कच्चा माल म्हणून डी-ग्लूकोज वापरून ट्रान्सग्लायकोसिडेशन प्रक्रिया होते.

फिशर ग्लायकोसाइडेशन ही रासायनिक संश्लेषणाची एकमेव पद्धत आहे ज्यामुळे अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड्सच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी आजच्या आर्थिक आणि तांत्रिकदृष्ट्या परिपूर्ण उपायांचा विकास करणे शक्य झाले आहे. 20,000 टन/वर्षाहून अधिक क्षमतेचे उत्पादन संयंत्र आधीच साकारले गेले आहेत आणि नूतनीकरणयोग्य कच्च्या मालावर आधारित पृष्ठभाग-सक्रिय एजंट्ससह सर्फॅक्टंट उद्योगाची उत्पादन श्रेणी वाढवतात. डी-ग्लुकोज आणि रेखीय C8-C16 फॅटी अल्कोहोल हे पसंतीचे फीडस्टॉक असल्याचे सिद्ध झाले आहे. हे एडक्ट्स थेट फिशर ग्लायकोसिलेशनद्वारे किंवा ऍसिड उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत ब्यूटाइल पॉलीग्लायकोसाइडच्या द्वि-चरण ट्रान्सग्लायकोसाइड्सद्वारे पृष्ठभाग-सक्रिय अल्काइल पॉलीग्लायकोसाइड्समध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकतात, उप-उत्पादन म्हणून पाणी. प्रतिक्रिया समतोल इच्छित उत्पादनाकडे वळवण्यासाठी अभिक्रिया मिश्रणातून पाणी डिस्टिल्ड करणे आवश्यक आहे. ग्लायकोसिलेशन प्रक्रियेत, प्रतिक्रिया मिश्रणातील असमानता टाळली पाहिजे कारण ते तथाकथित पॉलीडेक्स्ट्रोजची अत्यधिक निर्मिती होऊ शकतात, जे अत्यंत अवांछनीय आहे. म्हणून, अनेक तांत्रिक रणनीती एकसंध एजक्ट्स एन-ग्लूकोज आणि अल्कोहोलवर लक्ष केंद्रित करतात, जे त्यांच्या भिन्न ध्रुवीयतेमुळे मिसळणे कठीण आहे. प्रतिक्रियेदरम्यान, फॅटी अल्कोहोल आणि एन-ग्लूकोज आणि एन-ग्लूकोज युनिट्स दरम्यान ग्लायकोसिडिक बंध तयार होतात. परिणामी अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड्स दीर्घ-साखळीतील अल्काइल अवशेषांवर वेगवेगळ्या संख्येच्या ग्लुकोज युनिट्ससह अपूर्णांकांचे मिश्रण म्हणून तयार होतात. यातील प्रत्येक अपूर्णांक, यामधून, अनेक आयसोमेरिक घटकांनी बनलेला असतो, कारण फिशर ग्लायकोसाइडेशन दरम्यान एन-ग्लूकोज युनिट्स रासायनिक समतोलमध्ये भिन्न एनोमेरिक फॉर्म आणि रिंग फॉर्म गृहीत धरतात आणि डी-ग्लूकोज युनिट्समधील ग्लायकोसिडिक संबंध अनेक संभाव्य बाँडिंग पोझिशनमध्ये उद्भवतात. . डी-ग्लूकोज युनिट्सचे एनोमर प्रमाण अंदाजे α/β＝ 2: 1 आहे आणि फिशर संश्लेषणाच्या वर्णन केलेल्या परिस्थितीनुसार प्रभावित करणे कठीण दिसते. थर्मोडायनामिकली नियंत्रित परिस्थितीत, उत्पादनाच्या मिश्रणात असलेले एन-ग्लुकोज युनिट्स प्रामुख्याने पायरानोसाइड्सच्या रूपात अस्तित्वात असतात. प्रति अल्किल अवशेष सामान्य ग्लुकोज युनिट्सची सरासरी संख्या, पॉलिमरायझेशनची तथाकथित डिग्री, हे मूलत: उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान एडक्ट्सच्या मोलर रेशोचे कार्य आहे. त्यांच्या उल्लेखनीय सर्फॅक्टंट गुणधर्मांमुळे, 1 आणि 3 मधील पॉलिमरायझेशनची डिग्री असलेल्या अल्काइल पॉलीग्लायकोसाइड्सना विशेषतः प्राधान्य दिले जाते, या कारणास्तव या पद्धतीमध्ये सामान्य ग्लुकोजच्या प्रति मोल सुमारे 3-10 मोल फॅटी अल्कोहोल वापरणे आवश्यक आहे.

फॅटी अल्कोहोलच्या वाढत्या प्रमाणात पॉलिमरायझेशनची डिग्री कमी होते. फॉलिंग-फिल्म बाष्पीभवकांसह मल्टीस्टेप व्हॅक्यूम डिस्टिलेशन प्रक्रियेद्वारे अतिरिक्त फॅटी अल्कोहोल वेगळे केले जाते आणि पुनर्प्राप्त केले जाते, ज्यामुळे थर्मल स्ट्रेस कमीत कमी ठेवणे शक्य होते. बाष्पीभवनाचे तापमान पुरेसे जास्त असावे आणि गरम झोनमधील संपर्क वेळ जास्त प्रमाणात फॅटी अल्कोहोल आणि अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड वितळण्याचे पुरेसे डिस्टिलेशन सुनिश्चित करण्यासाठी पुरेसा असावा, कोणत्याही लक्षणीय विघटन प्रतिक्रिया न होता. बाष्पीभवन चरणांची मालिका अनुकूलपणे प्रथम कमी-उकळणारे अपूर्णांक वेगळे करण्यासाठी, नंतर फॅटी अल्कोहोलचे मुख्य प्रमाण आणि शेवटी उर्वरित फॅटी अल्कोहोल जोपर्यंत अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड वितळत नाही तोपर्यंत पाण्यात विरघळणारे अवशेष मिळू शकतात.

फॅटी अल्कोहोलचे संश्लेषण आणि बाष्पीभवन अत्यंत सौम्य परिस्थितीत केले जाते तरीही, अवांछित तपकिरी रंगाचा रंग येतो, ज्यामुळे उत्पादने परिष्कृत करण्यासाठी ब्लीचिंग प्रक्रियेची आवश्यकता असते. मॅग्नेशियम आयनच्या उपस्थितीत अल्कधर्मी माध्यमात अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड्सच्या जलीय तयारीमध्ये हायड्रोजन पेरॉक्साइड सारख्या ऑक्सिडंट्सची भर घालणे ही एक ब्लीचिंग पद्धत योग्य असल्याचे सिद्ध झाले आहे.

संश्लेषण, वर्कअप आणि रिफाइनिंग दरम्यान वापरलेले अनेकविध तपास आणि रूपे हे दर्शवतात की आजही विशिष्ट उत्पादन ग्रेड मिळविण्यासाठी सामान्यपणे लागू होणारे "टर्नकी" उपाय नाहीत. उलटपक्षी, सर्व प्रक्रियेच्या चरणांवर काम करणे, परस्पर समायोजित करणे आणि ऑप्टिमाइझ करणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात सूचना दिल्या आहेत आणि तांत्रिक उपाय योजण्यासाठी काही व्यवहार्य मार्गांचे वर्णन केले आहे, तसेच प्रतिक्रिया, पृथक्करण आणि शुद्धीकरण प्रक्रिया आयोजित करण्यासाठी मानक रासायनिक आणि भौतिक परिस्थिती सांगितल्या आहेत.

सर्व तीन मुख्य प्रक्रिया - एकसंध ट्रान्सग्लायकोसिडेशन, स्लरी प्रक्रिया आणि ग्लुकोज फीड तंत्र - औद्योगिक परिस्थितीत वापरल्या जाऊ शकतात. ट्रान्सग्लायकोसाइडेशन दरम्यान, डी-ग्लूकोज आणि ब्युटानॉलसाठी विद्राव्य म्हणून काम करणाऱ्या इंटरमीडिएट ब्यूटाइल पॉलीग्लुकोसाइडची एकाग्रता प्रतिक्रिया मिश्रणात सुमारे 15% पेक्षा जास्त ठेवली पाहिजे जेणेकरून एकसमानता टाळता येईल. त्याच हेतूसाठी, अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड्सच्या थेट फिशर संश्लेषणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्रतिक्रिया मिश्रणातील पाण्याची एकाग्रता सुमारे 1% पेक्षा कमी ठेवली पाहिजे. जास्त पाण्याच्या सामुग्रीमध्ये निलंबित स्फटिकासारखे डी-ग्लूकोज चिकट वस्तुमानात बदलण्याचा धोका असतो, ज्यामुळे नंतर खराब प्रक्रिया आणि जास्त पॉलिमरायझेशन होऊ शकते. प्रभावी ढवळणे आणि एकजिनसीपणा प्रतिक्रिया मिश्रणात क्रिस्टलीय डी-ग्लूकोजचे सूक्ष्म वितरण आणि प्रतिक्रियाशीलता वाढवते.

संश्लेषणाची पद्धत आणि त्याचे अधिक परिष्कृत रूपे निवडताना तांत्रिक आणि आर्थिक दोन्ही घटकांचा विचार केला पाहिजे. डी-ग्लूकोज सिरपवर आधारित एकसंध ट्रान्सग्लायकोसिडेशन प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणावर सतत उत्पादनासाठी विशेषतः अनुकूल दिसतात. ते मूल्यवर्धित साखळीतील कच्च्या मालाच्या डी-ग्लूकोजच्या क्रिस्टलायझेशनवर कायमस्वरूपी बचत करण्यास परवानगी देतात, जे ट्रान्सग्लायकोसिडेशन चरण आणि ब्यूटॅनॉलच्या पुनर्प्राप्तीमधील उच्च एक-वेळच्या गुंतवणुकीपेक्षा अधिक भरपाई देतात. n-butanol च्या वापरामुळे इतर कोणतेही नुकसान होत नाही, कारण ते जवळजवळ पूर्णपणे पुनर्नवीनीकरण केले जाऊ शकते जेणेकरुन पुनर्प्राप्त केलेल्या अंतिम उत्पादनांमध्ये अवशिष्ट एकाग्रता प्रति दशलक्ष फक्त काही भाग असतात, ज्याला गैर-क्रिटिकल मानले जाऊ शकते. स्लरी प्रक्रियेनुसार किंवा ग्लुकोज फीड तंत्रानुसार डायरेक्ट फिशर ग्लायकोसिडेशन ट्रान्सग्लायकोसिडेशन चरण आणि ब्यूटॅनॉल पुनर्प्राप्तीसह वितरित करते. हे सतत केले जाऊ शकते आणि किंचित कमी भांडवली खर्चाची आवश्यकता आहे.

जीवाश्म आणि नूतनीकरणयोग्य कच्च्या मालाची भविष्यातील उपलब्धता आणि किंमती, तसेच अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड्सचे उत्पादन आणि वापरामध्ये पुढील तांत्रिक प्रगती, नंतरच्या बाजारपेठेतील परिमाण आणि उत्पादन क्षमतांच्या विकासावर निर्णायक प्रभाव पडेल अशी अपेक्षा केली जाऊ शकते. अल्काइल पॉलीग्लुकोसाइड्सच्या उत्पादनासाठी आणि वापरासाठी आधीपासूनच अस्तित्वात असलेले व्यवहार्य तांत्रिक उपाय सर्फॅक्टंट्सच्या बाजारपेठेत अशा प्रक्रिया विकसित केलेल्या किंवा आधीच कार्यरत असलेल्या कंपन्यांना एक महत्त्वाची स्पर्धात्मक धार देऊ शकतात. कच्च्या तेलाच्या उच्च किंमती आणि तृणधान्याच्या किमती कमी झाल्यास हे विशेषतः खरे आहे. मोठ्या प्रमाणात औद्योगिक सर्फॅक्टंट्ससाठी निश्चित उत्पादन खर्च निश्चितच प्रथागत पातळीवर असल्याने, मूळ कच्च्या मालाच्या किमतीत थोडीशी कपात देखील सर्फॅक्टंट कमोडिटीजच्या प्रतिस्थापनास उद्युक्त करू शकते आणि अल्काइल पॉलीग्लूकोसाइड्ससाठी नवीन उत्पादन संयंत्रांच्या स्थापनेला स्पष्टपणे प्रोत्साहन देऊ शकते.