অ্যালকাইল গ্লুকোসাইড তৈরির পদ্ধতি

ফিশার গ্লাইকোসিডেশন হল রাসায়নিক সংশ্লেষণের একমাত্র পদ্ধতি যা অ্যালকাইল পলিগ্লুকোসাইডের বড় আকারের উত্পাদনের জন্য আজকের অর্থনৈতিক এবং প্রযুক্তিগতভাবে নিখুঁত সমাধানগুলির বিকাশকে সক্ষম করেছে। 20,000 টন/বছরের বেশি ধারণক্ষমতার উৎপাদন প্ল্যান্ট ইতিমধ্যে উপলব্ধি করা হয়েছে এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য কাঁচামালের উপর ভিত্তি করে পৃষ্ঠ-সক্রিয় এজেন্ট সহ সার্ফ্যাক্ট্যান্ট শিল্পের পণ্য পরিসরকে প্রসারিত করেছে। ডি-গ্লুকোজ এবং লিনিয়ার C8-C16 ফ্যাটি অ্যালকোহলগুলি পছন্দের ফিডস্টক হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। এই এডক্টগুলিকে সরাসরি ফিশার গ্লাইকোসিডেশন বা দ্বি-পদক্ষেপ ট্রান্সগ্লাইকোসিডেশনের মাধ্যমে অ্যাসিড অনুঘটকের উপস্থিতিতে, জল উপ-উপাদানের মাধ্যমে পৃষ্ঠ-সক্রিয় অ্যালকাইল পলিগ্লুকোসাইডে রূপান্তরিত করা যেতে পারে। প্রতিক্রিয়া ভারসাম্য পছন্দসই পণ্যের দিকে সরানোর জন্য প্রতিক্রিয়া মিশ্রণ থেকে জল পাতন করতে হবে। গ্লাইকোসিডেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণের অসংগতিগুলি এড়ানো উচিত, কারণ তারা তথাকথিত পলিগ্লুকোসাইডগুলির অত্যধিক গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যা অত্যন্ত অবাঞ্ছিত। তাই অনেক প্রযুক্তিগত কৌশল এন-গ্লুকোজ এবং অ্যালকোহলগুলিকে একত্রিত করার দিকে মনোনিবেশ করে, যা তাদের মেরুত্বের পার্থক্যের কারণে খারাপভাবে মিস করা যায় না। প্রতিক্রিয়ার সময়, ফ্যাটি অ্যালকোহল এবং এন-গ্লুকোজ এবং এন-গ্লুকোজ ইউনিটগুলির মধ্যে উভয়ই গ্লাইকোসিডিক বন্ধন তৈরি হয়। অ্যালকাইল পলিগ্লুকোসাইড ফলস্বরূপ লং-চেইন অ্যালকাইল অবশিষ্টাংশে বিভিন্ন সংখ্যক গ্লুকোজ ইউনিটের সাথে ভগ্নাংশের মিশ্রণ হিসাবে গঠন করে। এই ভগ্নাংশগুলির প্রতিটি, ঘুরে, বেশ কয়েকটি আইসোমেরিক উপাদান দিয়ে গঠিত, যেহেতু এন-গ্লুকোজ ইউনিটগুলি ফিশার গ্লাইকোসিডেশনের সময় রাসায়নিক ভারসাম্যে বিভিন্ন অ্যানোমেরিক ফর্ম এবং রিং ফর্ম ধরে নেয় এবং ডি-গ্লুকোজ ইউনিটগুলির মধ্যে গ্লাইকোসিডিক সংযোগগুলি বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য বন্ধন অবস্থানে ঘটে। . ডি-গ্লুকোজ ইউনিটের অ্যানোমার অনুপাত প্রায় α/β＝ 2: 1 এবং ফিশার সংশ্লেষণের বর্ণিত অবস্থার অধীনে প্রভাবিত করা কঠিন বলে মনে হয়। তাপগতিগতভাবে নিয়ন্ত্রিত অবস্থায়, পণ্যের মিশ্রণে থাকা এন-গ্লুকোজ ইউনিটগুলি প্রধানত পাইরানোসাইড আকারে বিদ্যমান। প্রতি অ্যালকাইল অবশিষ্টাংশে এন-গ্লুকোজ ইউনিটের গড় সংখ্যা, তথাকথিত পলিমারাইজেশন ডিগ্রী, মূলত উত্পাদনের সময় এডিক্টের মোলার অনুপাতের একটি ফাংশন। তাদের উচ্চারিত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট যথাযথ[1]বন্ধনের কারণে, 1 এবং 3 এর মধ্যে পলিমারাইজেশন ডিগ্রী সহ অ্যালকাইল পলিগ্লুকোসাইডগুলিকে বিশেষ অগ্রাধিকার দেওয়া হয়, যার জন্য প্রক্রিয়ায় এন-গ্লুকোজের প্রতি মোল প্রায় 3-10 মোল ফ্যাটি অ্যালকোহল ব্যবহার করতে হবে।

অতিরিক্ত ফ্যাটি অ্যালকোহল বৃদ্ধির সাথে সাথে পলিমারাইজেশনের মাত্রা হ্রাস পায়। অতিরিক্ত চর্বিযুক্ত অ্যালকোহলগুলিকে আলাদা করা হয় এবং পতনশীল ফিল্ম ইভাপোরেটরগুলির সাথে একটি বহু-পদক্ষেপ ভ্যাকুয়াম পাতন প্রক্রিয়া দ্বারা পুনরুদ্ধার করা হয়, যাতে তাপীয় চাপকে সর্বনিম্ন রাখা যায়। বাষ্পীভবনের তাপমাত্রা যথেষ্ট বেশি হওয়া উচিত এবং গরম অঞ্চলে যোগাযোগের সময়টি যথেষ্ট পরিমাণে হওয়া উচিত যাতে অতিরিক্ত ফ্যাটি অ্যালকোহলের পর্যাপ্ত পাতন নিশ্চিত করা যায় এবং অ্যালকাইল পলিগ্লুকোসাইড গলে যাওয়া কোনো উল্লেখযোগ্য পচন প্রতিক্রিয়া ছাড়াই। অ্যালকাইল পলিগ্লাইকোসাইড জলে দ্রবণীয় অবশিষ্টাংশ হিসাবে গলে না যাওয়া পর্যন্ত বাষ্পীভবনের ধাপগুলির একটি সিরিজ প্রথমে কম-ফুটন্ত ভগ্নাংশ, তারপরে ফ্যাটি অ্যালকোহলের প্রধান পরিমাণ এবং অবশেষে অবশিষ্ট ফ্যাটি অ্যালকোহলকে আলাদা করতে সুবিধাজনকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এমনকি ফ্যাটি অ্যালকোহলের সংশ্লেষণ এবং বাষ্পীভবনের জন্য মৃদু অবস্থার মধ্যেও, অবাঞ্ছিত বাদামী বিবর্ণতা ঘটবে এবং পণ্যটিকে পরিমার্জিত করার জন্য ব্লিচিং প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়। ব্লিচিংয়ের একটি পদ্ধতি যা উপযুক্ত প্রমাণিত হয়েছে তা হল ম্যাগনেসিয়াম আয়নগুলির উপস্থিতিতে একটি ক্ষারীয় মাধ্যমে অ্যালকাইল পলিগ্লাইকোসাইডের জলীয় ফর্মুলেশনে হাইড্রোজেন পারক্সাইডের মতো একটি অক্সিডাইজিং এজেন্ট যোগ করা।

সংশ্লেষণ, পোস্ট-প্রসেসিং এবং রিফাইনিং প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত একাধিক অধ্যয়ন এবং রূপগুলি গ্যারান্টি দেয় যে আজও, একটি নির্দিষ্ট পণ্য গ্রেড পাওয়ার জন্য এখনও কোনও ব্যাপকভাবে প্রযোজ্য "টার্নকি" সমাধান নেই। বিপরীতে, সমস্ত প্রক্রিয়ার ধাপগুলি প্রণয়ন করা দরকার। Dongfu সমাধান নকশা এবং প্রযুক্তিগত সমাধান জন্য কিছু পরামর্শ প্রদান করে, এবং প্রতিক্রিয়া, বিচ্ছেদ এবং পরিশোধন প্রক্রিয়ার জন্য রাসায়নিক এবং শারীরিক অবস্থা ব্যাখ্যা করে।

তিনটি প্রধান প্রক্রিয়া - সমজাতীয় ট্রান্সগ্লাইকোসিডেশন, স্লারি প্রক্রিয়া এবং গ্লুকোজ ফিড কৌশল - শিল্প অবস্থার অধীনে ব্যবহার করা যেতে পারে। ট্রান্সগ্লাইকোসিডেশনের সময়, মধ্যবর্তী বিউটাইল পলিগ্লুকোসাইডের ঘনত্ব, যা ডি-গ্লুকোজ এবং বুটানলের জন্য দ্রবণীয় হিসাবে কাজ করে, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে প্রায় 15% এর বেশি রাখতে হবে যাতে অসঙ্গতি এড়ানো যায়। একই উদ্দেশ্যে, অ্যালকাইল পলিগ্লুকোসাইডের সরাসরি ফিশার সংশ্লেষণের জন্য নিযুক্ত প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে জলের ঘনত্ব অবশ্যই 1% এর কম রাখতে হবে। উচ্চতর জলের সামগ্রীতে স্থগিত স্ফটিক ডি-গ্লুকোজকে একটি চটকদার ভরে পরিণত করার ঝুঁকি থাকে, যা পরবর্তীকালে খারাপ প্রক্রিয়াকরণ এবং অত্যধিক পলিমারাইজেশনের পরিণতি ঘটায়। কার্যকরী আলোড়ন এবং একজাতকরণ প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে স্ফটিক ডি-গ্লুকোজের সূক্ষ্ম বন্টন এবং বিক্রিয়াকে উন্নীত করে।

সংশ্লেষণের পদ্ধতি এবং এর আরও পরিশীলিত রূপগুলি নির্বাচন করার সময় প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক উভয় কারণকেই বিবেচনা করতে হবে। ডি-গ্লুকোজ সিরাপগুলির উপর ভিত্তি করে সমজাতীয় ট্রান্সগ্লাইকোসিডেশন প্রক্রিয়াগুলি বৃহৎ স্কেলে অবিচ্ছিন্ন উত্পাদনের জন্য বিশেষত অনুকূল বলে মনে হয়। তারা মূল্য সংযোজন শৃঙ্খলে কাঁচামাল ডি-গ্লুকোজের স্ফটিককরণে স্থায়ী সঞ্চয়ের অনুমতি দেয়, যা ট্রান্সগ্লাইকোসিডেশন ধাপে উচ্চতর এককালীন বিনিয়োগ এবং বুটানল পুনরুদ্ধারের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। এন-বুটানল ব্যবহার অন্য কোন অসুবিধা উপস্থাপন করে না, যেহেতু এটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে যাতে পুনরুদ্ধারকৃত শেষ পণ্যগুলির অবশিষ্ট ঘনত্ব প্রতি মিলিয়নে মাত্র কয়েকটি অংশ হয়, যা অ-ক্রিটিকাল হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। স্লারি প্রক্রিয়া বা গ্লুকোজ ফিড কৌশল অনুসারে সরাসরি ফিশার গ্লাইকোসিডেশন ট্রান্সগ্লাইকোসিডেশন ধাপ এবং বুটানল পুনরুদ্ধার করে। এটি ক্রমাগত সঞ্চালিত হতে পারে এবং সামান্য কম মূলধন ব্যয়ের জন্য কল করা যেতে পারে।

ভবিষ্যতে, জীবাশ্ম এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য কাঁচামালের সরবরাহ এবং মূল্য, সেইসাথে অ্যালকাইল পলিস্যাকারাইড উৎপাদনে আরও প্রযুক্তিগত অগ্রগতি, বিকাশ ও প্রয়োগের বাজার ক্ষমতা এবং উৎপাদন ক্ষমতার উপর একটি নিষ্পত্তিমূলক প্রভাব ফেলবে। বেস পলিস্যাকারাইডের ইতিমধ্যেই নিজস্ব প্রযুক্তিগত সমাধান রয়েছে যা সারফেস ট্রিটমেন্ট মার্কেটে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা প্রদান করতে পারে যে কোম্পানিগুলি এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলি বিকাশ করেছে বা গ্রহণ করেছে। এটি বিশেষ করে সত্য যখন দাম বেশি এবং কম হয়। ম্যানুফ্যাকচারিং এজেন্টের উত্পাদন খরচ স্বাভাবিক স্তরে বেড়েছে, এমনকি স্থানীয় কাঁচামালের দাম সামান্য কমে গেলেও, এটি সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির বিকল্পগুলিকে ঠিক করতে পারে এবং নতুন অ্যালকাইল পলিস্যাকারাইড উত্পাদন উদ্ভিদ স্থাপনে উত্সাহিত করতে পারে।