ფიშერის სინთეზზე დაფუძნებული ალკილ გლიკოზიდების წარმოების ქარხნის დიზაინის მოთხოვნები დიდწილად დამოკიდებულია გამოყენებული ნახშირწყლების ტიპსა და გამოყენებული სპირტის ჯაჭვის სიგრძეზე. პირველად იქნა წარმოდგენილი წყალში ხსნადი ალკილ გლიკოზიდების წარმოება ოქტანოლ/დეკანოლსა და დოდეკანოლ/ტეტრადეკანოლზე დაყრდნობით. ცალკე განხილულია ალკილ პოლიგლიკოზიდები, რომლებიც მოცემული DP-სთვის წყალში უხსნადია გამოყენებული სპირტის გამო (C ატომების რაოდენობა ალკილ ქიანში ≥16).
მჟავათი კატალიზირებული ალკილპოლიგლუკოზიდების სინთეზის პირობებში წარმოიქმნება მეორადი პროდუქტები, როგორიცაა პოლიგლუკოზის ეთერი და ფერადი მინარევები. პოლიგლუკოზა არის ამორფული ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება გლიკოზილის პოლიმერიზაციის შედეგად სინთეზის პროცესში. მეორადი რეაქციის ტიპი და კონცენტრაცია დამოკიდებულია პროცესის პარამეტრებზე, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა, რეაქციის დრო, კატალიზატორი და ა.შ. ბოლო წლებში სამრეწველო ალკილპოლიგლიკოზიდების წარმოების განვითარებით გადაჭრილი ერთ-ერთი პრობლემაა სინთეზთან დაკავშირებული მეორადი პროდუქტების წარმოქმნის მინიმიზაცია.
ზოგადად, მოკლეჯაჭვიანი სპირტზე დაფუძნებული (C8/10-OH) და დაბალი DP (ალკოჰოლის დიდი დოზის გადაჭარბების შემთხვევაში) ალკილ გლიკოზიდები ყველაზე ნაკლებად იწვევენ წარმოების პრობლემებს. რეაქციის ფაზაში, ალკოჰოლის ჭარბი რაოდენობის ზრდასთან ერთად, მეორადი პროდუქტების წარმოება მცირდება. ის ამცირებს თერმულ სტრესს და აშორებს ზედმეტ სპირტს პიროლიზის პროდუქტების წარმოქმნის დროს.
ფიშერის გლიკოზიდაცია შეიძლება აღიწეროს, როგორც პროცესი, რომლის დროსაც გლუკოზა პირველ ეტაპზე შედარებით სწრაფად რეაგირებს და მიიღწევა ოლიგომერული წონასწორობა. ამ საფეხურს მოჰყვება ალკილ გლიკოზიდების ნელი დეგრადაცია. დეგრადაციის პროცესი მოიცავს ისეთ საფეხურებს, როგორიცაა დეალკილირება და პოლიმერიზაცია, რომლებიც გაზრდილი კონცენტრაციის დროს შეუქცევადად წარმოქმნიან თერმოდინამიკურად უფრო სტაბილურ პოლიგლუკოზას. რეაქციის ნარევს, რომელიც ოპტიმალურ რეაქციის დროს აღემატება, ზერექციული რეაქცია ეწოდება. თუ რეაქცია ნაადრევად შეწყდება, შედეგად მიღებული რეაქციის ნარევი შეიცავს დიდი რაოდენობით ნარჩენ გლუკოზას.
რეაქციის ნარევში ალკილ გლუკოზიდის აქტიური ნივთიერებების დაკარგვას კარგი კავშირი აქვს პოლიგლუკოზის წარმოქმნასთან. ჭარბი რეაქციის შემთხვევაში, რეაქციის ნარევი თანდათან კვლავ პოლიფაზური ხდება პოლიგლუკოზის დალექვის გზით. ამიტომ, პროდუქტის ხარისხსა და გამოსავლიანობაზე სერიოზულ გავლენას ახდენს რეაქციის დასრულების დრო. მყარი გლუკოზით დაწყებული, მეორად პროდუქტებში ალკილ გლიკოზიდების შემცველობა უფრო დაბალია, რაც საშუალებას იძლევა სხვა პოლარული კომპონენტების (პოლიგლუკოზის) და დარჩენილი ნახშირწყლების გაფილტვრა მოხდეს რეაქტიული ნარევიდან, რომელიც არასდროს ყოფილა სრულად რეაქციაში.
ოპტიმიზებულ პროცესში ეთერიფიკაციის პროდუქტის კონცენტრაცია შედარებით დაბალია (დამოკიდებულია რეაქციის ტემპერატურაზე, დროზე, კატალიზატორის ტიპსა და კონცენტრაციაზე და ა.შ.).
სურათი 4 გვიჩვენებს დექსტროზისა და ცხიმოვანი სპირტის (C12/14-OH) პირდაპირი რეაქციის ტიპურ მიმდინარეობას.

ფიშერის გლიკაციის რეაქციაში რეაქციის პარამეტრების ტემპერატურა და წნევა ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია. დაბალი მეორადი პროდუქტებით ალკილპოლიგლიკოზიდების მისაღებად, წნევა და ტემპერატურა ერთმანეთთან ადაპტირებული და მკაცრად კონტროლირებადი უნდა იყოს.
ალკილპოლიგლიკოზიდებში მეორადი პროდუქტების დაბალი შემცველობა გამოწვეულია აცეტალიზაციის დროს დაბალი რეაქციის ტემპერატურით (<100℃). თუმცა, დაბალი ტემპერატურა იწვევს შედარებით ხანგრძლივ რეაქციულ დროს (დამოკიდებულია სპირტის ჯაჭვის სიგრძეზე) და დაბალ სპეციფიკურ რეაქტორის ეფექტურობას. შედარებით მაღალმა რეაქციის ტემპერატურამ (>100℃, როგორც წესი, 110-120℃) შეიძლება გამოიწვიოს ნახშირწყლების ფერის შეცვლა. რეაქციის ნარევიდან დაბალი დუღილის მქონე რეაქციის პროდუქტების (წყალი პირდაპირი სინთეზის დროს, მოკლეჯაჭვიანი სპირტები ტრანსაცეტალიზაციის პროცესში) ამოღებით, აცეტალიზაციის წონასწორობა გადაინაცვლებს პროდუქტის მხარეს. თუ დროის ერთეულზე წარმოიქმნება შედარებით დიდი რაოდენობით წყალი, მაგალითად, მაღალი რეაქციის ტემპერატურის გამო, უნდა იქნას გათვალისწინებული ამ წყლის ეფექტური მოცილება რეაქციის ნარევიდან. ეს მინიმუმამდე ამცირებს მეორად რეაქციებს (განსაკუთრებით პოლიდექსტროზის წარმოქმნას), რომლებიც ხდება წყლის თანაობისას. რეაქციის ეტაპის აორთქლების ეფექტურობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ წნევაზე, არამედ აორთქლების ფართობზეც და ა.შ. ტრანსაცეტალიზაციისა და პირდაპირი სინთეზის ვარიანტებში რეაქციის ტიპიური წნევა 20-დან 100 მბარ-მდეა.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ოპტიმიზაციის ფაქტორია გლიკოზიდაციის პროცესში სელექციური კატალიზატორების განვითარება, რითაც, მაგალითად, თრგუნავენ პოლიგლუკოზის წარმოქმნას და ეთერიფიკაციას. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ფიშერის სინთეზში აცეტალი ან შებრუნებული აცეტალი კატალიზდება მჟავებით. პრინციპში, ამ მიზნით შესაფერისია ნებისმიერი საკმარისი სიძლიერის მჟავა, როგორიცაა გოგირდმჟავა, პ-ტოლუოლი და ალკილბენზოლსულფონმჟავა და სულფონქაროვანი მჟავა. რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია მჟავიანობასა და სპირტში მჟავას კონცენტრაციაზე. მეორადი რეაქციები, რომლებიც ასევე შეიძლება კატალიზდეს მჟავებით (მაგ., პოლიგლუკოზის წარმოქმნა), ძირითადად ხდება რეაქციის ნარევის პოლარულ ფაზაში (კვალი წყალი), ხოლო ალკილის ჯაჭვები, რომელთა აღდგენა შესაძლებელია ჰიდროფობიური მჟავების გამოყენებით (მაგ., ალკილბენზოლსულფონმჟავა), ძირითადად იხსნება რეაქციის ნარევის ნაკლებად პოლარულ ფაზაში.
რეაქციის შემდეგ, მჟავა კატალიზატორი ნეიტრალიზდება შესაბამისი ფუძეთი, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი და მაგნიუმის ოქსიდი. ნეიტრალიზებული რეაქციის ნარევი არის ღია ყვითელი ხსნარი, რომელიც შეიცავს 50-დან 80 პროცენტამდე ცხიმოვან სპირტებს. ცხიმოვანი სპირტის მაღალი შემცველობა განპირობებულია ნახშირწყლებისა და ცხიმოვანი სპირტების მოლური თანაფარდობით. ეს თანაფარდობა რეგულირდება სამრეწველო ალკილ პოლიგლიკოზიდებისთვის სპეციფიკური DP-ის მისაღებად და, როგორც წესი, 1:2-დან 1:6-მდეა.
ზედმეტი ცხიმოვანი სპირტი ვაკუუმური დისტილაციით შორდება. მნიშვნელოვანი სასაზღვრო პირობებია:
– პროდუქტში ნარჩენი ცხიმოვანი სპირტის შემცველობა უნდა იყოს<1% სხვა მიზეზის გამო
უარყოფითად მოქმედებს ხსნადობაზე და სუნზე.
- არასასურველი პიროლიზის პროდუქტების ან ფერის შეცვლის კომპონენტების წარმოქმნის მინიმიზაციის მიზნით, სამიზნე პროდუქტის თერმული დაძაბულობა და ყოფნის დრო უნდა იყოს რაც შეიძლება დაბალი, სპირტის ჯაჭვის სიგრძის მიხედვით.
- დისტილატში მონოგლიკოზიდი არ უნდა მოხვდეს, რადგან რეაქციის დროს დისტილატი გადამუშავდება სუფთა ცხიმოვანი სპირტის სახით.
დოდეკანოლის/ტეტრადეკანოლის შემთხვევაში, ეს მოთხოვნები გამოიყენება ჭარბი ცხიმოვანი სპირტების მოსაშორებლად, რომლებიც ძირითადად დამაკმაყოფილებელია მრავალსაფეხურიანი დიტილაციის გზით. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ცხიმოვანი სპირტების შემცველობის შემცირებასთან ერთად, სიბლანტე მნიშვნელოვნად იზრდება. ეს აშკარად აფერხებს სითბოს და მასის გადაცემას საბოლოო დისტილაციის ფაზაში.
ამიტომ, უპირატესობა ენიჭება თხელ ან მოკლე დიაპაზონის აორთქლებლებს. ამ აორთქლებლებში მექანიკურად მოძრავი აპკი უზრუნველყოფს აორთქლებასთან შედარებით უფრო მაღალ ეფექტურობას და პროდუქტის უფრო მოკლე ლოდინის დროს, ასევე კარგ ვაკუუმს. დისტილაციის შემდეგ საბოლოო პროდუქტი არის თითქმის სუფთა ალკილ პოლიგლიკოზიდი, რომელიც გროვდება მყარი ნივთიერების სახით 70℃-დან 150℃-მდე დნობის წერტილით. ალკილის სინთეზის ძირითადი პროცესის ეტაპები შეჯამებულია ნახაზ 5-ში.

გამოყენებული წარმოების პროცესის მიხედვით, ალკილპოლიგლიკოზიდის წარმოებისას გროვდება ერთი ან ორი სპირტის ციკლის ნაკადი; ჭარბი ცხიმოვანი სპირტები, ხოლო მოკლეჯაჭვიანი სპირტების თითქმის სრულად აღდგენა შესაძლებელია. ეს სპირტები შეიძლება ხელახლა იქნას გამოყენებული შემდგომ რეაქციებში. გაწმენდის საჭიროება ან გაწმენდის ეტაპების განხორციელების სიხშირე დამოკიდებულია სპირტში დაგროვილ მინარევებზე. ეს დიდწილად დამოკიდებულია წინა პროცესის ეტაპების ხარისხზე (მაგალითად, რეაქცია, სპირტის მოცილება).
ცხიმოვანი სპირტის მოცილების შემდეგ, ალკილპოლიგლიკოზიდის აქტიური ნივთიერება პირდაპირ იხსნება წყალში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მაღალი სიბლანტის 50-დან 70%-მდე ალკილპოლიგლიკოზიდის პასტა. შემდგომ რაფინირების ეტაპებზე, ეს პასტა დამუშავდება დამაკმაყოფილებელი ხარისხის პროდუქტად, შესრულებასთან დაკავშირებული მოთხოვნების შესაბამისად. ეს რაფინირების ეტაპები შეიძლება მოიცავდეს პროდუქტის გათეთრებას, პროდუქტის მახასიათებლების, როგორიცაა Ph მნიშვნელობა და აქტიური ნივთიერების შემცველობა, კორექტირებას და მიკრობულ სტაბილიზაციას. პატენტულ ლიტერატურაში მოცემულია აღდგენითი და ჟანგვითი გათეთრების და ჟანგვითი გათეთრების და აღდგენითი სტაბილიზაციის ორეტაპიანი პროცესების მრავალი მაგალითი. გარკვეული ხარისხის მახასიათებლების, როგორიცაა ფერი, მისაღებად ამ პროცესის ეტაპებში ჩართული ძალისხმევა და შესაბამისად, ხარჯები დამოკიდებულია შესრულების მოთხოვნებზე, საწყის მასალებზე, საჭირო DP-ზე და პროცესის ეტაპების ხარისხზე.
სურათი 6 ასახავს გრძელჯაჭვიანი ალკილპოლიგლიკოზიდების (C12/14 APG) სამრეწველო წარმოების პროცესს პირდაპირი სინთეზის გზით.