ඇල්කයිල් ග්ලූකෝසයිඩ් නිෂ්පාදනය කිරීමේ ක්‍රම

ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩ් යනු ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා වර්තමාන ආර්ථික හා තාක්‍ෂණිකව පරිපූර්ණ විසඳුම් සංවර්ධනය කිරීමට හැකි වූ එකම රසායනික සංස්ලේෂණයේ ක්‍රමයයි. වසරකට ටොන් 20,000 ට වැඩි ධාරිතාවක් ඇති නිෂ්පාදන කම්හල් දැනටමත් සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇති අතර පුනර්ජනනීය අමුද්‍රව්‍ය මත පදනම් වූ මතුපිට ක්‍රියාකාරී නියෝජිතයන් සමඟ සර්ෆැක්ටන්ට් කර්මාන්තයේ නිෂ්පාදන පරාසය පුළුල් කර ඇත. D-ග්ලූකෝස් සහ රේඛීය C8-C16 මේද මධ්‍යසාර වඩාත් කැමති ආහාර ද්‍රව්‍ය බව ඔප්පු වී ඇත. ජලය අතුරු ඵලයක් ලෙස අම්ල උත්ප්‍රේරක හමුවේ බියුටයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් හරහා සෘජු ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩ් හෝ ද්වි-පියවර ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකෝසයිඩ් මගින් මෙම එඩක්ට්ස් මතුපිට ක්‍රියාකාරී ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය. ප්‍රතික්‍රියා සමතුලිතතාවය අපේක්ෂිත නිෂ්පාදන දෙසට මාරු කිරීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයෙන් ජලය ආසවනය කළ යුතුය. Glycosidation ක්රියාවලිය තුළදී, ප්රතික්රියා මිශ්රණයේ අසමමිතිය වැළැක්විය යුතු අතර, ඒවා ඊනියා පොලිග්ලූකෝසයිඩ්වල අධික ලෙස සෑදීමට හේතු වන අතර, එය අතිශයින්ම නුසුදුසු ය. එබැවින් බොහෝ තාක්ෂණික උපක්‍රම අවධානය යොමු කරන්නේ ඒවායේ ධ්‍රැවීයතාවේ වෙනස නිසා දුර්වල ලෙස මිශ්‍ර කළ හැකි එඩක්ට් n-ග්ලූකෝස් සහ මධ්‍යසාර සමජාතීය කිරීම කෙරෙහි ය. ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර, මේද මධ්‍යසාර සහ n-ග්ලූකෝස් අතර සහ n-ග්ලූකෝස් ඒකක අතර ග්ලයිකෝසයිඩ් බන්ධන සෑදේ. ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස දිගු දාම ඇල්කයිල් අවශේෂවල විවිධ ග්ලූකෝස් ඒකක සංඛ්‍යාවක් සහිත භාග මිශ්‍රණයක් ලෙස සාදයි. Fischer glycosidation වලදී n-ග්ලූකෝස් ඒකක රසායනික සමතුලිතතාවයේ විවිධ ඇනෝමරික් ආකෘති සහ මුදු ආකාර උපකල්පනය කරන බැවින් සහ D-ග්ලූකෝස් ඒකක අතර ග්ලයිකෝසයිඩ් සම්බන්ධතා ඇතිවිය හැකි බන්ධන ස්ථාන කිහිපයකදී සිදු වන බැවින්, මෙම සෑම භාගයක්ම, සමාවයවික සංඝටක කිහිපයකින් සමන්විත වේ. . D-ග්ලූකෝස් ඒකකවල ඇනෝමර් අනුපාතය ආසන්න වශයෙන් α/β＝ 2: 1 වන අතර ෆිෂර් සංස්ලේෂණයේ විස්තර කර ඇති කොන්දේසි යටතේ බලපෑම් කිරීමට අපහසු බව පෙනේ. තාප ගතිකව පාලනය වන තත්ත්‍වයන් යටතේ, නිෂ්පාදන මිශ්‍රණයේ අඩංගු n-ග්ලූකෝස් ඒකක ප්‍රධාන වශයෙන් pyranosides ආකාරයෙන් පවතී. ඇල්කයිල් අපද්‍රව්‍ය සඳහා n-ග්ලූකෝස් ඒකකවල මධ්‍යන්‍ය සංඛ්‍යාව, ඊනියා බහුඅවයවීකරණ උපාධිය, අවශ්‍යයෙන්ම නිෂ්පාදනයේදී ඇති එඩක්ට් වල මවුල අනුපාතයේ ශ්‍රිතයකි. ඒවායේ උච්චාරණය කරන ලද surfactant නිසි[1] බැඳීම් හේතුවෙන්, 1 සහ 3 අතර බහුඅවයවීකරණ අංශක සහිත ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් සඳහා විශේෂ මනාප ලබා දෙනු ලැබේ, ඒ සඳහා ක්‍රියාවලියේදී n-ග්ලූකෝස් මවුලයකට ආසන්න වශයෙන් 3-10 mol මේද මධ්‍යසාර භාවිතා කළ යුතුය.

අතිරික්ත මේද මධ්යසාරය වැඩි වන විට බහුඅවයවීකරණයේ උපාධිය අඩු වේ. අතිරික්ත මේද ඇල්කොහොල් වෙන් කර ප්‍රකෘතිමත් කරනු ලබන්නේ පහත වැටෙන පටල වාෂ්පකාරක සමඟ බහු-පියවර රික්ත ආසවන ක්‍රියාවලියක් මගින් වන අතර එමඟින් තාප ආතතිය අවම මට්ටමක තබා ගත හැකිය. වාෂ්පීකරණ උෂ්ණත්වය ප්‍රමාණවත් තරම් ඉහළ විය යුතු අතර උණුසුම් කලාපයේ සම්බන්ධතා කාලය ප්‍රමාණවත් තරම් මේද මධ්‍යසාර ප්‍රමාණවත් ලෙස ආසවනය කිරීම සහතික කිරීම සහ ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් ප්‍රවාහය සැලකිය යුතු වියෝජන ප්‍රතික්‍රියාවකින් තොරව දිය වේ. ඇල්කයිල් පොලිග්ලයිකෝසයිඩ් ජල-ද්‍රාව්‍ය අපද්‍රව්‍යයක් ලෙස දියවන තෙක් පළමුව අඩු තාපාංක කොටස, පසුව ප්‍රධාන මේද මධ්‍යසාර ප්‍රමාණය සහ අවසානයේ ඉතිරි මේද මධ්‍යසාර වෙන් කිරීමට වාෂ්පීකරණ පියවර මාලාවක් වාසිදායක ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.

මේද ඇල්කොහොල් සංශ්ලේෂණය සහ වාෂ්පීකරණය සඳහා මෘදු කොන්දේසි යටතේ වුවද, නුසුදුසු දුඹුරු පැහැයක් ඇති වන අතර, නිෂ්පාදනය පිරිපහදු කිරීම සඳහා විරංජන ක්‍රියාවලීන් අවශ්‍ය වේ. මැග්නීසියම් අයන පවතින විට ක්ෂාරීය මාධ්‍යයක ඇල්කයිල් පොලිග්ලයිකොසයිඩ් ජලීය සූත්‍රගත කිරීමකට හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් වැනි ඔක්සිකාරක කාරකයක් එකතු කිරීම සුදුසු බව ඔප්පු වී ඇති විරංජන ක්‍රමයකි.

සංස්ලේෂණය, පසු-සැකසීම සහ පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී භාවිතා කරන බහු අධ්‍යයනයන් සහ ප්‍රභේදයන් අද පවා නිශ්චිත නිෂ්පාදන ශ්‍රේණියක් ලබා ගැනීම සඳහා පුළුල් ලෙස අදාළ වන “හැරවුම් යතුරු” විසඳුමක් නොමැති බව සහතික කරයි. ඊට පටහැනිව, සියලු ක්රියාදාම පියවරයන් සකස් කිරීම අවශ්ය වේ. ඩොංෆු විසඳුම් සැලසුම් සහ තාක්ෂණික විසඳුම් සඳහා යෝජනා කිහිපයක් සපයන අතර, ප්‍රතික්‍රියාව, වෙන් කිරීම සහ පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සඳහා රසායනික හා භෞතික තත්ත්වයන් පැහැදිලි කරයි.

ප්‍රධාන ක්‍රියාවලි තුනම - සමජාතීය ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකෝසයිඩ්කරණය, පොහොර ක්‍රියාවලිය සහ ග්ලූකෝස් ආහාර තාක්ෂණය - කාර්මික තත්ත්ව යටතේ භාවිතා කළ හැක. transglycosidation අතරතුර, edducts D-ග්ලූකෝස් සහ බියුටනෝල් සඳහා ද්‍රාව්‍යකාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතරමැදි බියුටයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් සාන්ද්‍රණය, ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයේ 15%කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයකින් සමජාතීයතාවයෙන් වැළකී සිටිය යුතුය. එකම අරමුණ සඳහා, ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් සෘජු ෆිෂර් සංශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයේ ජල සාන්ද්‍රණය 1% ට වඩා අඩු මට්ටමක තබා ගත යුතුය. ඉහළ ජල අන්තර්ගතයන්හිදී, අත්හිටුවන ලද ස්ඵටිකරූපී D-ග්ලූකෝස් ඇලෙන සුළු ස්කන්ධයක් බවට පත් කිරීමේ අවදානමක් ඇත, එය පසුව නරක සැකසුම් සහ අධික බහුඅවයවීකරණයට හේතු වේ. ඵලදායී ඇවිස්සීම සහ සමජාතීයකරණය ප්රතික්රියා මිශ්රණයේ ස්ඵටිකරූපී D-ග්ලූකෝස්වල සියුම් ව්යාප්තිය සහ ප්රතික්රියාශීලීත්වය ප්රවර්ධනය කරයි.

සංස්ලේෂණය කිරීමේ ක්‍රමය සහ එහි වඩාත් සංකීර්ණ ප්‍රභේද තෝරාගැනීමේදී තාක්ෂණික හා ආර්ථික සාධක යන දෙකම සලකා බැලිය යුතුය. D-ග්ලූකෝස් සිරප් මත පදනම් වූ සමජාතීය transglycosidation ක්රියාවලීන් මහා පරිමාණයෙන් අඛණ්ඩ නිෂ්පාදනය සඳහා විශේෂයෙන් හිතකර ලෙස පෙනේ. ඒවා අගය එකතු කළ දාමයේ අමුද්‍රව්‍ය D-ග්ලූකෝස් ස්ඵටිකීකරණය මත ස්ථිර ඉතුරුම් වලට ඉඩ සලසයි, එය transglycosidation පියවරේදී සහ බියුටනෝල් ප්‍රකෘතියේ ඉහළ එක්-කාලීන ආයෝජන සඳහා වන්දි ගෙවීමට වඩා වැඩිය. n-බියුටනෝල් භාවිතය වෙනත් අවාසියක් නොපෙන්වයි, එය සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ හැකි බැවින් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ අවසන් නිෂ්පාදනවල ඉතිරි සාන්ද්‍රණය මිලියනයකට කොටස් කිහිපයක් පමණක් වන අතර එය විවේචනාත්මක නොවන ලෙස සැලකිය හැකිය. පොහොර ක්‍රියාවලියට හෝ ග්ලූකෝස් පෝෂණ ක්‍රමයට අනුව සෘජු ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩ්කරණය මගින් ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකෝසයිඩ් පියවර සහ බියුටනෝල් ප්‍රතිසාධනය සිදු කරයි. එය අඛණ්ඩව සිදු කළ හැකි අතර ප්‍රාග්ධන වියදම් මඳක් අඩු කිරීමට අවශ්‍ය වේ.

අනාගතයේදී, පොසිල සහ පුනර්ජනනීය අමුද්‍රව්‍යවල සැපයුම සහ මිල මෙන්ම ඇල්කයිල් පොලිසැකරයිඩ නිෂ්පාදනයේ තවදුරටත් තාක්‍ෂණික ප්‍රගතිය සංවර්ධනයේ සහ යෙදුමේ වෙළඳපල ධාරිතාව සහ නිෂ්පාදන ධාරිතාව කෙරෙහි තීරණාත්මක බලපෑමක් ඇති කරනු ඇත. මූලික පොලිසැකරයිඩ දැනටමත් එවැනි ක්‍රියාවලීන් දියුණු කරන හෝ අනුගමනය කර ඇති සමාගම් සඳහා මතුපිට ප්‍රතිකාර වෙළඳපොලේ වැදගත් තරඟකාරී වාසි ලබා දිය හැකි තමන්ගේම තාක්ෂණික විසඳුම් ඇත. මිල ඉහළ සහ අඩු විට මෙය විශේෂයෙන්ම සත්ය වේ. දේශීය අමුද්‍රව්‍යවල මිල සුළු වශයෙන් පහත වැටුණද, නිෂ්පාදන නියෝජිතයාගේ නිෂ්පාදන පිරිවැය සාමාන්‍ය මට්ටමට ඉහළ ගොස් ඇති අතර, එමඟින් මතුපිටක සඳහා ආදේශක සවි කළ හැකි අතර නව ඇල්කයිල් පොලිසැකරයිඩ නිෂ්පාදන කම්හල් ස්ථාපනය දිරිමත් කළ හැකිය.