ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ

ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽ‌പാദനത്തിനായി ഇന്നത്തെ സാമ്പത്തികവും സാങ്കേതികവുമായ പൂർണ്ണതയുള്ള പരിഹാരങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കിയ ഒരേയൊരു രാസ സംശ്ലേഷണ രീതിയാണ് ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ. 20,000 ടണ്ണിലധികം ശേഷിയുള്ള ഉൽ‌പാദന പ്ലാന്റുകൾ ഇതിനകം യാഥാർത്ഥ്യമാക്കിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സർഫക്റ്റന്റ് ഏജന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സർഫക്റ്റന്റ് വ്യവസായത്തിന്റെ ഉൽ‌പന്ന ശ്രേണി വിപുലീകരിക്കുന്നു. ഡി-ഗ്ലൂക്കോസും ലീനിയർ സി 8-സി 16 ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളുകളും ഇഷ്ടപ്പെട്ട ഫീഡ്‌സ്റ്റോക്കുകളാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ആസിഡ് കാറ്റലിസ്റ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, ജലം ഒരു ഉപോൽപ്പന്നമായി ഉപയോഗിച്ച്, നേരിട്ടുള്ള ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ബ്യൂട്ടൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡ് വഴി രണ്ട്-ഘട്ട ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ വഴി ഈ എഡക്റ്റുകളെ സർഫക്റ്റീവ് ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളാക്കി മാറ്റാം. പ്രതിപ്രവർത്തന സന്തുലിതാവസ്ഥ ആവശ്യമുള്ള ഉൽ‌പ്പന്നങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിന് പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളം വാറ്റിയെടുക്കണം. ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിലെ അസന്തുലിതാവസ്ഥകൾ ഒഴിവാക്കണം, കാരണം അവ വളരെ അഭികാമ്യമല്ലാത്ത പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയുടെ അമിത രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പല സാങ്കേതിക തന്ത്രങ്ങളും എൻ-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെയും ആൽക്കഹോളുകളുടെയും ഉത്‌പന്നങ്ങളെ ഏകീകരിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഇവ അവയുടെ ധ്രുവീയ വ്യത്യാസം കാരണം മോശമായി ലയിക്കുന്നു. പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്ത്, ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളിനും എൻ-ഗ്ലൂക്കോസിനും ഇടയിലും എൻ-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾക്കിടയിലും ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് ബോണ്ടുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു. തൽഫലമായി, ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾ ദീർഘ ശൃംഖല ആൽക്കൈൽ അവശിഷ്ടത്തിൽ വ്യത്യസ്ത എണ്ണം ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുള്ള ഭിന്നസംഖ്യകളുടെ മിശ്രിതങ്ങളായി രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ സമയത്ത് രാസ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ എൻ-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾ വ്യത്യസ്ത അനോമറിക് രൂപങ്ങളും റിംഗ് രൂപങ്ങളും സ്വീകരിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ ഭിന്നസംഖ്യകളിൽ ഓരോന്നും നിരവധി ഐസോമെറിക് ഘടകങ്ങളാൽ നിർമ്മിതമാണ്, കൂടാതെ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് ബന്ധങ്ങൾ സാധ്യമായ നിരവധി ബോണ്ടിംഗ് സ്ഥാനങ്ങളിൽ സംഭവിക്കുന്നു. ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുടെ അനോമർ അനുപാതം ഏകദേശം α/β＝ 2: 1 ആണ്, ഫിഷർ സിന്തസിസിന്റെ വിവരിച്ച സാഹചര്യങ്ങളിൽ സ്വാധീനിക്കാൻ പ്രയാസമാണെന്ന് തോന്നുന്നു. തെർമോഡൈനാമിക് ആയി നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഉൽപ്പന്ന മിശ്രിതത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന n-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾ പ്രധാനമായും പൈറനോസൈഡുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് നിലനിൽക്കുന്നത്. ആൽക്കൈൽ അവശിഷ്ടത്തിന് n-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുടെ ശരാശരി എണ്ണം, പോളിമറൈസേഷന്റെ ഡിഗ്രി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നത്, നിർമ്മാണ സമയത്ത് എഡക്റ്റുകളുടെ മോളാർ അനുപാതത്തിന്റെ ഒരു പ്രവർത്തനമാണ്. അവയുടെ ഉച്ചരിച്ച സർഫക്ടന്റ് ഗുണങ്ങൾ കാരണം, 1 നും 3 നും ഇടയിൽ പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രികളുള്ള ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾക്ക് പ്രത്യേക മുൻഗണന നൽകുന്നു, ഇതിനായി ഈ പ്രക്രിയയിൽ n-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ഒരു മോളിന് ഏകദേശം 3-10 മോൾ ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ ഉപയോഗിക്കണം.

അധിക ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് കുറയുന്നു. അധിക ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളുകളെ വേർപെടുത്തി, വീഴുന്ന ഫിലിം ഇവാപ്പൊറേറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മൾട്ടി-സ്റ്റെപ്പ് വാക്വം ഡിസ്റ്റിലേഷൻ പ്രക്രിയയിലൂടെ വീണ്ടെടുക്കുന്നു, അങ്ങനെ താപ സമ്മർദ്ദം പരമാവധി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. ബാഷ്പീകരണ താപനില ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതായിരിക്കണം, കൂടാതെ ചൂടുള്ള മേഖലയിലെ സമ്പർക്ക സമയം അധിക ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളിന്റെ മതിയായ വാറ്റിയെടുക്കലും ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡ് ഉരുകുന്നതിന്റെ ഒഴുക്കും കാര്യമായ വിഘടന പ്രതികരണമില്ലാതെ ഉറപ്പാക്കാൻ മാത്രം ദൈർഘ്യമുള്ളതായിരിക്കണം. ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡ് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന അവശിഷ്ടമായി ഉരുകുന്നത് വരെ, ആദ്യം കുറഞ്ഞ തിളയ്ക്കുന്ന അംശം, പിന്നീട് ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളിന്റെ പ്രധാന അളവ്, ഒടുവിൽ ശേഷിക്കുന്ന ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ എന്നിവ വേർതിരിക്കുന്നതിന് നിരവധി ബാഷ്പീകരണ ഘട്ടങ്ങൾ പ്രയോജനകരമായി ഉപയോഗിക്കാം.

ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളുകളുടെ സമന്വയത്തിനും ബാഷ്പീകരണത്തിനും ഏറ്റവും സൗമ്യമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും, അഭികാമ്യമല്ലാത്ത തവിട്ട് നിറം മാറൽ സംഭവിക്കും, കൂടാതെ ഉൽപ്പന്നത്തെ ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ബ്ലീച്ചിംഗ് പ്രക്രിയകൾ ആവശ്യമാണ്. മഗ്നീഷ്യം അയോണുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഒരു ആൽക്കലൈൻ മാധ്യമത്തിൽ ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡിന്റെ ജലീയ ഫോർമുലേഷനിൽ ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ് പോലുള്ള ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റ് ചേർക്കുക എന്നതാണ് ബ്ലീച്ചിംഗിന് അനുയോജ്യമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഒരു രീതി.

സിന്തസിസ്, പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ്, റിഫൈനിംഗ് പ്രക്രിയ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം പഠനങ്ങളും വകഭേദങ്ങളും, ഇന്നും ഒരു പ്രത്യേക ഉൽപ്പന്ന ഗ്രേഡ് നേടുന്നതിന് വ്യാപകമായി ബാധകമായ "ടേൺകീ" പരിഹാരം ഇല്ലെന്ന് ഉറപ്പുനൽകുന്നു. നേരെമറിച്ച്, എല്ലാ പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങളും രൂപപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്. പരിഹാര രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങൾക്കും ഡോങ്ഫു ചില നിർദ്ദേശങ്ങൾ നൽകുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തനം, വേർതിരിക്കൽ, ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയ എന്നിവയ്ക്കുള്ള രാസ, ഭൗതിക അവസ്ഥകൾ വിശദീകരിക്കുന്നു.

മൂന്ന് പ്രധാന പ്രക്രിയകളും - ഹോമോജീനിയസ് ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ, സ്ലറി പ്രക്രിയ, ഗ്ലൂക്കോസ് ഫീഡ് ടെക്നിക് - വ്യാവസായിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാം. ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ സമയത്ത്, ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ്, ബ്യൂട്ടനോൾ എന്നീ ഉൽ‌പന്നങ്ങൾക്ക് ഒരു ലയനമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ബ്യൂട്ടൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡിന്റെ സാന്ദ്രത, അസമത്വം ഒഴിവാക്കാൻ പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിൽ ഏകദേശം 15% ൽ കൂടുതൽ നിലനിർത്തണം. അതേ ആവശ്യത്തിനായി, ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ നേരിട്ടുള്ള ഫിഷർ സിന്തസിസിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിലെ ജല സാന്ദ്രത ഏകദേശം 1% ൽ താഴെയായി നിലനിർത്തണം. ഉയർന്ന ജല ഉള്ളടക്കത്തിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ക്രിസ്റ്റലിൻ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസിനെ ഒരു സ്റ്റിക്കി പിണ്ഡമാക്കി മാറ്റാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് പിന്നീട് മോശം പ്രോസസ്സിംഗിനും അമിത പോളിമറൈസേഷനും കാരണമാകും. ഫലപ്രദമായ ഇളക്കലും ഏകീകൃതവൽക്കരണവും പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിലെ ക്രിസ്റ്റലിൻ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ മികച്ച വിതരണത്തെയും പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെയും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

സിന്തസിസ് രീതിയും അതിന്റെ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ വകഭേദങ്ങളും തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് സിറപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഏകതാനമായ ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രക്രിയകൾ വലിയ തോതിൽ തുടർച്ചയായ ഉൽപാദനത്തിന് പ്രത്യേകിച്ചും അനുകൂലമായി കാണപ്പെടുന്നു. മൂല്യവർദ്ധിത ശൃംഖലയിലെ അസംസ്കൃത വസ്തുവായ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനിൽ അവ സ്ഥിരമായ ലാഭം അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ഘട്ടത്തിലെ ഉയർന്ന ഒറ്റത്തവണ നിക്ഷേപങ്ങൾക്കും ബ്യൂട്ടനോൾ വീണ്ടെടുക്കലിനും നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നു. എൻ-ബ്യൂട്ടനോളിന്റെ ഉപയോഗം മറ്റ് ദോഷങ്ങളൊന്നും കാണിക്കുന്നില്ല, കാരണം ഇത് ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും പുനരുപയോഗം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതിനാൽ വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ട അന്തിമ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലെ അവശിഷ്ട സാന്ദ്രത ദശലക്ഷത്തിൽ കുറച്ച് ഭാഗങ്ങൾ മാത്രമായിരിക്കും, ഇത് നിർണായകമല്ലെന്ന് കണക്കാക്കാം. സ്ലറി പ്രക്രിയയോ ഗ്ലൂക്കോസ് ഫീഡ് സാങ്കേതികതയോ അനുസരിച്ച് നേരിട്ടുള്ള ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ഘട്ടവും ബ്യൂട്ടനോൾ വീണ്ടെടുക്കലും ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ഇത് തുടർച്ചയായി നടപ്പിലാക്കാനും അൽപ്പം കുറഞ്ഞ മൂലധന ചെലവ് ആവശ്യമാണ്.

ഭാവിയിൽ, ഫോസിലുകളുടെയും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെയും വിതരണവും വിലയും, ആൽക്കൈൽ പോളിസാക്രറൈഡുകളുടെ ഉൽപാദനത്തിലെ കൂടുതൽ സാങ്കേതിക പുരോഗതിയും, വിപണി ശേഷിയിലും വികസനത്തിന്റെയും പ്രയോഗത്തിന്റെയും ഉൽപാദന ശേഷിയിലും നിർണായക സ്വാധീനം ചെലുത്തും. ബേസ് പോളിസാക്രറൈഡിന് ഇതിനകം തന്നെ അതിന്റേതായ സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങളുണ്ട്, അത്തരം പ്രക്രിയകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതോ സ്വീകരിച്ചതോ ആയ കമ്പനികൾക്ക് ഉപരിതല സംസ്കരണ വിപണിയിൽ പ്രധാനപ്പെട്ട മത്സര നേട്ടങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയും. വിലകൾ ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായിരിക്കുമ്പോൾ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും സത്യമാണ്. നിർമ്മാണ ഏജന്റിന്റെ നിർമ്മാണച്ചെലവ് സാധാരണ നിലയിലേക്ക് ഉയർന്നിട്ടുണ്ട്, പ്രാദേശിക അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വില അല്പം കുറഞ്ഞാലും, അത് സർഫാക്റ്റന്റുകൾക്കുള്ള പകരക്കാരെ പരിഹരിക്കുകയും പുതിയ ആൽക്കൈൽ പോളിസാക്രറൈഡ് ഉൽ‌പാദന പ്ലാന്റുകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം.