nouvèl

Kondisyon konsepsyon yon plant pwodiksyon alkil glikozid ki baze sou sentèz Fisher depann anpil de kalite idrat kabòn ki itilize a ak longè chèn alkòl ki itilize a. Pwodiksyon alkil glikozid idrosolubl ki baze sou oktanol/dekanol ak dodekanol/tetradekanol te premye prezante. Alkil poliglikozid ki, pou yon DP bay, ensolubl nan dlo akòz alkòl ki itilize a (kantite atòm C nan chen alkil la ≥16) trete separeman.
Anba kondisyon sentèz alkil poliglikozid katalize pa asid, pwodui segondè tankou etè poliglikoz ak enpurte koulè yo pwodui. Poliglikoz se yon sibstans amorf ki fòme pa polimerizasyon glikozil pandan pwosesis sentèz la. Kalite ak konsantrasyon reyaksyon segondè a depann de paramèt pwosesis yo, tankou tanperati, presyon, tan reyaksyon, katalis, elatriye. Youn nan pwoblèm devlopman pwodiksyon alkil poliglikozid endistriyèl yo rezoud nan dènye ane yo se minimize fòmasyon pwodui segondè ki gen rapò ak sentèz.
An jeneral, alkil glikozid ki baze sou alkòl chèn kout (C8/10-OH) ak alkil glikozid ki gen DP ki ba (gwo surdozaj alkòl) yo gen mwens pwoblèm pwodiksyon. Nan faz reyaksyon an, avèk ogmantasyon alkòl anplis la, pwodiksyon pwodwi segondè yo diminye. Li diminye estrès tèmik la epi li retire alkòl anplis pandan fòmasyon pwodwi piroliz yo.
Yo ka dekri glikozidasyon Fisher a kòm yon pwosesis kote glikoz reyaji relativman vit nan premye etap la epi yo rive nan yon ekilib oligomè. Etap sa a swiv pa yon degradasyon dousman nan glikozid alkil yo. Pwosesis degradasyon an enplike etap tankou dealkilasyon ak polimerizasyon, ki, nan konsantrasyon ki ogmante, fòme irevèsibman yon poliglikoz ki pi estab tèmodinamikman. Melanj reyaksyon ki depase tan reyaksyon optimal la rele yon reyaksyon twòp. Si reyaksyon an fini twò bonè, melanj reyaksyon ki kapab lakòz la gen gwo kantite glikoz rezidyèl.
Pèt sibstans aktif alkil glikozid nan melanj reyaksyon an gen yon bon relasyon ak fòmasyon poliglikoz. Nan ka reyaksyon twòp, melanj reyaksyon an piti piti vin polifaz ankò akòz presipitasyon poliglikoz. Se poutèt sa, kalite pwodwi a ak rannman pwodwi a afekte seryezman pa moman reyaksyon an fini. Apati glikoz solid, alkil glikozid nan pwodwi segondè yo gen mwens kontni, sa ki pèmèt lòt konpozan polè yo (poliglikoz) ak idrat kabòn ki rete yo filtre soti nan melanj reyaktif la ki pa janm reyaji nèt.
Nan pwosesis optimize a, konsantrasyon pwodwi eterifikasyon an relativman ba (selon tanperati reyaksyon an, tan an, kalite katalis la ak konsantrasyon an, elatriye).
Figi 4 la montre derouleman tipik yon reyaksyon dirèk ant dekstròz ak alkòl gra (C12/14-OH).
Figi 4. Balans mas pwosesis glikozidasyon an
Tanperati ak presyon paramèt reyaksyon yo gen yon relasyon sere youn ak lòt nan reyaksyon glikasyon fischer la. Pou pwodui alkil poliglikozid ki gen ti pwodui segondè, presyon ak tanperati dwe adapte youn ak lòt epi kontwole estrikteman.
Alkil poliglikozid yo gen yon ti kantite pwodui segondè akòz tanperati reyaksyon ki ba (<100℃) nan asetalizasyon an. Sepandan, tanperati ki ba lakòz tan reyaksyon relativman long (selon longè chèn alkòl la) ak efikasite reaktè espesifik ki ba. Tanperati reyaksyon relativman wo (>100℃, tipikman 110-120℃) ka lakòz chanjman nan koulè idrat kabòn yo. Lè yo retire pwodui reyaksyon ki gen pwen bouyi ki pi ba yo (dlo nan sentèz dirèk la, alkòl chèn kout nan pwosesis transasetalizasyon an) nan melanj reyaksyon an, ekilib asetalizasyon an deplase sou bò pwodui a. Si yo pwodui yon kantite dlo relativman gwo pa inite tan, pa egzanp akòz tanperati reyaksyon ki wo, yo dwe pran dispozisyon pou retire dlo sa a efektivman nan melanj reyaksyon an. Sa minimize reyaksyon segondè yo (patikilyèman fòmasyon polidekstròz) ki fèt an prezans dlo. Efikasite evaporasyon yon etap reyaksyon pa depann sèlman de presyon, men tou de zòn evaporasyon an, elatriye. Presyon reyaksyon tipik nan varyant transasetalizasyon ak sentèz dirèk yo se ant 20 ak 100 mbar.
Yon lòt faktè optimize enpòtan se devlopman katalis selektif nan pwosesis glikozidasyon an, kidonk anpeche, pa egzanp, fòmasyon poliglikoz ak eterifikasyon. Jan nou te deja mansyone, asetal oswa asetal ranvèse nan sentèz Fischer katalize pa asid. An prensip, nenpòt asid ki gen ase fòs apwopriye pou objektif sa a, tankou asid silfirik, p-toluèn ak asid alkil benzènsulfonik ak asid siksinik silfonik. Vitès reyaksyon an depann de asidite a ak konsantrasyon asid la nan alkòl la. Reyaksyon segondè ki kapab katalize tou pa asid (pa egzanp, fòmasyon poliglikoz) rive prensipalman nan faz polè a (tras dlo) melanj reyaksyon an, epi chenn alkil ki ka redwi lè yo itilize asid idrofob (pa egzanp, asid alkil benzènsulfonik) fonn prensipalman nan faz mwens polè melanj reyaksyon an.
Apre reyaksyon an, yo netralize katalis asid la avèk yon baz apwopriye, tankou idroksid sodyòm ak oksid mayezyòm. Melanj reyaksyon netralize a se yon solisyon jòn pal ki gen 50 a 80 pousan alkòl gra. Gwo kantite alkòl gra a se akòz rapò molè idrat kabòn ak alkòl gra yo. Yo ajiste rapò sa a pou jwenn yon DP espesifik pou poliglikozid alkil endistriyèl yo, epi li anjeneral ant 1:2 ak 1:6.
Yo retire alkòl gra an plis la pa distilasyon vakyòm. Kondisyon limit enpòtan yo enkli:
– Kantite alkòl gra ki rete nan pwodwi a dwe<1% paske lòt
Solibilite ak odè ki gen bon konprann afekte negativman.
- Pou minimize fòmasyon pwodui piroliz endezirab oswa konpozan ki dekoloran, estrès tèmik ak tan rezidans pwodui sib la dwe kenbe osi ba ke posib selon longè chèn alkòl la.
- Pa dwe gen okenn monoglikozid ki antre nan distila a paske distila a resikle nan reyaksyon an kòm alkòl gra pi.
Nan ka dodekanòl/tetradekanòl la, yo itilize egzijans sa yo pou retire alkòl gra anplis yo, ki lajman satisfezan atravè ditilasyon plizyè etap. Li enpòtan pou note ke lè kantite alkòl gra yo diminye, viskozite a ogmante anpil. Sa evidamman afekte transfè chalè ak mas nan faz final distilasyon an.
Se poutèt sa, yo prefere evaporatè mens oswa kout distans. Nan evaporatè sa yo, fim ki deplase mekanikman an bay yon efikasite pi wo pase evaporasyon an ak yon tan rezidans pwodwi ki pi kout, ansanm ak yon bon vakyòm. Pwodwi final la apre distilasyon an se yon alkil poliglikozid prèske pi, ki akimile kòm yon solid ak yon pwen fizyon 70 ℃ a 150 ℃. Etap prensipal pwosesis sentèz alkil yo rezime nan Figi 5.
Figi 5. Dyagram koule senplifye pou pwodiksyon alkil poliglikozid ki baze sou diferan sous idrat kabòn.
Tou depan de pwosesis fabrikasyon ki itilize a, youn oubyen de sik alkòl akimile nan pwodiksyon alkil poliglikozid; alkòl gra anplis, alòske alkòl chèn kout yo ka prèske konplètman refè. Alkòl sa yo ka reyitilize nan reyaksyon ki vin apre yo. Bezwen pou pirifikasyon an oubyen frekans ak ki etap pirifikasyon yo dwe fèt depann de enpurte ki akimile nan alkòl la. Sa depann anpil de kalite etap pwosesis anvan yo (pa egzanp reyaksyon, retire alkòl).
Apre yo fin retire alkòl gra a, sibstans aktif alkil poliglikozid la fonn dirèkteman nan dlo pou fòme yon pat alkil poliglikozid 50 a 70% ki trè viskeuz. Nan etap rafinman ki vin apre yo, pat sa a trete pou l vin tounen yon pwodwi ki gen yon kalite satisfezan an akò ak egzijans pèfòmans yo. Etap rafinman sa yo ka gen ladan blanchi pwodwi a, ajisteman karakteristik pwodwi yo, tankou valè Ph ak kontni sibstans aktif la, ak estabilizasyon mikwòb. Nan literati patant lan, gen anpil egzanp blanchiman redwiktif ak oksidatif ak pwosesis de etap blanchiman oksidatif ak estabilizasyon redwiktif. Efò a e pakonsekan pri ki enplike nan etap pwosesis sa yo pou jwenn sèten karakteristik kalite, tankou koulè, depann de egzijans pèfòmans yo, materyèl depa yo, DP ki nesesè a ak kalite etap pwosesis yo.
Figi 6 la ilistre yon pwosesis pwodiksyon endistriyèl pou poliglikozid alkil chèn long (C12/14 APG) atravè sentèz dirèk.
Figi 6. Pwosesis glikozidasyon tipik sou echèl endistriyèl pou C12 14 APG


Dat piblikasyon: 13 Oktòb 2020