жаңылыктар

Фишер синтезине негизделген алкилгликозиддерди өндүрүүчү заводдун долбоорлоо талаптары негизинен колдонулган карбонгидраттын түрүнө жана колдонулган спирттин чынжырынын узундугуна жараша болот. Октанол/деканол жана додеканол/тетрадеканол негизинде сууда эрүүчү алкилгликозиддерди өндүрүү биринчи жолу киргизилген. . Белгилүү бир ДП үчүн колдонулган спирттин эсебинен сууда эрибеген алкил полигликозиддери (алкилхиандагы С атомдорунун саны≥16) өзүнчө каралат.
Кислота менен катализделген алкил полиглюкозид синтези шартында полиглюкоза эфири жана түстүү аралашмалар сыяктуу экинчилик продуктылар пайда болот. Полиглюкоза синтез процессинде гликозил полимеризациясынан пайда болгон аморфтук зат. Экинчи реакциянын түрү жана концентрациясы процесстин параметрлерине жараша болот. , мисалы, температура, басым, реакция убактысы, катализатор, ж.б.. Акыркы жылдарда өнөр жайлык алкилполигликозиддерди өндүрүүнү өнүктүрүүдө чечилген маселелердин бири синтезге байланыштуу экинчилик продуктулардын пайда болушун минималдаштыруу болуп саналат.
Жалпысынан алганда, кыска чынжырлуу спиртке негизделген (C8/10-OH) жана төмөн DP (чоң спирт дозасы) алкилгликозиддер өндүрүшүнүн эң аз көйгөйлөрүнө ээ. Реакция фазасында ашыкча спирттин көбөйүшү менен экинчилик продуктуларды өндүрүү азаят. Ал термикалык стрессти азайтат жана пиролиз продуктуларын пайда кылууда ашыкча спиртти кетирет.
Фишер гликозидациясы биринчи кадамда глюкоза салыштырмалуу тез реакцияга кирип, олигомердик тең салмактуулукка жетишилген процесс катары сүрөттөлсө болот. Бул кадамдан кийин алкилгликозиддердин жай деградациясы жүрөт. Деградация процесси декалкилдөө жана полимерлөө сыяктуу кадамдарды камтыйт. концентрациялары көбөйүп, кайтарылгыс түрдө термодинамикалык жактан туруктуураак полиглюкозаны түзөт. Реакциянын оптималдуу убактысынан ашкан реакция аралашмасы ашыкча реакция деп аталат. Реакция мөөнөтүнөн мурда токтотулса, натыйжада пайда болгон реакция аралашмасы көп сандагы калдык глюкозаны камтыйт.
Реакция аралашмасындагы алкилглюкозиддин активдүү заттарынын жоголушу полиглюкозанын пайда болушу менен жакшы байланышта. Ашыкча реакция болгон учурда, реакция аралашмасы акырындык менен полиглюкозанын чөгүшү аркылуу кайрадан полифазага айланат.Ошондуктан, продуктунун сапатына жана продуктунун түшүмүнө реакциянын токтогон убактысы олуттуу таасир этет. Катуу глюкозадан баштап, экинчилик продуктылардагы алкилгликозиддер мазмуну төмөн, бул башка полярдык компоненттерди (полиглюкоза) жана калган углеводдорду эч качан толук реакцияга кирбеген реактивдүү аралашмадан чыпкалоого мүмкүндүк берет.
Оптимизацияланган процессте этерификация продуктусунун концентрациясы салыштырмалуу төмөн (реакциянын температурасына, убактысына, катализатордун түрүнө жана концентрацияга ж.б. жараша).
4-сүрөттө декстроза менен майлуу спирттин (C12/14-OH) тике реакциясынын типтүү жүрүшү көрсөтүлгөн.
4-сүрөт. Гликозиддештирүү процессинин массалык балансы
Реакциянын параметрлеринин температурасы жана басымы фишер гликация реакциясында бири-бири менен тыгыз байланышта. Алкилполигликозиддердин экинчилик продуктулары төмөн болушу үчүн, басым менен температура бири-бирине ыңгайлашып, катуу көзөмөлгө алынышы керек.
Алкил полигликозиддер ацетализациянын төмөнкү реакциялык температурасынан (<100℃) пайда болгон экинчилик продуктуларда аз. Бирок, төмөнкү температуралар салыштырмалуу узак реакция убактысына (спирттин чынжырынын узундугуна жараша) жана реактордун өзгөчө эффективдүүлүгүнө алып келет. Салыштырмалуу жогорку реакция температурасы (>100℃, адатта 110-120℃) углеводдордун түсүнүн өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн. Реакция аралашмасынан төмөнкү кайноо реакциясынын продуктуларын (түз синтезде суу, кыска чынжырлуу спирттер) алып салуу менен ацеталдашуу тең салмактуулугу продукт тарапка жылат. Убакыттын бирдигине салыштырмалуу чоң көлөмдөгү суу, мисалы, реакциянын жогорку температурасында өндүрүлгөн болсо, бул сууну реакция аралашмасынан эффективдүү кетирүү үчүн кам көрүү керек. Бул суунун катышуусунда болгон экинчилик реакцияларды (айрыкча полидекстроза пайда болушун) азайтат. Реакция стадиясынын буулануу эффективдүүлүгү басымга гана эмес, буулануу аянтына ж.б. көз каранды. Трансацетализация жана түз синтез варианттарында типтүү реакция басымы 20дан 100мбарга чейин.
Дагы бир маанилүү оптималдаштыруу фактору гликозиддештирүү процессинде тандалма катализаторлорду иштеп чыгуу болуп саналат, ошентип, мисалы, полиглюкозанын пайда болушуна жана этерификациясына бөгөт коюу. Буга чейин айтылгандай, Фишердин синтезинде ацетал же тескери ацетал кислоталар менен катализделет.Негизи, жетиштүү күчкө ээ болгон ар кандай кислота күкүрт кислотасы, p-толуол жана алкил бензолсульфон кислотасы жана сульфондук янтарь кислотасы сыяктуу бул максатка ылайыктуу. Реакция ылдамдыгы спирттеги кислотанын кычкылдыгына жана концентрациясына жараша болот. Кислоталар менен да катализделе турган экинчилик реакциялар ( мисалы, полиглюкозанын пайда болушу) биринчи кезекте реакция аралашмасынын полярдык фазасында (из сууда) пайда болот, ал эми гидрофобдук кислоталарды (мисалы, алкил бензолсульфон кислотасын) колдонуу менен кыскартыла турган алкил чынжырлары биринчи кезекте анын аз полярдуу фазасында эрийт. реакция аралашмасы.
Реакциядан кийин кислота катализатору натрий гидроксиди жана магний оксиди сыяктуу тиешелүү негиз менен нейтралдаштырылат. Нейтралдаштырылган реакция аралашмасы 50-80 пайыз май спирттерин камтыган ачык сары эритме. Майлуу спирттин жогорку курамы углеводдор менен майлуу спирттердин молярдык катышына байланыштуу. Бул катыш өнөр жай алкил полигликозиддер үчүн белгилүү бир DP алуу үчүн жөнгө салынат жана адатта 1:2 жана 1:6 ортосунда болот.
Ашыкча майлуу спирт вакуумдук дистилляция жолу менен чыгарылат. Маанилүү чек ара шарттары төмөнкүлөрдү камтыйт:
– Продукцияда майлуу спирттин калдыктары болушу керек<1%, анткени башка
акылдуу эригичтиги жана жыты терс таасирин тийгизет.
- керексиз пиролиз продуктуларынын же түсүн өзгөрткөн компоненттердин пайда болушун минималдаштыруу үчүн, спирттин чынжырынын узундугуна жараша термикалык стрессти жана максаттуу продуктунун калуу убактысын мүмкүн болушунча аз кармоо керек.
- Дистилятка моногликозид кирбеши керек, анткени дистиллят реакцияда таза майлуу спирт катары кайра иштетилет.
Додеканол/тетрадеканол учурда бул талаптар көп баскычтуу дитилляция аркылуу негизинен канааттандырарлык болгон ашыкча майлуу спирттерди жок кылуу үчүн колдонулат. Белгилей кетчү нерсе, майлуу спирттердин мазмуну азайган сайын илешкектүүлүгү бир топ жогорулайт. Бул, албетте, акыркы дистилляция фазасында жылуулук жана масса өткөрүүнү начарлатат.
Ошондуктан, жука же кыска аралыктагы бууланткычтарга артыкчылык берилет. Бул бууланткычтарда механикалык кыймылдаткыч пленка буулануу эффективдүүлүгүнөн жогору жана продуктунун кыска убакытта калуу убактысын, ошондой эле жакшы вакуумду камсыз кылат. Дистилляциядан кийин акыркы продукт дээрлик таза алкил полигликозид болуп саналат, ал эрүү температурасы 70 ℃ дан 150 ℃ чейин катуу зат катары топтолот. Алкил синтезинин негизги процесстери 5-сүрөттө келтирилген.
Сүрөт 5. Ар кандай углевод булактарынын негизинде алкилполигликозиддерди өндүрүүнүн жөнөкөйлөштүрүлгөн схемасы
Колдонулган өндүрүш процессине жараша алкилполигликозидди өндүрүүдө бир же эки спирт циклинин агымы топтолот; ашыкча майлуу спирттер, ал эми кыска чынжырлуу спирттер дээрлик толугу менен калыбына келтирилиши мүмкүн. Бул спирттер кийинки реакцияларда кайра колдонулушу мүмкүн. Тазалоонун зарылдыгы же тазалоочу кадамдарды жасоонун жыштыгы спиртте топтолгон ыпластыктардан көз каранды. Бул негизинен процесстин мурунку кадамдарынын сапатына көз каранды (мисалы, реакция, спиртти кетирүү).
Майлуу спирт алынып салынгандан кийин алкилполигликозиддик активдүү зат сууда түздөн-түз эрийт, ошону менен өтө илешкектүү 50-70% алкилполигликозид пастасы пайда болот. Кийинки тазалоо кадамдарында бул паста аткарууга байланыштуу талаптарга ылайык канааттандырарлык сапаттагы продуктыга чейин иштетилет. Бул тазалоо кадамдары продуктуну агартууну, Ph мааниси жана активдүү заттын мазмуну сыяктуу продуктунун мүнөздөмөлөрүн тууралоону жана микробду турукташтыруудан камтышы мүмкүн. Патенттик адабияттарда калыбына келтирүүчү жана кычкылдануучу агартуунун жана эки этаптуу оксиданттык агартуунун жана калыбына келтирүүчү стабилдештирүүнүн көптөгөн мисалдары бар. Белгилүү бир сапат өзгөчөлүктөрүн, мисалы, түс сыяктуу сапаттарды алуу үчүн бул процесстин кадамдарына жумшалган күч-аракет жана демек, чыгымдар аткаруу талаптарына, баштапкы материалдарга, талап кылынган DP жана процесс баскычтарынын сапатына көз каранды.
6-сүрөт түз синтез аркылуу узун чынжырлуу алкил полигликозиддерин (C12/14 APG) өнөр жайлык өндүрүш процессин сүрөттөйт)
Figure 6. C12 14 APG үчүн типтүү өнөр жай масштабындагы гликозиддештирүү процесси


Посттун убактысы: 13-окт.2020