nuacht

Braitheann riachtanais dearaidh gléasra táirgthe glúcósíd ailcile bunaithe ar shintéis Fisher go mór ar an gcineál carbaihiodráite a úsáidtear agus fad slabhra an alcóil a úsáidtear. Tugadh isteach den chéad uair táirgeadh glúcósídí ailcile intuaslagtha in uisce bunaithe ar ochtanól/dé-chánól agus dó-chánól/teitread-chánól. Pléitear ar leithligh le polaiglicóisídí ailcile nach bhfuil intuaslagtha in uisce i gcás DP ar leith mar gheall ar an alcól a úsáidtear (líon na n-adamh C sa chian ailcile ≥16).
Faoi choinníoll sintéise polaiglúcóisíde ailcile a chatalaítear le haigéad, gintear táirgí tánaisteacha amhail éitear polaglúcóis agus eisíontais dhaite. Is substaint neamhchruthach é polaiglúcós a fhoirmítear trí pholaiméiriú glúcósail le linn an phróisis sintéise. Braitheann cineál agus tiúchan an imoibrithe tánaistigh ar pharaiméadair an phróisis, amhail teocht, brú, am imoibrithe, catalaíoch, etc. Ceann de na fadhbanna a réitíodh le forbairt tháirgeadh tionsclaíoch polaglúcóisídí ailcile le blianta beaga anuas ná foirmiú táirgí tánaisteacha a bhaineann le sintéis a íoslaghdú.
Go ginearálta, is iad na gliocóisídí ailcile slabhra-ghearra (C8/10-OH) agus ródháileog mhór alcóil (DP) íseal a bhíonn i gceist leis na fadhbanna táirgthe is lú. Sa chéim imoibrithe, de réir mar a mhéadaíonn an iomarca alcóil, laghdaíonn táirgeadh táirgí tánaisteacha. Laghdaíonn sé seo an strus teirmeach agus baintear an iomarca alcóil le linn foirmiú táirgí pirilíse.
Is féidir gliocóisídiú Fisher a chur síos mar phróiseas ina n-imoibríonn glúcós go réasúnta tapa sa chéad chéim agus ina mbaintear cothromaíocht oligiméire amach. Leanann díghrádú mall gliocóisídí ailcile an chéim seo. Baineann céimeanna ar nós dí-ailciliú agus polaiméiriú leis an bpróiseas díghrádaithe, a chruthaíonn, ag tiúchain mhéadaithe, polaglúcós atá níos cobhsaí ó thaobh teirmidinimice de go neamh-inchúlghairthe. Tugtar ró-imoibriú ar an meascán imoibrithe a sháraíonn an t-am imoibrithe is fearr. Má chuirtear deireadh leis an imoibriú roimh am, bíonn méideanna móra glúcóis iarmharaigh sa mheascán imoibrithe a eascraíonn as.
Tá dea-ghaol idir cailliúint substaintí gníomhacha glúcósíde ailcile sa mheascán imoibrithe agus foirmiú polaglúcóis. I gcás imoibrithe iomarcaigh, bíonn an meascán imoibrithe ina ilchéim arís de réir a chéile trí dheascadh polaglúcóis. Dá bhrí sin, bíonn tionchar mór ag am críochnaithe an imoibrithe ar cháilíocht an táirge agus ar thoradh an táirge. Ag tosú le glúcós soladach, bíonn níos lú sna gliocóisídí ailcile sna táirgí tánaisteacha, rud a ligeann do na comhpháirteanna polacha eile (polaglúcós) agus na carbaihiodráití atá fágtha a bheith scagtha amach as an meascán imoibríoch nár imoibrigh go hiomlán riamh.
Sa phróiseas optamaithe, bíonn tiúchan an táirge éitearúcháin sách íseal (ag brath ar theocht an imoibrithe, ar an am, ar an gcineál catalaíoch agus ar an tiúchan, etc.).
Taispeánann Fíor 4 cúrsa tipiciúil imoibriú díreach deasglúcós agus alcóil shailleacha (C12/14-OH).
Fíor 4. Cothromaíocht maise an phróisis gliocóisídithe
Tá dlúthbhaint ag teocht agus brú na bparaiméadar imoibrithe lena chéile san imoibriú gliocúcháin fischer. Chun polaiglicóisídí ailcile a tháirgeadh le táirgí tánaisteacha ísle, ní mór an brú agus an teocht a oiriúnú dá chéile agus a rialú go docht.
Polaiglicóisídí ailcile íseal i dtáirgí tánaisteacha de bharr teochtaí imoibrithe ísle (<100℃) san aicéatalú. Mar sin féin, bíonn amanna imoibrithe réasúnta fada (ag brath ar fhad slabhra an alcóil) agus éifeachtúlachtaí imoibrithe sonracha ísle mar thoradh ar theocht íseal. Is féidir le teochtaí imoibrithe réasúnta arda (>100℃, de ghnáth 110-120℃) athruithe a dhéanamh i ndath na gcarbaihiodráití. Trí na táirgí imoibrithe fiuchta níos ísle (uisce sa sintéis dhíreach, alcóil ghearrshlabhra sa phróiseas tras-aicéatalú) a bhaint as an meascán imoibrithe, aistrítear an chothromaíocht aicéatalú go dtí taobh an táirge. Má tháirgtear méid réasúnta mór uisce in aghaidh an aonaid ama, mar shampla trí theochtaí imoibrithe arda, ní mór foráil a dhéanamh chun an t-uisce seo a bhaint go héifeachtach as an meascán imoibrithe. Laghdaíonn sé seo imoibrithe tánaisteacha (go háirithe foirmiú polaideacsróis) a tharlaíonn i láthair uisce. Braitheann éifeachtúlacht galúcháin céim imoibrithe ní hamháin ar bhrú, ach freisin ar achar galúcháin, srl. Is idir 20 agus 100mbar na brúnna imoibrithe tipiciúla sna malairtí tras-aicéatálaithe agus sintéise dírí.
Fachtóir tábhachtach eile maidir le hoptamú is ea forbairt catalaígh roghnacha sa phróiseas gliocóisídithe, rud a chuireann cosc ar, mar shampla, foirmiú agus éitearú polaglúcóis. Mar a luadh cheana, déantar aigéid a chatalú ar aicéatal nó ar aicéatal droim ar ais i sintéis Fischer. I bprionsabal, tá aon aigéad a bhfuil neart leordhóthanach aige oiriúnach chun na críche seo, amhail aigéad sulfarach, p-tóluéin agus aigéad ailcile beinséinsulfónach agus aigéad sulfónach succinic. Braitheann an ráta imoibrithe ar aigéadacht agus ar thiúchan an aigéid san alcól. Tarlaíonn imoibrithe tánaisteacha ar féidir iad a chatalú le haigéid freisin (m.sh., foirmiú polaglúcóis) go príomha sa chéim pholarach (uisce rianaithe) den mheascán imoibrithe, agus déantar slabhraí ailcile ar féidir iad a laghdú trí úsáid a bhaint as aigéid hidreafóbach (m.sh., aigéad ailcile beinséinsulfónach) a thuaslagadh go príomha sa chéim is lú polarach den mheascán imoibrithe.
Tar éis an imoibrithe, déantar an catalaíoch aigéadach a neodrú le bonn oiriúnach, amhail hiodrocsaíd sóidiam agus ocsaíd mhaignéisiam. Is tuaslagán buí éadrom é an meascán imoibrithe neodraithe ina bhfuil 50 go 80 faoin gcéad d'alcóil shailleacha. Tá cion ard alcóil shailleacha mar gheall ar an gcóimheas mólarach carbaihiodráití le halcóil shailleacha. Déantar an cóimheas seo a choigeartú chun DP sonrach a fháil do pholaglicóisídí ailcile tionsclaíocha, agus is gnách go mbíonn sé idir 1:2 agus 1:6.
Baintear an barraíocht alcóil shailleacha trí dhriogadh folúis. I measc na gcoinníollacha teorann tábhachtacha tá:
– Ní mór an cion alcóil shailleach atá fágtha sa táirge a bheith<1% mar gheall ar ghnéithe eile
bíonn drochthionchar ar intuaslagthacht agus ar bholadh ciallmhar.
- Chun foirmiú táirgí pirilíse nach dteastaíonn nó comhpháirteanna a dhí-dhathaíonn a íoslaghdú, ní mór strus teirmeach agus am cónaithe an táirge sprice a choinneáil chomh híseal agus is féidir ag brath ar fhad slabhra an alcóil.
- Níor cheart aon mhonaglicóisíd dul isteach sa driogáit mar go n-athchúrsáiltear an driogáit san imoibriú mar alcól sailleach íon.
I gcás dodecanol/teitreadcanol, úsáidtear na ceanglais seo chun barraíocht alcól sailleacha a bhaint, rud a bhíonn sásúil den chuid is mó trí dhriogadh ilchéime. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go méadaíonn an slaodacht go suntasach de réir mar a laghdaíonn cion na n-alcól sailleacha. Cuireann sé seo isteach ar aistriú teasa agus maise sa chéim driogtha deiridh, ar ndóigh.
Dá bhrí sin, is fearr galaitheoirí tanaí nó gearr-raoin. Sna galaitheoirí seo, soláthraíonn an scannán meicniúil atá ag gluaiseacht éifeachtúlacht níos airde ná galú agus am cónaithe táirge níos giorra, chomh maith le folús maith. Is é an táirge deiridh tar éis driogtha ná polaiglicóisíd ailcile beagnach íon, a charnaíonn mar sholad le pointe leá de 70℃ go 150℃. Tá achoimre ar phríomhchéimeanna próisis shintéise ailcile i bhFíor 5.
Fíor 5. Léaráid shreafa shimplithe le haghaidh táirgeadh polaiglicóisídí ailcile bunaithe ar fhoinsí éagsúla carbaihiodráite
Ag brath ar an bpróiseas monaraíochta a úsáidtear, carnann sreabhadh timthriall alcóil amháin nó dhó i dtáirgeadh polaiglicóisíd ailcile; alcóil shailleacha breise, ach is féidir alcóil ghearrshlabhra a aisghabháil beagnach go hiomlán. Is féidir na halcóil seo a athúsáid in imoibrithe ina dhiaidh sin. Braitheann an gá atá le híonú nó cé chomh minic is gá céimeanna íonúcháin a dhéanamh ar na neamhíonachtaí atá carntha san alcól. Braitheann sé seo go mór ar cháilíocht na gcéimeanna próisis roimhe seo (mar shampla imoibriú, baint alcóil).
Tar éis an alcól sailleach a bhaint, déantar an tsubstaint ghníomhach polaiglicóisíde ailcile a thuaslagadh go díreach in uisce ionas go bhfoirmítear taos polaiglicóisíde ailcile ard-slaodach 50 go 70%. I gcéimeanna scagtha ina dhiaidh sin, déantar an taos seo a oibriú suas i dtáirge de cháilíocht shásúil i gcomhréir le ceanglais feidhmíochta. Féadfaidh na céimeanna scagtha seo tuaradh an táirge, coigeartú tréithe an táirge, amhail luach Ph agus cion na substainte gníomhaí, agus cobhsú miocróbach a bheith i gceist. Sa litríocht phaitinne, tá go leor samplaí de thuaradh laghdaitheach agus ocsaídiúcháin agus próisis dhá chéim de thuaradh ocsaídiúcháin agus cobhsú laghdaitheach. Braitheann an iarracht agus dá bhrí sin an costas a bhaineann leis na céimeanna próisis seo chun gnéithe cáilíochta áirithe, amhail dath, a fháil, ar riachtanais feidhmíochta, ar na hábhair thosaigh, ar an DP atá ag teastáil agus ar cháilíocht na gcéimeanna próisis.
Léiríonn Fíor 6 próiseas táirgthe tionsclaíoch do pholaglicóisídí ailcile slabhra fada (C12/14 APG) trí shintéis dhíreach)
Fíor 6. Próiseas tipiciúil gliocóisídithe ar scála tionsclaíoch le haghaidh C12 14 APG


Am an phoist: 13 Deireadh Fómhair 2020