फिशर संश्लेषणमा आधारित अल्काइल ग्लाइकोसाइड उत्पादन प्लान्टको डिजाइन आवश्यकताहरू धेरै हदसम्म प्रयोग गरिएको कार्बोहाइड्रेटको प्रकार र प्रयोग गरिएको अल्कोहलको चेन लम्बाइमा निर्भर गर्दछ। पानीमा घुलनशील अल्काइल ग्लाइकोसाइडहरूको उत्पादन ओक्टानोल/डेकानोल र डोडेकानोल/टेट्राडेकानोलमा आधारित पहिलो पटक प्रस्तुत गरिएको थियो। । अल्काइल पोलिग्लाइकोसाइडहरू जुन, दिइएको DP को लागि, प्रयोग गरिएको अल्कोहलको कारणले पानीमा अघुलनशील हुन्छ (अल्काइल चियान≥16 मा C परमाणुहरूको संख्या) छुट्टै व्यवहार गरिन्छ।
एसिड द्वारा उत्प्रेरित एल्काइल पोलिग्लुकोसाइड संश्लेषणको अवस्था अन्तर्गत, पोलिग्लुकोज ईथर र रंगीन अशुद्धता जस्ता माध्यमिक उत्पादनहरू उत्पन्न हुन्छन्। पोलिग्लुकोज संश्लेषण प्रक्रियाको क्रममा ग्लाइकोसिल पोलिमराइजेशन द्वारा बनाइएको एक आकारहीन पदार्थ हो। माध्यमिक प्रतिक्रियाको प्रकार र एकाग्रता प्रक्रिया प्यारामिटरमा निर्भर गर्दछ। , जस्तै तापक्रम, दबाब, प्रतिक्रिया समय, उत्प्रेरक, इत्यादि। हालका वर्षहरूमा औद्योगिक एल्काइल पोलिग्लाइकोसाइड उत्पादनको विकासले समाधान गरेको एउटा समस्या भनेको संश्लेषणसँग सम्बन्धित माध्यमिक उत्पादनहरूको गठनलाई न्यूनीकरण गर्नु हो।
सामान्यतया, छोटो चेन अल्कोहल-आधारित (C8/10-OH) र कम DP (ठूलो अल्कोहल ओभरडोज) एल्काइल ग्लाइकोसाइडहरू कम से कम उत्पादन समस्याहरू छन्। प्रतिक्रिया चरण मा, अतिरिक्त रक्सी को वृद्धि संग, माध्यमिक उत्पादन को उत्पादन कम हुन्छ। यसले थर्मल तनाव कम गर्दछ र पाइरोलिसिस उत्पादनहरूको गठनको क्रममा अतिरिक्त अल्कोहल हटाउँछ।
फिशर ग्लाइकोसाइडेशनलाई एक प्रक्रियाको रूपमा वर्णन गर्न सकिन्छ जसमा ग्लुकोजले पहिलो चरणमा तुलनात्मक रूपमा छिटो प्रतिक्रिया गर्दछ र ओलिगोमर सन्तुलन प्राप्त हुन्छ। यो चरण पछि अल्काइल ग्लाइकोसाइडको ढिलो गिरावट हुन्छ। गिरावट प्रक्रियामा डीलकिलेसन र पोलिमराइजेशन जस्ता चरणहरू समावेश हुन्छन्, जसमा बढ्दो एकाग्रताले, अपरिवर्तनीय रूपमा थर्मोडायनामिक रूपमा अधिक स्थिर बहुग्लुकोज बनाउँछ। इष्टतम प्रतिक्रिया समय भन्दा बढी प्रतिक्रिया मिश्रणलाई ओभररेक्शन भनिन्छ। यदि प्रतिक्रिया समय भन्दा पहिले समाप्त हुन्छ, परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया मिश्रणमा अवशिष्ट ग्लुकोजको ठूलो मात्रा हुन्छ।
प्रतिक्रिया मिश्रणमा अल्काइल ग्लुकोसाइडको सक्रिय पदार्थको हानि पोलिग्लुकोजको गठनसँग राम्रो सम्बन्ध छ। अत्यधिक प्रतिक्रियाको अवस्थामा, प्रतिक्रिया मिश्रण बिस्तारै पॉलीग्लुकोजको वर्षाको माध्यमबाट पुन: पोलिफेज हुन्छ। त्यसैले, प्रतिक्रिया समाप्त हुने समयमा उत्पादनको गुणस्तर र उत्पादनको उपज गम्भीर रूपमा प्रभावित हुन्छ। ठोस ग्लुकोजबाट सुरु गरेर, माध्यमिक उत्पादनहरूमा अल्काइल ग्लाइकोसाइडहरू हुन्छन्। सामग्रीमा कम, अन्य ध्रुवीय घटकहरू (पोलिग्लुकोज) र बाँकी कार्बोहाइड्रेटहरूलाई प्रतिक्रियात्मक मिश्रणबाट फिल्टर गर्न अनुमति दिँदै जुन कहिल्यै पूर्ण रूपमा प्रतिक्रिया नगरेको।
अनुकूलित प्रक्रियामा, ईथरिफिकेशन उत्पादन एकाग्रता अपेक्षाकृत कम छ (प्रतिक्रिया तापमान, समय, उत्प्रेरक को प्रकार र एकाग्रता, आदि मा निर्भर गर्दछ)।
चित्र 4 ले डेक्सट्रोज र फ्याटी अल्कोहल (C12/14-OH) को प्रत्यक्ष प्रतिक्रियाको विशिष्ट पाठ्यक्रम देखाउँछ।
फिशर ग्लाइकेसन प्रतिक्रियामा प्रतिक्रिया मापदण्डहरूको तापक्रम र दबाब एकअर्कासँग घनिष्ठ रूपमा सम्बन्धित छन्। निम्न माध्यमिक उत्पादनहरूका साथ अल्काइल पोलिग्लाइकोसाइडहरू उत्पादन गर्न, दबाब र तापक्रम एकअर्कासँग अनुकूल हुनुपर्छ र कडा रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ।
एसिटलाइजेशनमा कम प्रतिक्रिया तापमान (~१०० डिग्री सेल्सियस) को कारणले माध्यमिक उत्पादनहरूमा अल्काइल पोलिग्लिकोसाइडहरू कम हुन्छ। यद्यपि, कम तापक्रमले अपेक्षाकृत लामो प्रतिक्रिया समय (अल्कोहलको चेन लम्बाइमा निर्भर गर्दछ) र कम विशिष्ट रिएक्टर दक्षताहरूको परिणाम दिन्छ। अपेक्षाकृत उच्च प्रतिक्रिया तापमान (100 ℃, सामान्यतया 110-120 ℃) कार्बोहाइड्रेट को रंग मा परिवर्तन हुन सक्छ। प्रतिक्रिया मिश्रणबाट तल्लो-उबल्ने प्रतिक्रिया उत्पादनहरू (प्रत्यक्ष संश्लेषणमा पानी, ट्रान्ससेटालाइजेसन प्रक्रियामा छोटो-चेन अल्कोहलहरू) हटाएर, एसिटलाइजेशन सन्तुलन उत्पादन पक्षमा सारिन्छ। यदि प्रति एकाइ समयको तुलनामा ठूलो मात्रामा पानी उत्पादन हुन्छ, उदाहरणका लागि उच्च प्रतिक्रिया तापक्रमले, यो पानीलाई प्रतिक्रिया मिश्रणबाट प्रभावकारी रूपमा हटाउनको लागि व्यवस्था गरिनुपर्छ। यसले पानीको उपस्थितिमा हुने माध्यमिक प्रतिक्रियाहरू (विशेष गरी पोलिडेक्स्ट्रोजको गठन) लाई कम गर्छ। प्रतिक्रिया चरणको वाष्पीकरण दक्षता दबाव मात्र होइन, वाष्पीकरण क्षेत्र, आदिमा पनि निर्भर गर्दछ। ट्रान्ससेटेलाइजेसन र प्रत्यक्ष संश्लेषण भेरियन्टहरूमा सामान्य प्रतिक्रिया दबाबहरू 20 र 100mbar बीचमा हुन्छन्।
अर्को महत्त्वपूर्ण अनुकूलन कारक ग्लाइकोसाइडेशन प्रक्रियामा चयनात्मक उत्प्रेरकहरूको विकास हो, जसले गर्दा, उदाहरणका लागि, पोलिग्लुकोज गठन र इथरिफिकेशनलाई रोक्छ। पहिले नै उल्लेख गरिएझैं, फिशर संश्लेषणमा एसिटल वा रिभर्स एसिटल एसिडद्वारा उत्प्रेरित हुन्छ। सिद्धान्तमा, पर्याप्त शक्तिको कुनै पनि एसिड। यस उद्देश्यका लागि उपयुक्त छ, जस्तै सल्फ्यूरिक एसिड, p-toluene र alkyl बेन्जेनेसल्फोनिक एसिड र सल्फोनिक succinic एसिड। प्रतिक्रिया दर अम्लता र अल्कोहलमा एसिडको एकाग्रतामा निर्भर गर्दछ। माध्यमिक प्रतिक्रियाहरू जुन एसिडद्वारा उत्प्रेरित हुन सक्छ ( जस्तै, पोलिग्लुकोज गठन) मुख्यतया प्रतिक्रिया मिश्रणको ध्रुवीय चरण (ट्रेस वाटर) मा हुन्छ, र हाइड्रोफोबिक एसिड (जस्तै, अल्काइल बेन्जेनेसल्फोनिक एसिड) को प्रयोगले कम गर्न सकिने अल्काइल चेनहरू मुख्य रूपमा कम ध्रुवीय चरणमा भंग हुन्छन्। प्रतिक्रिया मिश्रण।
प्रतिक्रिया पछि, एसिड उत्प्रेरक एक उपयुक्त आधार, जस्तै सोडियम हाइड्रॉक्साइड र म्याग्नेसियम अक्साइड संग तटस्थ गरिन्छ। तटस्थ प्रतिक्रिया मिश्रण 50 देखि 80 प्रतिशत फ्याटी अल्कोहल भएको पहेंलो पहेंलो घोल हो। उच्च फ्याटी अल्कोहल सामग्री कार्बोहाइड्रेट र फ्याटी अल्कोहलको मोलर अनुपातको कारण हो। यो अनुपात औद्योगिक एल्काइल पोलिग्लाइकोसाइडहरूका लागि एक विशिष्ट DP प्राप्त गर्न समायोजन गरिन्छ, र सामान्यतया 1:2 र 1:6 को बीचमा हुन्छ।
अतिरिक्त फ्याटी अल्कोहल भ्याकुम आसवन द्वारा हटाइन्छ। महत्त्वपूर्ण सीमा सर्तहरू समावेश छन्:
- उत्पादनमा अवशिष्ट फ्याटी अल्कोहल सामग्री हुनुपर्छ<1% किनभने अन्य
बुद्धिमानी घुलनशीलता र गन्ध प्रतिकूल असर गर्छ।
- अवांछित पाइरोलिसिस उत्पादनहरू वा रंग घटाउने घटकहरूको गठनलाई कम गर्न, लक्षित उत्पादनको थर्मल तनाव र निवास समय अल्कोहलको चेन लम्बाइमा निर्भरतामा सकेसम्म कम राख्नुपर्छ।
- डिस्टिलेटमा कुनै मोनोग्लिकोसाइड प्रवेश गर्नु हुँदैन किनभने डिस्टिलेट शुद्ध फ्याटी अल्कोहलको रूपमा प्रतिक्रियामा पुन: प्रयोग गरिन्छ।
dodecanol/tetradecanol को मामलामा, यी आवश्यकताहरू धेरै फ्याटी अल्कोहलहरू हटाउनको लागि प्रयोग गरिन्छ, जुन बहु-स्टेज डिटिलेसन मार्फत धेरै हदसम्म सन्तोषजनक हुन्छ। यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि फ्याटी अल्कोहलको सामग्री घट्दै जाँदा, चिपचिपाहट उल्लेखनीय रूपमा बढ्छ। यसले स्पष्ट रूपमा अन्तिम आसवन चरणमा तातो र जन स्थानान्तरणलाई असर गर्छ।
त्यसकारण, पातलो वा छोटो-दायरा बाष्पीकरणहरू प्राथमिकता दिइन्छ। यी बाष्पीकरणहरूमा, यान्त्रिक रूपमा चल्ने फिल्मले वाष्पीकरण दक्षता र छोटो उत्पादन निवास समय, साथै राम्रो भ्याकुम भन्दा उच्च प्रदान गर्दछ। आसवन पछिको अन्तिम उत्पादन लगभग शुद्ध अल्काइल पोलिग्लाइकोसाइड हो, जुन 70 ℃ देखि 150 ℃ को पिघलने बिन्दुमा ठोस रूपमा जम्मा हुन्छ। अल्काइल संश्लेषणको मुख्य प्रक्रिया चरणहरू चित्र 5 को रूपमा संक्षेप गरिएको छ।
प्रयोग गरिएको निर्माण प्रक्रियामा निर्भर गर्दै, एक वा दुई अल्कोहल चक्र प्रवाहहरू अल्काइल पोलिग्लिकोसाइडको उत्पादनमा जम्मा हुन्छन्; अतिरिक्त फ्याटी अल्कोहलहरू, जबकि छोटो चेन अल्कोहलहरू लगभग पूर्ण रूपमा पुन: प्राप्त गर्न सकिन्छ। यी अल्कोहलहरू पछिको प्रतिक्रियाहरूमा पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ। शुद्धीकरणको आवश्यकता वा फ्रिक्वेन्सी जसको साथ शुद्धिकरणका चरणहरू चलाउनु पर्छ रक्सीमा जम्मा भएको अशुद्धतामा निर्भर गर्दछ। यो धेरै हदसम्म अघिल्लो प्रक्रिया चरणहरूको गुणस्तरमा निर्भर हुन्छ (उदाहरणका लागि प्रतिक्रिया, रक्सी हटाउने)।
फ्याटी अल्कोहल हटाइसकेपछि, अल्काइल पोलिग्लाइकोसाइड सक्रिय पदार्थ सीधै पानीमा घुलनशील हुन्छ जसले गर्दा अत्यधिक चिपचिपा 50 देखि 70% अल्काइल पोलिग्लिकोसाइड पेस्ट बनाइन्छ। पछिको परिष्करण चरणहरूमा, यो पेस्टलाई कार्यसम्पादन-सम्बन्धित आवश्यकताहरू अनुसार सन्तोषजनक गुणस्तरको उत्पादनमा काम गरिन्छ। यी परिष्करण चरणहरूमा उत्पादनको ब्लीचिंग, उत्पादन विशेषताहरूको समायोजन, जस्तै Ph मान र सक्रिय पदार्थ सामग्री, र माइक्रोबियल स्थिरीकरण समावेश हुन सक्छ। पेटेन्ट साहित्यमा, घटाउने र अक्सिडेटिभ ब्लीचिङ र अक्सिडेटिभ ब्लीचिङ र घटाउने स्थिरीकरणको दुई-चरण प्रक्रियाहरूका धेरै उदाहरणहरू छन्। रङ जस्ता निश्चित गुणस्तर सुविधाहरू प्राप्त गर्नको लागि यी प्रक्रिया चरणहरूमा लाग्ने प्रयास र लागत, कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू, प्रारम्भिक सामग्रीमा, आवश्यक DP र प्रक्रिया चरणहरूको गुणस्तरमा निर्भर हुन्छ।
चित्र 6 ले प्रत्यक्ष संश्लेषण मार्फत लामो-चेन एल्काइल पोलिग्लाइकोसाइड्स (C12/14 APG) को लागि औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियालाई चित्रण गर्दछ)
पोस्ट समय: अक्टोबर-13-2020