2.2.2.5. Conclusion
De cette étude sur les solutions de D-fructose, il en
ressort que la dynamique de l'eau est fortement affectée par la
présence du monosaccharide. Les dynamiques rotationnelle et
translationnelle présentent une dépendance en température
qui suit une loi d'Arrhenius. Notons également que la dynamique de l'eau
est deux fois plus rapide que celle du D-fructose à 280 K pour une
concentration en sucre de 29 wt.%.
2.2.3. Comparatif D-glucose / D-fructose
Malgré une même formule brute C6H12O6,
le D-fructose et D-glucose présentent des stéréochimies
différentes entraînant un caractère
légèrement plus hydrophobe du D-fructose. La comparaison de la
dynamique de ces deux monosaccharides présente des dissemblances qui
peuvent s'expliquer par leurs différences stéréochimiques
:
Dynamique du sucre
A 280 K, le coefficient de diffusion du D-glucose à 33
wt.% (Dglucose= (0,1 #177; 0,01) ×10-5
cm2 s-1) et du D-fructose à 29 wt.% (Dfuctose =
(0,14 #177; 0,01) ×10-5 cm2 s-1) sont
différents et nous remarquons que Dglucose < Dfructose Etant
donné la différence d'hydrophilie entre ces deux sucres, il
s'ensuit que le fructose aura moins tendance à se lier aux
molécules d'eau environnantes que son congénère. En
conséquence, le D-fructose va présenter une plus grande
mobilité.
Dynamique du solvant
A 280 K, le coefficient de diffusion de l'eau en
présence de D-glucose (33 wt.%) (Deau(gluc)= (0,53 #177;
0,05) ×10-5 cm2 s-1) est inférieur
à celui de l'eau en présence de D-fructose (29 wt.%) (
Deau(fruc)= (0,3 #177; 0,04) ×10-5 cm2
s-1). En contraste, la dynamique de l'eau pure donne un coefficient
Deau = (1,5 #177; 0,05) ×10-5 cm2
s-1, valeur ~ 3 fois supérieure à celle de l'eau dans
une solution de D-glucose, et ~ 5 fois supérieure à celle de
l'eau dans une solution de D-fructose. A concentration égale, le
D-fructose réduit donc davantage la dynamique de l'eau que ne le fait le
D-glucose.
La légère hydrophobicité du fructose va
l'entraîner à moins se lier aux molécules d'eau
environnantes, qui vont par conséquent s'organiser en agrégats
plus stables, et réduire la dynamique de l'eau. Au contraire, le
glucose, qui a plus d'affinité avec les molécules d'eau, va
présenter plusieurs couches d'hydratation. Les molécules d'eau
libres, c-à-d non liées au sucre, vont donc être plus
nombreuses, et la dynamique du solvant plus rapide.
Comparatif Dynamique du soluté / Dynamique du solvant
A 280 K et pour une solution de D-glucose à 33 wt.%, la
différence relative de dynamique entre l'eau et le soluté est de
5. (Deau(gluc)= (0,53 #177; 0,05) ×10-5 cm2
s-1 et Dglucose = (0,1 #177; 0,01) ×10-5
cm2 s-1). En revanche, pour une solution de D-fructose
à 29 wt.% à 280 K, la différence relative entre la
dynamique de l'eau et celle du soluté n'est que de 2
(DeauOEruc)= (0,3 #177; 0,04) ×10-5 cm2
s-1 et Dfructose = (0,14 #177; 0,01) ×10-5
cm2 s-1).
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