Methodi ad Fabricanda Alkyl Glucosa

Glycosidatio Fischeriana sola methodus synthesis chemicae est quae progressionem hodiernarum solutionum oeconomicarum et technice perfectarum ad productionem magnae scalae alkyl polyglucosidorum permisit. Officinae productionis cum capacitate plus quam 20,000 t/anno iam perfectae sunt et seriem productorum industriae surfactantium amplificant cum agentibus superficiei activis in materiis crudis renovabilibus fundatis. D-Glucosum et alcoholes pinguia linearia C8-C16 materiae primae praelatae esse se demonstraverunt. Haec producta in alkyl polyglucosida superficiei activa converti possunt per glycosidationem Fischerianam directam vel transglycosidationem bipartitam per butyl polyglucosidum in praesentia catalysatorum acidorum, cum aqua ut producto secundario. Aqua ex mixtura reactionis distillanda est ut aequilibrium reactionis versus producta desiderata moveatur. Per processum glycosidationis, inhomogeneitates in mixtura reactionis vitandae sunt, quia ad formationem excessivam polyglucosidorum dictorum, quae valde desiderantur, ducunt. Multae igitur artes technicae in homogenizatione eductuum n-glucosi et alcoholum intendunt, qui propter differentiam polaritatis difficulter miscibiles sunt. Per reactionem, vincula glycosidica et inter alcohol pingue et n-glucosum et inter ipsas unitates n-glucosi formantur. Alkyl polyglucosida consequenter ut mixturae fractionum cum diversis numeris unitatum glucosi ad residuum alkyl catenae longae formantur. Quaeque harum fractionum, vicissim, ex pluribus constituentibus isomericis constat, cum unitates n-glucosi diversas formas anomericas et formas anulares in aequilibrio chemico per glycosidationem Fischerianam assumant et vincula glycosidica inter unitates D-glucosi in pluribus positionibus nexus possibilibus occurrant. Ratio anomeri unitatum D-glucosi est circiter α/β= 2:1 et difficile videtur affici sub condicionibus descriptis synthesis Fischerianae. Sub condicionibus thermodynamice moderatis, unitates n-glucosi in mixtura producti contentae praesertim in forma pyranosidorum existunt. Numerus medius unitatum n-glucosi per residuum alkylum, quod gradus polymerizationis appellatur, essentialiter functio rationis molaris eductorum durante fabricatione est. Ob proprietates surfactantes [1] prominentes, praeferentia specialis datur polyglucosida alkylica cum gradibus polymerizationis inter 1 et 3, pro quibus circiter 3-10 moles alcoholis pinguis per molem n-glucosi in processu adhibendae sunt.

Gradus polymerizationis decrescit cum excessus alcoholis pinguis crescit. Alcoholes pingui superflui separantur et recuperantur per processum distillationis vacui multigradum cum evaporatoribus pellicularibus cadentis, ut tensio thermalis ad minimum redigatur. Temperatura evaporationis satis alta esse debet et tempus contactus in zona calida satis longum ut sufficiens distillatio alcoholis pinguis superflui et fluxus alkyl polyglucosidi liquefacti sine ulla reactione decompositionis significativa efficiatur. Series graduum evaporationis utiliter adhiberi potest ad separandum primum fractionem leniter ebullientem, deinde quantitatem principalem alcoholis pinguis, et denique alcoholem pinguim reliquum, donec alkyl polyglycosidum liquescat ut residuum aquasolubile.

Etiam sub mitissimis condicionibus ad synthesim et evaporationem alcoholum pinguium, discoloratio fusca non desiderata fiet, et processus dealbandi requiruntur ad productum refinandum. Una methodus dealbandi quae apta probata est est addere agentem oxidantem, ut hydrogenii peroxidum, formulationi aquosae alkyl polyglycosidi in medio alcalino in praesentia ionum magnesii.

Studia multiplicia et variationes in synthesi, post-processu et processu purificationis adhibitae praestant etiam hodie nullam solutionem "clavis in manu" late applicabilem ad certum gradum producti obtinendum exstare. Immo, omnes gradus processus formandi sunt. Dongfu nonnullas suggestiones pro designatione solutionis et solutionibus technicis praebet, et condiciones chemicas et physicas reactionis, separationis et processus purificationis explicat.

Omnes tres processus principales – transglycosidatio homogenea, processus suspensionis, et ars glucosi infundendi – sub condicionibus industrialibus adhiberi possunt. Per transglycosidationem, concentratio butyl polyglucosidi intermedii, quod ut solubilisator pro eductibus D-glucosi et butanoli fungitur, supra circiter 15% in mixtura reactionis conservanda est ut inhomogeneitates vitentur. Ad eundem finem, concentratio aquae in mixtura reactionis ad synthesim Fischer directam alkyl polyglucosidorum adhibita infra circiter 1% conservanda est. Ad maiores aquae contentos, periculum est D-glucosum crystallinum suspensum in massam viscosam convertendi, quod deinde ad malam tractationem et nimiam polymerizationem eveniret. Agitatio et homogenizatio efficaces distributionem subtilem et reactivitatem D-glucosii crystallini in mixtura reactionis promovent.

Cum methodus synthesis eiusque variationes magis elaboratae eliguntur, tum factores technici tum oeconomici considerandi sunt. Processus homogenei transglycosidationis, in syrupis D-glucosi fundati, productioni continuae in magna scala maxime faventes videntur. Perpetuas conservationes in crystallizatione materiae rudis D-glucosi in catena valoris additi permittunt, quae plus quam compensant maiores sumptus semel factos in gradu transglycosidationis et recuperatione butanoli. Usus n-butanoli nulla alia incommoda praebet, cum fere omnino redivivus fieri possit, ita ut concentrationes residuae in productis finalibus recuperatis paucae tantum partes per million sint, quod non criticum considerari potest. Glycosidatio Fischer directa secundum processum slurry vel technicam glucosi alimentationis gradum transglycosidationis et recuperationem butanoli superat. Etiam continue fieri potest et paulo minores sumptus capitales requirit.

In futuro, copia et pretium materiarum crudarum fossilium et renovabilium, necnon progressus technologicus ulterior in productione alkyl polysaccharidorum, momentum decisivum habebunt in capacitatem mercatus et facultatem productionis evolutionis et applicationis. Polysaccharidum basicum iam suas solutiones technicas habet quae commoda competitiva magni momenti in mercato curationis superficierum praebere possunt societatibus quae tales processus evolvunt vel adoptaverunt. Hoc praesertim verum est cum pretia alta et humilia sunt. Sumptus fabricationis agentis fabricationis ad solitum gradum ascendit, etiam si pretium materiarum crudarum localium paulum decrescit, substitutiones pro surfactantibus figere potest et institutionem novarum officinarum productionis alkyl polysaccharidorum incitare potest.