ALKIL GLUKOSIDOAK FABRIKATZEKO METODOAK

Fischer glikosidazioa alkil poliglukosidoen eskala handian ekoizteko gaur egungo irtenbide ekonomiko eta teknikoki perfekzionatuak garatzea ahalbidetu duen sintesi kimikoko metodo bakarra da. Dagoeneko 20.000 t/urtetik gorako edukiera duten produkzio-instalazioak egin dira eta surfaktanteen industriako produktu-sorta handitzen dute lehengai berriztagarrietan oinarritutako gainazal-aktiboekin. D-glukosa eta C8-C16 gantz-alkohol linealak frogatu dira lehengaiak direla. Eduktu hauek alkil poliglukosido gainazal aktiboak bihur daitezke Fischer glikosidazio zuzenaren bidez edo bi urratseko transglukosidazio butilpoliglukosidoaren bidez, katalizatzaile azidoen aurrean, ura azpiproduktu gisa. Ura erreakzio-nahastetik destilatu behar da erreakzio-oreka nahi diren produktuetara aldatzeko. Glukosidazio prozesuan, erreakzio-nahastearen homogeneotasunak saihestu behar dira, oso desiragarriak diren poliglukosidoak deitutakoen gehiegizko eraketa eragiten baitute. Estratagema tekniko asko, beraz, n-glukosa eta alkoholak eduktuak homogeneizatzera bideratzen dira, nahasgarriak diren polaritate ezberdintasunagatik. Erreakzioan zehar, lotura glikosidikoak sortzen dira bai gantz-alkoholaren eta n-glukosaren artean, bai n-glukosa-unitateen artean. Alkil-poliglukosidoak, ondorioz, kate luzeko alkil-hondakinean glukosa-unitate kopuru desberdinak dituzten frakzioen nahaste gisa sortzen dira. Zatiki horietako bakoitza, hainbat osagai isomerikoz osatuta dago, n-glukosa-unitateek forma anomeriko eta eraztun-forma desberdinak hartzen baitituzte oreka kimikoan Fischer-en glikosidazioan eta D-glukosa-unitateen arteko lotura glikosidikoak lotura-posizio posible batzuetan gertatzen dira. . D-glukosa-unitateen anomero-erlazioa α/β＝ 2: 1 da gutxi gorabehera eta zaila dirudi Fischer-en sintesiaren baldintzapean eragitea. Termodinamikoki kontrolatutako baldintzetan, produktu-nahasketan dauden n-glukosa-unitateak piranosidoen moduan daude nagusiki. Alkil-hondakin bakoitzeko n-glukosa-unitateen batez besteko kopurua, polimerizazio-gradua deritzona, funtsean, eduktuen proportzio molararen funtzioa da fabrikazioan zehar. Haien [1]surfaktant-propietate nabarmenak direla eta, lehentasun berezia ematen zaie 1 eta 3 arteko polimerizazio-maila duten alkil-poliglukosidoei, eta, horretarako, 3-10 mol gantz-alkohol erabili behar dira prozesuan n-glukosa mol bakoitzeko.

Polimerizazio-maila gutxitzen da gantz-alkohola handitu ahala. Gehiegizko koipe-alkoholak banandu eta berreskuratzen dira urrats anitzeko hutsean destilazio-prozesu baten bidez erortzen diren film-lurrungailuekin, estres termikoa ahalik eta txikiena izan dadin. Lurruntze-tenperatura nahikoa altua izan behar da eta gune beroan kontaktu-denbora nahikoa luzea izan behar du gehiegizko gantz-alkoholaren destilazio nahikoa eta alkil-poliglukosido urtuaren fluxua deskonposizio-erreakzio garrantzitsurik gabe. Lurruntze-pauso batzuk abantailatsu erabil daitezke lehenik irakite baxuko frakzioa, gero gantz-alkohol kantitate nagusia eta, azkenik, gainerako gantz-alkohola bereizteko, alkil poliglikosidoa ur disolbagarri gisa urtu arte.

Gantz-alkoholak sintetizatzeko eta lurruntzeko baldintzarik leunenetan ere, kolore marroi desiragarria gertatuko da eta produktua fintzeko zuritzeko prozesuak behar dira. Egokia frogatu den zuritzeko metodo bat agente oxidatzaile bat gehitzea da, adibidez, hidrogeno peroxidoa, alkil poliglikosidoaren formulazio urtsu bati magnesio ioien presentzian medio alkalino batean.

Sintesi, postprozesamendu eta fintze prozesuan erabilitako azterketa eta aldaera anitzek bermatzen dute gaur egun oraindik ez dagoela produktu-kalifikazio zehatz bat lortzeko "giltza eskuan" soluzio zabalik. Aitzitik, prozesuko urrats guztiak formulatu behar dira. Dongfu-k soluzioen diseinurako eta soluzio teknikoetarako iradokizun batzuk ematen ditu, eta erreakzio, bereizketa eta fintze prozesuaren baldintza kimiko eta fisikoak azaltzen ditu.

Hiru prozesu nagusiak -transglikosidazio homogeneoa, minda-prozesua eta glukosaren elikadura-teknika-baldintza industrialetan erabil daitezke. Transglukosidazioan, tarteko butil poliglukosidoaren kontzentrazioa, D-glukosaren eta butanolaren eduktuen solubilizatzaile gisa jarduten duena, % 15 inguru mantendu behar da erreakzio-nahastean, homogeneotasunak saihesteko. Xede bererako, alkil poliglukosidoen Fischer zuzeneko sintesian erabiltzen den erreakzio-nahasketaren ur-kontzentrazioa % 1 inguru baino gutxiagoan mantendu behar da. Ur-eduki handiagoetan esekitako D-glukosa kristalinoa masa itsatsi bihurtzeko arriskua dago, eta, ondorioz, prozesaketa txarra eta gehiegizko polimerizazioa eragingo luke. Nahaste eta homogeneizazio eraginkorrak D-glukosa kristalinoaren banaketa fina eta erreaktibotasuna sustatzen ditu erreakzio-nahastean.

Faktore teknikoak eta ekonomikoak kontuan hartu behar dira sintesi-metodoa eta haren aldaera sofistikatuagoak aukeratzerakoan. D-glukosa almibarretan oinarritutako transglikosidazio prozesu homogeneoak bereziki mesedegarriak dira eskala handian etengabe produzitzeko. Balio erantsiaren katean D-glukosaren lehengaiaren kristalizazioan betiko aurreztea ahalbidetzen dute, transglikosidazio fasean eta butanolaren berreskurapenean behin-behineko inbertsio handiagoak baino gehiago konpentsatzen dituztenak. N-butanolaren erabilerak ez du beste desabantailarik sortzen, ia erabat birzikla daitekeenez, berreskuratutako azken produktuen hondar-kontzentrazioak milioiko zati batzuk baino ez dira, eta hori ez-kritikotzat har daiteke. Fischer-en glikosidazio zuzenak minda-prozesuaren edo glukosaren elikadura-teknikaren arabera transglukosidazio-pausoa eta butanolaren berreskurapena baztertzen ditu. Etengabe ere egin daiteke eta kapital-gastu apur bat txikiagoa eskatzen du.

Etorkizunean, lehengai fosilen eta berriztagarrien hornikuntzak eta prezioak, bai eta alkil polisakaridoak ekoizteko aurrerapen teknologikoak ere, eragin erabakigarria izango dute merkatuaren gaitasunean eta garapen eta aplikaziorako ekoizpen ahalmenean. Oinarrizko polisakaridoak dagoeneko baditu bere konponbide teknikoak, gainazaleko tratamenduen merkatuan abantaila lehiakor garrantzitsuak eman diezazkiekeen prozesu horiek garatzen dituzten edo onartu dituzten enpresei. Hau bereziki egia da prezioak altuak eta baxuak direnean. Fabrikazio-agentearen fabrikazio-kostua ohiko mailara igo da, nahiz eta tokiko lehengaien prezioa apur bat jaitsi, tensioaktiboen ordezkoak konpondu ditzake eta alkil polisakaridoen ekoizpen-planta berriak jartzea bultzatu dezake.