דרישות התכנון של מפעל לייצור אלקיל גליקוזידים המבוסס על סינתזת פישר תלויות במידה רבה בסוג הפחמימה המשמשת ובאורך השרשרת של האלכוהול המשמש. לראשונה הוצג ייצור של אלקיל גליקוזידים מסיסים במים המבוססים על אוקטנול/דקנול ודודקנול/טטראדקנול. . אלקיל פוליגליקוזידים אשר, עבור DP נתון, אינם מסיסים במים בגלל האלכוהול המשמש (מספר אטומי C ב-Alkyl chian≥16) מטופלים בנפרד.
בתנאים של סינתזת אלקיל פוליגלוקוזיד מזורזת על ידי חומצה, נוצרים מוצרים משניים כגון אתר פוליגלוקוז וזיהומים צבעוניים.פוליגלוקוז הוא חומר אמורפי שנוצר על ידי פילמור גליקוזיל במהלך תהליך הסינתזה. סוג וריכוז התגובה המשנית תלויים בפרמטרי התהליך , כגון טמפרטורה, לחץ, זמן תגובה, זרז וכו'. אחת הבעיות שנפתרו על ידי פיתוח ייצור אלקיל פוליגליקוזידים תעשייתי בשנים האחרונות היא למזער את היווצרותם של מוצרים משניים הקשורים לסינתזה.
באופן כללי, על בסיס אלכוהול קצר-שרשרת (C8/10-OH) ו-DP נמוך (מינון יתר של אלכוהול) אלקיל גליקוזידים יש הכי פחות בעיות בייצור. בשלב התגובה, עם עליית עודף האלכוהול, ייצור המוצרים המשניים יורד. זה מפחית את הלחץ התרמי ומסיר עודפי אלכוהול במהלך היווצרות מוצרי פירוליזה.
ניתן לתאר את הגליקוזידציה של פישר כתהליך שבו הגלוקוז מגיב מהר יחסית בשלב הראשון ומשיג איזון אוליגומר. שלב זה מלווה בפירוק איטי של גליקוזידים אלקיל. תהליך הפירוק כולל שלבים כמו דה-אלקילציה ופילמור, אשר, בשעה ריכוזים מוגברים, יוצר באופן בלתי הפיך פוליגלוקוז יציב יותר מבחינה תרמודינמית. תערובת התגובה החורגת מזמן התגובה האופטימלי נקראת תגובת יתר. אם התגובה נפסקת בטרם עת, תערובת התגובה המתקבלת מכילה כמויות גדולות של גלוקוז שיורי.
לאובדן החומרים הפעילים של אלקיל גלוקוזיד בתערובת התגובה יש קשר טוב עם היווצרות פוליגלוקוז. במקרה של תגובה מוגזמת, תערובת התגובה הופכת בהדרגה שוב לפוליפאזה באמצעות משקעים של פוליגלוקוז. לפיכך, איכות המוצר ותפוקת המוצר מושפעות קשות מזמן סיום התגובה. החל מגלוקוז מוצק, האלקיל גליקוזידים במוצרים המשניים הם תוכן נמוך יותר, מה שמאפשר לסנן את הרכיבים הקוטביים האחרים (פוליגלוקוז) ואת הפחמימות הנותרות מהתערובת התגובתית שמעולם לא הגיבה במלואה.
בתהליך האופטימלי, ריכוז תוצר האתרה נמוך יחסית (תלוי בטמפרטורת התגובה, זמן, סוג הזרז והריכוז וכו').
איור 4 מציג את המהלך האופייני של תגובה ישירה של דקסטרוז ואלכוהול שומני (C12/14-OH).

הטמפרטורה והלחץ של פרמטרי התגובה קשורים זה לזה באופן הדוק בתגובת הגליקציה של פישר. על מנת לייצר אלקיל פוליגליקוזידים עם תוצרים משניים נמוכים, יש להתאים את הלחץ והטמפרטורה זה לזה ובקרה קפדנית.
אלקיל פוליגליקוזידים דלים במוצרים משניים הנגרמים על ידי טמפרטורות תגובה נמוכות (＜100℃) באצטליזציה. עם זאת, טמפרטורות נמוכות גורמות לזמני תגובה ארוכים יחסית (תלוי באורך השרשרת של האלכוהול) ויעילות כור ספציפית נמוכה. טמפרטורות תגובה גבוהות יחסית (~100℃, בדרך כלל 110-120℃) יכולות להוביל לשינויים בצבע הפחמימות. על ידי הסרת תוצרי התגובה בעלי הרתיחה הנמוכה יותר (מים בסינתזה ישירה, אלכוהולים קצרי שרשרת בתהליך הטרנסאצטליזציה) מתערובת התגובה, שיווי המשקל האצטליזציה מוסט לצד המוצר. אם מייצרים כמות גדולה יחסית של מים ליחידת זמן, למשל על ידי טמפרטורות תגובה גבוהות, יש להקפיד על הסרה יעילה של מים אלה מתערובת התגובה. זה ממזער תגובות משניות (במיוחד היווצרות של פולידקסטרוז) המתרחשות בנוכחות מים. יעילות האידוי של שלב תגובה תלויה לא רק בלחץ, אלא גם באזור האידוי וכו'. לחצי תגובה אופייניים בגרסאות הטרנסאצטליזציה והסינתזה הישירה הם בין 20 ל-100 מ"ר.
גורם אופטימיזציה חשוב נוסף הוא פיתוח זרזים סלקטיביים בתהליך הגליקוזידציה, ובכך מעכב, למשל, יצירת פוליגלוקוז והאתרה.כפי שכבר הוזכר, אצטל או אצטל הפוך בסינתזה של פישר מזורזים על ידי חומצות. באופן עקרוני, כל חומצה בעלת חוזק מספיק מתאים למטרה זו, כגון חומצה גופרתית, p-toluene ואלקיל בנזן-סולפוני חומצה וחומצה סוקסינית סולפונית. קצב התגובה תלוי בחומציות ובריכוז החומצה באלכוהול. למשל, היווצרות פוליגלוקוז) מתרחשת בעיקר בשלב הקוטבי (מים עקבות) של תערובת התגובה, ושרשראות אלקיל שניתן להפחית על ידי שימוש בחומצות הידרופוביות (למשל, חומצה אלקיל בנזנסולפונית) מומסות בעיקר בשלב הפחות קוטבי של תערובת תגובה.
לאחר התגובה, הזרז החומצי מנוטרל עם בסיס מתאים, כגון נתרן הידרוקסיד ותחמוצת מגנזיום. תערובת התגובה המנוטרלת היא תמיסה צהובה חיוורת המכילה 50 עד 80 אחוזי אלכוהול שומניים. תכולת אלכוהול שומנית גבוהה נובעת מהיחס המולארי של פחמימות לאלכוהול שומני. יחס זה מותאם לקבלת DP ספציפי לפוליגליקוזידים אלקיל תעשייתיים, והוא בדרך כלל בין 1:2 ל-1:6.
את האלכוהול השומני העודף מסירים בזיקוק בוואקום. תנאי גבול חשובים כוללים:
– שארית תכולת אלכוהול שומנית במוצר חייבת להיות<1% בגלל אחר
מסיסות נבונה וריח מושפעים לרעה.
- כדי למזער את היווצרותם של מוצרי פירוליזה לא רצויים או רכיבי שינוי צבע, יש לשמור על הלחץ התרמי וזמן השהייה של מוצר היעד נמוך ככל האפשר, בהתאם לאורך השרשרת של האלכוהול.
- אין לחדור מונוגליקוזיד לתזקיק מכיוון שהתזקיק ממוחזר בתגובה כאלכוהול שומני טהור.
במקרה של דודקנול/טטרדקנול, דרישות אלה משמשות להסרת עודפי אלכוהול שומניים, אשר מספקים במידה רבה באמצעות דיטילציה רב-שלבית. חשוב לציין שככל שתכולת האלכוהול השומני יורדת, הצמיגות עולה משמעותית. זה כמובן פוגע בהעברת חום ומסה בשלב הזיקוק הסופי.
לכן, עדיפים מאיידים דקים או קצרי טווח. במאידים אלה, הסרט הנעים מכנית מספק יעילות אידוי גבוהה יותר וזמן שהייה קצר יותר של המוצר, כמו גם ואקום טוב. התוצר הסופי לאחר הזיקוק הוא פוליגליקוזיד אלקיל טהור כמעט, המצטבר כמוצק עם נקודת התכה של 70℃ עד 150℃. שלבי התהליך העיקריים של סינתזת אלקיל מסוכמים באיור 5.

בהתאם לתהליך הייצור בו נעשה שימוש, מחזור אלכוהול אחד או שניים מצטברים בייצור אלקיל פוליגליקוזיד; עודף אלכוהול שומני, ואילו אלכוהול קצר שרשרת ניתן לשחזר כמעט לחלוטין. ניתן לעשות שימוש חוזר באלכוהולים אלה בתגובות הבאות. הצורך בטיהור או התדירות שבה יש לבצע את שלבי הטיהור תלויים בזיהומים המצטברים באלכוהול. זה תלוי במידה רבה באיכות שלבי התהליך הקודמים (לדוגמה תגובה, הסרת אלכוהול).
לאחר הסרת האלכוהול השומני, החומר הפעיל אלקיל פוליגליקוזיד מומס ישירות במים כך שנוצרת משחת אלקיל פוליגליקוזיד בעלת צמיגות גבוהה של 50 עד 70%. בשלבי הזיקוק הבאים, משחה זו מעובדת למוצר בעל איכות משביעת רצון בהתאם לדרישות הקשורות לביצועים. שלבי זיקוק אלה עשויים לכלול הלבנת המוצר, התאמת מאפייני המוצר, כגון ערך Ph ותכולת החומר הפעיל, וייצוב חיידקים. בספרות הפטנטים קיימות דוגמאות רבות של הלבנה רדוקטיבית וחמצונית ותהליכים דו-שלביים של הלבנה חמצונית וייצוב רדוקטיבי. המאמץ ומכאן העלות הכרוכה בשלבי תהליך אלו להשגת תכונות איכות מסוימות, כגון צבע, תלויים בדרישות הביצועים, בחומרי המוצא, ב-DP הנדרש ובאיכות שלבי התהליך.
איור 6 ממחיש תהליך ייצור תעשייתי לפוליגליקוזידים אלקיל ארוכי שרשרת (C12/14 APG) באמצעות סינתזה ישירה)