الکائل گلوکوسائیڈز تیار کرنے کے طریقے

فشر گلائکوسائیڈیشن کیمیائی ترکیب کا واحد طریقہ ہے جس نے الکائل پولی گلوکوسائیڈز کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے آج کے معاشی اور تکنیکی طور پر مکمل حل کی ترقی کو قابل بنایا ہے۔20,000 ٹن فی سال سے زیادہ کی صلاحیت والے پیداواری پلانٹ پہلے ہی محسوس کیے جا چکے ہیں اور قابل تجدید خام مال پر مبنی سطح کے فعال ایجنٹوں کے ساتھ سرفیکٹنٹس انڈسٹری کی مصنوعات کی حد کو بڑھا رہے ہیں۔ڈی گلوکوز اور لکیری C8-C16 فیٹی الکوحل ترجیحی فیڈ اسٹاک ثابت ہوئے ہیں۔ان ایجیکٹس کو تیزابی اتپریرک کی موجودگی میں ڈائریکٹ فشر گلائکوسائیڈیشن یا دو قدمی ٹرانسگلائکوسائیڈ کے ذریعے سطحی فعال الکائل پولی گلوکوسائیڈز میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، پانی کے ساتھ بطور ضمنی پیداوار۔ردعمل کے توازن کو مطلوبہ مصنوعات کی طرف منتقل کرنے کے لیے رد عمل کے مرکب سے پانی کو کشید کرنا پڑتا ہے۔گلائکوسائیڈیشن کے عمل کے دوران، رد عمل کے مرکب میں غیر ہم آہنگی سے بچنا چاہیے، کیونکہ وہ نام نہاد پولی گلوکوسائیڈز کی ضرورت سے زیادہ تشکیل کا باعث بنتے ہیں، جو کہ انتہائی ناپسندیدہ ہیں۔اس لیے بہت سے تکنیکی حکمت عملی این-گلوکوز اور الکوحل کو ہم آہنگ کرنے پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، جو قطبیت میں فرق کی وجہ سے ناقص طور پر غلط طریقے سے غلط طور پر غلط ہوتے ہیں۔رد عمل کے دوران، گلائکوسیڈک بانڈز فیٹی الکحل اور این گلوکوز کے درمیان اور خود این گلوکوز یونٹس کے درمیان بنتے ہیں۔الکائل پولی گلوکوسائیڈز نتیجتاً طویل سلسلہ الکائل کی باقیات میں مختلف تعداد میں گلوکوز اکائیوں کے ساتھ مختلف حصوں کے مرکب کے طور پر بنتے ہیں۔ان میں سے ہر ایک جزء، بدلے میں، کئی آئسومرک اجزاء سے بنا ہے، کیونکہ این-گلوکوز یونٹس فشر گلائکوسیڈیشن کے دوران کیمیائی توازن میں مختلف انومرک شکلیں اور رنگ کی شکلیں اختیار کرتے ہیں اور D-گلوکوز اکائیوں کے درمیان گلائکوسیڈک ربط کئی ممکنہ بانڈنگ پوزیشنوں میں ہوتا ہے۔ .D-گلوکوز اکائیوں کا anomer تناسب تقریباً α/β＝ 2:1 ہے اور فشر ترکیب کی بیان کردہ شرائط کے تحت اثر انداز ہونا مشکل دکھائی دیتا ہے۔تھرموڈینامک طور پر کنٹرول شدہ حالات میں، پروڈکٹ کے مرکب میں موجود n-گلوکوز یونٹس بنیادی طور پر پائرانوسائیڈز کی شکل میں موجود ہوتے ہیں۔n-گلوکوز یونٹس کی اوسط تعداد فی الکائل باقیات، پولیمرائزیشن کی نام نہاد ڈگری، بنیادی طور پر تیاری کے دوران ایجیکٹس کے داڑھ کے تناسب کا ایک کام ہے۔ان کے واضح سرفیکٹنٹ مناسب[1]تعلقات کی وجہ سے، 1 اور 3 کے درمیان پولیمرائزیشن کی ڈگری والے الکائل پولی گلوکوسائیڈز کو خصوصی ترجیح دی جاتی ہے، جس کے لیے عمل میں تقریباً 3-10 مول فیٹی الکحل این-گلوکوز کے فی مول استعمال کرنا ضروری ہے۔

پولیمرائزیشن کی ڈگری کم ہوتی ہے کیونکہ اضافی فیٹی الکحل میں اضافہ ہوتا ہے۔اضافی فیٹی الکوحل کو الگ کیا جاتا ہے اور گرنے والے فلمی بخارات کے ساتھ ملٹی سٹیپ ویکیوم ڈسٹلیشن کے عمل کے ذریعے بازیافت کیا جاتا ہے، تاکہ تھرمل تناؤ کو کم سے کم رکھا جا سکے۔بخارات کا درجہ حرارت کافی زیادہ ہونا چاہئے اور گرم زون میں رابطے کا وقت کافی لمبا ہونا چاہئے تاکہ اضافی فیٹی الکحل کی کافی کشید اور الکائل پولی گلوکوسائیڈ کے بہاؤ کو بغیر کسی اہم سڑنے والے رد عمل کے پگھلنے کو یقینی بنایا جاسکے۔تبخیر کے مراحل کا ایک سلسلہ فائدہ مند طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے پہلے کم ابلتے ہوئے حصے کو، پھر فیٹی الکحل کی اہم مقدار، اور آخر میں بقیہ فیٹی الکحل کو، جب تک کہ الکائل پولی گلائکوسائیڈ پانی میں حل ہونے والی باقیات کے طور پر پگھل نہ جائے۔

یہاں تک کہ فیٹی الکوحل کی ترکیب اور بخارات کے لیے سب سے ہلکے حالات میں، ناپسندیدہ بھوری رنگت واقع ہوگی، اور مصنوعات کو بہتر کرنے کے لیے بلیچنگ کے عمل کی ضرورت ہے۔بلیچنگ کا ایک طریقہ جو مناسب ثابت ہوا ہے وہ یہ ہے کہ میگنیشیم آئنوں کی موجودگی میں الکلائن میڈیم میں الکل پولی گلائکوسائیڈ کی آبی تشکیل میں آکسیڈائزنگ ایجنٹ، جیسے ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کو شامل کیا جائے۔

ترکیب، پوسٹ پروسیسنگ اور ریفائننگ کے عمل میں استعمال ہونے والے متعدد مطالعات اور مختلف قسمیں اس بات کی ضمانت دیتی ہیں کہ آج بھی، ایک مخصوص پروڈکٹ گریڈ حاصل کرنے کے لیے وسیع پیمانے پر قابل اطلاق "ٹرنکی" حل موجود نہیں ہے۔اس کے برعکس عمل کے تمام مراحل طے کرنے کی ضرورت ہے۔ڈونگفو حل کے ڈیزائن اور تکنیکی حل کے لیے کچھ تجاویز فراہم کرتا ہے، اور رد عمل، علیحدگی اور ریفائننگ کے عمل کے لیے کیمیائی اور جسمانی حالات کی وضاحت کرتا ہے۔

تینوں اہم عمل - یکساں ٹرانسگلائکوسیڈیشن، سلوری پروسیس، اور گلوکوز فیڈ تکنیک - صنعتی حالات میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ٹرانسگلائکوسائیڈیشن کے دوران، انٹرمیڈیٹ بیوٹائل پولی گلوکوسائیڈ کا ارتکاز، جو کہ ڈی گلوکوز اور بیوٹانول کے لیے حل کرنے والے کے طور پر کام کرتا ہے، کو رد عمل کے مرکب میں تقریباً 15 فیصد سے زیادہ رکھا جانا چاہیے تاکہ غیر ہم آہنگی سے بچا جا سکے۔اسی مقصد کے لیے، الکائل پولی گلوکوسائیڈز کی براہ راست فشر ترکیب کے لیے استعمال کیے جانے والے رد عمل کے مرکب میں پانی کی ارتکاز کو تقریباً 1% سے کم رکھا جانا چاہیے۔زیادہ پانی کے مواد پر معطل کرسٹل لائن ڈی گلوکوز کو ایک مشکل ماس میں تبدیل کرنے کا خطرہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں خراب پروسیسنگ اور ضرورت سے زیادہ پولیمرائزیشن ہوتی ہے۔مؤثر ہلچل اور ہم آہنگی رد عمل کے مرکب میں کرسٹل لائن ڈی گلوکوز کی عمدہ تقسیم اور رد عمل کو فروغ دیتی ہے۔

ترکیب کے طریقہ کار اور اس کی زیادہ نفیس قسموں کا انتخاب کرتے وقت تکنیکی اور اقتصادی دونوں عوامل پر غور کرنا ہوگا۔D-گلوکوز سیرپس پر مبنی یکساں ٹرانسگلائکوسیڈیشن عمل بڑے پیمانے پر مسلسل پیداوار کے لیے خاص طور پر سازگار دکھائی دیتے ہیں۔وہ ویلیو ایڈڈ چین میں خام مال D-گلوکوز کے کرسٹلائزیشن پر مستقل بچت کی اجازت دیتے ہیں، جو ٹرانسگلائکوسائیڈیشن مرحلے اور بٹانول کی بازیابی میں ایک بار کی زیادہ سرمایہ کاری کی تلافی سے زیادہ ہے۔n-butanol کا استعمال کوئی اور نقصانات پیش نہیں کرتا، کیونکہ اسے تقریباً مکمل طور پر ری سائیکل کیا جا سکتا ہے تاکہ بازیافت شدہ مصنوعات میں بقایا ارتکاز صرف چند حصے فی ملین ہو، جسے غیر تنقیدی سمجھا جا سکتا ہے۔سلری کے عمل یا گلوکوز فیڈ تکنیک کے مطابق ڈائریکٹ فشر گلائکوسائیڈیشن ٹرانسگلائکوسیڈیشن کے مرحلے اور بٹانول کی بازیابی کے ساتھ ہوتا ہے۔یہ مسلسل بھی کیا جا سکتا ہے اور اس میں قدرے کم سرمائے کے اخراجات کی ضرورت ہوتی ہے۔

مستقبل میں، فوسل اور قابل تجدید خام مال کی سپلائی اور قیمت کے ساتھ ساتھ الکائل پولی سیکرائڈز کی پیداوار میں مزید تکنیکی پیش رفت، ترقی اور استعمال کی مارکیٹ کی صلاحیت اور پیداواری صلاحیت پر فیصلہ کن اثر ڈالے گی۔بیس پولی سیکرائیڈ کے پاس پہلے سے ہی اپنے تکنیکی حل موجود ہیں جو ان کمپنیوں کے لیے سطح کے علاج کے بازار میں اہم مسابقتی فوائد فراہم کر سکتے ہیں جو اس طرح کے عمل کو تیار کرتی ہیں یا اسے اپناتی ہیں۔یہ خاص طور پر سچ ہے جب قیمتیں زیادہ اور کم ہوں۔مینوفیکچرنگ ایجنٹ کی مینوفیکچرنگ لاگت معمول کی سطح تک بڑھ گئی ہے، یہاں تک کہ اگر مقامی خام مال کی قیمت میں قدرے کمی آتی ہے، تو یہ سرفیکٹینٹس کے متبادل کو ٹھیک کر سکتا ہے اور نئے الکائل پولی سیکرائیڈ پروڈکشن پلانٹس کی تنصیب کی حوصلہ افزائی کر سکتا ہے۔