JP2002003503A - ニトロキシル類を用いる多糖類の酸化 - Google Patents

ニトロキシル類を用いる多糖類の酸化

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Petter Bragd
ペツター・ブラクト
Arie Cornelis Besemer
アリー・コルネリス・ベゼマー
Jeffrey Wilson Thornton
ジエフリー・ウイルソン・ソーントン
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 臭化物の不存在下に次亜塩素酸塩を使用して
デンプン及び関連した多糖類を酸化する方法を提供する
こと。 【解決手段】 触媒量のニトロキシル化合物の存在下に
次亜塩素酸塩を使用して水性溶液又は水性懸濁液中の多
糖類を酸化するにあたり、該酸化を臭化物触媒の不存在
下に7〜9.3のpHで15〜25℃の温度で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はニトロキシル化合物
(nitroxyl compound)の存在下に次
亜塩素酸塩を使用して水性媒体中のデンプン及び他の多
糖類を酸化する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】WO95/07303は、9〜13のp
Hで−5〜+10℃の温度で触媒量の臭化物の存在下に
次亜塩素酸塩TEMPO(テトラメチルピペリジン−N
−オキシル)を使用してデンプンを包含する多糖類を酸
化する方法を開示している。この方法はカルボキシル基
に対するアンヒドログルコース単位の6−位置における
ヒドロキシメチル基の選択的酸化を生じさせる。この文
献の実施例IVにおいて、臭化物の効果が研究されてお
り、そしてその結果は臭化物の不存在下では完全な反応
は達成できないことを示唆する。
【0003】デンプンのTEMPO介在酸化(TEMP
O−mediated oxidation)はDE−
19746805にも記載されている。この教示に従う
反応条件は、デンプン1モル当たりTEMPO約7.5
ミリモル及び臭化物約110ミリモルの使用、室温及び
7〜9のpHである。
【0004】WO99/23240は酵素(ラッカー
ゼ)を使用するTEMPO及び酸素によるデンプンの酸
化を開示する。参考として、0℃でpH10.8におけ
るTEMPO及び次亜塩素酸塩及び臭化物による化学酸
化が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】最近の教示は、炭水化
物のTEMPO介在酸化における助触媒として臭化物を
常に使用することである。何故ならば、臭化物の不存在
はポリマー生成物の収率及び純度(鎖分解)に不利であ
ると考えられるからである。しかしながら、臭化物は腐
食性でありそして環境的に有害であるので、臭化物の使
用は望まれない。
【0006】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、本発明
に従えば、6−位酸化に対する選択性及び収率に関して
何らの損失なしに臭化物触媒の不存在下に中性付近の条
件で次亜塩素酸塩及びTEMPOによりデンプン及び関
連した多糖類を酸化させることができることが見いださ
れた。pH最適値は臭化物触媒による(pH10)より
も低い(pH約8〜9)ことが見いだされた。また、p
H最適値付近で実質的な解重合は見いだされなかった。
周囲の温度における反応速度は約2℃で行われた臭化物
触媒反応の反応速度に等しく、これは実際的な利点を構
成する。有利なことに、結果は周囲の温度における解重
合及び他の望まれない副反応に関しては低温で行われる
臭化物法とほぼ同じであり、そして周囲の温度で行われ
る臭化物法より良好である。かくして、本発明の方法
は、この酸化が7〜9.3のpHで15〜25℃の温度
において臭化物(又は他のハロゲン化物)触媒の不存在
下に行われることを特徴とする。
【0007】好ましいpHは、ニトロキシル類(nit
roxyls)の特定のタイプに依存する。置換されて
いないTEMPO及び4−ヒドロキシ−TEMPOのよ
うな大部分のニトロキシル類について、好ましいpHは
8.0〜9.5、特に8.3〜9.0であるが、4−ア
セタミド−TEMPOでは好ましいpHは7.5〜8.
2である。
【0008】本発明の方法を使用して酸化することがで
きる多糖類は、例えば単糖単位(monosaccha
ride unit)の6−位置にヒドロキシメチル基
を含有するべきである。このような多糖類はデンプン型
多糖類(α−1,4−グルカン類)、プルラン及び他の
α−1.3−グルカン類、セルロース型多糖類(β−
1,4−グルカン類)及び他のβ−グルカン類、例えば
キチン、フルクタン類、ガラクトマンナン類及びグルコ
マンナン類(グアー(guar等))、キシログルカン
類等を包含する。
【0009】本発明の方法は、特に、デンプン及びデン
プン類似体(starch analogues)及び
誘導体、例えば、ゼラチン化されたデンプン、加水分解
されたデンプン、アミロース、アミロペクチン、アルキ
ル化デンプン、ヒドロキシアルキル化デンプン、カルボ
キシアルキル化デンプン、アミノアルキル化デンプン、
アシル化デンプン等の酸化に関する。唯一の要件は6−
ヒドロキシル基の少なくとも一部がそのようなものとし
て依然として利用可能であるということである。本方法
で達成されるべき酸化の程度は、次亜塩素酸塩の適当な
量を選ぶことにより意図する用途に基づいて決定するこ
とができる。次亜塩素酸塩は、そのものとして又は前駆
体として、例えば分子状塩素として使用することができ
る。低度の酸化では、6−アルデヒド−デンプン及び6
−カルボキシ−デンプンの混合物が得られ、高度の酸化
(例えば50%より多い)では、6−カルボキシ−デン
プンが主要な生成物である。6−カルボキシデンプンへ
の完全な酸化のためには、デンプン単位(即ち、アンヒ
ドログルコース単位)1モル当たり2モルの次亜塩素酸
塩が必要である。アルデヒドを含まない生成物が部分的
酸化において望まれるならば、例えば、すべてのアルデ
ヒド生成物を水素化ホウ素によりアルコールに還元する
か、又は例えば塩素酸ナトリウムによりカルボキシル生
成物に酸化することができる。
【0010】使用されるべきニトロキシル化合物は、α
−水素原子を持たないいかなる有機ニトロキシル化合
物、例えば、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
−N−オキシル(TEMPO)、2,2,5,5−テト
ラメチルピロリジン−N−オキシル(PROXYL)、
4−ヒドロキシ−TEMPO、4−アセタミド−TEM
PO及びそれらの他の誘導体であってもよい。相対的に
低い量のTEMPO、特にデンプン単位1モル当たりニ
トロキシル化合物3〜7.2ミリモルを使用することが
好ましい。
【0011】
【実施例】ジャガイモデンプン(12.2g、乾燥重量
10.0g:62ミリモル)を機械的撹拌下に95℃で
脱イオン水(450ml)中でゼラチン化した。次いで
溶液を20℃にゆっくりと冷却した。TEMPO(デン
プン1g当たり4〜8mg)をデンプン溶液に溶解し
た。次亜塩素酸塩溶液(濃度2.0モル/l)を2ml
の部分において加えた。全体で86ミリモルを加え、こ
れは70%の理論的酸化度に対応する。
【0012】pHスタットにより制御された0.5MN
aOHの添加によりpHを8.5に保った。反応の完了
の後、反応の完了の後、残りのカルボニル中間体を水素
化ホウ素ナトリウム(0.2g)によりアルコールに還
元した。酸化された物質を2容積のエタノール中に沈殿
させ、ろ過により分離し、アセトンで洗浄しそして真空
オーブン中で30℃で乾燥した。次いで生成物を水に再
溶解し、イオン交換し(Dowex 50WX8−10
0カチオン交換体、シグマ)そして凍結遊離させて(f
reeze−fried)、塩を除去しそしてカルボキ
シレートをプロトン化された形態に転化させた。13CN
MR(D2O)δ(ppm):99.2(C−1),7
3.2、73.7、74.0、74.5(C−2−
5)、61.7(C−6)、177.6(C−6酸化さ
れた)。単離された収率は、65%の酸化度で90%以
上であった。サイズ排除クロマトグラフィーは非常に少
ない解重合を示した。溶離パターンは2℃で臭化物を使
用する酸化から得られるパターンと殆ど同一でありそし
てそれは20℃で臭化物を使用する酸化に比べてより少
ない分解を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アリー・コルネリス・ベゼマー オランダ・エヌエル−3958シーシー アメ ロンゲン・エイチブイデイボツシユストラ ート111 (72)発明者 ジエフリー・ウイルソン・ソーントン オランダ・エヌエル−1272エイエル フイ ゼン・ヤゲルスベーク13 Fターム(参考) 4C090 AA07 BA13 BC01 BD31 CA34

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒量のニトロキシル化合物の存在下に
    次亜塩素酸塩を使用して水性溶液又は水性懸濁液中で多
    糖類を酸化する方法であって、該酸化を臭化物触媒の不
    存在下に7〜9.3のpHで15〜25℃の温度で行う
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 デンプン単位1モル当たり3〜7.2ミ
    リモルのニトロキシル化合物を使用する請求項1に記載
    の方法。
  3. 【請求項3】 ニトロキシル化合物がTEMPO(テト
    ラメチルピペリジン−N−オキシル)又は4−ヒドロキ
    シ−TEMPOである請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 酸化を8.3〜9.0のpHで行う請求
    項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 ニトロキシル化合物が4−アセトキシT
    EMPOである請求項1又は2に記載の方法。
  6. 【請求項6】 酸化を7.3〜8.3のpHで行う請求
    項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 多糖がデンプン又はデンプン誘導体であ
    る請求項1〜6のいすれかに記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016509081A (ja) * 2012-12-20 2016-03-24 ファイザー・インク 糖複合化方法
JP2016528341A (ja) * 2013-07-29 2016-09-15 ウーペーエム−キュンメネ コーポレイションUPM−Kymmene Corporation セルロースの触媒酸化法、およびセルロース製品の製造方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6586588B1 (en) 1999-08-17 2003-07-01 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Polysaccharide aldehydes prepared by oxidation method and used as strength additives in papermaking
US6695950B1 (en) 1999-08-17 2004-02-24 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Aldehyde modified cellulose pulp for the preparation of high strength paper products
MXPA00007979A (es) 1999-08-17 2002-03-08 Nat Starch Chem Invest Aldehidos de polisacaridos preparados por un metodo de oxidacion y usados como aditivos de resistencia en la fabricacion de papel.
US6228126B1 (en) 1999-08-17 2001-05-08 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Paper prepared from aldehyde modified cellulose pulp and the method of making the pulp
US6582559B2 (en) * 2000-05-04 2003-06-24 Sca Hygiene Products Zeist B.V. Aldehyde-containing polymers as wet strength additives
US20020143172A1 (en) * 2001-01-30 2002-10-03 Tadashi Ookawa Production of oxidized polysaccharide drivative and oxidized polyglycosamine drivative
US7138035B2 (en) * 2001-05-08 2006-11-21 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Process for the selective modification of carbohydrates by peroxidase catalyzed oxidation
US8283515B2 (en) 2002-05-03 2012-10-09 Sca Hygiene Products Ab Absorbent article containing a skin conditioning agent
JP5122821B2 (ja) * 2003-11-28 2013-01-16 イーストマン ケミカル カンパニー セルロースインターポリマー及び酸化方法
US20050121159A1 (en) * 2003-12-08 2005-06-09 Sca Hygiene Products Ab Process for the oxidation of hydroxy compounds by means of nitroxy compounds
KR100637451B1 (ko) 2005-02-28 2006-10-23 한양대학교 산학협력단 산화 귀리 베타-글루칸의 제조방법
WO2008113028A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Dynamic Food Ingredients Corporation Compositions and processes for the selective catalytic oxidation of alcohols
US9376648B2 (en) * 2008-04-07 2016-06-28 The Procter & Gamble Company Foam manipulation compositions containing fine particles
WO2011088889A1 (en) 2010-01-19 2011-07-28 Södra Skogsägarna Ekonomisk Förening Process for production of oxidised cellulose pulp
FI126847B (en) 2012-12-13 2017-06-15 Upm Kymmene Corp Process for catalytic oxidation of cellulose and process for producing a cellulose product
FI127246B (en) 2013-09-02 2018-02-15 Upm Kymmene Corp Process for the catalytic oxidation of cellulose and process for the manufacture of a cellulose product
EP3830067B8 (en) 2018-08-03 2022-12-28 Völpker Spezialprodukte GmbH Process for the oxidation of alcohols
EP3617289A1 (de) 2018-08-27 2020-03-04 Basf Se Verfahren zum hydraulischen fracturing unterirdischer, öl- und/oder gasführender formationen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL194919C (nl) * 1993-09-07 2003-07-04 Tno Werkwijze voor het oxideren van koolhydraten.
WO1998027117A1 (en) * 1996-12-18 1998-06-25 Sca Hygiene Products Zeist B.V. Superabsorbent material and method for producing said material
DE19746805C1 (de) * 1997-10-23 1999-04-08 Hoechst Ag Oxidierte Stärke und ihre Verwendung
FI105690B (fi) * 1997-11-04 2000-09-29 Valtion Teknillinen Menetelmä hapetetun tärkkelyksen valmistamiseksi

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016509081A (ja) * 2012-12-20 2016-03-24 ファイザー・インク 糖複合化方法
JP2016528341A (ja) * 2013-07-29 2016-09-15 ウーペーエム−キュンメネ コーポレイションUPM−Kymmene Corporation セルロースの触媒酸化法、およびセルロース製品の製造方法

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Publication number Publication date
EP1149846A1 (en) 2001-10-31
DE60005141D1 (de) 2003-10-16
DE60005141T2 (de) 2004-07-22
US20010034442A1 (en) 2001-10-25
ATE249479T1 (de) 2003-09-15
US6608229B2 (en) 2003-08-19
ES2201998T3 (es) 2004-04-01
EP1149846B1 (en) 2003-09-10

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