Xammal kimi D-qlükozadan istifadə edərək transqlikozidləşmə prosesləri.

Fişer qlikozidləşməsi kimyəvi sintezin yeganə üsuludur ki, alkil poliqlükozidlərin geniş miqyaslı istehsalı üçün bugünkü iqtisadi və texniki cəhətdən mükəmməlləşdirilmiş məhlulların işlənib hazırlanmasına imkan verir. İldə 20.000 t-dən çox istehsal gücünə malik istehsal müəssisələri artıq reallaşdırılıb və səthi aktiv maddələr sənayesinin məhsul çeşidini bərpa olunan xammala əsaslanan səthi aktiv maddələrlə genişləndirir. D-qlükoza və xətti C8-C16 yağlı spirtlər üstünlük verilən xammaldır. Bu eduksiyalar birbaşa Fişer qlikosilasiyası və ya əlavə məhsul kimi su ilə turşu katalizatorunun iştirakı ilə butil poliqlikozidinin iki pilləli transqlikozidləri ilə səthi aktiv alkil poliqlikozidlərə çevrilə bilər. Reaksiya tarazlığını istənilən məhsula doğru dəyişmək üçün reaksiya qarışığından su distillə edilməlidir. Qlikozilləşmə prosesində reaksiya qarışığında qeyri-homogenlikdən qaçınmaq lazımdır, çünki onlar çox arzuolunmaz olan polidekstroz adlanan həddən artıq əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər. Buna görə də, bir çox texniki strategiyalar fərqli qütblülüklərinə görə qarışdırılması çətin olan n-qlükoza və spirtin homojen təsirlərinə diqqət yetirir. Reaksiya zamanı həm yağ spirti ilə n-qlükoza arasında, həm də n-qlükoza vahidlərinin özləri arasında qlikozid bağları əmələ gəlir. Alkil poliqlükozidlər nəticədə uzun zəncirli alkil qalığında müxtəlif sayda qlükoza vahidləri olan fraksiyaların qarışıqları şəklində əmələ gəlir. Bu fraksiyaların hər biri, öz növbəsində, bir neçə izomer tərkib hissədən ibarətdir, çünki n-qlükoza vahidləri Fişer qlikozidasiyası zamanı kimyəvi tarazlıqda müxtəlif anomerik formalar və halqa formaları alır və D-qlükoza vahidləri arasında qlikozid əlaqələri bir neçə mümkün bağlanma mövqelərində baş verir. . D-qlükoza vahidlərinin anomer nisbəti təqribən α/β＝ 2:1-dir və Fişer sintezinin təsvir edilmiş şərtlərində təsir etmək çətin görünür. Termodinamik olaraq idarə olunan şəraitdə məhsul qarışığının tərkibində olan n-qlükoza vahidləri əsasən piranozidlər şəklində mövcuddur. Alkil qalığına düşən normal qlükoza vahidlərinin orta sayı, sözdə polimerləşmə dərəcəsi, əsasən istehsal prosesi zamanı eduksiyaların molar nisbətinin bir funksiyasıdır. Möhtəşəm səthi aktiv maddələrin xüsusiyyətlərinə görə, polimerləşmə dərəcəsi 1 ilə 3 arasında olan alkil poliqlikozidlərə xüsusilə üstünlük verilir, buna görə də bu üsulda normal qlükoza bir mol üçün təxminən 3-10 mol yağ spirti istifadə edilməlidir.

Polimerləşmə dərəcəsi yağ spirtinin artması ilə azalır. Həddindən artıq yağ spirti, istilik gərginliyini minimum səviyyədə saxlamağa imkan verən, düşən film buxarlandırıcıları ilə çox mərhələli vakuum distillə prosesləri vasitəsilə ayrılır və bərpa olunur. Buxarlanma temperaturu kifayət qədər yüksək olmalıdır və isti zonada təmas müddəti yağ spirtinin artıqlığının adekvat distilləsini və alkil poliqlükozid əriməsinin axınını təmin etmək üçün kifayət qədər uzun olmalıdır, heç bir əhəmiyyətli parçalanma reaksiyaları baş verməməlidir. Əvvəlcə aşağı qaynayan fraksiyaları, sonra yağ spirtinin əsas miqdarını və nəhayət, suda həll olunan qalıqlar kimi alkil poliqlükozid əriyənə qədər qalan yağ spirtini ayırmaq üçün bir sıra buxarlanma mərhələləri sərfəli şəkildə tətbiq oluna bilər.

Yağlı spirtin sintezi və buxarlanması ən yumşaq şəraitdə həyata keçirildikdə belə, məhsulların təmizlənməsi üçün ağartma proseslərini tələb edən arzuolunmaz qəhvəyi rəng dəyişikliyi baş verir. Uyğun olduğu sübut edilmiş ağartma üsullarından biri maqnezium ionlarının iştirakı ilə qələvi mühitdə alkil poliqlükozidlərin sulu preparatlarına hidrogen peroksid kimi oksidləşdirici maddələrin əlavə edilməsidir.

Sintez, işləmə və emalı zamanı istifadə edilən çoxsaylı araşdırmalar və variantlar göstərir ki, bu gün də konkret məhsul növlərinin əldə edilməsi üçün ümumiyyətlə tətbiq olunan “açar təslim” həlləri hələ də mövcud deyil. Əksinə, bütün proses mərhələləri işlənilməli, qarşılıqlı uyğunlaşdırılmalı və optimallaşdırılmalıdır. Bu fəsildə təkliflər verilmiş və texniki həllərin işlənib hazırlanması üçün bəzi praktiki yollar təsvir edilmiş, həmçinin reaksiyaların aparılması, ayrılması və təmizlənməsi prosesləri üçün standart kimyəvi və fiziki şərtlər ifadə edilmişdir.

Hər üç əsas proses – homojen transqlikozidləşmə, məhlul prosesi və qlükoza yemi texnikası sənaye şəraitində istifadə oluna bilər. Transqlikozidləşmə zamanı qeyri-bərabərliyin qarşısını almaq üçün D-qlükoza və butanol eduksiyaları üçün həlledici rolunu oynayan aralıq butil poliqlükozidin konsentrasiyası reaksiya qarışığında təxminən 15%-dən çox saxlanılmalıdır. Eyni məqsədlə alkil poliqlükozidlərin birbaşa Fişer sintezi üçün istifadə edilən reaksiya qarışığında suyun konsentrasiyası təxminən 1%-dən az olmalıdır. Daha yüksək su tərkibində asılmış kristal D-qlükozanın yapışqan kütləyə çevrilməsi riski var ki, bu da sonradan pis emal və həddindən artıq polimerləşmə ilə nəticələnəcək. Effektiv qarışdırma və homogenləşdirmə reaksiya qarışığında kristal D-qlükozanın incə paylanmasına və reaktivliyinə kömək edir.

Sintez metodunu və onun daha mürəkkəb variantlarını seçərkən həm texniki, həm də iqtisadi amillər nəzərə alınmalıdır. D-qlükoza siroplarına əsaslanan homogen transqlikozidləşmə prosesləri geniş miqyasda davamlı istehsal üçün xüsusilə əlverişli görünür. Onlar əlavə dəyər zəncirində D-qlükoza xammalının kristallaşmasına daimi qənaət etməyə imkan verir ki, bu da transqlikozidasiya mərhələsinə və butanolun bərpasına daha yüksək birdəfəlik investisiyaları kompensasiya etməkdən daha çox olur. N-butanolun istifadəsi başqa heç bir mənfi cəhət yaratmır, çünki o, demək olar ki, tamamilə təkrar emal oluna bilər, belə ki, bərpa olunan son məhsullarda qalıq konsentrasiyalar milyonda bir neçə hissə təşkil edir ki, bu da qeyri-kritik hesab edilə bilər. Şlam prosesinə və ya qlükoza yemi texnikasına uyğun olaraq birbaşa Fischer qlikozidasiyası transqlikozidasiya pilləsindən və butanolun bərpasından imtina edir. O, həmçinin davamlı olaraq həyata keçirilə bilər və bir qədər aşağı kapital xərcləri tələb edir.

Fosil və bərpa olunan xammalın gələcək mövcudluğu və qiymətləri, eləcə də alkil poliqlükozidlərin istehsalı və tətbiqi sahəsində gələcək texniki irəliləyişlər sonuncunun bazar həcminin və istehsal imkanlarının inkişafına həlledici təsir göstərə bilər. Alkil poliqlükozidlərin istehsalı və istifadəsi üçün artıq mövcud olan etibarlı texniki həllər səthi aktiv maddələr bazarında bu cür prosesləri inkişaf etdirmiş və ya artıq tətbiq edən şirkətlərə həyati rəqabət üstünlüyü verə bilər. Bu, xüsusilə yüksək xam neft qiymətləri və aşağı taxıl qiymətləri vəziyyətində doğrudur. Sabit istehsal xərcləri, əlbəttə ki, kütləvi sənaye səthi aktiv maddələr üçün adi səviyyədə olduğundan, yerli xammalın qiymətində hətta cüzi azalmalar səthi aktiv maddələrin əmtəələrini əvəz etməyə sövq edə bilər və alkil poliqlükozidlər üçün yeni istehsal müəssisələrinin quraşdırılmasını açıq şəkildə təşviq edə bilər.