жаңалықтар

Шикізат ретінде D-глюкозаны қолданатын трансгликозидтеу процестері.

Фишер гликозидизациясы - алкилполиглюкозидтердің кең ауқымды өндірісі үшін бүгінгі күнгі экономикалық және техникалық жетілдірілген шешімдерді жасауға мүмкіндік берген химиялық синтездің жалғыз әдісі.Қуаттылығы жылына 20 000 тоннадан асатын өндірістік қондырғылар іске қосылды және жаңартылатын шикізат негізіндегі беттік белсенді заттармен БАЗ өнеркәсібінің өнім ассортиментін кеңейтті.D-глюкоза және сызықтық C8-C16 майлы спирттер таңдаулы шикізат болып шықты.Бұл түзулер тікелей Фишер гликозилденуі арқылы немесе қышқыл катализаторының қатысуымен бутилполигликозидтің екі сатылы трансгликозидтері арқылы, суды қосымша өнім ретінде қолдану арқылы беттік белсенді алкилполигликозидтерге айналуы мүмкін.Реакция тепе-теңдігін қажетті өнімге ауыстыру үшін реакция қоспасынан суды тазарту керек.Гликозилдену процесінде реакциялық қоспаның біртексіздігін болдырмау керек, өйткені олар полидекстроза деп аталатын шамадан тыс түзілуіне әкелуі мүмкін, бұл өте қажет емес.Сондықтан көптеген техникалық стратегиялар әртүрлі полярлықтарына байланысты араластыру қиын n-глюкоза мен спиртті біртекті түзуге бағытталған.Реакция кезінде майлы спирт пен n-глюкоза арасында да, n-глюкоза бірліктерінің арасында да гликозидтік байланыстар түзіледі.Демек, алкил полиглюкозидтері ұзын тізбекті алкил қалдығында глюкоза бірліктерінің әртүрлі саны бар фракциялардың қоспалары түрінде түзіледі.Бұл фракциялардың әрқайсысы, өз кезегінде, бірнеше изомерлік құрамдас бөліктерден тұрады, өйткені n-глюкоза бірліктері Фишер гликозидтенуі кезінде химиялық тепе-теңдікте әртүрлі аномерлік формалар мен сақина пішіндерін қабылдайды және D-глюкоза бірліктері арасындағы гликозидтік байланыстар бірнеше ықтимал байланыс орындарында болады. .D-глюкоза бірліктерінің аномерлік қатынасы шамамен α/β= 2:1 құрайды және Фишер синтезінің сипатталған жағдайларында әсер ету қиын болып көрінеді.Термодинамикалық бақыланатын жағдайларда өнім қоспасының құрамындағы n-глюкоза бірліктері негізінен пиранозидтер түрінде болады.Алкил қалдығы үшін қалыпты глюкоза бірліктерінің орташа саны, полимерлену дәрежесі деп аталатын, негізінен өндіріс процесіндегі эдукттардың молярлық қатынасының функциясы болып табылады.Беттік-активті заттардың тамаша қасиеттеріне байланысты полимерлену дәрежесі 1-ден 3-ке дейінгі алкилполигликозидтерге ерекше артықшылық беріледі, осы себепті бұл әдісте қалыпты глюкозаның бір мольіне шамамен 3-10 моль майлы спирт қолданылуы керек.

Майлы спирттің артық мөлшері артқанда полимерлену дәрежесі төмендейді.Артық май спирті термиялық кернеуді минимумда ұстауға мүмкіндік беретін, түсетін қабықшалы буландырғыштары бар көп сатылы вакуумды айдау процестерінің көмегімен бөлінеді және қалпына келтіріледі.Булану температурасы жеткілікті жоғары болуы керек және ыстық аймақтағы жанасу уақыты майлы спирттің артық мөлшерін барабар айдау және алкил полиглюкозид балқымасының ағынын қамтамасыз ету үшін жеткілікті ыдырау реакцияларынсыз болуы керек.Бірінші төмен қайнайтын фракцияларды, содан кейін майлы спирттің негізгі мөлшерін, ал соңында қалған майлы спиртті суда еритін қалдықтар ретінде алкилполиглюкозид балқығанша бөліп алу үшін бірқатар булану қадамдарын қолдануға болады.

Майлы спиртті синтездеу және булану ең жұмсақ жағдайларда орындалғанның өзінде, өнімдерді тазарту үшін ағарту процестерін қажет ететін қалаусыз қоңыр түссіздік пайда болады.Магний иондарының қатысуымен сілтілі ортадағы алкилполиглюкозидтердің сулы препараттарына сутегі асқын тотығы сияқты тотықтырғыштарды қосу қолайлы деп танылған ағарту әдістерінің бірі.

Синтездеу, өңдеу және тазарту кезінде қолданылған алуан түрлі зерттеулер мен нұсқалар бүгінгі күні де нақты өнім сорттарын алу үшін жалпы қолданылатын «кілтке тапсырылатын» шешімдер жоқ екенін көрсетеді.Керісінше, барлық процесс қадамдарын пысықтап, өзара реттеу және оңтайландыру қажет.Бұл тарауда ұсыныстар берілген және техникалық шешімдерді жасаудың кейбір практикалық жолдары сипатталған, сонымен қатар реакцияларды, бөлу және тазарту процестерін жүргізу үшін стандартты химиялық және физикалық шарттарды баяндалған.

Барлық үш негізгі процесс – біртекті трансгликозидтеу, суспензия процесі және глюкозаны азықтандыру техникасы – өнеркәсіптік жағдайларда қолданылуы мүмкін.Трансгликозидтеу кезінде D-глюкоза мен бутанол эдукттары үшін еріткіш ретінде әрекет ететін аралық бутилполиглюкозидтің концентрациясы біркелкі болмауы үшін реакциялық қоспада шамамен 15%-дан жоғары болуы керек.Дәл осы мақсат үшін алкилполиглюкозидтердің тікелей Фишер синтезі үшін қолданылатын реакциялық қоспадағы судың концентрациясы шамамен 1%-дан аз болуы керек.Судың жоғары мөлшері кезінде тоқтатылған кристалды D-глюкозаның жабысқақ массаға айналу қаупі бар, бұл кейіннен нашар өңдеуге және шамадан тыс полимерленуге әкеледі.Тиімді араластыру және гомогенизация реакциялық қоспадағы кристалды D-глюкозаның жұқа таралуына және реактивтілігіне ықпал етеді.

Синтез әдісін және оның неғұрлым күрделі нұсқаларын таңдағанда техникалық және экономикалық факторларды ескеру қажет.D-глюкоза сироптарына негізделген біртекті трансгликозидтеу процестері кең ауқымда үздіксіз өндіріс үшін әсіресе қолайлы болып көрінеді.Олар қосылған құн тізбегіндегі D-глюкоза шикізатының кристалдануын тұрақты үнемдеуге мүмкіндік береді, бұл трансгликозидтеу сатысына және бутанолды қалпына келтіруге жоғары бір реттік инвестицияларды өтейді.n-бутанолды қолданудың басқа кемшіліктері жоқ, өйткені оны толығымен дерлік қайта өңдеуге болады, сондықтан қалпына келтірілген соңғы өнімдердегі қалдық концентрациялар миллионға бірнеше бөлікті ғана құрайды, бұл сыни емес деп санауға болады.Шламды процесс немесе глюкоза беру техникасы бойынша тікелей Фишер гликозидтеу трансгликозидтеу сатысынан және бутанолды қалпына келтіруден бас тартады.Ол сондай-ақ үздіксіз орындалуы мүмкін және күрделі шығындарды сәл төмендетуді талап етеді.

Болашақта қазба және жаңартылатын шикізаттың қолжетімділігі мен бағалары, сондай-ақ алкилполиглюкозидтерді өндіру мен қолданудағы одан әрі техникалық жетістіктер соңғысының нарық көлемі мен өндірістік қуаттарын дамытуға шешуші әсер етеді деп күтуге болады.Алкил полиглюкозидтерін өндіру және пайдалану үшін бұрыннан бар өміршең техникалық шешімдер осындай процестерді әзірлеген немесе қолданып жүрген компанияларға беттік белсенді заттар нарығында маңызды бәсекелестік артықшылық бере алады.Бұл әсіресе шикі мұнайдың жоғары бағасы мен жарма бағасының төмендігі жағдайында дұрыс.Тұрақты өндірістік шығындар, әрине, сусымалы өнеркәсіптік беттік белсенді заттар үшін әдеттегі деңгейде болғандықтан, табиғи шикізат бағасының шамалы төмендеуі БАЗ тауарларын ауыстыруға итермелеуі мүмкін және алкил полиглюкозидтері үшін жаңа өндірістік қондырғыларды орнатуды анық ынталандыруы мүмкін.

 


Жіберу уақыты: 11 шілде 2021 ж