JPH06172404A - Production of hydroxypropylchitosan - Google Patents

Production of hydroxypropylchitosan

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JPH06172404A
JPH06172404A JP32586192A JP32586192A JPH06172404A JP H06172404 A JPH06172404 A JP H06172404A JP 32586192 A JP32586192 A JP 32586192A JP 32586192 A JP32586192 A JP 32586192A JP H06172404 A JPH06172404 A JP H06172404A
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JP
Japan
Prior art keywords
chitosan
hydroxide
quaternary ammonium
weight
propylene oxide
Prior art date
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JP32586192A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Umezawa
宏 梅沢
Mitsuo Narita
光男 成田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To readily carry out the industrial mass production at a low temperature in a short time without causing the reduction in viscosity of the resultant product by reacting chitosan with propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium hydroxide. CONSTITUTION:Chitosan composed of deacetylated chitin is etherified with propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium hydroxide expressed by the formula R1R2R3R4NOH (R1 to R4 are 1-4C alkyl or aromatic-substituted alkyl). The quaternary ammonium hydroxide is used at 0.05-1.0 weight ratio to the chitosan. Furthermore, the chitosan is etherified with the propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium salt expressed by the formula R1R2R3 R4NX (X is Cl, Br, I, etc.) and an alkaline hydroxide. Sodium or potassium hydroxide is used as the alkaline hydroxide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ヒドロキシプロピルキ
トサンの製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing hydroxypropyl chitosan.

【0002】[0002]

【従来の技術】キトサンは、天然未利用資源であるキチ
ンを脱アセチル化して安価かつ大量に得ることができ
る。そして、その特有の化学構造および性質から、医
薬、農薬、高分子材料、イオン交換樹脂等広範な分野で
の利用が期待されている。さらに、このようなキトサン
の利用度を高めるために、水溶性の誘導体(ヒドロキシ
プロピルキトサン)を得る試みが、従来、特公昭64―
5601号あるいは特開平3―234702号等におい
てなされている。
2. Description of the Related Art Chitosan can be obtained inexpensively and in large quantities by deacetylating chitin, which is a natural unused resource. Due to its unique chemical structure and properties, it is expected to be used in a wide range of fields such as medicines, agricultural chemicals, polymer materials, and ion exchange resins. Furthermore, in order to increase the utilization of such chitosan, an attempt to obtain a water-soluble derivative (hydroxypropyl chitosan) has hitherto been made in Japanese Patent Publication No.
5601 or JP-A-3-234702.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの公報
に記載された製造方法によれば、反応を進行させるため
の好適な条件としては、アルカリ存在下80〜120℃
で,5〜10時間反応させるか、または、アルカリが存
在しない場合は、100時間反応時間を要した。このた
め、従来の製造方法は、生産効率が悪く、目的の誘導体
を工業的に量産するには適していなかった。また、これ
らの方法は、過酷な条件のもとで処理を行うために、し
ばしばキトサン分子の解重合を伴い、生成物の粘度が低
くなるという問題があった。
However, according to the production methods described in these publications, suitable conditions for proceeding the reaction are 80 to 120 ° C. in the presence of alkali.
Then, the reaction was carried out for 5 to 10 hours, or if an alkali was not present, a reaction time of 100 hours was required. For this reason, the conventional manufacturing method has poor production efficiency and is not suitable for industrially mass-producing the target derivative. Further, these methods have a problem that since the treatment is performed under severe conditions, depolymerization of chitosan molecules is often involved and the viscosity of the product is lowered.

【0004】したがって、本発明の目的は、ヒドロキシ
プロピルキトサンの工業的量産を容易とし、かつ、生成
物の粘度低下を起こさないようにしたヒドロキシプロピ
ルキトサンの製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing hydroxypropyl chitosan which facilitates industrial mass production of hydroxypropyl chitosan and does not cause a decrease in viscosity of the product.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、キトサン
のヒドロキシプロピル化において、穏和な条件下で反応
を進行させるための鋭意検討を行った結果、第四級アン
モニウムヒドロキシドの存在下に、キトサンをプロピレ
ンオキシドと反応させることにより、低温で、しかも短
時間に、キトサンの遊離ヒドロキシル基のエーテル化お
よび遊離アミノ基のヒドロキシプロピル化が起こること
を見出し、本発明に想到した。
Means for Solving the Problems In the hydroxypropylation of chitosan, the present inventors have made earnest studies to promote the reaction under mild conditions, and as a result, in the presence of quaternary ammonium hydroxide. It was found that the reaction of chitosan with propylene oxide causes etherification of free hydroxyl groups and hydroxypropylation of free amino groups of chitosan at low temperature and in a short time, and conceived the present invention.

【0006】上記目的達成のため、請求項1の発明は、
脱アセチル化したキチンから成るキトサンを、以下の一
般式(I)、 R1 2 3 4 NOH (I) (式中R1 ,R2 ,R3 ,R4 は、炭素数1〜4のアル
キル基または芳香族置換アルキル基を表し、R1
2 ,R3 ,R4 は、同一のものを含んでも良い)で表
される第四級アンモニウムヒドロキシドの存在下に、プ
ロピレンオキシドでエーテル化することを特徴とする。
To achieve the above object, the invention of claim 1 is
Chitosan composed of deacetylated chitin can be prepared by using the following general formula (I), R 1 R 2 R 3 R 4 NOH (I) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have 1 to 1 carbon atoms). 4 represents an alkyl group of 4 or an aromatic substituted alkyl group, R 1 ,
R 2 , R 3 and R 4 may be the same) and are etherified with propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium hydroxide.

【0007】上記目的達成のため、請求項2の発明は、
請求項1のヒドロキシプロピルキトサンの製造方法にお
いて、キトサンに対する第四級アンモニウムヒドロキシ
ドの重量比が0.05〜1.0であることを特徴とす
る。
To achieve the above object, the invention of claim 2 is
In the method for producing hydroxypropyl chitosan according to claim 1, the weight ratio of the quaternary ammonium hydroxide to chitosan is 0.05 to 1.0.

【0008】上記目的達成のため、請求項3の発明は、
脱アセチル化したキチンから成るキトサンを、以下の一
般式(II) 、 R1 2 3 4 NX (II) (式中R1 ,R2 ,R3 ,R4 は、炭素数1〜4のアル
キル基または芳香族置換アルキル基を表し、R1
2 ,R3 ,R4 は、同一のものを含んでも良く、X
は、Cl,Br,I,HSO4 ,NO3 ,IO4 のいず
れかである)で表される第四級アンモニウム塩および水
酸化アルカリの存在下に、プロピレンオキシドでエーテ
ル化することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 3 is
Chitosan composed of deacetylated chitin can be prepared by using the following general formula (II), R 1 R 2 R 3 R 4 NX (II) (wherein R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 have 1 to 1 carbon atoms). 4 represents an alkyl group of 4 or an aromatic substituted alkyl group, R 1 ,
R 2 , R 3 and R 4 may include the same thing, and X
Is any one of Cl, Br, I, HSO 4 , NO 3 , and IO 4 ) and is etherified with propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium salt and an alkali hydroxide. To do.

【0009】上記目的達成のため、請求項4の発明は、
請求項3のヒドロキシプロピルキトサンの製造方法にお
いて、キトサンに対する第四級アンモニウム塩の重量比
が0.05〜1.0であることを特徴とする。
To achieve the above object, the invention of claim 4 is
In the method for producing hydroxypropyl chitosan according to claim 3, the weight ratio of the quaternary ammonium salt to chitosan is 0.05 to 1.0.

【0010】上記目的達成のため、請求項5の発明は、
請求項3または請求項4ののヒドロキシプロピルキトサ
ンの製造方法において、水酸化アルカリが、水酸化ナト
リウムもしくは水酸化カリウムであることを特徴とす
る。
To achieve the above object, the invention of claim 5 is
In the method for producing hydroxypropyl chitosan according to claim 3 or 4, the alkali hydroxide is sodium hydroxide or potassium hydroxide.

【0011】本発明において使用される原料キトサン
は、カニ,エビ,昆虫等の甲殻あるいはキノコ等に含ま
れており、かつ、天然高分子の一種であるキチンの脱ア
セチル化物であり、D―グルコサミンを構成単位とする
塩基性多糖類である。このような脱アセチル化キチン
は、それ自体工業的に生産されており、種々のグレード
のものが市販されているが、いずれのものも本発明にお
いて使用することができる。特に好適なものは、脱アセ
チル化度が、約50〜100%のものである。なお、勿
論、従来公知の方法(特公昭64―5601号等に記載
された方法)によって製造することもできる。
The raw material chitosan used in the present invention is a deacetylated product of chitin, which is contained in the shells or mushrooms of crabs, shrimps, insects, etc. and is a natural polymer, and D-glucosamine. It is a basic polysaccharide having a structural unit of. Such deacetylated chitin is industrially produced by itself, and various grades are commercially available, but any of them can be used in the present invention. Particularly preferred are those having a degree of deacetylation of about 50-100%. Of course, it can be produced by a conventionally known method (method described in Japanese Patent Publication No. 64-5601).

【0012】本発明において、第四級アンモニウムヒド
ロキシドは、エーテル化反応の触媒として作用するもの
である。本発明に使用できる第四級アンモニウムヒドロ
キシドは、以下の一般式(I)、 R1 2 3 4 NOH (I) (式中R1 ,R2 ,R3 ,R4 は、炭素数1〜4のアル
キル基または芳香族置換アルキル基を表し、R1
2 ,R3 ,R4 は、同一のものを含んでも良い)で表
される。
In the present invention, the quaternary ammonium hydroxide acts as a catalyst for the etherification reaction. The quaternary ammonium hydroxide which can be used in the present invention is represented by the following general formula (I), R 1 R 2 R 3 R 4 NOH (I) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are carbon atoms). Represents an alkyl group of formula 1 to 4 or an aromatic substituted alkyl group, R 1 ,
R 2 , R 3 and R 4 may include the same one).

【0013】具体的には、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド,テトラエチルアンモニウムヒドロキシド,
テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド,テトラブチ
ルアンモニウムヒドロキシド,ベンジルトリメチルアン
モニウムヒドロキシド,ベンジルトリエチルアンモニウ
ムヒドロキシド等を挙げることができる。
Specifically, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide,
Examples thereof include tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide and benzyltriethylammonium hydroxide.

【0014】本発明において、第四級アンモニウムヒド
ロキシドは、反応系内において生成させても良い。すな
わち、第四級アンモニウム塩と水酸化アルカリとの組み
合わせを用いることもできる。
In the present invention, the quaternary ammonium hydroxide may be produced in the reaction system. That is, a combination of a quaternary ammonium salt and an alkali hydroxide can be used.

【0015】第四級アンモニウム塩としては、以下の一
般式(II) 、 R1 2 3 4 NX (II) (式中R1 ,R2 ,R3 ,R4 は、炭素数1〜4のアル
キル基または芳香族置換アルキル基を表し、R1
2 ,R3 ,R4 は、同一のものを含んでも良く、X
は、Cl,Br,I,HSO4 ,NO3 ,IO4 のいず
れかである)で表されるものを使用することができる。
As the quaternary ammonium salt, the following general formula (II), R 1 R 2 R 3 R 4 NX (II) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have 1 carbon atoms) ~ 4 alkyl group or aromatic substituted alkyl group, R 1 ,
R 2 , R 3 and R 4 may include the same thing, and X
Is any one of Cl, Br, I, HSO 4 , NO 3 , and IO 4 ).

【0016】具体的には、テトラメチルアンモニウム,
テトラエチルアンモニウム,テトラプロピルアンモニウ
ム,テトラブチルアンモニウム,トリメチルベンジルア
ンモニウム,トリエチルベンジルアンモニウム等の塩化
物,臭化物,ヨウ化物,硫酸水素化物,硝酸化物および
過ヨウ素酸化物の塩を挙げることができる。
Specifically, tetramethylammonium,
Examples thereof include salts of chlorides, bromides, iodides, hydrogen sulfides, nitric oxides and periodate such as tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, trimethylbenzylammonium and triethylbenzylammonium.

【0017】上記第四級アンモニウム塩と組合わせる水
酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム,水酸化カリ
ウム等を挙げることができる。
Examples of the alkali hydroxide to be combined with the quaternary ammonium salt include sodium hydroxide and potassium hydroxide.

【0018】上記キトサンのヒドロキシプロピル化は、
分散系で行うことができるが、反応媒体としては、水難
溶性有機溶剤の群から選ばれた1種の溶剤の単独または
水相溶性有機溶剤の群から選ばれた1種の溶剤の単独
と、水との混合反応媒体を用いることができる。また、
水難溶性有機溶剤の群から選ばれた1種の溶剤および水
相溶性有機溶剤の群から選ばれた1種の溶剤の混合溶剤
と、水との混合反応媒体も用いることができる。
Hydroxypropylation of the above chitosan is
Although it can be carried out in a dispersion system, as the reaction medium, one solvent alone selected from the group of poorly water-soluble organic solvents or one solvent selected from the group of water-miscible organic solvents, A mixed reaction medium with water can be used. Also,
It is also possible to use a mixed reaction medium of water and a mixed solvent of one solvent selected from the group of poorly water-soluble organic solvents and one solvent selected from the group of water-compatible organic solvents.

【0019】上記水難溶性有機溶剤の群には、ヘキサ
ン,ヘプタン等の脂肪族炭化水素類,ベンゼン,トルエ
ン,キシレン等の芳香族炭化水素類,ケトン類等が含ま
れる。
The group of the poorly water-soluble organic solvent includes aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and ketones.

【0020】上記水相溶性有機溶剤の群には、イソプロ
パノール,t―ブタノール等炭素数3ないし4の脂肪族
アルコール類,ジオキサン,テトロヒドロフラン,ジメ
チルスルホキシド等が含まれる。
The group of water-soluble organic solvents includes isopropanol, t-butanol and other aliphatic alcohols having 3 to 4 carbon atoms, dioxane, tetrohydrofuran, dimethyl sulfoxide and the like.

【0021】好ましくは、水難溶性有機溶剤としてトル
エンの単独または水相溶性有機溶剤としてt―ブタノー
ルの単独と、水との混合物もしくはヘキサンとイソプロ
パノールとの混合溶剤と、水との混合物を用いる。ここ
で水との混合物を用いるとは、具体的には、例えば、ヘ
キサンとイソプロパノールとの混合溶剤中に、原料キト
サンを投入して攪拌し、キトサンを上記混合溶剤中に分
散させ、ついで、このキトサンスラリーに、第四級アン
モヒウムヒドロキシドおよび水を添加することである。
It is preferable to use toluene alone as the poorly water-soluble organic solvent or t-butanol alone as the water-miscible organic solvent, and a mixture of water or a mixed solvent of hexane and isopropanol and water. Here, to use a mixture with water, specifically, for example, in a mixed solvent of hexane and isopropanol, the starting chitosan is charged and stirred, to disperse the chitosan in the mixed solvent, then, The addition of quaternary ammonium hydroxide and water to the chitosan slurry.

【0022】なお、第四級アンモニウムヒドロキシド
は、触媒として用いられているので、反応後は洗浄等に
よって分離回収が可能である。すなわち、反応生成物
を、ヒドロキシプロピルキトサンは不溶であるが、第四
級アンモニウムヒドロキシドを溶解するような溶媒を用
いて洗浄する。これによって、高純度ヒドロキシプロピ
ルキトサンを得ることができ、かつ、第四級アンモニウ
ムヒドロキシドの再使用が可能となる。
Since the quaternary ammonium hydroxide is used as a catalyst, it can be separated and recovered by washing after the reaction. That is, the reaction product is washed with a solvent in which hydroxypropyl chitosan is insoluble but quaternary ammonium hydroxide is dissolved. This makes it possible to obtain high-purity hydroxypropyl chitosan and to reuse the quaternary ammonium hydroxide.

【0023】ヒドロキシプロピルキトサンは不溶である
が、第四級アンモニウムヒドロキシドを溶解するような
溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール,t―
ブタノール等の炭素数3ないし4の脂肪族アルコール類
がある。
Hydroxypropyl chitosan is insoluble, but as a solvent for dissolving quaternary ammonium hydroxide, for example, isopropyl alcohol, t-
There are aliphatic alcohols having 3 to 4 carbon atoms such as butanol.

【0024】次に、本発明にかかるヒドロキシプロピル
キトサンの製造方法の手順について説明する。まず、原
料キトサンに対する重量比1〜10の有機溶剤中に、原
料キトサンを投入して攪拌し、キトサンを上記有機溶剤
中に分散させる。ついで、このキトサンスラリーに、キ
トサンに対する重量比0.05〜1.0、好ましくは
0.08〜0.8の第四級アンモヒウムヒドロキシドお
よびキトサンに対する重量比0.1〜1.5、好ましく
は0.3〜1.0の水を添加する。この際、前述したよ
うに、第四級アンモニウムヒドロキシドに代えて、同一
モル数に相当する第四級アンモニウム塩と水酸化アルカ
リを用いてもよい。さらに、このスラリー中に、プロピ
レンオキシドを所望の平均付加モル数(一グルコサミン
残基当たりのプロピレンオキシドの付加モル数)に対応
する量添加し、20〜100℃の温度で1〜10時間エ
ーテル化反応を行わせる。これによって、所望の平均付
加モル数を有する目的とするヒドロキシプロピルキトサ
ンが生成する。
Next, the procedure of the method for producing hydroxypropyl chitosan according to the present invention will be described. First, the raw material chitosan is put into an organic solvent having a weight ratio of 1 to 10 to the raw material chitosan and stirred to disperse the chitosan in the organic solvent. The chitosan slurry is then added to the chitosan in a weight ratio of 0.05 to 1.0, preferably 0.08 to 0.8 of quaternary ammoium hydroxide and a weight ratio of 0.1 to 1.5 in chitosan, Preferably 0.3 to 1.0 of water is added. At this time, as described above, instead of the quaternary ammonium hydroxide, a quaternary ammonium salt and an alkali hydroxide corresponding to the same molar number may be used. Further, propylene oxide was added to this slurry in an amount corresponding to a desired average addition mole number (addition mole number of propylene oxide per glucosamine residue), and etherification was performed at a temperature of 20 to 100 ° C. for 1 to 10 hours. Allow the reaction to take place. This produces the desired hydroxypropyl chitosan with the desired average number of moles added.

【0025】反応温度,反応時間等の条件は、エーテル
基置換度,使用する溶剤の種類,量等によって若干異な
ってくるが、製品の良好な粘度物性を確保するため、好
ましくは、40〜70℃の温度で2〜6時間エーテル化
反応を行わせる。なお、ヒドロキシプロピルキトサンが
均一な水溶解性を示すために必要なヒドロキシプロピル
基の平均付加モル数は、1.2以上であり、好ましくは
1.5以上である。本発明では、このことが確実に達成
される。
The conditions such as reaction temperature and reaction time vary slightly depending on the degree of ether group substitution, the type and amount of solvent used, etc., but in order to ensure good viscosity physical properties of the product, it is preferably 40-70. The etherification reaction is carried out at a temperature of ° C for 2 to 6 hours. The average number of moles of hydroxypropyl groups added, which is necessary for hydroxypropyl chitosan to exhibit uniform water solubility, is 1.2 or more, and preferably 1.5 or more. This is certainly achieved in the present invention.

【0026】生成したヒドロキシプロピルキトサンは、
前記水相溶性有機溶剤、好ましくはイソプロピルアルコ
ール洗浄する。これによって、副生成物はほとんど除去
され、不純物含量の低いヒドロキシプロピルキトサンを
得ることができる。またさらに、熱水精製を行うことで
より高純度のものを得ることができる。
The hydroxypropyl chitosan produced is
Wash with the water-miscible organic solvent, preferably isopropyl alcohol. By this, most of the by-products are removed, and hydroxypropyl chitosan having a low impurity content can be obtained. Furthermore, by purifying with hot water, a higher purity product can be obtained.

【0027】[0027]

【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例を挙げ
るが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be given below, but the present invention is not limited to these examples and the like.

【0028】実施例1 市販の粉末キトサン(脱アセチル化度80%)100重
量部を、イソプロパノール500重量部に分散させ、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド10重量部、水5
0重量部を加えて窒素置換を行ない、25℃で攪拌しな
がら、プロピレンオキシド250重量部を添加した。反
応器を徐々に加熱して60℃に昇温し、その温度で3時
間保持した。反応完結後、室温まで冷却し、懸濁物を濾
過し、ついでイソプロパノールで十分洗浄した。60℃
下で乾燥し、粉砕することで淡黄白色粉末のヒドロキシ
プロピルキトサンを得た。ヒドロキシプロピル基の置換
度をZei−sel−GC法により分析したところ、平
均付加モル数は2.2であった。このヒドロキシプロピ
ルキトサンの1%水溶液粘度を、原料のキトサンならび
に後述する実施例2ないし4および比較例で得られたヒ
ドロキシプロピル化キトサンと共に表1に示すが、原料
キトサンの粘度に対して大きな粘度低下は見られなかっ
た。
Example 1 100 parts by weight of commercially available powdered chitosan (deacetylation degree 80%) was dispersed in 500 parts by weight of isopropanol, 10 parts by weight of tetramethylammonium hydroxide and 5 parts of water.
Nitrogen substitution was performed by adding 0 part by weight, and 250 parts by weight of propylene oxide was added while stirring at 25 ° C. The reactor was gradually heated to 60 ° C. and kept at that temperature for 3 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, the suspension was filtered, and then washed thoroughly with isopropanol. 60 ° C
It was dried below and pulverized to obtain a pale yellowish white powder of hydroxypropyl chitosan. When the substitution degree of the hydroxypropyl group was analyzed by the Zei-sel-GC method, the average number of added moles was 2.2. The 1% aqueous solution viscosity of this hydroxypropyl chitosan is shown in Table 1 together with the raw material chitosan and the hydroxypropylated chitosans obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples described later. Was not seen.

【0029】実施例2 市販の粉末キトサン(脱アセチル化度80%)100重
量部を、イソプロパノール500重量部に分散させ、テ
トラメチルアンモニウムクロリド12重量部および水酸
化ナトリウム4.4重量部を水50重量部に溶解したも
のを加えて窒素置換を行ない、25℃で攪拌しながら、
プロピレンオキシド250重量部を添加した。反応器を
徐々に加熱して60℃に昇温し、その温度で3時間保持
した。反応完結後、室温まで冷却し、懸濁物を濾過し、
ついでイソプロパノールで十分洗浄した。60℃下で乾
燥し、粉砕することで淡黄白色粉末の平均付加モル数
2.3のヒドロキシプロピルキトサンを得た。
Example 2 100 parts by weight of commercially available powdered chitosan (deacetylation degree 80%) was dispersed in 500 parts by weight of isopropanol, and 12 parts by weight of tetramethylammonium chloride and 4.4 parts by weight of sodium hydroxide were added to 50 parts of water. What was melt | dissolved in the weight part was added, nitrogen substitution was performed, and it stirred at 25 degreeC,
250 parts by weight of propylene oxide were added. The reactor was gradually heated to 60 ° C. and kept at that temperature for 3 hours. After completion of the reaction, cooled to room temperature, filtered the suspension,
Then, it was thoroughly washed with isopropanol. By drying at 60 ° C. and pulverizing, hydroxypropyl chitosan having an average addition mole number of 2.3 as a pale yellowish white powder was obtained.

【0030】実施例3 市販の粉末キトサン(脱アセチル化度80%)100重
量部を、トルエン550重量部に分散させ、テトラブチ
ルアンモニウムヒドロキシド20重量部、水50重量部
に溶解したものを加えて窒素置換を行ない、25℃で攪
拌しながら、プロピレンオキシド150重量部を添加し
た。反応器を徐々に加熱して60℃に昇温し、その温度
で2時間保持した。反応完結後、室温まで冷却し、懸濁
物を濾過した。ついでイソプロパノールで洗浄した。6
0℃下で乾燥し、粉砕することで白色粉末の平均付加モ
ル数1.6のヒドロキシプロピルキトサンを得た。
Example 3 100 parts by weight of commercially available powdered chitosan (deacetylation degree 80%) was dispersed in 550 parts by weight of toluene, and a solution prepared by dissolving 20 parts by weight of tetrabutylammonium hydroxide and 50 parts by weight of water was added. The atmosphere was replaced with nitrogen, and 150 parts by weight of propylene oxide was added with stirring at 25 ° C. The reactor was gradually heated to 60 ° C. and kept at that temperature for 2 hours. After the reaction was completed, it was cooled to room temperature and the suspension was filtered. It was then washed with isopropanol. 6
By drying at 0 ° C. and pulverizing, hydroxypropyl chitosan having an average addition mole number of 1.6 as a white powder was obtained.

【0031】実施例4 市販の粉末キトサン(脱アセチル化度80%)100重
量部を、トルエン250重量部およびイソプロパノール
250重量部の混合溶剤に分散させ、ベンジルトリメチ
ルアンモニウムプロミド20重量部および水酸化ナトリ
ウム3.5重量部を水50重量部に溶解したものを加え
て窒素置換を行ない、25℃で攪拌しながら、プロピレ
ンオキシド200重量部を添加した。反応器を徐々に加
熱して60℃に昇温し、その温度で3時間保持した。反
応完結後、室温まで冷却し、懸濁物を濾過した。ついで
イソプロパノールで洗浄した後、熱水で精製処理した。
60℃下で乾燥し、粉砕することで白色粉末の平均付加
モル数1.9のヒドロキシプロピルキトサンを得た。
Example 4 100 parts by weight of commercially available powdered chitosan (deacetylation degree 80%) was dispersed in a mixed solvent of 250 parts by weight of toluene and 250 parts by weight of isopropanol, and 20 parts by weight of benzyltrimethylammonium bromide and hydroxylation were added. A solution prepared by dissolving 3.5 parts by weight of sodium in 50 parts by weight of water was added to perform nitrogen substitution, and 200 parts by weight of propylene oxide was added with stirring at 25 ° C. The reactor was gradually heated to 60 ° C. and kept at that temperature for 3 hours. After the reaction was completed, it was cooled to room temperature and the suspension was filtered. Then, it was washed with isopropanol and purified with hot water.
By drying at 60 ° C. and pulverizing, hydroxypropyl chitosan having an average added mole number of 1.9 as a white powder was obtained.

【0032】比較例1 実施例1において、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド10重量部に代えて水酸化ナトリウム10重量部を
使用した以外は同一の条件で処理し、白色粉末状の平均
付加モル数0.6のヒドロキシプロピルキトサンを得
た。
Comparative Example 1 Treatment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 10 parts by weight of sodium hydroxide was used in place of 10 parts by weight of tetramethylammonium hydroxide, and the white powdery average added mole number of 0. 6 hydroxypropyl chitosan was obtained.

【0033】比較例2 市販の粉末キトサン(脱アセチル化度80%)100重
量部、トルエン500重量部、水酸化ナトリウム20重
量部、水50重量部を反応器に仕込み、窒素置換を行な
い、25℃の温度で3時間攪拌した。ついで、プロピレ
ンオキシド250重量部を加えて、80℃に昇温し、そ
の温度に5時間保持した。反応完結後、生成物を酢酸で
中和した後、熱水によるゲル洗浄を行った。60℃下で
乾燥し、粉砕することで白色粉末の平均付加モル数2.
3のヒドロキシプロピルキトサンを得た。
Comparative Example 2 100 parts by weight of commercially available powdered chitosan (deacetylation degree of 80%), 500 parts by weight of toluene, 20 parts by weight of sodium hydroxide and 50 parts by weight of water were charged into a reactor, and nitrogen substitution was carried out. The mixture was stirred at a temperature of ° C for 3 hours. Then, 250 parts by weight of propylene oxide was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the temperature was maintained for 5 hours. After the reaction was completed, the product was neutralized with acetic acid, and then gel washing was performed with hot water. Average number of moles of white powder added by drying at 60 ° C. and crushing 2.
3 of hydroxypropyl chitosan was obtained.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、低温で短時間という穏和な反応条件のも
とでのヒドロキシプロピルキトサンの製造が可能とな
り、コスト的に有利にその量産を実行することができる
ようになる。かつまた、本発明によるヒドロキシプロピ
ルキトサンは、水溶液において高粘度を発現するので、
粘度低化の問題は解消される等多くの点で優れている。
As is clear from the above, according to the present invention, hydroxypropyl chitosan can be produced under mild reaction conditions of low temperature and short time, and its mass production is advantageous in terms of cost. Will be able to run. Moreover, since hydroxypropyl chitosan according to the present invention develops high viscosity in an aqueous solution,
It is excellent in many ways, including the problem of viscosity reduction.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 脱アセチル化したキチンから成るキトサ
ンを、以下の一般式(I)、 R1 2 3 4 NOH (I) (式中R1 ,R2 ,R3 ,R4 は、炭素数1〜4のアル
キル基または芳香族置換アルキル基を表し、R1
2 ,R3 ,R4 は、同一のものを含んでも良い)で表
される第四級アンモニウムヒドロキシドの存在下に、プ
ロピレンオキシドでエーテル化することを特徴とするヒ
ドロキシプロピルキトサンの製造方法。
1. A chitosan comprising deacetylated chitin is prepared by using the following general formula (I), R 1 R 2 R 3 R 4 NOH (I) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aromatic substituted alkyl group, R 1 ,
R 2 , R 3 and R 4 may include the same one), and a method for producing hydroxypropyl chitosan, which comprises etherifying with propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium hydroxide represented by .
【請求項2】 キトサンに対する第四級アンモニウムヒ
ドロキシドの重量比が0.05〜1.0であることを特
徴とする請求項1のヒドロキシプロピルキトサンの製造
方法。
2. The method for producing hydroxypropyl chitosan according to claim 1, wherein the weight ratio of the quaternary ammonium hydroxide to chitosan is 0.05 to 1.0.
【請求項3】 脱アセチル化したキチンから成るキトサ
ンを、以下の一般式(II) 、 R1 2 3 4 NX (II) (式中R1 ,R2 ,R3 ,R4 は、炭素数1〜4のアル
キル基または芳香族置換アルキル基を表し、R1
2 ,R3 ,R4 は、同一のものを含んでも良く、X
は、Cl,Br,I,HSO4 ,NO3 ,IO4 のいず
れかである)で表される第四級アンモニウム塩および水
酸化アルカリの存在下に、プロピレンオキシドでエーテ
ル化することを特徴とするヒドロキシプロピルキトサン
の製造方法。
3. Chitosan composed of deacetylated chitin can be prepared by using the following general formula (II), R 1 R 2 R 3 R 4 NX (II) (wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aromatic substituted alkyl group, R 1 ,
R 2 , R 3 and R 4 may include the same thing, and X
Is any one of Cl, Br, I, HSO 4 , NO 3 , and IO 4 ) and is etherified with propylene oxide in the presence of a quaternary ammonium salt and an alkali hydroxide. A method for producing hydroxypropyl chitosan.
【請求項4】 キトサンに対する第四級アンモニウム塩
の重量比が0.05〜1.0であることを特徴とする請
求項3のヒドロキシプロピルキトサンの製造方法。
4. The method for producing hydroxypropyl chitosan according to claim 3, wherein the weight ratio of the quaternary ammonium salt to chitosan is 0.05 to 1.0.
【請求項5】 水酸化アルカリが、水酸化ナトリウムも
しくは水酸化カリウムであることを特徴とする請求項3
または請求項4のヒドロキシプロピルキトサンの製造方
法。
5. The alkali hydroxide is sodium hydroxide or potassium hydroxide.
Alternatively, the method for producing hydroxypropyl chitosan according to claim 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005100468A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-27 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Temperature-responsiive composition and hydrogel thereof

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