newyddion

Mae gofynion dylunio gwaith cynhyrchu glycosid alcyl yn seiliedig ar synthesis Fisher yn dibynnu'n helaeth ar y math o garbohydrad a ddefnyddir a hyd cadwyn yr alcohol a ddefnyddir. Cyflwynwyd cynhyrchu glycosidau alcyl hydawdd mewn dŵr yn seiliedig ar octanol/decanol a dodecanol/tetradecanol gyntaf. Ymdrinnir â polyglycosidau alcyl sydd, ar gyfer DP penodol, yn anhydawdd mewn dŵr oherwydd yr alcohol a ddefnyddir (nifer yr atomau C yn y glycan alcyl ≥16) ar wahân.
O dan yr amod synthesis polyglwcosid alcyl wedi'i gatalyddu gan asid, cynhyrchir cynhyrchion eilaidd fel ether polyglwcos ac amhureddau lliw. Mae polyglwcos yn sylwedd amorffaidd a ffurfir gan bolymeriad glycosyl yn ystod y broses synthesis. Mae math a chrynodiad yr adwaith eilaidd yn dibynnu ar baramedrau'r broses, megis tymheredd, pwysedd, amser adwaith, catalydd, ac ati. Un o'r problemau a ddatryswyd trwy ddatblygu cynhyrchu polyglwcosidau alcyl diwydiannol yn ystod y blynyddoedd diwethaf yw lleihau ffurfio cynhyrchion eilaidd sy'n gysylltiedig â synthesis.
Yn gyffredinol, glycosidau alcyl cadwyn fer (C8/10-OH) sy'n seiliedig ar alcohol a DP isel (gorddos alcohol mawr) sydd â'r problemau cynhyrchu lleiaf. Yn y cyfnod adwaith, gyda chynnydd mewn gormodedd o alcohol, mae cynhyrchiad cynhyrchion eilaidd yn lleihau. Mae'n lleihau'r straen thermol ac yn tynnu gormodedd o alcohol wrth ffurfio cynhyrchion pyrolysis.
Gellir disgrifio glycosidiad Fisher fel proses lle mae glwcos yn adweithio'n gymharol gyflym yn y cam cyntaf a chyflawnir cydbwysedd oligomer. Dilynir y cam hwn gan ddiraddio araf glycosidau alcyl. Mae'r broses ddiraddio yn cynnwys camau fel dadalcyleiddio a pholymereiddio, sydd, ar grynodiadau uwch, yn ffurfio polyglwcos sy'n fwy sefydlog yn thermodynamig yn anwrthdroadwy. Gelwir y cymysgedd adwaith sy'n mynd y tu hwnt i'r amser adwaith gorau posibl yn or-adwaith. Os caiff yr adwaith ei derfynu'n gynamserol, mae'r cymysgedd adwaith sy'n deillio o hyn yn cynnwys symiau mawr o glwcos gweddilliol.
Mae gan golli sylweddau actif glwcosid alcyl yn y cymysgedd adwaith berthynas dda â ffurfio polyglwcos. Os bydd gormod o adwaith, mae'r cymysgedd adwaith yn raddol yn dod yn amlffas eto trwy wlybaniaeth polyglwcos. Felly, mae ansawdd y cynnyrch a chynnyrch y cynnyrch yn cael eu heffeithio'n ddifrifol gan amser terfynu'r adwaith. Gan ddechrau gyda glwcos solet, mae'r glycosidau alcyl yn y cynhyrchion eilaidd yn is o ran cynnwys, gan ganiatáu i'r cydrannau pegynol eraill (polyglwcos) a'r carbohydradau sy'n weddill gael eu hidlo allan o'r cymysgedd adweithiol nad yw erioed wedi adweithio'n llawn.
Yn y broses wedi'i optimeiddio, mae crynodiad y cynnyrch etherification yn gymharol isel (yn dibynnu ar dymheredd yr adwaith, amser, math o gatalydd a chrynodiad, ac ati).
Mae Ffigur 4 yn dangos cwrs nodweddiadol adwaith uniongyrchol dextros ac alcohol brasterog (C12/14-OH).
Ffigur 4. Cydbwysedd màs y broses glycosideiddio
Mae tymheredd a phwysau paramedrau'r adwaith yn gysylltiedig yn agos â'i gilydd yn adwaith glycation fischer. Er mwyn cynhyrchu polyglycosidau alcyl gyda chynhyrchion eilaidd isel, rhaid addasu'r pwysau a'r tymheredd i'w gilydd a'u rheoli'n llym.
Polyglycosidau alcyl sy'n isel mewn cynhyrchion eilaidd a achosir gan dymheredd adwaith isel (<100℃) yn yr asetaleiddio. Fodd bynnag, mae tymereddau isel yn arwain at amseroedd adwaith cymharol hir (yn dibynnu ar hyd cadwyn yr alcohol) ac effeithlonrwydd adweithydd penodol isel. Gall tymereddau adwaith cymharol uchel (>100℃, fel arfer 110-120℃) arwain at newidiadau yn lliw'r carbohydradau. Drwy gael gwared ar y cynhyrchion adwaith berwedig is (dŵr yn y synthesis uniongyrchol, alcoholau cadwyn fer yn y broses drawsasetaleiddio) o'r cymysgedd adwaith, mae'r cydbwysedd asetaleiddio yn symud i ochr y cynnyrch. Os cynhyrchir swm cymharol fawr o ddŵr fesul uned o amser, er enghraifft gan dymheredd adwaith uchel, rhaid darparu ar gyfer cael gwared ar y dŵr hwn yn effeithiol o'r cymysgedd adwaith. Mae hyn yn lleihau adweithiau eilaidd (yn enwedig ffurfio polydextros) sy'n digwydd ym mhresenoldeb dŵr. Mae effeithlonrwydd anweddu cam adwaith yn dibynnu nid yn unig ar bwysau, ond hefyd ar arwynebedd anweddu, ac ati. Mae pwysau adwaith nodweddiadol yn yr amrywiadau trawsasetaleiddio a synthesis uniongyrchol rhwng 20 a 100mbar.
Ffactor optimeiddio pwysig arall yw datblygu catalyddion dethol yn y broses glycosideiddio, gan atal, er enghraifft, ffurfio polyglwcos ac etherification.Fel y soniwyd eisoes, mae asetal neu asetal gwrthdro mewn synthesis Fischer yn cael ei gatalyddu gan asidau.Mewn egwyddor, mae unrhyw asid o gryfder digonol yn addas at y diben hwn, fel asid sylffwrig, p-tolwen ac asid alcyl bensensulfonig ac asid swccinig sylffonig.Mae'r gyfradd adwaith yn dibynnu ar asidedd a chrynodiad yr asid yn yr alcohol.Mae adweithiau eilaidd y gellir eu catalyddu hefyd gan asidau (e.e., ffurfio polyglwcos) yn digwydd yn bennaf yng nghyfnod pegynol (dŵr olrhain) y cymysgedd adwaith, ac mae cadwyni alcyl y gellir eu lleihau trwy ddefnyddio asidau hydroffobig (e.e., asid alcyl bensensulfonig) yn cael eu diddymu'n bennaf yng nghyfnod llai pegynol y cymysgedd adwaith.
Ar ôl yr adwaith, caiff y catalydd asid ei niwtraleiddio â sylfaen briodol, fel sodiwm hydrocsid ac ocsid magnesiwm. Mae'r cymysgedd adwaith wedi'i niwtraleiddio yn doddiant melyn golau sy'n cynnwys 50 i 80 y cant o alcoholau brasterog. Mae cynnwys alcohol brasterog uchel oherwydd y gymhareb molar o garbohydradau i alcoholau brasterog. Addasir y gymhareb hon i gael DP penodol ar gyfer polyglycosidau alcyl diwydiannol, ac fel arfer mae rhwng 1:2 ac 1:6.
Caiff yr alcohol brasterog gormodol ei dynnu trwy ddistyllu gwactod. Mae amodau ffiniol pwysig yn cynnwys:
– Rhaid i gynnwys alcohol brasterog gweddilliol yn y cynnyrch fod<1% oherwydd eraill
mae hydoddedd doeth ac arogl yn cael eu heffeithio'n andwyol.
- Er mwyn lleihau ffurfio cynhyrchion pyrolysis diangen neu gydrannau sy'n newid lliw, rhaid cadw straen thermol ac amser preswylio'r cynnyrch targed mor isel â phosibl yn dibynnu ar hyd cadwyn yr alcohol.
- Ni ddylai unrhyw monoglycosid fynd i mewn i'r distyllad oherwydd bod y distyllad yn cael ei ailgylchu yn yr adwaith fel alcohol brasterog pur.
Yn achos dodecanol/tetradecanol, defnyddir y gofynion hyn ar gyfer cael gwared ar alcoholau brasterog gormodol, sy'n foddhaol i raddau helaeth trwy ddistyllu aml-gam. Mae'n bwysig nodi, wrth i gynnwys yr alcoholau brasterog leihau, fod y gludedd yn cynyddu'n sylweddol. Mae hyn yn amlwg yn amharu ar drosglwyddo gwres a màs yn y cyfnod distyllu terfynol.
Felly, mae anweddyddion tenau neu fyr-amrediad yn cael eu ffafrio. Yn yr anweddyddion hyn, mae'r ffilm sy'n symud yn fecanyddol yn darparu effeithlonrwydd anweddu uwch ac amser preswylio cynnyrch byrrach, yn ogystal â gwactod da. Y cynnyrch terfynol ar ôl distyllu yw polyglycosid alcyl bron yn bur, sy'n cronni fel solid gyda phwynt toddi o 70℃ i 150℃. Crynhoir prif gamau proses synthesis alcyl fel Ffigur 5.
Ffigur 5. Diagram llif symlach ar gyfer cynhyrchu polyglycosidau alcyl yn seiliedig ar wahanol ffynonellau carbohydrad
Yn dibynnu ar y broses weithgynhyrchu a ddefnyddir, mae un neu ddau lif cylchred alcohol yn cronni wrth gynhyrchu polyglycosid alcyl; alcoholau brasterog gormodol, tra gellir adfer alcoholau cadwyn fer bron yn llwyr. Gellir ailddefnyddio'r alcoholau hyn mewn adweithiau dilynol. Mae'r angen i buro neu amlder y mae'n rhaid cynnal camau puro yn dibynnu ar yr amhureddau sydd wedi cronni yn yr alcohol. Mae hyn yn dibynnu'n fawr ar ansawdd y camau proses blaenorol (er enghraifft adwaith, tynnu alcohol).
Ar ôl tynnu'r alcohol brasterog, mae'r sylwedd gweithredol polyglycosid alcyl yn cael ei doddi'n uniongyrchol mewn dŵr fel bod past polyglycosid alcyl gludiog iawn o 50 i 70% yn cael ei ffurfio. Mewn camau mireinio dilynol, mae'r past hwn yn cael ei weithio i fyny i gynnyrch o ansawdd boddhaol yn unol â gofynion sy'n gysylltiedig â pherfformiad. Gall y camau mireinio hyn gynnwys cannu'r cynnyrch, addasu nodweddion cynnyrch, megis gwerth Ph a chynnwys sylwedd gweithredol, a sefydlogi microbaidd. Yn y llenyddiaeth patent, mae yna lawer o enghreifftiau o gannu gostyngol ac ocsideiddiol a phrosesau dau gam o gannu ocsideiddiol a sefydlogi gostyngol. Mae'r ymdrech ac felly'r gost sy'n gysylltiedig â'r camau proses hyn i gael rhai nodweddion ansawdd, megis lliw, yn dibynnu ar ofynion perfformiad, ar y deunyddiau cychwyn, y DP sydd ei angen ac ansawdd y camau proses.
Mae Ffigur 6 yn dangos proses gynhyrchu ddiwydiannol ar gyfer polyglycosidau alcyl cadwyn hir (C12/14 APG) trwy synthesis uniongyrchol)
Ffigur 6. Proses glycosideiddio nodweddiadol ar raddfa ddiwydiannol ar gyfer C12 14 APG


Amser postio: Hydref-13-2020