DE2360367A1

DE2360367A1 - Fettsaeureester von alkyl-polyglykosiden und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2360367A1
Application number: DE2360367A
Authority: DE
Inventors: Baak Wai Lew
Original assignee: ICI Americas Inc
Current assignee: Zeneca Inc
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1973-12-04
Publication date: 1974-06-20
Also published as: GB1392779A; AU474991B2; JPS4987623A; CA1015356A; FR2210618B1; AU6308973A; FR2210618A1

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE '* DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 ■ TELEFON (0811) 911087

24 773

ICI AMERICA INC.,
Wilmington, Delaware, U.S.A.

Fettsäureester von Älkyl-polyglykosiden und Verfahren

zu ihrer Herstellung

Ester von Alkyl-raonaglykosiden sind bereits hergestellt worden. Diese Stoffe werden im allgemeinen durch direkte Veresterung von Alkyl-monoglykosiden mit einer geeigneten Fettsäure hergestellt. Solche Herstellüngsweisen umfassen jedoch im allgemeinen die Verwendung eines organischen Lösungsmittels wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid oder Pyridin. Dieses Lösungsmittel ist im allgemeinen von dem Endprodukt nur schwer entfernbar, so daß die Verwendbarkeit der Ester von Alkyl-monaglykosiden

In der US PS 3 597 417 wird eine Alternativmethode zur Herstellung von Fettsäureestern von Alkyl-monoglykosiden beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Verfahren führt man eine Transveresterung durch, bei welcher zunächst ein Zuckerglykosid mit einem kurzkettigen Ester wie Methylpropionat oder Methylbutyrat in Gegenwart eines Alkalimetallalkoxids umgesetzt wird, um den Propionat- oder Butyratester des Zuckerglykosids zu bilden, der sodann mit dem Ester einer Fettsäure umgesetzt wird, wodurch durch eine weitere Transveresterungs-Reaktion der Fettsäureester des Zuckerglykosids gebildet wird. Ein derartiges Verfahren ist aber,¹ obgleich die Verwendung von Lösungsmitteln wie oben beschrieben eliminiert wird, eine komplexe, zweistufige Methode.

Die nach einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten Ester von Alkyl-monoglykosiden haben auch eine begrenzte Verwendbarkeit wegen der eingeschränkten Löslichkeit dieser Materialien.

Durch die vorliegende Erfindung werden nun Fettsäureester von Alkyl-polyglykosiden zur Verfugung gestellt. Diese Ester können durch ein einstufiges Verfahren hergestellt werden, bei welchem die Verwendung von Lösungsmitteln gemäß dem Stand der Technik nicht erforderlich ist. Es ist weiter aufgefunden worden, daß bei Verwendung von Alkylpolyglykosiden anstelle der nach dem Stand der Technik verwendeten Alkyl-monoglykosiden die Eigenschaften der resultierenden Produkte variiert werden können. Indem man somit den Glykosidlerungsgrad und den Veresterungsgrad variiert, können überraschenderweise die Eigenschaften

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der Ester von wasserlöslich his öllöslich variiert werden.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung von Fettsäureestern von Alkyl-polyglykqsiden · zur Verfügung gestellt, bei weichem man so vorgeht, daß man .

a) Alkyl-monoglykosid und eine Fettsäure oder ein Derivat davon in einer derartigen Menge.kombiniert, daß 0,2 bis 3,9 Mol Fettsäure je Mol des Monosacchärids in dem Alkyl-polyglykosid verwendet werden und ■ "

b) das resultierende Gemisch in Gegenwart eines alkalischen Katalysators erhitzt. .

Somit können Ester von Alkyl-polyglykosiden hergestellt werden, indem ein geeignetes Alkyl-polyglykosid mit einer Fettsäure oder dem Ester einer Fettsäure in einem einstufigen Verfahren umgesetzt werden. Durch Kontrolle des Glykosidierungsgrades und des Veresterungsgrades können die Eigenschaften der Alkyl-polyglykoside über einen weiten Bereich variiert werden. Je nach dem Glykosidierungsgrad und dem Veresterungsgrad können die Eigenschaften der resultierenden Ester über einen weiten Bereich von wasserlöslich bis öllöslich variiert werden.

Die hierin verwendete Bezeichnung "Glykosidierungsgrad" soll die durchschnittliche Anzahl von Monosaccharideinheiten bezeichnen, die in jedem Molekül'des Alkyl-polyglykosids vorhanden sind. ■".-_..

Die hierin verwendete Bezeichnung "Veresterungsgrad" soll die durchschnittliche Anzahl von Esterbindungen je Monosaccharideinheit in dem Molekül bezeichnen. Somit wird

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ζ. Β, eine Verbindung die als Butyl-2-glucosid-1-laurat identifiziert ist als eine Verbindung mit 2 Glucoseeinheiten in dem Molekül und einer Lauratgruppe auf jeder dieser Glucoseeinheiten, das heißt mit insgesamt 2 Lauratgruppen bezeichnet. Diese Verbindung besitzt nach der Definition einen Glykosidierungsgrad von 2,0 und einem Veresterungsgrad von 1,0.

Die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Ester geeigneten Alkyl-polyglykoside schließen alle beliebigen von den bekannten Verbindungen ein. Diese Verbindungen werden mindestens in der Weise hergestellt, daß man einen einwertigen Alkohol mit einem Monosaccharid oder einer Verbindung, die zu einem Monosaccharid oder einer Verbindung, die zu einem Monosaccharid hydrolisierbar ist, umsetzt. Geeignete Methoden zur Herstellung von Alkyl-polyglykosiden, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, werden z.B. in der US PS 3 598 865 beschrieben. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Ester wird es bevorzugt, Alkyl-polyglykoside zu verwenden, bei denen der Alkylteil des Moleküls mindestens 4 Kohlenstoffatome enthält, der Glykosidierungsgrad mindestens 1,1 ist und der Glykosidteil ein beliebiges Monosaccharid ist. Besonders bevorzugte Ergebnisse sind mit Butyl-polyglykosiden erhalten worden.

Fettsäuren, die mit dem Alkyl-polyglykosiden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ester umgesetzt werden können, schließen sowohl gesättigte als auch ungesättigte Fettsäuren mit etwa 10 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen ein. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von Fettsäuren mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen die Ester nicht die gewünschte oberflächenaktiven Eigenschaften besitzen. Wie bereits oben ausgeführt wurde, können auch Ester dieser Fettsäuren dazu verwendet werden, um die vorliegende Erfindung auszuführen.

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Bei Verwendung der Ester wird es bevorzugt, die niedrigen Alkylester z.B. die Methyl-, Äthyl-, Propy1- und Glycerilester zu verwenden. Besonders gute Ergebnisse sind dabei mit den Methylestern der Fettsäure erhalten worden.

Die Alkyl-polyglykosid-ester werden hergestellt, indem zunächst ein geeignetes Alkyl-polyglykosid mit einer Fettsäure oder einem Fettsäurederivat kombiniert wird. Bevorzugte Ergebnisse sind bei Verwendung des.Methylesters der Fettsäure erhalten worden. Verschiedene Alkyl-polyglykoside, die verwendet werden können, werden ζ.B. in der oben genannten US PS 3 598 865 beschrieben. Der Glykosidierungsgrad des Produkts wird durch die Verwendung eines Alkylpolyglykosids-kontrolliert, dasdie gewünschte Anzahl von Monosaccharideinheiten·je Älkylgruppe enthält. Der Veresterungsgrad wird durch die Menge der Fettsäure bestimmt, die in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist. Bevorzugte Ergebnisse sind bei Verwendung von Fettsäuremengen von etwa 0,2 bis etwa 3,9 Mol der Säure je Mol Monosaccharid in dem Alkyk-polyglykosid erhalten worden. Bei Verwendung solcher Mengen der Fettsäure setzt sich die gesamte Fettsäure mit dem Polyglykosid um, wodurch ein Produkt erhalten wird, das einen Veresterungsgrad von etwa 0,2 bis etwa 3,9 besitzt.

Das Reaktionsgemisch enthält auch ein alkalisches Material, z.B. Kaliumhydroxid, das als Katalysator für die Veresterungsreaktion wirkt. Es hat sich gezeigt, daß die Menge des verwendeten Katalysators zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ester nicht sehr kritisch ist. Es hat sich jedoch ergeben, daß in den meisten Fällen eine Katalysatormenge. von etwa 0,2 bis etwa 2,0 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Reaktionsteilnehmer ausreichend ist. Um zu gewährleisten, daß der Katalysator durch das Reaktionsgemisch hindurch dis-■pergiert ist, wird es bevorzugt, den Katalysator gelöst in

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einem geeigneten Lösungsmittel wie Methanol zuzusetzen.

Das Reaktionsgemisch, das das Alkyl-polyglykosid, die Fettsäure und das alkalische Material enthält, wird sodann auf eine Temperatur bis zu etwa 20O⁰C erhitzt, damit die Veresterungsreaktion eintritt. Die Reaktionstemperatur, die angewendet wird, ist nicht besonders kritisch/ bei der Herstellung der angestrebten Ester. Bei Temperaturen oberhalb etwa 250 C zeigt sich jedoch eine gewisse unerwünschte Verfärbung des Produkts, so daß die Reaktion unterhalb dieser Temperatur durchgeführt werden sollte. Die Reaktion wird weitergeführt, bis sich die gesamte Fettsäure mit dem Alkyl-polyglykosid umgesetzt hat. Dieser Punkt kann bestimmt werden, indem man die Reaktion unter vermindertem Druck vornimmt und das während des Verlaufs der Reaktion gebildete Methanol oder Wasser sammelt,? bis die theoretische Menge entfernt worden ist. Alternativ _F wenn die Umsetzung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die hoch genug ist, kann das Methanol oder das Wasser entfernt und gesammelt werden, ohne daß ein verminderter Druck angewendet wird.

Wenn dieser Punkt erreicht ist, dann wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und das Produkt wird gewonnen. Die erhaltenen Produkte sind für eine Vielzahl von Anwendungszwecken geeignet, z.B. als oberflächenaktive Mittel, Emulgatoren, Verdicker, Geliermittel, Viskositätsmodifikatoren, Trübungsmittel, Schmiermittel, Korrosxonsxnhxbxtoren, Beschichtungsmittel und Weichmacher.

Wie bereits oben erwähnt wurde, hat es sich gezeigt, daß die Eigenschaften dieser Produkte, insbesondere hinsichtlich der Löslichkeit der Produkte variiert werden können, indem man sowohl den Glykosidierungsgrad als auch den Veresterungsgrad des Produkts kontrolliert» Obgleich diese

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Eigenschaften über einen weiten Bereich durch Auswahl des Alkyk-polyglykosids und der Fettsäure variiert v/erden körinen, hat es sich doch gezeigt, daß ein Produkt mit einem -hohen Glykosidierungsgrad und einem niedrigen Veresterungsgrad im allgemeinen in Wasser stärker löslich ist. Umgekehrt ist ein Produkt mit einem niedrigen Glykosidierungsgrad und einem hohen Veresterungsgrad stärker öllöslich. Ferner . können weitere Modifikationen der Löslichkeitseigenschaften erhalten werden, indem man die Anzahl der Kohlenstoffatome in der verwendeten Fettsäure variiert. Somit ist, je größer die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Fettsäure ist, desto stärker öllöslich und desto weniger wasserlöslich das erhaltene Produkt* ; ·

Die Erfindung wird in Bjeispielen erläutert ί

Beispiel 1

Herstellung des Alkyl-polyglykoslds "

In einen 1—Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 108 g (0,6 Mol) Glucose, 592 g (8 Mol)-n-Buty!alkohol und 0,2 ecm konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das Reaktions— gemisch wurde 30 Min. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde die klare Lösung so "lange destilliert, bis 185 g Destillat entfernt v/orden waren. Das Reaktionsgemisch wurde sodann weitere 15 Min. an Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurden 2,2 g Kaliumhydroxid gelöst in 10 ecm Methanol zugegeben um die Schwefelsäure zu neutralisieren und als Katalysator für die Veresterungsreaktion zu wirken. Als Ergebnis wurde ein Butyl-polyglykosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,2 erhalten.

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Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu der neutralisierten Reaktionsmischung, die oben beschrieben wurde, wurden 128,4 g (0,6 Mol) Methyl-laurat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 6 Stdn. auf eine Temperatur von 155 - 160 C bei einem Druck von 30 bis 40 mm Hg erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion erzeugte Methylalkohol entwichen, was daraus hervorging, daß aus dem Reaktionsgemisch kein weiteres Destillat entfernt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde sodann abgekühlt, wodurch 245,5 g einer viskosen, klaren, bernsteinfarbenen Flüssigkeit mit einer Verseifungszahl von 136 und einer Hydroxylzahl von 395 erhalten wurden. Dieses: Produkt, das als Butyl-1, 1-glucos-id-ilaurat identifiziert wurde (Glykosidierungsgrad 1,2 und Veresterungsgrad 1,0) war in Benzol löslich und in Wasser ohne weiteres dispergierbar, wodurch eine trübe weiße Dispersion gebildet wurde.

Beispiel 2 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 90 g Glucose, 592 g Buty!alkohol-und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde -25 Min. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde die klare Lösung destilliert, bis 80 g Destillat entfernt worden waren. Zu diesem Zeitpunkt wurden zu dem Reaktionsgemisch weitere 71 g n-Butylalkohol gegeben und das Gemisch wurde eine weitere 1/2 Stde. am Rückfluß gekocht.

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Am Ende dieses Zeitraums wurden 2>5 g Kaliumhydroxid, gelöst in 12 ml Methylalkohol zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde erneut destilliert/ bis 400, ml Destillat entfernt worden waren= Auf diese Weise wurde ein Butylpolyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,1 erhalten,. ""■■■.

Veresterung des Alkyl-pölyglykosids _ ' --'

Zu dem oben beschriebenen 'neutralisierten Reaktionsgemisch wurden 296 g Methyloleat gegeben. Die resultierende klare Lösung wurde 11 Stdn. auf 16O⁹C bei einem Druck von 30 bis 40 mm Hg erhitzt, Ära Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion erzeugte Methylalkohol entfernt worden. Das - Reactionsgemisch wurde sodann abgekühlt, wodurch 381 g einer viskosen bernsteinfarbenen Flüssigkeit mit einer Verseifungszatil von 129 und-einer Hydroxylzahl ■von 159 erhalten wurden. Das Produkt, das als Buty1-1,1-glucosid-2-oleat identifiziert wurde, war in Maisöl und Mineralöl löslich und in Wasser unlöslich.

Beispiel 3 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 216 g Glucose, 518 g n-Buty!alkohol und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 1 1/4 Stdn. am Rückfluß gekocht.'.Am Ende dieses Zeitraums wurde die klare Lösung destilliert, bis 415 g Destillat entfernt worden waren. Sodann wurde zu dem Reaktionsgemisch 3,5 g Kaliumhydroxid gelöst in 20 ml Methylalkohol hinzugegeben. Das resultierende Polyglucosid hatte einen Glykosidierungsgrad von 2,1.

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Veresterung des Alkyl-polyglykosids ·

Zu dem oben beschriebenen neutralisierten Reaktionsgemiseh wurden 41 g Methyloleat gegeben. Das resultierende Reaktionsgeinisch wurde auf 158 C erhitzt und der Druck wurde langsam über einen Zeitraum von 40 Min. auf 50 mm Hg erniedrigt. Das Reaktionsgemiseh wurde 4 Stdn. auf 158 C bei 50 mm Hg gehalten. Am Ende dieses Zeitraums wurde der Druck auf 20 mm Hg vermindert und es wurde weitere 2 Stdn. lang erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte im Verlauf der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Das Reaktionsgemisch wurde sodann abgekühlt, wodurch 3o5 g eines bernsteinfarbenen, spröden, glasartigen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 41 und einer Hydroxylzahl von 726 erhalten wurden. Dieses Produkt, das als Butyl-2,1-glucosid-0,2-oleat identifiziert wurde, war in Benzol unlöslich und in Wasser löslich, wobei eine leicht trübe Lösung gebildet wurde.

Beispiel 4 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reäktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 216 g Glucose, 518 g n-Butylalkohol und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das resultierende Reaktionsgemiseh wurde 1 1/4 Stdn. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde die klare Lösung destilliert, bis 473 g Destillat entfernt worden waren. Das resultierende Produkt wurde als Butyl-polyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 3,8 identifiziert.

-11·

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Veresterung des Alkyl-polyglykosids ;

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurden 3,3 g Kaliunihydroxid, gelöst in 17 inl Methylalkohol und 51 g Methyl-laurat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 3 Sfcdn. auf eine !Temperatur von 18O - 185°C bei 60 mm Hg erhitzt. M Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Das Reaktionsgemisch wurde, sodann abgekühlt, wodurch 265 g eines dunkel—bernsteinfarbenen, spröden,/glasigen Feststoffs mit einer Vei seif üiigs zahl von. 54 und einer' Hydroxylzahl von'599 erhalten wurden» Dieses Produkt, das als Butyl—3,8-glTicosid-0,2—laurat identifiziert wurde, war in Wasser löslich und in Maisöl und Benzol unlöslich.

Beispiel 5

Herstellung des Alkyl-polyglykosids . -,*

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 216 g Glucose, 518 g n-Bütylalkohol und. 0, 15"ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 2 Stdn. am" Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums würde das klare Gemisch destilliert, bis 382 g Destillat entfernt worden waren. Das resultierende Produkt wurde als ein Butyl-polyglücosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,8 identifiziert.

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktiansgemisch v?urden 4,1 g Kaliumhydroxid gelöst in 12 ml Methylalkohol und 51 g Methyl-laurat gegeben. Das resultierende Reaktionsgeraisch wurde 5 Stdn. bei 60 mm IIcj auf 155 *- 158°C erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war sämtlicher im Verlauf der

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Reaktion gebildeter Methylalkohol entfernt worden. Das Reaktiönsgemxsch wurde sodann abgekühlt, wodurch 291 g eines leicht klebrigen, bernsteinfarbenen, glasartigen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 44 und einer Hydroxylzahl von 777 erhalten wurden. Dieses Produkt, das als Butyl-1,8-glucosid-O,2-laurat identifiziert wurde, war in Benzol unlöslich und in Wasser ohne weiteres löslich. . . ■ -.- -

Beispiel 6 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 216 g Glucose, 518 g n-Butylalkohol und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 1 1/4 Stdn. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde die klare Lösung abdestilliert, bis 406 g Destillat entfernt worden war. Das resultierende Produkt wurde als Butyl-polyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 2,0 identifiziert.

Veresterung des Alkyk-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktiönsgemisch wurden 4,1 g Kaliumhydroxid gelöst in 15 ml Methylalkohol und 129 g Methyl-laurat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 5 Stdn. auf eine Temperatur von 155 - 158°C bei 3O mm Hg erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Das Reaktionsgemisch wurde^ sodann abgekühlt, wodurch 352 g eines leicht klebrigen, glasartigen Produkts mit einer Verseifungszahl von 88 und einer Hydroxylzahl von 583 erhalten wurden. Dieses Produkt, das als Butyl-1-glucosid-0,5-laurat identifiziert wurde, war in Benzol und ölen unlöslich, jedoch in Wasser löslich.

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Beispiel 7 \ ...--.

Herstellung des Alkyl-polyglykosids . · ■

In einen 1-Liter-Reaktionskolben/ der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 360 g Glucose, 518 g n-Butylalkohol und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das' resultierende Reaktionsgemisch wurde 35 Min. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde mit der Destillation begonnen. Am Ende von 25 Min. war das Reaktionsgemisch eine klare Lösung.· Die Destillation wurde weitergeführt, bis eine Gesamtmenge von 429 g Destillat entfernt worden war. Das Ergebnis war ein Butyl-polyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 3,1. '■.-·. . .' "■■-. .-' ■ ' -, ;

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurden 5,5 g Kaliumhydroxid gelöst in 22 ml Methylalkohol und 112 g Methyl-palmitat-stearat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde auf 180°C erhitzt und der Druck wurde in einer halben Stunde auf 70 ΐητη Hg vermindert. Das Reaktionsgemisch wurde bei dieser Temperatur und diesem Druck weitere 2 1/2 Stdn. lang gehalten. Am Ende dieses Zeitraums wurde der Druck auf 20 mm Hg vermindert und das Erhitzen wurde weitere 15 Min. durchgeführt. Am Ende dieses Zeitraums war der während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Das Reaktionsgemisch wurde sodann abgekühlt, wodurch 471 g eines dunkel gefärbten, harten, wachsartigen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 57 und einer Hydroxylzahl von 687 erhalten wurden.

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Dieses Produkt, das als Butyl-3,1-glucosid-0,2-palmitatstearat identifiziert wurde, war in Benzol unlöslich und in Wasser löslich.

Beispiel 8 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 243 g Glucose, 517 g n-Butylalkohol und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 2 Stdn. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde die klare Lösung destilliert, bis 338 g Destillat entfernt worden waren. Auf diese Weise wurde ein Polyglucösid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,7 erhalten.

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurde 4 g ■ Kaliumhydroxid gelöst in 22 ml Methylalkohol und 109 g Methyl-palmitat-stearat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde auf 160°C erhitzt und der Druck wurde im Verlauf von 20 Min. auf 5O mm Hg vermindert. Nach weiteren 5 Stdn. 40 Min. war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Das Reaktionsgemisch wurde sodann abgekühlt, wodurch 377 g eines leicht klebrigen, v/eichen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 54 und einer Hydroxylzahl von 650 erhalten wurden. Dieses Produkt, das als Butyl-1,7-glucosid-0,3-palmitat-stearat identifiziert 'wurde, war in Benzol löslich und in Wasser mäßig löslich, wobei es eine viskose Lösung bildete.

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:~ ; ' Beispiel 9 " _{: ;} - _; , , .; ■

Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben,der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 216 g Glucose, 518 g n-Butyialkohoi'und 0,2 ml konzen- · trierte Schwefelsäure gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde

1 1/4 Stdn. lang; am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurde die kläre Lösung destilliert, bis 420 g Destillat entfernt worden waren. Auf diese Weise würde ein Butyl-polyglucösid mit einer Glykosidieruhgsgrad von 2,2 erhalten.

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurden 7,4 g Kaliumhydroxid gelöst in 25 .ml Methylalkohol und 258 g Baumwollsamenöl gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde

2 Stdn. bei 40 bis 50 mm Hg auf 168°C und weitere 3 Stdn. bei 20 mm Hg auf diese Temperatur erhitzt. Nach dem Abkühlen wurden 501 g eines klaren, bernsteinfarbenen, weichen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 91 und einer Hydroxylzahl von,366 erhalten. Dieses Produkt, das als Butyl-T, 1 -glucosid-0,2S-Baümv/ollsamen-Glycerid-Ester identifiziert würde, war in Benzol löslich, in Maisöl geringfügig löslich und in Wasser mäßig löslich.

Beispiel 10

Herstellung des Alkyl—glykosids , , _;

In einen Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer, einem Destillationsansatz versehen war, wurden 495 g Glucose, 836 Propylen-glycol, 2.61o g n-Decanöl und 0,55 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben..Das resultierende Reaktionsge-

409825/1119 . "¹⁶~

misch wurde bei einem Druck von 150 mm Hg auf 115 C erhitzt. Der Druck wurde im Verlauf von 45 Min. allmählich auf 40 ml Hg vermindert. Am Ende dieses Zeitraums waren 134 g Destillat von dem Reaktionsgemisch entfernt worden. Eine Lösung von 0,97 g Natriumhydroxid in 2 ml Wasser wurde sodann zugegeben und die gesamten flüchtigen Komponenten wurden aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem unter einem Druck von 4 mm Hg auf eine Temperatur von 140°C erhitzt wurde.' Auf diese Weise wurden 731 g eines glasartigen Materials erhalten, das als Gemisch aus 57 Mol-% n-Decyl-polyglucosid und 43 Mol-% Propylen-glycol-polyglykosid mit einem Glykosxdierungsgrad von 1,3 identifiziert wurde.

Veresterung des Älkyl-polyglykosids

Zu 75 g des oben beschriebenen Älkyl-polyglykosids wurden. 1,5g Kaliumhydroxid gelöst in 5 ml Methylalkohol und 79,4 g Methyl-palmitat-stearat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde bei 60 mm Hg 4.5 Min. lang auf 135°C und bei 70 nun Hg eine weitere Stde. auf 170°C erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Nach dem Abkühlen wurden 146 g eines weißen, wachsartigen Feststoffs mit einer.Verseifuhgszahl von 100 und einer Hydroxylzahl von 367 erhalten. Dieses Produkt, das als 57/43 Decyl/Propylen-glycol-1,3-glucosid-i-palmitat-stearat identifiziert wurde, war in Benzol und Mineralöl löslich und in Wasser dispergierbar.

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Beispiel 11 .

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu 95 g des Gemisches der gemäß Beispiel 10 hergestellten Polyglucoside wurde 1,5 g Kaliumhydroxid gelöst in 5 ml Methylalkohol und 53 g Methyloleat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 35 Min. bei 60 mm Hg auf 100 C erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Nach dem Abkühlen wurden 144 g eines leicht-bernsteinfarbenen, klebrigen weichen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 66 und einer Hydroxylzahl von 539 erhalten. Dieses Produkt, das als 57/43 Decyl/Propylenglycol-1,3-glucosid-o,5-oleat identifiziert wurde, war in Benzol und Hexan löslich und bildete im Wasser eine trübe Dispersion.

Beispiel 12 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit Rührer, Thermometer und einem Destillationsansatz versehen war, wurden 34 g Glucose, 2O6 g Propylen-glycol, 227 g n-Decanol. und 0,2 ml konzentrierte Schwefeisäure gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde auf eine Temperatur von 115 - 120 C bei einem Druck von 150 mm Hg erhitzt und der Druck wurde allmählich im Verlauf von 50 Min. auf 50 mm Hg vermindert. Am Ende der 11/2 Stdn. waren 68,5 g Destillat aus dem Reaktionsgemisch entfernt, worden. Es wurde eine Lösung von

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Ο-, 35 g Natriumhydroxid, gelöst in 1. ml Wasser zu dem Gemisch gegeben. Sämtliche flüchtigen Materialien wurden sodann aus dem Reaktionsgemisch entfernt, indem bei einem Druck von 3 mm Hg auf eine Temperatur von 140 C so lange erhitzt wurde, bis kein weiteres Material entfernt wurde. Nach dem Abkühlen wurde ein klares, glasartiges Material erhalten, das ein Gemisch von 73 Mol-% Propylenglycolglucosid und 27 Mol-% n-Decyl-glucosid mit einem mittleren Glykosidierungsgrad von 1,8 darstellte.

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu 85 g des oben beschriebenen Gemisches der Polyglykoside wurden 1,7 g Kaiiumhydroxid gelöst in 5 ml Methylalkohol und 84 g Methyl-laurat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde auf 155 - 160°C bei 60 mm Hg 1 1/2 Stdn.lang erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden· Nach dem Abkühlen resultierten 158 g eines weichen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 131 und einer Hydroxy!zahl von 415. Dieses Produkt, das als 27/73 Decyl/Propylenglycol-1,8-glucosid-1-laurat identifiziert wurde, wax in Hexan löslich und in Wasser unter Bildung einer trüben Lösung dispergierbar.

Beispiel 13 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 27Ο g Glucose, 570 g 2-Methoxy-äthanol und 0,2 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 15 Min. am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses

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Zeitraums wurde es destilliert, bis 240' g Destillat entfernt worden war. Nach weiterem 15-minütigen Kochen am Rückfluß resultierte ein Methoxy-äthyl-polyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,6.

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurden 6 g Kaliumhydroxid gelöst in 22 ml Methylalkohol und 346 g Methylr-talloat gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde auf 158 C erhitzt und der Druck wurde im Verlauf einer Stunde langsam auf 75 mm Hg vermindert· Am Ende dieses Zeitraums wurde die Temperatur auf 168 C erhöht und der Druck wurde weitere 3 Stdn, lang auf 60 mm Hg vermindert. Am Ende dieses Zeitraums war der gesamte während der Reaktion gebildete Methylalkohol entfernt worden. Nach dem Abkühlen resultierten 627 g eines bernsteinfarbenen v/eichen Feststoffs mit einer Verseifungszahl von 113 und einer Hydroxylzahl von 366* Dieses Produkt, das als Methoxy-äthyl-1,e-glucosid-Ore-talloat

identifiziert wurde, /war in Maisöl und Mineralöl löslich und in Wasser unter Bildung einer trüben Lösung disper™· gierbar, ; ."'""".

Beispiel 14 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 90 g Glucose, 296 g n-Butylalköhol und0,4 ml konzentrierte Schv;efelsäure gegeben. Das resultierende .Reaktionsgemisch wurde 15 Min. lang am.Rückfluß gekocht. Am Ende dieses

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Zeitraums wurde es destilliert, bis 201,5 g Destillat entfernt worden waren. Es resultierte ein Butyl-polyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,5.

Veresterung des Alkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurden 547 g Methyl-stearat und eine Lösung von 7 g Kaliumhydroxid in 30 ml Methylalkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 2 Stdn. auf 23O°C und 19 Stdn. auf 25O°C erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums wurde der Druck auf 40 mm Hg vermindert und die Reaktion wurde weitere 6 Stdn. v/eitergeführt. Nach dem Abkühlen resultierte ein hartes Wachs mit einer Verseifungszahl von 145 und einer Hydroxylzahl von 5. Dieses Produkt, das als Butyl-1,5-glucosid-3,7-stearät identifiziert wurde, war in Wasser unlöslich und in Benzol und Mineralöl löslich.

Beispiel 15 Herstellung des Alkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 180 g Glucose, 592 g n-Butylalkohol und 0,4 ml konzentrierte Schwefelsäure, gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde Jo Hin am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums'wurde das Gemisch destilliert, bis 173 g Destillat entfernt worden waren. Zu diesem Zeitpunkt wurde zu dem Reaktionsgemisch eine Lösung von 4,4 g Kaliumhydroxid und 20 ml Methylalkohol gegeben. Es resultierte ein Butyl-polyglucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,5.

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Veresterung des Älkyl-polyglykosids

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgemisch wurden 250 g Stearinsäure gegeben« Das resultierende Reaktionsgemisch wurde durch 2 1/2 stündiges Erhitzen auf 207 C umgesetzt, 2\m Ende dieses Zeitraums wurde der Druck auf 40 mm Hg vermindert und die Reaktion .wurde weitere 6 Stdn.lang weitergeführt. Das Reaktionsgemiseh wurde sodann abgekühlt, _wodurch-'455g eines braunen Wachses mit einer Verseif ungs zahl von 118 und einer Hydroxylzahl von 317 und

einer Säurezahi von 12 erhalten wurden; Dieses Produkt,

das als Butyl-1.5-glucösid-O, iJ-stearat identifiziert wurde, war in Wasser unlöslich Und in heissem Maisöl und Mineralöl löslich. .

Beispiel 16 Herstellung des Älkyl-polyglykosids

In einen 1-Liter-Reaktionskolben,der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen war, wurden 90,1 g Lactosehydrat, 222 g n-Butylalkohol und 1,2 ml g£ gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde 7 1/2 Stan, am Rückfluß gekocht. Am Ende dieses Zeitraums wurden 2,72 g Kaliumhydroxid .gelöst in 12 ml Methylalkohol zu dem Reaktions gemisch gegeben. Das resultierende Produkt war ein Butylgalacto-glucosid mit einem Glykosidierungsgrad von 1,7.

Veresterung des Alkyl-polyglucosids ·

Zu dem oben beschriebenen Reaktionsgeimisch wurden 288 g •Schweineschmalz und 3 g Kaliumhydroxid gelöst in 15 ml Methylalkohol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde■1 Stde. auf 175°C bei einem Druck von 50 raia Hg erhitzt. Dais

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resultierende Produkt war ein leicht bernsteinfarbener, weicher Feststoff mit einer Versexfungszahl von 14o und einer Hydroxylzahl von 253. Das Produkt, das als Butyl-1,7-galacto-glucosid-O,7-Schweineschmalz-Glycerid-Ester identifiziert wurde, war in Mineralöl löslich und in Wasser dispergierbar.

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Claims

P A T E N T Λ N S P RU G H E

-1. Fettsäureester von Älkyl-polyglykosiden.
2. Fettsäureester von Butyl-polyglucosid.
3. Ester nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Butyl-polyglucosid einen Glykosidierurigsgrad von 1,1 bis 4 hat.
4. Ester nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kenn ze ichne t, daß die Fettsäure 10 bis 30 Kohlenstoffatome enthalt.
5. Ester nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ eic.hne.t, daß der Ester einen Veresterungsgrad von 0,2 -3,9 hat.
6. Verfahren zur Herstellung von Fettsäureestern von Alkyl-glykosiden durch Veresterung eines Glykosids mit einer Säure, dadurch gekennz e i chne t, daß man ein Alkyl-polyglykosid mit einer Fettsäure oder einem Derivat davon in einer'solchen Menge kombiniert, daß 0,2 bis 3,9 Mol Fettsäure je Hol Monosaccharid in dem Alkyl-polyglykosid verv/endet werden und daß m?in das resultierende Gemisch in Gegenwart eines alkalischen Katalysators erhitzt.

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7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkyl-polyglykosid Butylpolyglucosid verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7,dadurch gekennzeichnet, daß man die Fettsäure als Methylester zusetzt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure 10 bis 30 Kohlenstoffatome enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennz eichnet, daß man das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur unterhalb 25OC erhitzt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn ζ e i chn e t, daß man das Reaktionsgemisch bei vermindertem Druck erhitzt.

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