ALKILGLUKOSIDLARNI ISHLAB CHIQARISH USULLARI

Fisher glikozidlanishi kimyoviy sintezning yagona usuli bo‘lib, u alkil poliglyukozidlarni keng miqyosda ishlab chiqarish uchun bugungi iqtisodiy va texnik jihatdan mukammal yechimlarni ishlab chiqish imkonini berdi. Yiliga 20 000 t dan ortiq quvvatga ega bo'lgan ishlab chiqarish korxonalari allaqachon amalga oshirildi va qayta tiklanadigan xom ashyo asosidagi sirt faol moddalar bilan sirt faol moddalar sanoatining mahsulot turlarini kengaytirdi. D-glyukoza va chiziqli C8-C16 yog 'spirtlari afzal qilingan xom ashyo ekanligi isbotlangan. Bu eduktlar to'g'ridan-to'g'ri Fisher glikozidatsiyasi yoki butil poliglyukozid orqali kislota katalizatorlari ishtirokida suv bilan ikki bosqichli transglikozidlash orqali sirt faol alkil poliglyukozidlarga aylantirilishi mumkin. Reaksiya muvozanatini kerakli mahsulotlarga o'tkazish uchun suvni reaksiya aralashmasidan distillash kerak. Glikozidlanish jarayonida reaktsiya aralashmasidagi bir xillikdan qochish kerak, chunki ular juda istalmagan poliglyukozidlar deb ataladigan ortiqcha hosil bo'lishiga olib keladi. Shuning uchun ko'plab texnik strategiyalar n-glyukoza va spirtlarni bir hil holga keltirishga qaratilgan bo'lib, ular qutbdagi farq tufayli yomon aralashadi. Reaktsiya jarayonida yog'li spirt va n-glyukoza o'rtasida ham, n-glyukoza birliklari o'rtasida ham glikozid aloqalari hosil bo'ladi. Alkil poliglyukozidlar, natijada, uzun zanjirli alkil qoldig'ida turli xil miqdordagi glyukoza birliklari bo'lgan fraktsiyalar aralashmasi sifatida hosil bo'ladi. Bu fraksiyalarning har biri, o'z navbatida, bir nechta izomerik tarkibiy qismlardan iborat, chunki n-glyukoza birliklari Fisher glikozidlanishi paytida kimyoviy muvozanatda turli xil anomerik shakllar va halqa shakllarini oladi va D-glyukoza birliklari orasidagi glikozid aloqalari bir nechta mumkin bo'lgan bog'lanish pozitsiyalarida sodir bo'ladi. . D-glyukoza birliklarining anomer nisbati taxminan a/b＝ 2: 1 ni tashkil qiladi va Fisher sintezining tavsiflangan sharoitlarida ta'sir qilish qiyin ko'rinadi. Termodinamik ravishda boshqariladigan sharoitlarda mahsulot aralashmasidagi n-glyukoza birliklari asosan piranozidlar shaklida mavjud. Alkil qoldig'iga to'g'ri keladigan n-glyukoza birliklarining o'rtacha soni, polimerlanish darajasi deb ataladigan narsa, ishlab chiqarish jarayonida eduktlarning molyar nisbatiga bog'liq. Sirt faol moddalarning aniq xossalari tufayli polimerlanish darajasi 1 dan 3 gacha bo'lgan alkil poliglyukozidlarga alohida ustunlik beriladi, bu jarayonda har bir mol n-glyukoza uchun taxminan 3-10 mol yog'li spirt ishlatilishi kerak.

Polimerizatsiya darajasi ortiqcha yog'li spirtning ko'payishi bilan kamayadi. Haddan tashqari yog'li spirtlar ajratiladi va ko'p bosqichli vakuumli distillash jarayoni orqali tushadigan plyonkali evaporatorlar bilan qayta tiklanadi, shuning uchun termal stressni minimal darajada ushlab turish mumkin. Bug'lanish harorati etarlicha yuqori bo'lishi kerak va issiq zonadagi aloqa vaqti ortiqcha yog'li spirtning etarli darajada distillanishini va alkil poliglyukozid eritmasining hech qanday muhim parchalanish reaktsiyasisiz oqishini ta'minlash uchun etarli bo'lishi kerak. Alkil poliglikozid suvda eruvchan qoldiq sifatida erib ketgunga qadar avval past qaynaydigan fraktsiyani, so'ngra yog'li spirtning asosiy miqdorini va eng oxirida qolgan yog'li spirtni ajratish uchun bir qator bug'lanish bosqichlari foydali bo'lishi mumkin.

Yog'li spirtlarning sintezi va bug'lanishi uchun eng yumshoq sharoitlarda ham istalmagan jigarrang rang o'zgarishi yuzaga keladi va mahsulotni tozalash uchun oqartirish jarayonlari talab qilinadi. Muvofiqligi isbotlangan oqartirish usullaridan biri magniy ionlari ishtirokida gidroksidi muhitda alkil poliglikozidning suvli formulasiga vodorod peroksid kabi oksidlovchi vositani qo'shishdir.

Sintez, qayta ishlash va qayta ishlash jarayonida qo'llaniladigan ko'plab tadqiqotlar va variantlar bugungi kunda ham ma'lum bir mahsulot turini olish uchun keng qo'llaniladigan "kalit taslim" echimi mavjud emasligini kafolatlaydi. Aksincha, jarayonning barcha bosqichlarini shakllantirish kerak. Dongfu yechim dizayni va texnik echimlari bo'yicha ba'zi takliflar beradi va reaktsiya, ajratish va tozalash jarayoni uchun kimyoviy va fizik sharoitlarni tushuntiradi.

Barcha uchta asosiy jarayon - bir hil transglikozidatsiya, atala jarayoni va glyukoza ozuqa texnikasi - sanoat sharoitida qo'llanilishi mumkin. Transglikozidlanish jarayonida D-glyukoza va butanol eduktslari uchun erituvchi vazifasini bajaradigan oraliq butil poliglyukozidning konsentratsiyasi bir jinsli bo'lmasligi uchun reaksiya aralashmasida taxminan 15% dan yuqori bo'lishi kerak. Xuddi shu maqsadda alkil poliglyukozidlarni to'g'ridan-to'g'ri Fisher sintezi uchun ishlatiladigan reaktsiya aralashmasidagi suv konsentratsiyasi taxminan 1% dan kam bo'lishi kerak. Suv miqdori yuqori bo'lsa, to'xtatilgan kristalli D-glyukozani yopishqoq massaga aylantirish xavfi mavjud, bu keyinchalik yomon ishlov berish va ortiqcha polimerizatsiyaga olib keladi. Samarali aralashtirish va gomogenizatsiya reaktsiya aralashmasida kristalli D-glyukozaning nozik taqsimlanishi va reaktivligini ta'minlaydi.

Sintez usulini va uning yanada murakkab variantlarini tanlashda ham texnik, ham iqtisodiy omillarni hisobga olish kerak. D-glyukoza siroplariga asoslangan bir hil transglikozidlanish jarayonlari keng miqyosda uzluksiz ishlab chiqarish uchun ayniqsa qulay ko'rinadi. Ular qo'shilgan qiymat zanjirida D-glyukoza xom ashyosining kristallanishini doimiy ravishda tejash imkonini beradi, bu esa transglikozidlanish bosqichiga va butanolning tiklanishiga bir martalik yuqori investitsiyalar qoplaydi. N-butanoldan foydalanishning boshqa kamchiliklari yo'q, chunki uni deyarli to'liq qayta ishlash mumkin, shuning uchun qayta tiklangan yakuniy mahsulotdagi qoldiq kontsentratsiyalar millionga bir necha qismni tashkil qiladi, buni tanqidiy emas deb hisoblash mumkin. Fisherning to'g'ridan-to'g'ri glikozidlanishi atala jarayoni yoki glyukoza ozuqa texnikasi bo'yicha transglikozidlanish bosqichi va butanolning tiklanishi bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, u doimiy ravishda bajarilishi mumkin va kapital xarajatlarni biroz kamaytirishni talab qiladi.

Kelajakda qazib olinadigan va qayta tiklanadigan xom ashyoni etkazib berish va narxi, shuningdek, alkil polisaxaridlarni ishlab chiqarishdagi keyingi texnologik taraqqiyot bozor sig'imi va ishlab chiqarish va qo'llash ishlab chiqarish quvvatiga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi. Baza polisakkarid allaqachon bunday jarayonlarni ishlab chiqadigan yoki qabul qilgan kompaniyalar uchun sirtni tozalash bozorida muhim raqobatdosh ustunliklarni ta'minlaydigan o'z texnik echimlariga ega. Bu, ayniqsa, narxlar yuqori va past bo'lganda to'g'ri keladi. Ishlab chiqaruvchi vositaning ishlab chiqarish tannarxi odatdagi darajaga ko'tarildi, hatto mahalliy xom ashyoning narxi biroz pasaysa ham, sirt faol moddalar o'rnini bosuvchi moddalarni tuzatishi va yangi alkil polisakkarid ishlab chiqarish zavodlarini o'rnatishni rag'batlantirishi mumkin.