Xom ashyo sifatida D-glyukoza yordamida transglikozidlanish jarayonlari.

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 glikozillanishi yoki butil poliglikozidning ikki bosqichli transglikozidlari kislota katalizatori ishtirokida suv bilan qo'shimcha mahsulot sifatida sirt faol alkil poliglikozidlarga aylantirilishi mumkin. Reaksiya muvozanatini kerakli mahsulotga o'tkazish uchun reaktsiya aralashmasidan suvni distillash kerak. Glikozillanish jarayonida reaktsiya aralashmasidagi bir xillikdan qochish kerak, chunki ular polidekstroz deb ataladigan ortiqcha hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin, bu juda istalmagan. Shu sababli, ko'plab texnik strategiyalar turli xil qutbliliklari tufayli aralashish qiyin bo'lgan bir hil n-glyukoza va spirtga qaratilgan. 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 normal glyukoza birliklarining o'rtacha soni, polimerlanish darajasi deb ataladigan narsa, asosan, ishlab chiqarish jarayonida eduktlarning molyar nisbatiga bog'liq. Sirt faol moddalarning ajoyib xususiyatlari tufayli polimerizatsiya darajasi 1 dan 3 gacha bo'lgan alkil poliglikozidlarga ayniqsa afzallik beriladi, shuning uchun bu usulda normal glyukozaning har bir moliga taxminan 3-10 mol yog'li spirt ishlatilishi kerak.

Yog 'alkogolining ko'payishi bilan polimerizatsiya darajasi pasayadi. Ortiqcha yog'li spirt ajratiladi va ko'p bosqichli vakuumli distillash jarayonlari orqali tushadigan plyonkali evaporatatorlar yordamida olinadi, bu esa termal stressni minimal darajada ushlab turish imkonini beradi. Bug'lanish harorati etarlicha yuqori bo'lishi kerak va issiq zonadagi aloqa vaqti yog'li spirtning ortiqcha miqdorini etarli darajada distillash va alkil poliglyukozid eritmasining oqishini ta'minlash uchun etarlicha uzoq bo'lishi kerak, bunda sezilarli parchalanish reaktsiyalari sodir bo'lmaydi. Suvda eruvchan qoldiqlar sifatida alkil poliglyukozid eritmaguncha birinchi past qaynaydigan fraktsiyalarni, so'ngra yog'li spirtning asosiy miqdorini va nihoyat qolgan yog'li spirtni ajratish uchun bir qator bug'lanish bosqichlaridan foydalanish mumkin.

Yog 'spirtining sintezi va bug'lanishi eng yumshoq sharoitlarda amalga oshirilganda ham, istalmagan jigarrang rang o'zgarishi yuzaga keladi, bu mahsulotlarni tozalash uchun oqartirish jarayonlarini talab qiladi. Oqartirish usullaridan biri magniy ionlari ishtirokida gidroksidi muhitda alkil poliglyukozidlarning suvli preparatlariga vodorod peroksid kabi oksidlovchi moddalarni qo'shishdir.

Sintez, qayta ishlash va qayta ishlash jarayonida qo'llaniladigan ko'p qirrali tadqiqotlar va variantlar shuni ko'rsatadiki, bugungi kunda ham aniq mahsulot navlarini olish uchun umumiy qo'llaniladigan "kalit taslim" echimlari mavjud emas. Aksincha, jarayonning barcha bosqichlarini ishlab chiqish, o'zaro moslashtirish va optimallashtirish kerak. Ushbu bobda takliflar berilgan va texnik echimlarni ishlab chiqishning ba'zi amaliy usullari tasvirlangan, shuningdek, reaksiyalar, ajratish va tozalash jarayonlarini o'tkazish uchun standart kimyoviy va fizik shartlar bayon qilingan.

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 ashyoning mavjudligi va narxlari, shuningdek, alkil poliglyukozidlarni ishlab chiqarish va qo'llashdagi keyingi texnik yutuqlar ikkinchisining bozor hajmi va ishlab chiqarish quvvatlarini rivojlantirishga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatishi mumkin. Alkil poliglyukozidlarni ishlab chiqarish va ulardan foydalanish uchun mavjud bo'lgan texnik echimlar bunday jarayonlarni ishlab chiqqan yoki allaqachon qo'llagan kompaniyalarga sirt faol moddalar bozorida muhim raqobatdosh ustunlikni berishi mumkin. Bu, ayniqsa, yuqori xom neft narxlari va don narxining pastligi holatlarida to'g'ri keladi. Ruxsat etilgan ishlab chiqarish xarajatlari, albatta, ommaviy sanoat sirt faol moddalar uchun odatiy darajada bo'lganligi sababli, mahalliy xom ashyo narxining biroz pasayishi ham sirt faol moddalarni almashtirishni talab qilishi mumkin va alkil poliglyukozidlar uchun yangi ishlab chiqarish korxonalarini o'rnatishni aniq rag'batlantirishi mumkin.