Die ontwerpvereistes van 'n alkielglikosiedproduksie-aanleg gebaseer op Fisher-sintese hang grootliks af van die tipe koolhidraat wat gebruik word en die kettinglengte van die alkohol wat gebruik word. Die produksie van wateroplosbare alkielglikosiede gebaseer op oktanol/dekanol en dodekanol/tetradekanol is eers bekendgestel . Alkielpoliglikosiede wat vir 'n gegewe DP onoplosbaar is in water as gevolg van die alkohol wat gebruik word (aantal C-atome in die alkielchian≥16) word afsonderlik hanteer.
Onder die toestand van alkielpoligukosiedsintese wat deur suur gekataliseer word, word sekondêre produkte soos poliglukose-eter en gekleurde onsuiwerhede gegenereer.Polyglukose is 'n amorfe stof wat deur glikosielpolimerisasie tydens die sinteseproses gevorm word.Die tipe en konsentrasie van die sekondêre reaksie hang af van die prosesparameters , soos temperatuur, druk, reaksietyd, katalisator, ens.Een van die probleme wat opgelos is deur die ontwikkeling van industriële alkielpoliglikosiedeproduksie in onlangse jare is om die vorming van sekondêre produkte wat met sintese verband hou, te minimaliseer.
Oor die algemeen het kortketting alkohol-gebaseerde (C8/10-OH) en lae DP (groot alkohol oordosis) alkielglikosiede die minste produksieprobleme. In die reaksiefase, met die toename in oormaat alkohol, neem die produksie van sekondêre produkte af. Dit verminder die termiese spanning en verwyder oortollige alkohol tydens die vorming van pirolise produkte.
Fisher-glikosidasie kan beskryf word as 'n proses waarin glukose in die eerste stap relatief vinnig reageer en oligomeer-ewewig bereik word. Hierdie stap word gevolg deur 'n stadige afbraak van alkielglikosiede. Die afbraakproses behels stappe soos dealkilering en polimerisasie, wat by verhoogde konsentrasies, vorm onomkeerbaar 'n termodinamies meer stabiele poliglucose. Die reaksiemengsel wat die optimale reaksietyd oorskry, word oorreaksie genoem. As die reaksie voortydig beëindig word, bevat die resulterende reaksiemengsel groot hoeveelhede oorblywende glukose.
Die verlies van aktiewe stowwe van alkielglukosied in die reaksiemengsel het 'n goeie verband met die vorming van poliglukose. In die geval van oormatige reaksie word die reaksiemengsel geleidelik weer polifase deur die presipitasie van poliglukose.Daarom word produkkwaliteit en produkopbrengs ernstig beïnvloed deur die tyd van reaksiebeëindiging.Begin met vaste glukose, word die alkielglikosiede in die sekondêre produkte laer in inhoud, sodat die ander polêre komponente (poliglukose) en die oorblywende koolhidrate uit die reaktiewe mengsel gefiltreer kan word wat nog nooit volledig gereageer het nie.
In die geoptimaliseerde proses is die veretheringsprodukkonsentrasie relatief laag (afhangende van die reaksietemperatuur, tyd, tipe katalisator en konsentrasie, ens.).
Figuur 4 toon die tipiese verloop van 'n direkte reaksie van dekstrose en vetterige alkohol (C12/14-OH).

Die temperatuur en druk van die reaksieparameters is nou verwant aan mekaar in die fischer-glikasiereaksie.Om alkielpoliglikosiede met lae sekondêre produkte te produseer, moet druk en temperatuur by mekaar aangepas en streng beheer word.
Alkiel poliglikosiede laag in sekondêre produkte wat veroorsaak word deur lae reaksie temperature (＜100 ℃) in die asetalisasie. Lae temperature lei egter tot relatief lang reaksietye (afhangende van die kettinglengte van die alkohol) en lae spesifieke reaktordoeltreffendheid. Relatief hoë reaksietemperature (~100℃, tipies 110-120℃) kan lei tot veranderinge in kleur van die koolhidrate. Deur die laerkokende reaksieprodukte (water in die direkte sintese, kortketting alkohole in die transasetaliseringsproses) uit die reaksiemengsel te verwyder, word die asetalisasie-ewewig na die produkkant verskuif. Indien 'n relatief groot hoeveelheid water per tydseenheid geproduseer word, byvoorbeeld deur hoë reaksietemperature, moet voorsiening gemaak word vir die effektiewe verwydering van hierdie water uit die reaksiemengsel. Dit verminder sekondêre reaksies (veral die vorming van polidekstrose) wat in die teenwoordigheid van water plaasvind. Die verdampingsdoeltreffendheid van 'n reaksiestadium hang nie net af van druk nie, maar ook verdampingsarea, ens. Tipiese reaksiedruk in die transasetalisering en direkte sintese variante is tussen 20 en 100mbar.
Nog 'n belangrike optimaliseringsfaktor is die ontwikkeling van selektiewe katalisators in die glikosidasieproses, wat sodoende byvoorbeeld poliglukosevorming en verethering inhibeer.Soos reeds genoem, word asetaal of omgekeerde asetaal in Fischer-sintese deur sure gekataliseer.In beginsel is enige suur met voldoende sterkte is geskik vir hierdie doel, soos swaelsuur, p-tolueen en alkielbenseensulfonsuur en sulfonsucciensuur. Die reaksietempo hang af van die suurgehalte en die konsentrasie van die suur in die alkohol. Sekondêre reaksies wat ook deur sure gekataliseer kan word ( bv. poliglukosevorming) vind hoofsaaklik plaas in die polêre fase (spoorwater) van die reaksiemengsel, en alkielkettings wat deur die gebruik van hidrofobiese sure (bv. alkielbenseensulfonsuur) verminder kan word, word hoofsaaklik in die minder polêre fase van die reaksiemengsel.
Na die reaksie word die suurkatalisator geneutraliseer met 'n toepaslike basis, soos natriumhidroksied en magnesiumoksied. Die geneutraliseerde reaksiemengsel is 'n liggeel oplossing wat 50 tot 80 persent vetalkohole bevat. Hoë vetalkoholinhoud is as gevolg van die molêre verhouding van koolhidrate tot vetterige alkohole. Hierdie verhouding word aangepas om 'n spesifieke DP vir industriële alkielpoliglikosiede te verkry, en is gewoonlik tussen 1:2 en 1:6.
Die oortollige vetalkohol word deur vakuumdistillasie verwyder. Belangrike randvoorwaardes sluit in:
– Residuele vetalkoholinhoud in die produk moet wees<1% omdat ander
wyse oplosbaarheid en reuk word nadelig beïnvloed.
- Om die vorming van ongewenste pirolise produkte of verkleurende komponente te minimaliseer, moet termiese spanning en verblyftyd van die teikenproduk so laag as moontlik gehou word in afhanklikheid van die kettinglengte van die alkohol.
- Geen monoglikosied moet die distillaat binnegaan nie, want die distillaat word in die reaksie as suiwer vetalkohol hersirkuleer.
In die geval van dodekanol/tetradekanol, word hierdie vereistes gebruik vir die verwydering van oortollige vetterige alkohole, wat grootliks bevredigend is deur middel van meerstadiumditillasie. Dit is belangrik om daarop te let dat as die inhoud van vetterige alkohole afneem, die viskositeit aansienlik toeneem. Dit benadeel natuurlik hitte- en massa-oordrag in die finale distillasiefase.
Daarom word dun- of kortafstandverdampers verkies. In hierdie verdampers bied die meganies bewegende film hoër as verdampingsdoeltreffendheid en korter produkverblyftyd, sowel as goeie vakuum. Die finale produk na distillasie is 'n byna suiwer alkiel poliglikosied, wat ophoop as 'n vaste stof met 'n smeltpunt van 70 ℃ tot 150 ℃. Die hoofprosesstappe van alkielsintese word as Figuur 5 opgesom.

Afhangende van die vervaardigingsproses wat gebruik word, akkumuleer een of twee alkoholsiklusvloeie in die produksie van alkielpoliglikosied; oortollige vetterige alkohole, terwyl kortketting alkohole byna heeltemal herwin kan word. Hierdie alkohole kan in daaropvolgende reaksies hergebruik word. Die behoefte aan suiwering of die frekwensie waarmee suiweringsstappe uitgevoer moet word, hang af van die onsuiwerhede wat in die alkohol opgehoop word. Dit hang grootliks af van die kwaliteit van die voorafgaande prosesstappe (byvoorbeeld reaksie, alkoholverwydering).
Na verwydering van die vetterige alkohol word die alkielpoliglikosied aktiewe stof direk in water opgelos sodat 'n hoogs viskose 50 tot 70 % alkielpoliglikosiedpasta gevorm word. In daaropvolgende verfyningstappe word hierdie pasta opgewerk tot 'n produk van bevredigende gehalte in ooreenstemming met prestasieverwante vereistes. Hierdie verfyningstappe kan die bleiking van die produk, die aanpassing van produkeienskappe, soos Ph-waarde en aktiewe stof-inhoud, en mikrobiese stabilisering behels. In die patentliteratuur is daar baie voorbeelde van reduktiewe en oksidatiewe bleiking en twee-stadium prosesse van oksidatiewe bleiking en reduktiewe stabilisering. Die moeite en dus die koste verbonde aan hierdie prosesstappe om sekere kwaliteitskenmerke, soos kleur, te verkry, hang af van prestasievereistes, van die beginmateriaal, die DP benodig en die kwaliteit van die prosesstappe.
Figuur 6 illustreer 'n industriële produksieproses vir langketting alkiel poliglikosiede (C12/14 APG) via direkte sintese)