nuntii

Requisita designandi officinae productionis alkylglycosidorum, quae in synthesi Fisheriana fundatur, magnopere pendent ex genere carbohydrati adhibiti et longitudine catenae alcoholis adhibiti. Productio alkylglycosidorum aquasolubilium, quae in octanolo/decanolo et dodecanolo/tetradecanolo fundantur, primum introducta est. Alkyl polyglycosida, quae, pro dato DP (Dioxido Decanotico), in aqua insolubilia sunt propter alcoholem adhibitum (numerus atomorum C in catena alkylica ≥ 16), separatim tractantur.
Sub condicione synthesis alkyl polyglucosidi ab acido catalysatae, producta secundaria, ut aether polyglucosi et impuritates coloratae, generantur. Polyglucosum est substantia amorpha, quae per polymerisationem glycosylorum durante processu synthesis formatur. Genus et concentratio reactionis secundariae a parametris processus pendent, ut temperatura, pressione, tempore reactionis, catalysatore, etc. Una ex problematis solutis per progressionem productionis alkyl polyglycosidorum industrialium annis proximis est formationem productorum secundariorum ad synthesim pertinentium ad minimum reducere.
In genere, glycosida alkylica catenae brevis alcoholica (C8/10-OH) et DP humilis (magna dosis alcoholica) minimas difficultates productionis habent. In phase reactionis, cum excessus alcoholis augetur, productio productorum secundariorum decrescit. Hoc tensionem thermalem minuit et alcoholem superfluum per formationem productorum pyrolysis tollit.
Glycosidatio Fisheriana describi potest ut processus in quo glucosum relative celeriter in primo gradu reagit et aequilibrium oligomericum obtinetur. Hoc gradum sequitur lenta degradatio glycosidorum alkylicorum. Processus degradationis gradus ut dealkylationem et polymerizationem complectitur, quae, ad concentrationes auctas, irreversibiliter polyglucosum thermodynamicē stabiliorem format. Mixtura reactionis quae tempus reactionis optimum excedit reactio excessiva appellatur. Si reactio praemature terminatur, mixtura reactionis resultans magnas quantitates glucosi residui continet.
Amissio substantiarum activarum alkylglucosidi in mixtura reactionis bonam relationem habet cum formatione polyglucosi. In casu reactionis excessivae, mixtura reactionis gradatim iterum polyphasica fit per praecipitationem polyglucosi. Ergo, qualitas producti et proventus producti graviter afficiuntur tempore terminationis reactionis. Incipiendo a glucoso solido, alkylglycosida in productis secundariis minoris contenti sunt, permittentes ut aliae componentes polares (polyglucosum) et reliqui carbohydrata ex mixtura reactiva, quae numquam plene reagebat, excludantur.
In processu optimizato, concentratio producti aetherificationis relative humilis est (pro temperatura reactionis, tempore, genere catalysatoris et concentratione, etc.).
Figura 4 cursum typicum reactionis directae dextrosi et alcoholis pinguis (C12/14-OH) ostendit.
Figura 4. Aequilibrium massae processus glycosidationis.
Temperatura et pressio parametrorum reactionis inter se arcte conexae sunt in reactione glycationis Fischer. Ut polyglycosida alkylica cum paucis productis secundariis producantur, pressio et temperatura inter se accommodandae et stricte regulandae sunt.
Alkyl polyglycosida pauca producta secundaria habent, propter temperaturas reactionis humiles (<100℃) in acetalizatione. Attamen, temperaturae humiles tempora reactionis relative longa (pro longitudine catenae alcoholis) et efficientias specificas reactoris humiles efficiunt. Temperaturae reactionis relative altae (>100℃, typice 110-120℃) mutationes coloris carbohydratorum efficere possunt. Per remotionem productorum reactionis minus ferventium (aqua in synthesi directa, alcoholes catenae brevis in processu transacetalizationis) e mixtura reactionis, aequilibrium acetalizationis ad latus producti transfertur. Si quantitas aquae relative magna per unitatem temporis producitur, exempli gratia per temperaturas reactionis altas, providendum est ad efficax remotionem huius aquae e mixtura reactionis. Hoc reactiones secundarias (praesertim formationem polydextrosi) quae in praesentia aquae fiunt, ad minimum redigit. Efficacia evaporationis stadii reactionis non solum a pressione, sed etiam ab area evaporationis, etc., pendet. Pressiones reactionum typicae in variantibus transacetalizationis et synthesis directae inter 20 et 100 mbar sunt.
Aliud momentum optimizationis magni momenti est progressus catalysatorum selectivorum in processu glycosidationis, ita inhibens, exempli gratia, formationem polyglucosi et etherificationem. Ut iam dictum est, acetal vel acetal inversum in synthesi Fischeriana ab acidis catalyzatur. In principio, quodlibet acidum satis roboris huic proposito aptum est, ut acidum sulfuricum, p-toluenum et acidum alkylbenzenesulfonicum et acidum sulfonicum succinicum. Celeritas reactionis ab aciditate et concentratione acidi in alcohole pendet. Reactiones secundariae quae etiam ab acidis catalyzari possunt (e.g., formatio polyglucosi) praecipue in phase polari (aqua vestigiali) mixtionis reactionis fiunt, et catenae alkylicae quae per usum acidorum hydrophobicorum (e.g., acidum alkylbenzenesulfonicum) reduci possunt praecipue in phase minus polari mixtionis reactionis dissolvuntur.
Post reactionem, catalysator acidus basi idonea, ut natrii hydroxido et magnesii oxido, neutralizatur. Mixtura reactionis neutralizata est solutio pallide flava, quae 50 ad 80 centesimas alcoholum pinguium continet. Alta contentio alcoholum pinguium debetur proportioni molari carbohydratorum ad alcoholes pinguios. Haec proportio adaptatur ad DP specificam pro alkylpolyglycosidibus industrialibus obtinendam, et plerumque inter 1:2 et 1:6 est.
Alcohol pinguis superfluus per distillationem in vacuo removetur. Inter condiciones limites magni momenti sunt:
– Quantitas residua alcoholis pinguis in producto debet esse<1% quia alia
sapiens solubilitas et odor adverse afficiuntur.
- Ad formationem productorum pyrolysis non desideratorum vel partium decolorantium minuendam, tensio thermalis et tempus residentiae producti destinati quam minimum conservandi sunt, pro longitudine catenae alcoholis.
Nullum monoglycosidum in distillatum intrare debet, quia distillatum in reactione ut purus alcohol pinguis redivivus est.
In casu dodecanoli/tetradecanoli, hae necessitates ad removendum alcoholes pinguia superflua adhibentur, quae per distillationem multigradam plerumque satisfaciunt. Interest notare, cum contentum alcoholum pinguium decrescit, viscositatem insigniter augeri. Hoc manifeste translationem caloris et massae in ultima phase distillationis impedit.
Quapropter, evaporatores tenues vel brevis spatii praeferuntur. In his evaporatoribus, pellicula mechanice movens efficientiam evaporationis maiorem et tempus residentiae producti brevius, necnon vacuum bonum praebet. Productum finale post distillationem est alkyl polyglycosidum fere purum, quod ut solidum accumulatur cum puncto liquefactionis 70℃ ad 150℃. Gradus principales processus synthesis alkyl in Figura 5 summarizantur.
Figura 5. Diagramma fluxus simplificatum ad productionem alkylpolyglycosidorum ex variis fontibus carbohydratorum.
Pro ratione processus fabricationis adhibiti, unus vel duo fluxus cycli alcoholis in productione alkyl polyglycosidi accumulantur; alcoholes pinguiores superflui, dum alcoholes catenae brevis fere omnino recuperari possunt. Hi alcoholes in reactionibus subsequentibus iterum adhiberi possunt. Necessitas purificationis vel frequentia qua gradus purificationis peragendi sunt pendet ab impuritatibus in alcohole accumulatis. Hoc maxime pendet a qualitate graduum processus praecedentium (exempli gratia reactio, remotio alcoholis).
Post remotionem alcoholis pinguis, substantia activa alkyl polyglycosidi directe in aqua dissolvitur, ita ut pasta alkyl polyglycosidi valde viscosa, 50 ad 70% continens, formetur. In subsequentibus gradibus purificationis, haec pasta in productum qualitatis satisfactoriae secundum requisita effectuum elaboratur. Hi gradus purificationis possunt comprehendere dealbationem producti, adaptationem proprietatum producti, ut valor pH et contentum substantiae activae, et stabilizationem microbialem. In litteris patentibus, multa exempla dealbationis reductivae et oxidativae et processus bi-stadii dealbationis oxidativae et stabilizationis reductivae inveniuntur. Conatus et ergo sumptus in his gradibus processus implicati ad certas proprietates qualitatis, ut color, obtinendas, pendent a requisitis effectuum, a materiis initialibus, a DP requisito et a qualitate graduum processus.
Figura VI processum productionis industrialis polyglycosidorum alkylicorum catenae longae (C12/14 APG) per synthesim directam illustrat.
Figura 6. Typica ratio glycosidationis scalae industrialis pro C12 14 APG.


Tempus publicationis: XIII Oct. MMXX