Esistono diversi metodi per preparare alchilpoliglicosidi o miscele di alchilpoliglucosidi. Vari metodi sintetici vanno dalle vie sintetiche stereotassiche che utilizzano gruppi protettivi (rendendo i composti altamente selettivi) alle vie sintetiche non selettive (mescolando isomeri con oligomeri).
Qualsiasi processo di produzione adatto all’uso su scala industriale deve soddisfare diversi criteri. È molto importante produrre prodotti con proprietà adeguate e processi economici. Ci sono altri aspetti, come ridurre al minimo gli effetti collaterali o i rifiuti e le emissioni. La tecnologia utilizzata dovrebbe essere flessibile in modo che le prestazioni e le caratteristiche qualitative del prodotto possano essere adattate alle esigenze del mercato.
Nella produzione industriale di alchilpoliglicosidi ha avuto successo un processo basato sulla sintesi Fischer. Il loro sviluppo è iniziato circa 20 anni fa e ha subito un’accelerazione negli ultimi dieci anni. Lo sviluppo durante questo periodo ha permesso al metodo di sintesi di diventare più efficiente e, in definitiva, attraente per le applicazioni industriali. Le ottimizzazioni funzionano, in particolare nell'uso di alcoli a catena lunga come dodecanolo/tetradecanolo
(C12-14 -OH), hanno migliorato significativamente la qualità del prodotto e l'economia del processo. Il moderno impianto di produzione basato su Fischer Synthesis è l'incarnazione della tecnologia a basso spreco e zero emissioni. Un altro vantaggio della sintesi Fischer è che il grado medio di polimerizzazione dei prodotti può essere controllato con un ampio intervallo di precisione. Pertanto, le proprietà correlate, come l'idrofilicità/solubilità in acqua, possono essere regolate per soddisfare i requisiti. Inoltre, la base della materia prima non è più influenzata dal glucosio anidro.
1. Materie prime per la produzione di alchilpoliglicosidi
1.1 Alcoli grassi
Gli alcoli grassi possono essere ottenuti da materie prime petrolchimiche (alcoli grassi sintetici) o da risorse naturali e rinnovabili come grassi e oli (alcoli grassi naturali). Le miscele di alcol grassi vengono utilizzate nella sintesi di glicosidi alchilici per stabilire la parte idrofobica della molecola. Gli alcoli grassi naturali sono stati ottenuti mediante transesterazione e separazione di grasso e grasso (trigliceridi) per formare il corrispondente estere metilico di acido grasso e idrogenati. A seconda della lunghezza della catena alchilica degli alcol grassi richiesta, gli ingredienti principali sono oli e grassi: olio di cocco o di palmisti per la serie C12-14 e olio di sego, di palma o di colza per gli alcoli grassi C16-18.
1.2 Fonte di carboidrati
La porzione idrofila della molecola di alchilpoliglicoside è derivata da un carboidrato.
I carboidrati macromolecolari e i carboidrati monomerici sono basati sull'amido di
mais, grano o patate e possono essere utilizzati come materie prime per la preparazione di glicosidi alchilici. Ad esempio, i carboidrati polimerici includono bassi livelli di degradazione dell'amido o dello sciroppo di glucosio, mentre i carboidrati monomerici possono essere qualsiasi forma di glucosio, come glucosio anidro, glucosio monoidrato o sciroppo di glucosio altamente degradato.
La scelta delle materie prime influenza non solo i costi delle materie prime, ma anche i costi di produzione.
In generale, i costi delle materie prime aumentano nell'ordine amido/sciroppo di glucosio/glucosio monoidrato/glucosio disidratato, mentre diminuiscono nello stesso ordine i requisiti delle attrezzature dell'impianto e quindi i costi di produzione. (Figura 1)