Synthesis and electrochemical behaviour of new electroreducible amphiphilic saccharide derivatives

Abstract

The synthesis of electroreducible amphiphilic molecules derived from sugars is performed by condensation of activated glucose or maltose with hydroxy- or bromoalkoxyacetophenones of various chain lengths. The electrochemical reduction of the conjugated π-system could be a convenient route for obtaining, by radical–radical coupling, surfactants possessing two sugar moieties and two new stereogenic centres. The polarographic and voltammetric behaviours of these new surfactants are defined in aqueous and non-aqueous media. In an aprotic solvent (DMF), the maltoside and thiomaltoside exhibit a reversible one-electron reduction step while that of the corresponding glucoside is irreversible. This particular property is analysed by taking into account the possibility for maltose to form strong intramolecular hydrogen bonds, even in an aprotic medium. The polarographic curves recorded in aqueous solutions (pH=3.4 and 10.5) are disturbed by adsorption phenomena. The adsorption mode of these surfactants has therefore been studied by means of differential capacitive measurements (tensammetric method). Their adsorption behaviours, compared to those previously published with non-electroducible glycosidic surfactants, are related to their possible micellar properties. In particular, the critical micellar concentrations (CMC) of the maltoside surfactants have been estimated. Synthèse et e′tude e′lectrochimique de nouveaux tensioactifs e′lectrore′ductibles de′rive′s de sucres. La synthèse de mole′cules amphiphiles e′lectrore′ductibles de′rive′es de sucres est re′alise′e par condensation du glucose ou du maltose active′s avec des hydroxy- et bromoalkoxyace′tophe′nones. La re′duction e′lectrochimique de ce′tones aromatiques peut être une me′thode inte′ressante permettant d'obtenir, par couplage radicalaire, des tensioactifs posse′dant deux mono- ou disaccharides dans leur mole′cule. Le comportement e′lectrochimique de ces nouveaux tensioactifs a e′te′ e′tudie′ par polarographie et voltamme′trie cyclique en milieu aqueux et non aqueux respectivement. Dans un solvant aprotique (DMF), le maltoside et le thiomaltoside pre′sentent une e′tape de re′duction monoe′lectronique re′versible tandis que les de′rive′s du glucose sont caracte′rise′s par une vague irre′versible. Cette proprie′te′ particulière des de′rive′s du maltose pourrait être explique′e par l'existence de liaisons hydrogène intramole′culaires fortes même en milieu aprotique. Les courbes polarographiques enregistre′es en milieu aqueux (pH=3,4 et 10,5) sont perturbe′es par des phe′nomènes d'adsorption. Le mode d'adsorption de ces tensioactifs à l'interface e′lectrode de mercure-solution d'e′lectrolyte a e′te′ e′tudie′ par tensamme′trie. Leurs comportements en adsorption, compare′s à ceux pre′ce′demment publie′s de tensioactifs glycosidiques non re′ductibles, sont relie′s à leurs proprie′te′s micellaires e′ventuelles. En particulier, les concentrations micellaires critiques des maltosides ont e′te′ estime′es.