Zahteve za načrtovanje obrata za proizvodnjo alkil glikozidov, ki temelji na Fisherjevi sintezi, so v veliki meri odvisne od vrste uporabljenega ogljikovega hidrata in dolžine verige uporabljenega alkohola. Proizvodnja vodotopnih alkil glikozidov na osnovi oktanol/dekanol in dodekanol/tetradekanol je bila prvič uvedena . Alkilni poliglikozidi, ki so za dano DP netopni v vodi zaradi uporabljenega alkohola (število C atomov v alkil chianu≥16), se obravnavajo ločeno.
Pod pogojem sinteze alkil poliglukozida, ki jo katalizira kislina, nastanejo sekundarni produkti, kot so poliglukozni eter in obarvane nečistoče. Poliglukoza je amorfna snov, ki nastane s polimerizacijo glikozila med postopkom sinteze. Vrsta in koncentracija sekundarne reakcije je odvisna od parametrov procesa , kot so temperatura, tlak, reakcijski čas, katalizator itd. Eden od problemov, ki jih je v zadnjih letih rešil razvoj industrijske proizvodnje alkil poliglikozidov, je zmanjšati nastajanje sekundarnih produktov, povezanih s sintezo.
Na splošno imajo alkilni glikozidi na osnovi kratkoverižnega alkohola （C8/10-OH） in nizkega DP (veliko preveliko odmerjanje alkohola) najmanj težav pri proizvodnji. V reakcijski fazi se s povečanjem presežka alkohola zmanjša proizvodnja sekundarnih produktov. Zmanjšuje toplotno obremenitev in odstranjuje presežek alkohola med nastajanjem produktov pirolize.
Fisherjevo glikozidacijo lahko opišemo kot proces, pri katerem glukoza relativno hitro reagira v prvi stopnji in se doseže oligomerno ravnovesje. Tej stopnji sledi počasna razgradnja alkilnih glikozidov. Postopek razgradnje vključuje stopnje, kot sta dealkilacija in polimerizacija, ki pri povečane koncentracije, ireverzibilno tvori termodinamično stabilnejšo poliglukozo. Reakcijska zmes, ki prekorači optimalni reakcijski čas, se imenuje prekomerna reakcija. Če se reakcija prekine predčasno, nastala reakcijska zmes vsebuje velike količine preostale glukoze.
Izguba aktivnih snovi alkil glukozida v reakcijski zmesi je dobro povezana s tvorbo poliglukoze. V primeru prekomerne reakcije reakcijska zmes postopoma spet postane polifazna z obarjanjem poliglukoze. Zato čas zaključka reakcije resno vpliva na kakovost in izkoristek produkta. Začenši s trdno glukozo, so alkilni glikozidi v sekundarnih produktih nižjo vsebnostjo, kar omogoča, da se druge polarne komponente (poliglukoza) in preostali ogljikovi hidrati filtrirajo iz reaktivne mešanice, ki nikoli ni popolnoma reagirala.
V optimiziranem procesu je koncentracija produkta eterifikacije relativno nizka (odvisno od reakcijske temperature, časa, vrste katalizatorja in koncentracije itd.).
Slika 4 prikazuje značilen potek direktne reakcije dekstroze in maščobnega alkohola (C12/14-OH).

Temperatura in tlak reakcijskih parametrov sta med seboj tesno povezana v Fischerjevi reakciji glikacije. Da bi proizvedli alkil poliglikozide z malo sekundarnih produktov, morata biti tlak in temperatura prilagojena drug drugemu in strogo nadzorovana.
Alkilni poliglikozidi z nizko vsebnostjo sekundarnih produktov, ki jih povzročajo nizke reakcijske temperature (<100 ℃) pri acetalizaciji. Vendar pa nizke temperature povzročijo relativno dolge reakcijske čase (odvisno od dolžine verige alkohola) in nizke specifične učinkovitosti reaktorja. Relativno visoke reakcijske temperature (＞100 ℃, tipično 110-120 ℃) ​​lahko povzročijo spremembe barve ogljikovih hidratov. Z odstranitvijo reakcijskih produktov z nižjim vreliščem (voda v neposredni sintezi, kratkoverižni alkoholi v procesu transacetalizacije) iz reakcijske zmesi se acetalizacijsko ravnovesje premakne na stran produkta. Če na časovno enoto nastane sorazmerno velika količina vode, na primer zaradi visokih reakcijskih temperatur, je treba poskrbeti za učinkovito odstranitev te vode iz reakcijske mešanice. To zmanjša sekundarne reakcije (zlasti tvorbo polidekstroze), ki potekajo v prisotnosti vode. Učinkovitost izhlapevanja reakcijske stopnje ni odvisna samo od tlaka, ampak tudi od površine izhlapevanja itd. Tipični reakcijski tlaki pri različicah transacetalizacije in neposredne sinteze so med 20 in 100 mbar.
Drugi pomemben dejavnik optimizacije je razvoj selektivnih katalizatorjev v procesu glikozidacije, ki zavirajo na primer tvorbo poliglukoze in eterifikacijo. Kot že omenjeno, acetal ali reverzni acetal v Fischerjevi sintezi katalizirajo kisline. Načeloma je vsaka kislina zadostne moči je primerna za ta namen, kot so žveplova kislina, p-toluen in alkil benzensulfonska kislina in sulfonska jantarna kislina. Hitrost reakcije je odvisna od kislosti in koncentracije kisline v alkoholu. Sekundarne reakcije, ki jih lahko katalizirajo tudi kisline ( tvorba poliglukoze) poteka predvsem v polarni fazi (voda v sledovih) reakcijske zmesi, alkilne verige, ki jih je mogoče zmanjšati z uporabo hidrofobnih kislin (npr. alkil benzensulfonska kislina), pa se raztopijo predvsem v manj polarni fazi reakcijske zmesi. reakcijska mešanica.
Po reakciji se kislinski katalizator nevtralizira z ustrezno bazo, kot sta natrijev hidroksid in magnezijev oksid. Nevtralizirana reakcijska zmes je bledo rumena raztopina, ki vsebuje 50 do 80 odstotkov maščobnih alkoholov. Visoka vsebnost maščobnega alkohola je posledica molarnega razmerja med ogljikovimi hidrati in maščobnimi alkoholi. To razmerje je prilagojeno za pridobitev specifičnega DP za industrijske alkil poliglikozide in je običajno med 1:2 in 1:6.
Odvečni maščobni alkohol se odstrani z vakuumsko destilacijo. Pomembni mejni pogoji vključujejo:
– Preostanek maščobnega alkohola v izdelku mora biti<1 % zaradi drugega
negativno vpliva na topnost in vonj.
- Da bi čim bolj zmanjšali nastajanje neželenih produktov pirolize ali komponent, ki razbarvajo, morata biti toplotna obremenitev in zadrževalni čas ciljnega produkta čim nižja, odvisno od dolžine verige alkohola.
- Noben monoglikozid ne sme priti v destilat, ker se destilat v reakciji ponovno uporabi kot čisti maščobni alkohol.
V primeru dodekanola/tetradekanola se te zahteve uporabljajo za odstranitev odvečnih maščobnih alkoholov, ki so v veliki meri zadovoljivi z večstopenjsko destilacijo. Pomembno je upoštevati, da se viskoznost znatno poveča, ko se vsebnost maščobnih alkoholov zmanjša. To očitno poslabša prenos toplote in mase v končni fazi destilacije.
Zato so prednostni izparilniki s tankim ali kratkim dosegom. V teh uparjalnikih zagotavlja mehansko premikajoča se folija višjo učinkovitost od izhlapevanja in krajši čas zadrževanja izdelka ter dober vakuum. Končni produkt po destilaciji je skoraj čisti alkil poliglikozid, ki se kopiči kot trdna snov s tališčem od 70 ℃ do 150 ℃. Glavni procesni koraki sinteze alkilov so povzeti na sliki 5.

Odvisno od uporabljenega proizvodnega procesa se pri proizvodnji alkil poliglikozida kopičita en ali dva toka alkoholnega cikla; presežne maščobne alkohole, medtem ko je mogoče kratkoverižne alkohole skoraj v celoti obnoviti. Ti alkoholi se lahko ponovno uporabijo v naslednjih reakcijah. Potreba po čiščenju ali pogostost, s katero je treba izvesti korake čiščenja, je odvisna od nečistoč, nabranih v alkoholu. To je v veliki meri odvisno od kakovosti predhodnih procesnih korakov (na primer reakcija, odstranitev alkohola).
Po odstranitvi maščobnega alkohola se učinkovina alkil poliglikozid neposredno raztopi v vodi, tako da nastane visoko viskozna 50 do 70 % alkil poliglikozidna pasta. V naslednjih korakih rafiniranja se ta pasta predela v izdelek zadovoljive kakovosti v skladu z zahtevami, povezanimi z zmogljivostjo. Ti koraki rafiniranja lahko vključujejo beljenje izdelka, prilagajanje lastnosti izdelka, kot sta pH vrednost in vsebnost aktivne snovi, ter mikrobno stabilizacijo. V patentni literaturi je veliko primerov reduktivnega in oksidativnega beljenja ter dvostopenjskih postopkov oksidativnega beljenja in reduktivne stabilizacije. Napor in s tem stroški, vključeni v te procesne korake za pridobitev določenih kakovostnih lastnosti, kot je barva, so odvisni od zahtev glede učinkovitosti, vhodnih materialov, zahtevanega DP in kakovosti procesnih korakov.
Slika 6 prikazuje industrijski proizvodni postopek za dolgoverižne alkil poliglikozide (C12/14 APG) z neposredno sintezo)