JP2949224B1 - 糖グリコシドの製造方法 - Google Patents
糖グリコシドの製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 糖とアルコールからアルキルグルコピラノシ
ドを製造する方法において、鉱酸を使用せず、クリーン
に、かつ、簡便にアルキルグルコピラノシドを製造する
方法を提供する。 【解決手段】 糖と脂肪族アルコールをイオン交換樹脂
の存在下、反応させる、下記式(I)で表わされるアル
キルグルコピラノシドの製造方法。 式(I) 【化1】 (式中、Rは一価の炭素数1〜16の飽和炭化水素基を
表わす。)
ドを製造する方法において、鉱酸を使用せず、クリーン
に、かつ、簡便にアルキルグルコピラノシドを製造する
方法を提供する。 【解決手段】 糖と脂肪族アルコールをイオン交換樹脂
の存在下、反応させる、下記式(I)で表わされるアル
キルグルコピラノシドの製造方法。 式(I) 【化1】 (式中、Rは一価の炭素数1〜16の飽和炭化水素基を
表わす。)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルキルグルコピラ
ノシドの新規な製造方法に関するものである。
ノシドの新規な製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アルキルグルコピラノシドの製造方法と
しては、糖を鉱酸の存在下、アルコールで処理するFi
scher法が従来知られている[B.Helferi
ch,W.Schafter,Org. Synt
h., Vol.1,364(1941)]。しかし、
この方法は、糖から直接アルキルグルコピラノシドを製
造する便利な方法ではあるが、有害な鉱酸を用いるた
め、酸性廃液の処理などについて環境問題の観点から重
大な欠点を有していた。
しては、糖を鉱酸の存在下、アルコールで処理するFi
scher法が従来知られている[B.Helferi
ch,W.Schafter,Org. Synt
h., Vol.1,364(1941)]。しかし、
この方法は、糖から直接アルキルグルコピラノシドを製
造する便利な方法ではあるが、有害な鉱酸を用いるた
め、酸性廃液の処理などについて環境問題の観点から重
大な欠点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、糖と脂肪族アルコールからアルキルグルコピラ
ノシドを製造する方法において、鉱酸を使用せず、クリ
ーンに、かつ、簡便にアルキルグルコピラノシドを製造
する方法を提供することにある。
目的は、糖と脂肪族アルコールからアルキルグルコピラ
ノシドを製造する方法において、鉱酸を使用せず、クリ
ーンに、かつ、簡便にアルキルグルコピラノシドを製造
する方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく、糖と脂肪族アルコールによるグリコシル化
反応について鋭意研究を重ねた結果、アルキルグルコピ
ラノシドの生成触媒として、イオン交換樹脂、硫酸化金
属酸化物、無水塩化第二銅などの固体酸がその目的に適
合することを見出し、この知見に基づき本発明をなすに
至った。すなわち、本発明は、 (1)下記式(II)で示されるグルコースと脂肪族アル
コール(ROH)とを、硫酸化金属酸化物及び無水塩化
第二銅から選ばれる少なくとも1種の固体酸の存在下、
反応させることを特徴とする、下記式(I)で表わされ
るアルキルグルコピラノシドの製造方法、 式(I)
解決すべく、糖と脂肪族アルコールによるグリコシル化
反応について鋭意研究を重ねた結果、アルキルグルコピ
ラノシドの生成触媒として、イオン交換樹脂、硫酸化金
属酸化物、無水塩化第二銅などの固体酸がその目的に適
合することを見出し、この知見に基づき本発明をなすに
至った。すなわち、本発明は、 (1)下記式(II)で示されるグルコースと脂肪族アル
コール(ROH)とを、硫酸化金属酸化物及び無水塩化
第二銅から選ばれる少なくとも1種の固体酸の存在下、
反応させることを特徴とする、下記式(I)で表わされ
るアルキルグルコピラノシドの製造方法、 式(I)
【0005】
【化5】
【0006】(式中、Rは一価の炭素数1〜16の飽和
炭化水素基を示す。) 式(II)
炭化水素基を示す。) 式(II)
【0007】
【化6】
【0008】(2)下記式(III)で示されるペンタ−O
−アシル−α−D−グルコースと脂肪族アルコール(R
OH(Rは前記と同じ意味をもつ))とをイオン交換樹
脂、硫酸化金属酸化物及び無水塩化第二銅から選ばれる
少なくとも1種の固体酸の存在下、反応させることを特
徴とする、(1)項記載の式(I)で表わされるアルキ
ルグルコピラノシドの製造方法、及び 式(III)
−アシル−α−D−グルコースと脂肪族アルコール(R
OH(Rは前記と同じ意味をもつ))とをイオン交換樹
脂、硫酸化金属酸化物及び無水塩化第二銅から選ばれる
少なくとも1種の固体酸の存在下、反応させることを特
徴とする、(1)項記載の式(I)で表わされるアルキ
ルグルコピラノシドの製造方法、及び 式(III)
【0009】
【化7】
【0010】(式中、Rcはアシル基を示す。) (3)下記式(IV)で示されるペンタ−O−アシル−β
−D−グルコースと脂肪族アルコール(ROH(Rは前
記と同じ意味をもつ))とをイオン交換樹脂、硫酸化金
属酸化物及び無水塩化第二銅から選ばれる少なくとも1
種の固体酸の存在下、反応させることを特徴とする、
(1)項記載の式(I)で表わされるアルキルグルコピ
ラノシドの製造方法 式(IV)
−D−グルコースと脂肪族アルコール(ROH(Rは前
記と同じ意味をもつ))とをイオン交換樹脂、硫酸化金
属酸化物及び無水塩化第二銅から選ばれる少なくとも1
種の固体酸の存在下、反応させることを特徴とする、
(1)項記載の式(I)で表わされるアルキルグルコピ
ラノシドの製造方法 式(IV)
【0011】
【化8】 (式中、Rcはアシル基を示す。)を提供するものであ
る。
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明において用いられる脂肪族
アルコール(ROH)は、低級アルコールから高級アル
コールまでを包含するものであり、いずれかに限定され
るものではなく、通常、炭素数が1〜16、好ましくは
1〜10の飽和脂肪族アルコールであり、Rとしては、
例えば、CH3 、C2 H5 、n−C3 H7 、n−
C4 H9、n−C6 H13、n−C8 H17、n−
C10H21、n−C16H33などが挙げられる。こ
のような脂肪族アルコールを、特定の固体酸触媒の存在
下、前記式(II)〜(IV)で表わされる糖と反応させる
ことにより、前記式(I)で表わされるアルキルグルコ
ピラノシドが得られる。本発明に用いられる式(III)又
は(IV)で表わされるグルコース化合物のRcのアシル
基の例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニ
ル基、ブチリル基、バレリル基などが挙げられるが、ア
セチル基、ホルミル基が好ましい。前記の脂肪族アルコ
ールと式(II)、(III)又は(IV)で表わされるグルコ
ース化合物とは、モル比で3:1〜7:1で反応させる
のが好ましい。本発明に用いられるイオン交換樹脂とし
ては、陽イオン交換樹脂、両性イオン交換樹脂などがあ
り、具体的にはナフィオン(商品名、デュ・ポン社
製)、ダウエクス(商品名、ダウケミカル社製)、ダイ
ヤイオン(商品名、三菱化成工業社製)、セファデクス
(商品名、ファルマシア社製)、アンバーリスト(商品
名、アルドリッチ社製)がある。また硫酸化金属酸化物
としては、硫酸化ジルコニア、硫酸化アルミナ、硫酸化
酸化第二すずなどがある。
アルコール(ROH)は、低級アルコールから高級アル
コールまでを包含するものであり、いずれかに限定され
るものではなく、通常、炭素数が1〜16、好ましくは
1〜10の飽和脂肪族アルコールであり、Rとしては、
例えば、CH3 、C2 H5 、n−C3 H7 、n−
C4 H9、n−C6 H13、n−C8 H17、n−
C10H21、n−C16H33などが挙げられる。こ
のような脂肪族アルコールを、特定の固体酸触媒の存在
下、前記式(II)〜(IV)で表わされる糖と反応させる
ことにより、前記式(I)で表わされるアルキルグルコ
ピラノシドが得られる。本発明に用いられる式(III)又
は(IV)で表わされるグルコース化合物のRcのアシル
基の例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニ
ル基、ブチリル基、バレリル基などが挙げられるが、ア
セチル基、ホルミル基が好ましい。前記の脂肪族アルコ
ールと式(II)、(III)又は(IV)で表わされるグルコ
ース化合物とは、モル比で3:1〜7:1で反応させる
のが好ましい。本発明に用いられるイオン交換樹脂とし
ては、陽イオン交換樹脂、両性イオン交換樹脂などがあ
り、具体的にはナフィオン(商品名、デュ・ポン社
製)、ダウエクス(商品名、ダウケミカル社製)、ダイ
ヤイオン(商品名、三菱化成工業社製)、セファデクス
(商品名、ファルマシア社製)、アンバーリスト(商品
名、アルドリッチ社製)がある。また硫酸化金属酸化物
としては、硫酸化ジルコニア、硫酸化アルミナ、硫酸化
酸化第二すずなどがある。
【0013】本発明のアルキルグルコピラノシドの製造
方法において用いるイオン交換樹脂、硫酸化金属酸化
物、無水塩化第二銅などの固体酸触媒は、固体酸として
の性質を有するものであればよく、市販品を用いること
ができる。触媒の使用量は、適宜に決定することができ
るが、通常、重量比で、式(I)〜(IV)の糖に対し
0.2〜1である。これを前記脂肪族アルコール及び糖
ともに加え、加熱撹拌して反応させる。反応温度は、好
ましくは80〜130℃であり、より好ましくは90℃
以上であり、反応時間は通常5〜20時間である。反応
は、溶媒なしで行うことができるが、好ましくは、溶媒
中で行う。用いる溶媒としてはジオキサン、アセトニト
リル、トルエンなどが挙げられる。また、反応成分であ
る脂肪族アルコールを過剰に用いて溶媒を兼ねるように
してもよい。このようにして反応を行い、反応後簡単な
濾過化操作で触媒を除き溶媒を除去すれば、目的の式
(I)で表わされるアルキルグルコピラノシドを得るこ
とができる。
方法において用いるイオン交換樹脂、硫酸化金属酸化
物、無水塩化第二銅などの固体酸触媒は、固体酸として
の性質を有するものであればよく、市販品を用いること
ができる。触媒の使用量は、適宜に決定することができ
るが、通常、重量比で、式(I)〜(IV)の糖に対し
0.2〜1である。これを前記脂肪族アルコール及び糖
ともに加え、加熱撹拌して反応させる。反応温度は、好
ましくは80〜130℃であり、より好ましくは90℃
以上であり、反応時間は通常5〜20時間である。反応
は、溶媒なしで行うことができるが、好ましくは、溶媒
中で行う。用いる溶媒としてはジオキサン、アセトニト
リル、トルエンなどが挙げられる。また、反応成分であ
る脂肪族アルコールを過剰に用いて溶媒を兼ねるように
してもよい。このようにして反応を行い、反応後簡単な
濾過化操作で触媒を除き溶媒を除去すれば、目的の式
(I)で表わされるアルキルグルコピラノシドを得るこ
とができる。
【0014】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき、さらに詳細に
説明する。 実施例1 ペンタ−O−アセチル−α−D−グルコース(0.40
0g)、1−プロパノール(6ml)、イオン交換樹脂
(ナフィオン、商品名、デュポン社製)0.150gの
混合物を、95℃で15時間攪拌した。反応後、触媒を
濾過して除き、濾液から溶媒を減圧下除去した。残留物
をシリカゲルのクロマトグラフィーにより精製し、無色
の油状物質として0.170g(収率75%)の純粋な
プロピルグルコピラノシドを得た。
説明する。 実施例1 ペンタ−O−アセチル−α−D−グルコース(0.40
0g)、1−プロパノール(6ml)、イオン交換樹脂
(ナフィオン、商品名、デュポン社製)0.150gの
混合物を、95℃で15時間攪拌した。反応後、触媒を
濾過して除き、濾液から溶媒を減圧下除去した。残留物
をシリカゲルのクロマトグラフィーにより精製し、無色
の油状物質として0.170g(収率75%)の純粋な
プロピルグルコピラノシドを得た。
【0015】実施例2 ペンタ−O−アセチル−β−D−グルコース(0.40
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例1と同じ
イオン交換樹脂0.150gの混合物を、95℃で16
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
82g(収率80%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例1と同じ
イオン交換樹脂0.150gの混合物を、95℃で16
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
82g(収率80%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。
【0016】実施例3 ペンタ−O−アセチル−α−D−グルコース(0.39
0g)、1−プロパノール(6ml)、イオン交換樹脂
(アンバーリストXN−1010、商品名、アルドリッ
チ社製)0.130gの混合物を、95℃で17時間攪
拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から溶媒を
減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマトグラフ
ィーにより精製し、無色の油状物質として0.179g
(収率81%)の純粋なプロピルグルコピラノシドを得
た。 実施例4 ペンタ−O−アセチル−β−D−グルコース(0.41
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例3と同じ
イオン交換樹脂0.125gの混合物を、95℃で19
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
84g(収率79%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。
0g)、1−プロパノール(6ml)、イオン交換樹脂
(アンバーリストXN−1010、商品名、アルドリッ
チ社製)0.130gの混合物を、95℃で17時間攪
拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から溶媒を
減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマトグラフ
ィーにより精製し、無色の油状物質として0.179g
(収率81%)の純粋なプロピルグルコピラノシドを得
た。 実施例4 ペンタ−O−アセチル−β−D−グルコース(0.41
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例3と同じ
イオン交換樹脂0.125gの混合物を、95℃で19
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
84g(収率79%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。
【0017】実施例5 D(+)グルコース(0.400g)、1−プロパノー
ル(6ml)、硫酸化金属酸化物(硫酸化ジルコニア、
商品名、和光純薬工業社製)0.120gの混合物を、
93℃で7時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除
き、濾液から溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲ
ルのクロマトグラフィーにより精製し、無色の油状物質
として0.429g(収率87%)の純粋なプロピルグ
ルコピラノシドを得た。 実施例6 ペンタ−O−アセチル−α−D−グルコース(0.40
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例5と同じ
硫酸化金属酸化物0.130gの混合物を、95℃で1
4時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液か
ら溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマ
トグラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.
188g(収率83%)の純粋なプロピルグルコピラノ
シドを得た。
ル(6ml)、硫酸化金属酸化物(硫酸化ジルコニア、
商品名、和光純薬工業社製)0.120gの混合物を、
93℃で7時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除
き、濾液から溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲ
ルのクロマトグラフィーにより精製し、無色の油状物質
として0.429g(収率87%)の純粋なプロピルグ
ルコピラノシドを得た。 実施例6 ペンタ−O−アセチル−α−D−グルコース(0.40
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例5と同じ
硫酸化金属酸化物0.130gの混合物を、95℃で1
4時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液か
ら溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマ
トグラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.
188g(収率83%)の純粋なプロピルグルコピラノ
シドを得た。
【0018】実施例7 ペンタ−O−アセチル−β−D−グルコース(0.42
3g)、1−プロパノール(6ml)、実施例5と同じ
硫酸化金属酸化物0.140gの混合物を、94℃で1
6時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液か
ら溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマ
トグラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.
192g(収率80%)の純粋なプロピルグルコピラノ
シドを得た。 実施例8 D(+)グルコース(0.400g)、1−プロパノー
ル(6ml)、無水塩化第二銅0.100gの混合物
を、93℃で8時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して
除き、濾液から溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカ
ゲルのクロマトグラフィーにより精製し、無色の油状物
質として0.409g(収率83%)の純粋なプロピル
グルコピラノシドを得た。
3g)、1−プロパノール(6ml)、実施例5と同じ
硫酸化金属酸化物0.140gの混合物を、94℃で1
6時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液か
ら溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマ
トグラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.
192g(収率80%)の純粋なプロピルグルコピラノ
シドを得た。 実施例8 D(+)グルコース(0.400g)、1−プロパノー
ル(6ml)、無水塩化第二銅0.100gの混合物
を、93℃で8時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して
除き、濾液から溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカ
ゲルのクロマトグラフィーにより精製し、無色の油状物
質として0.409g(収率83%)の純粋なプロピル
グルコピラノシドを得た。
【0019】実施例9 ペンタ−O−アセチル−α−D−グルコース(0.41
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例8と同じ
無水塩化第二銅0.150gの混合物を、94℃で17
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
93g(収率83%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。 実施例10 ペンタ−O−アセチル−β−D−グルコース(0.41
7g)、1−プロパノール(6ml)、実施例8と同じ
無水塩化第二銅0.150gの混合物を、95℃で15
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
85g(収率78%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。
0g)、1−プロパノール(6ml)、実施例8と同じ
無水塩化第二銅0.150gの混合物を、94℃で17
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
93g(収率83%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。 実施例10 ペンタ−O−アセチル−β−D−グルコース(0.41
7g)、1−プロパノール(6ml)、実施例8と同じ
無水塩化第二銅0.150gの混合物を、95℃で15
時間攪拌した。反応後、触媒を濾過して除き、濾液から
溶媒を減圧下除去した。残留物をシリカゲルのクロマト
グラフィーにより精製し、無色の油状物質として0.1
85g(収率78%)の純粋なプロピルグルコピラノシ
ドを得た。
【0020】
【発明の効果】以上述べたような本発明によれば、環境
汚染の問題のない、クリーンでかつ、簡便な方法でアル
キルグルコピラノシドを製造することができる。しか
も、本発明の製造方法は、各種鎖長のアルキルグルコピ
ラノシドの製造に適用することができ、また、大量生産
も可能である。したがって、本発明によれば、各種鎖長
のアルキルグルコピラノシドを環境を汚染しない方法で
安価に大規模に供給することができる。得られたアルキ
ルグルコピラノシドは、親油性基と親水性基を有する両
親媒性物質として、蛋白可溶化能をもつ非イオン界面活
性剤や食品乳化剤などに利用できる。
汚染の問題のない、クリーンでかつ、簡便な方法でアル
キルグルコピラノシドを製造することができる。しか
も、本発明の製造方法は、各種鎖長のアルキルグルコピ
ラノシドの製造に適用することができ、また、大量生産
も可能である。したがって、本発明によれば、各種鎖長
のアルキルグルコピラノシドを環境を汚染しない方法で
安価に大規模に供給することができる。得られたアルキ
ルグルコピラノシドは、親油性基と親水性基を有する両
親媒性物質として、蛋白可溶化能をもつ非イオン界面活
性剤や食品乳化剤などに利用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07H 15/04 B01J 27/053 B01J 27/122 B01J 31/08 C07B 61/00 300 CAPLUS(STN)
Claims (3)
- 【請求項1】 下記式(II)で示されるグルコースと脂
肪族アルコール(ROH)とを、硫酸化金属酸化物及び
無水塩化第二銅から選ばれる少なくとも1種の固体酸の
存在下、反応させることを特徴とする、下記式(I)で
表わされるアルキルグルコピラノシドの製造方法。 式(I) 【化1】 (式中、Rは一価の炭素数1〜16の飽和炭化水素基を
示す。) 式(II) 【化2】 - 【請求項2】 下記式(III)で示されるペンタ−O−ア
シル−α−D−グルコースと脂肪族アルコール(ROH
(Rは前記と同じ意味をもつ))とをイオン交換樹脂、
硫酸化金属酸化物及び無水塩化第二銅から選ばれる少な
くとも1種の固体酸の存在下、反応させることを特徴と
する、請求項1記載の式(I)で表わされるアルキルグ
ルコピラノシドの製造方法。 式(III) 【化3】 (式中、Rcはアシル基を示す。) - 【請求項3】 下記式(IV)で示されるペンタ−O−ア
シル−β−D−グルコースと脂肪族アルコール(ROH
(Rは前記と同じ意味をもつ))とをイオン交換樹脂、
硫酸化金属酸化物及び無水塩化第二銅から選ばれる少な
くとも1種の固体酸の存在下、反応させることを特徴と
する、請求項1記載の式(I)で表わされるアルキルグ
ルコピラノシドの製造方法。 式(IV) 【化4】 (式中、Rcはアシル基を示す。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10077333A JP2949224B1 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 糖グリコシドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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