JPH03287596A - シアノアルキル化グリコシド及びその製造方法 - Google Patents
シアノアルキル化グリコシド及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、新規な界面活性剤及びその前駆体として有用
なシアノアルキル化グリコシド化合物、及びその製造法
に関するものである。
なシアノアルキル化グリコシド化合物、及びその製造法
に関するものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕糖誘導
体であるアルキルグリコシドは、低刺激性の界面活性剤
であり、しかも非イオン性界面活性剤であるにも拘わら
ず、それ自身安定な・泡を形成し、父性の陰イオン性界
面活性剤に対して泡安定剤として作用するという優れた
特徴を持っている。又、化石燃料に依存しないバイオマ
ス原料の有効利用、及び良好な生分解性を持つことから
、環境保全といった観点からも最近、注目されている。
体であるアルキルグリコシドは、低刺激性の界面活性剤
であり、しかも非イオン性界面活性剤であるにも拘わら
ず、それ自身安定な・泡を形成し、父性の陰イオン性界
面活性剤に対して泡安定剤として作用するという優れた
特徴を持っている。又、化石燃料に依存しないバイオマ
ス原料の有効利用、及び良好な生分解性を持つことから
、環境保全といった観点からも最近、注目されている。
一方、上記のアルキルグリコシドをさらに化学的に修飾
することにより、アルキルグリコシド誘導体となし、界
面活性剤等の目的に供しようとする研究についてもいく
つかの例が知られている。例えば、米国特許第3640
998号、同じく第3653095号、及び特公表平1
−501303号ではアルキルグリコシドに対するアル
キレンオキシドの付加による修飾が試みられている。ま
た、米国特許第4663444号ではアルキル−α゛−
グリコシド長鎖アルキルメタンスルホナートとの反応に
よるアルキル−α−グルコシド6−〇=モノ長長子アル
キルエーテル合成している。さらに特開平1−2268
96号では、水溶媒中、アルキルグリコシドを白金触媒
存在下で酸化するアルキルグルクロン酸の製造法が提案
されている。
することにより、アルキルグリコシド誘導体となし、界
面活性剤等の目的に供しようとする研究についてもいく
つかの例が知られている。例えば、米国特許第3640
998号、同じく第3653095号、及び特公表平1
−501303号ではアルキルグリコシドに対するアル
キレンオキシドの付加による修飾が試みられている。ま
た、米国特許第4663444号ではアルキル−α゛−
グリコシド長鎖アルキルメタンスルホナートとの反応に
よるアルキル−α−グルコシド6−〇=モノ長長子アル
キルエーテル合成している。さらに特開平1−2268
96号では、水溶媒中、アルキルグリコシドを白金触媒
存在下で酸化するアルキルグルクロン酸の製造法が提案
されている。
しかしながら、これらの方法によるアルキルグリコシド
の修飾においては、得られるアルキルグリコシド誘導体
の物性が、原料であるアルキルグリコシドと比較して何
ら改良されず、むしろ低下したり、あるいはその合成が
工業的に実施困難であること等の点から、いずれも有益
な方法であるとは言い難い。
の修飾においては、得られるアルキルグリコシド誘導体
の物性が、原料であるアルキルグリコシドと比較して何
ら改良されず、むしろ低下したり、あるいはその合成が
工業的に実施困難であること等の点から、いずれも有益
な方法であるとは言い難い。
本発明者らは、アルキルグリコシドの化学修飾による新
規な優れた性質の発現について鋭意検討した結果、アル
キルグリコシドのシアノアルキル化誘導体がそれ自身優
れた界面活性能を有していると同時に、高性能な新規ア
ルキルグリコシド誘導体を合成する上で、極めて有用な
前駆体となりうろことを見い出し、本発明を完成した。
規な優れた性質の発現について鋭意検討した結果、アル
キルグリコシドのシアノアルキル化誘導体がそれ自身優
れた界面活性能を有していると同時に、高性能な新規ア
ルキルグリコシド誘導体を合成する上で、極めて有用な
前駆体となりうろことを見い出し、本発明を完成した。
即ち本′発明は、下記の一般式(I)で示される新規な
シアノアルキル化グリコシド:^(Gn)[(R1O)
xBコy (1)〔但し式中 Gn:炭素数5〜6を有する還元糖、又はその縮合体(
但しnはその縮合度を 示し、平均値が1〜10の数を示す) におけるすべての非グリコシド性水 酸基の水素原子及びグリコシド性水 酸基の水素原子を除いたあとに残る 糖残基を示す。
シアノアルキル化グリコシド:^(Gn)[(R1O)
xBコy (1)〔但し式中 Gn:炭素数5〜6を有する還元糖、又はその縮合体(
但しnはその縮合度を 示し、平均値が1〜10の数を示す) におけるすべての非グリコシド性水 酸基の水素原子及びグリコシド性水 酸基の水素原子を除いたあとに残る 糖残基を示す。
^:八へは糖残基Gnと0−グリコシド結合で結合し、
R” (OR’) z基を示す。ここでR2は直鎖又は
分岐鎖の炭素数1〜 22のアルキル基、アルケニル基又は アルキルフェニル基を示し、R3は炭 素数2〜4のアルキレン基を示し、 2は平均値が0〜20の数を示す。
R” (OR’) z基を示す。ここでR2は直鎖又は
分岐鎖の炭素数1〜 22のアルキル基、アルケニル基又は アルキルフェニル基を示し、R3は炭 素数2〜4のアルキレン基を示し、 2は平均値が0〜20の数を示す。
R1:炭素数2〜4のアルキレン基であり、その一方の
末端は糖残基Gnにおける 非グリコシド性水酸基由来の酸素原 子とエーテル結合し、他の末端はB 基とエーテル結合しているものであ る。
末端は糖残基Gnにおける 非グリコシド性水酸基由来の酸素原 子とエーテル結合し、他の末端はB 基とエーテル結合しているものであ る。
x: (炭素数5〜6を有する還元糖又はその縮合体に
おける非グリコシド性 水酸基に対するアルキレンオキシド 全付加モル数)/yを示し、O〜10 の数である。
おける非グリコシド性 水酸基に対するアルキレンオキシド 全付加モル数)/yを示し、O〜10 の数である。
y:炭素数5〜6を有する還元糖又はその結合体におけ
る非グリコシド性水 酸基の数を示す。
る非グリコシド性水 酸基の数を示す。
B:水素原子又は−C)12cHcN基を示す。但し、
y個のB基のうち、少なくとも 1個は−CH2CH[:N基である。
y個のB基のうち、少なくとも 1個は−CH2CH[:N基である。
ここでXは水素原子、又はメチル
基を示す。〕
並び:ごその製造方法を示すものである。
上記の記号の定義においてGnの例示をすれば次の通り
である。
である。
〔nは糖結合度を示し平均値が1〜10の数を示す〕
糖類のシアノアルキル化、特にセルロースのシアノエチ
ル化については、苛性ソーダを触媒として、セルロース
に対し過剰のアクリロニトリルを加え、Mlchael
付加反応させることにより進行する(米国特許第237
5847号、同じ<2482011号、同じ< 306
7141号、及び英国特許第605357号、同じ<
636020号)ことが知られており、シアノエチル化
率の低い水溶性のものは糊料として利用され、有機溶媒
可溶のトリシアノエチルセルロースは、電気材料として
注目されている(木材化学(上) 、P224〜225
、米沢保正編、美文出版、1976年出版1゜又、シュ
ークロースのシアノエチル化について(米国特許第30
68220号及び特開昭56−36495)も試みられ
ており、シアノエチル置換度の高いものについては、誘
電体及び電気絶縁材料としての応用が有望視されている
が、これらはいずれも界面活性剤以外の用途を目的とし
たものであった。
ル化については、苛性ソーダを触媒として、セルロース
に対し過剰のアクリロニトリルを加え、Mlchael
付加反応させることにより進行する(米国特許第237
5847号、同じ<2482011号、同じ< 306
7141号、及び英国特許第605357号、同じ<
636020号)ことが知られており、シアノエチル化
率の低い水溶性のものは糊料として利用され、有機溶媒
可溶のトリシアノエチルセルロースは、電気材料として
注目されている(木材化学(上) 、P224〜225
、米沢保正編、美文出版、1976年出版1゜又、シュ
ークロースのシアノエチル化について(米国特許第30
68220号及び特開昭56−36495)も試みられ
ており、シアノエチル置換度の高いものについては、誘
電体及び電気絶縁材料としての応用が有望視されている
が、これらはいずれも界面活性剤以外の用途を目的とし
たものであった。
本発明のシアノアルキル化グリコシドは新規物質であり
、かつそれ自身界面活性能を有するものであって、前述
の米国特許第2375847号等に記載のシアノエチル
化セルロース、及び特開昭56−36495等に記載の
シアノエチル化シュークロース等の界面活性能のないシ
アノアルキル化糖誘導体とは峻別される。
、かつそれ自身界面活性能を有するものであって、前述
の米国特許第2375847号等に記載のシアノエチル
化セルロース、及び特開昭56−36495等に記載の
シアノエチル化シュークロース等の界面活性能のないシ
アノアルキル化糖誘導体とは峻別される。
本発明が提供するシアノアルキル化グリコシドは下記の
一般式(n)で示されるグリコシド化合物又はそのアル
キレンオキシド付加体、又はこれらの混合物と下記の一
般式(I[I)で示されるシアノアルキル化剤とを、ア
ルカリ性物質の存在下にMichael付加反応させる
ことにより得られる。
一般式(n)で示されるグリコシド化合物又はそのアル
キレンオキシド付加体、又はこれらの混合物と下記の一
般式(I[I)で示されるシアノアルキル化剤とを、ア
ルカリ性物質の存在下にMichael付加反応させる
ことにより得られる。
^(Gn)[(R’D)xHコy
(II)(式中、^、G 、 R’、n% xSyは前
記の意味を示す。〉 C)1. =CHCH(III) (式中、Xは水素原子又はメチル基を示す)本発明に於
いて使用されるグリコシド化合物(II)は公知の方法
(特公昭47−24532号、USP第3839318
号、BP第092355号、特開昭59−139397
号、特開昭58−189195号など)で合成されるも
のであって、糖類と高級アルコールとを酸触媒の存在下
に直接反応させる方法、あるいは予め糖類をメタノール
、エタノール、プロパツール又はブタノールなどの低級
アルコ−・ルと反応させたのち高級アルコールと反応さ
せる方法のいずれでも得られるものである。また、この
ようにして得られたグリコシド化合物に炭素数2〜4の
アルキレンオキシドを付加したものも使用され得る。
(II)(式中、^、G 、 R’、n% xSyは前
記の意味を示す。〉 C)1. =CHCH(III) (式中、Xは水素原子又はメチル基を示す)本発明に於
いて使用されるグリコシド化合物(II)は公知の方法
(特公昭47−24532号、USP第3839318
号、BP第092355号、特開昭59−139397
号、特開昭58−189195号など)で合成されるも
のであって、糖類と高級アルコールとを酸触媒の存在下
に直接反応させる方法、あるいは予め糖類をメタノール
、エタノール、プロパツール又はブタノールなどの低級
アルコ−・ルと反応させたのち高級アルコールと反応さ
せる方法のいずれでも得られるものである。また、この
ようにして得られたグリコシド化合物に炭素数2〜4の
アルキレンオキシドを付加したものも使用され得る。
グリコシド化合物(Il[)の合成に使用される糖類は
、単糖類、オリゴ糖類あるいは多糖類が使用される。単
糖類の具体例としてはアルドース類、例えばグロース、
アルドロース、グルコース、マンノース、グロース、イ
ドース、ガラクトース、グロース、リボース、アラビノ
ース、キシロース、リキソース及びケトース類であるフ
ルクトースなどが挙げられる。オリゴ糖類の具体例とし
ては、マルトース、ラクトース、スクロース、マルトト
リオースなどが挙げられる。多糖類の具体例としてはヘ
ミセルロース、イヌリン、デキストリン、デキストラン
、キシラン、デンプン、加水分解デンプンなどが挙げら
れる。
、単糖類、オリゴ糖類あるいは多糖類が使用される。単
糖類の具体例としてはアルドース類、例えばグロース、
アルドロース、グルコース、マンノース、グロース、イ
ドース、ガラクトース、グロース、リボース、アラビノ
ース、キシロース、リキソース及びケトース類であるフ
ルクトースなどが挙げられる。オリゴ糖類の具体例とし
ては、マルトース、ラクトース、スクロース、マルトト
リオースなどが挙げられる。多糖類の具体例としてはヘ
ミセルロース、イヌリン、デキストリン、デキストラン
、キシラン、デンプン、加水分解デンプンなどが挙げら
れる。
またグリコシド化合物(If)の合成に使用′される高
級アルコールは、直鎖型又は分岐型の炭素数6〜22の
高級アルコールであり、例えばメタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノ
ール、ペンタノール、オクタツール、ノナノール、テ°
カノール、トリデカノール、トリデカノール、テトラデ
カノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプ
タデカノール、オクタデカノール、メチルペンタノール
、メチルヘキサノール、メチルヘプタツール、メチルオ
クタツール、メチルデカノール、メチルウンデカノール
、メチルトリデカノール、メチルヘプタデカノール、エ
チルヘキサノール、エチルオクタツール、エチルデカノ
ール、エチルドデカノール、2−ヘプタツール、2−ノ
ナノール、2−ウンデカノール、2−トリデカノール、
2−ペンダデカノール、2−ヘプタデカノール、2−ブ
チルオクタツール、2−へキシルオクタツール、2−才
クチルオクタノール、2−へキシルデカノール、2−オ
クチルデカノールなどである。アルコラードの例として
は、ヘキセノール、ヘプテノール、オクテノール、ノネ
ノール、デセノール、ウンデセノール、ドブセノール、
トリデセノール、テトラゾセノール、ベンタデセノール
、ヘキサデセノール、ヘブタデセノール、オフタデセノ
ール、またアルキルフェノールの例としてはオクチルフ
ェノール、ノニルフェノールなどである。さらには前記
の高級アルコール又はアルキルフェノールの炭素数2〜
4のアルキレンオキシド付加体も使用される。
級アルコールは、直鎖型又は分岐型の炭素数6〜22の
高級アルコールであり、例えばメタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノ
ール、ペンタノール、オクタツール、ノナノール、テ°
カノール、トリデカノール、トリデカノール、テトラデ
カノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプ
タデカノール、オクタデカノール、メチルペンタノール
、メチルヘキサノール、メチルヘプタツール、メチルオ
クタツール、メチルデカノール、メチルウンデカノール
、メチルトリデカノール、メチルヘプタデカノール、エ
チルヘキサノール、エチルオクタツール、エチルデカノ
ール、エチルドデカノール、2−ヘプタツール、2−ノ
ナノール、2−ウンデカノール、2−トリデカノール、
2−ペンダデカノール、2−ヘプタデカノール、2−ブ
チルオクタツール、2−へキシルオクタツール、2−才
クチルオクタノール、2−へキシルデカノール、2−オ
クチルデカノールなどである。アルコラードの例として
は、ヘキセノール、ヘプテノール、オクテノール、ノネ
ノール、デセノール、ウンデセノール、ドブセノール、
トリデセノール、テトラゾセノール、ベンタデセノール
、ヘキサデセノール、ヘブタデセノール、オフタデセノ
ール、またアルキルフェノールの例としてはオクチルフ
ェノール、ノニルフェノールなどである。さらには前記
の高級アルコール又はアルキルフェノールの炭素数2〜
4のアルキレンオキシド付加体も使用される。
このようにして得られるグリコシド化合物(n)は、次
のような方法でシアノアルキル化されて、本発明のシア
ノアルキル化グリコシド(I)が得られる。
のような方法でシアノアルキル化されて、本発明のシア
ノアルキル化グリコシド(I)が得られる。
シアノアルキル化グリコシド(I)
従来、糖類のシアノエチル化については前述の米国特許
第2375847号、第3067141号、第3067
141号、英国特許第605357号、第636020
号、米国特許第3068220号、特開昭56−364
95号等に記載される合成法が知られている。
第2375847号、第3067141号、第3067
141号、英国特許第605357号、第636020
号、米国特許第3068220号、特開昭56−364
95号等に記載される合成法が知られている。
本発明のβ−シアノエチル化グリコシド化合物は、以上
のいずれの方法によっても合成することができ、又β−
シアノ−β−メチルエチル化グリコシド化合物は、同様
の反応条件下で、シアノアルキル化剤としてメタクリロ
ニトリルを用いて合成することができる。
のいずれの方法によっても合成することができ、又β−
シアノ−β−メチルエチル化グリコシド化合物は、同様
の反応条件下で、シアノアルキル化剤としてメタクリロ
ニトリルを用いて合成することができる。
本発明者らは、上記シアノアルキル化グリコシドの合成
法について鋭意検討した結果、上記シアノアルキル化反
応が、発熱平衡反応であること、又水が存在した場合、
ニトリル基がアルカリ触媒により加水分解されてカルバ
モイル基を経てカルボキシアルキル基になる反応、ある
いは水とシアノアルキル化剤が反応し、シアノアルキル
化剤がアクリロニトリルの場合にはエチレンシアンヒド
リンを経てビス−2−シアノエチルエーテルを生成する
などの副反応が伴い、本発明が所望するシアノアルキル
化反応収率を低下させるので、この副反応を抑制し、か
つ平衡をシアノアルキル化グリコシド(I)の生成側へ
片寄らせることが、所望のシアノアルキル化グリコシド
(1)を高収率で合成する上で重要であることを見い出
し、本発明の製造方法を完成した。
法について鋭意検討した結果、上記シアノアルキル化反
応が、発熱平衡反応であること、又水が存在した場合、
ニトリル基がアルカリ触媒により加水分解されてカルバ
モイル基を経てカルボキシアルキル基になる反応、ある
いは水とシアノアルキル化剤が反応し、シアノアルキル
化剤がアクリロニトリルの場合にはエチレンシアンヒド
リンを経てビス−2−シアノエチルエーテルを生成する
などの副反応が伴い、本発明が所望するシアノアルキル
化反応収率を低下させるので、この副反応を抑制し、か
つ平衡をシアノアルキル化グリコシド(I)の生成側へ
片寄らせることが、所望のシアノアルキル化グリコシド
(1)を高収率で合成する上で重要であることを見い出
し、本発明の製造方法を完成した。
具体的に述べれば、本発明の原料グリコシド化合物(I
[)及び細かく粉砕した苛性アルカリを、非アルコール
性溶媒に溶解させ、この混合物中ヘアクリロニ) TJ
ルを滴下し、無水条件下に攪拌することによって効率良
くシアノエチル化反応を行い得る。
[)及び細かく粉砕した苛性アルカリを、非アルコール
性溶媒に溶解させ、この混合物中ヘアクリロニ) TJ
ルを滴下し、無水条件下に攪拌することによって効率良
くシアノエチル化反応を行い得る。
この反応を例示すれば次の通りである。
(A基、X基は前記の意味を示す。この場合、B基のう
ち2個が−CI(2−CH−CN基であり、残りの2個
が水素原子である。) 本発明の反応に於てまず溶媒としてはアルコール以外の
、原料グリコシド化合物(n)が可溶であるDMF S
OME 、 DMSO、ジオキサン、T)IF 、 水
、)ルエン、キシレン等を用いることができるが、苛性
アルカリ、及びグリコシド化合物(II)のアルコラー
ドに対してもある程度の溶解度を示すDMF 、 DM
E 、 DMSOlあるいはジオキサンが望ましい。水
はグリコシド化合物(II)そのアルコラードを溶解し
得る溶媒であるが、水が反応系内に過剰に存在すると先
述のシアノ基の加水分解、あるいはアクリロニトリルへ
の水の付加といった副反応が進行し易くなるため好まし
くない。
ち2個が−CI(2−CH−CN基であり、残りの2個
が水素原子である。) 本発明の反応に於てまず溶媒としてはアルコール以外の
、原料グリコシド化合物(n)が可溶であるDMF S
OME 、 DMSO、ジオキサン、T)IF 、 水
、)ルエン、キシレン等を用いることができるが、苛性
アルカリ、及びグリコシド化合物(II)のアルコラー
ドに対してもある程度の溶解度を示すDMF 、 DM
E 、 DMSOlあるいはジオキサンが望ましい。水
はグリコシド化合物(II)そのアルコラードを溶解し
得る溶媒であるが、水が反応系内に過剰に存在すると先
述のシアノ基の加水分解、あるいはアクリロニトリルへ
の水の付加といった副反応が進行し易くなるため好まし
くない。
また反応は無溶媒で行うことも可能であるが、原料グリ
コシド化合物(II)の粘度を下げるために、反応温度
を非常に高くするか、あるいはシアノアルキル化剤(I
II)を大量に添加して溶剤として用いることが必要で
あり、いずれの場合においてもシアノアルキル化度のコ
ントロールが困難となるため溶媒を使用した方がよい。
コシド化合物(II)の粘度を下げるために、反応温度
を非常に高くするか、あるいはシアノアルキル化剤(I
II)を大量に添加して溶剤として用いることが必要で
あり、いずれの場合においてもシアノアルキル化度のコ
ントロールが困難となるため溶媒を使用した方がよい。
本発明におけるアルカリ性物質としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム
、酸化バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられるが
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。アル
カリ性物質は固体のまま加えても、又濃厚水溶液として
加えても良いが、先述の副反応を抑制するために、固体
として、特に速やかに溶媒中に溶解させるために、細か
く粉砕して加えるのが好ましい。
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム
、酸化バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられるが
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。アル
カリ性物質は固体のまま加えても、又濃厚水溶液として
加えても良いが、先述の副反応を抑制するために、固体
として、特に速やかに溶媒中に溶解させるために、細か
く粉砕して加えるのが好ましい。
シアノアルキル化剤としてはアクリロニトリル及びメタ
クリロニトリルを用いることもできるが、経済性及びシ
アノアルキル化物の性能の点でアクリロニトリルが好ま
しい。
クリロニトリルを用いることもできるが、経済性及びシ
アノアルキル化物の性能の点でアクリロニトリルが好ま
しい。
反応は、グリコシド化合物(If)とアルカリ性物質に
よって生成するグリコシド化合物(n)のアルコラード
のシアノアルキル化剤へのMichael付加反応であ
り、アルカリ性物質はグリコシド化合物(II)に対し
て触媒量用いれば良く、通常0.01〜lht%、好ま
しくは0.1〜2wt%とするのが良い。アルカリ性物
質の量が少な過ぎると上記反応が起こりにくくなり、ま
たアルカリ性物質の量が多すぎると上記反応により得ら
れるシアノアルキル化グリコシド(I)が分解される等
の前述の副反応が起こり易くなるという傾向が生ずる。
よって生成するグリコシド化合物(n)のアルコラード
のシアノアルキル化剤へのMichael付加反応であ
り、アルカリ性物質はグリコシド化合物(II)に対し
て触媒量用いれば良く、通常0.01〜lht%、好ま
しくは0.1〜2wt%とするのが良い。アルカリ性物
質の量が少な過ぎると上記反応が起こりにくくなり、ま
たアルカリ性物質の量が多すぎると上記反応により得ら
れるシアノアルキル化グリコシド(I)が分解される等
の前述の副反応が起こり易くなるという傾向が生ずる。
シアノアルキル化剤の添加量は、目的とするシアノアル
キル化グリコシド化合物(I)のシアルアルキル置換度
に応じて任意に選択することができる。反応温度は0〜
150℃、好ましくは20〜100℃である。温度が1
00℃を越えると、シアノアルキル化グリコシド(I)
の分解等の副反応が顕著になるため好ましくない。又、
低過ぎる場合には、シアノアルキル化に要する時間が長
くなるため好ましくない。反応時間は、温度にもよるが
1〜20時間で充分である。
キル化グリコシド化合物(I)のシアルアルキル置換度
に応じて任意に選択することができる。反応温度は0〜
150℃、好ましくは20〜100℃である。温度が1
00℃を越えると、シアノアルキル化グリコシド(I)
の分解等の副反応が顕著になるため好ましくない。又、
低過ぎる場合には、シアノアルキル化に要する時間が長
くなるため好ましくない。反応時間は、温度にもよるが
1〜20時間で充分である。
本発明のシアノアルキル化グリコシド化合物(I〉は、
β−シアノエチル化物の他に・、β−シアノ−β−メチ
ルエチル化されたアルキルグリコシドをも包含する。こ
れは上述の反応においてシアノメチルエチル化剤を用い
ることにより、同様に製造することができる。
β−シアノエチル化物の他に・、β−シアノ−β−メチ
ルエチル化されたアルキルグリコシドをも包含する。こ
れは上述の反応においてシアノメチルエチル化剤を用い
ることにより、同様に製造することができる。
本発明のシアノアルキル化グリコシド化合物(I)は、
水を溶媒としてアルカリ性物質、及び相関移動触媒を用
いても同様に製造することができる。本発明でいう相関
移動触媒としては次のものが挙げられる。例えば、トリ
エチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベ
ンジルアンモニウムブロマイド、トリプロピルベンジル
アンモニウムクロライト、トリフロビルベンジルアンモ
ニウムブロマイド、トリブチルベンジルアンモニウムク
ロライド、トリブチルベンジルアンモニウムブロマイド
、オクチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、
オクチルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ラ
ウリルジメチルベンジルアンニモウムクロライド、ラウ
リルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ジメチ
ルジベンジルアンモニウムフロラ2イド、ジメチルジベ
ンジルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニ
ウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド
、オクチルトリメチルアンモニウムクロライド、オクチ
ルトリメチルアンモニウムアンニモウムフロマイド、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルト
リメチルアンモニウムブロマイド等の4級アンモニウム
塩を挙げることができるが、必ずしもこれらに限一定さ
れるものではない。相関移動触媒の使用量としては、原
料グリコシド化合物(I)に対して0.01=10wt
%、好ましくは0.1〜5wt%である。又、水の使用
量としては10〜500wt%、好ましくは30〜10
0wt%である。その他の反応条件は前記と同様である
。
水を溶媒としてアルカリ性物質、及び相関移動触媒を用
いても同様に製造することができる。本発明でいう相関
移動触媒としては次のものが挙げられる。例えば、トリ
エチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベ
ンジルアンモニウムブロマイド、トリプロピルベンジル
アンモニウムクロライト、トリフロビルベンジルアンモ
ニウムブロマイド、トリブチルベンジルアンモニウムク
ロライド、トリブチルベンジルアンモニウムブロマイド
、オクチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、
オクチルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ラ
ウリルジメチルベンジルアンニモウムクロライド、ラウ
リルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ジメチ
ルジベンジルアンモニウムフロラ2イド、ジメチルジベ
ンジルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニ
ウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド
、オクチルトリメチルアンモニウムクロライド、オクチ
ルトリメチルアンモニウムアンニモウムフロマイド、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルト
リメチルアンモニウムブロマイド等の4級アンモニウム
塩を挙げることができるが、必ずしもこれらに限一定さ
れるものではない。相関移動触媒の使用量としては、原
料グリコシド化合物(I)に対して0.01=10wt
%、好ましくは0.1〜5wt%である。又、水の使用
量としては10〜500wt%、好ましくは30〜10
0wt%である。その他の反応条件は前記と同様である
。
以上、シアノアルキル化剤、アルカリ性物質、並びに溶
媒の種類と使用量、反応時間、反応温度等を任意に設定
することにより、又、場合によっては相関移動触媒を用
いる方法により所望のシアノアルキル置換度を持つシア
ノアルキル化グリコシド(1)を生成させることができ
る。
媒の種類と使用量、反応時間、反応温度等を任意に設定
することにより、又、場合によっては相関移動触媒を用
いる方法により所望のシアノアルキル置換度を持つシア
ノアルキル化グリコシド(1)を生成させることができ
る。
シアノアルキル化反応に使用されたアルカリ性物質は、
塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸あるいはギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸等の有機酸により、シアノアルキル化反応終
了後中和される。このようにして得られたシアノアルキ
ル化グリコシド(I)含有混合物の中に存在する溶媒、
シアノアルキル化剤を先づ減圧下に加熱して留去(脱溶
媒工程)した後、残存する無機塩、及び有機塩を電気透
析、イオン交換樹脂、吸着剤等による吸着、あるいは水
で洗浄する等して除去(脱塩工程)することができるが
、用途によっては上記の中和工程、脱溶媒工程、脱塩工
程を省略することもできる。
塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸あるいはギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸等の有機酸により、シアノアルキル化反応終
了後中和される。このようにして得られたシアノアルキ
ル化グリコシド(I)含有混合物の中に存在する溶媒、
シアノアルキル化剤を先づ減圧下に加熱して留去(脱溶
媒工程)した後、残存する無機塩、及び有機塩を電気透
析、イオン交換樹脂、吸着剤等による吸着、あるいは水
で洗浄する等して除去(脱塩工程)することができるが
、用途によっては上記の中和工程、脱溶媒工程、脱塩工
程を省略することもできる。
以上の様にして得られる本発明のシアノアルキル化グリ
コシド化合物(I)は、金属に対して配位力の強いシア
ノ基を持ち、又、生分解性の良好な新規なノニオン性界
面活性剤であり、その配位力を生かして、金属、ガラス
等の硬質表面、及び繊維等の軟質表面等の金属あるいは
無機質汚れに対する優れた工業用洗浄剤として、或いは
その良好な電気特性を利用してエレクトロニクス用材と
して、各分野に幅広く有用である。さらにシアノ基の多
様な反応性を利用して、新規なノニオン性、アニオン性
、カチオン性、及び両性界面活性剤を製造するための中
間体として有用である。
コシド化合物(I)は、金属に対して配位力の強いシア
ノ基を持ち、又、生分解性の良好な新規なノニオン性界
面活性剤であり、その配位力を生かして、金属、ガラス
等の硬質表面、及び繊維等の軟質表面等の金属あるいは
無機質汚れに対する優れた工業用洗浄剤として、或いは
その良好な電気特性を利用してエレクトロニクス用材と
して、各分野に幅広く有用である。さらにシアノ基の多
様な反応性を利用して、新規なノニオン性、アニオン性
、カチオン性、及び両性界面活性剤を製造するための中
間体として有用である。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではない
。
発明はこれらの実施例によって限定されるものではない
。
実施例1
a)デシルアルコール3460g (21,9mol)
、無水グルコース789g(4,38mol)及びパラ
トルエンスルホン酸1水和物11.7g (0,06m
ol)を101フラスコ中で加熱攪拌した。100℃ま
で昇温の後、系内圧力を40mm)Igとして脱水反応
を開始した。この際、反応混合液中に窒素を0.lNm
3/hrで吹き込み生成する水を効率よく除去する様に
した。反応開始7.5時間でグルコースが消費されたこ
とを目視にて確認し、減圧を解除し冷却した後NaOH
水を加えて中和した。副生ずる多糖を濾別し、次いで、
濾液を180℃、0.3mm)Igの条件で蒸留してデ
シルグルコシド1200gを得た。得られたデシルグル
コシドは以下の様な糖オリゴマー分布を有しており平均
の糖オリゴマー化度は1.26であった。また糖のγツ
マー比率はα体/β体=約2/1であった。
、無水グルコース789g(4,38mol)及びパラ
トルエンスルホン酸1水和物11.7g (0,06m
ol)を101フラスコ中で加熱攪拌した。100℃ま
で昇温の後、系内圧力を40mm)Igとして脱水反応
を開始した。この際、反応混合液中に窒素を0.lNm
3/hrで吹き込み生成する水を効率よく除去する様に
した。反応開始7.5時間でグルコースが消費されたこ
とを目視にて確認し、減圧を解除し冷却した後NaOH
水を加えて中和した。副生ずる多糖を濾別し、次いで、
濾液を180℃、0.3mm)Igの条件で蒸留してデ
シルグルコシド1200gを得た。得られたデシルグル
コシドは以下の様な糖オリゴマー分布を有しており平均
の糖オリゴマー化度は1.26であった。また糖のγツ
マー比率はα体/β体=約2/1であった。
尚水酸基価は706.5(理論値740.7)であった
。
。
b)上記デシルグルコシド50g(0,138mol)
を200gのN、N−ジメチルホルムアミド(口MF)
に溶解させ、KOHo、 9gを含む水溶液5−及びア
クリロニトリル73.1g(1,38mol)を加え、
40℃で2時間攪拌した。酢酸0.96gを加えて中和
した後、DMF及び水を減圧下に留去し、乾燥した。こ
のようにして得られたシアノエチル化グリコシドの水酸
基価をAOC3法〈アメリカ油化学協会基準法〉により
測定したところ60.6であった。
を200gのN、N−ジメチルホルムアミド(口MF)
に溶解させ、KOHo、 9gを含む水溶液5−及びア
クリロニトリル73.1g(1,38mol)を加え、
40℃で2時間攪拌した。酢酸0.96gを加えて中和
した後、DMF及び水を減圧下に留去し、乾燥した。こ
のようにして得られたシアノエチル化グリコシドの水酸
基価をAOC3法〈アメリカ油化学協会基準法〉により
測定したところ60.6であった。
’H−NMR(δ、ppm) CDCIa中、内B標準
TMS5、Hm)及び4.9 (m)合計綿0,8H;
crアノマー水素 4、3 (m)約0.4H;β−γツマー水素4.1(
m) 2H;デシロキシ基のα位メチレン水素 4〜3 (m)約16.4)1;ピラノース骨格メチン
(2位、3位、4位、5 位)及びメチレン(6位) 水素、β−シアノエチル 基のα位メチレン水素 2、6 (m)約8.8H;β−シアノエチル基β位メ
チレン水素 1.6(m) 28 ;デシロキシ基β位メチレン水素 1、3 (br) 14H;デシロキシ基メチレン水素
(α位、β位を除く) 0.9(t) 3H;デシロキシ基メチル水素β−シ
アノエチル基α位メチレンのシグナルの積分比より、シ
アノエチル化度は約4.4(DH基のシアノエチル化率
92%)であることが判明した。この結果は水酸基価か
ら計算したシアノエチル化率の理論値92%と良く一致
した。
TMS5、Hm)及び4.9 (m)合計綿0,8H;
crアノマー水素 4、3 (m)約0.4H;β−γツマー水素4.1(
m) 2H;デシロキシ基のα位メチレン水素 4〜3 (m)約16.4)1;ピラノース骨格メチン
(2位、3位、4位、5 位)及びメチレン(6位) 水素、β−シアノエチル 基のα位メチレン水素 2、6 (m)約8.8H;β−シアノエチル基β位メ
チレン水素 1.6(m) 28 ;デシロキシ基β位メチレン水素 1、3 (br) 14H;デシロキシ基メチレン水素
(α位、β位を除く) 0.9(t) 3H;デシロキシ基メチル水素β−シ
アノエチル基α位メチレンのシグナルの積分比より、シ
アノエチル化度は約4.4(DH基のシアノエチル化率
92%)であることが判明した。この結果は水酸基価か
ら計算したシアノエチル化率の理論値92%と良く一致
した。
IR((J−’、 KBr液膜法)
3490 (Otl)
2926及び2854 (C−H)
224B (CN)
1107、及び1068 (C−0−C)Mass (
PABイオン化法) デシルモノグリコシドのビス、トリス、及びテトラキス
(β−シアノエチル)化物に相当する分子イオンピーク
(もしくはそれらのフラグメントピーク)を検出したく
いずれも+Na型で〉0 デシルグリコシドビス(β−シアノエチル)化物(Ca
JssOsL=426) :449(M+Na)”デシ
ルグリコシドトリス(β−シアノエチ1ル化物) :
502 (M+Na) ”デシルグリコシドテトラキス
(β−シアンエチル化物):555(M+Na)”(註
)tデシルグリ391合成反応の触媒であるパラトルエ
ンスルホン酸Na 塩に由来する。(FARイオン化法で は極性物質の分子イオンピークは Naクラスターとして現れることが 多い。) 実施例2 実施例1のa)で合成したデシルグルコシド50g(0
,138mol)を200gのN、N−ジメチルホルム
アミド(DMF)に溶解させ、細かく粉砕した苛性カリ
(KOH) 0.9g 、及びアクリロニトリル20.
7g (0,390mol)を加え、40℃で9時間攪
拌した。酢酸0.96gを加えて中和した後、DMFを
減圧下に留去し、乾燥した。
PABイオン化法) デシルモノグリコシドのビス、トリス、及びテトラキス
(β−シアノエチル)化物に相当する分子イオンピーク
(もしくはそれらのフラグメントピーク)を検出したく
いずれも+Na型で〉0 デシルグリコシドビス(β−シアノエチル)化物(Ca
JssOsL=426) :449(M+Na)”デシ
ルグリコシドトリス(β−シアノエチ1ル化物) :
502 (M+Na) ”デシルグリコシドテトラキス
(β−シアンエチル化物):555(M+Na)”(註
)tデシルグリ391合成反応の触媒であるパラトルエ
ンスルホン酸Na 塩に由来する。(FARイオン化法で は極性物質の分子イオンピークは Naクラスターとして現れることが 多い。) 実施例2 実施例1のa)で合成したデシルグルコシド50g(0
,138mol)を200gのN、N−ジメチルホルム
アミド(DMF)に溶解させ、細かく粉砕した苛性カリ
(KOH) 0.9g 、及びアクリロニトリル20.
7g (0,390mol)を加え、40℃で9時間攪
拌した。酢酸0.96gを加えて中和した後、DMFを
減圧下に留去し、乾燥した。
このようにして得られたシアノエチル化グリコシドのシ
アノエチル置換度は約1.3(シアノエチル化率28.
7%)であった。
アノエチル置換度は約1.3(シアノエチル化率28.
7%)であった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記の一般式( I )で示されるシアノアルキル化
グリコシド。 A(Gn)[(R^1O)xB]y( I ) 〔但し式中Gn:炭素数5〜6を有する還元糖、又はそ
の縮合体(但しnはその縮合度を示し、平均値が1〜1
0の数を示す)におけるすべての非グリコシド性水酸基
の水素原子及びグリコシド性水酸基の水素原子を除いた
あとに残る糖残基を示す。 A:A基は糖残基GnとO−グリコシド結合で結合し、
R^2(OR^3)z基を示す。ここでR^2は直鎖又
は分岐鎖の炭素数1〜22のアルキル基、アルケニル基
又はアルキルフェニル基を示し、R^3は炭素数2〜4
のアルキレン基を示し、zは平均値が0〜20の数を示
す。 R^1:炭素数2〜4のアルキレン基であり、その一方
の末端は糖残基Gnにおける非グリコシド性水酸基由来
の酸素原子とエーテル結合し、他の末端はB基とエーテ
ル結合しているものである。 x:(炭素数5〜6を有する還元糖又はその縮合体にお
ける非グリコシド性水酸基に対するアルキレンオキシド
全付加モル数)/yを示し、0〜10の数である。 y:炭素数5〜6を有する還元糖又はその縮合体におけ
る非グリコシド性水酸基の数を示す。 B:水素原子又は▲数式、化学式、表等があります▼基
を示す。但し、y個のB基のうち、少なくとも1個は▲
数式、化学式、表等があります▼基である。 ここでXは水素原子、又はメチル基を示す。〕 2 一般式( I )に於て、糖残基Gnがグルコース又
はその縮合体のすべての非グリコシド性水酸基の水素原
子及びグリコシド性水酸基の水素原子を除いたあとに残
る糖残基である請求項1記載のシアノアルキル化グリコ
シド。 3 一般式( I )に於て、A基が直鎖又は分岐鎖の炭
素数8〜20のアルキル基であり、Z=0であり、n=
1である請求項2記載のシアノアルキル化グリコシド。 4 下記の一般式(II)で示されるグリコシド化合物又
はそのアルキレンオキシド付加体又はそれらの混合物と
下記の一般式(III)で示される化合物とをアルカリ性
物質の存在下にMichael付加反応させることを特
徴とするシアノアルキル化グリコシドの製造方法。 A(Gn)[(R^1O)xH]y(II) 〔但し、式中Gn:炭素数5〜6を有する還元糖、又は
その縮合体(但しnはその縮合度を示し、平均値が1〜
10の数を示す)におけるすべての非グリコシド性水酸
基の水素原子及びグリコシド性水酸基の水素原子を除い
たあとに残る糖残基を示す。 A:A基は糖残基GnとO−グリコシド結合で結合し、
R^2(OR^3)z基を示す。ここでR^2は直鎖又
は分岐鎖の炭素数1〜22のアルキル基、アルケニル基
又はアルキルフェニル基を示し、R^3は炭素数2〜4
のアルキレン基を示し、zは平均値が0〜20の数を示
す。 R^1:炭素数2〜4のアルキレン基であり、その一方
の末端は糖残基Gnにおける非グリコシド性水酸基由来
の酸素原子とエーテル結合し、他の末端はB基とエーテ
ル結合しているものである。 x:(炭素数5〜6を有する還元糖又はその縮合体にお
ける非グリコシド性水酸基に対するアルキレンオキシド
全付加モル数)/yを示し、0〜10の数である。 y:炭素数5〜6を有する還元糖又はその結合体におけ
る非グリコシド性水酸基の数を示す。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、Xは水素原子又はメチル基を示す)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2091204A JPH03287596A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | シアノアルキル化グリコシド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2091204A JPH03287596A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | シアノアルキル化グリコシド及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03287596A true JPH03287596A (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=14019904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2091204A Pending JPH03287596A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | シアノアルキル化グリコシド及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03287596A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012224851A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 2−シアノエチル基含有有機化合物の製造方法 |
CN111013484A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-17 | 南京科技职业学院 | 一种烷基糖苷羧基甜菜碱型两性离子型表面活性剂及其制备方法 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2091204A patent/JPH03287596A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012224851A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 2−シアノエチル基含有有機化合物の製造方法 |
CN111013484A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-17 | 南京科技职业学院 | 一种烷基糖苷羧基甜菜碱型两性离子型表面活性剂及其制备方法 |
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