ඇල්කයිල් ග්ලූකෝසයිඩ් නිෂ්පාදනය කිරීමේ ක්‍රම

ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩ් යනු අද වන විට ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ආර්ථික හා තාක්ෂණික වශයෙන් පරිපූර්ණ විසඳුම් සංවර්ධනය කිරීමට හැකි වූ එකම රසායනික සංස්ලේෂණ ක්‍රමයයි. වසරකට ටොන් 20,000 කට වඩා වැඩි ධාරිතාවක් සහිත නිෂ්පාදන කම්හල් දැනටමත් සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇති අතර පුනර්ජනනීය අමුද්‍රව්‍ය මත පදනම් වූ මතුපිට-ක්‍රියාකාරී කාරක සමඟ මතුපිට-ක්‍රියාකාරී කර්මාන්තයේ නිෂ්පාදන පරාසය පුළුල් කරයි. D-ග්ලූකෝස් සහ රේඛීය C8-C16 මේද ඇල්කොහොල් වඩාත් කැමති පෝෂක කොටස් බව ඔප්පු වී ඇත. මෙම ප්‍රජනන ද්‍රව්‍ය අම්ල උත්ප්‍රේරක ඉදිරියේ සෘජු ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩ් හෝ බියුටයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් හරහා ද්වි-පියවර ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකෝසයිඩ් මගින් මතුපිට-ක්‍රියාකාරී ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය, ජලය අතුරු නිෂ්පාදනයක් ලෙස භාවිතා කරයි. ප්‍රතික්‍රියා සමතුලිතතාවය අපේක්ෂිත නිෂ්පාදන දෙසට මාරු කිරීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයෙන් ජලය ආසවනය කළ යුතුය. ග්ලයිකෝසයිඩකරණ ක්‍රියාවලියේදී, ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයේ ඇති අසමජාතීන් වළක්වා ගත යුතුය, මන්ද ඒවා ඉතා නුසුදුසු ඊනියා පොලිග්ලූකෝසයිඩ් අධික ලෙස සෑදීමට හේතු වේ. එබැවින් බොහෝ තාක්ෂණික උපායමාර්ග අවධානය යොමු කරන්නේ ධ්‍රැවීයතාවයේ වෙනස නිසා දුර්වල ලෙස මිශ්‍ර කළ හැකි n-ග්ලූකෝස් සහ මධ්‍යසාරවල ප්‍රෝටික සමජාතීයකරණය කෙරෙහි ය. ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර, මේද මධ්‍යසාර සහ n-ග්ලූකෝස් අතර සහ n-ග්ලූකෝස් ඒකක අතර ග්ලයිකෝසයිඩික් බන්ධන සෑදී ඇත. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ දිගු දාම ඇල්කයිල් අවශේෂයේ විවිධ ග්ලූකෝස් ඒකක සංඛ්‍යාවක් සහිත භාග මිශ්‍රණ ලෙස සෑදී ඇත. මෙම සෑම භාගක්ම, අනෙක් අතට, සමාවයවික සංඝටක කිහිපයකින් සෑදී ඇත, මන්ද n-ග්ලූකෝස් ඒකක ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩකරණය අතරතුර රසායනික සමතුලිතතාවයේ විවිධ ඇනෝමරික් ආකාර සහ මුදු ආකාර උපකල්පනය කරන අතර D-ග්ලූකෝස් ඒකක අතර ග්ලයිකෝසයිඩික් සම්බන්ධතා හැකි බන්ධන ස්ථාන කිහිපයක සිදු වේ. D-ග්ලූකෝස් ඒකකවල ඇනෝමර් අනුපාතය ආසන්න වශයෙන් α/β＝ 2: 1 වන අතර ෆිෂර් සංස්ලේෂණයේ විස්තර කර ඇති කොන්දේසි යටතේ බලපෑම් කිරීම දුෂ්කර බව පෙනේ. තාප ගතිකව පාලනය කරන ලද තත්වයන් යටතේ, නිෂ්පාදන මිශ්‍රණයේ අඩංගු n-ග්ලූකෝස් ඒකක ප්‍රධාන වශයෙන් පිරනොසයිඩ් ආකාරයෙන් පවතී. ඇල්කයිල් අවශේෂයකට n-ග්ලූකෝස් ඒකකවල සාමාන්‍ය සංඛ්‍යාව, ඊනියා බහුඅවයවීකරණ උපාධිය, නිෂ්පාදනය අතරතුර විද්‍යුත් ද්‍රව්‍යවල මවුල අනුපාතයේ ශ්‍රිතයකි. ඒවායේ උච්චාරණය කරන ලද මතුපිටක ගුණාංග [1] නිසා, 1 සහ 3 අතර බහුඅවයවීකරණ අංශක සහිත ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් සඳහා විශේෂ මනාපයක් ලබා දෙනු ලැබේ, ඒ සඳහා ක්‍රියාවලියේදී n-ග්ලූකෝස් මවුලයකට ආසන්න වශයෙන් 3-10 mol මේද මධ්‍යසාර භාවිතා කළ යුතුය.

අතිරික්ත මේද මධ්‍යසාර වැඩි වන විට බහුඅවයවීකරණයේ මට්ටම අඩු වේ. තාප ආතතිය අවම මට්ටමක තබා ගත හැකි වන පරිදි, වැටෙන පටල වාෂ්පකාරක සමඟ බහු-පියවර රික්ත ආසවන ක්‍රියාවලියක් මගින් අතිරික්ත මේද මධ්‍යසාර වෙන් කර නැවත ලබා ගනු ලැබේ. වාෂ්පීකරණ උෂ්ණත්වය ප්‍රමාණවත් තරම් ඉහළ විය යුතු අතර උණුසුම් කලාපයේ සම්බන්ධතා කාලය ප්‍රමාණවත් තරම් දිගු විය යුතු අතර එමඟින් අතිරික්ත මේද මධ්‍යසාර ප්‍රමාණවත් ආසවනය සහ සැලකිය යුතු වියෝජන ප්‍රතික්‍රියාවකින් තොරව ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් දියවීමේ ප්‍රවාහය සහතික කෙරේ. ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් ජලයේ ද්‍රාව්‍ය අපද්‍රව්‍යයක් ලෙස දියවන තෙක්, අඩු තාපාංක කොටස, පසුව මේද මධ්‍යසාරයේ ප්‍රධාන ප්‍රමාණය සහ අවසානයේ ඉතිරි මේද මධ්‍යසාර වෙන් කිරීම සඳහා වාෂ්පීකරණ පියවර මාලාවක් වාසිදායක ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.

මේද මධ්‍යසාර සංස්ලේෂණය සහ වාෂ්පීකරණය සඳහා මෘදුම තත්වයන් යටතේ වුවද, අනවශ්‍ය දුඹුරු පැහැයක් ඇති වන අතර, නිෂ්පාදනය පිරිපහදු කිරීම සඳහා විරංජන ක්‍රියාවලීන් අවශ්‍ය වේ. සුදුසු බව ඔප්පු වී ඇති විරංජන ක්‍රමයක් නම්, මැග්නීසියම් අයන පවතින විට ක්ෂාරීය මාධ්‍යයක ඇල්කයිල් පොලිග්ලිකොසයිඩ් ජලීය සූත්‍රගත කිරීමකට හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් වැනි ඔක්සිකාරක කාරකයක් එකතු කිරීමයි.

සංස්ලේෂණය, පසු-සැකසුම් කිරීම සහ පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී භාවිතා කරන බහු අධ්‍යයන සහ ප්‍රභේද, අදටත්, නිශ්චිත නිෂ්පාදන ශ්‍රේණියක් ලබා ගැනීම සඳහා පුළුල් ලෙස අදාළ වන "පිරිවැයුම්" විසඳුමක් නොමැති බව සහතික කරයි. ඊට පටහැනිව, සියලුම ක්‍රියාවලි පියවර සකස් කළ යුතුය. ඩොන්ග්ෆු විසඳුම් නිර්මාණය සහ තාක්ෂණික විසඳුම් සඳහා යෝජනා කිහිපයක් සපයන අතර, ප්‍රතික්‍රියාව, වෙන් කිරීම සහ පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සඳහා රසායනික හා භෞතික තත්වයන් පැහැදිලි කරයි.

ප්‍රධාන ක්‍රියාවලීන් තුනම - සමජාතීය ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකොසයිඩකරණය, පොහොර ක්‍රියාවලිය සහ ග්ලූකෝස් පෝෂණ තාක්ෂණය - කාර්මික තත්වයන් යටතේ භාවිතා කළ හැකිය. ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකොසයිඩකරණය අතරතුර, ඩී-ග්ලූකෝස් සහ බියුටනෝල් යන අපද්‍රව්‍ය සඳහා ද්‍රාව්‍යකාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතරමැදි බියුටයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් සාන්ද්‍රණය, සමජාතීයතාවයන් වළක්වා ගැනීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයේ 15% කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් තබා ගත යුතුය. එම අරමුණ සඳහාම, ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් වල සෘජු ෆිෂර් සංස්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයේ ජල සාන්ද්‍රණය 1% ට වඩා අඩු මට්ටමක තබා ගත යුතුය. ඉහළ ජල අන්තර්ගතයන්හිදී අත්හිටවූ ස්ඵටිකරූපී ඩී-ග්ලූකෝස් ඇලෙන සුළු ස්කන්ධයක් බවට පත් කිරීමේ අවදානමක් ඇති අතර, එය පසුව නරක සැකසුම් සහ අධික බහුඅවයවීකරණයට හේතු වේ. ඵලදායී ඇවිස්සීම සහ සමජාතීයකරණය ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයේ ස්ඵටිකරූපී ඩී-ග්ලූකෝස් හි සියුම් ව්‍යාප්තිය සහ ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වය ප්‍රවර්ධනය කරයි.

සංස්ලේෂණ ක්‍රමය සහ එහි වඩාත් සංකීර්ණ ප්‍රභේද තෝරාගැනීමේදී තාක්ෂණික හා ආර්ථික සාධක දෙකම සලකා බැලිය යුතුය. D-ග්ලූකෝස් සිරප් මත පදනම් වූ සමජාතීය ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකෝසයිඩකරණ ක්‍රියාවලීන් මහා පරිමාණයෙන් අඛණ්ඩ නිෂ්පාදනය සඳහා විශේෂයෙන් හිතකර බව පෙනේ. ඒවා අගය එකතු කළ දාමයේ අමුද්‍රව්‍ය D-ග්ලූකෝස් ස්ඵටිකීකරණයෙන් ස්ථිර ඉතිරියක් ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි, එය ට්‍රාන්ස්ග්ලයිකෝසයිඩකරණ පියවරේ ඉහළ එක්-කාලීන ආයෝජන සහ බියුටනෝල් ප්‍රතිසාධනය සඳහා වන්දි ගෙවීමට වඩා වැඩි ය. n-බියුටනෝල් භාවිතය වෙනත් අවාසි ඉදිරිපත් නොකරයි, මන්ද එය සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ හැකි බැවින් ප්‍රතිසාධනය කරන ලද අවසාන නිෂ්පාදනවල අවශේෂ සාන්ද්‍රණය මිලියනයකට කොටස් කිහිපයක් පමණක් වන අතර එය තීරණාත්මක නොවන බව සැලකිය හැකිය. පොහොර ක්‍රියාවලිය හෝ ග්ලූකෝස් පෝෂණ තාක්ෂණය අනුව සෘජු ෆිෂර් ග්ලයිකෝසයිඩකරණ පියවර සහ බියුටනෝල් ප්‍රතිසාධනය සමඟ බෙදා හරිනු ලැබේ. එය අඛණ්ඩව සිදු කළ හැකි අතර තරමක් අඩු ප්‍රාග්ධන වියදම් අවශ්‍ය වේ.

අනාගතයේදී, පොසිල සහ පුනර්ජනනීය අමුද්‍රව්‍යවල සැපයුම සහ මිල මෙන්ම ඇල්කයිල් පොලිසැකරයිඩ නිෂ්පාදනයේ තවදුරටත් තාක්ෂණික ප්‍රගතිය, වෙළඳපල ධාරිතාව සහ සංවර්ධන සහ යෙදුම් නිෂ්පාදන ධාරිතාව කෙරෙහි තීරණාත්මක බලපෑමක් ඇති කරනු ඇත. මූලික පොලිසැකරයිඩයට දැනටමත් තමන්ගේම තාක්ෂණික විසඳුම් ඇති අතර එමඟින් එවැනි ක්‍රියාවලීන් සංවර්ධනය කරන හෝ අනුගමනය කර ඇති සමාගම් සඳහා මතුපිට ප්‍රතිකාර වෙළඳපොලේ වැදගත් තරඟකාරී වාසි ලබා දිය හැකිය. මිල ඉහළ සහ අඩු වූ විට මෙය විශේෂයෙන් සත්‍ය වේ. නිෂ්පාදන නියෝජිතයාගේ නිෂ්පාදන පිරිවැය සුපුරුදු මට්ටමට ඉහළ ගොස් ඇත, දේශීය අමුද්‍රව්‍යවල මිල තරමක් පහත වැටුණත්, එය මතුපිට ද්‍රව්‍ය සඳහා ආදේශක සවි කළ හැකි අතර නව ඇල්කයිල් පොලිසැකරයිඩ නිෂ්පාදන කම්හල් ස්ථාපනය කිරීම දිරිමත් කළ හැකිය.