基本的に、フィッシャーによって合成されたすべての炭水化物とアルキルグリコシドの反応プロセスは、直接合成とアセタール基転移という2つのプロセスバリエーションに簡略化できます。どちらの場合も、反応はバッチ式または連続式で進行します。
直接合成法では、炭水化物は脂肪族アルコールと直接反応し、必要な長鎖アルキルポリグリコシドを形成します。使用される炭水化物は、実際の反応の前に乾燥されることがよくあります(例えば、グルコース一水和物(デキストロース)の場合、結晶水を除去するため)。この乾燥工程により、水の存在下で起こる副反応が最小限に抑えられます。
直接合成では、モノマー固体グルコース型を微粒子固体として使用します。反応は不均一な固体/液体反応であるため、固体はアルコール中に完全に懸濁されていなければなりません。
高度に分解されたグルコースシロップ (DE>96、DE = デキストロース当量) は、修正された直接合成で反応できます。第 2 の溶媒および/または乳化剤 (アルキルポリグリコシドなど) の使用により、アルコールとグルコースシロップの間に安定した微細液滴分散が実現します。
二段階アセタール化プロセスは、直接合成よりも多くの設備を必要とします。第一段階では、炭水化物を短鎖アルコール(例えばn-ブタノールまたはプロピレングリコール)と反応させ、必要に応じて縮合反応を行います。第二段階では、短鎖アルキルグリコシドを比較的長鎖のアルコールとアセタール化反応させ、必要なアルキルポリグリコシドを生成します。炭水化物とアルコールのモル比が同じであれば、アセタール化反応で得られるオリゴマー分布は、直接合成で得られるものと基本的に同じです。
オリゴグリコースおよびポリグリコース(例えば、デンプン、DE値の低いシロップなど)を使用する場合、トランスアセタール化プロセスが適用されます。これらの出発物質の必要な脱重合には140℃を超える温度が必要です。使用するアルコールの種類によっては、それに応じて高い圧力が発生する可能性があり、設備への要求がより厳しくなり、プラントコストの増加につながる可能性があります。一般的に、同じ生産能力の場合、トランスアセタール化プロセスの生産コストは直接合成よりも高くなります。2つの反応段階に加えて、追加の貯蔵設備と、短鎖アルコール用のオプションの作業設備を設置する必要があります。デンプンにはタンパク質などの特殊な不純物が含まれているため、アルキルグリコシドは追加またはより精密な精製が必要です。簡略化されたトランスアセタール化プロセスでは、高グルコース含有量(DE>96%)のシロップまたは固体グルコースは、常圧下で短鎖アルコールと反応することができ、この原理に基づいて多くのプロセスが開発されています。(図3はアルキルポリグリコシドの2つの合成経路を示しています)
投稿日時: 2020年9月29日