УСУЛИ ИСТЕХСОЛИ АЛКИЛГЛУКОЗИДХО

Гликозидкунии Фишер ягона усули синтези химиявй мебошад, ки барои кор карда баромадани махлулхои аз чихати ицтисодй ва техникй мукаммали имруза барои истехсоли васеъи алкилполиглюкозидхо имконият дод. Корхонаҳои истеҳсолие, ки иқтидорашон зиёда аз 20 000 тонна дар як сол аст, аллакай ба истифода дода шуданд ва номгӯи маҳсулоти саноати сурфактантро бо агентҳои сатҳи фаъол дар асоси ашёи хоми барқароршаванда васеъ мекунанд. Д-глюкоза ва спиртҳои равѓании хаттии C8-C16 захираи хоми афзалиятнок мебошанд. Ин эдуктҳоро ба воситаи гликозидшавии мустақими Фишер ё трансгликозидшавии дуқадам ба воситаи полиглюкозиди бутил дар ҳузури катализаторҳои кислота бо об ҳамчун маҳсулоти иловагӣ ба полиглюкозидҳои сатҳи фаъол алкил табдил додан мумкин аст. Об бояд аз омехтаи реаксия тоза карда шавад, то мувозинати реаксия ба маҳсулоти дилхоҳ гузарад. Дар ҷараёни гликозидшавӣ аз якхелаҳои омехтаи реаксия пешгирӣ кардан лозим аст, зеро онҳо ба ташаккули аз ҳад зиёди ба ном полиглюкозидҳо оварда мерасонанд, ки хеле номатлуб мебошанд. Аз ин рӯ, бисёре аз стратегияҳои техникӣ ба яксон кардани н-глюкоза ва спиртҳо, ки аз сабаби фарқияти қутбӣ суст омехта мешаванд, тамаркуз мекунанд. Ҳангоми реаксия ҳам дар байни спирти равғанӣ ва n-глюкоза ва ҳам дар байни воҳидҳои n-глюкоза алоқаҳои гликозидӣ ба вуҷуд меоянд. Дар натиҷа, алкилполиглюкозидҳо ҳамчун омехтаи фраксияҳо бо миқдори гуногуни воҳидҳои глюкоза дар боқимондаи алкилзанҷири дароз ба вуҷуд меоянд. Ҳар яке аз ин фраксияҳо, дар навбати худ, аз якчанд таркибҳои изомерӣ иборатанд, зеро воҳидҳои n-глюкоза дар мувозинати кимиёвӣ ҳангоми гликозидшавии Фишер шаклҳои гуногуни аномерӣ ва ҳалқаро мегиранд ва робитаҳои гликозидӣ байни воҳидҳои D-глюкоза дар якчанд мавқеъҳои эҳтимолии пайвастшавӣ ба вуҷуд меоянд. . Таносуби аномери воҳидҳои D-глюкоза тақрибан α/β＝ 2:1 аст ва таъсираш дар шароити тавсифшудаи синтези Фишер душвор ба назар мерасад. Дар шароити термодинамикӣ назоратшаванда воҳидҳои n-глюкозаи дар омехтаи маҳсулот мавҷудбуда асосан дар шакли пиранозидҳо мавҷуданд. Миқдори миёнаи воҳидҳои n-глюкоза ба як боқимондаи алкил, дараҷаи ба ном полимеризатсия, аслан аз таносуби молярии эдуктҳо ҳангоми истеҳсол вобаста аст. Аз сабаби хосиятҳои возеҳ будани сурфактант[1], афзалияти махсус ба полиглюкозидҳои алкилӣ дода мешавад, ки дараҷаи полимеризатсия аз 1 то 3 мебошад, ки барои онҳо дар як мол n-глюкоза тақрибан 3-10 мол спирти равғанӣ истифода мешавад.

Дараҷаи полимеризатсия бо зиёд шудани спирти равғании зиёдатӣ коҳиш меёбад. Алкоголҳои равғании зиёдатӣ бо раванди дистилятсияи бисёрқадамии вакуумӣ бо бухоркунандагони филми афтода ҷудо ва барқарор карда мешаванд, то фишори гармӣ то ҳадди ақал нигоҳ дошта шавад. Ҳарорати бухоршавӣ бояд ба қадри кофӣ баланд бошад ва вақти тамос дар минтақаи гарм ба қадри кофӣ дароз бошад, то дистилятсияи кофии спирти зиёдатии равғанӣ ва ҷараёни обшавии алкилполиглюкозидҳоро бидуни ягон реаксияи ҷиддии таҷзия таъмин кунад. Як қатор қадамҳои бухоршавиро барои ҷудо кардани фраксияи камҷӯшанда, баъд миқдори асосии спирти равғанӣ ва дар ниҳоят спирти равғании боқимонда то он даме, ки полигликозиди алкилӣ ҳамчун боқимондаи дар об ҳалшаванда гудохта мешавад, истифода бурдан мумкин аст.

Ҳатто дар шароити сабуктарин барои синтез ва бухоршавии спиртҳои равғанӣ, ранги номатлуби қаҳваранг ба амал меояд ва барои тоза кардани маҳсулот равандҳои сафедкунӣ лозиманд. Як усули сафедкунӣ, ки мувофиқи он собит шудааст, илова кардани агенти оксидкунанда, ба монанди пероксиди гидроген, ба формулаи обии полигликозидҳои алкилӣ дар муҳити сілтӣ дар ҳузури ионҳои магний мебошад.

Тадқиқотҳо ва вариантҳои сершуморе, ки дар раванди синтез, коркарди пас аз коркард ва коркард истифода мешаванд, кафолат медиҳанд, ки ҳатто имрӯз барои ба даст овардани дараҷаи мушаххаси маҳсулот ҳалли васеъ истифодашавандаи "калиди калидӣ" вуҷуд надорад. Баръакс, тамоми марҳилаҳои раванд бояд таҳия карда шаванд. Донгфу барои тарҳрезии маҳлул ва ҳалли техникӣ баъзе пешниҳодҳо пешниҳод мекунад ва шароити кимиёвӣ ва физикии реаксия, ҷудокунӣ ва коркардро шарҳ медиҳад.

Ҳар се раванди асосӣ - трансгликозидшавии якхела, раванди slurry ва техникаи ғизои глюкоза - дар шароити саноатӣ истифода мешаванд. Ҳангоми трансгликозидшавӣ, консентратсияи полиглюкозиди бутилии фосилавӣ, ки ҳамчун ҳалкунандаи эдуктҳои D-глюкоза ва бутанол амал мекунад, бояд дар омехтаи реаксия тақрибан 15% нигоҳ дошта шавад, то якхела нашаванд. Барои ҳамин, консентратсияи об дар омехтаи реаксия, ки барои синтези мустақими Фишери полиглюкозидҳои алкилӣ истифода мешавад, бояд дар камтар аз 1% нигоҳ дошта шавад. Дар миқдори зиёдтари об хатари табдил додани кристаллии D-глюкозаи боздошташуда ба массаи часпак вуҷуд дорад, ки баъдан ба коркарди бад ва полимеризатсияи аз ҳад зиёд оварда мерасонад. Омезиши муассир ва гомогенизатсия ба тақсимот ва реактивии кристаллии D-глюкоза дар омехтаи реаксия мусоидат мекунад.

Ҳангоми интихоби усули синтез ва вариантҳои мураккабтари он ҳам омилҳои техникӣ ва ҳам иқтисодӣ бояд ба назар гирифта шаванд. Равандҳои трансгликозидшавии якхела дар асоси шарбатҳои D-глюкоза барои истеҳсоли пайваста дар миқёси калон махсусан мусоид мебошанд. Онҳо имкон медиҳанд, ки кристаллизатсияи ашёи хоми D-глюкоза дар занҷири арзиши иловашуда сарфаи доимӣ гардад, ки ин бештар аз сармоягузориҳои яквақта дар марҳилаи трансгликозидизатсия ва барқароркунии бутанол ҷуброн мекунад. Истифодаи n-butanol ягон нуқсони дигар надорад, зеро он метавонад қариб пурра аз нав коркард карда шавад, то консентратсияи боқимонда дар маҳсулоти ниҳоии барқароршуда танҳо чанд қисм дар як миллион бошад, ки онро ғайриинтиқодӣ ҳисобидан мумкин аст. Гликозидшавии мустақими Фишер мувофиқи раванди slurry ё техникаи ғизои глюкоза бо марҳилаи трансгликозидшавӣ ва барқароршавии бутанол ҷудо мешавад. Он инчунин метавонад пайваста иҷро карда шавад ва хароҷоти сармояи каме камтарро талаб мекунад.

Дар оянда таъмин ва нархи ашёи хоми истихроҷшаванда ва барқароршаванда, инчунин пешрафти минбаъдаи технологӣ дар истеҳсоли полисахаридҳои алкилӣ ба иқтидори бозор ва иқтидори истеҳсолии коркард ва истифода таъсири ҳалкунанда мерасонад. Полисахариди базавӣ аллакай қарорҳои техникии худро дорад, ки метавонанд дар бозори коркарди рӯизаминӣ барои ширкатҳое, ки чунин равандҳоро таҳия мекунанд ё қабул кардаанд, бартариҳои муҳими рақобатӣ фароҳам оранд. Ин хусусан вақте ки нархҳо баланд ва пастанд, дуруст аст. Арзиши истехсоли агенти истехсолкунанда ба дарачаи мукаррарй баланд шуд, хатто агар нархи ашьёи хоми махаллй андаке паст шавад хам, он метавонад ивазкунандаи моддахои сурфактантро мукаррар кунад ва ба гузоштани заводхои нави истехсолкунандаи алкил полисахарид мусоидат кунад.