JPH0413685A - アルキルグリコシドの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルキルグリコシド、未反応高級アルコール
及び不純物を含む粗アルキルグリコンドから未反応高級
アルコールを分離する段階において、新たな着色物質や
臭い物質などの不純物が生成もしくは混入しないことに
加え、それ以前の反応をも含む各工程においてすでに生
成もしくは混入している不純物をも未反応高級アルコー
ルとともに取り除くことができ、従来の方法では製造す
ることができなかったような、色相及び臭いに関して極
めて高品質なアルキルグリコシドを製造する方法に関す
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
体界面活性剤であるアルキルグリコシドは低刺激性界面
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生成し、且つ、他の陰
イオン性界面活性剤に対して泡安定剤として作用するこ
とが知られており、近年注目されつつある。

そのようなアルキルグリコシドは、通常糖類と高級アル
コールとの反応によって製造されるか、高級アルコール
を糖類に対して過剰に用いるのが一般的であり、反応に
より生成したアルキルグリコシド、未反応の高級アルコ
ール及び反応によって生成する着色物質などの不純物（
以下不純物という）との混合物から未反応高級アルコー
ル及び不純物を分離することが必要である。

この未反応高級アルコールの分離法として通常公知の蒸
留等が用いられるが、この場合高温への加熱が必要不可
欠であり、それによってアルキルグリコシドの好ましく
ない色相・臭いの悪化が引き起こされることが避けられ
ない。なぜなら、般に高級アルコールの沸点は高く、高
級アルコールおよび着色物質等の不純物を含む粗アル牛
ルグリコシドの粘度は大きく、その内部での未反応高級
アルコールの拡散速度は遅いために、粗アルキルグリコ
シドの流動性を良くして残存未反応高級アルコールの量
を蒸留等により少なくするためには高温への加熱が必要
である。ところが、アルキルグリコシドの熱安定性は限
られており、高温への加熱によってアルキルグリコシド
の分解が一部起こり、また、同時に粗アルキルグリコシ
ド中に僅かに存在するかまたは、アルキルグリコシドの
分解により生じる、還元糖の変性が起こるなとのアルキ
ルグリコシドの品質にとって好ましくない事態か生じる
からである。

また同時に、アルキルグリコンドの経済的製造には、過
剰に残留する未反応高級アルコールを粗アルキルグリコ
シドから分離した後に回収再利用することが重要である
が、分離の際に高温への加熱を行うと、この回収未反応
高級アルコールの品質の低下をも招き、従ってこれを用
いた次のアルキルグリコシドの製造では、著しいアルキ
ルグリコシドの品質の低下を引き起こすことになる。

上記問題を解決する方法として、薄膜蒸発機を用いて過
剰の未反応高級アルコールを含んだ反応生成物を薄膜と
し、比較的高温で極端に短い滞留時間で過剰の未反応高
級アルコールを蒸発させる方法が、特開昭５８−１９４
９０２号公報に提案されている。これは滞留時間を極端
に短くすることにより、アルキルグリコシドの熱分解を
抑えるものであるが、それでもある程度の熱分解を避け
ることはできず、色相、匂いの悪化を招いてしまう。ま
たこの方法では粗アルキルグリコシドから未反応高級ア
ルコールの完全除去は極めて困難である。

あるいは、高温への加熱を必要としない未反応高級アル
コールの分離法が米国特許第４５７１３０６号に提案さ
れている。これは、分子篩い効果のあるシリカライトを
吸着剤として用い、アルキルグリコシドと比較して分子
サイズの小さいアルコールを優先的に吸着させて、アル
キルグリコシドを精製するものである。しかしこの方法
では、アルコールの吸着剤への吸着量が小さいこと、ま
たアルキルグリコシドと高級アルコールの吸着の選択性
が小さいことから、アルキルグリコシドの精製度に限度
があるという問題を有する。

また特開平１−２４９７９４号公報には長鎖アルキルグ
リコンドの精製法として、水を用いて長鎖アルキルグリ
コシドを抽出分離する方法が提案されているが、この方
法では未反応高級アルコールとアルキルグリコシドの親
和性か大きいため、アルキルグリコシドのみを完全に抽
出するのは極めて困難である。

上記、従来の技術によれば、品質上要求される色相及び
匂いを満足する高品質のアルキルグリコシドを得ること
は極めて困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、高温加熱を必要とせず、従ってアルキルグリ
コシドの熱分解等を伴わず、かつ未反応高級アルコール
及び着色物質なとの不純物を効率的に分離、除去できる
高純度アルキルグリコシドの精製法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、アルキルグリコシドの製造方法として特に
反応後残留する未反応高級アルコールを分離する段階に
おいて、アルキルグリコ７ドと未反応高級アルコール及
び不純物の溶媒に対する親和性の違いを利用して、液々
抽出による操作で両者が良好に分離できることを見出し
、さらにその操作法について数多くの研究を重ね、本発
明を完成させるに致った。

すなわち、１５重量％以下の未反応高級アルコール及び
不純物を含む粗アルキルグリコシドに水及び低級アルコ
ールを添加して均一溶液としたものに、油剤として非極
性溶媒を用いて液々抽出を行うことによって、アルキル
グリコシドから未反応高級アルコール及び不純物を分離
することを特徴とするアルキルグリコシドの製造方法を
提供するものである。

なお、ここで分離除去すべき不純物とは、アルキルグリ
コシド製造時におこるアルキルグリコシドの熱分解によ
り生じるか又はアルキルグリコシド中にわずかに存在す
る還元糖に起因する着色物質などを示す。

上記アルキルグリコシドは、周知の方法によって得られ
るものであり、例えば、糖類と高級アルコールを酸触媒
の存在下に直接アセタール化させる方法、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、ブタメ
ールなどの低級アルコールでアセタール化して低級アル
キルグリコンドとしたのち、高級アルコールとアセター
ルを交換させる方法などのいずれの方法であってもよい
。

本発明に係るアルキルグリコシドの原料となる糖類とし
ては、単糖類、オリゴ糖類あるいは多糖類が使用される
。多糖類の具体例としてアルドース類、例エハアロース
、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、タロース、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
フルフ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。

本発明に係るアルキルグリコシドの原料となる高級アル
コールとしては、下記式（１）で表わされるアルコール
が挙げられる。

Ｒ−０（−Ａ−０）ｎＨ（１） （式中、Ｒは炭素数６〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のア
ルキル基、アルケニル基、またはアルキルフェニル基を
表わし、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｎは
その平均値がＯ〜５の整数である。） 尚、上記高級アルコールは粗アルキルグリコンドより回
収された未反応高級アルコールでもよい。

本発明におけるアルキルグリコシド合成法において、触
媒および反応条件等については公知の方法、例えば特公
昭４７−２４５３２号公報、米国特許法第３８３９３１
８号、ヨーロッパ特許第０９２３５５号、特開昭５９−
１３９３７号公報、特開昭５８−１８９１９５号公報な
どに従ってもよい。

次いで、上記のようにして得られたアルキルグリコシド
の反応混合物すなわち未反応高級アルコール及び着色物
質等の不純物を含む粗アルキルグリコシドをアルキルグ
リコシドの分解をひきおこさないような比較的温和な条
件での予備蒸留等の操作により、粗アルキルグリコシド
から未反応高級アルコールを一部除去しておくことが必
要である。なぜなら、通常アルキルグリコシドは、糖類
に対し、高級アルコールを過剰に用いて反応を行うため
、反応混合物中には相当割合の未反応高級アルコールか
存在し、これを用いて抽出操作を行うとアルキルグリコ
シドは未反応高級アルコールとの親和性が大きいことか
ら、高級アルコールとともにアルキルグリコシドが一部
非極性溶媒に分配するからである。

それ故、抽出操作に入る前に予備蒸留等の操作により、
アルキルグリコシド中に含まれる未反応高級アルコール
の含有率は１５重量％以下にしておくことが必要である
。

液々抽出操作における水、低級アルコール及び非極性溶
媒の粗アルキルグリコシドに対する意義は次のとおりで
ある。

すなわち、反応終了品から一旦予備蒸留等の操作により
未反応高級アルコールを除去し、未反応高級アルコール
含有率１５重量％以下にした粗アルキルグリコシドは通
常常温では固体又はゲル状であり、これをそのまま抽出
操作にうつせない。

そこで水を加えることにより、粗アルキルグリコシドを
溶解し、均一溶液とする必要がある。

抽剤として用いる非極性溶媒は粗アルキルグリコシド中
の未反応高級アルコールを抽出するためのものであるが
、水と非極性溶媒の２種の溶媒だけでは、アルキルグリ
コシドの界面活性能のために容易に乳化してしまう。そ
こで解乳化及び消泡の機能を持つ低級アルコールを添加
する必要がある。低級アルコールは非極性溶媒よりも水
に対する親和性の方が大きいため、好ましくは粗アルキ
ルグリコシドを溶解させる時に用いる水に加えて用いる
のが好ましい。

また、粗アルキルグリコシドの溶解及び液々抽出の際に
用いる水、低級アルコール及び非極性溶媒の量的な意義
は次のとおりである。

すなわち、未反応高級アルコール含有率１５重量％以下
の粗アルキルグリコシドの溶解の際に用いる水、及び低
級アルコールと抽剤として用いるいほど未反応高級アル
コールの抽出効果が大きいか、水及び低級アルコールの
使用量が大きいと同じ抽出効果を出すためには、非極性
溶媒の使用量が必然的に大きくなる。

よって、水及び低級アルコールの使用量は粗アルキルグ
リコシドが均一溶解でる最小量を用いることが望ましい
。

具体的には、水及び低級アルコールの使用量は粗アルキ
ルグリコシドに対し、各々０．１−１０重量比、好まし
くは０．５〜２重量比が好ましい。

抽剤として用いる非極性溶媒の使用量は、水及び低級ア
ルコールの量の１０〜１００倍が好ましい。粗アルキル
グリコシドに対する重量比は１〜１．０００倍が好まし
い。

本方法で抽剤として用いる非極性溶媒としては、溶解度
パラメータ（ＳＰ値）がｌＯ以下、好ましくは９．５以
下のものであり、例えばｎ−ペンタン、ｎ−へ牛サン、
ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、１ｓｏ−オクタン、ｎ−
デカン等の飽和脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シク
ロペンタン、デカリン等の環状脂肪族炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、ｐキシレン等の芳香族炭化水素、四塩化
炭素、クロロホルム、石油エーテル等があるが、これら
の純品もしくは混合物いずれも使用できる。安全性、操
作性、価格等の面から好ましくはｎ−ヘキサン、ｎ−ペ
ンタンが望ましい。

また解乳化及び消泡の機能を持つ低級アルコールとして
は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパ／−ル、１ｓ
ｏ−プロパノール等があげられるが、これらの純品もし
くは混合物のいずれも使用できる。安全性、操作性の面
から好ましくは、メタ／−ル、エタノールが望ましい、
液々抽出操作諷度としては、１０℃〜５０℃が好ましい
。１０℃より低い操作温度ではアルキルグリコシドの溶
媒に対する溶解度が小さくなり好ましくなく、温度が高
すぎると解乳化剤として用いる低級アルコールが水より
も非極性溶媒の方への分配率が高（なり、その結果、ア
ルキルグリコシドも一部非極性溶媒の方へ分配するよう
になる。好ましい操作温度範囲は１０°Ｃ〜５０°Ｃ１
より好ましくは２０〜３０°Ｃが望ましい。以下、本方
法における操作方法を示す。

アルキルグリコシド、未反応高級アルコール及び不純物
を含む粗アルキルグリコシドをあらかじめ予備蒸留等の
操作により、アルキルグリコシド中に含有される未反応
高級アルコールの含有率を１５重量％以下にしておく、
これを粗アル牛ルグリコシド予備蒸留品と呼ぶことにす
る。

この粗アルキルグリコシド予備蒸留品（常温固体）に水
及び低級アルコールをそれぞれ粗アルキルグリコシド予
備蒸留品に対して０．１〜１０重量倍加えて均一溶液と
する。

次いで、この粗アルキルグリコシド予備蒸留品に対して
非極性溶媒を１〜ｔ、ｏｏｏ重量倍加えて、液々抽出を
行う。

抽出操作はバッチ方式による多回抽出、向流多段抽出、
連続向流抽出等いずれも使用できる。なお、抽出後の非
極性溶媒は減圧留去等の方法で何回でも使用できる。

〔発明の効果〕 本発明の製法によれば、高温加熱を必要とせず、従って
アルキルゲルコンドの熱分解等を伴わす、かつ未反応高
級アルコール及び着色物質などの不純物を効率的に分離
・除去できる。その結果、色相および匂いが極めて高品
質のアルキルグリコシドを製造することかできる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例で更に詳細に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものでない。

実施例１ デシルアルコール１１４００ｇ（７２，Ｏｍｏｌ）、無
水グルコース３２４０ｇ（１８，Ｏｍｏｌ）、およびｐ
−１−ルエンスルホン酸１水和物９６ｇ（０，５ｍｏｌ
）を３０１２反応槽中で加熱攪拌した。９５℃まで昇温
の後、系内圧力を４０ｍｍＨｇとして脱水反応を開始し
た。この際、反応混合物にＮ、を５Ｎ　１／ｌｌ１ｉｎ
で吹き込み、生成する水を効率よく除去するようにした
。５時間後、グルコースが完全に消費されたのを確認し
た後、減圧を解除し、冷却してＮａＯＨ２０ｇで中和し
た。副生ずる多糖類を濾別して、アルキルグリコシドと
未反応デシルアルコールをそれぞれ３３重量％、６６重
量％の比で含有する粗アルキルグリコント１２７３０ｇ
を得た。この粗アルキルグリコシドを原料として特開昭
５８−１９４９０２号公報記載の薄膜蒸発機（伝熱面積
：０．３２ｍ２）を用いて、原料供給速度、１２．４ｋ
ｇ／ｈｒ、処理温度１６０℃、圧力１．１ｔｏｒｒの条
件で未反応デシルアルコールの予備蒸留により、未反応
デシルアルコール含有率４．１重量％の粗アル牛ルグリ
コシド予備蒸留品を得た。

この粗アルキルグリコシド予備蒸留品２０ｇに水１０ｇ
、エタノールｌＯｇを加えて、４５℃で振とう攪拌する
ことにより均一溶液とした。この溶液にヘキサン２６５
ｇ（４００ｍので室温（２０℃）下、３回未反応デシル
アルコールを抽出した。

抽出後の水相のアルキルグリコシドに対するデシルアル
コールの割合は０．０２重量％であり、淡黄色（５０％
溶液の状態でガードナー２）となった。またへ牛すン相
からヘキサンを６０℃で減圧留去することにより、０．
８０ｇのデシルアルコールが得られ、粗アルキルグリコ
シド中のデシルアルコールを９８％除去することができ
た。またこちらにはアルキルグリコシドは分配されず、
ガスクロマトグラフィーでも検出されなかった。

比較例１ 実施例１で得られた粗アルキルグリコシド（未反応デシ
ルアルコール含有率６６重量％）に水ｌｏｇ、エタノー
ル１０ｇを加え室温（２０℃）下へ牛サン２６５ｇ（４
００ｍので３固液々抽出操作を行なった。

その結果、水相中のアルキルグリコシドに対する未反応
デシルアルコールの割合は２．５％であり、ヘキサン相
中へは未反応デシルアルコールとの親和性の大きいアル
キルグリコシドの溶出がみられた。アルキルグリコシド
の回収率は８５％であり、アルキルグリコシドと未反応
デシルアルコールの分離はできなかった。

比較例２ 実施例１にて得られた粗アルキルグリコシドを原料とし
て、特開昭５８−１９４９０２号公報記載の薄膜蒸発機
（伝熱面積：０．０３２ｍつを用いて、原料供給速度０
．１１５　ｋｇ／ｈｒ、処理温度１８０°Ｃ１圧力０．
５＋ｎｍＨｇの条件で、未反応デシルアルコールを除去
した。得られたアルキルグリコシドは、純度９９．４％
であったか、濃黄色に着色しく５０％水溶液の状態で、
カードナー６）、アルキルグリコシドもしくは糖の熱分
解によると思われる、焦げ臭が発生していた。

以上、実施例及び比較例１，２のアルキルグリコシド精
製結果を表１にまとめた。

表Ｉ　アルキルグリコシド精製結果 ＊ｌ）　　５０％水溶液の状態で測定 平成 ２年 手続補正書 平成　２年　６Ｊ１１９１］ 特許願 第１１５９７５号 ７、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。

（２）明細書第５頁第１４行、「アルコール」の前に王
高級」を挿入する。

（３）同第７頁第６行、「油剤」とあるを「油剤」に訂
正する。

以上 ４、代 人 自　　発 ６、補正の対象 ［別　紙］ 特許請求の範囲 １．１５重量％以下の未反応高級アルコール及び不純物
を含む粗アルキルグリコシドに水及び低級アルコールを
添加して、均一溶液としたものに、液剤として非極性溶
媒を用いて液々抽出を行うことによって、アルキルグリ
コシドから未反応高級アルコール及び不純物を分離する
ことを特徴とするアルキルグリコシドの製造方法。

２、粗アルキルグリコシドに対する水の重量比が０．１
−１０、低級アルコールの重量比が０．１〜ｌＯおよび
油剤として用いる非極性溶媒の粗アルキルグリコシドに
対する重量比が１〜１０００である請求項１記載のアル
キルグリコシドの製造方法。

３、液々抽出を１０〜５０℃で行う請求項１記載のアル
キルグリコシドの製造方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１５重量％以下の未反応高級アルコール及び不純物
   を含む粗アルキルグリコシドに水及び低級アルコールを
   添加して、均一溶液としたものに、油剤として非極性溶
   媒を用いて液々抽出を行うことによって、アルキルグリ
   コシドから未反応高級アルコール及び不純物を分離する
   ことを特徴とするアルキルグリコシドの製造方法。 ２、粗アルキルグリコシドに対する水の重量比が０．１
   〜１０、低級アルコールの重量比が０．１〜１０および
   油剤として用いる非極性溶媒の粗アルキルグリコシドに
   対する重量比が１〜１０００である請求項１記載のアル
   キルグリコシドの製造方法。 ３、液々抽出を１０〜５０℃で行う請求項１記載のアル
   キルグリコシドの製造方法。