NJIA ZA KUTENGENEZA GLUKOSI ZA ALKYL

Fischer glycosidation ndiyo njia pekee ya usanisi wa kemikali ambayo imewezesha maendeleo ya masuluhisho ya kisasa ya kiuchumi na yaliyokamilishwa kitaalam kwa uzalishaji mkubwa wa alkili polyglucosides. Mitambo ya uzalishaji yenye uwezo wa zaidi ya t 20,000 kwa mwaka tayari imepatikana na kupanua anuwai ya bidhaa za tasnia ya viboreshaji kwa kutumia mawakala amilifu kwa msingi wa malighafi inayoweza kurejeshwa. D-Glucose na alkoholi za mafuta aina ya C8-C16 zimethibitishwa kuwa malisho yanayopendekezwa zaidi. Njia hizi zinaweza kubadilishwa kuwa poliglucosides za alkili amilifu kwa njia ya glycosidation ya moja kwa moja ya Fischer au transglycosidation ya hatua mbili kupitia butilamini polyglucoside kukiwa na vichocheo vya asidi, maji yakiwa kama zao la ziada. Maji yanapaswa kuchujwa kutoka kwa mchanganyiko wa majibu ili kuhamisha usawa wa majibu kuelekea bidhaa zinazohitajika. Wakati wa mchakato wa glycosidation, inhomogeneities katika mchanganyiko wa mmenyuko inapaswa kuepukwa, kwani husababisha uundaji mwingi wa kinachojulikana kama polyglucosides, ambayo haifai sana. Mbinu nyingi za kiufundi kwa hivyo hujikita katika kusawazisha educts n-glukosi na alkoholi, ambazo hazichanganyiki vizuri kutokana na tofauti zao katika polarity. Wakati wa majibu, vifungo vya glycosidic huundwa kati ya pombe ya mafuta na n-glucose na kati ya vitengo vya n-glucose vyenyewe. Alkyl polyglucosides kwa hivyo huunda kama mchanganyiko wa sehemu zilizo na nambari tofauti za vitengo vya glukosi kwenye mabaki ya mnyororo mrefu wa alkili. Kila moja ya sehemu hizi, kwa upande wake, inaundwa na viambajengo kadhaa vya isomeri, kwani vitengo vya n-glucose huchukua aina tofauti za anomeric na fomu za pete katika usawa wa kemikali wakati wa glycosidation ya Fischer na miunganisho ya glycosidic kati ya vitengo vya D-glucose hutokea katika nafasi kadhaa zinazowezekana za kuunganisha. . Uwiano usiofaa wa vitengo vya D-glucose ni takriban α/β＝ 2: 1 na inaonekana kuwa vigumu kuathiriwa chini ya masharti yaliyofafanuliwa ya usanisi wa Fischer. Chini ya hali zinazodhibitiwa na thermodynamically, vitengo vya n-glucose vilivyomo kwenye mchanganyiko wa bidhaa vinapatikana kwa kiasi kikubwa katika mfumo wa pyranosides. Idadi ya wastani ya vitengo vya n-glucose kwa kila mabaki ya alkili, kinachojulikana kiwango cha upolimishaji, kimsingi ni kazi ya uwiano wa molar ya educts wakati wa utengenezaji. Kutokana na utamkaji wao ufaao[1]uhusiano, upendeleo maalum hutolewa kwa alkili poliglukosidi zenye viwango vya upolimishaji kati ya 1 na 3, ambapo takriban 3-10 mol mafuta ya pombe lazima itumike kwa molekuli ya n-glucose katika mchakato.

Kiwango cha upolimishaji hupungua kadri pombe ya mafuta inavyoongezeka. Pombe za mafuta ya ziada hutenganishwa na kurejeshwa na mchakato wa kunereka wa utupu wa hatua nyingi na vivukizi vya filamu vinavyoanguka, ili mkazo wa joto uweze kuwekwa kwa kiwango cha chini. Joto la uvukizi linapaswa kuwa la juu vya kutosha na muda wa kugusana katika eneo la joto ni mrefu tu wa kutosha ili kuhakikisha kunereka kwa kutosha kwa pombe ya mafuta iliyozidi na mtiririko wa alkili polyglucoside kuyeyuka bila athari yoyote kubwa ya mtengano. Msururu wa hatua za uvukizi unaweza kutumika kwa manufaa kutenganisha kwanza sehemu inayochemka kidogo, kisha kiasi kikubwa cha pombe ya mafuta, na hatimaye pombe ya mafuta iliyobaki, hadi alkili poliglycoside iyeyuke kama mabaki ya mumunyifu katika maji.

Hata chini ya hali mbaya zaidi ya usanisi na uvukizi wa alkoholi za mafuta, rangi isiyofaa ya hudhurungi itatokea, na michakato ya blekning inahitajika ili kuboresha bidhaa. Njia moja ya upaukaji ambayo imethibitishwa kuwa inafaa ni kuongeza kioksidishaji, kama vile peroksidi ya hidrojeni, kwa uundaji wa maji wa alkili polyglycoside katika katikati ya alkali mbele ya ioni za magnesiamu.

Masomo na vibadala vingi vinavyotumika katika usanisi, uchakataji na uboreshaji huhakikisha kwamba hata leo, bado hakuna suluhisho la "turnkey" linalotumika sana kupata daraja mahususi la bidhaa. Kinyume chake, hatua zote za mchakato zinahitaji kutengenezwa. Dongfu hutoa baadhi ya mapendekezo ya uundaji wa suluhu na suluhu za kiufundi, na inaeleza hali ya kemikali na kimwili kwa ajili ya mmenyuko, utengano na mchakato wa kusafisha.

Michakato yote mitatu kuu - upitishaji glycosidation homogeneous, mchakato wa tope, na mbinu ya kulisha glukosi-inaweza kutumika chini ya hali ya viwanda. Wakati wa transglycoside, mkusanyiko wa polyglucoside ya butilamini, ambayo hufanya kazi kama kimumunyisho kwa educts D-glucose na butanol, lazima iwekwe kwa zaidi ya 15% katika mchanganyiko wa majibu ili kuepuka kutofautiana. Kwa madhumuni sawa, mkusanyiko wa maji katika mchanganyiko wa mmenyuko uliotumika kwa usanisi wa moja kwa moja wa Fischer wa polyglucosides ya alkili lazima iwekwe chini ya karibu 1%. Katika maji ya juu zaidi kuna hatari ya kugeuza glukosi ya fuwele ya D iliyosimamishwa kuwa misa nyororo, ambayo inaweza kusababisha uchakataji mbaya na upolimishaji mwingi. Kusisimua na kufanya homojeni kunakuza usambazaji mzuri na utendakazi tena wa glukosi ya fuwele ya D katika mchanganyiko wa mmenyuko.

Mambo yote ya kiufundi na kiuchumi yanapaswa kuzingatiwa wakati wa kuchagua njia ya usanisi na lahaja zake za kisasa zaidi. Michakato ya upitishaji glycosidation ya homogeneous kulingana na syrups ya D-glucose inaonekana nzuri hasa kwa uzalishaji unaoendelea kwa kiwango kikubwa. Huruhusu uhifadhi wa kudumu wa uwekaji fuwele wa malighafi ya D-glucose katika mnyororo wa ongezeko la thamani, ambayo hufidia zaidi uwekezaji wa juu wa mara moja katika hatua ya upitishaji glycosides na urejeshaji wa butanoli. Utumiaji wa n-butanol hauleti hasara nyingine yoyote, kwa kuwa inaweza kutumika tena karibu kabisa ili viwango vya mabaki katika bidhaa zilizorejeshwa ni sehemu chache tu kwa kila milioni, ambayo inaweza kuchukuliwa kuwa sio ya msingi. Ugavishaji wa Fischer wa moja kwa moja kulingana na mchakato wa tope au mbinu ya kulisha glukosi hutengana na hatua ya upitishaji glycosides na urejeshaji wa butanoli. Inaweza pia kufanywa mfululizo na inahitaji matumizi ya chini kidogo ya mtaji.

Katika siku zijazo, ugavi na bei ya mafuta na malighafi inayoweza kurejeshwa, pamoja na maendeleo zaidi ya kiteknolojia katika uzalishaji wa alkyl polysaccharides, itakuwa na athari ya kuamua juu ya uwezo wa soko na uwezo wa uzalishaji wa maendeleo na matumizi. Polysaccharide ya msingi tayari ina suluhisho zake za kiufundi ambazo zinaweza kutoa faida muhimu za ushindani katika soko la matibabu ya uso kwa kampuni zinazoendeleza au kupitisha michakato kama hiyo. Hii ni kweli hasa wakati bei ni ya juu na ya chini. Gharama ya utengenezaji wa wakala wa utengenezaji imepanda hadi kiwango cha kawaida, hata kama bei ya malighafi ya ndani itashuka kidogo, inaweza kurekebisha vibadala vya viambata na inaweza kuhimiza uwekaji wa mitambo mipya ya uzalishaji wa alkili polisakaridi.