Талаботи тарроҳии як корхонаи истеҳсоли алкилгликозидҳо дар асоси синтези Фишер асосан аз намуди карбогидратҳои истифодашуда ва дарозии занҷири спирти истифодашуда вобаста аст. Истеҳсоли алкилозидҳои дар об ҳалшаванда дар асоси октанол/деканол ва додеканол/тетрадеканол бори аввал ҷорӣ карда шуд. . Алкил полигликозидҳо, ки барои DP додашуда аз ҳисоби спирти истифодашуда дар об ҳалнашавандаанд (шумораи атомҳои С дар алкилхиан≥16) алоҳида баррасӣ карда мешаванд.
Дар шароити синтези алкилполиглюкозид, ки бо кислота катализ мешавад, маҳсулоти дуюмдараҷа ба монанди эфири полиглюкоза ва ифлосиҳои ранга ба вуҷуд меоянд.Полиглюкоза як моддаи аморфест, ки дар ҷараёни синтез дар натиҷаи полимеризатсияи гликозил ба вуҷуд меояд.Намуд ва консентратсияи реаксияи дуюмдараҷа аз параметрҳои раванд вобаста аст. , ба монанди харорат, фишор, вакти реаксия, катализатор ва гайра.Яке аз проблемахое, ки дар солхои охир истехсоли саноатии алкилполигликозидхо хал карда шудаанд, кам кардани хосилшавии махсулоти дуюмдарача вобаста ба синтез мебошад.
Умуман, гликозидҳои алкилии дар асоси спирти занҷири кӯтоҳ (C8/10-OH) ва пасти DP (аз меъёри аз ҳад зиёди спиртӣ) алкилозидҳо мушкилоти камтари истеҳсолӣ доранд. Дар марҳилаи реаксия бо зиёд шудани спирти зиёдатӣ истеҳсоли маҳсулоти дуюмдараҷа кам мешавад. Он фишори гармиро коҳиш медиҳад ва спирти зиёдатиро ҳангоми ташаккули маҳсулоти пиролиз хориҷ мекунад.
Гликозидшавии Фишерро метавон ҳамчун раванде тавсиф кард, ки дар он глюкоза дар марҳилаи аввал нисбатан зуд реаксия мекунад ва мувозинати олигомер ба даст меояд. Пас аз ин марҳила таназзули сусти гликозидҳои алкилӣ сурат мегирад. Раванди таназзул марҳилаҳоеро ба мисли декилизатсия ва полимеризатсия дар бар мегирад, ки дар консентратсияи зиёд, бебозгашт полиглюкозаи аз ҷиҳати термодинамикӣ устувортарро ба вуҷуд меорад. Омехтаи реаксия аз вақти оптималии реаксия зиёд аст, реаксия аз ҳад зиёд номида мешавад. Агар реаксия пеш аз мӯҳлат қатъ карда шавад, омехтаи реаксия миқдори зиёди глюкозаи боқимондаро дар бар мегирад.
Аз даст додани моддаҳои фаъоли алкилглюкозид дар омехтаи реаксия бо ташаккули полиглюкоза муносибати хуб дорад. Дар сурати реаксияи аз ҳад зиёд омехтаи реаксия тадриҷан ба воситаи боришоти полиглюкоза боз бисёрфаза мешавад. Аз ин рӯ, ба сифати маҳсулот ва ҳосили маҳсулот ҳангоми қатъ шудани реаксия таъсири ҷиддӣ мерасонад. Аз глюкозаи сахт сар карда, алкилгликозидҳо дар маҳсулоти дуюмдараҷа пайдо мешаванд. дар таркиби он пасттар буда, имкон медиҳад, ки ҷузъҳои дигари қутбӣ (полиглюкоза) ва карбогидратҳои боқимонда аз омехтаи реактивӣ, ки ҳеҷ гоҳ пурра ба реаксия нагирифтаанд, филтр карда шаванд.
Дар раванди оптимизатсияшуда консентратсияи маҳсулоти этерификатсия нисбатан паст аст (вобаста ба ҳарорати реаксия, вақт, навъи катализатор ва консентратсия ва ғ.).
Дар расми 4 ҷараёни хоси реаксияи мустақими декстроза ва спирти равғанӣ (C12/14-OH) нишон дода шудааст.
Ҳарорат ва фишори параметрҳои реаксия дар реаксияи гликатсияи фишер ба ҳамдигар зич алоқаманданд. Барои истеҳсоли алкилполигликозидҳо бо маҳсулоти дуюмдараҷа паст, фишор ва ҳарорат бояд ба ҳамдигар мутобиқ карда шаванд ва ба таври қатъӣ назорат карда шаванд.
Полигликозидҳои алкилӣ дар маҳсулоти дуюмдараҷа паст мебошанд, ки дар натиҷаи ҳарорати пасти реаксия (<100 ℃) дар ацетализатсия ба вуҷуд меоянд. Бо вуҷуди ин, ҳарорати паст ба вақти нисбатан тӯлонии реаксия (вобаста ба дарозии занҷири спирт) ва самаранокии пасти мушаххаси реактор оварда мерасонад. Ҳарорати нисбатан баланди реаксия (>100 ℃, маъмулан 110-120 ℃) метавонад ба тағирёбии ранги карбогидратҳо оварда расонад. Бо аз омехтаи реаксия хориҷ кардани маҳсулоти реаксияи пасти ҷӯшанда (об дар синтези мустақим, спиртҳои кӯтоҳ занҷир дар ҷараёни трансацетализатсия) мувозинати ацетализатсия ба тарафи маҳсулот мегузарад. Агар дар як воҳиди вақт миқдори нисбатан зиёди об ҳосил шавад, масалан, дар натиҷаи ҳарорати баланди реаксия, барои самаранок хориҷ кардани ин об аз омехтаи реаксия чораҳо дидан лозим аст. Ин реаксияҳои дуюмдараҷаро (махсусан ташаккули полидекстроза), ки дар ҳузури об ба амал меоянд, кам мекунад. Самаранокии бухоршавии марҳилаи реаксия на танҳо аз фишор, балки майдони бухоршавӣ ва ғайра низ вобаста аст. Фишори маъмулии реаксия дар вариантҳои трансацетализатсия ва синтези мустақим аз 20 то 100 мбар мебошанд.
Боз як омили муҳими оптимизатсия ин таҳияи катализаторҳои интихобӣ дар раванди гликозидшавӣ мебошад, ки ба ин васила, масалан, ташаккули полиглюкоза ва эфиризатсияро бозмедорад. Тавре ки аллакай зикр гардид, ацетал ё ацетали баръакс дар синтези Фишер бо кислотаҳо катализ карда мешавад. Аслан, ҳар як кислотаи қувваи кофӣ барои ин мақсад мувофиқ аст, аз қабили кислотаи сулфат, p-toluole ва кислотаи алкил бензолсулфон ва кислотаи succinic. Суръати реаксия аз кислотаҳо ва консентратсияи кислота дар спирт вобаста аст. Реаксияҳои дуюмдараҷа, ки инчунин бо кислотаҳо катализ карда мешаванд ( масалан, ташаккули полиглюкоза) пеш аз ҳама дар марҳилаи қутбӣ (оби об)-и омехтаи реаксия ба амал меояд ва занҷирҳои алкилӣ, ки бо истифода аз кислотаҳои гидрофобӣ (масалан, кислотаи алкил бензолсульфонӣ) кам карда мешаванд, пеш аз ҳама дар фазаи камтар қутбӣ ҳал мешаванд. омехтаи реаксия.
Пас аз реаксия, катализатори кислота бо асоси мувофиқ, ба монанди гидроксиди натрий ва оксиди магний безарар карда мешавад. Омехтаи реаксияи безараршуда маҳлули зарди самандест, ки аз 50 то 80 фоиз спиртҳои равғанӣ дорад. Мазмуни баланди спирти равғанӣ аз таносуби молярии карбогидратҳо ба спиртҳои равғанӣ вобаста аст. Ин таносуб барои ба даст овардани DP мушаххас барои полигликозидҳои алкилии саноатӣ танзим карда мешавад ва одатан байни 1:2 ва 1:6 аст.
Спирти равғании зиёдатӣ тавассути дистилятсияи вакуумӣ хориҷ карда мешавад. Шартҳои муҳими сарҳадӣ иборатанд аз:
– Дар маҳсулот бояд боқимондаи спирти равғанӣ бошад<1% зеро дигар
ҳалшавандагии оқилона ва бӯй таъсири манфӣ мерасонад.
- Барои кам кардани ташаккули маҳсулоти номатлуби пиролиз ё ҷузъҳои рангоранг, фишори гармӣ ва вақти будубоши маҳсулоти мақсаднок бояд вобаста ба дарозии занҷири спирт то ҳадди имкон камтар нигоҳ дошта шавад.
- Ягон моногликозид набояд ба дистиллят ворид шавад, зеро дистилят дар реаксия ҳамчун спирти софи равғанӣ коркард мешавад.
Дар мавриди dodecanol/tetradecanol, ин талаботҳо барои хориҷ кардани спиртҳои равғании зиёдатӣ истифода мешаванд, ки асосан тавассути дитилятсияи бисёрсатҳа қаноатбахшанд. Бояд қайд кард, ки дар баробари кам шудани миқдори спиртҳои равғанӣ, часпакӣ ба таври назаррас меафзояд. Ин бешубҳа ба интиқоли гармӣ ва масса дар марҳилаи ниҳоии дистилятсия халал мерасонад.
Аз ин рӯ, бухоркунакҳои тунук ё кӯтоҳмуддат афзалият доранд. Дар ин бухоркунакҳо плёнкаи механикӣ ҳаракаткунанда нисбат ба самаранокии бухоршавӣ баландтар ва вақти кӯтоҳтар истодани маҳсулот, инчунин вакууми хубро таъмин мекунад. Маҳсулоти ниҳоӣ пас аз дистилятсия як полигликозиди қариб софи алкил мебошад, ки ҳамчун як ҳолати сахт бо нуқтаи обшавии аз 70 ℃ то 150 ℃ ҷамъ мешавад. Марҳилаҳои асосии раванди синтези алкил дар расми 5 ҷамъбаст карда шудаанд.
Вобаста ба раванди истеҳсоли истифодашуда, дар истеҳсоли алкилполигликозид як ё ду ҷараёни спиртӣ ҷамъ мешаванд; спиртҳои равғании зиёдатӣ, дар ҳоле ки спиртҳои занҷири кӯтоҳ метавонанд қариб пурра барқарор карда шаванд. Ин спиртҳоро дар реаксияҳои минбаъда дубора истифода бурдан мумкин аст. Зарурати тозакунӣ ё басомади анҷом додани қадамҳои тозакунӣ аз наҷосатҳои дар спирт ҷамъшуда вобаста аст. Ин асосан аз сифати марҳилаҳои пештара вобаста аст (масалан, реаксия, хориҷ кардани машрубот).
Пас аз хориҷ кардани спирти равғанӣ, моддаи фаъоли алкилполигликозид бевосита дар об ҳал карда мешавад, то ки хамираи хеле часпаки аз 50 то 70% алкилполигликозид ба вуҷуд меояд. Дар марҳилаҳои минбаъдаи тозакунӣ, ин хамира мувофиқи талаботҳои марбут ба иҷроиш ба маҳсулоти сифати қаноатбахш коркард карда мешавад. Ин қадамҳои тозакунӣ метавонанд сафедкунии маҳсулот, тасҳеҳи хусусиятҳои маҳсулот, ба монанди арзиши Ph ва таркиби моддаҳои фаъол ва мӯътадилсозии микробҳоро дар бар гиранд. Дар адабиёти патентӣ мисолҳои зиёди сафедкунии редуксивӣ ва оксидитивӣ ва равандҳои думарҳилаи сафедкунии оксидшавӣ ва стабилизатсияи редуксивӣ мавҷуданд. Саъю кӯшиш ва аз ин рӯ хароҷот дар ин марҳилаҳои раванд барои ба даст овардани хусусиятҳои муайяни сифат, аз қабили ранг, аз талаботи иҷроиш, аз маводи ибтидоӣ, DP лозим ва сифати марҳилаҳои раванд вобаста аст.
Дар расми 6 раванди истеҳсоли саноатии полигликозидҳои алкилзанҷири дароз (C12/14 APG) тавассути синтези мустақим нишон дода шудааст.
Вақти фиристодан: октябр-13-2020