ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ

ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിനായി ഇന്നത്തെ സാമ്പത്തികവും സാങ്കേതികവുമായ സമ്പൂർണ്ണ പരിഹാരങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കിയ രാസ സംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഒരേയൊരു മാർഗ്ഗമാണ് ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ. പ്രതിവർഷം 20,000 ടണ്ണിലധികം ശേഷിയുള്ള ഉൽപ്പാദന പ്ലാൻ്റുകൾ ഇതിനകം യാഥാർത്ഥ്യമാക്കിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉപരിതല-ആക്റ്റീവ് ഏജൻ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സർഫക്ടൻ്റ് വ്യവസായത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പന്ന ശ്രേണി വിപുലീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ്, ലീനിയർ C8-C16 ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ എന്നിവ ഇഷ്ടപ്പെട്ട ഫീഡ്സ്റ്റോക്കുകളാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. നേരിട്ടുള്ള ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ വഴിയോ ബ്യൂട്ടൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡ് വഴി ബ്യൂട്ടൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡ് വഴിയുള്ള രണ്ട്-ഘട്ട ട്രാൻസ് ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ മുഖേനയോ, ജലത്തിൻ്റെ ഒരു ഉപോൽപ്പന്നമായി ഈ എഡക്റ്റുകളെ ഉപരിതല-സജീവ ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയും. പ്രതിപ്രവർത്തന സന്തുലിതാവസ്ഥയെ ആവശ്യമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിന് പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളം വാറ്റിയെടുക്കണം. ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിലെ അസന്തുലിതാവസ്ഥ ഒഴിവാക്കണം, കാരണം അവ വളരെ അഭികാമ്യമല്ലാത്ത പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന അമിതമായ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ പല സാങ്കേതിക തന്ത്രങ്ങളും ധ്രുവീയതയിലെ വ്യത്യാസം കാരണം മോശമായി മിശ്രണം ചെയ്യുന്ന എൻ-ഗ്ലൂക്കോസ്, ആൽക്കഹോൾ എന്നിവയെ ഏകീകരിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്ത്, ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളിനും എൻ-ഗ്ലൂക്കോസിനും ഇടയിലും എൻ-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾക്കിടയിലും ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് ബോണ്ടുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾ തൽഫലമായി, നീണ്ട ചെയിൻ ആൽക്കൈൽ അവശിഷ്ടത്തിൽ വ്യത്യസ്ത ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുള്ള ഭിന്നസംഖ്യകളുടെ മിശ്രിതമായി രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ സമയത്ത് രാസ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ n-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾ വ്യത്യസ്ത അനോമെറിക് രൂപങ്ങളും റിംഗ് രൂപങ്ങളും സ്വീകരിക്കുന്നതിനാൽ ഈ ഭിന്നസംഖ്യകളിൽ ഓരോന്നും പല ഐസോമെറിക് ഘടകങ്ങളാൽ നിർമ്മിതമാണ്. . ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുടെ അനോമർ അനുപാതം ഏകദേശം α/β＝ 2: 1 ആണ്, ഫിഷർ സിന്തസിസിൻ്റെ വിവരിച്ച വ്യവസ്ഥകളിൽ സ്വാധീനിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. തെർമോഡൈനാമിക് നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഉൽപ്പന്ന മിശ്രിതത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന എൻ-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾ പ്രധാനമായും പൈറനോസൈഡുകളുടെ രൂപത്തിലാണ്. പോളിമറൈസേഷൻ്റെ ഡിഗ്രി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന, ആൽക്കൈൽ അവശിഷ്ടത്തിന് n-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളുടെ ശരാശരി എണ്ണം, പ്രധാനമായും നിർമ്മാണ വേളയിൽ educts-ൻ്റെ മോളാർ അനുപാതത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനമാണ്. 1-നും 3-നും ഇടയിലുള്ള പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രികളുള്ള ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകൾക്ക് അവയുടെ വ്യക്തമായ സർഫക്റ്റൻ്റ് ശരിയായ[1]ബന്ധങ്ങൾ കാരണം, പ്രത്യേക മുൻഗണന നൽകുന്നു, ഇതിനായി ഏകദേശം 3-10 മോൾ ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ n-ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെ ഒരു മോളിന് ഉപയോഗിക്കണം.

അധിക ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് പോളിമറൈസേഷൻ്റെ അളവ് കുറയുന്നു. ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ അധികമായി വേർപെടുത്തുകയും ഫിലിം ബാഷ്പീകരണ യന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് മൾട്ടി-സ്റ്റെപ്പ് വാക്വം ഡിസ്റ്റിലേഷൻ പ്രക്രിയയിലൂടെ വീണ്ടെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ താപ സമ്മർദ്ദം പരമാവധി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. ബാഷ്പീകരണ ഊഷ്മാവ് ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതായിരിക്കണം, കൂടാതെ അമിതമായ ഫാറ്റി ആൽക്കഹോൾ മതിയായ വാറ്റിയെടുക്കലും ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡിൻ്റെ ഒഴുക്കും ഉറപ്പാക്കാൻ ചൂടുള്ള മേഖലയിൽ സമ്പർക്ക സമയം മതിയാകും. ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡ് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന അവശിഷ്ടമായി ഉരുകുന്നത് വരെ ആദ്യം കുറഞ്ഞ തിളയ്ക്കുന്ന അംശവും പിന്നീട് ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളിൻ്റെ പ്രധാന അളവും ഒടുവിൽ ശേഷിക്കുന്ന ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളും വേർതിരിക്കാൻ ബാഷ്പീകരണ ഘട്ടങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര പ്രയോജനപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കാം.

ഫാറ്റി ആൽക്കഹോളുകളുടെ സമന്വയത്തിനും ബാഷ്പീകരണത്തിനുമുള്ള ഏറ്റവും മൃദുലമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽപ്പോലും, അഭികാമ്യമല്ലാത്ത തവിട്ട് നിറവ്യത്യാസം സംഭവിക്കും, കൂടാതെ ഉൽപ്പന്നം ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ബ്ലീച്ചിംഗ് പ്രക്രിയകൾ ആവശ്യമാണ്. മഗ്നീഷ്യം അയോണുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഒരു ക്ഷാര മാധ്യമത്തിൽ ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡിൻ്റെ ജലീയ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ് പോലുള്ള ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റ് ചേർക്കുന്നതാണ് അനുയോജ്യമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ട ബ്ലീച്ചിംഗ് രീതി.

സിന്തസിസ്, പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ്, റിഫൈനിംഗ് പ്രോസസ് എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം പഠനങ്ങളും വകഭേദങ്ങളും ഇന്നും, ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട ഉൽപ്പന്ന ഗ്രേഡ് ലഭിക്കുന്നതിന് വ്യാപകമായി ബാധകമായ "ടേൺകീ" പരിഹാരമൊന്നുമില്ലെന്ന് ഉറപ്പ് നൽകുന്നു. നേരെമറിച്ച്, എല്ലാ പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങളും രൂപപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഡോങ്ഫു പരിഹാര രൂപകല്പനയ്ക്കും സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങൾക്കുമായി ചില നിർദ്ദേശങ്ങൾ നൽകുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തനം, വേർപിരിയൽ, ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയ എന്നിവയുടെ രാസ-ഭൗതിക സാഹചര്യങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുന്നു.

മൂന്ന് പ്രധാന പ്രക്രിയകളും - ഏകതാനമായ ട്രാൻസ് ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ, സ്ലറി പ്രോസസ്സ്, ഗ്ലൂക്കോസ് ഫീഡ് ടെക്നിക് - വ്യാവസായിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ട്രാൻസ് ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ സമയത്ത്, ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ്, ബ്യൂട്ടനോൾ എന്നിവയുടെ എഡ്യൂക്‌സ് സോളൂബിലൈസറായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ബ്യൂട്ടൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡിൻ്റെ സാന്ദ്രത, പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതത്തിൽ 15% ത്തിൽ കൂടുതൽ സൂക്ഷിക്കണം, അങ്ങനെ അസന്തുലിതാവസ്ഥ ഒഴിവാക്കണം. അതേ ആവശ്യത്തിനായി, ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ നേരിട്ടുള്ള ഫിഷർ സിന്തസിസിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിലെ ജലത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത ഏകദേശം 1% ൽ താഴെയായി നിലനിർത്തണം. ഉയർന്ന ജലത്തിൻ്റെ ഉള്ളടക്കത്തിൽ, സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ക്രിസ്റ്റലിൻ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് ഒരു ടാക്കി പിണ്ഡമായി മാറാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് മോശം സംസ്കരണത്തിനും അമിതമായ പോളിമറൈസേഷനും ഇടയാക്കും. ഫലപ്രദമായ ഇളക്കലും ഹോമോജനൈസേഷനും പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിലെ ക്രിസ്റ്റലിൻ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെ മികച്ച വിതരണവും പ്രതിപ്രവർത്തനവും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

സിന്തസിസ് രീതിയും അതിൻ്റെ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ വകഭേദങ്ങളും തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഡി-ഗ്ലൂക്കോസ് സിറപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഏകതാനമായ ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രക്രിയകൾ വലിയ തോതിലുള്ള തുടർച്ചയായ ഉൽപാദനത്തിന് പ്രത്യേകിച്ചും അനുകൂലമായി കാണപ്പെടുന്നു. മൂല്യവർദ്ധിത ശൃംഖലയിലെ അസംസ്കൃത പദാർത്ഥമായ ഡി-ഗ്ലൂക്കോസിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനിൽ സ്ഥിരമായ സമ്പാദ്യം അവർ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ഘട്ടത്തിലും ബ്യൂട്ടനോൾ വീണ്ടെടുക്കലിലുമുള്ള ഉയർന്ന ഒറ്റത്തവണ നിക്ഷേപത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. n-butanol-ൻ്റെ ഉപയോഗം മറ്റ് ദോഷങ്ങളൊന്നും നൽകുന്നില്ല, കാരണം ഇത് പൂർണ്ണമായും പുനരുപയോഗം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതിനാൽ വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ട അന്തിമ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലെ ശേഷിക്കുന്ന സാന്ദ്രത ഒരു ദശലക്ഷത്തിന് കുറച്ച് ഭാഗങ്ങൾ മാത്രമായിരിക്കും, ഇത് വിമർശനാത്മകമല്ലെന്ന് കണക്കാക്കാം. സ്ലറി പ്രോസസ്സ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്ലൂക്കോസ് ഫീഡ് ടെക്നിക് അനുസരിച്ച് നേരിട്ടുള്ള ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ട്രാൻസ്ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ഘട്ടവും ബ്യൂട്ടനോൾ വീണ്ടെടുക്കലും നൽകുന്നു. ഇത് തുടർച്ചയായി നിർവ്വഹിക്കുകയും മൂലധനച്ചെലവ് ചെറുതായി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.

ഭാവിയിൽ, ഫോസിൽ, പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വിതരണവും വിലയും, ആൽക്കൈൽ പോളിസാക്രറൈഡുകളുടെ ഉൽപാദനത്തിലെ കൂടുതൽ സാങ്കേതിക പുരോഗതിയും, വികസനത്തിൻ്റെയും പ്രയോഗത്തിൻ്റെയും വിപണി ശേഷിയിലും ഉൽപാദന ശേഷിയിലും നിർണ്ണായക സ്വാധീനം ചെലുത്തും. ബേസ് പോളിസാക്രറൈഡിന് ഇതിനകം തന്നെ അതിൻ്റേതായ സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങളുണ്ട്, അത് അത്തരം പ്രക്രിയകൾ വികസിപ്പിക്കുകയോ സ്വീകരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന കമ്പനികൾക്ക് ഉപരിതല ചികിത്സാ വിപണിയിൽ പ്രധാനപ്പെട്ട മത്സര നേട്ടങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയും. വില ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായിരിക്കുമ്പോൾ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും സത്യമാണ്. നിർമ്മാണ ഏജൻ്റിൻ്റെ നിർമ്മാണച്ചെലവ് സാധാരണ നിലയിലേക്ക് ഉയർന്നു, പ്രാദേശിക അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വില ചെറുതായി കുറഞ്ഞാലും, അത് സർഫക്റ്റൻ്റുകൾക്ക് പകരമുള്ളവ പരിഹരിക്കുകയും പുതിയ ആൽക്കൈൽ പോളിസാക്രറൈഡ് ഉൽപ്പാദന പ്ലാൻ്റുകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം.