CZ282607B6 - Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů - Google Patents

Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů Download PDF

Info

Publication number
CZ282607B6
CZ282607B6 CZ93871A CZ87193A CZ282607B6 CZ 282607 B6 CZ282607 B6 CZ 282607B6 CZ 93871 A CZ93871 A CZ 93871A CZ 87193 A CZ87193 A CZ 87193A CZ 282607 B6 CZ282607 B6 CZ 282607B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reducing sugar
sub
formula
glycol ether
process according
Prior art date
Application number
CZ93871A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ87193A3 (en
Inventor
Giampietro Borsotti
Massimo Ciali
Tullio Pellizzon
Giovanni Agnes
Original Assignee
Enichem S.P.A.
Eniricerche S.P.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enichem S.P.A., Eniricerche S.P.A. filed Critical Enichem S.P.A.
Publication of CZ87193A3 publication Critical patent/CZ87193A3/cs
Publication of CZ282607B6 publication Critical patent/CZ282607B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • C07H15/08Polyoxyalkylene derivatives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Vyráběné sloučeniny mají obecný vzorec I, ve kterém R je zbytek vybraný z -CH.sub.2.n.- nebo -CH.sub.2.n.-CH.sub.2.n.- nebo -CH.sub.2.n.-CHOH-, R.sub.1 .n.a R.sub.2 .n.jsou alkylové radikály obsahující každý 1 až 18 atomů uhlíku, nebo R.sub.1 .n.nebo R.sub.2 .n.značí atomy vodíku, avšak nikoliv současně, přičemž celkový počet atomů uhlíku v R.sub.1 .n.+ R.sub.2 .n.je nanejvýše 18, G znamená radikál vznikající odstraněním molekuly vody z monosacharidu, obecně označovaného jako redukční cukr, typicky jde o hexosu nebo pentosu vzorce C.sub.6.n.H.sub.12.n.O.sub.6 .n.nebo C.sub.5.n.H.sub.10.n.O.sub.5.n., n je celé číslo v rozsahu 1 až 5, při němž se (a) nechá reagovat epoxid olefinu s 8 až 20 atomy uhlíku s diolem nebo triolem v přítomnosti katalyzátoru za vzniku glykoletheru a (b) získaný glykolether se glykosiduje redukčním cukrem nebo sloučeninou, která může poskytovat redukční cukr hydrolyzou nebo methyl-, ethyl- nebo butylglukosidem odvozeným od uvedeného redukčního cŕ

Description

Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby hydroxyalkylglukosidů.
Dosavadní stav techniky
V oboru povrchově aktivních látek došlo v posledních letech k podstatnému pokroku. Značný podíl světového trhu je tvořeny neiontovými povrchově aktivními látkami, zejména pak polyethoxylovanými alkoholy a polyethoxylovanými alkylfenoly.
Takové neiontové povrchově aktivní látky nabyly značnou důležitost v důsledku jejich dobrých detergentních vlastností, všestranného použití v různých prostředcích (zejména kompatibilitys iontovými povrchově aktivními činidly) ajejich nízkých výrobních nákladů.
Kromě těchto druhů neiontových povrchově aktivních činidel byly v poslední době vyvinuté nové druhy, které jsou charakterizované hydrofilními zbytky, jež se liší od polyethoxyskupin. Sem patří jako atraktivní látky estery mono- a oligosacharidů, především vzhledem k jejich nízké ceně a vnitřní biodegradovatelnosti.
Tento typ esterů s dlouhými řetězci, odvozených např. od palmitové kyseliny, nevyhovuje však z praktického hlediska, a to vzhledem k omezené stálosti esterových skupin při hodnotách pH vyšších než 8, jichž je zapotřebí v četných prostředcích).
Taková omezená chemická stálost byla překonána zavedením etherových skupin, vznikajících reakcí epoxidů s hydroxyethylglukosidem, jak se popisuje v italské patentové přihlášce č. MI91A-001427 na jméno Enichem Augusta S. p. A.
Přihlašovatelé učinili nyní další kroky k tomu, aby se pokusili zjednodušit proces a dosáhli současně lepších výsledků co do výtěžnosti.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob výroby hydroxyalkylglukosidů obecného vzorce I
OH
H-(G)n-O-R-CH->-O-CH-CH-R2 (I),
I
Ri ve kterém
R je zbytek -CH2- nebo -CH2CH2- nebo -CH2-CHOH-,
Ri a R2 jsou alkyly s 1 až 18 atomy uhlíku, nebo Ri a R2 značí atomy vodíku, avšak nikoliv současně, přičemž celkový počet atomů uhlíku v R] + R2 je nanejvýše 18,
G znamená skupinu, vznikající odstraněním molekuly vody z redukčního cukru, jímž je
- 1 CZ 282607 B6 monosacharid, zejména hexóza C6Hi2O6 nebo pentóza C5H10O5, a n je celé číslo 1 až 5, při němž se (a) nechá reagovat epoxid olefinu s 8 až 20 atomy uhlíku s diolem nebo triolem v přítomnosti katalyzátoru za vzniku glykoletheru obecného vzorce II:
OH- R- CHZ- O- CH- R2 (Π), v němž R, R, a R2 mají shora uvedené významy, (b) získaný glykolether obecného vzorce II se glykosiduje redukčním cukrem nebo sloučeninou, která může poskytovat redukční cukr, hydrolýzou, nebo methyl-, ethyl nebo butylglukosidem, odvozeným od uvedeného redukčního cukru.
Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že se reakční stupeň (b) provádí v přítomnosti binárního katalyzátoru v množství 0,001 až 0,1 mol na mol redukčního cukru, nebo jeho ekvivalentu, tvořeného silnou organickou kyselinou, vybranou ze skupiny, zahrnující benzen- nebo alkylbenzensulfonové kyseliny, naftalen- nebo alkylnaftalensulfonové kyseliny, primární, sekundární nebo terciární alkylsulfonové kyseliny, monoalkylsulfáty, mono- a dialkylfosfonáty, alkyl-, aryl- nebo alkylaryldisulfonové kyseliny, v nichž ve všech obsahují alifatické řetězce 1 až 20 atomů uhlíku a sulfonové skupiny obsahují katexové pryskyřice, a slabou organickou zásadou, mající hodnotu Ka v rozsahu 10’8 až 10'1, vybranou ze skupiny, zahrnující pyridin, pikoliny, lutidiny, kolidiny, chinolin, isochinolin, chinaldin, pyrazin, pteridin a tetramethylmočovinu.
Binární katalyzátory, používané ve stupni (b), se volí ze skupiny, zahrnující pyridinové soli s alkylbenzensulfonovými kyselinami nebo se sekundárními alkylsulfonovými kyselinami.
Jako binární katalyzátor se ve stupni (b) používá sůl pyridinu se sekundárními alkylsulfonovými kyselinami, obsahujícími 14 až 17 atomů uhlíku.
Ve stupni (b) se používá binární katalyzátor, získávaný smícháním ekvivalentních množství silné organické kyseliny a slabé organické zásady, vybraných ze skupin, uvedených shora.
Binární katalyzátor se používá ve stupni (b) v množstvích 0,01 až 0,05 mol na mol redukčního cukru, nebo jeho ekvivalentu.
Ve stupni (b) se používá redukční cukr nebo jeho ekvivalent v poměru ke glykoletheru obecného vzorce II v rozsahu 1 : 2 až 1 : 10, s výhodou 1 : 3 až 1 : 6.
Jako rozpouštědlo se ve stupni (b) používá glykolether obecného vzorce II.
Ve stupni (b) se používá teplota v rozsahu 90 až 130 °C, s výhodou 110 až 120 °C.
-2CZ 282607 B6
Pokud se jedná o redukční cukr, mohou se používat druhy., hexóz a pentóz, jako je glukóza, mannóza, galaktóza, arabinóza, xylóza, ribóza a podobně.
Lze používat také vyšší cukry nebo substituované sacharidy, které se mohou hydrolyzovat, aby se získaly monosacharidy. Zde se může uvést škrob, maltóza, sacharóza, laktóza, maltotrióza methyl-, ethyl- nebo butylglykosidy, atd.
Vzhledem ke své nízké ceně a obecné dosažitelnosti je nejvhodnějším monosacharidem glukóza.
Pro názornější objasnění způsobu podle tohoto vynálezu navrhuje se následující reakční schéma, jež vynález nikterak neomezuje:
Stupeň (a)
oh-r-ch2oh (lil) oh-r-ch2-o-ch-r2 (II)
Stupeň (b) (l)+ nR3-OH ve kterém R, R! a R2 mají shora definované významy a R3 znamená atom vodíku, methyl, ethyl nebo butyl.
Příprava sloučeniny vzorce II [stupeň (a)] je známá, například v U. S. patentu č. 3 758 410 se uvádí reakce epoxidu s ethylenglykoly v přítomnosti kyselinových katalyzátorů.
Otevření epoxidového kruhu se může dosáhnou také pomocí zásadité katalýzy, například, když v případě alfa-epoxidů se má získat výjimečně produkt, odvozený od nukleofilního napadení koncového uhlíkového atomu, jak je uvedeno v článku P. E. Parker aN. S. Isaac, Chem. Rev., 1959,59,737.
Uvažuje-li se naopak stupeň (b), nastávají problémy, pokud se jedná o glykosidační reakci, protože obvykle nastávají nežádoucí reakce.
Například v U. S. patentu č. 4 950 743 se uvádí, že jednou z těchto nežádoucích reakcí je tvorba polyglukózy nebo polyhydroxymethylfurfuralu.
První vedlejší produkt, je-li přítomný v konečném produktu, způsobuje nadměrné pěnění povrchově aktivních roztoků, a druhy vedlejší produkt způsobuje vznik nežádoucího žlutohnědého zabarvení.
Tvorba polyglukózy, pokud se jedná o ekonomii reakce, znamená také ztrátu na výtěžku požadovaného produktu.
U značného počtu patentů je snahou dosáhnout jistého stupně zabránění vzniku polyglukózy, například ve WO patentu č. 90/07516 se popisuje použití vysoce lipofilního katalyzátoru, který je vhodný k překonání těchto problémů.
Avšak i v tomto případě je toto, omezené poměrně na použití tradičních kyselin, a tvorbě polyglukózy se přitom nedá zcela zabránit.
Hlavním účelem tohoto vynálezu je tudíž získat glykosidovaný produkt, který neobsahuje takové vedlejší produkty, jako je polyglukóza. Z tohoto hlediska bylo zjištěno, že katalytický systém, používaný ve stupni (b), odstraňuje nedostatky dosavadního stavu techniky, jež byly shora popsány a mají se odstranit.
Glykosidační reakce [stupeň (b)J se proto provádí v přítomnosti binárního katalyzátoru, tvořeného silnou organickou kyselinou a slabou organickou zásadou, s hodnotou Ka v rozsahu 10'8 až 101.
Jako příklady silných organických kyselin lze uvést benzen- nebo alkylbenzensulfonové kyseliny, naftalen- nebo alkylnaftalensulfonové kyseliny, primární, sekundární nebo terciární alkylsulfonové kyseliny, monoalkylsulfonáty, mono- a dialkylfosfáty, alkyl-, aryl- nebo alkylaryldisulfonové kyseliny, v nichž všechny alifatické řetězce obsahují 1 až 20 atomů uhlíku, a katexové pryskyřice, obsahující sulfonové skupiny.
Jako příklady slabých organických zásad lze uvést pyridin, pikoliny, lutidiny, kolidiny, chinolin, isochinolin, chinaldin, pyrazin, pteridin, tetramethylmočovinu, atd.
Katalyzátor se může snadno připravovat zvlášť nebo in šitu smícháním ekvivalentních množství uvedených kyselin a zásad.
Výhodnými katalyzátory jsou soli pyridinu s alkylbenzensulfonovými kyselinami nebo sekundárními alkylsulfonovými kyselinami, z nichž zejména poslední jsou snadno připravitelné, např. podle italské patentové přihlášky č. 20878 A/89, podané na jméno Enichem Augusta S.p.A., jejíž obsah je proto v popise této přihlášky zahrnut pod odkazem.
Výhodná je především sůl pyridinu se sekundárními alkylsulfonovými kyselinami, obsahujícími 14 až 17 uhlíkových atomů (SASA).
Katalyzátor se může používat v množstvích, pohybujících se v rozsahu od 0,001 do 0,1 mol na mol redukčního cukru, nebo jeho ekvivalent, jak je uvedeno shora, a s výhodou od 0,001 do 0,05 mol.
Jednotná povaha tohoto katalyzátoru je demonstrována srovnávacím testem, uvedeným v příkladě 8, v němž se glykosidační reakce provádí v přítomnosti tak obvyklé kyseliny, jako je p-toluensulfonová kyselina.
Při postupu za stejných teplotních podmínek, stejném tlaku a rychlosti míchání reakční směsi, jak je uvedeno v testu příkladu 7, a zmírnění obou uvedených reakcí, když se oddestiluje stechiometrické množství vody, vzniká v příkladě 8 značné množství polyglukózy, zatímco naopak, použije-li se katalyzátor podle příkladu 7, vzniká převážně glukóza, která se potom může oddělit a znovu použít.
-4CZ 282607 B6
Konečný produkt je proto zcela bez polyglukózy, což je typickým význakem způsobu podle vynálezu ve srovnání s dosavadním stavem techniky.
Používají-li se shora popsané katalyzátory, usnadňuje se tím kinetická kontrola reakce, protože například produkty vzorce I s vyšší hladinou hydroxyalkyl-monoglukosidů [např. směsi, obsahující více než 70 % produktu s η = 1 ve vzorci I] se získávají snadněji.
Kromě toho používáním uvedených binárních katalyzátorů se ke konci reakce získávají produkty, jež jsou méně zabarvené než odpovídající produkty, získávané za použití obvyklých kyselinových katalyzátorů, např. p-toluensulfonové kyseliny.
Avšak v případě, že se k odstraňování nadbytečného glykoletheru vzorce II používá destilace, která vyžaduje teplotu řádově 190 až 200 °C a zbytkový tlak, pohybující se v rozmezí 26 až 66 Pa, získávají se hnědě zbarvené produkty, zejména přesahuje-li doba destilace 1 až 2 hodiny.
Posléze uvedená skutečnost však nevytváří problémy, protože vodné roztoky povrchově aktivních látek se mohou snadno upravovat na více než přijatelnou barvu použitím některé ze značného počtu reakčních složek, jež jsou z vědecké literatury známé, jako je peroxid vodíku, používaný v U. S. patentu č. 3 450 690, perboritan sodný, zmiňovaný v U. S. patentu č. 3 839 318, nebo jiná ekvivalentní bělidla, jako jsou chlornany, persírany, atd.
Ve stupni (a) způsobu podle tohoto vynálezu se používá diol v množství, které může být stejné nebo větší než je stechiometrické množství epoxidu vzorce III, zejména pak v množství od 1 do 15 mol na mol epoxidu III, zatímco ve stupni (b) se glykolether II používá v množství, jež je stejné nebo větší než je stechiometrické množství redukčního cukru, jak je lépe definováno následujícím popise.
Ve stupni (a) způsobu působí diol kromě toho také jako rozpouštědlo, tj. jako kapalné prostředí pro reakční směs. Ve stupni (b) zastává funkci rozpouštědla glykolether II.
Jako reakční složky se ve stupni (a) používají obvykle směsi epoxidů obecného vzorce ΙΠ, v němž R] a R2 mají stejné významy, jak je popsáno shora. Tyto směsi se získávají samy o sobě reakcí příslušných směsí lineárních olefinů s peroxidem vodíku metodami, popsanými například v GB patentu č. 2 055 821 a v U. S. patentu č. 4 595 671.
V glykosidační reakci [stupeň (b)] je molámí poměr redukčního cukru, nebo již shora definovaný ekvivalent, ke glykoletheru II v rozsahu 1 : 2 až 1 : 10, a s výhodou 1 : 3 až 1 : 6.
Volbou hodnoty takového molámího poměru se umožňuje kontrola charakteristik konečného produktu vzorce I. Požaduje-li se tudíž produkt, který má vyšší polymerizační stupeň (n), používá se poměrů 1 : 2, zatímco v případě, kdy se vyžaduje produkt, obsahující převážně hydroxyalkylmonoglukosid (n=l), používá se poměru 1 : 6.
Reakční teplota se pohybuje v rozmezí 90 až 130 °C, přičemž výhodné rozmezí je 110 až 120 °C.
V průběhu kondenzace ve stupni (b) se vytváří R3-OH (v němž R3 má shora definovaný význam), který se může odstraňovat proudem inertního plynu, jako je dusík, nebo destilací, provádí-li se reakce za sníženého tlaku.
Aby se získala velká množství hydroxyalkyl-monoglukosidů (vzorce I s n=l), přeruší se vhodně reakce, dokud ještě neproběhla zcela přeměna sacharidu.
V takovém případě, aby se nezreagovaný sacharid snadněji odstranil, se reakční směs vhodně zředí rozpouštědlem, v němž se sacharid nerozpouští, jako je hexan nebo heptan.
-5CZ 282607 B6
Takové zředění má také tu výhodu, že se reakční směs stává tekutější a proto snadněji rozdělitelná odfiltrováním sacharidu.
Použitím uvedených ředidel se také dosahuje částečného srážení katalyzátoru, který se pak může (částečně) recyklovat.
Zfiltrovaný roztok se smísí s alespoň 1 mol silné zásady na každý mol použitého katalyzátoru.
Výrazem silné zásady se míní hydroxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin a alkoxidy alkalických kovů.
Výhodnými zásadami jsou hydroxid sodný a methoxid sodný.
Z výsledné směsi se odstraní za nízkého vakua (4 až 20 kPa) zřeďovací rozpouštědlo, a to v rotační odparce při teplotě v rozsahu 30 až 100 °C.
Potom se nezreagovaný glykolether vzorce II oddestiluje za zbytkového tlaku 13 až 66 Pa a teploty v kotli 190 až 200 °C.
Taková destilace se může provádět v běžných zařízeních nebo s výhodou v tenkofilmové odparce.
Zbytek po uvedené destilaci se potom rozpustí ve vodě (např. za použití stejného objemu vody, jaký má uvedený zbytek, aby se získal hmotnostně 50%ní roztok) a odbarví známými postupy, jak bylo popsáno shora.
Lipofílní složky, přítomné ještě ve vodném roztoku (a obvykle tvořené reakční složkou vzorce Π, které nebyly zcela odstraněné během destilačního stupně a/nebo produkty jejich degradace), se odstraní výhodně rozpouštědlovou extrakcí.
Vhodnými rozpouštědly pro tento účel je ethylether a ethyl- nebo propylacetát. Výhodným rozpouštědlem je ethylacetát.
Vynález je dále podrobněji objasňován na podkladě následujících příkladů, které však tento vynález nikterak neomezují.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Otevření vnitřního Cn.)2 epoxidu ethylenglykolem
Směs 900 g vnitřního Cn.i2 epoxidu (s obsahem epoxidu 95 %) se 3000 g ethylenglykolu se zahřívá při 80 °C.
Přidá se 1,25 ml etherovaného BF3 a reakční směs se míchá 1 hodinu, načež se tenkovrstvou chromatografií za použití jako promývadla směsi petroleumether : ethylether 2 : 1 ověří, zda epoxid vymizel.
Reakční směs se zalkalizuje 5 g hmotnostně 50%ního roztoku NaOH a destiluje za sníženého tlaku.
-6CZ 282607 B6
Po odstranění nadbytečného ethylenglykolu se získá 1022 g bezbarvého produktu I s teplotou varu 135 až 160 °C/26 Pa.
Výsledný produkt má vzorec (I):
R1^_OH
R2 /^X'O- CH2- CH2- OH (O, v němž oba substituenty Ri a R2 jsou lineární alkylové radikály, obsahující dohromady 9 až 10 uhlíkových atomů (Ri + R2).
Výtěžek, vztaženy na epoxid, je 91 %.
Příklad 2
Reakce produktu (1) s glukózou
100 g glykoletheru (1) a 18 g bezvodé glukózy se vloží do baňky o objemu 250 ml, která je opatřená míchadlem, teploměrem, destilačním nástavcem a trubicí pro přivádění dusíku.
Reakční směs se zahřeje na 119 až 120 °C pod proudem dusíku a přidá se k ní 0,3 g pyridiniump-toluensulfonátu (Py.p-TSA).
V zahřívání reakční směsi se pokračuje pod proudem dusíku po dobu 6 hodin, přičemž se plynule odstraňuje voda, vznikající při reakci.
Jakmile je reakce ukončená, zředí se reakční směs 100 ml heptanu a zfiltruje se. Sraženina se promyje heptanem a vysuší, čímž se získá 2,75 g produktu, který je z převážné části tvořený glukózou.
Odfiltrovaný roztok se smísí s 65 mg CH3ONa a výsledná směs se destiluje, přičemž přechází nejprve heptan, v přístroji Rotavapor, při 2,67 kPa a 50 až 100 °C a potom 82,5 g glykoletheru (1) při 13,3 Pa, za zahřívání olejovou lázní na 190 °C.
Destilační zbytek se rozpustí v 50 ml vody a potom se na něj působí při 20 až 30 °C roztokem chlornanu sodného až do pozitivní reakce s jodoškrobovým papírkem.
Roztok se extrahuje 100 ml ethylacetátu a po odpaření za sníženého tlaku se získá povrchově aktivní látka, obsahující vodnou vrstvu, v množství 28 g jakožto tuhá látka v podobě sklovitého a slabě žlutě zbarveného produktu. Obdobným postupem lze produkt zkoncentrovat na 50 až 60 %.
Vodný roztok, který je hmotnostně 50%, jeví absorbanci při 470 nm 0,12 (E47o = 0,24).
Produkt, analyzovaný HPLC (vysokotlakou kapalnou chromatografií) a GC (plynovou chromatografií), má po předchozím silanování následující složení:
hydroxyalkyl-monoglukosid hydroxyalkyl-diglukosid hydroxyalkyl-triglukosid hydroxyalkyl-tetraglukosid hydroxyalkyl-pentaglukosid glukóza polyglukóza glykolether (1)
70-72 %
16-18%
4-5 %
1,5 %
0,5 % <0,1 % žádná < 1 %
Příklad 3
Otevření vnitřního Cn-12 epoxidu glycerinem
Směs 410 g glycerinu se 105 g Cn_i2 epoxidu (obsahujícího 95 % epoxidu) se zahřívá při 90 °C.
Přidá se 0,5 ml etherovaného BF3, načež se reakční směs míchá 1 hodinu.
Reakční směs se ochladí, spodní vrstva, tvořená převážně glycerinem, se oddělí, zatímco horní vrstva se zředí petroletherem a promyje nejprve 5% roztokem NaHCO3 a potom vodou až do neutrální reakce.
Po odpaření rozpouštědla se získá 136,5 g surového produktu (2) v podobě hustého, téměř bezbarvého oleje, který se může použít jako takový v následující reakci s glukózou.
Podle obdobného postupu se produkt (2) může vyčistit a destilací za sníženého tlaku 13,3 Pa a při 170 až 190 °C.
Výsledný produkt má vzorec (2):
OH
R2^ O- CH2- CH- CH2
OH OH (2), ve kterém jak Rb tak i R? jsou lineární alkylové radikály, obsahující dohromady (R! + R2) 9 až 10 uhlíkových atomů.
Příklad 4
Reakce produktu (2) s glukózou g surového triolu (2), získaného podle příkladu 3, a 18 g bezvodé glukózy se vloží do stejného reakčního přístroje, jako v příkladě 2.
Reakční směs se zahřeje na 119 až 120 °C pod proudem dusíku a potom se k ní přidá 0,3 g Py.p-TSA.
-8CZ 282607 B6
V zahřívání reakční směsi se pokračuje pod proudem dusíku po dobu 6 hodin, přičemž se vznikající voda plynule oddestilovává.
Nakonec se reakční směs zředí 100 ml heptanu a zfiltruje.
Po promytí heptanem a vysušení se získá 2,4 g tuhé látky, tvořené z převážné části glukózou.
Filtrát se smíchá se 65 mg CH3ONa a výsledná směs se destiluje. V přístroji Rotavapor přechází nejprve heptan při 2,67 kPa a teplotě 50 a 100 °C, a potom se získá 76 g triolu (2) při 13,3 kPa za zahřívání olejovou lázní při 210 °C.
Destilační zbytek po rozpuštění 50 ml vody a zpracování podle příkladu 2 a po odpaření vodného roztoku skýtá 29 g tuhé látky v podobě pěnového slabě nažloutlého produktu.
Hmotnostně 50%ní vodný roztok vykazuje absorbanci 0,175 při 470 nm (E470 = 0,35).
Příklad 5
Hydroxyalkyl-polyglukosidy, získávané transacetalací z butylglukosidu
Do přístroje podle příkladu 2 se vloží 100 ml n-butanolu, 18 g bezvodé glukózy a 0,3 g Py.p-TSA.
Reakční směs se zahřívá (refluxuje) pod zpětným chladičem Marcusson za plynulého odstraňování vznikající vody, až se získá čirý bezbarvý roztok, který je tvořený směsí alfa+beta butylglukosidu v N-butanolu.
Přidá se 100 g glykoletheru (1) a butanol se oddestiluje za sníženého tlaku, přičemž se vnitřní teplota v přístroji udržuje na 115 °C.
Po čtyřech hodinách se ověří vymizení butylglukosidu, a to tenkovrstvou chromatografii za použití směsi chloroform/methanol 3 : 1 jako promývadla.
Reakční směs se zředí 100 ml heptanu, případné nerozpuštěné látky se odfiltrují a výsledný roztok se zalkalizuje 65 mg CH3ONa a potom se destiluje.
Postupem podle příkladu 2 se získá 25 g tuhého, sklovitého a slabě nažloutlého produktu po předchozím odbarvení, extrakci a odpaření.
Hmotnostně 50% vodný roztok má absorbanci při 470 nm 0,1 (E470 = 0,2).
Příklad 6
500 g glykoletheru (1) a 90 g bezvodé glukózy se vloží do baňky o objemu 1 litru, která je vybavená míchadlem, teploměrem a destilačním nástavcem.
Reakční směs se zahřeje na 119 až 120 °C a potom se přidají 3 g pyridinové soli se sekundární alkylsulfonovou kyselinou s průměrnou délkou řetězce 15 uhlíkových atomů (zkráceně SASA).
Katalyzátor se připravuje následovně: 25 g technické SASA, získané postupem, popsaným v italské patentové přihlášce č. 20 878 A/89 na jméno Enichem Augusta S.p.A., a tvořené ze 68 % sekundární alkylsulfonovou kyselinou s průměrnou molekulovou hmotností MHprům
-9CZ 282607 B6
293,8% sekundární disulfonovou kyselinou s MHprům 373,8 % kyselinou sírovou a zbytek do 100 % tvoří voda, se zpracuje s nadbytkem pyridinu.
Získá se sirupovitý roztok, který se důkladně dehydratuje za sníženého tlaku při 100 °C v přístroj i Rotavapor.
Zbytek se zředí 100 ml ethyletheru.
Výsledná sraženina, tvořená pyridiniumsulfátem, se odfiltruje a etherový roztok se znovu zahustí do sucha. Získá se 23 g slabě nažloutlé pasty, která se použije v glukosidační reakci.
Jakmile se přidá katalyzátor, spojí se reakční přístroj s vývěvou a vnitřní tlak v soustavě se sníží na 3,3 kPa.
Voda, vznikající při reakci, se sbírá v předloze, chlazené na -80 °C.
V zahřívání za sníženého tlaku se pokračuje 6 hodin, přičemž se odstraní 8,7 g vody.
Reakční směs se ochladí, zředí 500 ml chladného hexanu a nerozpuštěná látka se odfiltruje.
Sraženina po důkladném promytí hexanem a vysušení tvoří 15,1 g bílé krystalické sloučeniny, u níž se po analýze HPLC (vysokotlakou kapalnou chromatografii) zjistí, že se skládá v podstatě z glukózy, kterou lze tudíž recyklovat.
Hexanový roztok se smíchá s 0,4 g CH3ONa a destiluje za sníženého tlaku, nejprve v přístroji Rotavapor při 5,3 kPa a 50 až 100 °C, aby se odstranil hexan, a potom při 13,3 Pa a zahřívání olejovou lázni na 190 °C za účelem odstranění nadbytku 423 g glykoletheru (1).
Destilační zbytek (143 g) se rozpustí ve 200 ml vody a odbarví působením peroxidu vodíku při 60 až 70 °C, přičemž se hodnota pH roztoku udržuje na 8 až 9 přidáváním vodného, hmotnostně 10 % roztoku NaOH.
Vodný roztok se potom dvakrát extrahuje vždy 300 ml ethylacetátu a potom se zkoncentruje do sucha.
Získá se 127 g tuhého, sklovitého a slabě nažloutlého produktu, který má podobné složení jako produkt, získaný podle příkladu 2.
Příklad 7
Do stejného přístroje jako v příkladu 6 se vnese 500 g glykoletheru (1) a 90 g bezvodé glukózy.
Reakční směs se zahřeje na 119 až 120 °C a přidá se k ní 1,5 g Py.p-TSA.
Jakmile se přidá katalyzátor, spojí se reakční přístroj s vývěvou a vnitřní tlak soustavy se sníží na 3,33 kPa.
V průběhu reakce vznikající voda se sbírá v předloze, chlazené na -80 °C.
Zahřívání za sníženého tlaku pokračuje 6 hodin, přičemž se sebere 9,0 g vody.
Následujícím postupem podle příkladu 6 se po zředění hexanem a filtraci získá 14,5 g glukózy
- 10CZ 282607 B6
Z hexanové vrstvy se destilací za sníženého tlaku, zředěním vodou, odbarvením, extrakcí a vysušením získá 126 g povrchově aktivní sloučeniny, která má stejné charakteristiky jako produkt, získaný podle příkladu 2.
Příklad 8
Srovnávací test s kyselinou p-toluensulfonovou
Test se provádí jako v příkladu 7, avšak za použití jakožto katalyzátoru 1,02 g bezvodé ptoluensulfonové kyseliny (molámě odpovídá 1,5 g Py.p-TSA podle příkladu 7).
Reakční směs se zahřívá při 119 až 120 °C a za sníženého tlaku 3,3 kPa, až se získá stejné množství vody, jako v příkladě 7 (9,0 g).
Doba zahřívání činí 2 hodiny a 45 minut.
Ke konci zahřívání stává se reakční směs zakalenou, na rozdíl od toho, co se pozoruje v příkladě
7. Zakalení nastává vlivem přítomnosti tuhé fáze, tvořené výjimečně jemnými, nesnadno se usazujícími částicemi.
Také filtrování, které při testu podle příkladu 7 proběhne během několika minut, je velmi namáhavé vzhledem k účinku velmi jemné sraženiny, která ucpává filtrační papír.
Bílá sraženina po důkladném promytí hexanem a vysušení váží 18,2 g ana rozdíl od glukózy, získané podle příkladu 7, se neredukuje Fehlingovým roztokem.
HPLC analýza (vysokotlaká kapalná chromatografie) za použití sloupce, naplněného C^ Hypersilem a za eluce s gradientem od 100 % do 0 % směsí voda/CH3CN a měření na detektoru rozptylu světla udává široký vrchol (pík), odpovídající retenční době přibližně 16 minut (glukóza má za stejných podmínek retenční dobu zhruba 2,5 minuty).
Této sloučenině se tudíž může připisovat polyglukosidová struktura a proto se nemůže znovu používat a recyklovat, což je rozdíl oproti glukóze, získávané podle příkladu 7, kterou lze recyklovat.
Příklad 9
Otevření dodecen-alfa-epoxidu pomocí ethylenglykolu
600 g ethylenglykolu se odváží do jednolitrové baňky, opatřené míchadlem, teploměrem a trubicí pro přívod dusíku.
Po částech se přidá 1,5 g kovového sodíku a reakční směs se míchá, až se sodík zcela rozpustí.
K výslednému roztoku se přidá 200 ml dodecen-alfa-epoxidu (čistota 92 %) a směs se zahřívá H 110 až 120 °C po dobu 1 hodiny, až epoxid vymizí, což se kontroluje tenkovrstvou chromatografií se směsí petrolether/ethylether 2 : 1 jako promývadlem.
Reakční produkt se destiluje za sníženého tlaku, přičemž se nejprve odstraní nadbytek ethylenglykolu, načež se jímá podíl, který destiluje při 160 až 165 °C/26,6 Pa.
- 11 CZ 282607 B6
Poslední podíl dává 210 g produktu vzorce III, který při teplotě místnosti tuhne. Produkt má složení:
CH3-(CH2)9-CH-CH2-O-CH2-CH7-OH (3)
I
OH
Příklad 10
Reakce sloučeniny (3) s glukózou
100 g sloučeniny (3) a 18 g glukózy se vloží do stejného reakčního přístroje, jak je uvedený v příkladě 2.
Reakční směs se zahřívá při 120 °C a přidá se 0,3 g Py.p-TSA.
Reakční přístroj se spojí s vývěvou a vnitřní tlak se sníží v něm na 3,33 kPa.
Se zahříváním při stejné teplotě se pokračuje, až se získá homogenní, čirý a slabě žlutě zbarvený roztok (asi 45 minut).
Reakční směs se zneutralizuje 70 mg CH3ONa a destiluje za sníženého tlaku. Získá se 82,6 g glykoletheru (3).
Zbytek po rozpuštění v 60 ml vody, odbarvení a extrakci jako v příkladě 2, poskytuje po odpaření vodného roztoku 32,1 g bílého tuhého produktu.

Claims (9)

1. Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů obecného vzorce
OH
I
H-(G)n-O-R-CH2-O-CH-CH-R2 (I),
I
Ri ve kterém
R je zbytek -CH2- nebo -CH2CH2- nebo -CH2-CHOH-,
Ri a R2 jsou alkyly s 1 až 18 atomy uhlíku, nebo R| a R2 značí atomy vodíku, avšak nikoliv současně, přičemž celkový počet atomů uhlíku v R, + R2 je nanejvýše 18,
G znamená skupinu, vznikající odstraněním molekuly vody z redukčního cukru, jímž je monosacharid, zejména hexóza C6H12O6, nebo pentóza C5H10O5, a n je celé číslo 1 až 5,
- 12CZ 282607 B6 při němž se (a) nechá reagovat epoxid olefinu s 8 až 20 atomy uhlíku s diolem nebo triolem v přítomnosti katalyzátoru za vzniku glykoletheru obecného vzorce II
HO R,
OH- R-CH2-O-CH-R2 (Π), v němž R, Ri a R2 mají shora uvedené významy, (b) získaný glykolether obecného vzorce II se glykosiduje redukčním cukrem nebo sloučeninou, která může poskytovat redukční cukr, hydrolýzou, nebo methyl-, ethyl nebo butylglukosidem, odvozeným od uvedeného redukčního cukru, vyznačený tím, že se reakční stupeň (b) provádí v přítomnosti binárního katalyzátoru v množství 0,001 až 0,1 mol na mol redukčního cukru nebo jeho ekvivalentu, tvořeného silnou organickou kyselinou, vybranou ze skupiny, zahrnující benzen- nebo alkylbenzensulfonové kyseliny, naftalen- nebo alkylnaftalensulfonové kyseliny, primární, sekundární nebo terciární alkylsulfonové kyseliny, monoalkylsulfáty, monoa dialkylfosfonáty, alkyl -, aryl - nebo alkylaryldisulfonové kyseliny, v nichž ve všech obsahují alifatické řetězce 1 až 20 atomů uhlíku a sulfonové skupiny obsahují katexové pryskyřice, a slabou organickou zásadou, mající hodnotu Ka v rozsahu IO’8 až IO1, vybranou ze skupiny, zahrnující pyridin, pikoliny, lutidiny, kolidiny, chinolin, isochinolin, chinaldin, pyrazin, pteridin a tetramethylmočovinu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se binární katalyzátory, používané ve stupni (b), volí ze skupiny, zahrnující pyridinové soli s alkylbenzensulfonovými kyselinami nebo se sekundárními alkylsulfonovými kyselinami.
3. Způsob podle nároků 1 a2, vyznačený tím, že se jako binární katalyzátor používá ve stupni (b) sůl pyridinu se sekundárními alkylsulfonovými kyselinami, obsahujícími 14 až 17 atomů uhlíku.
4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačený tím, že se ve stupni (b) používá binární katalyzátor, získávaný smícháním ekvivalentních množství silné organické kyseliny a slabé organické zásady, vybraných ze skupin, uvedených v nároku 1.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se binární katalyzátor používá ve stupni (b) v množstvích 0,01 až 0,05 mol na mol redukčního cukru nebo jeho ekvivalentu.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se ve stupni (b) používá redukční cukr nebo jeho ekvivalent v poměru ke glykoletheru obecného vzorce II v rozsahu 1 : 2 až 1 : 10.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že se ve stupni (b) používá redukční cukr nebo jeho ekvivalent v poměru ke glykoletheru obecného vzorce II v rozsahu 1 : 3 až 1 : 6.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se jako rozpouštědlo používá ve stupni (b) glykolether obecného vzorce II.
9. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se ve stupni (b) používá teplota v rozsahu 90 až 130 °C.
CZ93871A 1992-05-15 1993-05-12 Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů CZ282607B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI921156A IT1255753B (it) 1992-05-15 1992-05-15 Processo per la produzione di idrossialchil-glucosidi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ87193A3 CZ87193A3 (en) 1994-02-16
CZ282607B6 true CZ282607B6 (cs) 1997-08-13

Family

ID=11363285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ93871A CZ282607B6 (cs) 1992-05-15 1993-05-12 Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5432268A (cs)
EP (1) EP0570047B1 (cs)
JP (1) JP3538782B2 (cs)
AT (1) ATE156831T1 (cs)
CA (1) CA2096309C (cs)
CZ (1) CZ282607B6 (cs)
DE (1) DE69313007T2 (cs)
IT (1) IT1255753B (cs)
MX (1) MX9302791A (cs)
SK (1) SK281635B6 (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728900A1 (de) * 1997-07-07 1999-01-14 Henkel Kgaa Hydrophile Glykoside
JP5207570B2 (ja) * 2001-04-03 2013-06-12 株式会社ノエビア 界面活性剤
JP2014524418A (ja) * 2011-08-02 2014-09-22 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 水溶性界面活性剤の処理に有用な液液抽出組成物

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2374236A (en) * 1943-01-23 1945-04-24 Du Pont Surface active aldoside condensation products
US2407001A (en) * 1943-07-16 1946-09-03 Atlas Powder Co Sugar derivatives
US2407002A (en) * 1944-10-21 1946-09-03 Atlas Powder Co Glycol glucosides and derivatives thereof
US2407003A (en) * 1944-10-30 1946-09-03 Atlas Powder Co Emulsifying agents produced from glycol glucosides and process for their production
FR1501916A (fr) * 1966-09-28 1967-11-18 Kuhlmann Ets Nouveaux polyols-polyéthers dérivés des oses, leur procédé de fabrication et leurs applications
US3758410A (en) * 1968-03-05 1973-09-11 Monsanto Co Vicinal substituted alkanes
US3585185A (en) * 1968-05-13 1971-06-15 Wyandotte Chemicals Corp Ester-containing polyols
US3565885A (en) * 1968-10-10 1971-02-23 Cpc International Inc Preparation of color stable glycosides
US3839318A (en) * 1970-09-27 1974-10-01 Rohm & Haas Process for preparation of alkyl glucosides and alkyl oligosaccharides
US4301089A (en) * 1979-12-17 1981-11-17 Standard Oil Company Process for the hydroformylation of olefinically unsaturated compounds
IT1205277B (it) * 1982-11-10 1989-03-15 Montedison Spa Nuovo composizioni perossidiche a base di tungsteno e fosforo o arsenico
IT1205284B (it) * 1982-12-14 1989-03-15 Montedison Spa Procedimento per la preparazione di esteri o di sali di acidi aromatici o eteroaromatici
USH619H (en) * 1984-01-25 1989-04-04 A. E. Staley Manufacturing Company Preparation of alkyl glycosides
US4612301A (en) * 1985-04-17 1986-09-16 The Standard Oil Company Metal coordination complexes of heteropolyacids as catalysts for alcohol conversion
DE3619796A1 (de) * 1986-06-12 1987-12-17 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von alkyloligoglycosiden
US4950743A (en) * 1987-07-29 1990-08-21 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for preparation of alkylglycosides
DE3729843A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-23 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von alkyloligoglycosiden
DE3729842A1 (de) * 1987-09-05 1989-03-23 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von alkyloligoglycosiden
US5003057A (en) * 1988-12-23 1991-03-26 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for production of glycosides
IT1230155B (it) * 1989-06-15 1991-10-14 Enichem Augusta Spa Procedimento migliorato per la preparazione di acidi paraffin-solfonici
DE4006192A1 (de) * 1990-02-28 1991-08-29 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von kohlenhydrattensiden
DE4104640A1 (de) * 1991-02-15 1992-08-20 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung hellfarbener alkylpolyglycoside

Also Published As

Publication number Publication date
IT1255753B (it) 1995-11-15
JP3538782B2 (ja) 2004-06-14
EP0570047A1 (en) 1993-11-18
MX9302791A (es) 1993-11-01
ATE156831T1 (de) 1997-08-15
CA2096309A1 (en) 1993-11-16
DE69313007T2 (de) 1998-01-29
DE69313007D1 (de) 1997-09-18
US5432268A (en) 1995-07-11
ITMI921156A1 (it) 1993-11-15
SK281635B6 (sk) 2001-06-11
EP0570047B1 (en) 1997-08-13
CA2096309C (en) 2004-01-13
SK47593A3 (en) 1994-09-07
JPH0641177A (ja) 1994-02-15
ITMI921156A0 (it) 1992-05-15
CZ87193A3 (en) 1994-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5527892A (en) Process for preparing APG&#39;s
EP0077167B1 (en) A process for preparing surface-active glycosides and the use of the glycosides in cosmetic, pharmaceutical and household products
US4939245A (en) Process for the direct production of glysoside product in the presence of solid saccharide
US5432269A (en) Process for producing alkyl glycosides
CZ282607B6 (cs) Způsob výroby hydroxyalkylglukosidů
KR100447105B1 (ko) 탄수화물 지방산 에스테르의 제조방법
CA2061213A1 (en) Process for the preparation of light-coloured alkyl polyglycosides
EP0526910A2 (fr) Nouveau procédé de préparation d&#39;alkyl-glycosides
JP2001515469A (ja) アルキルポリグリコシドの製造方法
JPH05301886A (ja) グリコシドウロン酸の調製法
EP0819698A2 (fr) Acides fluoroalkyl glycosides uroniques et lactones-6(3) correspondantes, préparation et utilisations
JPH04500677A (ja) モノ―またはポリヒドロキシル化された分子のヒドロキシル化されたサイトを置換することによる新規なジチオカルバミン酸エステルの特殊な合成方法と、この方法によって得られた製品と、その応用
Defaye et al. Synthesis of dispirodioxanyl pseudo-oligosaccharides by selective protonic activation of isomeric glycosylfructoses in anhydrous hydrogen fluoride
KR840001672B1 (ko) 안트라사이클린유도체의 신제조법
JPH08188567A (ja) α−スルホ脂肪酸の糖エステルの製造方法
KR20010068972A (ko) 메틸프룩토시드 올레산 폴리에스텔 및 그의 제조방법
Leroux The synthesis of 1-O-acyl-aldoses
JPH024232B2 (cs)
FR2680788A1 (fr) Procede de preparation de dianhydrides difructofuranosidiques, et de leurs derives mono- et di-fonctionnalises, partant du saccharose ainsi que d&#39;oligo- et poly-saccharides et produits obtenus.

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090512