жаңалықтар

Фишер синтезіне негізделген алкилгликозидтерді өндіру зауытының жобалық талаптары негізінен пайдаланылатын көмірсулардың түріне және қолданылатын спирттің тізбек ұзындығына байланысты. Октанол/деканол және додеканол/тетрадеканол негізінде суда еритін алкилгликозидтерді өндіру алғаш рет енгізілді. .Белгілі бір DP үшін пайдаланылған спиртке байланысты суда ерімейтін алкил полигликозидтері (алкилхиандағы С атомдарының саны≥16) бөлек қарастырылады.
Қышқылмен катализделген алкилполиглюкозидтер синтезі жағдайында полиглюкоза эфирі және түрлі-түсті қоспалар сияқты қайталама өнімдер түзіледі. Полиглюкоза - синтез процесі кезінде гликозил полимерленуі нәтижесінде түзілетін аморфты зат. Екінші реакцияның түрі мен концентрациясы процестің параметрлеріне байланысты. , температура, қысым, реакция уақыты, катализатор және т.б. сияқты. Соңғы жылдары өнеркәсіптік алкилполигликозидтер өндірісінің дамуымен шешілген мәселелердің бірі синтезге байланысты қайталама өнімдердің түзілуін барынша азайту болып табылады.
Тұтастай алғанда, қысқа тізбекті спирт негізіндегі (C8/10-OH) және төмен DP (алкогольдің артық дозалануы) алкилгликозидтерінде ең аз өндіріс проблемалары бар.Реакция фазасында артық спирттің көбеюімен қайталама өнімдердің өндірісі азаяды.Ол термиялық кернеуді азайтады және пиролиз өнімдерінің қалыптасуы кезінде артық алкогольді кетіреді.
Фишер гликозидациясы бірінші сатыда глюкоза салыстырмалы түрде тез әрекеттесетін және олигомерлік тепе-теңдікке қол жеткізілетін процесс ретінде сипаттауға болады. Бұл қадам алкилгликозидтердің баяу ыдырауымен жалғасады. Деградация процесі декилилдеу және полимерлену сияқты қадамдарды қамтиды, олар жоғарылаған концентрация, қайтымсыз термодинамикалық тұрақты полиглюкозаны түзеді. Оңтайлы реакция уақытынан асатын реакция қоспасы шамадан тыс реакция деп аталады. Егер реакция мерзімінен бұрын тоқтатылған болса, алынған реакция қоспасында қалдық глюкозаның көп мөлшері болады.
Реакциялық қоспадағы алкилглюкозидтің белсенді заттарының жоғалуы полиглюкозаның түзілуімен жақсы байланыста болады.Шамадан тыс реакция жағдайында реакция қоспасы полиглюкозаның тұнбаға түсуі арқылы қайтадан полифазаға айналады.Сондықтан өнімнің сапасы мен өнім шығымына реакцияның аяқталу уақыты айтарлықтай әсер етеді.Қатты глюкозадан бастап, екінші реттік өнімдердегі алкилгликозидтер. басқа полярлық компоненттерді (полиглюкоза) және қалған көмірсуларды ешқашан толық реакцияға түспеген реактивті қоспадан сүзуге мүмкіндік беретін мазмұны төмен.
Оңтайландырылған процесте эфирлеу өнімінің концентрациясы салыстырмалы түрде төмен (реакция температурасына, уақытына, катализатор түріне және концентрациясына және т.б. байланысты).
4-суретте декстроза мен майлы спирттің (C12/14-OH) тікелей реакциясының типтік ағымы көрсетілген.
Сурет 4. Гликозидтену процесінің массалық балансы
Фишер гликация реакциясында реакция параметрлерінің температурасы мен қысымы бір-бірімен тығыз байланысты. Екінші ретті өнімдері төмен алкилполигликозидтерді алу үшін қысым мен температура бір-біріне бейімделіп, қатаң бақылауда болуы керек.
Алкилполигликозидтер ацетализация кезіндегі реакцияның төмен температуралары (<100℃) туындаған екінші реттік өнімдерде төмен.Дегенмен, төмен температура салыстырмалы түрде ұзақ реакция уақытына (спирттің тізбек ұзындығына байланысты) және реактордың төмен меншікті тиімділігіне әкеледі.Салыстырмалы түрде жоғары реакция температурасы (>100℃, әдетте 110-120℃) көмірсулардың түсінің өзгеруіне әкелуі мүмкін.Реакция қоспасынан төмен қайнайтын реакция өнімдерін (тікелей синтездегі су, трансацетализация процесіндегі қысқа тізбекті спирттер) алып тастау арқылы ацеталдану тепе-теңдігі өнім жағына ауысады.Егер уақыт бірлігінде салыстырмалы түрде үлкен мөлшерде су өндірілсе, мысалы, жоғары реакциялық температурада, бұл суды реакциялық қоспадан тиімді кетіруді қамтамасыз ету керек.Бұл судың қатысуымен болатын қайталама реакцияларды (әсіресе полидекстрозаның түзілуін) азайтады.Реакция сатысының булану тиімділігі қысымға ғана емес, булану ауданына және т.б.Трансацетализация және тікелей синтез нұсқаларындағы типтік реакция қысымдары 20 мен 100 мбар арасында болады.
Оңтайландырудың тағы бір маңызды факторы гликозидтеу процесінде селективті катализаторларды дамыту болып табылады, осылайша, мысалы, полиглюкозаның түзілуін және эфирленуін тежейді. Жоғарыда айтылғандай, Фишер синтезіндегі сірке немесе кері ацетал қышқылдармен катализденеді. Негізінде, жеткілікті күшті кез келген қышқыл күкірт қышқылы, р-толуол және алкил бензолсульфо қышқылы және сукцин қышқылы сияқты осы мақсат үшін қолайлы. Реакция жылдамдығы спирттегі қышқылдық пен қышқылдың концентрациясына байланысты. Қышқылдармен де катализделе алатын қайталама реакциялар ( мысалы, полиглюкозаның түзілуі) ең алдымен реакция қоспасының полярлық фазасында (ізді суда) жүреді, ал гидрофобты қышқылдарды (мысалы, алкил бензолсульфон қышқылы) пайдалану арқылы тотықсыздандырылуы мүмкін алкилді тізбектер ең алдымен аз полярлы фазада ериді. реакция қоспасы.
Реакциядан кейін қышқыл катализаторы натрий гидроксиді және магний оксиді сияқты сәйкес негізмен бейтараптандырылады. Бейтараптандырылған реакция қоспасы құрамында 50-ден 80 пайызға дейінгі май спирттері бар бозғылт сары түсті ерітінді.Майлы спирттің жоғары мөлшері көмірсулардың майлы спирттерге молярлық қатынасына байланысты.Бұл қатынас өнеркәсіптік алкилполигликозидтер үшін белгілі бір DP алу үшін реттеледі және әдетте 1:2 және 1:6 арасында болады.
Артық майлы спирт вакуумды айдау арқылы жойылады.Маңызды шекаралық шарттарға мыналар жатады:
– Өнімде қалдық майлы спирт болуы керек<1% себебі басқа
дана ерігіштік пен иіске теріс әсер етеді.
- Қажет емес пиролиз өнімдерінің немесе түссіздендіретін компоненттердің түзілуін азайту үшін термиялық кернеу мен мақсатты өнімнің тұру уақыты спирттің тізбек ұзындығына байланысты мүмкіндігінше төмен болуы керек.
- Дистиллятқа моногликозид түспеуі керек, өйткені дистиллят реакцияда таза май спирті ретінде қайта өңделеді.
Додеканол/тетрадеканол жағдайында бұл талаптар көп сатылы дитилляция арқылы негізінен қанағаттанарлық артық майлы спирттерді жою үшін қолданылады.Майлы спирттердің мөлшері азайған сайын тұтқырлық айтарлықтай арта түсетінін атап өткен жөн.Бұл соңғы айдау фазасында жылу мен масса алмасуды нашарлататыны анық.
Сондықтан жұқа немесе қысқа диапазондағы буландырғыштарға артықшылық беріледі.Бұл буландырғыштарда механикалық қозғалатын пленка булану тиімділігінен жоғарырақ және өнімнің қысқа тұру уақытын, сондай-ақ жақсы вакуумды қамтамасыз етеді.Дистилляциядан кейінгі соңғы өнім балқу температурасы 70 ℃ - 150 ℃ болатын қатты зат ретінде жинақталатын дерлік таза алкил полигликозид болып табылады.Алкил синтезінің негізгі процесінің қадамдары 5-суретте жинақталған.
Сурет 5. Көмірсулардың әртүрлі көздері негізінде алкилполигликозидтерді алудың оңайлатылған схемасы
Қолданылатын өндірістік процеске байланысты алкилполигликозид өндірісінде бір немесе екі алкоголь циклінің ағыны жинақталады;артық майлы спирттер, ал қысқа тізбекті спирттер толығымен дерлік қалпына келтірілуі мүмкін.Бұл спирттер келесі реакцияларда қайта пайдаланылуы мүмкін.Тазарту қажеттілігі немесе тазарту қадамдарын орындау жиілігі спиртте жиналған қоспаларға байланысты.Бұл көбінесе алдыңғы процесс қадамдарының сапасына байланысты (мысалы, реакция, алкогольді кетіру).
Майлы спиртті алып тастағаннан кейін белсенді зат алкилполигликозидті суда тікелей ерітеді, осылайша тұтқырлығы жоғары 50-70% алкилполигликозид паста түзіледі.Кейінгі тазарту қадамдарында бұл паста өнімділікке қатысты талаптарға сәйкес қанағаттанарлық сапа өніміне өңделеді.Бұл тазарту қадамдары өнімді ағартуды, Ph мәні мен белсенді заттың мазмұны сияқты өнім сипаттамаларын реттеуді және микробты тұрақтандыруды қамтуы мүмкін.Патенттік әдебиеттерде тотықсыздандырғыш және тотықтырғыштық ағарту және тотықтырғыштық ағарту мен тотықсыздандырғыш тұрақтандырудың екі сатылы процестерінің көптеген мысалдары бар.Түс сияқты белгілі бір сапа белгілерін алу үшін осы процестің қадамдарына жұмсалатын күш пен шығын өнімділік талаптарына, бастапқы материалдарға, талап етілетін DP және процесс қадамдарының сапасына байланысты.
6-суретте тікелей синтез арқылы ұзын тізбекті алкил полигликозидтері (C12/14 APG) үшін өнеркәсіптік өндіріс процесі көрсетілген)
Сурет 6. C12 14 APG үшін типтік өнеркәсіптік ауқымдағы гликозидтеу процесі


Жіберу уақыты: 13 қазан 2020 ж