Prucessi di transglicosidazione chì utilizanu D-glucosiu cum'è materia prima.

A glicosilazione di Fischer hè l'unicu metudu di sintesi chimica chì hà permessu u sviluppu di e suluzioni ecunomiche è tecnicamente perfette d'oghje per a pruduzzione à grande scala di poliglucosidi alchilici. Impianti di pruduzzione cù capacità di più di 20.000 t/annu sò digià stati realizati è allargiscenu a gamma di prudutti di l'industria di i tensioattivi cù agenti tensioattivi basati nantu à materie prime rinnuvevuli. U D-glucosiu è l'alcooli grassi lineari C8-C16 si sò rivelati esse e materie prime preferite. Quessi edutti ponu esse cunvertiti in poliglicosidi alchilici tensioattivi per glicosilazione Fischer diretta o per transglicosidi in dui passi di poliglicoside butilico in presenza di un catalizatore acidu, cù acqua cum'è sottoproduttu. L'acqua deve esse distillata da a mistura di reazione per spustà l'equilibriu di reazione versu u pruduttu desideratu. In u prucessu di glicosilazione, l'inomogeneità in a mistura di reazione devenu esse evitate perchè ponu purtà à una furmazione eccessiva di u cusì dettu polidestrosio, chì hè assai indesiderabile. Dunque, parechje strategie tecniche si focalizanu nantu à i prudutti omogenei n-glucosiu è alcolu, chì sò difficiuli da miscià per via di e so diverse polarità. Durante a reazione, i ligami glicosidici si formanu sia trà l'alcolu grassu è l'n-glucosiu sia trà l'unità di n-glucosiu stesse. I poliglucosidi alchilici si formanu dunque cum'è miscele di frazioni cù diversi numeri di unità di glucosiu à u residuu alchilicu à catena longa. Ognuna di queste frazioni, à u so tornu, hè cumposta da parechji custituenti isomerichi, postu chì l'unità di n-glucosiu assumenu diverse forme anomeriche è forme d'anellu in equilibriu chimicu durante a glicosidazione di Fischer è i ligami glicosidici trà l'unità di D-glucosiu si verificanu in parechje pusizioni di ligame pussibuli. U rapportu anomericu di l'unità di D-glucosiu hè apprussimatamente α/β= 2: 1 è pare difficiule da influenzà in e cundizioni descritte di a sintesi di Fischer. In cundizioni cuntrullate termodinamicamente, l'unità di n-glucosiu cuntenute in a mistura di u pruduttu esistenu principalmente in forma di piranosidi. U numeru mediu di unità di glucosiu nurmale per residuu alchilicu, u cusì dettu gradu di polimerizazione, hè basicamente una funzione di u rapportu molare di i prudutti durante u prucessu di fabricazione. A causa di e so notevuli proprietà tensioattive, i poliglicosidi alchilici cù un gradu di polimerizazione trà 1 è 3 sò particularmente preferiti, per quessa circa 3-10 moli di alcooli grassi devenu esse aduprati per mole di glucosiu nurmale in questu metudu.

U gradu di polimerizazione diminuisce cù un eccessu crescente di alcolu grassu. L'alcolu grassu in eccessu hè siparatu è recuperatu per mezu di prucessi di distillazione à vuoto in più fasi cù evaporatori à film cadente, chì permettenu di mantene u stress termicu à u minimu. A temperatura di evaporazione deve esse appena abbastanza alta è u tempu di cuntattu in a zona calda appena abbastanza longu per assicurà una distillazione adeguata di l'eccessu di alcolu grassu è u flussu di a fusione di alchil poliglucosidi, senza l'occorrenza di reazioni di decomposizione considerablei. Una seria di fasi di evaporazione pò esse impiegata favorevolmente per separà prima e frazioni à bassu puntu di ebullizione, poi a quantità principale di alcolu grassu, è infine l'alcolu grassu restante finu à chì e fusioni di alchil poliglucosidi sò ottenute cum'è residui solubili in acqua.

Ancu quandu a sintesi è l'evaporazione di l'alcol grassu sò realizate in e cundizioni più delicate, si verifica una decolorazione marrone indesiderata, chì richiede prucessi di sbiancamentu per raffinà i prudutti. Un metudu di sbiancamentu chì s'hè dimustratu adattatu hè l'aghjunta di ossidanti cum'è u perossidu d'idrogenu à preparazioni acquose di poliglucosidi alchilici in ambiente alcalinu in presenza di ioni di magnesiu.

E numerose investigazioni è varianti impiegate durante a sintesi, l'elaborazione è a raffinazione mostranu chì ancu oghje ùn ci sò micca suluzioni "chiavi in manu" generalmente applicabili per ottene gradi di produttu specifici. À u cuntrariu, tutte e tappe di u prucessu devenu esse elaborate, adattate mutualmente è ottimizzate. Stu capitulu hà furnitu suggerimenti è descrittu alcuni modi praticabili per cuncepisce suluzioni tecniche, è ancu dichjarà e cundizioni chimiche è fisiche standard per cunduce reazioni, separazione è prucessi di raffinazione.

Tutti i trè prucessi principali - transglicosidazione omogenea, prucessu di fanghi è tecnica di alimentazione di glucosiu - ponu esse aduprati in cundizioni industriali. Durante a transglicosidazione, a cuncentrazione di u butil poliglucoside intermediu, chì agisce cum'è solubilizante per i prudutti D-glucosiu è butanolu, deve esse mantenuta sopra à circa 15% in a mistura di reazione per evità inhomogeneità. Per u listessu scopu, a cuncentrazione di l'acqua in a mistura di reazione impiegata per a sintesi diretta di Fischer di alchil poliglucosidi deve esse mantenuta à menu di circa 1%. À cuntenuti d'acqua più elevati, ci hè u risicu di trasfurmà u D-glucosiu cristallinu suspesu in una massa appiccicosa, chì successivamente darebbe una mala trasfurmazione è una polimerizazione eccessiva. Un'agitazione è un'omogeneizazione efficaci prumove a distribuzione fine è a reattività di u D-glucosiu cristallinu in a mistura di reazione.

I fattori tecnichi è ecunomichi devenu esse cunsiderati quandu si sceglie u metudu di sintesi è e so varianti più sofisticate. I prucessi di transglicosidazione omogenei basati nantu à i sciroppi di D-glucosiu parenu particularmente favurevuli per a pruduzzione cuntinua à grande scala. Permettenu risparmi permanenti nantu à a cristallizazione di a materia prima D-glucosiu in a catena di valore aghjuntu, chì compensanu più chè i più alti investimenti una tantum in a tappa di transglicosidazione è a recuperazione di u butanolu. L'usu di n-butanolu ùn presenta altri svantaghji, postu chì pò esse riciclatu quasi cumpletamente in modu chì e concentrazioni residue in i prudutti finali recuperati sò solu poche parti per milione, chì ponu esse cunsiderate non critiche. A glicosidazione diretta di Fischer secondu u prucessu di fanghi o a tecnica di alimentazione di glucosiu dispensa da a tappa di transglicosidazione è da a recuperazione di u butanolu. Pò ancu esse realizatu cuntinuamente è richiede una spesa di capitale ligeramente inferiore.

A dispunibilità è i prezzi futuri di e materie prime fossili è rinnuvevuli, è ancu l'ulteriori progressi tecnichi in a pruduzzione è l'applicazione di poliglucosidi alchilici, ponu esse previsti per avè una influenza decisiva nantu à u sviluppu di u vulume di u mercatu è di e capacità di pruduzzione di quest'ultimi. E suluzioni tecniche fattibili chì esistenu digià per a pruduzzione è l'usu di poliglucosidi alchilici ponu dà un vantaghju cumpetitivu vitale in u mercatu di i tensioattivi à e cumpagnie chì anu sviluppatu o impieganu digià tali prucessi. Questu hè particularmente veru in casu di prezzi elevati di u petroliu grezzu è prezzi bassi di i cereali. Siccomu i costi di fabricazione fissi sò certamente à un livellu abituale per i tensioattivi industriali in massa, ancu lievi riduzioni di u prezzu di e materie prime native ponu incuragisce a sustituzione di i tensioattivi di basa è ponu incuragisce chjaramente l'installazione di novi impianti di pruduzzione per poliglucosidi alchilici.