Равандҳои трансгликозидатсионӣ бо истифода аз D-глюкоза ҳамчун ашёи хом.

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 бо роҳи гликозилизатсияи мустақими Фишер ё тавассути трансгликозидҳои дуқадабаи бутилполигликозид дар ҳузури катализатори кислота бо об ҳамчун маҳсулоти иловагӣ ба полигликозидҳои сатҳи фаъол алкилӣ табдил додан мумкин аст. Об бояд аз омехтаи реаксия тоза карда шавад, то мувозинати реаксия ба маҳсулоти дилхоҳ гузарад. Дар ҷараёни гликозилизатсия аз якхелаҳои омехтаи реаксия пешгирӣ кардан лозим аст, зеро онҳо метавонанд ба ташаккули аз ҳад зиёди ба ном полидекстроза оварда расонанд, ки ин хеле номатлуб аст. Аз ин рӯ, бисёр стратегияҳои техникӣ ба эдуктҳои якхелаи n-глюкоза ва спирт тамаркуз мекунанд, ки аз сабаби қутбҳои гуногуни худ омехта кардан душвор аст. 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 глюкозаи муқаррарӣ дар як боқимондаи алкил, дараҷаи ба истилоҳ полимеризатсия, асосан аз таносуби молярии эдуктҳо дар ҷараёни истеҳсол вобаста аст. Аз сабаби хосиятҳои аҷиби сурфактанти худ, алкилполигликозидҳои дорои дараҷаи полимеризатсия аз 1 то 3 махсусан бартарӣ доранд, бинобар ин дар ин усул бояд тақрибан 3-10 мол спиртҳои равғанӣ дар як моль глюкозаи муқаррарӣ истифода шаванд.

Дараҷаи полимеризатсия ҳангоми зиёд шудани спирти равғанӣ коҳиш меёбад. Спирти равғании зиёдатӣ тавассути равандҳои чандқадам бо вакууми дистилятсия бо бухоркунакҳои плёнкаи афтанда ҷудо ва барқарор карда мешавад, ки имкон медиҳад, ки фишори ҳароратӣ ҳадди аққал нигоҳ дошта шавад. Ҳарорати бухоршавӣ бояд ба қадри кофӣ баланд бошад ва вақти тамос дар минтақаи гарм ба қадри кофӣ дароз бошад, то дистилятсияи мувофиқи спирти равғании зиёдатӣ ва ҷараёни обшавии алкилполиглюкозидҳоро бидуни рух додани ягон реаксияҳои назарраси таҷзия таъмин кунад. Як қатор қадамҳои бухоршавиро барои ҷудо кардани фраксияҳои аввал кам ҷӯшанда, баъд миқдори асосии спирти равғанӣ ва дар ниҳоят спирти равғании боқимонда то обшавии алкилполиглюкозид ҳамчун пасмондаҳои дар об ҳалшаванда ба даст овардан мумкин аст.

Ҳатто вақте ки синтез ва бухоршавии спирти равғанӣ дар шароити хеле нарм анҷом дода мешавад, ранги қаҳварангии номатлуб ба амал меояд, ки равандҳои сафедкуниро барои тоза кардани маҳсулот талаб мекунад. Як усули сафедкунӣ, ки мувофиқи он исбот шудааст, илова кардани оксидантҳо ба монанди пероксиди гидроген ба препартҳои обии полиглюкозидҳои алкилӣ дар муҳити сілтӣ дар ҳузури ионҳои магний мебошад.

Тадқиқотҳои гуногун ва вариантҳое, ки ҳангоми синтез, коркард ва такмилдиҳӣ истифода мешаванд, нишон медиҳанд, ки ҳатто имрӯзҳо барои ба даст овардани навъҳои мушаххаси маҳсулот ягон ҳалли маъмулии “калидӣ” вуҷуд надорад. Баръакс, ҳамаи марҳилаҳои раванд бояд кор карда шаванд, ба ҳамдигар мувофиқ карда шаванд ва оптимизатсия карда шаванд. Дар ин боб тавсияҳо дода шуда, баъзе роҳҳои амалӣ барои таҳияи қарорҳои техникӣ, инчунин баён кардани шароитҳои стандартии кимиёвӣ ва физикӣ барои гузаронидани реаксияҳо, ҷудошавӣ ва коркарди равандҳо оварда шудаанд.

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.

Интизор меравад, ки дар оянда мавҷудият ва нархи ашёи хоми истихроҷшаванда ва барқароршаванда, инчунин пешрафти минбаъдаи техникӣ дар истеҳсол ва истифодаи алкилполиглюкозидҳо ба рушди ҳаҷми бозор ва иқтидорҳои истеҳсолии охирин таъсири ҳалкунанда расонанд. Қарорҳои техникӣ, ки аллакай барои истеҳсол ва истифодаи алкил полиглюкозидҳо мавҷуданд, метавонанд дар бозори сурфактант ба ширкатҳое, ки чунин равандҳоро таҳия кардаанд ё аллакай истифода мебаранд, бартарии ҳаётан муҳим бахшанд. Ин махсусан дар сурати баланд шудани нархи нафти хом ва паст будани нархи ғалладона дуруст аст. Азбаски хароҷоти устувори истеҳсолӣ бешубҳа дар сатҳи муқаррарӣ барои сурфактантҳои умдаи саноатӣ қарор доранд, ҳатто каме коҳиш додани нархи ашёи хоми ватанӣ метавонад иваз кардани молҳои сурфактантро водор созад ва метавонад ба таври возеҳ насб кардани корхонаҳои нави истеҳсолии алкил полиглюкозидҳоро ташвиқ кунад.