D'Designufuerderunge vun enger Alkylglykosid-Produktiounsanlag baséiert op der Fisher-Synthese hänken haaptsächlech vun der Aart vum benotzte Kuelenhydrat an der Kettenlängt vum benotzten Alkohol of. D'Produktioun vu waasserléisleche Alkylglykosiden op Basis vun Octanol/Decanol an Dodecanol/Tetradecanol gouf fir d'éischt agefouert. Alkylpolyglykosiden, déi fir e bestëmmten DP wéinst dem benotzten Alkohol (Zuel vun de C-Atomer am Alkylchian ≥ 16) net am Waasser léislech sinn, ginn separat behandelt.
Ënnert der Bedingung vun der Alkylpolyglukosid-Synthese, déi duerch Säure katalyséiert gëtt, ginn Nieweprodukter wéi Polyglukoseether a faarweg Ongereimtheeten generéiert. Polyglukose ass eng amorph Substanz, déi duerch Glykosylpolymerisatioun während dem Syntheseprozess geformt gëtt. D'Aart a Konzentratioun vun der Niewereaktioun hänken vun de Prozessparameteren of, wéi Temperatur, Drock, Reaktiounszäit, Katalysator, etc. Ee vun de Problemer, déi duerch d'Entwécklung vun der industrieller Alkylpolyglukosidproduktioun an de leschte Jore geléist goufen, ass d'Minimiséierung vun der Bildung vu Nieweprodukter am Zesummenhang mat der Synthese.
Am Allgemengen hunn Alkylglykosiden op Basis vun Alkohol mat kuerzer Ketten (C8/10-OH) an Alkylglykosiden mat gerénger DP (grousser Alkoholiwwerdosis) déi mannst Produktiounsproblemer. An der Reaktiounsphase, mat der Erhéijung vum iwwerschëssegen Alkohol, hëlt d'Produktioun vu Sekundärprodukter of. Dëst reduzéiert den thermesche Stress an entfernt iwwerschëssegen Alkohol während der Bildung vu Pyrolyseprodukter.
D'Fisher-Glykosidatioun kann als e Prozess beschriwwe ginn, bei deem Glukos am éischte Schrëtt relativ séier reagéiert an en Oligomer-Gläichgewiicht erreecht gëtt. Dëse Schrëtt gëtt vun enger lueser Ofbau vun Alkylglykosiden gefollegt. Den Ofbauprozess ëmfaasst Schrëtt wéi Dealkyléierung a Polymerisatioun, déi bei erhéichte Konzentratiounen irreversibel eng thermodynamesch méi stabil Polyglukose bildt. D'Reaktiounsmëschung, déi déi optimal Reaktiounszäit iwwerschreit, gëtt Iwwerreaktioun genannt. Wann d'Reaktioun virzäiteg ofgeschloss gëtt, enthält déi resultéierend Reaktiounsmëschung grouss Quantitéiten u Reschtglukos.
De Verloscht vun den aktiven Substanzen vum Alkylglukosid an der Reaktiounsmëschung hänkt gutt mat der Bildung vu Polyglukose zesummen. Am Fall vun enger exzessiver Reaktioun gëtt d'Reaktiounsmëschung duerch d'Ausfällung vu Polyglukose lues a lues erëm polyphasesch. Dofir ginn d'Produktqualitéit an d'Produktertragung staark vum Zäitpunkt vum Reaktiounsofschloss beaflosst. Ugefaange mat festem Glukos sinn d'Alkylglykosiden an de Sekundärprodukter méi niddreg am Undeel, sou datt déi aner polar Komponenten (Polyglukose) an déi reschtlech Kuelenhydrater aus der reaktiver Mëschung erausgefiltert kënne ginn, déi ni komplett reagéiert huet.
Am optiméierte Prozess ass d'Konzentratioun vum Veretherungsprodukt relativ niddreg (ofhängeg vun der Reaktiounstemperatur, der Zäit, dem Katalysatortyp a der Konzentratioun, asw.).
Figur 4 weist den typesche Verlaf vun enger direkter Reaktioun vun Dextrose a Fettalkohol (C12/14-OH).

D'Temperatur an den Drock vun de Reaktiounsparameter sinn an der fischer Glykatiounsreaktioun enk matenee verbonnen. Fir Alkylpolyglykosiden mat wéinege Sekundärprodukter ze produzéieren, mussen Drock an Temperatur unenee ugepasst a strikt kontrolléiert ginn.
Alkyl-Polyglykosiden hunn e wéineg Sekundärprodukter, verursaacht duerch niddreg Reaktiounstemperaturen (<100℃) bei der Acetalisatioun. Niddreg Temperaturen féieren awer zu relativ laangen Reaktiounszäiten (ofhängeg vun der Kettenlängt vum Alkohol) an enger niddreger spezifescher Reaktorleistung. Relativ héich Reaktiounstemperaturen (>100℃, typescherweis 110-120℃) kënnen zu Faarfännerungen vun de Kuelenhydrater féieren. Duerch d'Entfernung vun den ënneschte kachende Reaktiounsprodukter (Waasser an der direkter Synthese, kuerzketteg Alkoholer am Transacetaliséierungsprozess) aus der Reaktiounsmëschung, gëtt d'Acetaliséierungsgläichgewiicht op d'Produktsäit verréckelt. Wann eng relativ grouss Quantitéit u Waasser pro Zäiteenheet produzéiert gëtt, zum Beispill duerch héich Reaktiounstemperaturen, musse Virsiichtsmoossname fir déi effektiv Entfernung vun dësem Waasser aus der Reaktiounsmëschung getraff ginn. Dëst miniméiert Sekundärreaktiounen (besonnesch d'Bildung vu Polydextrose), déi a Präsenz vu Waasser stattfannen. D'Verdampfungseffizienz vun enger Reaktiounsstuf hänkt net nëmme vum Drock of, mä och vun der Verdampfungsfläch, etc. Typesch Reaktiounsdréck an den Transacetaliséierungs- a Direktsynthesevarianten leien tëscht 20 an 100 mbar.
En anere wichtege Optimiséierungsfaktor ass d'Entwécklung vu selektive Katalysatoren am Glykosidatiounsprozess, wouduerch zum Beispill d'Polyglukosebildung an d'Veretherung inhibéiert ginn. Wéi scho gesot, gëtt Acetal oder Réckacetal an der Fischer-Synthese duerch Säure katalyséiert. Am Prinzip ass all Säure mat genuch Stäerkt dofir gëeegent, wéi zum Beispill Schwefelsäure, p-Toluol an Alkylbenzolsulfonsäure a Sulfonsäure. D'Reaktiounsgeschwindegkeet hänkt vun der Säure an der Konzentratioun vun der Säure am Alkohol of. Sekundärreaktiounen, déi och duerch Säure katalyséiert kënne ginn (z. B. Polyglukosebildung), geschéien haaptsächlech an der polarer Phas (Spuerwaasser) vum Reaktiounsmëschung, an Alkylketten, déi duerch d'Benotzung vun hydrophobe Säure reduzéiert kënne ginn (z. B. Alkylbenzolsulfonsäure), ginn haaptsächlech an der manner polarer Phas vum Reaktiounsmëschung opgeléist.
Nom Reaktioun gëtt de Säurekatalysator mat enger passender Base neutraliséiert, wéi Natriumhydroxid a Magnesiumoxid. Déi neutraliséiert Reaktiounsmëschung ass eng hellgiel Léisung, déi 50 bis 80 Prozent Fettalkoholer enthält. Den héije Fettalkoholgehalt ass op dat molart Verhältnes vu Kuelenhydrater zu Fettalkoholer zeréckzeféieren. Dëst Verhältnes gëtt ugepasst, fir e spezifeschen DP fir industriell Alkylpolyglycosiden ze kréien, an ass normalerweis tëscht 1:2 an 1:6.
Den iwwerschëssege Fettalkohol gëtt duerch Vakuumdestillatioun ewechgeholl. Wichteg Randbedingungen sinn:
– De Reschtfettalkoholgehalt am Produkt muss<1% well aner
D'Léislechkeet an de Geroch gi negativ beaflosst.
- Fir d'Bildung vun ongewollten Pyrolyseprodukter oder verfärbende Komponenten ze minimiséieren, mussen d'thermesch Belaaschtung an d'Openthaltszäit vum Zilprodukt sou niddreg wéi méiglech gehale ginn, ofhängeg vun der Kettenlängt vum Alkohol.
- Kee Monoglykosid däerf an den Destillat kommen, well den Destillat an der Reaktioun als rengen Fettalkohol recycléiert gëtt.
Am Fall vun Dodecanol/Tetradecanol ginn dës Ufuerderunge fir d'Entfernung vun iwwerschëssege Fettalkoholer benotzt, déi duerch Méistufe-Destillatioun gréisstendeels zefriddestellend sinn. Et ass wichteg ze bemierken, datt d'Viskositéit däitlech eropgeet, wann den Inhalt vu Fettalkoholer erofgeet. Dëst beeinträchtigt offensichtlech den Hëtzt- a Massetransfer an der leschter Destillatiounsphase.
Dofir gi Verdampfer mat dënnem oder kuerzer Reechwäit bevorzugt. An dëse Verdampfer bitt de mechanesch bewegende Film eng méi héich Verdampfungseffizienz an eng méi kuerz Produktaufenthaltszäit, souwéi e gudde Vakuum. D'Endprodukt no der Destillatioun ass e bal rengt Alkylpolyglycosid, dat sech als Feststoff mat engem Schmelzpunkt vu 70℃ bis 150℃ accumuléiert. Déi wichtegst Prozessschrëtt vun der Alkylsynthese sinn an der Figur 5 zesummegefaasst.

Jee no dem benotzte Produktiounsprozess sammelen sech een oder zwee Alkoholzyklusstréim bei der Produktioun vun Alkylpolyglycosid un; iwwerschësseg Fettalkoholer, während kuerzketteg Alkoholer bal komplett erëmgewonne kënne ginn. Dës Alkoholer kënnen a spéideren Reaktiounen nei benotzt ginn. De Besoin fir d'Reinigung oder d'Frequenz mat där d'Reinigungsschrëtt duerchgefouert musse ginn, hänkt vun den Onreinheeten of, déi am Alkohol gesammelt sinn. Dëst hänkt gréisstendeels vun der Qualitéit vun de virdru verlafene Prozessschrëtt of (zum Beispill Reaktioun, Alkoholentfernung).
Nom Entfernen vum Fettalkohol gëtt den Alkylpolyglycosid-Wierkstoff direkt a Waasser opgeléist, sou datt eng héichviskos Alkylpolyglycosidpaste mat 50 bis 70 % entsteet. An de spéideren Raffinéierungsschrëtt gëtt dës Paste zu engem Produkt vun zefriddestellender Qualitéit no de leeschtungsbedingten Ufuerderungen opgeschafft. Dës Raffinéierungsschrëtt kënnen d'Bleechung vum Produkt, d'Upassung vun de Produktcharakteristiken, wéi dem pH-Wäert an dem Wirkstoffgehalt, an d'mikrobiell Stabiliséierung enthalen. An der Patentliteratur gëtt et vill Beispiller vu reduktiver an oxidativer Bleechung a Prozesser a verschiddenen Etappen vun oxidativer Bleechung a reduktiver Stabiliséierung. Den Opwand an domat och d'Käschten, déi an dëse Prozessschrëtt entstinn, fir bestëmmte Qualitéitseigenschaften, wéi zum Beispill d'Faarf, ze kréien, hänken vun den Ufuerderungen un d'Leeschtung, vun den Ausgangsmaterialien, dem erfuerderlechen DP an der Qualitéit vun de Prozessschrëtt of.
Figur 6 illustréiert en industrielle Produktiounsprozess fir laangketteg Alkylpolyglykosiden (C12/14 APG) iwwer direkt Synthese.