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Verfahren zur Herstellung von Fettsäuremonoestern des Rohrzuckers
oder der Raffinose Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fettsäuremonoestern
des Rohrzuckers oder der Raffinose. Das Verfahren der Erfindung beruht darauf, daß
Rohrzucker oder Raffinose in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels und eines
alkalischen Katalysators mit Fettsäureestern von Nichtzuckeralkoholen, deren Fettsäurereste
8 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten, umgesetzt werden. Die nach dem Verfahren der
Erfindung erhaltenen Fettsäuremonoester des Rohrzuckers bzw. der Raffinose sind
feste, nichtionogene, oberflächenaktive Mittel, die hervorragende Reinigungs-, Netz-,
Emulgier- und Dispergiermittel darstellen.
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Nach dem Verfahren der Erfindung wird der Nic'htzuckeralkoholester
der Fettsäure mit dem Rohrzucker oder der Raffinose vorteilhafterweise in einem
eine Amidgruppe oder einen Amidbestandteil aufweisenden aromatischen, aliphatischen,
alicyclischen oder heterocyclischen Lösungsmittel oder in einem Lösungsmittel umgesetzt,
das ein heterocyclisches oder ali.phatisches tertiäres Amin ist. Das Reaktionsgemisch
soll einen alkalischen Katalysator enthalten, und die Reaktion soll vorzugsweise
in Abwesenheit von Wasser durchgeführt werden, da schon durch kleine Mengen Feuchtigkeit
die Reaktionsgeschwindigkeit verzögert wird. Die Umsetzung wird durch Erhitzen des
Reaktionsgemisches auf etwa 20 bis 180° C vollzogen. Der optimale Temperaturbereich
liegt zwischen etwa 60 und 120° C. Bei niedrigen Temperaturen sind die erhaltenen
Ester weniger gefärbt. In der Regel werden für die Umsetzung je nach der Temperatur
des Reaktionsgemisches und der Alkalität des Katalysators 30 Uinuten bis 2-1 Stunden
benötigt; ein Zeitraum von 2 bis 5 Stunden ist im allgemeinen vorzuziehen..
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Für die Zwecke der Erfindung können Ester aus Nichtzuckeralkoholen
und gesättigten wie auch ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 22 C -Atomen verwendet
werden. Als Beispiele gesättigter Fettsäuren seien Laurin-, Myristin-, Palmitin-
und Stearinsäure genannt. Von den ungesättigten Fettsäuren sind vorzugsweise die
ungesättigten Monofettsäuren, z. B. die 1s, l(1-Dodecylen-, Palmito-olein, C51-
und Ricinusölsäure und Mischungen dieser Säuren geeignet.
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Für die Zwecke der Erfindung können z. B. Fettsäureglycerinester natürlicher
Öle und Fette verwendet werden. Als Beispiele seien genannt: Talg, Kokosnußöl, Pottwaltran,
Schweinefett, Specköl, Kakaobutter, Palmöl, Ricinusöl, Kornöl, Olivenöl, Sojabohnenöl,
Heringsöl und Menhadenöl. Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Monoester
weisen, soweit sie Gemische sind, die in den natürlichen Fetten und Ölen enthaltenen
Fettsäuren in relativ denselben Mengenverhältnissen auf, in denen sie in den ursprünglichen
Fetten und Ölen enthalten sind. Für das Verfahren der Erfindung können Ester aus
Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen und einem einwertigen Alkohol verwendet werden,
z. B. Methylpalmitat, Metihylstearat, Äthyllaurat, oder Ester aus Fettsäuren und
mehrwertigen, gegebenenfalls höheren Alkoholen, bei denen sich die Hydroxylgruppen
wie bei den Di- und Triestern des Glycerins an benachbarten Kohlenstoffatomen befinden.
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Für das Verfahren der Erfindung ist ein Ester aus einer Fettsäure
mit 8 bis 22 C-Atomen und einem leichtflüchtigen Alkohol, beispielsweise einem niederen
Alkohol. wie Methanol oder Äthanol, vorzuziehen. Der leichtflüchtige Alkohol wird
dem Reaktionsgemisch vorzugsweise durch eine zweckmäßigerweise unter verringertem
Druck erfolgende Destillation in dem Maße entzogen, wie er bei der Bildung des Rohrzucker-
bzw. Raffino:seesters freigesetzt wird. Dies ermöglicht eine schnellere Umsetzung,
führt zu hohen Ausbeuten an Rohrzucker- bzw. Raffinoseestern und ermöglicht eine
Trennung des flüchtigen Alkohols von den für die Reaktion angewendeten Lösungsmitteln
und den Reaktionsprodukten. Wenn es erwünscht ist, gemischte Fettsäuren anzuwenden,
wie sie als Mischungen in natürlichen Glyceriden vorliegen, dann führt man die Glyceride
zunächst in bekannter Weise durch Esteraustausch in gemischte Ester eines flüch-
Ligen
Alkohols über. Der flüchtige Alkohol kann auch bei atmosphärischem Druck aus dem
Reaktionsgemisch durch Erhitzen auf eine oberhalb des Kochpunktes des Alkohols liegende
Temperatur und Durchleiten eines inerten, mit den Reaktionsteilnehmern bzw. Estern
praktisch nicht reagierenden Gases, wie Luft oder Stickstoff, entfernt werden.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren sind als Lösungsmittel z. B. folgende
tertiäre Amine geeignet: Trimethydamin, Triäthylamin, N-Methylmorpholin, Pyridin,
Chinodin, Pyrazin, Methylpyrazin und N',' . 1 \T -Dimethylpiperazin, ferner
z. B. folgend.,- Amide-Formamid, N,N-Dimethylformamid, 2-Pyrrolidon und 1\T-Methyl--2-pyrrolidon.
Das Lösungsmittel kann zusätzlich andere polare Gruppen im Molekül enthalten, vorteilhafterweisejedoch
keine Mercapto , Hydroxyl-, Ester-, primäre oder sekundäre Aminogruppen. Vorteil.hafterweise
weist das Amin oder Amid nicht mehr als 6 Koh denstoffatome je Stickstoffatom im
Molekül auf, und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome soll 12 nicht übersteigen.
Vorzugsweise wird 2\T,N-Dimethylformamid als Lösungsmittel verwendet. Zweckmäßigerweise
ist das Lösungsmittel weniger flüchtig als der Nichtzuckeradkohol.
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Zu den für das Verfahren der Erfindung geeigneten alkalischen Katalysatoren
rechnen verschiedene Metalle, Hydroxyde, anorganische Salze und organische Verbindungen,
z. B. die Hydroxyde der Alkalien, wie Kalium-, Natrium- oder Lithiumhydroxyd, Salze
aus den Alkalien und einer schwachen Säure, wie Natrium- oder Kaliumcarbonat, oder
alkalische Salze, wie Trinatriumphosphat, oder Alkaliadkoholate, wie Natriummethylat,
Kaliumäthylat oder N atriumäthylat, oder organische Basen, wie die quartären Ammoniumhasen,
z. B. Alkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumhydroxyde, Alkyl-trimethyl-ammoniumhydroxyde
oder Tetraalkyl-ammoniumhydroxyde, wie Tetramethyd-ammoniumhydroxyd und Cetyl-dimethyl-benzyl-ammon.iumhydroxyd,
oder die Alkali- z. B. Natriumsalze des Rohrzuckers oder der Raffinose. Es können
zusätzlich Metalle, wie Zinn und Zink, verwendet werden. Alkalische Salze und Alkalicarbonate,
insbesondere Kaliumcarbonat, sind die bevorzugten Katalysatoren.
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Zu befriedigenden Ergebnissen führen im allgemeinen die alkalischen
Katalysatoren, die in den für die Erfindung in Frage kommenden Lösungsmitteln löslich
sind und die charakteristische alkalische Phenolphthalein-Rotfärbwng ergeben, wenn
sie in einer Konzentration von 1% zu einer Lösung von 0,5% Phenolphthalein in einem
Lösungsmittel zugegeben werden, das aus. gleichen Volumteilen von ausgekochtem N,N-Dimethylformamid
und kohlenoxydfreiem Wasser besteht.
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Zur Herstellung der Phenolphthaleinlösung wird zunächst, um flü.chtigeAminezuentfernem,
N,N-Dimethylformamid 15 Minuten gekocht und dann 1 g Ph enolphthalein in 100 ccm
des ausgekochten N,N-Dimethylformamids gelöst; dann werden 100 ccm kohlendioxydfreies
Wasser zugegeben. Wenn 0,1 g des alkalischen Katalysators zu 10 ccm der Phenolphthaleinlösung
zugegeben werden, soll .die wahlbekannte karminrote Färbung der alkalischen Phenolphthaleinlösung
auftreten.
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WAnn für das Verfahren der Erfindung ein bei der Reaktionstemperatur
verdampfendes Lösungsmittel eingesetzt wird oder der sich bei der Reaktion bildende
Alkohol entfernt werden soll, wird das Verfahren zweckmäßigerweist in einem .geschlossenen
Gefäß durchgeführt. Das Verfahren der Erfindung führt zu Monoestern des Rohrzuckers
oder der Raffinose. Zum Beispiel enthält das Reaktionsgemisch auf 3 oder mehr Mol
Rohrzucker 1 Mol eines Nichtzuckeralkoholesters, und der Alkohol wird aus dem Reaktionsgemisch
in dem Maße, wie er sich bildet, abdestilliert.
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Wenn auch die Erfindung durch theoretische Erörterungen keine Beschränkung
erfahren soll, so kann doch als erwiesen angesehen werden, daß das Verfahren eine
selektive Veresterung der Hydroxylgruppen des Rohrzuckermolekül.s ermöglicht. Die
Bestimmung der Konstitution der nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Monoester
des Rohrzuckers hat ergeben, daß die Veresterung vorwiegend an der Hydroxylgruppe
des VI. Kohlenstoffatoms des Glucoserestes des Rohrzuckermodeküls stattfindet.
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Für viele Verwendungszwecke genügt es, das Lösungsmittel aus dem Reaktionsgemisch
abzudestillieren; der trockene Rückstand enthält dann ungefähr gleiche Gewichtsteile
Monoester und nicht umgesetzten Rohrzucker und lediglich etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent
an alkalischem Katalysator. Das Produkt kann ohne jede weitere Reinigung, z. B.
als Reinigungsmittel, verwendet werden. In anderen Fällen ist es erwünscht, den
Rohrzucker wiederzugewinnen, um ihn im Kreislauf wieder für die Herstellung von
Estern zu verwenden, indem man den trockenen Rückstand in der drei- bis vierfachen
Menge Wasser löst und dann, bezogen auf die Wassermenge, ungefähr 5°/o Natriumchlorid
zusetzt. Das Gemisch kann auf 80 bis 90°C erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten
werden, bis,sich der Rohrzuc.k .ermonoester in. einer besonderen Schicht abgeschieden
hat. Die geronnene Schicht des Rohrzuckermonoesters wird abgeschieden und getrocknet.
Diese Schicht enthält gewöhnlich 50 bis 60% Feststoffe, von denen ungefähr 80 bis
85% .alkohollöslich sind. Der Rest besteht aus Rohrzucker und Natriumchlorid, Die
wäßrige Schicht, die den größten Teil des nicht umgesetzten Rohzuckers enthält,
kann eingedampft und der Rohrzucker und das Natriumchlorid im Kreislauf für das
Verfahren der Erfindung wieder verwendet werden.
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Eine vollständige Entfernung des Rohrzuckers und Natriumchlorids kann
mit gutem Erfolg so durchgeführt werden, daß man die nach der Destillation verbleibenden
Feststoffe in einer 5%igen wäßrigen Lösung von Natriumchlorid und in nrButanol verteilt.
Die Butanolschicht wird abgetrennt und das Butanol ab-destilliert. Das anfallend..,-
Produkt besteht zu 90% aus Rohrzuckermonoester. Der Rest besteht aus Seife und Polyestern
des Rohrzuckers. Das 90%ige Erzeugnis kann aus Aceton umkristallisiert werden, wobei
man reinen Rohrzuckermonoester erhält.
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Wenn man als Lösungsmittel ein Amid oder tertiäres Amin zur Herstellung
des Rohrzuckermonoesters anwendet, erfolgt die Reinigung des Esters je nach dem
angewendeten Lösungsmittel und den Reaktionsteilnehmern in der Weise, daß man einen
wesentlichen Teil des Lösungsmittels, nämlich ein Viertel bis drei Viertel, vorzugsweise
die Hälfte des angewandten Volumens, abdestilli.ert; der Rückstand wird dann zweckmäßigerweise
auf etwa 20 bis 30° C abgekühlt, worauf sich die nicht umgesetzten Fettsäureester
von dem Rückstand scheiden, und zwar gilt dies sowohl für die nicht umgesetzten
Tri- und Difettsäureester des Glycerins als auch für die Fettsäureester von einwertigen
Alkoholen. Die erhaltenen Monofettsäureester des Rohrzuckers und ein Teil der möglicherweise
gebildeten Monoester des Glycerins, ebenso
aber auch alle Salze
freier Fettsäuren bleiben in dem Lösungsmittel gelöst.
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Der erzielte Reinigungsgrad genügt für viele Anwendungszwecke der
'.\lonoester .des Rohrzuckers. Es kann jedoch eine weitere und sehr weitgehende
Reinigung dadurch erzielt werden, daß man die erhaltene Lösung vorzugsweise mit
einem niedrigen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie z. B. Hexan oder
Pentan, extrahiert, wodurch die letzten Spuren von nicht umgesetzten Nichtzuckerestern
der Fettsäuren aus der Lösung herausgeholt werden. Die verbleibende Lösung wird
bis auf ein kleines Volumen destilliert und dann mit mehreren Volumteilen eines
polaren Lösungsmittels, wie z. B. Aceton oder Butanol, verdünnt, um den nicht umgesetzten
Rohrzucker zu fällen. Der Rohrzucker wird abfiltriert und eine klare Lösung des
Monoesters des Rohrzuckers erhalten. Diese wird destilliert, und der erhaltene Rückstand
stellt einen handelsüblichen reinen Rahrzuckermonoester dar. Mit diesem Reinigungsverfahren
werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn als Lösungsmittel für die Umsetzung Formamid,
N-Methyl-2-pyrrolidon oder insbesondere N,N-Dimethylformamid verwendet werden.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele
aufgeführt. In den Beispielen beziehen sich zahlenmäßige Angaben über Ausbeuten
auf :das Verhältnis des veresterten Rohrzuckers zum Rohrzucker, der nicht aus dem
Reaktionsgemisch wiedergewonnen ist. Teile bedeuten Gewichtsteile. Beispiel 1 Aus
100g (0,293 Mol) Rohrzucker und 400 ccm N,N-Dimethylformamid wurde unter leichtem
Erwärmen eine Lösung hergestellt und mit 173 g (0,195 Mol) Tristearin und 1,0g Natriumme:thylat
versetzt. Die Mischung wurde 3 Stunden in, einem geschlossenen Gefäß auf ungefähr
145 bis 155° C erhitzt. Aus dem Reaktionsgemisch wurde ungefähr die Hälfte des Dimethylformamids
abdes.tilliert, der Rückstand auf eine zwischen 20 und 30° C liegende Temperatur
abgekühlt und nicht umgesetztes Tristearin und das anfallende Distearin von ,dem
Dimethylformamid durch Filtration getrennt. Die Lösung wurde mit dem Mehrfachen
ihres Volumens an Hexan extrahiert und zu einem :dicken Sirup eingedampft. Dem Dimethylformamid
wurde Aceton zugegeben und dadurch nicht umgesetzter Rohrzucker gefällt, .der durch
Filtrieren wiedergewonnen wurde. Durch Verdampfen der Acetonlösung wurde Rohrzuckermonostearat
in einer Ausbeute von 29% erhalten, und 34% des eingesetzten Rohrzuckers wurden
unverändert wiedergewonnen. Beispiel 2 100g (0,293 Mol) Rohrzucker wurden in 440
ccm N,N-Dimethylformamid gelöst und :die Lösung mit in 30Q ccm N,N-Dimethylformamid
gelösten. 94 g (0,147 Mol) Distearin versetzt. Die anfallende Mischung wurde in
eine etwa 3 g Natriummethylat enthaltende Druckbombe gegeben und die Bombe 15 Stunden
auf ungefähr 160° C erhitzt. Etwa die Hälfte des Lösungsmittels (Dimethylformamid)
wurde durch Vakuumdestillation entfernt und :die verbleibende Lösung auf etwa Raumtemperatur
abgekühlt, worauf nicht umgesetztes Distearin ausfiel. Der Niederschlag wurde durch
Filtrieren entfernt und das Filtrat dreimal mit gleichen Volumteilen Hexan extrahiert.
Die erhaltene Dimethylformamidlösung wurde im Vakuum zu einem dicken Sirup :eingedampft
und dieser mit Aceton gefällt. Die Ace.tonlösung wurde verdampft und ein Rückstand
erhalten, der aus 22 g (0,036 Mol) verhältnimäßig reinem Rohrzuckermonostearat bestand,
das einen Schmelzpunkt von ungefähr 52 bis 53° C hatte. Ausbeute= 24,6%, bezogen
auf die eingesetzte Menge Distearin. Der nicht umgesetzte Rohrzucker wurde abfiltriert
und nach dem Trocknen wieder verwendet. Reines Rohrzuckermonostearat hat einen Schmelzpunkt
von 52 bis 53° C. Bei piel 3 Es wurde eine Suspension durch Zugabe von ungefähr
100 g (0,293 Mol) Rohrzucker zu 600 ccm Pyri.din hergestellt und die Suspension
mit ungefähr 173 g (0,195 Mol) in 300 ccm Pyridin gelöstem Tristearin gemischt.
Der Mischung wurden ungefähr 5 g Natriummethylat zugegeben, und das Ganze wurde
dann in einer geschlossenen Druckbombe 15 Stunden auf ungefähr 150° C erhitzt. Aus
dem Reaktionsgemisch wurde durch Vakuumdestillation ein wesentlicher Teil des Pyridins
entfernt und der Rückstand in einer sehr kleinen Menge Dimethylformamid gelöst.
Die Lösung wurde unter Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, das Filtrat zweimal
mit gleichen: Volumteilen Hexan extrahiert und mit der fünffachen Volumenmenge Aceton
verdünnt. Nicht umgesetzter Rohrzucker wurde aus dem Filtrat gefällt und durch Filtration
wiedergewonnen. Das Acetonfiltrat wurde bis zur Trockene eingedampft, wobei 35 g
(0,058 Mol) Rohrzuckermonostearat anfielen, was einer Ausbeute von 29,5%, bezogen
auf das eingesetzte Tristearin., entspricht. Beispiel 4 100 g (0,293 Mol) Rohrzucker
wurden in 500 ccm I\T,N-Dimethylformami:d gelöst und der Lösung ungefähr 170 g (0,195
Mol) nicht genußfähiger Talg zugesetzt, der 25% Palmitin-, 24'°/o Stearin-, 42%
01-, 2% Myristin-, 2% Palmitooleinsäure und einen unbekannten Rest enthielt. Zur
erhaltenen Mischung wurden ungefähr 3 g Natriummethylat hinzugegeben, und es wurde
in einer geschlossenen Druckbombe 15 Stunden auf 140 bis 150° C erhitzt. Etwa die
Hälfte des Dimethylformamids wurde unter Vakuum abdestilliert und nicht umgesetztes
Fett abgeschieden und entfernt. Die verbleibende Dimethylformamidlösung wurde, wie
im Beispiel 2 angegeben, gereinigt. Die Ausbeute an Monoester des Rohrzuckers belief
sich auf etwa 25%. Beispiel 5 Der Versuch gemäß Beispie14 wurde wiederholt, jedoch
wurden in 500- ccm N,N-Dimethylformamid an Stelle des Talgs ungefähr 116g (0,175
Mol) Cocosnußöl gelöst, das ungefähr 45% Laurin-, 18% Myristin-, 10% Palmitin-,
8% Ölsäure und geringe Mengen anderer gesättigter und ungesättigter Säuren enthielt.
Es wurden ungefähr 35 g (0,066 Mol) Monoester des Rohrzuckers erhalten, was einer
Ausbeute von ungefähr 37,5%, bezogen auf die eingesetzte Cocosnußölmenge, entspricht.
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Beispiel 6 Ungefähr 70g (0,208 Mol) Rohrzucker wurden in 400 ccm l\?,i\T-Dimethylformami.d
gelöst und der Lösung 92- (0,14 Mol) in 400g Dimethylformamid gelöstes Tristearin
zugesetzt. Die Mischung wurde nach Zusatz von 3- Trinatriumphosphat 8 Stunden
auf 130° C in einer Druckbombe erhitzt. Die Hälfte
Dimethylformamid
wurde durch Destillation entfernt und das anfallende Rohrzuckermonostearat, wie
im Beispiel 2 angegeben, aufgearbeitet. Es wurde praktisch reines Rohrzuckermonostearat
in einer Ausbeute von ungefähr 29°/o erhalten.
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Beispiel 7 Es wurden ungefähr 100 g (0,293 Mol) Rohrzucker in 500
ccm N,1\T-Dimethylformami,d gelöst und der Lösung ungefähr 62 g (0,20 Mol) in 400
ccm Dimethylformamid gelöstes Methyllaurat zugesetzt. Die Mischung wurde mit 2 g
Natriummethylat versetzt und in einer geschlossenen Druckbombe 8 Stunden auf ungefähr
130°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Destillation auf die Hälfte seines
Volumens verringert und der Rückstand gekühlt, wobei nicht umgesetztes Methyllaurat
anfiel, das entfernt wurde. Die verbleibende Dimethylformami,dlösung wurde zweimal
mit gleichen Volumteilen Hexan extrahiert und dann mit der fünffachen Menge ihres
Volumens an Aceton versetzt. Der aus der Aceton-Dimethylformamid-Lösung ausfallende
Niederschlag wurde durch Filtrieren entfernt; das Filtrat ergab bei der Destillation
einen Rückstand, aus dem durch Umkristallisieren in Aceton 20 g Rohrzuckermo.nostearat
(Schmelzpunkt 72 bis 80° C) anfielen, was einer Ausbeute von ungefähr 50% entspricht.
Reines Rohrzuckermonolaurat hat einen Schmelzpunkt von 90 bis 910 C. Beispiel
8 Der Versuch des Beispiels 7 wurde unter Anwendung von ungefähr 87- (0,294
Mol) Methyloleat wiederholt und dabei Rohrzuckermonooleat in einer Ausbeute von
171/o erhalten. Beispiel 9 200 g (0,397 Mol) entwässerte kaffinose wurden in 800
ccm wasserfreiem N,N-Dimethylformami@d gelöst und der Lösung 190 g (0,263 Mol) Cocosnußöl
zugesetzt. Die anfallende Lösung wurde auf 90° C erhitzt und diese Temperatur unter
ständigem Rühren 12 Stunden eingehalten. Während dieser Zeit wurden als Katalysator
viermal 1 g Natriümmethylat zugesetzt. Nach vollzogener Umsetzung wurde die Lösung
viermal mit gleichen Volumteil,en Hexan extrahiert und die anfallende Dimethylformamidläsung
unter einem Vakuum von 1,0 mm OOuecksilber bis auf einen dicken Sirup eingedampft.
Der Sirup wurde mit der siebenfachen Volumenmenge Aceton verdünnt und die erhaltene
Suspension kräftig gemischt. Die abgeschiedene, nicht umgesetzte Raffinose wurde
4 Stunden mit der Acetonlösung ausgelaugt, die Suspension filtriert und der unlösliche
Rückstand mit n-Butanol extrahiert. Der Butanolextrakt wurde dem Acetonextrakt zugesetzt
und die Mischung bis zum Erstarren eingedampft. Der erhaltene Monoester der - Raffinose
wurde gut getrocknet, wobei 85 g anfielen. Beispiel 10 100g (0,293 Mol) Rohrzucker
wurden in 400' ccm N,'\T-Dimethylformamid gelöst und der Lösung 62,5 g (0,293 Mol)
Methyllaurat und 2 g festes Kaliumhydroxyd zugesetzt. Die Mischung wurde 12 Stunden
in einem geschlossenen Becher auf 90 bis 100° C erhitzt. 1Vach dem Abkühlen wurde
die Dimethylformamidlösung fünfmal mit gleichen Volumteilen Hexan extrahiert, dann
auf die Hälfte ihres Volumens eingedampft und mit .der fünffachen Volumenmenge Aceton
versetzt. Der ausgefällte Rohrzucker wurde mit n-Butanol extrahiert. Das Butanol
wurde der Aceton-Dimethylformamid-Lösung zugegeben und das Ganze bis auf einen dicken
Sirup eingedampft. Ein weiterer Teil Rohrzucker wurde in dieser Verfahrensstufe
abgeschieden und das Filtrat getrocknet, wobei 25,9 g Rohrzuckerrnonolaurat anfielen,
was einer Ausbeute von 16,9% entspricht.
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Beispiel 11 Ungefähr 100- g (0,293 Mol) Rohrzucker und 62,5 g (0,293
Mol) Methyllaurat wurden in 400 ccm N,N-Dimethylformamid gelöst und der Lösung 10g
Cocosnußölfettsäureacyl-trimethylammoniumsaccharat als Katalysator zugesetzt, der
durch Versetzen einer Lösung von 5,7 g Rohrzucker in 20 ccm Dimethylformamid mit
4,4g Cocosnußölfettsäureacyl-trimethylammoniumhydroxyd und Eindampfen zur Trockne
hergestellt worden war. Die Lösung wurde 12 Stunden in einem offenen Becher auf
90 bis 100° C erhitzt, nach dem Abkühlen fünfmal mit gleichen Volumteilen Hexan
extrahiert, schließlich auf ein Drittel des Volumens eingedampft und mit der fünffachen
Volumenmenge Aceton versetzt. Der ausgefällte Rohrzucker wurde abfiltriert und die
Aceton-Dimethylformamid-Lösung bis zur Trockne eingedampft, wobei 40g Rohrzuckermonolaurat
anfielen.
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Bei allen gemäß den vorstehenden Beispielen durchgeführten Versuchen
wurden die nicht umgesetzten Nichtzuckerfettsäureester nahezu vollständig in einer
Form wiedergewonnen, die ihre Wiederver-,vendung in einem Kreislauf oder für handelsübliche
Zwecke gestattete.
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Für das Verfahren der Erfindung können auch andere Glyceride (Fette
und Öle) verwendet werden, soweit sie unter die Ansprüche fallen. Insbesondere können
an Stelle des im Beispiel 4 verwendeten Talgfettes äquimolekulare Mengen von einem
oder mehreren der nachstehend aufgeführten. Glyceride verwendet werden: Pottwalöl,
Speck, Specköl, Erdnußöl, Kakao-Butter, Palmöl, Rizinusöl, Olivenöl, Sojabohnenöl,
Heringsöl oder Menhadenöl.
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An Stelle der indenBeispielen angegebenenLösungsmittel können andere
Lösungsmittel verwendet werden. Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit NT-Methyl-2-pyrrolidon
oder 2-Methylpyrazin erzielt, denn diese Lösungsmittel sind in Gegenwart hochbasischer
Katalysatoren besonders beständig. Andere Amine, wie Trimethylamin., sind ebenfalls
befriedigend, obwohl man bei Aminen mit einem niedrigen Siedepunkt Vorsorge treffen
müß, daß keine Verluste auftreten, wenn das Reaktionsgemisch höheren Temperaturen
ausgesetzt wird. Aus diesem Grund wird man die Reaktion in einem geschlossenen Behälter
durchführen, um einen Verlust an Lösungsmitteln zu vermeiden.
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Man kann für das Verfahren der Erfindung den bei der Zuckerraffination
als nicht besonders reines Nebenprodukt anfallenden Rohrzucker verwenden; die besten
Ergebnisse werden indes mit relativ- reinem Röhrzucker erhalten, der in jeden beliebigen
Mengen preiswert zur Verfügung steht.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Monoester des Rohrzuckers
und der Raffinose sind unter anderem hervorragende keinigungs-, Emulgier-, Netz-
und Dispergiermittel und den bekannten nichtionogenen Reinigungsmitteln überlegen.
Die Monoester des Rohrzuckers und der Raffinose eignen. sich sowohl zum Reinigen
der Haut aus auch zum Waschen von Kleidern und Geschirr. Den Estern können zur Steigerung
der Reinigungswirkung andere-bekannte Reinigungsmittel zugesetzt werden. Solche
Mischungen
von Reinigungsmitteln sollen 10 bis 40 Gewichtsprozent
eines Monoesters des Rohrzuckers oder der Raffinose enthalten.
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Den neuen Monoestern aus Rohrzucker bzw. Raffinose und Fettsäure werden
zweckmäßigerweise germicide und bacteriostatische Mittel zugesetzt, wenn die Ester
in Form von Reinigungstabletten für Toilettenzwecke verwendet werden sollen.