية. تؤدي هذه الاختلافات المحتملة، وخاصةً في بقايا السكاريد في بولي جلوكوسيدات الألكيلية، إلى هياكل كيميائية متعددة ومعقدة، مما يزيد من صعوبة تحديد هذه المواد.