【発明の詳細な説明】
本発明は新規な単糖誘導体である１−Ｏ−アル
キルマンノフラノシドに関する。
油脂化学工業においては、親水性の高い重要な
原料群の１つとして、グリセリン、ジグリセリ
ン、ソルビトール、マンニトール、糖類などに代
表される多価アルコールが広く利用されている。
また、これら多価アルコールのエステル類、エー
テル類は天然界にも巾広く分布しており、生物の
生命活動に重要な役割を果たしているのをはじめ
として、洗剤、食品、工業薬品、医薬品等多くの
工業製品として人間の日常生活にも大きく貢献し
ている。
従来、多価アルコールについて、エステル化反
応あるいはエーテル化反応（但し、この場合アル
キレンオキサイド型エーテル化合物がほとんどで
ある）等を施して多価アルコール誘導体とし、こ
れを非イオン型界面活性剤として応用する試みが
多方面でなされてきた。
これらの多価アルコール誘導体のなかでも、と
くに糖アルコール類の一つであるソルビトールよ
り誘導されるソルビタン脂肪酸エステルおよびそ
のエチレンオキサイド付加物は、その特徴的な乳
化特性および安全性により、工業薬品をはじめと
して化粧品基剤、食品添加物、医薬品基剤等の巾
広い分野で応用されている。また、二糖類の代表
的な化合物であるシヨ糖より誘導されるシヨ糖脂
肪酸エステルも、その安全性や良好な微生物分解
性などにより食品関係を中心に医薬品、化粧品、
洗剤等の分野で用いられている（例えば、油化学
第16巻７号、395頁（1967年））。さらに直鎖型単
糖類と単環式単糖類がエーテル結合した二糖類で
ある糖類アルコール、たとえばマルチトールは保
湿調製剤として、化粧品基剤への応用が期待され
ている（たとえばフレグランスジヤーナルNo.14
86−93頁（1975年））。
一方、代表的な単糖類の一つであるＤ−グルコ
ースから誘導されるオクチルβ−Ｄ−グリコシド
については、たんぱく質の膜への可溶化剤として
有効であることが報告されており、医薬品基材等
に用いられている（例えばBiochemistry1981第
20巻6776頁）。
同様にＤ−グルコースを原料としてＤ−グルコ
ース骨格の３位をアシル化することにより合成さ
れる一連の誘導体が抗腫瘍剤として有効であると
いう知見も得られている（特開昭56−103196他）。
我々は、多価アルコールについてなかでも特に
糖類の以上のような有用性について着目し、天然
界にかなり潤沢に存在する糖類の利用について検
討を進めてきた。その成果のひとつとして先頃Ｄ
−マンニトールのモノおよびジアルキルエーテル
を見出し、これを化粧料として利用する事を報告
した（特願昭57−138227）。
本発明者らは、更に種々の構造を有する糖につ
いて、これを化学修飾することによつて、新規で
有用な糖誘導体、特に化粧品基剤として有用な糖
誘導体を得べく鋭意研究を続けていたところ、マ
ンノースにカルボニル化合物を作用させて得られ
た２，３位及び５，６位が保護されたマンノフラ
ノースの１位水酸基にアルキル化剤を選択的に作
用せしめ、次いで加水分解により保護基を除去す
れば１−Ｏ−アルキルマンノフラノシドが得られ
ること及び該化合物が化粧品基剤として有用であ
ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は次式（）
（式中、Ｒは炭素数12〜24の飽和又は不飽和の
直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基を示す）
で表わされる１−Ｏ−アルキルマンノフラノシド
を提供するものである。
従来、マンノースより誘導されるアルキルエー
テル化合物としては、炭素数４以上のアルキル基
を有するβ−Ｄ−マンノフラノシド誘導体が知ら
れ、該化合物が抗アレルギー作用及び制ガン作用
を有し医薬品として利用し得る可能性のあること
が報告されている（特開昭57−88192号）。しかし
ながら、このβ−Ｄ−マンノフラノシド誘導体
は、そのアルキル基がC4〜C6のものに限られる
こと（前記公開公報中に開示されているものは、
ｎ−C4H9、iso−C4H9、ｎ−C5H11、iso−C5
H11、ｎ−C6H13である）及び必らずβ−位にア
ルキル基を有することにおいて本発明化合物と相
違する。また、このβ−Ｄ−マンノフラノシド誘
導体は、本発明方法（ウイリアムソン・エーテル
合成方法）と製造方法が相違し、また、その利用
としても本発明の如き化粧品基剤、化粧料等とし
ての用途が開示されていない点で相違する。
本発明の１−Ｏ−アルキルマンノフラノシド
（）は、好ましくは次に示される反応により製
造される。
（式中、Ｒは前記した意味を有し、R1，R2は
水素原子、低級アルキル基、アリール基、アラル
キル基であり、Ｘはハロゲン原子等である。）
すなわち、公知の方法によりマンノースにカル
ボニル化合物を作用させれば４個の水酸基が保護
されると同時に環の縮小（ピラノース環（６員
環）→フラノース環（５員環））が生起し、２個
の保護基を有するマンノフラノースビス−１，３
−ジオキソラン化合物（）が得られる（たとえ
ば、Methed in Carbehydrate Research，第２
巻，319頁、1963年参照）。次に得られたマンノフ
ラノースビス−１，３−ジオキソラン化合物
（）に、アルキル化剤を作用せしめて１位の遊
離水酸基にエーテル化を施す。これを工業的に実
施する有利な方法としては、第４級オニウム塩に
代表される相間移動触媒を用いてアルカリ水溶液
中でウイリアムソン・エーテル合成によりエーテ
ル化する方法が挙げられる。この方法によれば、
温和な条件下でエーテル化が進行し、目的とする
１−Ｏ−アルキルマンノフラノースビス−１，３
−ジオキソラン化合物（）が好収率で得られ
る。得られた１−Ｏ−アルキルマンノフラノース
ビス−１，３−ジオキソラン化合物（）を、プ
ロトン酸などの酸触媒存在下、水溶液中で加水分
解せしめることにより、保護基が除去され、１−
Ｏ−アルキルマンノフラノシド化合物（）が得
られる。
これらの反応についてのより詳細な説明は次の
とおりである。
本発明の１−Ｏ−アルキルマンノフラノシド
（）を製造するための中間原料であるマンノフ
ラノースビス−１，３−ジオキソラン化合物
（）は、Ｄ−マンノースとカルボニル化合物と
を酸の存在下反応させる公知の方法に準じて製造
できる。たとえば、公知方法の例としてはカルボ
ニル化合物としてアセトンを、酸として硫酸を
各々用いてマンノースよりマンノフラノースビス
−１，３−ジオキソラン化合物（）（２，３：
５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマンノフラノ
ース）を製造する方法を挙げることができる。
（Methed in Carbehydrate Research，第２巻，
319頁，1963年参照）。
カルボニル化合物としては、アルデヒド類、ケ
トン類があげられる。アルデヒド類の具体例とし
ては、脂肪族アルデヒド、芳香族アルデヒドがあ
り、脂肪族アルデヒドとしては、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、
ブチルアルデヒド、オクチルアルデヒドが好まし
く、芳香族アルデヒドとしては、ベンズアルデヒ
ド、ナフチルアルデヒドなどが好ましい。ケトン
類の具体例としては、脂肪族ケトン、脂環式ケト
ン、芳香族ケトンがあり、脂肪族ケトンとして
は、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケ
トン、ジプロピルケトン、ジイソプロピルケトン
が好ましく、脂環式ケトンとしては、シクロペン
タノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサ
ノンなどが好ましく、芳香族ケトンとしては、ア
セトフエノン、ベンゾフエノンなどが好ましい。
これらのカルボニル化合物の内、工業的な利用
を考えた場合、最も好ましいカルボニル化合物と
してアセトンをあげることができる。
また、酸としては、プロトン酸、ルイス酸があ
げられる。プロトン酸の具体例としては、塩酸、
硫酸、硝酸、リン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−
トルエンスルホン酸などがあげられる。ルイス酸
の具体例としては、三フツ化ホウ素エーテル錯
体、三フツ化ホウ素メタノール錯体、三フツ化ホ
ウ素フエノール錯体、塩化アルミニウム、臭化ア
ルミニウム、塩化亜鉛、四塩化スズ、酸性活性ア
ルミナ等があげられる。これらの酸の内、工業的
な利用を考えた場合、好ましいものとしてプロト
ン酸をあげることができ、より好ましくは塩酸、
硫酸などをあげることができる。
マンノフラノースビス−１，３−ジオキソラン
化合物（）のエーテル化反応は、アルカリ性物
質の存在下に行うのが好ましい。アルカリ性物質
としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属
炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩などが挙げられる
が、これらの中でも、特に、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物が工業
的に好適である。アルカリ性物質の使用量は、マ
ンノフラノースビス−１，３−ジオキソラン化合
物（）１モルあたり１〜10モルが適当であり、
アルカリ性物質は10〜80％、より好ましくは40〜
60％の水溶液として用いるのが良い。エーテル化
剤としては、アルキルハライド、アルキルスルホ
ン酸エステル、アルキル硫酸エステル等が使用さ
れ、これらの中でより好適なエーテル化剤として
は、アルキルハライドが挙げられ、特に好ましく
は、アルキルブロマイド、アルキルヨーダイドで
ある。さらに、これらエーテル化剤の炭化水素基
としては、炭素数12〜24、好ましくは12〜20の飽
和又は不飽和の直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素
基が挙げられる。エーテル化剤のアルキル基とし
て、具体的には直鎖型脂肪族炭化水素基として、
オクチル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシ
ル、オクタデセニルオレイルなどがあり、分岐型
脂肪族炭化水素基としては、２−エチルヘキシ
ル、２−ヘプチルウンデシル、５，７，７−トリ
メチル−２（１，３，３−トリメチルブチル）オ
クチル及び次の式
（式中、ｍは４〜10の整数を、ｎは５〜11の整
数を示し、ｍ＋ｎは11〜17を示し、かつ、ｍ＝
７，ｎ＝８を頂点とする分布を有する）
で示されるメチル分岐イソステアリル基などが挙
げられる。エーテル化剤の使用量としては、マン
ノフラノースビス−１，３−ジオキソラン化合物
（）１モルあたり１〜10モル、好ましくは１〜
４モルが適当である。
マンノフラノースビス−１，３−ジオキソラン
化合物（）のウイリアムソン・エーテル合成に
よるエーテル化反応は、好ましくは、触媒量の第
４級オニウム塩を用いて行なうのが良く、第４級
オニウム塩としては、工業的入手の容易さからア
ンモニウム塩が好適である。第４級アンモニウム
塩の具体例としては、テトラアルキルアンモニウ
ム塩（例えば、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硫酸水素、トリ
オクチル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クロライド、ステアリ
ルトリメチルアンモニウムクロライドなど）、ポ
リオキシアルキレン基を有するアルキルアンモニ
ウム塩の一群（例えば、テトラオキシエチレンス
テアリルジメチルアンモニウムクロライド、ビス
テトラオキシエチレンステアリルメチルアンモニ
ウムクロライドなど）ベタイン化合物、アミンオ
キサイド化合物、イオン交換樹脂などが挙げられ
る。これらの第４級オニウム塩は、マンノフラノ
ースビス−１，３−ジオキソラン化合物（）１
モルあたり0.01〜0.20モル、好ましくは0.05〜
0.10モル用いるのが良い。また、反応溶媒として
は、本反応に悪影響を及ぼさないもののいづれを
も用いることができ、中でも、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロペ
ンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素
類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素類が好ましい。さらに、ジエチルエーテ
ル、THF、ジオキサン、ジグライム等のエーテ
ル化合物も使用できる。エーテル化の反応温度
は、25℃〜80℃、好ましくは、40℃〜60℃であ
り、激しくかきまぜることにより、数時間から十
数時間でエーテル化が完結する。反応生成物を常
法により後処理を施した後、減圧蒸留することに
より１−Ｏ−アルキルマンノフラノースビス−
１，３−ジオキソラン化合物（）が得られる。
この１−Ｏ−アルキルマンノフラノースビス−
１，３−ジオキソラン化合物（）について、プ
ロトン酸等の酸触媒の存在下、水溶液中で加水分
解を行なうことにより、１−Ｏ−アルキルマンノ
フラノシド（）が得られる。この加水分解反応
は、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ベンゼンスルホ
ン酸、酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸等のプロト
ン酸を触媒量用い、水溶液中で加熱することによ
り進行する。酸の使用量については、特に限定は
ないが、１〜20％、特に好ましくは１〜10％が適
当である。また、反応温度は、40〜100℃、好ま
しくは50〜100℃である。さらに、加水分解を効
果的に進行させるため、水に可溶の溶媒類とし
て、とくにエーテル類（たとえば、ジオキサン、
THF、カルビトール類、ジグライム等）を適量
用いることができる。かかる加水分解の条件下で
加水分解を行なえば、１−Ｏ−アルキルマンノフ
ラノシド（）を１−Ｏ−アルキルマンノフラノ
ースビス−１，３−ジオキソラン化合物（）よ
り得ることができる。
次に斯くして得られた本発明の１−Ｏ−アルキ
ルマンノフラノシド（）の代表的化合物の性状
を示すと以下の通りである。
【表】
【表】
１−Ｏ−アルキルマンノフラノシドは親水性が
低く、水へ溶解しにくいが、乳化力が強く、化粧
料の乳化剤として特に有用である。化粧料中の配
合量は種々の要因により変わり得るが、約0.2〜
15重量％が適当である。
叙上の如く、本発明の１−Ｏ−アルキルマンノ
フラノシド（）は、エステル基などの分解しや
すい結合を持たないため、化学的に安定であり、
また皮フ刺激が少なく、界面活性能を有するため
に、乳化剤、自己乳化型油剤、湿潤剤、増粘剤と
して有用である。したがつて主として化粧料の成
分として使用するのが特に好ましい。
以下に参考例及び実施例をもつてさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例等に制限さ
れるものではない。
参考例 １
２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマ
ンノフラノースの合成：
還流冷却器、温度計、滴下ろうとおよび攪拌機
を備えた５の反応容器にＤ−マンノース100ｇ、
アセトン3.5を取り、室温でかきまぜる。滴下
ろうとより、97％濃硫酸70mlを約30分を要して滴
下する。滴下終了後、さらに攪拌をつづけると、
反応混合物が均一淡黄色の溶液へと変化する。つ
いで、反応混合物を氷浴中で０〜５℃に冷却し、
50％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、酸分の
中和を行なう。中和の際は、発熱がおこるため、
反応混合物の冷却をつづける。酸分の中和後、生
成した塩類を別により除き、液よりアセトン
を留去することにより、白色の固体を得る。この
白色固体をエーテルに溶解せしめ、さらに石油エ
ーテルを加えて再結晶を行なう。再結晶により
２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマン
ノフラノースの白色結晶115.5ｇを得る。収率80
％。
融点 121−123℃（文献値：融点122−123℃）
文献 Methed in Carbohydrate Researeh
第２巻、319頁（1963年）
参考例 ２
メチル分岐イソステアリルアルコールの合成：
20オートクレーブに、イソステアリン酸イソ
プロピルエステル〔エメリー（Emery）2310イ
ソステアリン酸イソプロピルエステル、米国エメ
リー社より市販されている〕4770ｇ及び銅クロム
触媒（日揮製）239ｇを仕込む。つぎに、150Kg／
cm2の圧力にて水素ガスを充填せしめ、次いで反応
混合物を275℃に加熱昇温させる。150Kg／cm2／
275℃で約７時間水素添加した後、反応生成物を
冷却して、触媒残渣をろ別により除き、粗生成物
3500ｇを得た。粗生成物を減圧蒸留することによ
り、80〜167℃／0.6mmHgの留分として、無色透
明のイソステアリルアルコール3300ｇを得た。得
られたイソステアリルアルコール（モノメチル分
岐イソステアリルアルコール）は、酸価0.05、ケ
ン化価5.5、水酸基価181.4を示した。IR（液膜）
においては3340，1055cm-1に、NMR（CCl4溶媒）
においてはδ3.50（ブロード三重線、−CH2−OH）
にそれぞれ吸収を示した。このアルコールの主成
分は、そのガスクロマトグラフからアルキル基の
合計炭素数が18であるものが約75％を占め、残り
の成分は、合計炭素数14、16のものであり、分岐
メチル基はいずれもアルキル主鎖の中央部付近に
位置するものの混合物であることがわかつた。
参考例 ３
メチル分岐イソステアリルブロマイドの合成：
温度計、還流冷却器、攪拌器を備えた５の容
器に、参考例２で得られたメチル分岐イソステア
リルアルコール813ｇ（３モル）、47％臭化水素酸
水溶液1032ｇ（6.1モル）、およびトリメチルステ
アリルアンモニウムクロライド50.1ｇ（0.15モ
ル）を加え、攪拌しながらマントルヒーター中で
100〜120℃に加熱する。約６時間この温度で攪拌
すると反応混合物のガスクロマトグラフより、メ
チル分岐イソステアリルアルコールのピークが消
失しているのが認められる。反応生成物は、これ
を冷却後、分液により有機層を採取する。下層
（水層）にエーテル（1.5）を加え、エーテル抽
出する。分液によりエーテル層を採取する。先に
得た有機層を併せ、これに重炭酸水素ナトリウム
水溶液を加え残存する酸分を中和する。分液によ
りエーテル層を採取しこれに芒硝を加えて乾燥し
た後、減圧下でエーテルを留去せしめ、ついで減
圧蒸留して、メチル分岐イソステアリルブロミド
800ｇを得た。収率80％
沸点 145〜169℃（0.3mmHg）
IR（液膜、cm-1）1200〜1300，720，640，560
NMR（CCl4、δ、THS内部標準）3.30（３重
線、Ｊ＝7.0Hz、−ＣＨ 2Br）
元素分析 C18H37Brとして（計算値）
C64.7％（64.85％）；H11.2％（11.19％）；
Br24.4％（23.97％）
平均分子量（VPO法／HCCl3）327（計算値
333）
実施例 １
１−Ｏ−メチル分岐イソステアリルマンノフラ
ノシドの合成：
(i) 還流冷却器、温度計、滴下ろうと、攪拌装置
を備えた１の反応容器に50％水酸化ナトリウ
ム水溶液96ｇ（水酸化ナトリウムとして48ｇ
（1.2モル））、参考例１で得た２，３：５，６−
ジ−Ｏ−イソプロピリデンマンノフラノース
52.1ｇ（0.2モル）、トルエン200ml、硫酸水素
テトラブチルアンモニウム6.8ｇ（0.02モル）
をこの順に入れ20〜25℃でかきまぜる。滴下ろ
うとより参考例３で得たメチル分岐イソステア
リルブロマイド100.2ｇ（0.3モル）を少しずつ
約１時間を要して滴下する。滴下終了後、反応
混合物の温度を50〜55℃に保ちこの温度で約18
時間かきまぜる。反応混合物のガスクロマトグ
ラフより、原料であるマンノフラノースジアセ
トニドが消失したのを確認した後、反応生成物
を冷却せしめ、水400mlを加えてかきまぜる。
ついで静置分離して有機層（トルエン層）を採
取し、減圧下でトルエンを留去する。ついで、
得られた残渣を、減圧蒸留することにより無色
透明液状の１−Ｏ−メチル分岐イソステアリル
−２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピルデン
マンノフラノース79.0ｇを得た。収率77％。
沸点 210℃／0.4mmHg〜228℃／0.35mmHg
元素分析C30H56O6として（計算値）
C70.1％（70.3％）；H10.9％（11.0％）
IR（液膜、cm-1）3000〜2850、1455、1375、
1250、1205、1185、1100、1080、1000、
850
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.20〜5.00（多重線、9H、C1Ｈ〜C6Ｈ＋C1
−OCＨ 2−）
1.37
1.45（共に一重線、12H、２個のイソプロ
ピリデン基）
(ii) 還流冷却器、温度計、攪拌装置を備えた１
の反応容器に実施例１ので得た１−Ｏ−メチル
分岐イソステアリル−２，３；５，６−ジ−Ｏ
−イソプロピリデンマンノフラノース34.0ｇ
（0.066モル）、５％硫酸水溶液200ml及びジオキ
サン150mlをこの順に取り、激しくかきまぜな
がら、70℃に加熱する。70℃で約40時間かきま
ぜたのち、反応混合物のガスクロマトグラフよ
り、原料のピークが消失した事を確認し、つい
で、反応生成物を冷却し、重炭酸水素ナトリウ
ム水溶液で酸分を中和する。中和後、酢酸エチ
ルとエタノールとの混合溶媒を加えて抽出を行
ない、減圧下で溶媒類を留去することにより、
粘稠な半固体状の化合物を得た。このものをシ
リカゲルカラムクロマトグラフイーで精製し
て、目的とする１−Ｏ−メチル分岐イソステア
リルマンノフラノシド12ｇを得た。収率45％。
元素分析 C24H48O6として（計算値）
C67.2％（66.6％）；H11.3％（11.2％）
水酸基価 496（計算値519）
IR（液膜、cm-1）3420〜3300、2920、2850、
1450、1370、1200、1080、1010、875
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜4.9（多重線、13H、C1Ｈ〜C6Ｈ＋R′C
Ｈ2Ｏ−＋４ケのＯＨ）
実施例 ２
１−Ｏ−ｎ−ステアリルマンノフラノシドの合
成：
(i) 実施例１の(i)において、メチル分岐イソステ
アリルブロミドに代えて、ステアリルブロミド
100.2ｇ（0.3モル）を用いた他は、全て同一反
応条件でエーテル化を行つた。減圧蒸留により
無色透明液状の１−Ｏ−ステアリル−２，３：
５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマンノフラ
ノース74ｇを得た。収率72％。
沸点 210℃／0.4mmHg〜222℃／0.3mmHg
元素分析 C30H56O6として（計算値）
C69.9％（70.3％）；H11.0％（11.0％）
IR（液膜、cm-1）3050〜2800、1460、1375、
1245、1200、1185、1100、1085、1000、
845
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.20〜5.05（多重線，9H，C1−Ｈ〜C6−Ｈ
＋R′CＨ 2Ｏ−）
1.40
1.47（共に一重線、12H，２個のイソプロピリデ
ン基）
(ii) 実施例１の（）において、１−Ｏ−メチル
分岐イソステアリル−２，３：５，６−ジ−Ｏ
−イソプロピリデンマンノフラノースに代えて
実施例２の（）で得た１−Ｏ−ステアリル−
２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマ
ンノフラノース34.0ｇ（0.066モル）を用いた
他は、全て同一反応条件で加水分解を行つた。
22時間の加熱により得られた生成物について、
シリカゲルカラムクロマトグラフイーによる精
製を行ない、１−Ｏ−ステアリルマンノフラノ
シド13.3ｇを得た。収率50％。
融点 90℃〜94℃
元素分析 C24H48O6として（計算値）
C66.8％（66.6％）；H11.0％（11.2％）
水酸基価 510（計算値519）
IR（KBr、cm-1）3450〜3200、2950、2930、
2850、1455、1350、1200、1085、880
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.15〜4.95（多重線，13H，C1−Ｈ〜C6−
Ｈ＋R′CＨ 2Ｏ−＋４個のＯＨ）
実施例 ３
１−Ｏ−ｎ−ヘキサデシルマンノフラノシドの
合成：
(i) 実施例１の(i)において、メチル分岐イソステ
アリルブロマイドに代えて、ｎ−ヘキサデシル
ブロマイド（0.3モル）を用いた他は、全て同
一の反応条件でエーテル化を行なつた。減圧蒸
留により無色透明液状の１−Ｏ−ｎ−ヘキサデ
シル−２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリ
デンマンノフラノース82.5ｇを得た。収率85
％。
沸点 205〜210／0.3mmHg
元素分析 C28H52O6として（計算値）
C69.2％（69.4％）、H10.9％（10.8％）
IR（液膜，cm-1）2930、2860、1450、1365、
1250、1200、1160〜1180、845
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜5.0（多重線、9H、C1−Ｈ〜C6−Ｈ、
C1−OCＨ 2−）
1.37、1.45（共に一重線、12H、２個のイソ
プロピリデン基）
(ii) 実施例１の(ii)において、１−Ｏ−メチル分岐
イソステアリル−２，３：５，６−ジ−Ｏ−イ
ソプロピリデンマンノフラノースに代えて実施
例３の（）で得た１−Ｏ−ｎ−ヘキサデシル
−２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデン
マンノフラノース0.066モル用いた他は、全て
同一の反応条件で加水分解を行なつた。得られ
た生成物について、シリカゲルカラムクロマト
グラフイーによる精製を行ない、１−Ｏ−ｎ−
ヘキサデシルマンノフラノシド12.9ｇを得た。
収率48％。
融点 99〜101℃
元素分析 C22H46O6として（計算値）
C73.2％（73.4％）、H12.2％（12.3％）
水酸基価 538（計算値555）
IR（KBr、cm-1）3450〜3200、2970、2950、
2850、1445、1365、1200、1080、1015、
880
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜4.4（多重線、9H、C1−Ｈ〜C6−Ｈ、
C1−OCＨ 2−）
実施例 ４
１−Ｏ−ｎ−ドデシルマンノフラノシドの合
成：
(i) 実施例１の(i)において、メチル分岐イソステ
アリルブロマイドに代えて、ｎ−ドデシルブロ
マイド（0.3モル）を用いた他は、全て同一の
反応条件でエーテル化を行なつた。減圧蒸留に
より無色透明液状の１−Ｏ−ｎ−ドデシル−
２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマ
ンノフラノース70.3ｇを得た。収率82％。
沸点 180〜186／0.3mmHg
元素分析 C24H44O6として（計算値）
C67.0％（67.3％）、H10.7％（10.6％）
IR（液膜、cm-1）2930、2860、1450、1365、
1250、1200、1160〜1180、845
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜5.0（多重線、9H、C1−Ｈ〜C6−Ｈ、
C1−OCＨ 2−）
1.37、1.45（共に一重線、12H、２個のイソ
プロピリデン基）
(ii) 実施例１の(ii)において、１−Ｏ−メチル分岐
イソステアリル−２，３：５，６−ジ−Ｏ−イ
ソプロピリデンマンノフラノースに代えて、実
施例４の（）で得た１−Ｏ−ｎ−ドデシル−
２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマ
ンノフラノース0.066モルを用いた他は、全て
同一の条件で加水分解を行なつた。得られた生
成物について、シリカゲルカラムクロマトグラ
フイーによる精製を行ない、１−Ｏ−ｎ−ドデ
シルマンノフラノシド10.6ｇを得た。収率46
％。
融点 100−102℃
元素分析 C18H36O6として（計算値）
C61.6％（62.0％）、H10.4％（10.4％）
水酸基価 618（計算値644）
IR（KBr、cm-1）3450〜3200、2970、2950、
2850、1445、1365、1200、1080、1015、
880
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜4.4（多重線、9H、C1−Ｈ〜C6−Ｈ、
C1−OCＨ 2−）
比較例
１−Ｏ−ｎ−ヘキシルマンノフラノシドの合
成：
(i) 実施例１の(i)において、メチル分岐イソステ
アリルブロマイドに代えて、ｎ−ヘキシルブロ
マイド（0.3モル）を用いた他は全て同一の反
応条件でエーテル化を行つた。減圧蒸留により
無色透明液状の１−Ｏ−ｎ−ヘキシル−２，
３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマンノ
フラノース89.7ｇを得た。収率87％。
沸点 143〜145℃／0.9mmHg
元素分析 C18H32O6として（計算値）
C62.6％（62.8％）、H9.3％（9.4％）
IR（液膜、cm-1）2930、2860、1450、1365、
1250、1200、1160〜1180、845
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜5.0（多重線、9H、C1−Ｈ〜C6−Ｈ、
C1−OCＨ 2〜）
1.37、1.45（共に一重線、12H、２個のイソ
プロピリデン基）
(ii) 実施例１の(ii)において、１−Ｏ−メチル分岐
イソステアリル−２，３：５，６−ジ−Ｏ−イ
ソプロピリデンマンノフラノースに代えて、比
較例の（）で得た１−Ｏ−ｎ−ヘキシル−
２，３：５，６−ジ−Ｏ−イソプロピリデンマ
ンノフラノース0.066モルを用いた他は、全て
同一の反応条件で加水分解を行つた。得られた
生成物について、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフイーによる精製を行い、１−Ｏ−ｎ−ヘキ
シルマンノフラノシド７ｇを得た。収率40％。
融点 91〜93℃（文献値92〜94℃）
（文献値 特開昭57−88192号）
元素分析 C12H24O6として（計算値）
C54.3％（54.5％）、H9.0％（9.2％）
水酸基価 836（計算値849）
IR（KBr、cm-1）3450〜3200、2970、2950、
2850、1445、1365、1200、1080、1015、
880
1H−NMR（CDCl3、TMS内部標準、δ）
3.2〜4.9（多重線、9H、C1−Ｈ〜C6−Ｈ、
C1−OCＨ 2〜）
試験例 １
１−Ｏ−アルキルマンノフラノシド（）を用
いて乳化試験を行ない、乳化力を比較した。乳化
試験は油として流動パラフインを用い、次の条件
下にて行なつた。この結果を第２表に示す。
〔乳化試験〕
流動パラフイン28部に試験化合物２部を混合し
75℃に加熱する。別にイオン交換水70部を75℃に
加熱し、これを攪拌下に流動パラフイン、試験化
合物中に加え、乳化する。乳化後、攪拌下に室温
まで冷却する。
得られた乳化物について直後の生成乳化物の状
態および25℃で一日放置した後の分離状態を観察
することにより乳化力を評価した。
【表】
上記結果から明らかなように、１−Ｏ−アルキ
ルマンノフラノシドはアルキル基の炭素数が12以
上では炭素数の大きさによつてＯ／ＷまたはＷ／
Ｏ型のエマルシヨンを与える乳化力を示したが、
それ以下の化合物では全く乳化力が認められなか
つた。
応用例 １
Ｏ／Ｗクリーム：
１−Ｏ−ｎ−ドデシルマンノフラノシドを用い
下記の組成をもつＯ／Ｗクリームを調製した。
〔組成〕
流動パラフイン 10.0（重量％）
スクワラン 16.0
１−Ｏ−ｎ−ドデシルマンノフラノシド 4.0
バチルアルコール 2.5
パラオキシ安息香酸ブチル 0.1
プロピレングリコール 7.0
パラオキシ安息香酸メチル 0.1
精製水 残量
〔製法〕
〜を混合し、75℃に加熱する。別に〜
の混合物を加熱し、これを攪拌しながら徐々に
〜の混合物中に加え、乳化し室温まで冷却し
た。得られた乳化物はＯ／Ｗ型のクリーム状で使
用感が良く、化粧品用クリームとして適してい
た。
応用例 ２
ハンドクリーム：
１−Ｏ−ｎ−ヘキサデシルマンノフラノシドを
用い下記の組成を持つハンドクリームを調製し
た。
〔組成〕
１−Ｏ−ｎ−ヘキサデシルマンノフラノシド
5.0（重量％）
ステアリン酸 8.0
スクワラン 4.0
ステアリルアルコール 1.5
パラオキシ安息香酸ブチル 0.1
パラオキシ安息香酸メチル 0.1
グリセリン 5.0
水酸化ナトリウム 0.1
精製水 残量
〔製法〕
〜を混合し75℃に加熱する。別に〜を
混合物を加熱し、これを攪拌しながら徐々に〜
の混合物中に加え乳化し、室温まで冷却した。
このようにして得られた乳化物は光沢のあるクリ
ーム状で乳化安定性もよく、ハンドクリームとし
て適していた。
応用例 ３
乳化型リツプクリーム：
１−Ｏ−メチル分岐イソステアリルマンノフラ
ノシドを用い、下記の組成を持つ乳化型リツプク
リームを調製した。
〔組成〕
流動パラフイン 32（重量％）
カルナバワツクス 8.0
マイクロクリスタリンワツクス 12
ホホバ油 ８
ワセリン 10
１−Ｏ−メチル分岐イソステアリルマンノフ
ラノシド ５
グリセリン ５
精製水 残量
〔製法〕
〜を85℃に加熱して均一に混合し、これに
，を加熱混合したものを添加、充分に攪拌し
て乳化し、その後直ちに成型器に流し込み冷却す
る。得られた乳化物は乳白色の光沢を有するやや
軟らかい固型のＷ／Ｏエマルシヨンで、棒状に成
型することにより、リツプクリームとして優れた
性質を有していた。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to novel monosaccharide derivatives, 1-O-alkylmannofuranosides. In the oleochemical industry, polyhydric alcohols represented by glycerin, diglycerin, sorbitol, mannitol, sugars, etc. are widely used as one of the important groups of highly hydrophilic raw materials.
In addition, these polyhydric alcohol esters and ethers are widely distributed in the natural world, and play an important role in the life activities of living things, as well as in many other applications such as detergents, foods, industrial chemicals, and pharmaceuticals. As an industrial product, it greatly contributes to human daily life. Conventionally, polyhydric alcohols are subjected to esterification or etherification reactions (however, alkylene oxide type ether compounds are used in most cases) to produce polyhydric alcohol derivatives, which are then applied as nonionic surfactants. Attempts have been made in many ways. Among these polyhydric alcohol derivatives, sorbitan fatty acid ester derived from sorbitol, which is a sugar alcohol, and its ethylene oxide adduct are particularly popular in industrial chemicals and other applications due to their characteristic emulsifying properties and safety. It is applied in a wide range of fields such as cosmetic bases, food additives, and pharmaceutical bases. In addition, sucrose fatty acid esters derived from sucrose, a typical disaccharide compound, are also used in food-related products, pharmaceuticals, cosmetics, etc. due to their safety and good microbial degradability.
It is used in fields such as detergents (for example, Yukagaku Vol. 16, No. 7, p. 395 (1967)). Furthermore, sugar alcohols, which are disaccharides in which linear monosaccharides and monocyclic monosaccharides are ether-linked, such as maltitol, are expected to be applied to cosmetic bases as moisturizing agents (for example, Fragrance Journal No. 14
86-93 (1975)). On the other hand, octyl β-D-glycoside derived from D-glucose, one of the typical monosaccharides, has been reported to be effective as a solubilizing agent for protein membranes, and is used as a pharmaceutical substrate. etc. (for example, Biochemistry 1981 No.
Volume 20, page 6776). Similarly, it has been found that a series of derivatives synthesized from D-glucose as a raw material by acylating the 3-position of the D-glucose skeleton are effective as antitumor agents (JP-A-56-103196 et al. ). We have focused on the above-mentioned usefulness of polyhydric alcohols, especially saccharides, and have been studying the use of saccharides, which are abundant in nature. As one of the results, we recently received D.
-Discovered mono- and dialkyl ethers of mannitol and reported their use as cosmetics (Japanese Patent Application No. 138227-1982). The present inventors have continued to conduct intensive research to obtain new and useful sugar derivatives, particularly sugar derivatives useful as cosmetic bases, by chemically modifying sugars with various structures. However, an alkylating agent was selectively applied to the 1-position hydroxyl group of mannofuranose, which was obtained by reacting mannose with a carbonyl compound and the 2-, 3-, and 5-, 6-positions were protected, and then the protecting group was removed by hydrolysis. The present invention was completed based on the discovery that a 1-O-alkylmannofuranoside can be obtained by removing the compound and that the compound is useful as a cosmetic base. That is, the present invention is based on the following formula () (wherein, R represents a saturated or unsaturated linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 12 to 24 carbon atoms). Conventionally, β-D-mannofuranoside derivatives having an alkyl group having 4 or more carbon atoms are known as alkyl ether compounds derived from mannose, and these compounds have antiallergic and anticancer effects and can be used as pharmaceuticals. It has been reported that this is possible (Japanese Patent Application Laid-open No. 88192/1983). However, the alkyl group of this β-D-mannofuranoside derivative is limited to C 4 to C 6 (the one disclosed in the above publication is
n- C4H9 , iso - C4H9 , n- C5H11 , iso - C5
H 11 , n-C 6 H 13 ) and necessarily have an alkyl group at the β-position. In addition, the production method of this β-D-mannofuranoside derivative is different from the method of the present invention (Williamson ether synthesis method), and its use as a cosmetic base, cosmetics, etc. as in the present invention is also limited. They differ in that they are not disclosed. The 1-O-alkylmannofuranoside () of the present invention is preferably produced by the reaction shown below. (In the formula, R has the meaning described above, R 1 and R 2 are a hydrogen atom, a lower alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and X is a halogen atom, etc.) When a carbonyl compound is applied to a carbonyl compound, four hydroxyl groups are protected and at the same time, the ring is reduced (pyranose ring (6-membered ring) → furanose ring (5-membered ring)), and a manganese compound with two protecting groups is formed. nofuranose bis-1,3
- Dioxolane compound () is obtained (for example, Methed in Carbehydrate Research, 2nd edition).
Vol. 319, 1963). Next, the obtained mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound () is treated with an alkylating agent to etherify the free hydroxyl group at the 1-position. An advantageous method for carrying out this industrially is a method in which etherification is carried out by Williamson ether synthesis in an alkaline aqueous solution using a phase transfer catalyst typified by a quaternary onium salt. According to this method,
Etherification proceeds under mild conditions to produce the target 1-O-alkylmannofuranose bis-1,3
-Dioxolane compound () is obtained in good yield. By hydrolyzing the obtained 1-O-alkylmannofuranose bis-1,3-dioxolane compound () in an aqueous solution in the presence of an acid catalyst such as a protonic acid, the protecting group is removed and the 1-
An O-alkylmannofuranoside compound () is obtained. A more detailed explanation of these reactions follows. The mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound (), which is an intermediate raw material for producing the 1-O-alkylmannofuranoside () of the present invention, is produced by combining D-mannose and a carbonyl compound in the presence of an acid. It can be produced according to a known reaction method. For example, as an example of a known method, mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound (2,3:
5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose).
(Methed in Carbehydrate Research, Volume 2,
319, 1963). Examples of carbonyl compounds include aldehydes and ketones. Specific examples of aldehydes include aliphatic aldehydes and aromatic aldehydes, and examples of aliphatic aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde,
Butyraldehyde and octylaldehyde are preferred, and as the aromatic aldehyde, benzaldehyde, naphthylaldehyde, etc. are preferred. Specific examples of ketones include aliphatic ketones, alicyclic ketones, and aromatic ketones. Preferred aliphatic ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, and diisopropyl ketone; As the aromatic ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, etc. are preferable, and as the aromatic ketone, acetophenone, benzophenone, etc. are preferable. Among these carbonyl compounds, acetone is the most preferred carbonyl compound when considering industrial use. Further, examples of acids include protonic acids and Lewis acids. Specific examples of protonic acids include hydrochloric acid,
Sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, benzenesulfonic acid, p-
Examples include toluenesulfonic acid. Specific examples of Lewis acids include boron trifluoride ether complex, boron trifluoride methanol complex, boron trifluoride phenol complex, aluminum chloride, aluminum bromide, zinc chloride, tin tetrachloride, acidic activated alumina, etc. . Among these acids, when considering industrial use, protonic acids are preferred, and hydrochloric acid, more preferred are
Examples include sulfuric acid. The etherification reaction of the mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound () is preferably carried out in the presence of an alkaline substance. Examples of alkaline substances include alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, and alkali metal phosphates, among which sodium hydroxide,
Alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide are industrially preferred. The appropriate amount of alkaline substance used is 1 to 10 mol per 1 mol of mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound (),
Alkaline substances are 10-80%, more preferably 40-80%
It is best to use it as a 60% aqueous solution. As the etherification agent, alkyl halides, alkyl sulfonic acid esters, alkyl sulfate esters, etc. are used, and among these, the more suitable etherification agents include alkyl halides, and particularly preferably alkyl bromides, alkyl iodine, etc. Id. Furthermore, examples of the hydrocarbon group of these etherifying agents include saturated or unsaturated straight-chain or branched aliphatic hydrocarbon groups having 12 to 24 carbon atoms, preferably 12 to 20 carbon atoms. As the alkyl group of the etherification agent, specifically as a linear aliphatic hydrocarbon group,
Examples of branched aliphatic hydrocarbon groups include octyl, dodecyl, hexadecyl, octadecyl, and octadecenyloleyl. ,3-trimethylbutyl)octyl and the following formula (In the formula, m represents an integer of 4 to 10, n represents an integer of 5 to 11, m+n represents 11 to 17, and m=
7, having a distribution with n=8 at the peak). The amount of the etherification agent used is 1 to 10 mol, preferably 1 to 10 mol, per 1 mol of mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound ().
4 moles is suitable. The etherification reaction of mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound () by Williamson ether synthesis is preferably carried out using a catalytic amount of a quaternary onium salt. Ammonium salts are preferred because of their industrial availability. Specific examples of quaternary ammonium salts include tetraalkylammonium salts (e.g., tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium hydrogen sulfate, trioctylmethylammonium chloride, lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, etc.), polyoxyalkylene A group of alkylammonium salts having groups (eg, tetraoxyethylenestearyldimethylammonium chloride, bistetraoxyethylenestearylmethylammonium chloride, etc.), betaine compounds, amine oxide compounds, ion exchange resins, and the like. These quaternary onium salts are mannofuranose bis-1,3-dioxolane compound ()1
0.01 to 0.20 mole per mole, preferably 0.05 to
It is best to use 0.10 mol. In addition, as a reaction solvent, any solvent that does not have an adverse effect on the reaction can be used; among them, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; ; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene are preferred. Furthermore, ether compounds such as diethyl ether, THF, dioxane, and diglyme can also be used. The reaction temperature for etherification is 25°C to 80°C, preferably 40°C to 60°C, and by vigorous stirring, etherification is completed in several hours to more than ten hours. The reaction product is post-treated in a conventional manner and then distilled under reduced pressure to obtain 1-O-alkylmannofuranose bis-
A 1,3-dioxolane compound () is obtained. This 1-O-alkylmannofuranose bis-
By hydrolyzing the 1,3-dioxolane compound () in an aqueous solution in the presence of an acid catalyst such as a protonic acid, a 1-O-alkylmannofuranoside () can be obtained. This hydrolysis reaction proceeds by heating in an aqueous solution using a catalytic amount of a protic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, benzenesulfonic acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, or the like. The amount of acid used is not particularly limited, but is suitably 1 to 20%, particularly preferably 1 to 10%. Further, the reaction temperature is 40 to 100°C, preferably 50 to 100°C. Furthermore, in order to effectively proceed with hydrolysis, water-soluble solvents such as ethers (such as dioxane,
(THF, carbitols, diglyme, etc.) can be used in appropriate amounts. If hydrolysis is carried out under such hydrolysis conditions, 1-O-alkylmannofuranoside () can be obtained from the 1-O-alkylmannofuranose bis-1,3-dioxolane compound (). Next, the properties of the representative compound of the 1-O-alkylmannofuranoside () of the present invention thus obtained are as follows. [Table] [Table] 1-O-Alkylmannofuranoside has low hydrophilicity and is difficult to dissolve in water, but has strong emulsifying power and is particularly useful as an emulsifier for cosmetics. The amount added in cosmetics may vary depending on various factors, but it is approximately 0.2~
15% by weight is suitable. As mentioned above, the 1-O-alkylmannofuranoside () of the present invention is chemically stable because it does not have easily decomposed bonds such as ester groups.
In addition, since it causes little skin irritation and has surfactant ability, it is useful as an emulsifier, a self-emulsifying oil, a wetting agent, and a thickener. Therefore, it is particularly preferable to use it mainly as a component of cosmetics. The present invention will be explained in more detail below using reference examples and examples, but the present invention is not limited to these examples. Reference Example 1 Synthesis of 2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose: 100 g of D-mannose was added to a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a stirrer.
Take 3.5 liters of acetone and stir at room temperature. Using a dropping funnel, 70 ml of 97% concentrated sulfuric acid is added dropwise over a period of approximately 30 minutes. After the addition is complete, if you continue stirring,
The reaction mixture turns into a homogeneous pale yellow solution. The reaction mixture was then cooled to 0-5°C in an ice bath,
Add a 50% aqueous sodium hydroxide solution dropwise to neutralize the acid content. During neutralization, heat generation occurs, so
Continue cooling the reaction mixture. After neutralizing the acid content, the generated salts are separately removed, and acetone is distilled off from the liquid to obtain a white solid. This white solid is dissolved in ether and then recrystallized by adding petroleum ether. Recrystallization yields 115.5 g of white crystals of 2,3:5,6-di-O-isopropylidenemannofuranose. Yield 80
%. Melting point 121-123℃ (Literature value: melting point 122-123℃) Literature Methed in Carbohydrate Researeh
Volume 2, page 319 (1963) Reference Example 2 Synthesis of methyl branched isostearyl alcohol: 20 In an autoclave, 4770 g of isostearic acid isopropyl ester [Emery 2310 isostearic acid isopropyl ester, commercially available from Emery Company, USA] and 239 g of copper chromium catalyst (manufactured by JGC). Next, 150Kg/
Fill with hydrogen gas at a pressure of cm 2 and then heat the reaction mixture to 275°C. 150Kg/ cm2 /
After hydrogenation at 275°C for about 7 hours, the reaction product was cooled and the catalyst residue was removed by filtration to obtain the crude product.
Obtained 3500g. The crude product was distilled under reduced pressure to obtain 3300 g of colorless and transparent isostearyl alcohol as a fraction of 80 to 167°C/0.6 mmHg. The obtained isostearyl alcohol (monomethyl branched isostearyl alcohol) had an acid value of 0.05, a saponification value of 5.5, and a hydroxyl value of 181.4. IR (liquid film)
At 3340, 1055 cm -1 , NMR (CCl 4 solvent)
δ3.50 (broad triplet, −CH 2 −OH)
showed absorption respectively. As for the main components of this alcohol, about 75% are those whose alkyl groups have a total number of carbon atoms of 18, and the remaining components are those whose total number of carbon atoms is 14 or 16, and the branched methyl groups are was also found to be a mixture of those located near the center of the alkyl main chain. Reference Example 3 Synthesis of methyl branched isostearyl bromide: 813 g (3 mol) of methyl branched isostearyl alcohol obtained in Reference Example 2 and 47% bromide were placed in a container No. 5 equipped with a thermometer, reflux condenser, and stirrer. Add 1032 g (6.1 mol) of hydrogen acid aqueous solution and 50.1 g (0.15 mol) of trimethylstearylammonium chloride, and heat in a mantle heater while stirring.
Heat to 100-120℃. After stirring at this temperature for about 6 hours, it was observed in the gas chromatograph of the reaction mixture that the peak of methyl branched isostearyl alcohol had disappeared. After cooling the reaction product, the organic layer is collected by liquid separation. Add ether (1.5) to the lower layer (aqueous layer) and extract with ether. Collect the ether layer by liquid separation. The organic layers obtained earlier are combined and an aqueous sodium bicarbonate solution is added to neutralize the remaining acid content. The ether layer was collected by separation, and after drying with the addition of Glauber's salt, the ether was distilled off under reduced pressure, and then the ether layer was distilled under reduced pressure to obtain methyl branched isostearyl bromide.
Obtained 800g. Yield 80% Boiling point 145-169℃ (0.3mmHg) IR (liquid film, cm -1 ) 1200-1300, 720, 640, 560 NMR (CCl 4 , δ, THS internal standard) 3.30 (triple line, J= 7.0Hz, -CH2Br ) Elemental analysis as C18H37Br (calculated value) C64.7% ( 64.85 %) ; H11.2% (11.19%);
Br24.4% (23.97%) Average molecular weight (VPO method/ HCCl3 ) 327 (calculated value
333) Example 1 Synthesis of 1-O-methyl branched isostearyl mannofuranoside: (i) 96 g of 50% aqueous sodium hydroxide solution in one reaction vessel equipped with a reflux condenser, thermometer, dropping funnel, and stirring device. (48g as sodium hydroxide
(1.2 mol)), 2,3:5,6- obtained in Reference Example 1
Di-O-isopropylidene mannofuranose
52.1g (0.2mol), toluene 200ml, tetrabutylammonium hydrogen sulfate 6.8g (0.02mol)
Add in this order and stir at 20-25℃. From the dropping funnel, 100.2 g (0.3 mol) of the methyl branched isostearyl bromide obtained in Reference Example 3 was added dropwise little by little over a period of about 1 hour. After the dropwise addition is complete, keep the temperature of the reaction mixture at 50-55℃ and keep it at this temperature for about 18 hours.
Stir the time. After confirming that the raw material mannofuranose diacetonide has disappeared by gas chromatography of the reaction mixture, the reaction product is cooled, and 400 ml of water is added and stirred.
Then, the organic layer (toluene layer) is separated by standing, and the toluene is distilled off under reduced pressure. Then,
The obtained residue was distilled under reduced pressure to obtain 79.0 g of 1-O-methyl branched isostearyl-2,3:5,6-di-O-isopropyldenemannofuranose as a colorless transparent liquid. Yield 77%. Boiling point 210℃/0.4mmHg ~ 228℃/0.35mmHg Elemental analysis As C 30 H 56 O 6 (calculated value) C70.1% (70.3%); H10.9% (11.0%) IR (liquid film, cm -1 ) 3000~2850, 1455, 1375,
1250, 1205, 1185, 1100, 1080, 1000,
850 1 H-NMR (CDCl 3 , TMS internal standard, δ) 3.20-5.00 (multiplet, 9H, C 1 H-C 6 H + C 1
-OC H 2 -) 1.37 1.45 (both singlet, 12H, two isopropylidene groups) (ii) 1 equipped with a reflux condenser, thermometer and stirring device;
1-O-methyl branched isostearyl-2,3;5,6-di-O obtained in Example 1 was placed in a reaction vessel.
-Isopropylidene mannofuranose 34.0g
(0.066 mol), 200 ml of a 5% aqueous sulfuric acid solution, and 150 ml of dioxane were taken in this order and heated to 70°C while stirring vigorously. After stirring at 70°C for about 40 hours, the gas chromatograph of the reaction mixture confirms that the peak of the raw material has disappeared.Then, the reaction product is cooled and the acid content is neutralized with an aqueous sodium bicarbonate solution. After neutralization, extraction is performed by adding a mixed solvent of ethyl acetate and ethanol, and the solvent is distilled off under reduced pressure.
A viscous semi-solid compound was obtained. This product was purified by silica gel column chromatography to obtain 12 g of the desired 1-O-methyl branched isostearyl mannofuranoside. Yield 45%. Elemental analysis as C 24 H 48 O 6 (calculated value) C67.2% (66.6%); H11.3% (11.2%) Hydroxyl value 496 (calculated value 519) IR (liquid film, cm -1 ) 3420-3300 , 2920, 2850,
1450, 1370, 1200, 1080, 1010, 875 1 H-NMR (CDCl 3 , TMS internal standard, δ) 3.2 to 4.9 (multiplet, 13H, C 1 H to C 6 H + R′C
H2O- +4 OH ) Example 2 Synthesis of 1-O-n-stearylmannofuranoside: (i) In (i) of Example 1, stearyl bromide was substituted for methyl branched isostearyl bromide.
Etherification was carried out under the same reaction conditions except that 100.2 g (0.3 mol) was used. 1-O-stearyl-2,3, a colorless transparent liquid obtained by distillation under reduced pressure:
74 g of 5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was obtained. Yield 72%. Boiling point 210℃/0.4mmHg ~ 222℃/0.3mmHg Elemental analysis As C 30 H 56 O 6 (calculated value) C69.9% (70.3%); H11.0% (11.0%) IR (liquid film, cm -1 ) 3050~2800, 1460, 1375,
1245, 1200, 1185, 1100, 1085, 1000,
845 1 H-NMR (CDCl 3 , TMS internal standard, δ) 3.20 to 5.05 (multiplet, 9H, C 1 -H to C 6 -H
+R'C H 2 O-) 1.40 1.47 (Both singlet, 12H, 2 isopropylidene groups) (ii) In () of Example 1, 1-O-methyl branched isostearyl-2,3:5,6-di-O
-1-O-stearyl obtained in Example 2 () in place of isopropylidene mannofuranose
Hydrolysis was carried out under the same reaction conditions except that 34.0 g (0.066 mol) of 2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was used.
For the product obtained by heating for 22 hours,
Purification by silica gel column chromatography yielded 13.3 g of 1-O-stearylmannofuranoside. Yield 50%. Melting point 90℃～94℃ Elemental analysis C 24 H 48 O 6 (calculated value) C66.8% (66.6%); H11.0% (11.2%) Hydroxyl value 510 (calculated value 519) IR (KBr, cm - 1 ) 3450~3200, 2950, 2930,
2850, 1455, 1350, 1200, 1085, 880 1H-NMR ( CDCl3 , TMS internal standard, δ) 3.15~4.95 (multiplet, 13H, C1 - H~ C6-
H+ R'C H2O- +4 OH ) Example 3 Synthesis of 1-O-n-hexadecyl mannofuranoside: (i) In (i) of Example 1, n-hexadecyl bromide (0.3 mol) was used instead of methyl branched isostearyl bromide. The etherification was otherwise carried out under the same reaction conditions. By distillation under reduced pressure, 82.5 g of 1-O-n-hexadecyl-2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was obtained as a colorless transparent liquid. Yield 85
%. Boiling point 205-210 / 0.3mmHg Elemental analysis C28H52O6 (calculated value) C69.2% (69.4%), H10.9% ( 10.8%) IR (liquid film, cm -1 ) 2930, 2860, 1450, 1365,
1250, 1200, 1160~1180, 8451H-NMR ( CDCl3 , TMS internal standard, δ) 3.2~5.0 (multiplet, 9H, C1 - H~ C6 -H,
C1 - OCH2- ) 1.37 , 1.45 (both singlet, 12H, two isopropylidene groups) (ii) In (ii) of Example 1, 1-O-methyl branched isostearyl-2,3: 1-O-n-hexadecyl-2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose obtained in () of Example 3 in place of 5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose Hydrolysis was carried out under the same reaction conditions except that 0.066 mol was used. The obtained product was purified by silica gel column chromatography to obtain 1-O-n-
12.9 g of hexadecyl mannofuranoside was obtained.
Yield 48%. Melting point 99-101℃ Elemental analysis C 22 H 46 O 6 (calculated value) C73.2% (73.4%), H12.2% (12.3%) Hydroxyl value 538 (calculated value 555) IR (KBr, cm -1 ) 3450~3200, 2970, 2950,
2850, 1445, 1365, 1200, 1080, 1015,
880 1 H-NMR (CDCl 3 , TMS internal standard, δ) 3.2-4.4 (multiplet, 9H, C 1 -H to C 6 -H,
C 1 -OC H 2 -) Example 4 Synthesis of 1-O-n-dodecyl mannofuranoside: (i) In (i) of Example 1, n-dodecyl bromide was used instead of methyl branched isostearyl bromide. Etherification was carried out under the same reaction conditions except that (0.3 mol) was used. 1-O-n-dodecyl- is a colorless transparent liquid obtained by distillation under reduced pressure.
70.3 g of 2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was obtained. Yield 82%. Boiling point 180-186 / 0.3mmHg Elemental analysis C24H44O6 (calculated value) C67.0% (67.3%), H10.7% (10.6%) IR (liquid film, cm -1 ) 2930, 2860, 1450, 1365,
1250, 1200, 1160~1180, 8451H-NMR ( CDCl3 , TMS internal standard, δ) 3.2~5.0 (multiplet, 9H, C1 - H~ C6 -H,
C1 - OCH2- ) 1.37 , 1.45 (both singlet, 12H, two isopropylidene groups) (ii) In (ii) of Example 1, 1-O-methyl branched isostearyl-2,3: 1-O-n-dodecyl-obtained in Example 4 () in place of 5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose
Hydrolysis was carried out under the same conditions except that 0.066 mol of 2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was used. The obtained product was purified by silica gel column chromatography to obtain 10.6 g of 1-O-n-dodecylmannofuranoside. Yield 46
%. Melting point 100-102℃ Elemental analysis C 18 H 36 O 6 (calculated value) C61.6% (62.0%), H10.4% (10.4%) Hydroxyl value 618 (calculated value 644) IR (KBr, cm -1 ) 3450~3200, 2970, 2950,
2850, 1445, 1365, 1200, 1080, 1015,
880 1H-NMR ( CDCl3 , TMS internal standard, δ) 3.2~4.4 (multiplet, 9H, C1 - H~ C6 -H,
C 1 -OC H 2 -) Comparative Example 1 - Synthesis of O-n-hexyl mannofuranoside: (i) In (i) of Example 1, n-hexyl bromide ( Etherification was carried out under the same reaction conditions except that 0.3 mol) was used. 1-O-n-hexyl-2, a colorless transparent liquid obtained by distillation under reduced pressure.
89.7 g of 3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was obtained. Yield 87%. Boiling point 143-145℃/0.9mmHg Elemental analysis As C 18 H 32 O 6 (calculated value) C62.6% (62.8%), H9.3% (9.4%) IR (liquid film, cm -1 ) 2930, 2860 , 1450, 1365,
1250, 1200, 1160~1180, 845 1H-NMR ( CDCl3 , TMS internal standard, δ) 3.2~5.0 (multiplet, 9H, C1 - H~ C6 -H,
C1 - OCH2 ~ ) 1.37, 1.45 (both singlet, 12H, two isopropylidene groups) (ii) In (ii) of Example 1, 1-O-methyl branched isostearyl-2,3: In place of 5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose, 1-O-n-hexyl- obtained in Comparative Example ()
Hydrolysis was carried out under the same reaction conditions except that 0.066 mol of 2,3:5,6-di-O-isopropylidene mannofuranose was used. The obtained product was purified by silica gel column chromatography to obtain 7 g of 1-O-n-hexylmannofuranoside. Yield 40%. Melting point 91-93℃ (Literature value 92-94℃) (Literature value JP-A-57-88192) Elemental analysis As C 12 H 24 O 6 (calculated value) C54.3% (54.5%), H9.0% (9.2%) Hydroxyl value 836 (calculated value 849) IR (KBr, cm -1 ) 3450-3200, 2970, 2950,
2850, 1445, 1365, 1200, 1080, 1015,
880 1H-NMR ( CDCl3 , TMS internal standard, δ) 3.2~4.9 (multiplet, 9H, C1 - H~ C6 -H,
C1 - OCH2 ~ ) Test Example 1 An emulsification test was conducted using 1-O-alkylmannofuranoside () and the emulsifying power was compared. The emulsification test was conducted under the following conditions using liquid paraffin as the oil. The results are shown in Table 2. [Emulsification test] Mix 2 parts of the test compound with 28 parts of liquid paraffin.
Heat to 75°C. Separately, 70 parts of ion-exchanged water is heated to 75°C, and this is added to liquid paraffin and the test compound while stirring to emulsify. After emulsification, cool to room temperature while stirring. The emulsifying power of the obtained emulsion was evaluated by observing the state of the produced emulsion immediately after and the state of separation after being left at 25°C for one day. [Table] As is clear from the above results, when the alkyl group has 12 or more carbon atoms, 1-O-alkylmannofuranoside is O/W or W/
Although it showed emulsifying power to give O-type emulsion,
Compounds below this level showed no emulsifying power at all. Application Example 1 O/W Cream: An O/W cream having the following composition was prepared using 1-O-n-dodecylmannofuranoside. [Composition] Liquid paraffin 10.0 (wt%) Squalane 16.0 1-O-n-dodecylmannofuranoside 4.0 Bacyl alcohol 2.5 Butyl paraoxybenzoate 0.1 Propylene glycol 7.0 Methyl paraoxybenzoate 0.1 Purified water Remaining amount [Production method] Mix ~ and heat to 75°C. Especially~
The mixture of was heated and gradually added to the mixture of while stirring, emulsified, and cooled to room temperature. The obtained emulsion was in the form of an O/W type cream, had a good feel, and was suitable as a cosmetic cream. Application Example 2 Hand Cream: A hand cream having the following composition was prepared using 1-O-n-hexadecyl mannofuranoside. [Composition] 1-O-n-hexadecyl mannofuranoside
5.0 (wt%) Stearic acid 8.0 Squalane 4.0 Stearyl alcohol 1.5 Butyl paraoxybenzoate 0.1 Methyl paraoxybenzoate 0.1 Glycerin 5.0 Sodium hydroxide 0.1 Purified water Remaining amount [Production method] Mix and heat to 75°C. Heat the mixture separately and gradually while stirring this ~
The mixture was emulsified and cooled to room temperature.
The emulsion thus obtained was glossy and creamy, had good emulsion stability, and was suitable as a hand cream. Application Example 3 Emulsified lip cream: An emulsified lip cream having the following composition was prepared using 1-O-methyl branched isostearyl mannofuranoside. [Composition] Liquid paraffin 32 (wt%) Carnauba wax 8.0 Microcrystalline wax 12 Jojoba oil 8 Vaseline 10 1-O-methyl branched isostearyl mannofuranoside 5 Glycerin 5 Purified water Remaining amount [Production method] ~85℃ Heat and mix uniformly, add the heated mixture of and stir thoroughly to emulsify, then immediately pour into a molding machine and cool. The obtained emulsion was a slightly soft solid W/O emulsion with a milky white luster, and when molded into a rod shape, it had excellent properties as a lip cream.