JP2000001503A - Production of carboxy polysaccharide - Google Patents

Production of carboxy polysaccharide

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JP2000001503A
JP2000001503A JP16863198A JP16863198A JP2000001503A JP 2000001503 A JP2000001503 A JP 2000001503A JP 16863198 A JP16863198 A JP 16863198A JP 16863198 A JP16863198 A JP 16863198A JP 2000001503 A JP2000001503 A JP 2000001503A
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JP
Japan
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ruthenium
reaction
oxidizing agent
polysaccharide
oxidizing
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JP16863198A
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Japanese (ja)
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Toshiaki Kanzaki
利昭 神崎
Hidechika Wakabayashi
英親 若林
Toru Takahashi
徹 高橋
Hisashi Sakaitani
ひさし 堺谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively separate ruthenium from a reaction solution in producing a carboxy polysaccharide by oxidation with a combination of ruthenium with an oxide. SOLUTION: There is provided a process for producing a carboxy polysaccharide by oxidizing it with a combination of a ruthenium compound with an oxidizing agent, which process comprises: reacting the polysaccharide in the presence of reaction additives; adding an oxidizing agent to the reaction mixture after the reaction to bring the ruthenium into a highly oxidized state; and separating the ruthenium by extraction with a water-insoluble organic solvent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多糖類の酸化によ
りカルボキシ多糖類又はその塩を製造する方法に関す
る。本発明により得られるカルボキシ多糖類又はその塩
は、スケール付着防止剤、顔料分散剤、サイズ剤、コン
クリート混和剤、洗剤ビルダーとして好適に利用でき
る。
[0001] The present invention relates to a method for producing a carboxy polysaccharide or a salt thereof by oxidizing the polysaccharide. The carboxypolysaccharide or salt thereof obtained according to the present invention can be suitably used as a scale adhesion inhibitor, a pigment dispersant, a sizing agent, a concrete admixture, and a detergent builder.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、洗剤ビルダーとして、アクリル酸
ポリマー又はアクリル酸/マレイン酸コポリマーが工業
的に製造されている。しかしながら、これら合成系ポリ
カルボン酸は、天然の高分子の化学構造としては一般的
でないビニル重合体構造からなるため、微生物による生
分解性がきわめて低いという問題点が知られている。多
糖類を酸化カルボキシル化して製造されたポリカルボン
酸が、生分解性ビルダーとしてこの問題点の解決に役立
つことが期待される。
2. Description of the Related Art Conventionally, acrylic acid polymers or acrylic acid / maleic acid copolymers have been industrially produced as detergent builders. However, since these synthetic polycarboxylic acids have a vinyl polymer structure that is not common as a chemical structure of a natural polymer, there is a known problem that biodegradability by microorganisms is extremely low. It is expected that polycarboxylic acids produced by oxidative carboxylation of polysaccharides will help solve this problem as biodegradable builders.

【0003】例えば、特公昭49−1281号公報に
は、過ヨウ素酸と亜塩素酸塩の組み合わせ又は次亜塩素
酸塩を使用して多糖類を酸化する方法が開示されてお
り、多糖類構成単位単糖のC2位及びC3位を酸化して
得られるジカルボキシデンプンが洗剤ビルダー機能を有
することが記載されている。多糖類を酸化してトリカル
ボキシ多糖類を製造する方法として、特公昭47−40
552号公報及びチェコスロバキア特許235576号
公報には、デンプンを過ヨウ素酸塩でアルデヒド化した
後、四酸化二窒素により酸化カルボキシル化する方法が
開示されている。しかし、これらの公報に記載されてい
る方法は、高価な過ヨウ素酸塩を使用しなければならず
工業的に適当ではなかった。
For example, Japanese Patent Publication No. 49-1281 discloses a method for oxidizing a polysaccharide using a combination of periodic acid and chlorite or using hypochlorite. It is described that dicarboxystarch obtained by oxidizing the C2 and C3 positions of the unit monosaccharide has a detergent builder function. A method for producing a tricarboxypolysaccharide by oxidizing a polysaccharide is disclosed in JP-B-47-40.
No. 552 and Czechoslovak Patent 235576 disclose a method in which starch is aldehyde-converted with periodate and then oxidized and carboxylated with nitrous oxide. However, the methods described in these publications require the use of expensive periodate and are not industrially suitable.

【0004】特開平9−71601号公報には、ルテニ
ウム触媒の存在下、次亜塩素酸塩を用いて、反応pHを
塩基性条件にしてデンプンをカルボキシル化する方法が
開示されている。ここで用いるルテニウムはきわめて高
価な遷移金属であるため、トリカルボキシデンプン製造
工程におけるルテニウムの損失は厳しく制限される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-71601 discloses a method of carboxylating starch using a hypochlorite and a reaction pH under basic conditions in the presence of a ruthenium catalyst. Since ruthenium used here is a very expensive transition metal, the loss of ruthenium in the process of producing tricarboxystarch is severely limited.

【0005】特開平9−71601号公報では、酸化反
応生成物を亜硫酸塩等の還元剤で処理することにより沈
殿物を生成せしめ、これをロ過することにより得られる
生成物ポリカルボン酸の色調が改善されることを開示さ
れているが、具体的なルテニウム含有量減少の記述はさ
れていない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-71601, a precipitate is formed by treating an oxidation reaction product with a reducing agent such as a sulfite and the color tone of a product polycarboxylic acid obtained by filtering the precipitate. However, there is no description of a specific reduction in ruthenium content.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多糖
類を酸化してカルボキシ多糖類を製造する方法におい
て、酸化剤と組み合わせて用いられるルテニウムを反応
混合物溶液中から簡便かつ有効に除去して、カルボキシ
多糖類を工業的に生産する方法の提供である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a carboxy polysaccharide by oxidizing a polysaccharide, wherein ruthenium used in combination with an oxidizing agent is simply and effectively removed from a reaction mixture solution. Accordingly, the present invention provides a method for industrially producing a carboxy polysaccharide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決する方法を検討した結果、反応添加剤として硫
酸塩又はリン酸塩を共存させて反応を行い、反応終了後
の溶液に酸化剤を添加し、有機溶媒によりルテニウムを
抽出することにより、遷移金属を有効に除去できること
を見いだし本発明を完成させるに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have studied methods for solving the above-mentioned problems, and as a result, have conducted a reaction in the presence of sulfate or phosphate as a reaction additive. It has been found that a transition metal can be effectively removed by adding an oxidizing agent to the mixture and extracting ruthenium with an organic solvent, thereby completing the present invention.

【0008】即ち、本発明は、多糖類をルテニウム化合
物と酸化剤との組み合わせにより酸化してカルボキシ多
糖類を製造する方法において、反応添加剤を共存させて
反応した後、反応後の混合溶液に酸化剤を添加してルテ
ニウムを高酸化状態にし、次いで水に不溶な有機溶媒に
よりルテニウムを抽出・分離することを特徴とするカル
ボキシ多糖類の製造方法に関するものである。
That is, the present invention relates to a method for producing a carboxy polysaccharide by oxidizing a polysaccharide with a combination of a ruthenium compound and an oxidizing agent, wherein the reaction is carried out in the presence of a reaction additive, and then the mixed solution is reacted. The present invention relates to a method for producing a carboxy polysaccharide, which comprises adding an oxidizing agent to make ruthenium highly oxidized, and then extracting and separating ruthenium with a water-insoluble organic solvent.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明で使用される多糖類は、デ
ンプン、アミロース、アミロペクチン、ペクチン、プロ
トペクチン、ペクチン酸などのα結合型多糖類及びセル
ロ−スなどβ結合型多糖類である。反応の容易性からデ
ンプンが好ましい。デンプンとしては、トウモロコシデ
ンプン、バレイショデンプン、タピオカデンプン、小麦
デンプン、サツマイモデンプン、米デンプンなどが挙げ
られ、これらを原料として低分子化させた水溶性デンプ
ンも使用できる。ここで、これらの原料は、反応液中濃
度で0.1〜80重量%、好ましくは1〜50重量%の
範囲で使用される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polysaccharides used in the present invention are α-linked polysaccharides such as starch, amylose, amylopectin, pectin, protopectin and pectic acid, and β-linked polysaccharides such as cellulose. Starch is preferred because of the ease of reaction. Examples of the starch include corn starch, potato starch, tapioca starch, wheat starch, sweet potato starch, rice starch, and the like. Water-soluble starch obtained by using these as a raw material and having a reduced molecular weight can also be used. Here, these raw materials are used in a concentration of 0.1 to 80% by weight, preferably 1 to 50% by weight in the reaction solution.

【0010】本発明のカルボキシ多糖類は、多糖類を構
成する単糖ピラノース環のC6位の一級アルコールもし
くはエステルが平均10モル%以上酸化もしくは加水分
解されてカルボキシル基もしくはその塩に転化され、同
時にピラノース環のC2、C3位が開裂し、C2,C3
位の二級アルコ−ルが10モル%以上酸化されたカルボ
キシル基もしくはその塩に転化した構造からなる平均分
子量で1,000〜100,000のトリカルボキシ多
糖類である。
The carboxypolysaccharide of the present invention is converted into a carboxyl group or a salt thereof by oxidizing or hydrolyzing the primary alcohol or ester at the C6 position of the monosaccharide pyranose ring constituting the polysaccharide at an average of 10 mol% or more. The C2 and C3 positions of the pyranose ring are cleaved and C2 and C3
A tricarboxy polysaccharide having an average molecular weight of 1,000 to 100,000 and having a structure in which the secondary alcohol is converted to a carboxyl group or a salt thereof oxidized by 10 mol% or more.

【0011】本発明の酸化は、ルテニウム化合物と酸化
剤との組み合わせで行われる。ルテニウム化合物とし
て、高酸化状態のルテニウム化合物が挙げられる。この
高酸化状態のルテニウム化合物は、ルテニウム化合物と
酸化剤で生成させることができる。本発明において使用
するルテニウム化合物には、ルテニウム金属;二酸化ル
テニウム、四酸化ルテニウムなどのルテニウム酸化物;
ルテニウム酸ナトリウムなどのルテニウム酸塩;塩化ル
テニウム、臭化ルテニウムなどのハロゲン化ルテニウ
ム;硝酸ルテニウム;硫酸ルテニウム;酢酸ルテニウム
などのカルボン酸ルテニウム;ヘキサクロロルテニウム
酸アンモニウム、ヘキサクロロルテニウム酸カリウム、
ペンタクロロアクアルテニウム酸カリウム、ペンタクロ
ロアクアルテニウム酸アンモニウム、ペンタクロロニト
ロシルルテニウム酸カリウム、ヘキサアンミンルテニウ
ム塩化物、ヘキサアンミンルテニウム臭化物、ヘキサア
ンミンルテニウムヨウ化物、ニトロシルペンタアンミン
ルテニウム塩化物、ヒドロキソニトロシルテトラアンミ
ンルテニウム硝酸塩、エチレンジアミン四酢酸ルテニウ
ム、ルテニウムドデカカルボニウムなどのルテニウム錯
体が挙げられる。これらルテニウム化合物の使用量は、
原料多糖類の構成単糖単位1モルに対して0.0000
1〜1.0倍モル、好ましくは、0.0001〜0.1
倍モルの範囲の触媒量である。
The oxidation of the present invention is carried out by a combination of a ruthenium compound and an oxidizing agent. The ruthenium compound includes a ruthenium compound in a high oxidation state. This ruthenium compound in a highly oxidized state can be generated by a ruthenium compound and an oxidizing agent. The ruthenium compound used in the present invention includes ruthenium metal; ruthenium oxide such as ruthenium dioxide and ruthenium tetroxide;
Ruthenates such as sodium ruthenate; ruthenium halides such as ruthenium chloride and ruthenium bromide; ruthenium nitrate; ruthenium sulfate; ruthenium carboxylate such as ruthenium acetate; ammonium hexachlororuthenate, potassium hexachlororuthenate;
Potassium pentachloroaquaruthenate, ammonium pentachloroaquaruthenate, potassium pentachloronitrosylruthenate, hexaammineruthenium chloride, hexaammineruthenium bromide, hexaammineruthenium iodide, nitrosylpentaammineruthenium chloride, hydroxonitrosyltetraamineruthenium nitrate And ruthenium complexes such as ruthenium ethylenediaminetetraacetate and ruthenium dodecacarbonium. The amount of these ruthenium compounds used is
0.0000 per mole of monosaccharide unit constituting polysaccharide raw material
1 to 1.0 times mol, preferably 0.0001 to 0.1
The amount of catalyst is in the range of twice the molar amount.

【0012】本発明におけるルテニウム化合物と組み合
わせる酸化剤および酸化後の反応液に添加する酸化剤と
しては、ハロゲン、ハロゲン酸およびその塩類、酸素、
過酸、過酸化水素、過硫酸およびその塩、並びにフェリ
シアン化塩からなる群から選ばれる少なくとも一種が用
いられる。具体的には塩素、臭素などのハロゲン分子;
一酸化ニ塩素、二酸化塩素、一酸化ニ臭素、二酸化臭素
などの酸化ハロゲン;過ヨウ素酸、過塩素酸などの過ハ
ロゲン酸およびその塩;臭素酸、臭素酸などのハロゲン
酸およびその塩;亜臭素酸、亜塩素酸などの亜ハロゲン
酸およびその塩;次亜臭素酸、次亜塩素酸などの次亜ハ
ロゲン酸およびその塩;酸素、過蟻酸、過酢酸、過安息
香酸などの過酸;クメンヒドロペルオキシド、ベンジル
ヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド;ter
t−ブチルベンジルオキシド、ジベンゾイルオキシドな
どのペルオキシド;ペルオキシ二硫酸などの過硫酸およ
びその塩、カロー酸;フェリシアン化カリウム、フェリ
シアン化ナトリウムなどのフェリシアン化塩などが挙げ
られる。これらの酸化剤のうち、水溶性のハロゲン酸お
よびその塩が好ましい。これらの酸化剤の使用量は、酸
化反応では、原料に対して1.0〜10倍モルの範囲、
好ましくは、1.5〜8倍モルである。
The oxidizing agent used in combination with the ruthenium compound and the oxidizing agent added to the reaction solution after oxidation include halogen, halogen acid and salts thereof, oxygen,
At least one selected from the group consisting of peracids, hydrogen peroxide, persulfuric acid and salts thereof, and ferricyanide salts is used. Specifically, halogen molecules such as chlorine and bromine;
Halogen oxides such as dichlorine dichloride, chlorine dioxide, dibromine dioxide, and bromine dioxide; perhalic acids and salts thereof such as periodic acid and perchloric acid; halogen acids and salts thereof such as bromate and bromate; Halogenous acids such as bromic acid and chlorous acid and salts thereof; hypohalous acids and salts thereof such as hypobromous acid and hypochlorous acid; peracids such as oxygen, formic acid, peracetic acid and perbenzoic acid; Hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and benzyl hydroperoxide; ter
peroxides such as t-butylbenzyl oxide and dibenzoyl oxide; persulfuric acid and salts thereof such as peroxydisulfuric acid; caroic acid; and ferricyanide salts such as potassium ferricyanide and sodium ferricyanide. Among these oxidizing agents, water-soluble halogen acids and salts thereof are preferred. In the oxidation reaction, the amount of these oxidizing agents used is in the range of 1.0 to 10 moles per mole of the raw material,
Preferably, it is 1.5 to 8 times mol.

【0013】本発明の反応溶媒は、通常水溶媒または水
と酸化剤に安定な溶媒との混合溶媒が使用される。酸化
剤に安定な反応溶媒として具体的には、酢酸などの有機
酸;四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタンなどの
ハロゲン化炭素;ペンタン、ヘキサンなどのメタン系飽
和炭化水素;シクロヘキサンなどのパラフィン系炭化水
素が挙げられる。これらの溶媒のうち有機酸、ハロゲン
化炭化水素、パラフィン系飽和炭化水素が好ましい。ま
た、水と不均一な混合溶媒になる場合は、撹拌を十分行
うことにより反応速度を上げることができる。
The reaction solvent of the present invention is usually an aqueous solvent or a mixed solvent of water and a solvent stable to an oxidizing agent. Specific examples of a reaction solvent stable to an oxidizing agent include organic acids such as acetic acid; halogenated carbons such as carbon tetrachloride, chloroform and dichloromethane; methane-based saturated hydrocarbons such as pentane and hexane; and paraffin-based hydrocarbons such as cyclohexane. Is mentioned. Among these solvents, organic acids, halogenated hydrocarbons, and paraffinic saturated hydrocarbons are preferred. When the mixed solvent becomes non-uniform with water, the reaction rate can be increased by sufficiently stirring.

【0014】反応添加剤として添加させるのは、1族元
素の硫酸塩又はリン酸塩である。具体的には、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フ
ランシウムの塩である。反応添加剤の使用量は、ルテニ
ウムのモル量の0.01〜1000倍量、好ましくは
0.1〜100倍量である。また、添加させる方法は、
特に制約はなく、反応時に粉体のまま加えるか又は、予
め水に溶解させてから加える。
What is added as a reaction additive is a sulfate or phosphate of a Group 1 element. Specifically, it is a salt of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium. The amount of the reaction additive to be used is 0.01 to 1000 times, preferably 0.1 to 100 times the molar amount of ruthenium. Also, the method of adding
There is no particular limitation, and it is added as a powder at the time of the reaction, or added after being dissolved in water in advance.

【0015】本発明の反応は、多糖類、ルテニウム化合
物および反応添加剤を水溶媒もしくは水と酸化剤に安定
な溶剤との混合溶媒に撹拌しながら酸化剤を徐々に添加
して、高酸化状態のルテニウムを生成させながら、温度
0〜100℃、pH1〜13で反応させる。反応混合物
には、生成したカルボキシ多糖類の他、硫酸塩又はリン
酸塩、ルテニウム化合物、溶媒、未反応の微量の原料な
どが含まれる。
In the reaction of the present invention, the oxidizing agent is gradually added while stirring the polysaccharide, the ruthenium compound and the reaction additive to an aqueous solvent or a mixed solvent of water and a solvent stable to the oxidizing agent. At a temperature of 0 to 100 ° C. and a pH of 1 to 13 while producing ruthenium. The reaction mixture contains, in addition to the produced carboxypolysaccharide, sulfates or phosphates, ruthenium compounds, solvents, unreacted trace amounts of raw materials, and the like.

【0016】本発明におけるルテニウムの分離には、反
応後に、1)反応液に酸化剤を添加してルテニウムを高
酸化状態にする第1工程、2)水に不溶な有機溶媒によ
り高酸化状態のルテニウムを抽出除去する第2工程から
なる方法によって行われる。ここで上記の工程を、更に
具体的に説明する。
In the separation of ruthenium in the present invention, after the reaction, 1) a first step in which the oxidizing agent is added to the reaction solution to make ruthenium highly oxidized, and 2) a highly oxidized state by an organic solvent insoluble in water. This is performed by a method including a second step of extracting and removing ruthenium. Here, the above steps will be described more specifically.

【0017】第1工程 高酸化状態の四酸化ルテニウムは、揮発性であるととも
に油溶性を有し、四塩化炭素、クロロホルムのような非
酸素含有溶媒に良く溶解することが知られている(F.
S.Martin,J.Chem.Soc.,2564
(1954))。従って、第1工程は、第2工程の抽出
工程に先立って反応終了付近で、酸化剤を更に添加する
ことによってルテニウムの存在化学種をできるだけ多く
高酸化状態の四酸化ルテニウムにして抽出効率を上げる
ための工程である。この工程を省略して反応終了付近で
存在している四酸化ルテニウムを第2工程の抽出工程で
抽出すると抽出効率が悪くなるので好ましくない。ここ
で使用する酸化剤の種類は、反応で用いる酸化剤と同一
種でも他の種類でも良く、特に制限はないが反応後の処
理を考慮に入れると同一種の酸化剤の使用が好ましい。
また、この使用量は、含有ルテニウム量に対して1.0
〜10倍モルの範囲、好ましくは、1.2〜5倍モルの
範囲である。また、反応後に酸化剤を添加する際のpH
は、反応終了時のpH1〜13をそのまま用いることが
できるが添加する酸化剤及び生成する四酸化ルテニウム
の安定性の点から好ましくはpH2〜13、より好まし
くはpH4〜10に調整した後に酸化剤を添加するのが
望ましい。
First Step Ruthenium tetroxide in a highly oxidized state is volatile and oil-soluble, and is known to be well dissolved in non-oxygen-containing solvents such as carbon tetrachloride and chloroform (F). .
S. Martin, J.M. Chem. Soc. , 2564
(1954)). Therefore, in the first step, near the end of the reaction prior to the extraction step in the second step, an oxidizing agent is further added to convert as many ruthenium species as possible into ruthenium tetroxide in a highly oxidized state to increase the extraction efficiency. It is a process for. If this step is omitted and ruthenium tetroxide present near the end of the reaction is extracted in the second extraction step, the extraction efficiency is lowered, which is not preferable. The kind of the oxidizing agent used here may be the same as or different from the oxidizing agent used in the reaction. There is no particular limitation, but the use of the same kind of oxidizing agent is preferable in consideration of the treatment after the reaction.
The amount used is 1.0% based on the amount of ruthenium contained.
It is in the range of 10 to 10 moles, and preferably in the range of 1.2 to 5 moles. The pH at the time of adding the oxidizing agent after the reaction
Can be used as it is at the end of the reaction, but from the viewpoint of the stability of the oxidizing agent to be added and the generated ruthenium tetroxide, the pH is preferably adjusted to 2 to 13, more preferably 4 to 10, and then the oxidizing agent is adjusted. Is desirably added.

【0018】第2工程 第1工程で生成させた四酸化ルテニウムを有機溶媒によ
り抽出する工程である。抽出は、第1工程の水溶液と有
機溶媒を混合後、分液することにより行われる。水溶液
と有機溶媒との混合・分液には、単段又は多段のミキサ
ーセトラ−、抽出塔などの公知な抽出装置を使用するこ
とができる。抽出溶媒としては、生成させた四酸化ルテ
ニウムに安定であると共に、水に不溶な溶媒であること
が必要である。具体的には、パーフルオロヘプタン、パ
ーフルオロペンタン、パーフルオロメチルシクロヘキサ
ンなどのフッ素化炭素、四塩化炭素、クロロホルム、ジ
クロロメタンなどの塩素化炭素などのハロゲン化炭化水
素;ペンタン、ヘキサンなどのメタン系飽和炭化水素;
シクロヘキサン、流動パラフィンなどのパラフィン系炭
化水素が挙げられる。これらの溶媒のうちハロゲン化炭
化水素、パラフィン系飽和炭化水素が好ましい。これら
の抽出溶媒は、精製品でも未精製品でも使用することが
できる。また、抽出温度は、高温ほど抽出速度が早くな
るが四酸化ルテニウムの揮発性などの物性から、通常、
常圧では0〜100℃、好ましくは、10〜80℃であ
る。
Second step This is a step of extracting the ruthenium tetroxide generated in the first step with an organic solvent. The extraction is performed by mixing the aqueous solution of the first step and the organic solvent and then separating the mixture. For the mixing and separation of the aqueous solution and the organic solvent, a known extraction device such as a single-stage or multi-stage mixer settler or an extraction tower can be used. The extraction solvent must be a solvent that is stable to the generated ruthenium tetroxide and insoluble in water. Specifically, halogenated hydrocarbons such as fluorinated carbon such as perfluoroheptane, perfluoropentane and perfluoromethylcyclohexane, chlorinated carbon such as carbon tetrachloride, chloroform and dichloromethane; methane-based saturated such as pentane and hexane hydrocarbon;
Examples include paraffinic hydrocarbons such as cyclohexane and liquid paraffin. Of these solvents, halogenated hydrocarbons and paraffinic saturated hydrocarbons are preferred. These extraction solvents can be used for both purified and unrefined products. In addition, the extraction temperature, the higher the temperature, the faster the extraction speed, but from the physical properties such as the volatility of ruthenium tetroxide,
At normal pressure, the temperature is 0 to 100 ° C, preferably 10 to 80 ° C.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明について実施例にて詳述する。
生成トリカルボキシデンプン中のルテニウム濃度はIC
P(誘導結合型プラズマ発光分析法、セイコー電子工業
社製1200VR型分析計)を用いて測定した。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.
Ruthenium concentration in the resulting tricarboxy starch is IC
The measurement was performed using P (inductively coupled plasma emission spectrometry, 1200 VR type analyzer manufactured by Seiko Instruments Inc.).

【0020】実施例1 攪拌機、温度計及びポンプを備えた300ml容丸底パ
イレックスフラスコに水25ml、トウモロコシデンプ
ン(敷島スターチ社製)7.5g及び塩化ルテニウム
0.327g(ルテニウム含有量43%、ルテニウム
1.39ミリモル)、無水硫酸ナトリウム1.98g
(13.9ミリモル)を入れ、攪拌しながら、冷水浴で
20℃に冷却した。この混合物にデンプンの5倍モル量
の12.9重量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を3時間
かけて添加した。反応液のpHは、2規定の水酸化ナト
リウム水溶液で9.0に制御した。
Example 1 In a 300 ml round bottom Pyrex flask equipped with a stirrer, thermometer and pump, 25 ml of water, 7.5 g of corn starch (manufactured by Shikishima Starch) and 0.327 g of ruthenium chloride (ruthenium content 43%, ruthenium) 1.39 mmol), 1.98 g of anhydrous sodium sulfate
(13.9 mmol) was added and cooled to 20 ° C. in a cold water bath with stirring. To this mixture, an aqueous solution of 12.9% by weight of sodium hypochlorite in a molar amount of 5 times the amount of starch was added over 3 hours. The pH of the reaction solution was controlled at 9.0 with a 2N aqueous sodium hydroxide solution.

【0021】反応終了後、反応液を70mlに分液し、
この反応分液に12.9重量%次亜塩素酸ナトリウム水
溶液を2g、n−ヘプタンを20g添加し、室温で振と
う(1分)、遠心分離(2,000pm、1分)、静置
(1分)した後、四酸化ルテニウムを溶解・抽出したn
−ヘプタン層を水溶液から分離した。この抽出操作を室
温で6回行った。抽出層は、2−プロパノールを添加処
理した後、ロータリエバポレーターで減圧乾固して酸化
ルテニウムを得た。また、抽出後の水溶液は、2倍容量
のメタノールを加えて白色沈澱物を生成させた。沈澱物
をロ別し、更に、水に溶解しメタノールを加えて沈殿さ
せた後、60℃、5時間真空乾燥して生成物Aを得た。
After completion of the reaction, the reaction solution was separated into 70 ml,
2 g of an aqueous solution of 12.9% by weight of sodium hypochlorite and 20 g of n-heptane were added to the reaction mixture, shaken at room temperature (1 minute), centrifuged (2,000 pm, 1 minute), and allowed to stand ( 1 minute), and then dissolved and extracted ruthenium tetroxide
-The heptane layer was separated from the aqueous solution. This extraction operation was performed six times at room temperature. The extract layer was subjected to 2-propanol addition treatment, and then dried under reduced pressure with a rotary evaporator to obtain ruthenium oxide. The aqueous solution after extraction was added with twice the volume of methanol to form a white precipitate. The precipitate was separated by filtration, further dissolved in water, precipitated by adding methanol, and dried under vacuum at 60 ° C. for 5 hours to obtain a product A.

【0022】生成物Aを13C−NMR、IRによって分
析したところ、原料トウモロコシデンプンを構成するグ
ルコピラノース単位のC6位の一級アルコ−ルが100
モル%カルボキシル基に酸化されていると同時にC2−
C3位が開裂し、C2、C3位の二級アルコ−ルが75
モル%カルボキシル基に酸化されたトリカルボキシデン
プンナトリウム塩であった。生成物のルテニウム濃度を
ICPでを測定したところ48ppm(除去率99.7
%)であった。
The product A was analyzed by 13 C-NMR and IR. As a result, it was found that the primary alcohol at the C6 position of the glucopyranose unit constituting the starting corn starch was 100%.
While being oxidized to mol% carboxyl groups,
The C3 position is cleaved and the secondary alcohol at the C2 and C3 positions is 75
It was a sodium salt of tricarboxystarch oxidized to mol% carboxyl groups. The ruthenium concentration of the product was measured by ICP to be 48 ppm (removal rate 99.7).
%)Met.

【0023】実施例2 無水硫酸ナトリウムの代わりに無水硫酸カリウム2.4
2gを用いた以外は、実施例1と同様に反応した。ま
た、反応後の分液、抽出、沈澱化、乾燥を実施例1と同
様に行い、生成物Bを得た。この生成物を13C−NM
R、IRによって分析したところ、実施例1と同一のト
リカルボキシデンプンナトリウム塩であった。生成物B
中のルテニウム濃度をICPでを測定したところ40p
pm(除去率99.7%)であった。
Example 2 Instead of anhydrous sodium sulfate, anhydrous potassium sulfate 2.4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 2 g was used. Separation, extraction, precipitation, and drying after the reaction were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a product B. This product is converted to 13 C-NM
When analyzed by R and IR, it was the same sodium salt of tricarboxystarch as in Example 1. Product B
The ruthenium concentration in the solution was measured by ICP and found to be 40p
pm (removal rate 99.7%).

【0024】実施例3 無水硫酸ナトリウムの代わりにリン酸三ナトリウム・1
2水塩を5.28gを用いた以外は、実施例1と同様に
反応した。また、反応後の分液、抽出、沈澱化、乾燥を
実施例1と同様に行い、生成物Cを得た。この生成物を
13C−NMR、IRによって分析したところ、実施例1
と同一のトリカルボキシデンプンナトリウム塩であっ
た。生成物C中のルテニウム濃度をICPでを測定した
ところ59ppm(除去率99.6%)であった。
Example 3 Trisodium phosphate / 1 instead of anhydrous sodium sulfate
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 5.28 g of dihydrate was used. Separation, extraction, precipitation, and drying after the reaction were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a product C. This product
Example 1 was analyzed by 13 C-NMR and IR.
And the same sodium salt of tricarboxystarch. The ruthenium concentration in the product C was measured by ICP and found to be 59 ppm (removal rate 99.6%).

【0025】比較例1 無水硫酸ナトリウムを用いなかった以外は、実施例1と
同様に反応した。また、反応後の分液、抽出、沈澱化、
乾燥を実施例1と同様に行い、生成物Dを得た。これら
の生成物を13C−NMR、IRによって分析したとこ
ろ、実施例1と同一のトリカルボキシデンプンナトリウ
ム塩であった。生成物D中のルテニウム濃度をICPで
を測定したところ106ppm(除去率99.2%)で
あった。
Comparative Example 1 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that anhydrous sodium sulfate was not used. Separation, extraction, precipitation after reaction,
Drying was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a product D. When these products were analyzed by 13 C-NMR and IR, they were the same sodium salt of tricarboxystarch as in Example 1. The ruthenium concentration in the product D was measured by ICP and found to be 106 ppm (removal rate 99.2%).

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、カルボキシ多糖類中の
ルテニウム含有量を100ppm未満の低濃度に除去で
きる。本発明の方法は、ルテニウム触媒の生成物中への
混入を低減し、精製されたトリカルボキシ多糖類又はそ
の塩を工業的に製造する方法として重要である。
According to the present invention, the ruthenium content in the carboxy polysaccharide can be reduced to a low concentration of less than 100 ppm. The method of the present invention is important as a method for industrially producing a purified tricarboxypolysaccharide or a salt thereof by reducing the incorporation of a ruthenium catalyst into a product.

フロントページの続き (72)発明者 堺谷 ひさし 東京都葛飾区新宿6丁目1番1号 三菱瓦 斯化学株式会社東京研究所内 Fターム(参考) 4C090 AA05 BA08 BA14 BA18 BA24 BA29 BA50 BC10 CA04 CA09 CA34 CA47 DA21 Continued on the front page (72) Inventor Hisashi Sakaiya 6-1-1-1 Shinjuku, Katsushika-ku, Tokyo Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Tokyo Research Laboratory F-term (reference) 4C090 AA05 BA08 BA14 BA18 BA24 BA29 BA50 BC10 CA04 CA09 CA34 CA47 DA21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多糖類をルテニウム化合物と酸化剤との
組み合わせにより酸化してカルボキシ多糖類を製造する
方法において、反応添加剤を共存させて反応した後、反
応後の混合溶液に酸化剤を添加してルテニウムを高酸化
状態にし、次いで水に不溶な有機溶媒によりルテニウム
を抽出・分離することを特徴とするカルボキシ多糖類の
製造方法。
1. A method for producing a carboxy polysaccharide by oxidizing a polysaccharide with a combination of a ruthenium compound and an oxidizing agent, wherein the reaction is carried out in the presence of a reaction additive, and then the oxidizing agent is added to the mixed solution after the reaction. Producing ruthenium in a highly oxidized state, and then extracting and separating ruthenium with an organic solvent insoluble in water.
【請求項2】 反応添加剤が1族元素の硫酸塩又はリン
酸塩である請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reaction additive is a sulfate or phosphate of a Group 1 element.
【請求項3】 酸化剤がハロゲン、ハロゲン酸およびそ
の塩、酸素、過酸、過酸化物、過硫酸及びその塩、並び
にフェリシアン化塩からなる群から選ばれる少なくとも
一種である請求項1記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the oxidizing agent is at least one selected from the group consisting of halogens, halogen acids and salts thereof, oxygen, peracids, peroxides, persulfuric acids and salts thereof, and ferricyanide salts. Manufacturing method.
【請求項4】 水に不溶な有機溶媒が飽和炭化水素また
はハロゲン化飽和炭化水素である請求項1記載の製造方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the organic solvent insoluble in water is a saturated hydrocarbon or a halogenated saturated hydrocarbon.
【請求項5】 抽出温度が常圧で0〜100℃である請
求項1記載の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the extraction temperature is 0 to 100 ° C. at normal pressure.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9376648B2 (en) 2008-04-07 2016-06-28 The Procter & Gamble Company Foam manipulation compositions containing fine particles

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