Er zijn verschillende methoden voor het bereiden van alkylpolyglycosiden of alkylpolyglucosidenmengsels. Verschillende synthetische methoden variëren van stereotactische synthetische routes met behulp van beschermende groepen (waardoor verbindingen zeer selectief worden gemaakt) tot niet-selectieve synthetische routes (het mengen van isomeren met oligomeren).
Elk productieproces dat geschikt is voor gebruik op industriële schaal moet aan verschillende criteria voldoen. Het is van het grootste belang om producten te produceren met de juiste eigenschappen en economische processen. Er zijn nog andere aspecten, zoals het minimaliseren van bijwerkingen of verspilling en uitstoot. De gebruikte technologie moet flexibel zijn, zodat de prestaties en kwaliteitskenmerken van het product kunnen worden aangepast aan de eisen van de markt.
Bij de industriële productie van alkylpolyglycosiden is een proces gebaseerd op Fischer-synthese succesvol geweest. Hun ontwikkeling begon ongeveer twintig jaar geleden en is de afgelopen tien jaar versneld. Door de ontwikkeling tijdens deze periode kon de synthesemethode efficiënter en uiteindelijk aantrekkelijker worden voor industriële toepassingen. Optimalisaties werken, vooral bij het gebruik van alcoholen met een lange keten, zoals dodecanol/tetradecanol
(C12-14 -OH), hebben de productkwaliteit en proceseconomie aanzienlijk verbeterd. De moderne productie-installatie op Fischer Synthesis is de belichaming van technologie met weinig afval en nulemissie. Een ander voordeel van Fischer-synthese is dat de gemiddelde polymerisatiegraad van de producten over een breed nauwkeurigheidsbereik kan worden geregeld. Daarom kunnen gerelateerde eigenschappen, zoals hydrofiliciteit/wateroplosbaarheid, worden aangepast om aan de vereisten te voldoen. Bovendien wordt de grondstofbasis niet langer beïnvloed door watervrije glucose.
1. Grondstoffen voor de productie van alkylpolyglycosiden
1.1 Vetalcoholen
Vetalcoholen kunnen worden verkregen uit petrochemische grondstoffen (synthetische vetalcoholen) of uit natuurlijke, hernieuwbare bronnen zoals vetten en oliën (natuurlijke vetalcoholen). Vetalcoholmengsels worden gebruikt bij de synthese van alkylglycosiden om het hydrofobe deel van het molecuul vast te stellen. Natuurlijke vetalcoholen werden verkregen door omestering en scheiding van vet en vet (triglyceride) om overeenkomstige vetzuurmethylester te vormen, en gehydrogeneerd. Afhankelijk van de lengte van de benodigde vetalcohol-alkylketen zijn de belangrijkste ingrediënten oliën en vetten: kokos- of palmpitolie voor de C12-14-serie, en talg-, palm- of koolzaadolie voor de C16-18-vetalcoholen.
1.2 Koolhydraatbron
Het hydrofiele deel van het alkylpolyglycosidemolecuul is afgeleid van een koolhydraat.
Macromoleculaire koolhydraten en monomeer koolhydraten zijn gebaseerd op zetmeel
maïs, tarwe of aardappel en kan gebruikt worden als grondstof voor de bereiding van alkylglycosiden. Polymeerkoolhydraten omvatten bijvoorbeeld lage afbraakniveaus van zetmeel of glucosestroop, terwijl monomeerkoolhydraten elke vorm van glucose kunnen zijn, zoals watervrije glucose, monohydraatglucose of sterk afgebroken glucosestroop.
De grondstoffenkeuze heeft niet alleen invloed op de grondstofkosten, maar ook op de productiekosten.
Over het algemeen stijgen de grondstofkosten in de volgorde zetmeel/glucosestroop/glucosemonohydraat/watervrije glucose, terwijl de vereisten voor fabrieksapparatuur en dus de productiekosten in dezelfde volgorde afnemen. (Figuur 1)