ఆల్కైల్ గ్లూకోసైడ్‌ల తయారీ పద్ధతులు

ఫిషర్ గ్లైకోసిడేషన్ అనేది రసాయన సంశ్లేషణ యొక్క ఏకైక పద్ధతి, ఇది ఆల్కైల్ పాలీగ్లూకోసైడ్‌ల యొక్క పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తికి నేటి ఆర్థిక మరియు సాంకేతికంగా పరిపూర్ణమైన పరిష్కారాలను అభివృద్ధి చేసింది. 20,000 t/సంవత్సరానికి పైగా సామర్థ్యాలతో ఉత్పత్తి ప్లాంట్లు ఇప్పటికే గుర్తించబడ్డాయి మరియు పునరుత్పాదక ముడి పదార్థాల ఆధారంగా ఉపరితల-చురుకైన ఏజెంట్లతో సర్ఫ్యాక్టెంట్ల పరిశ్రమ యొక్క ఉత్పత్తి పరిధిని విస్తరించాయి. D-గ్లూకోజ్ మరియు లీనియర్ C8-C16 కొవ్వు ఆల్కహాల్‌లు ప్రాధాన్య ఫీడ్‌స్టాక్‌లుగా నిరూపించబడ్డాయి. ఈ ఎడక్ట్‌లను యాసిడ్ ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో బ్యూటైల్ పాలిగ్లూకోసైడ్ ద్వారా డైరెక్ట్ ఫిషర్ గ్లైకోసిడేషన్ లేదా రెండు-దశల ట్రాన్స్‌గ్లైకోసిడేషన్ ద్వారా ఉపరితల-చురుకైన ఆల్కైల్ పాలీగ్లూకోసైడ్‌లుగా మార్చవచ్చు, నీరు ఉప ఉత్పత్తిగా ఉంటుంది. ప్రతిచర్య సమతుల్యతను కావలసిన ఉత్పత్తుల వైపుకు మార్చడానికి ప్రతిచర్య మిశ్రమం నుండి నీటిని స్వేదనం చేయాలి. గ్లైకోసిడేషన్ ప్రక్రియలో, ప్రతిచర్య మిశ్రమంలో అసమానతలను నివారించాలి, ఎందుకంటే అవి చాలా అవాంఛనీయమైన పాలిగ్లూకోసైడ్లు అని పిలవబడే అధిక ఏర్పడటానికి దారితీస్తాయి. అందువల్ల అనేక సాంకేతిక వ్యూహాలు n-గ్లూకోజ్ మరియు ఆల్కహాల్‌లను సజాతీయీకరించడంపై దృష్టి పెడతాయి, ఇవి ధ్రువణతలో తేడా కారణంగా తక్కువగా కలుస్తాయి. ప్రతిచర్య సమయంలో, కొవ్వు ఆల్కహాల్ మరియు n-గ్లూకోజ్ మధ్య మరియు n-గ్లూకోజ్ యూనిట్ల మధ్య గ్లైకోసిడిక్ బంధాలు ఏర్పడతాయి. ఆల్కైల్ పాలీగ్లూకోసైడ్లు తత్ఫలితంగా, దీర్ఘ-గొలుసు ఆల్కైల్ అవశేషాల వద్ద వివిధ సంఖ్యల గ్లూకోజ్ యూనిట్లతో భిన్నాల మిశ్రమంగా ఏర్పడతాయి. ఫిషర్ గ్లైకోసిడేషన్ మరియు D-గ్లూకోజ్ యూనిట్ల మధ్య గ్లైకోసిడిక్ లింకేజీల సమయంలో రసాయన సమతౌల్యంలో n-గ్లూకోజ్ యూనిట్లు వివిధ అనోమెరిక్ రూపాలు మరియు రింగ్ రూపాలను పొందుతాయి కాబట్టి ఈ భిన్నాలలో ప్రతి ఒక్కటి అనేక ఐసోమెరిక్ భాగాలతో రూపొందించబడింది. . D-గ్లూకోజ్ యూనిట్ల యొక్క అనోమర్ నిష్పత్తి సుమారుగా α/β＝ 2: 1 మరియు ఫిషర్ సంశ్లేషణ యొక్క వివరించిన పరిస్థితులలో ప్రభావితం చేయడం కష్టంగా కనిపిస్తుంది. థర్మోడైనమిక్‌గా నియంత్రించబడిన పరిస్థితులలో, ఉత్పత్తి మిశ్రమంలో ఉన్న n-గ్లూకోజ్ యూనిట్లు ప్రధానంగా పైరనోసైడ్‌ల రూపంలో ఉంటాయి. ఆల్కైల్ అవశేషానికి n-గ్లూకోజ్ యూనిట్ల సగటు సంఖ్య, పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీ అని పిలవబడేది, తప్పనిసరిగా తయారీ సమయంలో ఎడక్ట్‌ల మోలార్ నిష్పత్తికి సంబంధించిన విధి. సర్ఫ్యాక్టెంట్ సరియైన[1] సంబంధాల కారణంగా, 1 మరియు 3 మధ్య పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీలతో ఆల్కైల్ పాలీగ్లూకోసైడ్‌లకు ప్రత్యేక ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది, దీని కోసం ఈ ప్రక్రియలో ప్రతి మోల్ n-గ్లూకోజ్‌కు సుమారుగా 3-10 మోల్ ఫ్యాటీ ఆల్కహాల్ ఉపయోగించాలి.

అదనపు కొవ్వు ఆల్కహాల్ పెరిగేకొద్దీ పాలిమరైజేషన్ డిగ్రీ తగ్గుతుంది. అధిక కొవ్వు ఆల్కహాల్‌లు పడిపోతున్న ఫిల్మ్ ఆవిరిపోరేటర్‌లతో బహుళ-దశల వాక్యూమ్ స్వేదనం ప్రక్రియ ద్వారా వేరు చేయబడతాయి మరియు పునరుద్ధరించబడతాయి, తద్వారా ఉష్ణ ఒత్తిడిని కనిష్టంగా ఉంచవచ్చు. బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రత తగినంత ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు అదనపు కొవ్వు ఆల్కహాల్ మరియు ఆల్కైల్ పాలిగ్లూకోసైడ్ యొక్క ప్రవాహం యొక్క తగినంత స్వేదనం మరియు ఎటువంటి ముఖ్యమైన కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్య లేకుండా కరిగిపోయేలా చేయడానికి వేడి జోన్‌లో సంప్రదింపు సమయం తగినంతగా ఉండాలి. ఆల్కైల్ పాలీగ్లైకోసైడ్ నీటిలో కరిగే అవశేషాలుగా కరిగిపోయే వరకు, మొదట తక్కువ-మరుగుతున్న భిన్నాన్ని, తరువాత కొవ్వు ఆల్కహాల్ యొక్క ప్రధాన మొత్తాన్ని మరియు చివరకు మిగిలిన కొవ్వు ఆల్కహాల్‌ను వేరు చేయడానికి బాష్పీభవన దశల శ్రేణి ప్రయోజనకరంగా ఉపయోగించవచ్చు.

కొవ్వు ఆల్కహాల్‌ల సంశ్లేషణ మరియు బాష్పీభవనానికి తేలికపాటి పరిస్థితులలో కూడా, అవాంఛనీయమైన గోధుమ రంగు మారడం జరుగుతుంది మరియు ఉత్పత్తిని మెరుగుపరచడానికి బ్లీచింగ్ ప్రక్రియలు అవసరం. మెగ్నీషియం అయాన్ల సమక్షంలో ఆల్కలీన్ మాధ్యమంలో ఆల్కైల్ పాలీగ్లైకోసైడ్ యొక్క సజల సూత్రీకరణకు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ వంటి ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్‌ను జోడించడం సరైనదని నిరూపించబడిన బ్లీచింగ్ పద్ధతి.

సంశ్లేషణ, పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్ మరియు రిఫైనింగ్ ప్రక్రియలో ఉపయోగించే బహుళ అధ్యయనాలు మరియు వైవిధ్యాలు నేటికీ, నిర్దిష్ట ఉత్పత్తి గ్రేడ్‌ను పొందేందుకు విస్తృతంగా వర్తించే “చెరశాల కావలివాడు” పరిష్కారం ఇప్పటికీ లేదని హామీ ఇస్తున్నాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, అన్ని ప్రక్రియ దశలను రూపొందించడం అవసరం. Dongfu పరిష్కార రూపకల్పన మరియు సాంకేతిక పరిష్కారాల కోసం కొన్ని సూచనలను అందిస్తుంది మరియు ప్రతిచర్య, విభజన మరియు శుద్ధి ప్రక్రియ కోసం రసాయన మరియు భౌతిక పరిస్థితులను వివరిస్తుంది.

మూడు ప్రధాన ప్రక్రియలు - సజాతీయ ట్రాన్స్‌గ్లైకోసిడేషన్, స్లర్రీ ప్రక్రియ మరియు గ్లూకోజ్ ఫీడ్ టెక్నిక్-పారిశ్రామిక పరిస్థితులలో ఉపయోగించవచ్చు. ట్రాన్స్‌గ్లైకోసిడేషన్ సమయంలో, డి-గ్లూకోజ్ మరియు బ్యూటానాల్ ఎడక్ట్‌లకు సోలబిలైజర్‌గా పనిచేసే ఇంటర్మీడియట్ బ్యూటైల్ పాలీగ్లూకోసైడ్ యొక్క గాఢత, అసమానతలను నివారించడానికి ప్రతిచర్య మిశ్రమంలో 15% కంటే ఎక్కువ ఉంచాలి. అదే ప్రయోజనం కోసం, ఆల్కైల్ పాలిగ్లూకోసైడ్‌ల యొక్క ప్రత్యక్ష ఫిషర్ సంశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించిన ప్రతిచర్య మిశ్రమంలో నీటి సాంద్రత తప్పనిసరిగా 1% కంటే తక్కువగా ఉండాలి. అధిక నీటి కంటెంట్ వద్ద సస్పెండ్ చేయబడిన స్ఫటికాకార D-గ్లూకోజ్‌ను పనికిమాలిన ద్రవ్యరాశిగా మార్చే ప్రమాదం ఉంది, దీని వలన చెడు ప్రాసెసింగ్ మరియు అధిక పాలిమరైజేషన్ ఏర్పడుతుంది. ప్రభావవంతమైన గందరగోళం మరియు సజాతీయత ప్రతిచర్య మిశ్రమంలో స్ఫటికాకార D-గ్లూకోజ్ యొక్క చక్కటి పంపిణీ మరియు క్రియాశీలతను ప్రోత్సహిస్తుంది.

సంశ్లేషణ పద్ధతి మరియు దాని మరింత అధునాతన వైవిధ్యాలను ఎన్నుకునేటప్పుడు సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక కారకాలు రెండింటినీ పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. D-గ్లూకోజ్ సిరప్‌లపై ఆధారపడిన సజాతీయ ట్రాన్స్‌గ్లైకోసిడేషన్ ప్రక్రియలు పెద్ద ఎత్తున నిరంతర ఉత్పత్తికి ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా కనిపిస్తాయి. అవి వాల్యూ యాడెడ్ చైన్‌లో ముడి పదార్థం డి-గ్లూకోజ్ యొక్క స్ఫటికీకరణపై శాశ్వత పొదుపును అనుమతిస్తాయి, ఇది ట్రాన్స్‌గ్లైకోసిడేషన్ దశ మరియు బ్యూటానాల్ పునరుద్ధరణలో అధిక వన్-టైమ్ ఇన్వెస్ట్‌మెంట్‌లను భర్తీ చేయడం కంటే ఎక్కువ. n-butanol యొక్క ఉపయోగం ఇతర ప్రతికూలతలను అందించదు, ఎందుకంటే ఇది దాదాపు పూర్తిగా రీసైకిల్ చేయబడుతుంది, తద్వారా కోలుకున్న తుది ఉత్పత్తులలో అవశేష సాంద్రతలు మిలియన్‌కు కొన్ని భాగాలు మాత్రమే ఉంటాయి, దీనిని విమర్శనాత్మకంగా పరిగణించవచ్చు. స్లర్రీ ప్రక్రియ లేదా గ్లూకోజ్ ఫీడ్ టెక్నిక్ ప్రకారం డైరెక్ట్ ఫిషర్ గ్లైకోసిడేషన్ ట్రాన్స్‌గ్లైకోసిడేషన్ స్టెప్ మరియు బ్యూటానాల్ రికవరీని అందిస్తుంది. ఇది నిరంతరంగా నిర్వహించబడుతుంది మరియు కొంచెం తక్కువ మూలధన వ్యయాన్ని కోరుతుంది.

భవిష్యత్తులో, శిలాజ మరియు పునరుత్పాదక ముడి పదార్థాల సరఫరా మరియు ధర, అలాగే ఆల్కైల్ పాలిసాకరైడ్‌ల ఉత్పత్తిలో మరింత సాంకేతిక పురోగతి, అభివృద్ధి మరియు అప్లికేషన్ యొక్క మార్కెట్ సామర్థ్యం మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యంపై నిర్ణయాత్మక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. బేస్ పాలిసాకరైడ్ ఇప్పటికే దాని స్వంత సాంకేతిక పరిష్కారాలను కలిగి ఉంది, ఇది అటువంటి ప్రక్రియలను అభివృద్ధి చేసే లేదా స్వీకరించిన కంపెనీలకు ఉపరితల చికిత్స మార్కెట్‌లో ముఖ్యమైన పోటీ ప్రయోజనాలను అందించగలదు. ధరలు ఎక్కువగా మరియు తక్కువగా ఉన్నప్పుడు ఇది ప్రత్యేకంగా వర్తిస్తుంది. తయారీ ఏజెంట్ యొక్క తయారీ వ్యయం సాధారణ స్థాయికి పెరిగింది, స్థానిక ముడి పదార్థాల ధర కొద్దిగా తగ్గినప్పటికీ, అది సర్ఫ్యాక్టెంట్లకు ప్రత్యామ్నాయాలను సరిచేయవచ్చు మరియు కొత్త ఆల్కైల్ పాలీశాకరైడ్ ఉత్పత్తి ప్లాంట్లను స్థాపించడాన్ని ప్రోత్సహించవచ్చు.