JPH06298785A

JPH06298785A - アルキルグリコシドの製造方法

Info

Publication number: JPH06298785A
Application number: JP4911394A
Authority: JP
Inventors: Manfred J Bergfeld; ヨーゼフベルクフェルトマンフレート; Juergen Dr Seifert; ザイフェルトユルゲン
Original assignee: Akzo Nobel NV
Current assignee: Akzo Nobel NV
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1994-10-25
Also published as: CA2119517A1

Abstract

(57)【要約】【目的】新規のアルキルグリコシドを製造する方法に
関する。【構成】該方法は、単糖類と脂肪アルコールを酸性触
媒の存在下で反応させる際に、触媒としてペルフルオロ
化したスルホン酸を使用することよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸性触媒の使用下で脂
肪アルコールと糖類から出発する直接合成によりアルキ
ルグリコシドを製造する方法に関する。アルキルグリコ
シドは、本発明の枠内では、アルキル基がアセタール様
にモノマー及び／又はオリゴマーの糖残基に結合した化
合物であると解される。

【０００２】アルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状であっ
てよく、有利には８〜２０個の炭素原子を有する単官能
性アルコールから誘導される基であると解される。特に
適したアルキル基は、天然物質、例えば脂肪及び油から
得られ、大抵は混合物であり、例えばＣ₁₂〜Ｃ₁₄の鎖を
有し、不飽和基を有していてもよいアルコールから誘導
されるものである。

【０００３】本発明の枠内で脂肪アルコールは、天然生
成物から得られるアルコールであるとも、また合成によ
り製造されたアルカノールであるとも解される。

【０００４】

【従来の技術】酸性触媒の使用下で脂肪アルコールと糖
類からのアルキルグリコシドの製造は公知である。文献
には多数の方法が記載されており、該方法では、まず低
分子アルコール、例えばメタノール、エタノール等を反
応させることにより糖類からグリコシドが得られ、次い
で高分子アルコールでアセタール交換することにより所
望のアルキルグリコシドに転化される。該反応型には、
多数の触媒が推奨される。

【０００５】更に、糖類から直接、高分子アルコール、
すなわち８個から例えば２２個までの炭素原子を有する
アルコールと反応させて合成することが公知である。該
反応方法に関しても文献では既に多数の酸性触媒につい
て言及されている。

【０００６】従って、例えばヨーロッパ特許出願公開第
０１３２０４３号明細書に示されているように、無機
酸、例えば塩酸、硫酸、燐酸が推奨される。該目的のた
めには、パラトルエンスルホン酸、三フッ化硼素も挙げ
られる。ヨーロッパ特許出願公開第０１３２０４３号明
細書の教示によれば、アニオンの表面活性剤、例えばア
ルキルスルフェート、アルキルベンゼンスルホネート及
びアルキルスルホネートが、アルキルグリコシドを製造
するための触媒として使用される。

【０００７】Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 110,023-024
（1991）には、溶剤としてジメチルスルホキシド中で、
トリフルオロメタンスルホン酸の使用下での単糖類の４
−フェノールとの反応が記載されている。その際、低分
子アルコールを有する、洗剤原料としては不適のグリコ
シドが問題である。更に、９０℃で２日間の反応時間後
の収率は、グルコースを使用すると僅か５６％に過ぎな
い。

【０００８】J. Carbohydrate Chemistry, 8（1）263-2
69（1988）には、糖のアリルアルコールとの反応が記載
されており、その際、触媒としては、トリフルオロメタ
ンスルホン酸が使用される。低分子アルコールからの該
グリコシドを、次いでベンジルアルコールでアセタール
交換する。洗浄活性アルキルグリコシドの使用可能な直
接合成については、該文献には示されていない。

【０００９】既に、直接的であり間接的であり種々の触
媒を使用した、アルキルグリコシドを製造するための様
々な方法が公知であっても、直接合成の改良された方法
が、なお要求される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、８〜２２個の炭素原子を有する脂肪アルコールと糖
類、特に単糖類から出発し、酸性触媒を使用したアルキ
ルグリコシドの直接合成法を提供することであり、該方
法は、経済的に実施することができ、与えられた反応条
件のために短い反応時間を可能にし、良好な特性を有す
る生成物を生じかつ容易に入手可能であり、更に再現可
能な結果を生じるべきであった。

【００１１】更に、本発明の課題は、従来公知の方法よ
りも僅少量の触媒で実施する方法を提供することであっ
た。本発明のもう１つの課題は、低温であっても経済的
に認められる反応時間で満足できる収率が得られる方法
を提供することであった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は、単糖類と８
〜２２個の炭素原子を有する脂肪アルコールを触媒とし
てペルフルオロ化したスルホン酸の存在下で反応させる
ことを特徴とする、単糖類の脂肪アルコールとの酸性触
媒の存在下での反応によるアルキルグリコシドの製造方
法により解決される。２個以上の炭素原子を有するペル
フルオロ化したアルカンスルホン酸、例えばペルフルオ
ロオクタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン
酸、ペルフルオロプロパンスルホン酸、ペルフルオロエ
タンスルホン酸並びにこれらの混合物が非常に適してい
る。ペルフルオロ化したシクロアルカンスルホン酸、例
えば１，４−ペルフルオロエチルシクロヘキサンスルホ
ン酸も有利であることが判明した。本発明による方法の
もう１つの有利な実施態様では、ペルフルオロ化したス
ルホカルボン酸及び／又はそれらのエステル、例えばペ
ルフルオロスルホ酢酸を使用する。単糖類としてはグル
コースを使用するのが有利である。単糖類１モルに対し
て触媒０．５〜１５ミリモルを使用するのが有利であ
る。触媒の量は、もちろん、多くても少なくても、例え
ば単糖類１モルに対して０．１〜２０ミリモルにある、
更に広範囲に変更可能である。

【００１３】特に有利な実施態様では、単糖類の脂肪ア
ルコールとの反応を連続的に実施する。

【００１４】本発明による方法が、何倍も非常に短い時
間で満足できる、脂肪アルコールの単糖類との反応を生
じることは驚異的であった。この高速度に起因して、常
用のこの種の反応のために公知の触媒を使用する場合で
あっても、反応を低温で実施することが可能である。更
に、著しく僅少量の触媒で実施することが可能である。
該触媒は、その他の点で、このことが全く所望であるか
又は必要である限り、高い収率で再度回収することがで
き、かつ新たに合成の際に使用することができる。この
理由から該方法は非常に環境保護的に行われる。

【００１５】該方法は、特に有利な方法では高い収率で
連続的に実施することができる。まずグリコシドを低級
アルコールで製造し、引続きアセタール交換する必要が
ない。

【００１６】目的生成物に残留する触媒の量は問題にな
らないほど僅少量であるので、触媒は大抵目的生成物中
に残留してもよい。

【００１７】特に、極く微粒子状のグルコースでの活性
度は常用の触媒に比して特に高い。

【００１８】更に、本発明による方法により、種々の特
性に関して、通常の方法により製造された生成物とは区
別されるアルキルグリコシドが得られることは驚異的で
あった。従って、例えば特に連続的方法では、更に同じ
洗浄力で、水性系中で非常に低い粘度を有するアルキル
グリコシドが得られる。このことは必然的に、一度に、
非常に高い濃度のアルキルグリコシドを有する水性系に
調整し得る結果を生じるので、７５％以下のアルキルグ
リコシドを有する系に調整することができる。更に本発
明による方法の利点は、なお水性調整物より高い濃度で
もポンピング可能な生成物の製造を可能にする点であ
る。通常の生成物は、高い濃度、例えば５０％以上で
は、全ての場合に、ポンピングすべき場合には著しい欠
点に結び付くような加熱を行わなくてはならないペース
トとして調整され得る。これとは異なり、本発明により
得られた生成物は、室温で更に高い濃度になるまでポン
ピングすることができる。本発明により製造される生成
物の界面張力値及び可溶性は非常に優れている。起泡
値、例えば起泡高さ、泡沫安定度なども良好である。

【００１９】更に、シロップ状のグルコースを反応させ
ることができることも大きな利点である。シロップ状の
グルコースは、例えばでん粉の酸性又は酸素性加水分解
により得られる廉価な生成物である。シロップ状のグル
コースは、例えば甜菜から得られるように、蔗糖からも
得られる。シロップ状のグルコースは、グルコースと水
の他になおオリゴマー及び僅少量の多糖類も含有する。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を以下の実施例につき詳細に説
明する。

【００２１】一般的な処理方法及び使用した装置の説明反応器としては、市販の、二重ジャケット加熱装置、混
合撹拌機、底部排出口及び蒸留カラムを有する１リット
ルのビュッキーガラス反応器（Buechi-Glasreaktor）を
使用した。

【００２２】以下の例は、バッチ操作により行った。す
なわち全グルコース（Ｇｌｃ）と全脂肪アルコールを反
応器に装入し、該混合物を撹拌及び２０ミリバールの真
空下で所望の温度にした。

【００２３】その後、触媒を加え、この時点を反応開始
時点として評価した。

【００２４】反応水を連続的に蒸気として取出し、目盛
付けされた容器に沈殿させた。水生成率をＧｌｃの物質
変化速度として評価した（反応したＧｌｃ１モルに対
して水１モルが遊離）。

【００２５】９９％のＧｌｃ転化率に必要な時間は反応
時間として評価し、記載した比較例に使用した。

【００２６】例１５μｍの平均粒径を有する無水グルコース（クレスタ
ー）９０．５ｇを脂肪アルコール（ラウリルアルコール
約５４％及びミリスチルアルコール約４４％を含有する
Nafol 1214 製造元：コンデア（Condea））４２１．
０ｇと一緒に反応器に装入し、２０ミリバールまで真空
にした後、撹拌下で１１０℃の反応温度にした。１１０
℃に達した後、グルコース１モル当りペルフルオロオク
タンスルホン酸５ミリモルを加えた。１１０℃±１℃で
６０分の反応時間後、反応水４９７ミリモル（＝８．９
５ｇ）を反応器から取出した。該値はグルコース反応率
９９．０％に相当する。

【００２７】該反応生成物は清澄かつ白色であった。

【００２８】ＮａＯＨで触媒を中性化し、１．５重量％
にＦＡを分離した後、以下の分析値が得られた。

【００２９】遊離グルコース：＜１重量％モノグルコシド（Ｃ₁₂＋Ｃ₁₄）：５３重量％例２該実施例を例１と同様に実施したが、但し触媒として、
２５３．２ｇ／モルの平均分子量を有するペルフルオロ
エタン−、ペルフルオロプロパン−及びペルフルオロブ
タンスルホン酸からの混合物を使用した。

【００３０】同様に６０分の反応時間後、使用したグル
コースの９９％が反応した。

【００３１】白色、清澄な反応生成物は、１．８重量％
にＦＡを分離した後、以下の分析値が得られた。

【００３２】遊離グルコース：＜１重量％モノグルコシド（Ｃ₁₂＋Ｃ₁₄）：５３．２重量％比較例３（ＲＭ８７８）該実施例を例１と同様に実施したが、但し従来技術によ
る触媒（ｐ−トルエンスルホン酸）を使用した。

【００３３】しかしながら、その際、グルコースの反応
率を９９％にするためには１８０分、すなわち本発明に
よる触媒に比して３倍の時間を必要とした。

【００３４】該粗製生成物は、若干濁りベージュ色であ
る。１．４％に過剰のＦＡを分離した後以下の値が得ら
れた。

【００３５】遊離グルコース：＜１重量％モノグルコシド（Ｃ₁₂＋Ｃ₁₄）：４９．８重量％

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単糖類と脂肪アルコールを酸性触媒の存
在下で反応させることによりアルキルグリコシドを製造
する方法において、触媒としてペルフルオロ化したスル
ホン酸を使用することを特徴とする、アルキルグリコシ
ドの製造方法。
【請求項２】２個以上の炭素原子を有するペルフルオ
ロ化したアルカンスルホン酸又はこれらの混合物を使用
する、請求項１記載の方法。
【請求項３】ペルフルオロ化したシクロアルカンスル
ホン酸を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項４】ペルフルオロ化したスルホカルボン酸及
び／又はそれらのエステルを使用する、請求項１から３
までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】単糖類１モル当り触媒０．５〜１５ミリ
モルを使用する、請求項１から４までのいずれか１項記
載の方法。
【請求項６】単糖類としてグルコースを使用する、請
求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】微粉砕したグルコースを使用する、請求
項６記載の方法。
【請求項８】３〜４μｍの平均粒径を有するグルコー
スを使用する、請求項７記載の方法。
【請求項９】ペルフルオロ化したスルホン酸として、
ペルフルオロオクタンスルホン酸を使用する、請求項
１、２及び５から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】ペルフルオロ化したスルホン酸とし
て、ペルフルオロブタンスルホン酸を使用する、請求項
１、２及び５から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】触媒として、ペルフルオロエタン−、
ペルフルオロプロパン−及びペルフルオロブタンスルホ
ン酸の混合物を使用する、請求項１、２及び５から８ま
でのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】上記反応を連続的に実施する、請求項
１から１１までのいずれか１項記載の方法。