JP3538783B2 - アルキルポリグルコシドの製法 - Google Patents
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Description
に係る。
な発展が見られる。現在、世界の市場の大部分は非イオ
ン性界面活性剤、特にポリエトキシ化アルコール及びポ
リエトキシ化アルキルフェノールで占められている。
な洗浄性、各種の組成に関する柔軟性(イオン性界面活
性剤との適合性)及び低い製造コストのためかなりの重
要性を獲得している。
に、最近では、ポリエトキシ基とは異なる親水基部分に
よって特徴づけられる新たな種類のものが開発されてい
る。これらの中でも、単糖及びオリゴ糖のエステルはコ
ストが低いこと及び固有の生物分解性を有することによ
り特に注目を集めている。
とえばパルミチン酸から誘導されるもの)は、多くの処
方において要求されるpH8以上でのエステル基の安定性
が限られているため、実用性の点で満足できないもので
ある。
hem Augusta社名義のイタリー国特許願MI−91A−001427
号に開示された如く、エポキシドとヒドロキシエチルグ
ルコシドとの反応によるエーテル結合の導入によって解
消される。
性剤であり、その製法は多数の特許に広く開示されてい
る。
る。 (1)生成物が着色することを防止するための方法 (2)最適な触媒の開発 (3)該触媒の中和法 (4)過剰なアルコールの蒸留による除去を簡単にする
ための方法 触媒に関して70年代以前に出願された特許には、p−ト
ルエンスルホン酸、硫酸及びスルホン酸樹脂の使用が開
示されている。最近の技術では、たとえばスルホコハク
酸(WO91/02742)及びジノニル−ナフタレンスルホン
酸(WO90/07516)が使用されている。
触媒以外に還元性酸(EP 77 167)又はヒドロキシ酸
(米国特許第4,465,828号)を使用することが教示され
ている。
るために蒸留する以前に、得られた生成物を特定の塩基
(米国特許第4,713,447号及びEP特許第132,046号に開
示)で中和している。
特許第4,510,306号及び同第4,889,925号に、該アルコー
ルのストリッピングを容易にするため流動化剤を添加す
ることが開示されている。
ルコース(生成物の粘度を増大させる原因となり、アル
コールの除去を困難にする)の低減である。
在下では、生成物は半固状であり、薄膜蒸留技術を利用
することが不可能である。
スルホン酸が紹介されており、該化合物はポリグルコー
スの生成(反応の経済性に関連して所望生成物の収量の
損失をもたらす)をかなり低減させる。しかしながら、
かかる触媒は高コストであり、意図的に調製されなけれ
ばならない。
で行う場合には、ポリグルコースを含有しない、又は極
めて少量のポリグルコースのみ含有する重縮合生成物が
得られることを見出し、本発明に至った。
枝状、飽和又は不飽和のいずれでもよい)であり;G
は、通常「還元糖」と称される単糖、代表的には式C6H
12O6又はC5H10O5で表されるヘキソース又はペントース
からH2O 1分子が除去された残基であり;nは1−5の
整数である)で表されるアルキルポリグルコシドの製法
において、該製法は、アルコールと還元糖又はその等価
物(アルキルグルコシド及びその場で前記還元糖を生成
しうる化合物)との反応を包含してなり、前記反応をKa
値10-8−10-1を有する強い有機酸及び弱い有機塩基でな
る二元触媒の存在下で行うことを特徴とするアルキルポ
リグルコシドの製法にある。
ルキルベンゼンスルホン酸(たとえば2,4,6−トリメ
チルベンゼンスルホン酸及び2,4,6−トリイソプロピ
ルベンゼンスルホン酸)、第2級及び第3級アルキルス
ルホン酸(たとえば、SASA、シクロヘキサンカルボキシ
−1−スルホン酸、たとえばNaHSO3との反応によってエ
ポキシドから得られる2−ヒドロキシアルキルスルホン
酸、又はアルキル化によって同じ2−ヒドロキシアルキ
ルスルホン酸から得られる相当するアルコキシ誘導体)
がある。
コリン、ルチジン、コリジン、キノリン、イソキノリ
ン、キナルジン、ピラジン、プテリジン及びテトラメチ
ル尿素がある。
ことにより別個に又は「その場で」容易に調製される。
ルキルベンゼンスルホン酸又は第2級アルキルスルホン
酸(たとえば特開平3−275663号の開示に従って調製さ
れる)との塩である。中でも、キノリンとメシチレンス
ルホン酸(すなわち2,4,6−トリメチルベンゼンスル
ホン酸)又は炭素原子14−17個を含有する第2級ア
ルキルスルホン酸(SASA)との塩が好適である。
001−0.1モル、好ましくは0.01−0.05モルの範囲内の量で使
用される。
に示す比較テスト(p−トルエンスルホン酸の如き一般
的な酸でなる触媒の存在下で反応が行われる)によって
明らかになるであろう。
度、圧力及び反応系の撹拌速度)下で操作し、溶液が均
質となりかつグルコースが消失するまで各時間毎に反応
生成物をサンプル抽出する場合、図1に示すように、反
応副生成物としてのポリグルコースの生成速度にかなり
の差異が観察される。
得られる最終生成物はほぼ完全にポリグルコースを含有
しておらず、この点は従来技術と比べて本発明の代表的
な特徴である。
の制御も容易であり、高いアルキル−モノグルコシドレ
ベルを有する一般式(I)の生成物(たとえば、上記一
般式(I)においてn=1の生成物70%以上を含有する
混合物)を容易に得ることができる。
反応終了時、たとえばp−トルエンスルホン酸の如き従
来の酸性触媒を使用して得られる相当の生成物よりも着
色の程度の少ない生成物が得られる。該方法が最適条件
下で行われる際には、最終生成物の脱色はもはや必要で
はない。
元触媒の酸成分を中和する強塩基を少なくとも1当量添
加することによって容易に遊離される。
の間に完全に回収される。
1当量の添加後、つづくグリコシデーション用に再度使
用され、同じ結果をもたらす。
還元糖又はその等価物(アルキルグルコシド又はその場
で還元糖を生成しうる化合物)と炭素数8−20のモノヒ
ドロキシアルコールとの反応を、上述の二元触媒の存在
下、生成する水を連続的に除去しながら90−130℃で行
うものである。
グルコース、マンノース、ガラクトース、アラビノー
ス、キシロース、リボース等のヘキソース又はペントー
スである。
れる高級な糖又は置換された糖も使用できる。これらの
中には、デンプン、マルトース、サッカロース、ラクト
ース、マルトトリオース、メチル−、エチル−又はブチ
ル−グルコシド等がある。コストが低いこと及び入手が
容易であることから、単糖としてはグルコースが好適で
ある。
は分枝状、飽和又は不飽和の第1級又は第2級アルコー
ルである。
ール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、テトラ
デシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オレイル
アルコール及び直鎖/分枝鎖のモル比45/55を有するオ
キソ合成からのアルコール(たとえばLIAL 111、LIAL 1
23、LIAL 145)又はこれらから結晶化によって得られた
直鎖アルコールフラクション(ALCHEM 111、123、145)
がある。
量論量に等しい量又はそれ以上の量、すなわち1:2−
1:10、好ましくは1:3−1:6の量で使用される。
表される最終生成物の特性を左右する。高度の重合度
(n)を有する生成物が望まれる場合には、反応を1:
2の如きモル比で行い、一方、主としてアルキル−モノ
グルコシド(n=1)を含有する生成物が望まれる場合
には、1:6の如きモル比を使用する。
する。
は110−120℃である。
(I)においてn=1)を得るためには、炭水化物の変
化が完了しないうちに反応を停止することが有利であ
る。
に回収するためには、反応混合物を炭水化物が不溶の溶
媒(たとえばヘキサン、ヘプタン又はトルエン)で希釈
することが望ましい。
るため、濾過により炭水化物を容易に分離できる点で有
利である。
くとも1モルの強塩基を反応混合物に添加する。ここで、
「強塩基」とは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の
水酸化物及びアルカリ金属アルコキシドを意味する。好
適な塩基は、水酸化ナトリウム及びナトリウムメトキシ
ドである。
(たとえばキノリン)が強酸から遊離され、つづく蒸留
工程の間にアルコールと共に回収され、他のサイクルに
おいて再度使用される。
−0.5mmHg、浴温度160−180℃で留去する。
薄膜エバポレーターを使用して行われる。
使用され、又は水に溶解される(たとえば50%(w/
w)の溶液を得るためには、該残渣と等しい容量の水が
使用される)。
に例示するものであって、本発明を限定するものではな
い。
フラスコ(1リットル)に、1−ドデカノール 500g及び無
水のグルコース 90gを充填した。
チレンスルホン酸のキノリン塩(Mes・Q)1.95gを添加
した。
力を約25mmHgに減圧した。
4時間後、わずかに乳白光を発する溶液を得た。
ル:H2O=1:1の液に溶解したところ、470nmにおいて
吸光係数0.6(E470=0.6)を有していた。
ー Leybold−Herans Mod KDL1において減圧(0.1mmH
g)下170−180℃で加熱して蒸留した。
フラクションは初めに使用した触媒に相当する量のキノ
リンを含有しており、従って、つづく操作で再度使用で
きる。
であり、その量は150gであった。予めシラン化した
後、HPLC(高圧液クロマトグラフィー)及びGC(ガスク
ロマトグラフィー)によって分析したところ、該生成物
は下記の組成を有することが判明した。
ル LIAL 123(直鎖状:分枝状の比=45:55を有する直
鎖状及び分枝状のC12及びC13オキソアルコール)500
g及び無水のグルコース 90gを充填した。
チレンスルホン酸のキノリン塩1.95gを添加した。
時間後、わずかに乳白光を発する溶液を得た。
解した粗生成物の吸光係数は1.0(E470=1)であっ
た。
ー Leybold−Herans Mod KDL1において減圧(0.1mmH
g)下180−190℃で加熱して蒸留した。
ノリンを含有する)でなるものであり、一方、残渣はア
ルキルポリグルコシド(ガラス様のわずかに着色した固
状生成物)151gでなるものであった。
分析したところ、この残渣は下記の組成を有することが
判明した。
を使用し、同様に操作して、ただしメシチレンスルホン
酸のキノリン塩(Mes・Q)の代わりに、等量(0.0059モ
ル)の下記触媒を使用して反応を行った。
(Mes・Py) 第2級アルキルスルホン酸のピリジン塩(SASA・Py) 4番目の触媒の調製法は次のとおりである。すなわち、
特開平2−275663号に開示の如く操作することによって
得たSASA(平均分子量(MWave)293を有する第2級アル
キルスルホン酸68%、MWave 373の第2級アルキルジス
ルホン酸8%、H2SO4 8%及び水残余でなる)25gを過
剰量のピリジンと反応させる。シロップ様の溶液が得ら
れ、これをRotavaporにおいて減圧下100℃で完全に脱水
させる。残渣をエチルエーテル 100ccで希釈する。得ら
れた沈殿物(ピリジニウムスルフェートでなる)を濾去
し、エーテル溶液を再び蒸発乾固させる。わずかに黄色
のペースト 23gが得られ、これをグルコシデーション
反応にそのままで使用する。
をサンプル抽出した。各サンプルをエチルエーテルで希
釈し、水で3回抽出した。すべての水性抽出液を同じ容
量に調節し、Hypersil C18カラム及び溶離剤H2O/CH3C
N(100%から0%までのグラディエント)及びLight Sc
attering検出器を使用するHPLCによって同一の条件下で
分析した。
ポリグルコースの相対表面積で表示される)を図1に示
す。
ことにより、ポリグルコースの量が顕著に減少し、かか
る減少量は、立体障害基によるスルホン酸基の保護作用
が増大する場合に大きいことが理解される。
リグルコースの生成量の関数を示すグラフである。
Claims (14)
- 【請求項1】一般式(I) H−(G)n−O−R (式中、Rは炭素数8−20のアルキル基(直鎖状又は
分枝状、飽和又は不飽和のいずれでもよい)であり;G
は、還元糖からH2O 1分子が除去された残基であり;n
は1−5の整数である)で表されるアルキルポリグルコ
シドの製法において、該製法は、アルコールと、還元糖
又はアルキルグルコシド又はその場で前記還元糖を生成
しうる化合物との反応を包含してなり、前記反応を、ア
ルキルベンゼンスルホン酸及び第2級及び第3級アルキ
ルスルホン酸の中から選ばれる強い有機酸及びピリジ
ン、ピコリン、ルチジン、コリジン、キノリン、イソキ
ノリン、キナルジン、ピラジン、プテリジン及びテトラ
メチル尿素の中から選ばれる弱い有機塩基でなる二元触
媒の存在下で行うことを特徴とする、アルキルポリグル
コシドの製法。 - 【請求項2】アルキルベンゼンスルホン酸が、2,4,6
−トリメチルベンゼンスルホン酸又は2,4,6−トリイ
ソプロピルベンゼンスルホン酸である、請求項1記載の
アルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項3】第2級及び第3級アルキルスルホン酸が、
SASA、シクロヘキサンカルボキシ−1−スルホン酸、2
−ヒドロキシ−又は2−アルコキシ−アルキルスルホン
酸である、請求項1記載のアルキルポリグルコシドの製
法。 - 【請求項4】二元触媒が、ピリジン又はキノリンとアル
キルベンゼンスルホン酸又は第2級アルキルスルホン酸
との塩の中から選ばれるものである、請求項1−3のい
ずれか1項記載のアルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項5】二元触媒が、キノリンとメシチレンスルホ
ン酸又は炭素原子14−17個を含有する第2級アルキ
ルスルホン酸(SASA)との塩である、請求項4記載のア
ルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項6】二元触媒が、キノリンとメシチレンスルホ
ン酸との塩である、請求項5記載のアルキルポリグルコ
シドの製法。 - 【請求項7】二元触媒が、同量の強い有機酸と弱い有機
塩基とを混合することによって調製されたものである、
請求項1−6のいずれか1項記載のアルキルポリグルコ
シドの製法。 - 【請求項8】二元触媒を、還元糖又はアルキルグルコシ
ド又はその場で前記還元糖を生成しうる化合物1モル当
たり0.001−0.1モルの量で使用する、請求項1−7の
いずれか1項記載のアルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項9】二元触媒を、還元糖又はアルキルグルコシ
ド又はその場で前記還元糖を生成しうる化合物1モル当
たり0.01−0.05モルの量で使用する、請求項8記載のア
ルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項10】還元糖又はアルキルグルコシド又はその
場で前記還元糖を生成しうる化合物:アルコールのモル
比が1:2−1:10である、請求項1記載のアルキル
ポリグルコシドの製法。 - 【請求項11】還元糖又はアルキルグルコシド又はその
場で前記還元糖を生成しうる化合物:アルコールのモル
比が1:3−1:6である、請求項10記載のアルキル
ポリグルコシドの製法。 - 【請求項12】反応溶媒としてアルコールを使用する、
請求項1記載のアルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項13】反応を温度90−130℃で行う、請求項
1記載のアルキルポリグルコシドの製法。 - 【請求項14】反応温度が110−120℃である、請求項1
3記載のアルキルポリグルコシドの製法。
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