டி-குளுக்கோஸை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தி டிரான்ஸ் கிளைகோசைடேஷன் செயல்முறைகள்.

பிஷர் கிளைகோசைடேஷன் என்பது இன்றைய பொருளாதார மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக சரியான தீர்வுகளை உருவாக்க உதவும் ஒரே வேதியியல் தொகுப்பு முறையாகும், இது ஆல்கைல் பாலிகுளுகோசைடுகளின் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கான தீர்வுகளை உருவாக்க உதவுகிறது. 20,000 டன்/ஆண்டுக்கு மேல் திறன் கொண்ட உற்பத்தி ஆலைகள் ஏற்கனவே செயல்படுத்தப்பட்டுள்ளன, மேலும் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட மேற்பரப்பு-செயல்படும் முகவர்களுடன் சர்பாக்டான்ட்கள் துறையின் தயாரிப்பு வரம்பை விரிவுபடுத்துகின்றன. டி-குளுக்கோஸ் மற்றும் நேரியல் C8-C16 கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள் விருப்பமான மூலப்பொருட்களாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த எடக்ட்களை நேரடி ஃபிஷர் கிளைகோசைலேஷன் அல்லது அமில வினையூக்கியின் முன்னிலையில் பியூட்டைல் பாலிகிளைகோசைட்டின் இரண்டு-படி டிரான்ஸ்கிளைகோசைடுகள் மூலம் மேற்பரப்பு-செயல்படும் அல்கைல் பாலிகிளைகோசைடுகளாக மாற்றலாம், தண்ணீரை துணைப் பொருளாகக் கொண்டு. எதிர்வினை சமநிலையை விரும்பிய தயாரிப்புக்கு மாற்ற எதிர்வினை கலவையிலிருந்து தண்ணீரை வடிகட்ட வேண்டும். கிளைகோசைலேஷன் செயல்பாட்டில், எதிர்வினை கலவையில் உள்ள ஒத்திசைவின்மைகள் தவிர்க்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் அவை பாலிடெக்ஸ்ட்ரோஸ் என்று அழைக்கப்படுபவற்றின் அதிகப்படியான உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும், இது மிகவும் விரும்பத்தகாதது. எனவே, பல தொழில்நுட்ப உத்திகள் n-குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆல்கஹால் ஆகிய ஒரே மாதிரியான வெளியேற்றங்களில் கவனம் செலுத்துகின்றன, அவை அவற்றின் வெவ்வேறு துருவமுனைப்புகளால் கலக்க கடினமாக உள்ளன. எதிர்வினையின் போது, கொழுப்பு ஆல்கஹால் மற்றும் n-குளுக்கோஸ் இடையே மற்றும் n-குளுக்கோஸ் அலகுகளுக்கு இடையே கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகள் உருவாகின்றன. இதன் விளைவாக, நீண்ட சங்கிலி ஆல்கைல் எச்சத்தில் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான குளுக்கோஸ் அலகுகளைக் கொண்ட பின்னங்களின் கலவையாக ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகள் உருவாகின்றன. இந்த பின்னங்கள் ஒவ்வொன்றும் பல ஐசோமெரிக் கூறுகளால் ஆனவை, ஏனெனில் n-குளுக்கோஸ் அலகுகள் பிஷர் கிளைகோசிடேஷனின் போது வேதியியல் சமநிலையில் வெவ்வேறு அனோமெரிக் வடிவங்கள் மற்றும் வளைய வடிவங்களை எடுத்துக்கொள்கின்றன, மேலும் D-குளுக்கோஸ் அலகுகளுக்கு இடையிலான கிளைகோசிடிக் இணைப்புகள் பல சாத்தியமான பிணைப்பு நிலைகளில் நிகழ்கின்றன. D-குளுக்கோஸ் அலகுகளின் அனோமர் விகிதம் தோராயமாக α/β＝ 2: 1 ஆகும், மேலும் பிஷர் தொகுப்பின் விவரிக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் செல்வாக்கு செலுத்துவது கடினமாகத் தெரிகிறது. வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ், தயாரிப்பு கலவையில் உள்ள n-குளுக்கோஸ் அலகுகள் முக்கியமாக பைரனோசைடுகளின் வடிவத்தில் உள்ளன. ஒரு ஆல்கைல் எச்சத்திற்கு சராசரி குளுக்கோஸ் அலகுகளின் சராசரி எண்ணிக்கை, பாலிமரைசேஷன் அளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது அடிப்படையில் உற்பத்தி செயல்முறையின் போது வெளியேற்றங்களின் மோலார் விகிதத்தின் செயல்பாடாகும். அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க சர்பாக்டான்ட் பண்புகள் காரணமாக, 1 முதல் 3 வரை பாலிமரைசேஷன் அளவு கொண்ட ஆல்கைல் பாலிகிளைகோசைடுகள் குறிப்பாக விரும்பப்படுகின்றன, அதனால்தான் இந்த முறையில் சாதாரண குளுக்கோஸின் ஒரு மோலுக்கு சுமார் 3-10 மோல் கொழுப்பு ஆல்கஹால்கள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

கொழுப்பு ஆல்கஹாலின் அளவு அதிகரிக்கும் போது பாலிமரைசேஷனின் அளவு குறைகிறது. அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹால், வீழ்ச்சி-பட ஆவியாக்கிகள் மூலம் பலபடி வெற்றிட வடிகட்டுதல் செயல்முறைகள் மூலம் பிரிக்கப்பட்டு மீட்டெடுக்கப்படுகிறது, இது வெப்ப அழுத்தத்தை குறைந்தபட்சமாக வைத்திருக்க உதவுகிறது. ஆவியாதல் வெப்பநிலை போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் வெப்ப மண்டலத்தில் தொடர்பு நேரம் அதிகப்படியான கொழுப்பு ஆல்கஹாலின் போதுமான வடிகட்டுதலையும் ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடு உருகலின் ஓட்டத்தையும் உறுதிசெய்ய போதுமானதாக இருக்க வேண்டும், இதனால் குறிப்பிடத்தக்க சிதைவு எதிர்வினைகள் எதுவும் ஏற்படாது. முதலில் குறைந்த கொதிநிலை பின்னங்களையும், பின்னர் கொழுப்பு ஆல்கஹாலின் முக்கிய அளவையும், இறுதியாக மீதமுள்ள கொழுப்பு ஆல்கஹாலையும் பிரிக்க தொடர்ச்சியான ஆவியாதல் படிகளைப் பயன்படுத்தலாம், அவை ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடு உருகும் வரை நீரில் கரையக்கூடிய எச்சங்களாகப் பெறப்படுகின்றன.

கொழுப்பு ஆல்கஹாலின் தொகுப்பு மற்றும் ஆவியாதல் மிகவும் மென்மையான சூழ்நிலையில் நிகழ்த்தப்பட்டாலும் கூட, விரும்பத்தகாத பழுப்பு நிறமாற்றம் ஏற்படுகிறது, இதனால் தயாரிப்புகளைச் செம்மைப்படுத்த வெளுக்கும் செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன. மெக்னீசியம் அயனிகளின் முன்னிலையில் கார ஊடகத்தில் அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் நீர் தயாரிப்புகளில் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்றிகளைச் சேர்ப்பது பொருத்தமானதாக நிரூபிக்கப்பட்ட ஒரு வெளுக்கும் முறையாகும்.

தொகுப்பு, பணியமர்த்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு ஆகியவற்றின் போது பயன்படுத்தப்படும் பன்மடங்கு விசாரணைகள் மற்றும் மாறுபாடுகள், இன்றும் கூட குறிப்பிட்ட தயாரிப்பு தரங்களைப் பெறுவதற்கு பொதுவாகப் பொருந்தக்கூடிய "ஆயத்த தயாரிப்பு" தீர்வுகள் இல்லை என்பதைக் காட்டுகின்றன. மாறாக, அனைத்து செயல்முறை படிகளும் உருவாக்கப்பட்டு, பரஸ்பரம் சரிசெய்யப்பட்டு, மேம்படுத்தப்பட வேண்டும். இந்த அத்தியாயம் பரிந்துரைகளை வழங்கியுள்ளது மற்றும் தொழில்நுட்ப தீர்வுகளை உருவாக்குவதற்கான சில நடைமுறை வழிகளை விவரித்துள்ளது, அத்துடன் எதிர்வினைகள், பிரித்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளை நடத்துவதற்கான நிலையான வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் நிலைமைகளைக் குறிப்பிடுகிறது.

மூன்று முக்கிய செயல்முறைகளும் - ஒரே மாதிரியான டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன், ஸ்லரி செயல்முறை மற்றும் குளுக்கோஸ் தீவன நுட்பம் - தொழில்துறை நிலைமைகளின் கீழ் பயன்படுத்தப்படலாம். டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் போது, டி-குளுக்கோஸ் மற்றும் பியூட்டனாலின் வெளியேற்றங்களுக்கு கரைப்பானாக செயல்படும் இடைநிலை பியூட்டைல் பாலிகுளுக்கோசைட்டின் செறிவு, ஒத்திசைவின்மைகளைத் தவிர்க்க வினை கலவையில் சுமார் 15% க்கும் அதிகமாக வைத்திருக்க வேண்டும். அதே நோக்கத்திற்காக, ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் நேரடி ஃபிஷர் தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் வினை கலவையில் உள்ள நீர் செறிவு சுமார் 1% க்கும் குறைவாக வைத்திருக்க வேண்டும். அதிக நீர் உள்ளடக்கங்களில் இடைநிறுத்தப்பட்ட படிக டி-குளுக்கோஸை ஒரு ஒட்டும் வெகுஜனமாக மாற்றும் ஆபத்து உள்ளது, இது பின்னர் மோசமான செயலாக்கம் மற்றும் அதிகப்படியான பாலிமரைசேஷனுக்கு வழிவகுக்கும். பயனுள்ள கிளறல் மற்றும் ஒருமைப்படுத்தல் எதிர்வினை கலவையில் படிக டி-குளுக்கோஸின் நுண்ணிய விநியோகம் மற்றும் வினைத்திறனை ஊக்குவிக்கிறது.

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. மதிப்பு கூட்டப்பட்ட சங்கிலியில் மூலப்பொருள் டி-குளுக்கோஸின் படிகமயமாக்கலில் அவை நிரந்தர சேமிப்பை அனுமதிக்கின்றன, இது டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் படியில் அதிக ஒரு முறை முதலீடுகள் மற்றும் பியூட்டனாலின் மீட்புக்கு ஈடுசெய்யும். n-பியூட்டனாலின் பயன்பாடு வேறு எந்த குறைபாடுகளையும் அளிக்காது, ஏனெனில் அதை கிட்டத்தட்ட முழுமையாக மறுசுழற்சி செய்ய முடியும், இதனால் மீட்டெடுக்கப்பட்ட இறுதி தயாரிப்புகளில் எஞ்சிய செறிவுகள் ஒரு மில்லியனுக்கு ஒரு சில பாகங்கள் மட்டுமே, இது முக்கியமானதல்ல என்று கருதலாம். குழம்பு செயல்முறை அல்லது குளுக்கோஸ் ஊட்ட நுட்பத்தின்படி நேரடி ஃபிஷர் கிளைகோசைடேஷன் டிரான்ஸ்கிளைகோசைடேஷன் படி மற்றும் பியூட்டனாலின் மீட்பு ஆகியவற்றை நீக்குகிறது. இது தொடர்ச்சியாகவும் செய்யப்படலாம் மற்றும் சற்று குறைந்த மூலதனச் செலவைக் கோருகிறது.

புதைபடிவ மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களின் எதிர்கால கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் விலைகள், அத்துடன் அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாட்டில் மேலும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், பிந்தையவற்றின் சந்தை அளவு மற்றும் உற்பத்தி திறன்களின் வளர்ச்சியில் தீர்க்கமான செல்வாக்கை ஏற்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். ஆல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளின் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்கனவே இருக்கும் சாத்தியமான தொழில்நுட்ப தீர்வுகள், அத்தகைய செயல்முறைகளை உருவாக்கிய அல்லது ஏற்கனவே பயன்படுத்தும் நிறுவனங்களுக்கு சர்பாக்டான்ட்கள் சந்தையில் ஒரு முக்கிய போட்டி நன்மையை வழங்கக்கூடும். அதிக கச்சா எண்ணெய் விலைகள் மற்றும் குறைந்த தானிய விலைகள் ஏற்பட்டால் இது குறிப்பாக உண்மை. மொத்த தொழில்துறை சர்பாக்டான்ட்களுக்கு நிலையான உற்பத்தி செலவுகள் நிச்சயமாக வழக்கமான மட்டத்தில் இருப்பதால், பூர்வீக மூலப்பொருட்களின் விலையில் சிறிதளவு குறைப்பு கூட சர்பாக்டான்ட் பொருட்களின் மாற்றீட்டைத் தூண்டக்கூடும், மேலும் அல்கைல் பாலிகுளுக்கோசைடுகளுக்கான புதிய உற்பத்தி ஆலைகளை நிறுவுவதை தெளிவாக ஊக்குவிக்கக்கூடும்.