DE69013377T2

DE69013377T2 - Verfahren zur Herstellung von farb- und geruchsstabilen Alkylglykosiden.

Info

Publication number: DE69013377T2
Application number: DE69013377T
Authority: DE
Inventors: Akio Kimura; Toyomi Koike; Hiroshi Nagumo; Hiroki Sawada; Akira Yamamuro
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2010-03-20
Also published as: ES2065422T3; DE69013377D1; US6166189A; EP0387913B1; EP0387913A2; EP0387913A3

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids, das ausgezeichnet in Farbton, Geruch und Stabilität ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein Alkylglycosid ist ein Zuckerderivat-Tensid, das weniger irritierend ist als andere Tenside. Auch bilden Alkylglycoside, obwohl sie nicht nicht ionische Tenside sind, per se einen stabilen Schaum und außerdem üben sie einen schaumstabilisierenden Effekt auf andere anionische Tenside aus. Diese Charakteristika machen Alkylglycoside höchst bemerkenswert.
Obwohl Alkylglycoside als neue Tenside die oben erwähnten bemerkenswerten Charakteristika haben, ist es ziemlich schwierig, sie in Form eines kommerziell verwendbaren Produkts herzustellen. Das gravierendste Problem bei der Herstellung von Alkylglycosiden ist, daß verschiedene Verfahrensschritte während ihres Herstellungsprozesses häufig eine Verschlechterung des Farbtons des Produkts verursachen. Außerdem erleidet das so hergestellte Alkylglycosid eine Verschtechterung des Farbtons bei der Lagerung im Verlaufe der Zeit.
Um ein Alkylglycosid zu produzieren, das einen guten Farbton hat, der ausreicht, um zur Anwendung in einem kommerziellen Produkt brauchbar zu sein, fand man es notwendig, Alkylglycoside, die durch Umsetzung eines Zuckers mit einem Alkohol erhalten worden waren, zu entfärben Die Verwendung von Wasserstoffperoxid jedoch (das allgemein als effizientes Entfärbungsmittel bekannt ist) bei der Entfärbung des Alkylglycosids geht jedoch mit neuen Problemen einher, wie beispielsweise einer Verschlechterung des Geruchs, herbeigeführt durch Ranzidität und Aldehydgeruch, die sich bei der Lagerung entwickeln, und einer Verschlechterung des Farbtons im Verlaufe der Zeit.
Dementsprechend gab es Versuche, den Farbton eines Alkylglycosids zu verbessern. Beispielsweise offenbart JP-A- 59-65098 (der Begriff "JP-A" bedeutet hier eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") (entsprechend US-Patent 4 704 453) ein Verfahren, in dem ein reduzierender Zucker in Gegenwart eines Alkaliborats in einer Menge acetalisiert wird, die dem sauren Katalysator äquivalent ist oder diese übersteigt; JP-A-59-139397 offenbart ein Verfahren, worin die Acetalisierung in Gegenwart eines Säurekatalysators und eines Reduktionsmittels ausgeführt wird; und JP-A-60-1196 offenbart ein Verfahren, worin die Acetalisierung unter Verwendung eines Perfluorsulfonsäureharzes als Katalysator ausgeführt wird. Außerdem berichtet das europäische Patent 0132046 ein Verfahren, bei dem ein Katalysator mit einer organischen Base nach Beendigung der Acetalisierungsreaktion neutralisiert wird; JP-A-58-194902 (entsprechend US-Patent 3 565 885) offenbart ein Verfahren, bei dem ein Restalkohol unter Verwendung eines Dünnfilmverdampfers entfernt wird; US-Patent 3 450 690 offenbart ein Verfahren, bei dem Alkali-labile farbproduzierende Körper durch Behandlung mit einem Alkali entfernt werden; und JP-A-47-16413 (entsprechend US-Patent 3 565 885) offenbart ein Verfahren, worin diese Entfernung unter Verwendung eines Hydroxyl- Anionenaustauscherharzes ausgeführt wird. Außerdem offenbart JP-A-62-192396 ein Verfahren, bei dem ein viskositätsherabsetzendes Mittel bei der Trennung des gebildeten Alkylglycosids vom unumgesetzten und wiedergewonnenen Alkohol zugesetzt wird, da die hohe Viskosität und schlechte Hitzestabilität des Alkylglycosids zu besonders gravierenden Verschlechterungen des Farbtons führt.
Darüber hinaus offenbart JP-A-1-290692 ein Verfahren zur Verbesserung der Farbe einer Gycosidzusammensetzung, das die Kontaktierung einer Glycosidzusammensetzung, die farbiges Humin enthält, mit einer Wasserstoffquelle (z.B. Wasserstoff oder Natriumborhydrid) umfaßt, doch ist das Produkt immer noch mangelhaft in seinem Farbton (siehe unten, Vergleichsbeispiel 4).
Jedoch kann keines der vorhergehenden Verfahren ein Alkylglycosid zur Verfügung stellen, das einen zufriedenstellenden Farbton zeigte wenn es bei einem kommerziellen Produkt in der Praxis angewandt wird.
JP-A-61-33193 (entsprechend US-Patent 4 557 729) offenbart die Bleichung des letztendlich erhaltenen Alkylglycosids mit Wasserstoffperoxid und Schwefeldioxid. In diesem Fall ist jedoch der Geruch des Alkylglycosids unmittelbar nach der Behandlung schlechter als der vor der Behandlung. Außerdem erleidet das so erhaltene Alkylglycosid eine Verschlechterung des Farbtons und Geruchs im Verlauf der Zeit während der Lagerung Somit ist dies keine effektive Maßnahme.
US-P 3 100 732 offenbart eine Technik zur Bleichung von Holzpulpe durch Behandlung mit Natriumperoxid und dann mit Natriumborhydrid.
Wie oben beschrieben, ist es wichtig, daß der Farbton und Geruch eines Alkylglycosids, das mit Wasserstoffperoxid entfärbt wurde, bei der Lagerung stabil ist. Da dieses Problem bisher nicht gelöst wurde, wurde dringend danach verlangt, eine Lösung dafür zur Verfügung zu stellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Unter diesen Umständen führten wir ausgedehnte Untersuchungen durch, um die vorhergehenden Probleme, die bei der Entfärbung eines Alkylglycosids auftreten, zu lösen. Als Ergebnis fanden wir, daß die Verschlechterung des Farbtons und Geruchs, die bei der Lagerung eines Alkylglycosids, das mit Wasserstoffperoxid entfärbt wurde, beobachtet wird, von Wasserstoffperoxid verursacht wird, das im Alkylglycosid nach Beendigung der Entfärbung verbleibt. Wir fanden weiter, daß das restliche Wasserstoffperoxid effizient zersetzt werden kann, indem man es mit einem speziellen Metall/Wasserstoff-Komplex kontaktiert und daß die Behandlung zu einem sehr stabilen Farbton und einem sehr stabilen Geruch des Alkylglycosids bei der Lagerung führt, wodurch wir die vorliegende Erfindung vervollständigten.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids mit stabilem Farbton und Geruch zur Verfügung, welches die folgenden Schritte umfaßt: (1) Umsetzung eines Zuckers mit Alkohol zum Erhalt eines Alkylglycosidreaktionsprodukts, das einen höheren Alkohol enthält, (2) Entfärbung des so erhaltenen Alkylglycosidreaktionsprodukts mit Wasserstoffperoxid, (3) Kontaktieren des entfärbten Alkylglycosids mit einem Metall/Wasserstoff-Komplex, dargestellt durch Formel (I)
M(BH&sub4;)z (I)
worin M ein Alkalimetall, Ca, Zn oder (CH&sub3;)&sub4;N ist; und z 1 ist, wenn M ein Alkalimetall oder (CH&sub3;)&sub4;N ist und z 2 ist, wenn M Ca oder Zn ist;
so daß restliches Wasserstoffperoxid im wesentlichen entfernt wird, und dann (4) Zersetzung des verbleibenden Metall/Wasserstoff-Komplexes mit einer Säure.
Wie oben beschrieben, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Alkylglycosid mit ausgezeichnetem Farbton und Geruch zu erhalten, indem das im Alkylglycosid verbleibende Wasserstoffperoxid effizient zersetzt wird, indem es mit einem speziellen Metall/Wasserstoff-Komplex kontaktiert wird, anders als im Verfahren von JP-A-1-290692, worin eine Alkylglycosidzusammensetzung, die beispielsweise Farbkörper enthält, reduziert und mit Wasserstoff oder einer Wasserstoffquelle entfärbt wird.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Das Alkylglycosidreaktionsprodukt der vorliegenden Erfindung wird nach einem allgemein bekannten Verfahren erhalten. Es kann beispielsweise entweder durch direkte Umsetzung eines Zuckers mit einem höheren Alkohol in Gegenwart eines Säurekatalysators oder durch Vorreaktion eines Zuckers mit einem niederen Alkohol (z B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol), so daß ein Niederalkylglycosid zur Verfügung gestellt wird, das dann mit einem höheren Alkohol umgesetzt wird, erhalten werden.
Der höhere Alkohol zur Verwendung im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird durch Formel (II) dargestellt
R&sub1;O(R&sub2;O)xH (II)
worin R&sub1; eine lineare oder verzweigte Alkyl-, Alkenyl- oder Alkylphenylgruppe mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt;
R&sub2; eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt; und
x einen Mittelwert bezeichnet und eine Zahl von 0 bis 5 ist.
Spezielle Beispiele des durch die Formel (II) dargestellten höheren Alkohols schließen ein lineares oder verzeigtes Alkanol ein, wie Hexanol, Heptanol, Octanol, Nonanol, Decanol, Dodecanol, Tridecanol, Tetradecanol, Pentadecanol, Hexadecanol, Heptadecanol, Octadecanol, Methylpentanol, Methylhexanol, Methylheptanol, Methylocatanol, Methyldecanol, Methylundecanol, Methyltridecanol, Methylheptadecanol, Ethylhexanol, Ethyloctanol, Ethyldecanol, Ethyldodecanol, 2-Heptanol, 2-Nonanol, 2-Undecanol, 2-Tridecanol, 2-Pentadecanol, 2-Meptadecanol, 2-Butyloctanol, 2-Hexyloctanol, 2-Octyloctanol, 2-Hexyldecanol und 2-Octyldecanol; ein Alkenol, wie Hexenol, Heptenol, Octenol, Nonenol, Decenol, Undecenol, Dodecenol, Tridecenol, Tetradecenol, Pentadecenol, Hexadecenol, Heptadecenol und Octadecenol; und Alkylphenole, wie Octylphenol und Nonylphenol. Diese Alkohole oder Alkylphenole können entweder allein oder als Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden. Außerdem kann ein Alkylenoxidaddukt dieser Alkohole oder Alkylphenole verwendet werden.
Der Zucker zur Verwendung als Ausgangsmaterial zur Herstellung des erfindungsgemäßen Alkylglycosids kann ausgewählt werden aus Monosacchariden, Oligosacchariden und Polysacchariden. Beispiele von Monosacchariden schließen Aldosen ein, wie Allose, Altrose, Glukose, Mannose, Gulose, Idose, Galactose, Talose, Ribose, Arabinose, Xylose, Lyxose. Beispiele von Oligosacchariden schließen Maltose, Lactose, Sucrose und Maltotriose ein. Beispiele von Polysacchariden schließen Hemicellulose, Inulin, Dextrin, Dextran, Xylan, Stärke und hydrolysierte Stärke ein.
In der vorliegenden Erfindung kann die Produktion eines Alkylglycosids unter Verwendung der oben erwähnten Ausgangsstoffe unter bekannten Bedingungen (beispielsweise Katalysator, Temperatur) ausgeführt werden, wie beispielsweise offenbart in JP-B-47-24532 (der Begriff "JP-B" bedeutet hier eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung") (entsprechend US-Patent 3 598 865), US-Patent 3 839 318, europäisches Patent 092355, JP-A- 59-139397 und JP-A-58-189195.
Als Alkylglycoside, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entfärbt werden, sind solche besonders bevorzugt die durch die Formel (III) dargestollt werden:
R&sub1;O(R&sub2;O)xGy (III)
worin R&sub1; eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkylphenylgruppe mit 6 bis 22 Kohlenstoffaüomen ist;
R&sub2; eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; G eine Restgruppe ist, die von einem reduzierenden Zucker mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen stammt;
x einen Mittelwert bezeichnet und eine Zahl von 0 bis 5 darstellt;
und y einen Mittelwert bezeichnet und eine Zahl von 1 bis 10 darstellt.
In der vorliegenden Erfindung kann die Entfärbung des Alkylglycosids mit Wasserstoffperoxid effizient in einem System ausgeführt werden in dem der pH im alkalischen Bereich gehalten wird. Die Menge des bei der Entfärbung zu verwendenden Wasserstoffperoxids kann von 0,05 bis 10 Gew.-% reichen, bezogen auf die Trockenmasse des Alkylglycosids, und vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gew.-%. Das zu entfärbende Alkylglycosid wird in Form einer wäßrigen Lösung des Alkylglycosids verwendet die 15 bis 75 Gew.-% und vorzugsweise 35 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Alkylglycosids enthält. Im Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, den pH-Wert der wässrigen Alkylglykosidlösung auf etwa 8,5 oder darüber zu halten, und unter dem Gesichtspunkt der Farbe und des Geruchs des Alkylglycosids ist es noch stärker bevorzugt das er von etwa 8,5 bis 12 beträgt.
Die Behandlung mit Wasserstoffperoxid geht mit einer Abnahme des pH-Werts der wäßrigen Alkylglycosidlösung einher. Daher kann gegebenenfalls eine Alkalie zum System während der Behandlung zugesetzt werden, um dadurch den pH-Wert des Systems auf etwa 8,5 oder darüber zu halten. Beispiele für die Alkalie, die zum Erhalt des pH-Werts auf dem gewünschten Niveau verwendet wird, schließen Alkalimetallhydroxide (beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid) oder Alkalimetallcarbonate (z.B. Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat) ein, welche jeweils entweder in Form eines Feststoffs oder als wäßrige Lösung verwendet werden können.
Die Behandlung mit Wasserstoffperoxid im erfindungsgemäßen Verfahren kann durch Zugabe einer erforderlichen Menge Wasserstoffperoxid zur wäßrigen Alkylglycosidlösung, gefolgt von Rühren oder Schütteln während 30 min oder länger, vorzugsweise während 1 h oder länger, ausgeführt werden. Das Wasserstoffperoxid wird gewöhnlich in Form einer 3- bis 60- gew.-%igen wäßrigen Lösung zugegeben, obwohl die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Das Wasserstoffperoxid kann entweder auf einmal oder portionsweise zugesetzt werden. Diese Behandlung kann im allgemeinen bei 5 bis 100ºC, vorzugsweise bei 20 bis 80ºC und stärker bevorzugt bei 30 bis 70ºC ausgeführt werden.
Beispiele für den Metall/Wasserstoff-Komplex der Formel (I), der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, schließen Lithiumborhydrid, Natriumborhydrid, Kaliumborhydrid, Tetramethylammoniumborhydrid, Calciumborhydrid und Zinkborhydrid ein. Unter diesen Substanzen ist Natriumborhydrid besondere bevorzugt.
Der Metall/Wasserstoff-Komplex der Formel (I), der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann zu der wäßrigen Alkylglycosidlösung, die mit Wasserstoffperoxid entfärbt wurde, entweder als solcher (d.h. in Form eines Pulvers) oder in Form einer wäßrigen oder alkalischen wäßrigen Lösung zugesetzt werden. Die Menge des Metall/Wasserstoff Komplexes, die zugegeben wird, reicht im allgemeinen von 0,05 bis 2 Moläquivalenten und vorzugsweise von 0,3 bis 1 Moläquivalent, bezogen auf das zur Entfärbung verwendete Wasserstoffperoxid. Die Behandlung wird gewöhnlich bei 10 bis 80ºC und vorzugsweise bei 20 bis 50ºC ausgeführt. Diese Behandlung wird allgemein 0,25 bis 5 h lang und vorzugsweise 0,5 bis in h lang bei einem pH-Wert von etwa 7 bis 12 und vorzugsweise von etwa 8 bis 10 ausgeführt. Der pH-Wert kann auf das gewünschte Niveau durch Zugabe einer geeigneten Base (z.B. Natriumhydroxid) vor der Zugabe des Metall/Wasserstoff-Komplexes eingestellt werden.
Als nächstes wird der im System verbleibende überschüssige Metall/Wasserstoff-Komplex mit einer Säure zersetzt, um so die Behandlung zu vervolkständigen. Beispiele für die Säure schließen Schwefelsäure und p-Toluolsulfonsäure ein. Eine Säure wird langsam unter Rühren zur wäßrigen Alkylglycosidlösung, die den überschüssigen Metall/Wasserstoff-Komplex enthält, zugesetzt, um so den pH- Wert des Systems schwach sauer zu halten. Die Zersetzung des Metall/Wasserstoff-Komplex benötigt ungefähr 0,5 h
Nach Beendigung der Zersetzung wird der pH-Wert durch Zugabe einer geeigneten Base, beispielsweise Natriumhydroxid, neutral eingestellt.
So kann das in der wäßrigen Alkylglycosidlösung verbleibende Wasserstoffperoxid vollständig zersetzt und entfernt werden. Die Menge des im System verbleibenden Wasserstoffperoxids kann leicht durch beispielsweise iodometrische Titrierung (Eisei Shiken Chu-kai, herausgegeben von Pharmaceutical Society of Japan, S. 192 (1973)) bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch die Behandlung einer wäßrigen Alkylglycosidlösung, die mit Wasserstoffperoxid entfärht wurde, mit einem Metall/Wasserstoff-Komplex der Formel (I). Diese Behandlung führt zu dem überraschenden Effekt, daß der Farbton und Geruch des erhaltenen Alkylglycosids während eines längeren Zeitraums ausgezeichnet bleiben.
Um die vinrliegende Erfindung weiter zu erläutern und nicht als Beschränkung werden die folgenden Beispiele gegeben. Soweit nicht anders angegeben, sind alle Prozentangaben gewichtsbezogen.

Beispiel 1

(a) 11400 g (72,0 mol) Decylalkohol, 3240 g (18,0 mol) wasserfreie Glukose und 96 g (0,5 mol) p-Toluolsulfonsäuremonohydrat wurden in einem 30 l- Reaktionsgefäß erwärmt und gerührt. Nach Erwärmung auf 95ºC wurde der Druck im Reaktionssystem auf 40 mmHg eingestellt und dann die Dehydratisierung begonnen. Dann wurde N&sub2; in die Reaktionsmischung mit einer Geschwindigkeit von 0,3 Nm³/h eingeblasen, um so das während der Reaktion gebildete Wasser effizient zu entfernen. Nach 5 h wurde bestätigt, daß die Reaktionsmischung transparent wurde, d.h. daß die feste Glukose vollständig verbraucht war. Dann wurde der reduzierte Druck entfernt und die Reaktionsmischung abgekuhlt und mit 20 g NaOH neutralisiert. Nach Filtrieren der als Nebenprodukte gebildeten Polysaccharide wurden 4270 g Alkylglycosid von 8460 g unumgesetztem Alkohol durch Destillation bei 130ºC unter 0,4 mmHg abgetrennt. Dann wurde ein Teil des Feststoffs in Wasser gelöst und so eine 50%ige wäßrige Lösung mit dunkelroter Farbe hergestellt (Farbton: Gardner 8).
(b) 400 g dieser wäßrigen Alkylglycosidlösung wurden auf 45ºC erhitzt und 10 g einer 3%igen wäßrigen NaOH-Lösung wurden zugegeben, um dadurch den pH-Wert auf 9 einzustellen. Dann wurden 4 g einer 30%igen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung (H&sub2;O&sub2;) zugegeben und die Mischung 30 min lang bei 45ºC gerührt. Während dieses Zeitraums wurde der pH bei 8,7 bis 9,3 durch geeignete Zugabe einer 3%igen wäßrigen Natronlauge gehalten.
Dann wurden 0,67 g Natriumborhydrid zugegeben und die Mischung 30 min bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde der pH auf 5 durch Zugabe einer 5%igen wäßrigen p-Toluolsulfonsäurelösung eingestellt. Nach 30 min Rühren wurde der pH auf 7 durch Zugabe einer 3%igen wäßrigen Natronlauge eingestellt. Die Menge des in der wäßrigen Alkylglycosidlösung verbleibenden H&sub2;O&sub2; war so klein, daß sie durch iodometrische Titration nicht bestimmt werden konnte.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Natriumbarhydrid durch 1,2 g Calciumborhydrid ersetzt wurde und so eine wäßrige Alkylglycosidlösung hergestellt wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß keine Natriumborhydridbehandlung ausgeführt wurde und so eine wäßrige Lösung hergestellt.
In diesem Fall blieben 0,14 Gew.-% H&sub2;O&sub2; übrig.

Vergleichsbeispiel 2

400 g der in Beispiel 1(a) hergestellten wäßrigen Alkylglycosidlösung wurden auf 45ºC erhitzt und 10 g einer 3%igen wäßrigen Natronlauge wurden zur Einstellung des pH- Werts auf 9 zugegeben. Dann wurden 4 g einer 30%igen waßrigen Wasserstoffperoxidlösung zugegeben und die resultierende Mischung bei 45ºC gerührt. Während dieses Zeitraums wurde der pH-Wert der Reaktionsmischung nicht weiter eingestellt, und die pH-Werte nach 10 min bzw. 30 min betrugen 7,8 bzw 7,7.
Dann wurden 0,67 g Natriumborhydrid zugesetzt und die Mischung bei Raumtemperatur 30 min gerührt. Nach dem Rühren wurde der pH-Wert der Mischung auf 5 durch Zugabe einer 5%igen p-Toluolsulfonsäurelösung eingestellt. Nach 30-minütigem Rühren wurde der pH-Wert der Mischung auf 7 durch Zugabe einer 3%igen wäßrigen Natronlauge eingestellt. Die Menge des in der wäßrigen Alkylglycosidlösung verbleibenden Wasserstoffperoxids war so klein, daß sie durch iodometrische Titration nicht bestimmt werden konnte.

Vergleichsbeispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Natriumborhydrid durch 0,38 g Natriumsulfit ersetzt wurde, und so eine wäßrige Alkylglycosidlösung hergestellt.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Alkylglycosid wurde nach dem Verfahren von JP-A-1-290692 entfärbt.
D.h. eine 50%ige wäßrige Alkylglycosidlösung mit dunkelroter arbe wurde nach demselben Verfahren wie in Beispiel 1-(a) hergestellt.
200 g der so erhaltenen wäßrigen Alkylglycosidlösung wurden vollständig mit 4,2 g 14 N NaOH-Lösung mit einem Gehalt von 12 Gew.-% Natriumborhydrid gemischt. Die erhaltene Mischung wurde dann 4 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen.

Testbeispiel 1

Jede der wäßrigen Alkylglycosidlösungen, die in den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhalten worden waren, wurde auf einen Alkylglycosidgehalt von 30 Gew.-% gebracht. Dann wurde die Lagerstabilität jedes Produkts in Luft bei 50ºC während 120 h ausgewertet. Tabelle 1 faßt die Ergebnisse zusammen.
In Tabelle 1 zeigt ein niedrigerer Gardner-Wert einen besseren Farbton an. Der Geruch wurde jeweils durch fünf Testpersonen ausgewertet und der Wert, den die meisten Testpersonen nachwiesen, wird in der Tabelle angegeben. Tabelle 1 Chemische Behandlung der wäßrigen Alkylglysidlösung Bedingungen bei der H&sub2;O&sub2;-Behandlung Qualitätsbewertung der wäßrigen Alkylglycosidlösung Metall/Wasserstoff-Komplex Zu Beginn Nach 120 h Beispiel Nr. Temperatur Restliches H&sub2;O&sub2; Farbton Geruch (Gardner) nicht behandelt Natriumborhydrid Calciumborhydrid nicht verwendet Natriumborhydrid Natriumsulfit nicht nachweisbar keiner aldehydartig schwefelartig alkaliartig
Tabelle 1 zeigt, daß ein Alkylglycosid mit ausgezeichnet stabilisiertem Farbton und Geruch durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden kann.

Beispiel 3

28260 g eines Ein-Mal-Ethylenoxidaddukts von Diadol 18G (hergestellt von Mitsubishi Kasei Carporation) (90 mol), 3240 g wasserfreie Galactose (18 mol) und 96 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (0,5 mol) wurden auf 95ºC erwärmt und unter 40 mmHg gerührt und die Dehydratisierung begonnen, während Stickstoffgas mit einer Geschwindigkeit von 0,3 Nm³/h eingeblasen wurde, um das so gebildete Wasser effizient abzudestillieren. Nach Feststellung, daß die Reaktionsmischung durchsichtig geworden war, d.h. daß die feste Galactose vollständig verbraucht worden war, wurde der reduzierte Druck wieder abgestellt und die Reaktionsmischung abgekühlt und mit 20 g NaOH neutralisiert. Nach Abfiltrieren der als Nebenprodukte gebildeten Polysaccharide wurden 7880 g Alkylglycosid abgetrennt von 23600 g unumgesetztem Alkohol durch Destillation bei 200ºC unter dem Druck van 0,3 mmHg. Dann wurde ein Teil des Feststoffs in Wasser gelöst und so eine 50%ige wäßrige Lösung mit einer dunkelroten Farbe (Farbton: Gardner 10) hergestellt.
Die so erhaltene Lösung wurde durch Wasserstoffperoxid auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1(b) entfärbt und dann mit Natriumborhydrid behandelt.

Vergleichsbeispiel 5

Eine Alkylglycosidlösung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 erhalten, außer daß Natriumborhydrid nicht verwendet wurde.
Die Menge des in der Alkylglycosidlösung verbleibenden Wasserstoffperoxids betrug 0,15 Gew.%.

Vergleichsbeispiel 6

Das Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt, so daß eine wäßrige Alkylglycosidlösung hergestellt wurde, außer daß der pH-Wert, der auf 9,0 zu Beginn der Behandlung eingestellt worden war, nicht weiter eingestellt wurde. Der pH-Wert nach 10 min bzw. 30 min betrug 7,6 bzw. 7,5.

Testbeispiel 2

Jede der in Beispiel 3 und den Vergleichsbeispielen 5 und 6 erhaltenen wäßrigen Alkylglycosidlösungen wurde auf einen Alkylglycosidgehalt von 30 Gew.% gebracht. Dann wurde die Lagerstabilität jedes Produkts in Luft bei 50ºC während 120 h bewertet. Tabelle 2 faßt die Ergebnisse zusammen. Tabelle 2 Zu Beginn Restliches H&sub2;O&sub2; (Gew.%) Farbton (Gardner) Geruch nicht nachweisbar keiner aldehydartig
Tabelle 2 zeigt, daß ein Alkylglycasid mit ausgezeichnet stabilisiertem Farbton und Geruch durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids mit stabilem Farbton und Geruch, umfassend die Schritte von: (1) Umsetzung eines Zuckers mit Alkohol zum Erhalt eines Alkylglycosidreaktionsprodukts, das einen höheren Alkohol enthält, (2) Entfärbung des Alkylglycosidreaktionsprodukts mit Wasserstoffperoxid, (3) Kontaktieren des entfärbten Alkylglycosids mit einem Metall/Wasserstoff-Komplex, dargestellt durch die Formel (I)

M(BH&sub4;)z (I)

worin M ein Alkalimetall, Ca, Zn oder (CH&sub3;)&sub4;N ist; und z 1 ist, wenn M ein Alkalimetall oder (CH&sub3;)&sub4;N ist und z 2 ist, wenn M Ca oder Zn ist;

um das restliche Wasserstoffperoxid im wesentlichen zu entfernen, und dann (4) Zersetzen des restlichen Metall/Wasserstoff-Komplexes mit einer Säure.

2. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin das Alkylglycosidreaktionsprodukt durch Umsetzung eines Zuckers mit einem höheren Alkohol erhalten wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin das Alkylglycosidreaktionsprodukt erhalten wird, indem zuerst der Zucker mit einem niederen Alkohol umgesetzt wird und dann das erhaltene Produkt mit dem höheren Alkohol umgesetzt wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin der Metall/Wasserstoff-Komplex, der durch die Formel (I) dargestellt wird, Natriumborhydrid ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin die Säure mindestens eine Säure, ausgewählt aus der Gruppe aus Schwefelsäure und p-Toluolsulfonsäure, ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin das Entfärben mit Wasserstoffperoxid ausgeführt wird, während der pH-Wert der wäßrigen Lösung des Alkylglycosidreaktionsprodukts bei etwa 8,5 oder darüber gehalten wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin das Alkylglycosid eine Verbindung, dargestellt durch die Formel (III) ist

R&sub1;O(R&sub2;O)xGy (III)

worin R&sub1; eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkylphenylgruppe mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen ist;

R&sub2; eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; G eine Restgruppe ist, die von einem reduzierenden Zucker mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen stammt;

x einen Mittelwert bezeichnet und eine Zahl von 0 bis 5 darstellt;

und y einen Mittelwert bezeichnet und eine Zahl von 1 bis 10 darstellt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin die Menge des Metall/Wasserstoff-Komplexes 0,05 bis 2 Moläquivalente, bezogen auf das zur Entfärbung verwendete Wasserstoffperoxid, beträgt und Schritt (3) bei einer Temperatur von 10 bis 80ºC während 0,25 bis 5 h bei einem pH-Wert von etwa 7 bis 12 ausgeführt wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 7, worin der Metall/Wasserstoff-Komplex Natriumborhydrid ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 1, worin die Menge des Metall/Wasserstoff-Komplexes 0,3 bis 1 Moläquivalent, bezogen auf das zur Entfärbung verwendete Wasserstoffperoxid, beträgt und Schritt (3) bei einer Temperatur von 20 bis 50ºC während 0,5 bis 1 h bei einem pH-Wert von etwa 8 bis 10 ausgeführt wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines Alkylglycosids gemäß Anspruch 9, worin der Metall/Wasserstoff-Komplex Natriumborhydrid ist.