Có nhiều phương pháp để điều chế alkyl polyglycoside hoặc hỗn hợp alkyl polyglucoside. Các phương pháp tổng hợp khác nhau bao gồm từ phương pháp tổng hợp lập thể sử dụng nhóm bảo vệ (làm cho hợp chất có tính chọn lọc cao) đến phương pháp tổng hợp không chọn lọc (trộn đồng phân với oligome).
Bất kỳ quy trình sản xuất nào phù hợp để sử dụng ở quy mô công nghiệp đều phải đáp ứng một số tiêu chí. Điều quan trọng nhất là sản xuất ra sản phẩm có tính chất phù hợp và quy trình kinh tế. Ngoài ra còn có các khía cạnh khác, chẳng hạn như giảm thiểu tác dụng phụ hoặc chất thải và khí thải. Công nghệ được sử dụng phải linh hoạt để có thể điều chỉnh hiệu suất và đặc tính chất lượng của sản phẩm theo yêu cầu của thị trường.
Trong sản xuất công nghiệp alkyl polyglycoside, một quy trình dựa trên tổng hợp Fischer đã thành công. Sự phát triển của chúng bắt đầu khoảng 20 năm trước và đã tăng tốc trong thập kỷ qua. Sự phát triển trong giai đoạn này đã cho phép phương pháp tổng hợp trở nên hiệu quả hơn và cuối cùng trở nên hấp dẫn đối với các ứng dụng công nghiệp. Các phương pháp tối ưu hóa hoạt động, đặc biệt là trong việc sử dụng các rượu mạch dài như dodecanol/tetradecanol
(C12-14 -OH), đã cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm và tính kinh tế của quy trình. Nhà máy sản xuất hiện đại dựa trên Fischer Synthesis là hiện thân của công nghệ ít chất thải, không phát thải. Một ưu điểm khác của Fischer Synthesis là độ trùng hợp trung bình của sản phẩm có thể được kiểm soát trên một phạm vi độ chính xác rộng. Do đó, các đặc tính liên quan, chẳng hạn như tính ưa nước/độ tan trong nước, có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu. Ngoài ra, nguyên liệu thô không còn bị ảnh hưởng bởi glucose khan.
1. Nguyên liệu sản xuất alkyl polyglycosid
1.1 Rượu béo
Rượu béo có thể được sản xuất từ nguyên liệu hóa dầu (rượu béo tổng hợp) hoặc từ các nguồn tài nguyên tự nhiên, tái tạo như chất béo và dầu (rượu béo tự nhiên). Hỗn hợp rượu béo được sử dụng trong quá trình tổng hợp alkyl glycoside để tạo thành phần kỵ nước của phân tử. Rượu béo tự nhiên được sản xuất bằng cách chuyển este và tách chất béo và mỡ (triglyceride) để tạo thành metyl este của axit béo tương ứng, và được hydro hóa. Tùy thuộc vào độ dài của mạch alkyl rượu béo cần thiết, các thành phần chính là dầu và mỡ: dầu dừa hoặc dầu hạt cọ đối với rượu béo nhóm C12-14, và dầu mỡ động vật, dầu cọ hoặc dầu hạt cải đối với rượu béo nhóm C16-18.
1.2 Nguồn carbohydrate
Phần ưa nước của phân tử alkyl polyglycoside có nguồn gốc từ carbohydrate.
Carbohydrate đại phân tử và carbohydrate monome đều có cơ sở là tinh bột
Ngô, lúa mì hoặc khoai tây và có thể được sử dụng làm nguyên liệu để điều chế alkyl glycoside. Ví dụ, carbohydrate polyme bao gồm tinh bột hoặc xi-rô glucose có mức độ phân hủy thấp, trong khi carbohydrate monome có thể là bất kỳ dạng glucose nào, chẳng hạn như glucose khan, glucose monohydrat hoặc xi-rô glucose bị phân hủy cao.
Việc lựa chọn nguyên liệu thô không chỉ ảnh hưởng đến chi phí nguyên liệu thô mà còn ảnh hưởng đến chi phí sản xuất.
Nhìn chung, chi phí nguyên liệu thô tăng theo thứ tự tinh bột/xi-rô glucose/glucose monohydrat/glucose không nước trong khi nhu cầu về thiết bị nhà máy và do đó chi phí sản xuất giảm theo cùng thứ tự. (Hình 1)