Det finns flera metoder för framställning av alkylpolyglykosider eller alkylpolyglukosidblandningar. Olika syntetiska metoder sträcker sig från stereotaktiska syntesvägar som använder skyddsgrupper (gör föreningar mycket selektiva) till icke-selektiva syntesvägar (blandning av isomerer med oligomerer).
Varje tillverkningsprocess som lämpar sig för användning i industriell skala måste uppfylla flera kriterier. Det är viktigast att producera produkter med lämpliga egenskaper och ekonomiska processer. Det finns andra aspekter, som att minimera biverkningar eller avfall och utsläpp. Tekniken som används bör vara flexibel så att produktens prestanda och kvalitetsegenskaper kan anpassas till marknadens krav.
Vid industriell produktion av alkylpolyglykosider har en process baserad på Fischer-syntes varit framgångsrik. Deras utveckling började för cirka 20 år sedan och har accelererat under det senaste decenniet. Utvecklingen under denna period gjorde att syntesmetoden blev mer effektiv och i slutändan attraktiv för industriella tillämpningar. Optimering fungerar, särskilt vid användning av långkedjiga alkoholer som dodekanol/tetradekanol
(C12-14 -OH), har avsevärt förbättrat produktkvalitet och processekonomi. Den moderna produktionsanläggningens bas på Fischer Synthesis är förkroppsligandet av teknik med lågt avfall och nollutsläpp. En annan fördel med Fischer-syntes är att den genomsnittliga polymerisationsgraden för produkterna kan kontrolleras över ett brett precisionsområde. Därför kan relaterade egenskaper, såsom hydrofilicitet/vattenlöslighet, justeras för att möta kraven. Dessutom påverkas inte längre råvarubasen av vattenfri glukos.
1. Råvaror för framställning av alkylpolyglykosider
1.1 Fettalkoholer
Fettalkoholer kan erhållas från petrokemiska råvaror (syntetiska fettalkoholer) eller från naturliga, förnybara resurser såsom fetter och oljor (naturliga fettalkoholer). Fettalkoholblandningar används vid syntes av alkylglykosider för att etablera den hydrofoba delen av molekylen. Naturliga fettalkoholer erhölls genom transesterering och separation av fett och fett (triglycerid) för att bilda motsvarande fettsyrametylester och hydrerades. Beroende på längden på fettalkoholalkylkedjan som krävs är huvudingredienserna oljor och fetter: kokos- eller palmkärnolja för C12-14-serien och talg-, palm- eller rapsolja för C16-18 fettalkoholerna.
1.2 Kolhydratkälla
Den hydrofila delen av alkylpolyglykosidmolekylen härrör från en kolhydrat.
Makromolekylära kolhydrater och monomera kolhydrater är baserade på stärkelse av
majs, vete eller potatis och kan användas som råmaterial för framställning av alkylglykosider. Till exempel inkluderar polymerkolhydrater låga nedbrytningsnivåer av stärkelse eller glukossirap, medan monomerkolhydrater kan vara vilken form som helst av glukos, såsom vattenfri glukos, monohydratglukos eller höggradigt nedbruten glukossirap.
Råvaruvalet påverkar inte bara råvarukostnaderna utan även produktionskostnaderna.
Generellt sett ökar råvarukostnaderna i ordningen stärkelse/glukossirap/glukosmonohydrat/vattenfritt glukos medan kraven på anläggningsutrustning och därmed produktionskostnaderna minskar i samma ordning. (Figur 1)