វិធីសាស្រ្តក្នុងការផលិត ALKYL GLUCOSIDES

Fischer glycosidation គឺជាវិធីសាស្រ្តតែមួយគត់នៃការសំយោគគីមីដែលបានបើកឱ្យមានការអភិវឌ្ឍនៃដំណោះស្រាយសេដ្ឋកិច្ចនិងបច្ចេកទេសដែលល្អឥតខ្ចោះនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃ alkyl polyglucosides ។ រោងចក្រផលិតដែលមានសមត្ថភាពលើសពី 20,000 តោន/ឆ្នាំ ត្រូវបានគេដឹងរួចហើយ និងពង្រីកជួរផលិតផលនៃឧស្សាហកម្ម surfactants ជាមួយនឹងភ្នាក់ងារសកម្មលើផ្ទៃដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុដើមដែលអាចកកើតឡើងវិញបាន។ ជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ D-Glucose និងលីនេអ៊ែរ C8-C16 បានបង្ហាញថាជាចំណីដែលពេញចិត្ត។ បំពង់ទាំងនេះអាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសារធាតុ alkyl polyglucosides ដែលសកម្មលើផ្ទៃដោយមធ្យោបាយនៃ Fischer glycosidation ដោយផ្ទាល់ ឬ transglycosidation ពីរជំហានតាមរយៈ butyl polyglucoside នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករអាស៊ីត ដោយមានទឹកជាផលិតផល។ ទឹកត្រូវតែចម្រាញ់ចេញពីល្បាយប្រតិកម្ម ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលំនឹងប្រតិកម្មឆ្ពោះទៅរកផលិតផលដែលចង់បាន។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ glycosidation ភាពមិនដូចគ្នានៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មគួរតែត្រូវបានជៀសវាងព្រោះវានាំឱ្យមានការបង្កើតច្រើនពេកនៃអ្វីដែលគេហៅថា polyglucosides ដែលជាការមិនចង់បានយ៉ាងខ្លាំង។ ដូច្នេះ យុទ្ធសាស្ត្របច្ចេកទេសជាច្រើនផ្តោតលើការធ្វើឱ្យដូចគ្នានៃ educts n-glucose និងជាតិអាល់កុល ដែលមិនអាចបំបែកបានដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃបន្ទាត់រាងប៉ូល។ កំឡុងពេលប្រតិកម្ម ចំណង glycosidic ត្រូវបានបង្កើតឡើងទាំងរវាងជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ និង n-គ្លុយកូស និងរវាងឯកតា n-គ្លុយកូសខ្លួនឯង។ លទ្ធផល Alkyl polyglucosides បង្កើតជាល្បាយនៃប្រភាគដែលមានចំនួនផ្សេងគ្នានៃឯកតាគ្លុយកូសនៅសំណល់ alkyl ខ្សែសង្វាក់វែង។ នៅក្នុងវេននីមួយៗនៃប្រភាគទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយធាតុផ្សំ isomeric ជាច្រើនចាប់តាំងពីឯកតា n-glucose សន្មតថាទម្រង់ anomeric និងទម្រង់ចិញ្ចៀនផ្សេងគ្នានៅក្នុងលំនឹងគីមីក្នុងអំឡុងពេល Fischer glycosidation និងការភ្ជាប់ glycosidic រវាងឯកតា D-glucose កើតឡើងនៅក្នុងទីតាំងភ្ជាប់ដែលអាចធ្វើបានជាច្រើន។ . សមាមាត្រ anomer នៃ D-glucose ឯកតាគឺប្រហែល α/β＝ 2: 1 ហើយហាក់ដូចជាពិបាកនឹងមានឥទ្ធិពលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានពិពណ៌នានៃការសំយោគរបស់ Fischer ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌគ្រប់គ្រងដោយទែរម៉ូឌីណាមិក ឯកតា n-គ្លុយកូសដែលមាននៅក្នុងល្បាយផលិតផលមានភាគច្រើនជាទម្រង់ pyranosides ។ ចំនួនមធ្យមនៃឯកតា n-គ្លុយកូសក្នុងមួយសំណល់អាល់គីល ដែលហៅថាកម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization គឺជាមុខងារសំខាន់នៃសមាមាត្រ molar នៃ educts កំឡុងពេលផលិត។ ដោយសារតែទំនាក់ទំនង surfactant ត្រឹមត្រូវ[1] របស់ពួកគេ ចំណង់ចំណូលចិត្តពិសេសត្រូវបានផ្តល់ទៅឱ្យ alkyl polyglucosides ជាមួយនឹងដឺក្រេនៃវត្ថុធាតុ polymerization រវាង 1 និង 3 ដែលអាល់កុលជាតិខ្លាញ់ប្រហែល 3-10 mol ត្រូវតែប្រើក្នុងមួយ mole នៃ n-glucose ក្នុងដំណើរការ។

កម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization ថយចុះនៅពេលដែលជាតិអាល់កុលលើសជាតិខ្លាញ់កើនឡើង។ ជាតិអាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់ច្រើនត្រូវបានបំបែក និងស្ដារឡើងវិញដោយដំណើរការចម្រោះសុញ្ញកាសច្រើនជំហានជាមួយនឹងឧបករណ៍រំហួតខ្សែភាពយន្តដែលធ្លាក់ចុះ ដូច្នេះភាពតានតឹងកម្ដៅអាចត្រូវបានរក្សាទុកឱ្យតិចបំផុត។ សីតុណ្ហភាពរំហួតគួរតែខ្ពស់ល្មម ហើយពេលវេលាទំនាក់ទំនងក្នុងតំបន់ក្តៅគឺយូរល្មម ដើម្បីធានាបាននូវការចម្រាញ់គ្រប់គ្រាន់នៃជាតិអាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់លើស និងលំហូរនៃសារធាតុ alkyl polyglucoside រលាយដោយមិនមានប្រតិកម្ម decomposition សំខាន់ណាមួយឡើយ។ ជំហាននៃការហួតជាស៊េរីអាចត្រូវបានប្រើយ៉ាងមានអត្ថប្រយោជន៍ដើម្បីបំបែកប្រភាគដែលឆ្អិនដំបូង បន្ទាប់មកបរិមាណសំខាន់នៃជាតិអាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់ និងចុងក្រោយនៃជាតិអាល់កុលជាតិខ្លាញ់ដែលនៅសល់ រហូតដល់អាល់កុលប៉ូលីគ្លីកូស៊ីតរលាយជាសំណល់រលាយក្នុងទឹក។

ទោះបីជាស្ថិតក្រោមលក្ខខណ្ឌស្រាលបំផុតសម្រាប់ការសំយោគ និងការហួតនៃជាតិអាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់ក៏ដោយ ការប្រែពណ៌ពណ៌ត្នោតដែលមិនចង់បាននឹងកើតឡើង ហើយដំណើរការ bleaching ត្រូវបានទាមទារដើម្បីកែលម្អផលិតផល។ វិធីសាស្រ្តមួយនៃការ bleaching ដែលបានបង្ហាញថាសមរម្យគឺដើម្បីបន្ថែមភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដូចជាអ៊ីដ្រូសែន peroxide ទៅជាទម្រង់ aqueous នៃ alkyl polyglycoside នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអាល់កាឡាំងនៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីយ៉ុងម៉ាញេស្យូម។

ការសិក្សាជាច្រើន និងបំរែបំរួលដែលប្រើក្នុងការសំយោគ ដំណើរការក្រោយដំណើរការ និងការចម្រាញ់ធានាថា សូម្បីតែសព្វថ្ងៃនេះ ក៏នៅតែមិនមានដំណោះស្រាយ "turnkey" ដែលអាចអនុវត្តបានយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីទទួលបានចំណាត់ថ្នាក់ផលិតផលជាក់លាក់មួយ។ ផ្ទុយទៅវិញ គ្រប់ជំហាននៃដំណើរការត្រូវតែបង្កើត។ Dongfu ផ្តល់យោបល់មួយចំនួនសម្រាប់ការរចនាដំណោះស្រាយ និងដំណោះស្រាយបច្ចេកទេស ព្រមទាំងពន្យល់អំពីលក្ខខណ្ឌគីមី និងរូបវន្តសម្រាប់ដំណើរការប្រតិកម្ម ការបំបែក និងការចម្រាញ់។

ដំណើរការសំខាន់ៗទាំងបី - ដំណើរការចម្លងគ្លីកូស៊ីដដូចគ្នា ដំណើរការរអិល និងបច្ចេកទេសចំណីជាតិស្ករ - អាចត្រូវបានប្រើក្រោមលក្ខខណ្ឌឧស្សាហកម្ម។ ក្នុងអំឡុងពេល transglycosidation កំហាប់នៃ butyl polyglucoside កម្រិតមធ្យមដែលដើរតួជាសារធាតុរំលាយសម្រាប់ educts D-glucose និង butanol ត្រូវតែរក្សាទុកជាងប្រហែល 15% នៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម ដើម្បីជៀសវាងភាពមិនដូចគ្នានេះ។ សម្រាប់គោលបំណងដូចគ្នា កំហាប់ទឹកនៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មដែលប្រើសម្រាប់ការសំយោគ Fischer ដោយផ្ទាល់នៃសារធាតុ alkyl polyglucosides ត្រូវតែរក្សាទុកតិចជាងប្រហែល 1% ។ នៅ​មាតិកា​ទឹក​ខ្ពស់ មាន​ហានិភ័យ​ក្នុង​ការ​ប្រែក្លាយ​គ្រីស្តាល់ D-glucose ដែល​ផ្អាក​ទៅ​ជា​ម៉ាស់​ស្អិត ដែល​ជា​បន្តបន្ទាប់​នាំ​ឱ្យ​មាន​ដំណើរការ​មិន​ល្អ និង​សារធាតុ polymerization លើស។ ការកូរឱ្យមានប្រសិទ្ធភាព និងការធ្វើឱ្យដូចគ្នា លើកកម្ពស់ការចែកចាយដ៏ល្អ និងប្រតិកម្មនៃគ្រីស្តាល់ D-glucose នៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម។

ទាំងកត្តាបច្ចេកទេស និងសេដ្ឋកិច្ចត្រូវតែយកមកពិចារណានៅពេលជ្រើសរើសវិធីសាស្ត្រនៃការសំយោគ និងវ៉ារ្យ៉ង់ស្មុគ្រស្មាញជាងរបស់វា។ ដំណើរការ transglycosidation ដូចគ្នាដែលមានមូលដ្ឋានលើ D-glucose syrups លេចចេញជាអំណោយផលជាពិសេសសម្រាប់ការផលិតជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។ ពួកគេអនុញ្ញាតឱ្យសន្សំជាអចិន្ត្រៃយ៍លើការគ្រីស្តាល់នៃវត្ថុធាតុដើម D-glucose នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់តម្លៃបន្ថែម ដែលលើសពីការទូទាត់សំណងសម្រាប់ការវិនិយោគតែមួយដងខ្ពស់នៅក្នុងជំហាន transglycosidation និងការងើបឡើងវិញនៃ butanol ។ ការប្រើប្រាស់ n-butanol មិនមានគុណវិបត្តិផ្សេងទៀតទេព្រោះវាអាចកែច្នៃបានស្ទើរតែទាំងស្រុង ដូច្នេះការប្រមូលផ្តុំសំណល់នៅក្នុងផលិតផលដែលប្រមូលបានមកវិញមានត្រឹមតែពីរបីផ្នែកក្នុងមួយលានប៉ុណ្ណោះ ដែលអាចចាត់ទុកថាគ្មានការរិះគន់។ Direct Fischer glycosidation យោងទៅតាមដំណើរការ slurry ឬបច្ចេកទេសចំណីជាតិស្ករត្រូវបានចែកចាយជាមួយនឹងជំហាន transglycosidation និងការងើបឡើងវិញនៃ butanol ។ វាក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តជាបន្តបន្ទាប់ និងអំពាវនាវឱ្យមានការចំណាយដើមទុនទាបជាងបន្តិច។

នៅពេលអនាគត ការផ្គត់ផ្គង់ និងតម្លៃនៃហ្វូស៊ីល និងវត្ថុធាតុដើមកកើតឡើងវិញ ក៏ដូចជាវឌ្ឍនភាពបច្ចេកវិទ្យាបន្ថែមទៀតក្នុងការផលិតសារធាតុ alkyl polysaccharides នឹងជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងក្លាទៅលើសមត្ថភាពទីផ្សារ និងសមត្ថភាពផលិតនៃការអភិវឌ្ឍន៍ និងកម្មវិធី។ សារធាតុ polysaccharide មូលដ្ឋានមានដំណោះស្រាយបច្ចេកទេសផ្ទាល់ខ្លួនរួចហើយដែលអាចផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិប្រកួតប្រជែងសំខាន់ៗនៅក្នុងទីផ្សារការព្យាបាលលើផ្ទៃសម្រាប់ក្រុមហ៊ុនដែលអភិវឌ្ឍ ឬបានទទួលយកដំណើរការបែបនេះ។ នេះជាការពិតជាពិសេសនៅពេលដែលតម្លៃខ្ពស់និងទាប។ តម្លៃនៃការផលិតរបស់ភ្នាក់ងារផលិតបានកើនឡើងដល់កម្រិតធម្មតា ទោះបីជាតម្លៃនៃវត្ថុធាតុដើមក្នុងស្រុកធ្លាក់ចុះបន្តិចក៏ដោយ វាអាចជួសជុលជំនួសសម្រាប់ surfactants និងអាចលើកទឹកចិត្តដល់ការដំឡើងរោងចក្រផលិតសារធាតុ alkyl polysaccharide ថ្មី។