Existem vários métodos para preparar alquil poliglicosídeos ou misturas de alquil poliglicosídeos. Diversos métodos sintéticos variam desde rotas sintéticas estereotáxicas usando grupos protetores (tornando os compostos altamente seletivos) até rotas sintéticas não seletivas (misturando isômeros com oligômeros).
Qualquer processo de fabricação adequado para uso em escala industrial deve atender a diversos critérios. É fundamental produzir produtos com propriedades adequadas e processos econômicos. Há outros aspectos, como a minimização de efeitos colaterais, resíduos e emissões. A tecnologia utilizada deve ser flexível para que o desempenho e as características de qualidade do produto possam ser adaptados às exigências do mercado.
Na produção industrial de alquil poliglicosídeos, um processo baseado na síntese de Fischer tem se mostrado bem-sucedido. Seu desenvolvimento começou há cerca de 20 anos e se acelerou na última década. O desenvolvimento durante esse período permitiu que o método de síntese se tornasse mais eficiente e, em última análise, atraente para aplicações industriais. As otimizações funcionam, particularmente no uso de álcoois de cadeia longa, como dodecanol/tetradecanol.
(C12-14 -OH) melhoraram significativamente a qualidade do produto e a economia do processo. A moderna planta de produção baseada na Síntese Fischer é a personificação da tecnologia de baixo desperdício e emissão zero. Outra vantagem da Síntese Fischer é que o grau médio de polimerização dos produtos pode ser controlado com uma ampla faixa de precisão. Portanto, propriedades relacionadas, como hidrofilicidade/solubilidade em água, podem ser ajustadas para atender aos requisitos. Além disso, a base da matéria-prima não é mais afetada pela glicose anidra.
1. Matérias-primas para produção de alquil poliglicosídeos
1.1 Álcoois graxos
Álcoois graxos podem ser obtidos a partir de matérias-primas petroquímicas (álcoois graxos sintéticos) ou de recursos naturais renováveis, como gorduras e óleos (álcoois graxos naturais). Misturas de álcoois graxos são utilizadas na síntese de alquil glicosídeos para estabelecer a parte hidrofóbica da molécula. Álcoois graxos naturais foram obtidos por transesterificação e separação de gordura e graxa (triglicerídeos) para formar o éster metílico de ácido graxo correspondente e hidrogenados. Dependendo do comprimento da cadeia alquílica do álcool graxo necessário, os principais ingredientes são óleos e gorduras: óleo de coco ou de palmiste para a série C12-14 e óleo de sebo, palma ou colza para os álcoois graxos C16-18.
1.2 Fonte de carboidratos
A porção hidrofílica da molécula de alquil poliglicosídeo é derivada de um carboidrato.
Os carboidratos macromoleculares e os carboidratos monoméricos são baseados em amido de
milho, trigo ou batata, e podem ser utilizados como matérias-primas para a preparação de alquil glicosídeos. Por exemplo, carboidratos poliméricos incluem amido ou xarope de glicose com baixos níveis de degradação, enquanto carboidratos monoméricos podem ser qualquer forma de glicose, como glicose anidra, glicose monoidratada ou xarope de glicose altamente degradado.
A escolha da matéria-prima influencia não apenas os custos da matéria-prima, mas também os custos de produção.
De modo geral, os custos da matéria-prima aumentam na ordem amido/xarope de glicose/monoidrato de glicose/glicose isenta de água, enquanto as necessidades de equipamentos da planta e, consequentemente, os custos de produção diminuem na mesma ordem. (Figura 1)