Istnieje kilka metod wytwarzania alkilopoliglikozydów lub mieszanin alkilopoliglikozydów. Różne metody syntezy obejmują stereotaktyczne drogi syntezy z wykorzystaniem grup ochronnych (co czyni związki wysoce selektywnymi) po nieselektywne drogi syntezy (mieszanie izomerów z oligomerami).
Każdy proces produkcyjny odpowiedni do zastosowania na skalę przemysłową musi spełniać kilka kryteriów. Najważniejsze jest wytwarzanie produktów o odpowiednich właściwościach i ekonomicznych procesach. Istnieją inne aspekty, takie jak minimalizacja skutków ubocznych lub odpadów i emisji. Zastosowana technologia powinna być elastyczna, aby wydajność i cechy jakościowe produktu można było dostosować do wymagań rynku.
W przemysłowej produkcji alkilopoliglikozydów z powodzeniem sprawdził się proces oparty na syntezie Fischera. Ich rozwój rozpoczął się około 20 lat temu i przyspieszył w ciągu ostatniej dekady. Rozwój w tym okresie pozwolił na zwiększenie wydajności metody syntezy i ostatecznie jej atrakcyjność w zastosowaniach przemysłowych. Optymalizacje działają, szczególnie w przypadku stosowania długołańcuchowych alkoholi, takich jak dodekanol/tetradekanol
(C12-14 -OH), znacznie poprawiły jakość produktu i ekonomikę procesu. Nowoczesny zakład produkcyjny oparty na Syntezie Fischer jest ucieleśnieniem technologii niskoodpadowej i zeroemisyjnej. Kolejną zaletą syntezy Fischera jest to, że średni stopień polimeryzacji produktów można kontrolować w szerokim zakresie precyzji. Dlatego powiązane właściwości, takie jak hydrofilowość/rozpuszczalność w wodzie, można dostosować w celu spełnienia wymagań. Dodatkowo na bazę surowcową nie ma już wpływu bezwodna glukoza.
1. Surowce do produkcji alkilopoliglikozydów
1.1 Alkohole tłuszczowe
Alkohole tłuszczowe można otrzymać z surowców petrochemicznych (syntetyczne alkohole tłuszczowe) lub z naturalnych, odnawialnych zasobów, takich jak tłuszcze i oleje (naturalne alkohole tłuszczowe). W syntezie alkiloglikozydów stosuje się mieszaniny alkoholi tłuszczowych w celu ustalenia hydrofobowej części cząsteczki. Naturalne alkohole tłuszczowe otrzymano poprzez transestrację i oddzielenie tłuszczu i tłuszczu (trójglicerydów) z wytworzeniem odpowiedniego estru metylowego kwasu tłuszczowego, a następnie uwodorniono. W zależności od wymaganej długości łańcucha alkilowego alkoholi tłuszczowych głównymi składnikami są oleje i tłuszcze: olej kokosowy lub z ziaren palmowych dla serii C12-14 oraz olej łojowy, palmowy lub rzepakowy dla alkoholi tłuszczowych C16-18.
1.2 Źródło węglowodanów
Hydrofilowa część cząsteczki alkilopoliglikozydu pochodzi z węglowodanów.
Węglowodany wielkocząsteczkowe i węglowodany monomerowe powstają na bazie skrobi
kukurydza, pszenica lub ziemniak i mogą być stosowane jako surowce do wytwarzania alkiloglikozydów. Na przykład węglowodany polimerowe obejmują niski poziom degradacji skrobi lub syropu glukozowego, podczas gdy węglowodany monomerowe mogą stanowić dowolną postać glukozy, taką jak bezwodna glukoza, monohydrat glukozy lub wysoce zdegradowany syrop glukozowy.
Wybór surowca wpływa nie tylko na jego koszt, ale także na koszt produkcji.
Ogólnie rzecz biorąc, koszty surowców rosną w kolejności skrobia/syrop glukozowy/monohydrat glukozy/glukoza bezwodna, podczas gdy wymagania dotyczące wyposażenia zakładu, a tym samym koszty produkcji, maleją w tej samej kolejności. (Rysunek 1)