Michakato ya transglycoside kwa kutumia D-glucose kama malighafi.

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. Educts hizi zinaweza kubadilishwa kuwa alkili polyglycosides amilifu uso kwa uso kwa glycosylation ya moja kwa moja ya Fischer au kwa transglycosides ya hatua mbili ya butyl polyglycoside mbele ya kichocheo cha asidi, na maji kama bidhaa. Maji lazima yametiwa maji kutoka kwa mchanganyiko wa majibu ili kuhamisha usawa wa mmenyuko kuelekea bidhaa inayotaka. Katika mchakato wa glycosylation, inhomogeneities katika mchanganyiko wa mmenyuko inapaswa kuepukwa kwa sababu inaweza kusababisha uundaji mwingi wa kinachojulikana kama polydextrose, ambayo haifai sana. Kwa hiyo, mikakati mingi ya kiufundi inazingatia educts homogenous n-glucose na pombe, ambayo ni vigumu kuchanganyika kutokana na polarities yao tofauti. 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 glukosi kwa kila mabaki ya alkili, kinachojulikana kama kiwango cha upolimishaji, kimsingi ni kazi ya uwiano wa molar ya educts wakati wa mchakato wa utengenezaji. Kwa sababu ya sifa zao za kushangaza za surfactant, alkyl polyglycosides yenye kiwango cha upolimishaji kati ya 1 na 3 hupendelewa haswa, kwa sababu ambayo takriban moles 3-10 za alkoholi za mafuta lazima zitumike kwa mole ya sukari ya kawaida kwa njia hii.

Kiwango cha upolimishaji hupungua kwa kuongezeka kwa pombe ya mafuta. Pombe ya mafuta ya ziada hutenganishwa na kurejeshwa kwa njia ya michakato ya kunereka ya utupu wa hatua nyingi na evaporators za filamu zinazoanguka, ambayo inafanya uwezekano wa kuweka mkazo wa joto kwa kiwango cha chini. Joto la uvukizi linapaswa kuwa la juu vya kutosha na muda wa kugusana katika eneo la joto kwa muda mrefu tu wa kutosha ili kuhakikisha kunereka kwa kutosha kwa pombe ya mafuta na mtiririko wa kuyeyuka kwa alkili polyglucoside, bila kutokea kwa athari yoyote ya mtengano. Msururu wa hatua za uvukizi unaweza kutumika vyema kutenganisha sehemu za kwanza zenye kuchemsha kidogo, kisha kiasi kikubwa cha pombe ya mafuta, na hatimaye pombe ya mafuta iliyobaki hadi miyeyuko ya alkili polyglucoside ipatikane kama mabaki ya mumunyifu katika maji.

Hata wakati usanisi na uvukizi wa pombe ya mafuta hufanywa chini ya hali ya upole zaidi, kubadilika kwa rangi ya hudhurungi isiyohitajika hufanyika, na kuhitaji michakato ya upaukaji ili kuboresha bidhaa. Njia moja ya upaukaji ambayo imeonekana kufaa ni uongezaji wa vioksidishaji kama vile peroksidi ya hidrojeni kwenye utayarishaji wa maji wa poliglukosidi za alkali katika kati ya alkali mbele ya ioni za magnesiamu.

Uchunguzi na vibadala mbalimbali vilivyotumika wakati wa usanisi, utayarishaji na uboreshaji unaonyesha kuwa hata leo bado hakuna suluhu za "turnkey" zinazotumika kwa ujumla kupata alama mahususi za bidhaa. Kinyume chake, hatua zote za mchakato zinahitaji kufanyiwa kazi, kurekebishwa, na kuboreshwa. Sura hii imetoa mapendekezo na kueleza baadhi ya njia zinazoweza kutekelezeka za kubuni suluhu za kiufundi, pamoja na kutaja hali ya kawaida ya kemikali na kimwili kwa ajili ya kufanya athari, utengano na michakato ya 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.

Upatikanaji wa siku za usoni na bei za visukuku na malighafi inayoweza kurejeshwa, pamoja na maendeleo zaidi ya kiufundi katika uzalishaji na utumiaji wa poliglukosi za alkili, zinaweza kutarajiwa kuwa na ushawishi mkubwa katika ukuzaji wa kiasi cha soko la mwisho na uwezo wa uzalishaji. Suluhu zinazofaa za kiufundi ambazo tayari zipo kwa ajili ya utengenezaji na utumiaji wa poliglucosides za alkili zinaweza kutoa makali muhimu ya ushindani katika soko la viboreshaji kwa makampuni ambayo yameanzisha au tayari yanaajiri michakato kama hiyo. Hii ni kweli hasa katika tukio la bei ya juu ya mafuta yasiyosafishwa na bei ya chini ya nafaka. Kwa kuwa gharama zisizobadilika za utengenezaji kwa hakika ziko katika kiwango cha kimila kwa waathiriwa wengi wa viwandani, hata kupunguzwa kidogo kwa bei ya malighafi asili kunaweza kuhimiza uingizwaji wa bidhaa za viboreshaji na kunaweza kuhimiza kwa uwazi usakinishaji wa mitambo mipya ya uzalishaji kwa alkili polyglucosides.