அல்கைல் குளுக்கோசைடுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான முறைகள்

பிஷ்ஷர் கிளைகோசைடேஷன் என்பது இரசாயனத் தொகுப்பின் ஒரே முறையாகும், இது அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கான இன்றைய பொருளாதார மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக முழுமையான தீர்வுகளை உருவாக்க உதவுகிறது. 20,000 டன்/ஆண்டுக்கு மேல் திறன் கொண்ட உற்பத்தி ஆலைகள் ஏற்கனவே உணரப்பட்டு, புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களின் அடிப்படையில் மேற்பரப்பு-செயலில் உள்ள முகவர்களுடன் சர்பாக்டான்ட் தொழில்துறையின் தயாரிப்பு வரம்பை விரிவுபடுத்துகின்றன. டி-குளுக்கோஸ் மற்றும் லீனியர் சி8-சி16 கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள் விருப்பமான தீவனங்கள் என நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த எக்டக்ட்களை நேரடியாக பிஷ்ஷர் கிளைகோசைடேஷன் அல்லது பியூட்டில் பாலிகுளுக்கோசைடு வழியாக இரண்டு-படி டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் மூலம் மேற்பரப்பு-செயலில் உள்ள அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளாக மாற்றலாம், அமில வினையூக்கிகளின் முன்னிலையில் நீரை ஒரு துணை தயாரிப்பாகக் கொண்டு. எதிர்வினை சமநிலையை விரும்பிய தயாரிப்புகளை நோக்கி மாற்ற, எதிர்வினை கலவையிலிருந்து தண்ணீரை வடிகட்ட வேண்டும். கிளைகோசைடேஷன் செயல்பாட்டின் போது, ​​எதிர்வினை கலவையில் உள்ள ஒத்திசைவுகள் தவிர்க்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் அவை பாலிகுளுக்கோசைடுகள் என்று அழைக்கப்படுபவை அதிகப்படியான உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும், அவை மிகவும் விரும்பத்தகாதவை. எனவே பல தொழில்நுட்ப உத்திகள் n-குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆல்கஹால்களை ஒரே மாதிரியாக மாற்றுவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன, அவை துருவமுனைப்பில் உள்ள வேறுபாடு காரணமாக மோசமாக கலக்கின்றன. எதிர்வினையின் போது, ​​கொழுப்பு ஆல்கஹால் மற்றும் n-குளுக்கோஸ் மற்றும் n-குளுக்கோஸ் அலகுகளுக்கு இடையில் கிளைகோசைடிக் பிணைப்புகள் உருவாகின்றன. அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகள் நீண்ட சங்கிலி அல்கைல் எச்சத்தில் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான குளுக்கோஸ் அலகுகளைக் கொண்ட பின்னங்களின் கலவையாக உருவாகின்றன. பிஷ்ஷர் கிளைகோசைடேஷன் மற்றும் டி-குளுக்கோஸ் அலகுகளுக்கு இடையேயான கிளைகோசிடிக் இணைப்புகளின் போது வேதியியல் சமநிலையில் n-குளுக்கோஸ் அலகுகள் வெவ்வேறு அனோமெரிக் வடிவங்களையும் வளைய வடிவங்களையும் பெறுவதால், இந்தப் பின்னங்கள் ஒவ்வொன்றும், பல ஐசோமெரிக் உட்கூறுகளால் ஆனது. . டி-குளுக்கோஸ் அலகுகளின் அனோமர் விகிதம் தோராயமாக α/β＝ 2: 1 மற்றும் ஃபிஷர் தொகுப்பின் விவரிக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் செல்வாக்கு செலுத்துவது கடினம். வெப்ப இயக்கவியல் கட்டுப்பாட்டு நிலைமைகளின் கீழ், தயாரிப்பு கலவையில் உள்ள n-குளுக்கோஸ் அலகுகள் முக்கியமாக பைரனோசைடுகளின் வடிவத்தில் உள்ளன. ஒரு ஆல்கைல் எச்சத்திற்கான n-குளுக்கோஸ் அலகுகளின் சராசரி எண்ணிக்கை, பாலிமரைசேஷன் பட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது உற்பத்தியின் போது எக்டட்களின் மோலார் விகிதத்தின் செயல்பாடாகும். அவற்றின் உச்சரிக்கப்படும் சர்பாக்டான்ட் சரியான[1] உறவுகளின் காரணமாக, 1 மற்றும் 3 இடையே பாலிமரைசேஷன் டிகிரி கொண்ட அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளுக்கு சிறப்பு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகிறது, இந்த செயல்பாட்டில் n-குளுக்கோஸின் ஒரு மோலுக்கு தோராயமாக 3-10 மோல் கொழுப்பு ஆல்கஹால் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால் அதிகரிக்கும் போது பாலிமரைசேஷன் அளவு குறைகிறது. அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள் பிரிக்கப்பட்டு, பல-படி வெற்றிட வடிகட்டுதல் செயல்முறையின் மூலம் வீழ்ச்சியடைந்த பட ஆவியாக்கிகள் மூலம் மீட்டெடுக்கப்படுகின்றன, இதனால் வெப்ப அழுத்தத்தை குறைந்தபட்சமாக வைத்திருக்க முடியும். ஆவியாதல் வெப்பநிலை போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால் மற்றும் ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைட் எந்த குறிப்பிடத்தக்க சிதைவு எதிர்வினை இல்லாமல் உருகும் ஓட்டத்தை போதுமான அளவு வடிகட்டுவதற்கு வெப்ப மண்டலத்தில் தொடர்பு நேரம் போதுமானதாக இருக்க வேண்டும். ஆல்கைல் பாலிகிளைகோசைடு நீரில் கரையக்கூடிய எச்சமாக உருகும் வரை, முதலில் குறைந்த கொதிநிலை பகுதியையும், பின்னர் முக்கிய அளவு கொழுப்பு ஆல்கஹாலையும், இறுதியாக மீதமுள்ள கொழுப்பு ஆல்கஹாலையும் பிரிக்க தொடர்ச்சியான ஆவியாதல் படிகள் சாதகமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

கொழுப்பு ஆல்கஹால்களின் தொகுப்பு மற்றும் ஆவியாதலுக்கான லேசான நிலைமைகளின் கீழ் கூட, விரும்பத்தகாத பழுப்பு நிறமாற்றம் ஏற்படும், மேலும் தயாரிப்பைச் செம்மைப்படுத்த ப்ளீச்சிங் செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு போன்ற ஆக்சிஜனேற்ற முகவரை மெக்னீசியம் அயனிகளின் முன்னிலையில் ஒரு கார ஊடகத்தில் ஆல்கைல் பாலிகிளைகோசைட்டின் அக்வஸ் உருவாக்கத்தில் சேர்ப்பது பொருத்தமானது என்று நிரூபிக்கப்பட்ட ப்ளீச்சிங் முறை.

தொகுப்பு, பிந்தைய செயலாக்கம் மற்றும் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் பல ஆய்வுகள் மற்றும் மாறுபாடுகள், இன்றும் கூட, ஒரு குறிப்பிட்ட தயாரிப்பு தரத்தைப் பெறுவதற்கு பரவலாகப் பொருந்தக்கூடிய "ஆயத்த தயாரிப்பு" தீர்வு எதுவும் இல்லை என்பதற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. மாறாக, அனைத்து செயல்முறை படிகளும் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். டோங்ஃபு தீர்வு வடிவமைப்பு மற்றும் தொழில்நுட்ப தீர்வுகளுக்கு சில பரிந்துரைகளை வழங்குகிறது, மேலும் எதிர்வினை, பிரித்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைக்கான இரசாயன மற்றும் உடல் நிலைமைகளை விளக்குகிறது.

மூன்று முக்கிய செயல்முறைகளும் - ஒரே மாதிரியான டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன், ஸ்லர்ரி செயல்முறை மற்றும் குளுக்கோஸ் ஃபீட் நுட்பம் - தொழில்துறை நிலைமைகளின் கீழ் பயன்படுத்தப்படலாம். டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷனின் போது, ​​டி-குளுக்கோஸ் மற்றும் பியூட்டனோல் ஆகிய எட்க்ட்களுக்கு கரையாக்கியாக செயல்படும் இடைநிலை பியூட்டில் பாலிகுளுக்கோசைட்டின் செறிவு, ஒத்திசைவற்ற தன்மையை தவிர்க்க, எதிர்வினை கலவையில் சுமார் 15%க்கு மேல் வைத்திருக்க வேண்டும். அதே நோக்கத்திற்காக, அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் நேரடி பிஷ்ஷர் தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் எதிர்வினை கலவையில் உள்ள நீர் செறிவு சுமார் 1% க்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும். அதிக நீர் உள்ளடக்கத்தில், இடைநிறுத்தப்பட்ட படிக D-குளுக்கோஸை ஒரு இறுக்கமான வெகுஜனமாக மாற்றும் அபாயம் உள்ளது, இது மோசமான செயலாக்கம் மற்றும் அதிகப்படியான பாலிமரைசேஷன் ஆகியவற்றை விளைவிக்கும். திறம்பட கிளறுதல் மற்றும் ஒத்திசைத்தல் ஆகியவை எதிர்வினை கலவையில் படிக D-குளுக்கோஸின் சிறந்த விநியோகம் மற்றும் வினைத்திறனை ஊக்குவிக்கின்றன.

தொகுப்பு முறை மற்றும் அதன் அதிநவீன மாறுபாடுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார காரணிகள் இரண்டையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். டி-குளுக்கோஸ் சிரப்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரே மாதிரியான டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் செயல்முறைகள் பெரிய அளவில் தொடர்ச்சியான உற்பத்திக்கு குறிப்பாக சாதகமாகத் தோன்றுகின்றன. அவை மதிப்பு கூட்டப்பட்ட சங்கிலியில் மூலப்பொருளான டி-குளுக்கோஸின் படிகமயமாக்கலில் நிரந்தர சேமிப்பை அனுமதிக்கின்றன, இது டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் படி மற்றும் பியூட்டனோலை மீட்டெடுப்பதில் அதிக ஒரு முறை முதலீடுகளை ஈடுசெய்கிறது. n-பியூட்டானோலின் பயன்பாடு வேறு எந்த குறைபாடுகளையும் அளிக்காது, ஏனெனில் இது கிட்டத்தட்ட முழுமையாக மறுசுழற்சி செய்யப்படலாம், இதனால் மீட்டெடுக்கப்பட்ட இறுதி தயாரிப்புகளில் எஞ்சியிருக்கும் செறிவுகள் ஒரு மில்லியனுக்கு ஒரு சில பகுதிகள் மட்டுமே, இது விமர்சனமற்றதாகக் கருதப்படலாம். ஸ்லர்ரி செயல்முறை அல்லது குளுக்கோஸ் ஃபீட் நுட்பத்தின்படி நேரடி பிஷ்ஷர் கிளைகோசைடேஷன் டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் படி மற்றும் பியூட்டனோலை மீட்டெடுக்கிறது. இது தொடர்ச்சியாகச் செய்யப்படலாம், மேலும் மூலதனச் செலவினங்களை சற்று குறைக்க வேண்டும்.

எதிர்காலத்தில், புதைபடிவ மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களின் வழங்கல் மற்றும் விலை, அத்துடன் அல்கைல் பாலிசாக்கரைடுகளின் உற்பத்தியில் மேலும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் ஆகியவை சந்தை திறன் மற்றும் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டின் உற்பத்தி திறன் ஆகியவற்றில் தீர்க்கமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். அடிப்படை பாலிசாக்கரைடு ஏற்கனவே அதன் சொந்த தொழில்நுட்ப தீர்வுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது அத்தகைய செயல்முறைகளை உருவாக்கும் அல்லது ஏற்றுக்கொண்ட நிறுவனங்களுக்கு மேற்பரப்பு சிகிச்சை சந்தையில் முக்கியமான போட்டி நன்மைகளை வழங்க முடியும். விலைகள் அதிகமாகவும் குறைவாகவும் இருக்கும்போது இது குறிப்பாக உண்மை. உற்பத்தி முகவரின் உற்பத்திச் செலவு வழக்கமான நிலைக்கு உயர்ந்துள்ளது, உள்ளூர் மூலப்பொருட்களின் விலை சிறிது குறைந்தாலும், அது சர்பாக்டான்ட்களுக்கு மாற்றாக சரிசெய்யலாம் மற்றும் புதிய அல்கைல் பாலிசாக்கரைடு உற்பத்தி ஆலைகளை நிறுவ ஊக்குவிக்கலாம்.