JPH06298788A - アルキルグリコシドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルキルグリコシドの新規製造方法に関す
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、触媒として以下両者のア
ルキル基中の全炭素原子数が１０個以上であるスルホ琥
珀酸及びそれらのジアルキルエステル以外のスルホカル
ボン酸及びそれらのエステル、並びに多価のスルホカル
ボン酸の無水物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。

【０００２】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ている化合物であると解され
る。

【０００３】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。

【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個以下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、ｐ−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ン酸及び
アルキルスルホン酸が、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】ヨーロッパ特許出願公開第０４１５１９２
号明細書には、触媒としてスルホ琥珀酸が推奨されてい
る、それというのも該物質は生物学的に容易に分解可能
であるからである。

【０００８】国際公開ＷＯ９０−０７５１６号明細書で
は、アルキルグリコシドの製造のために触媒として極く
一般的には疎水性の有機強酸が推奨されている。その
際、特に表面活性である化合物が重要である。アルキル
ベンゼンスルホン酸、硫酸アルキルエステル、スチレン
スルホン酸のコポリマーの他に、特にアルキル基中に合
計で１０個以上の炭素原子を有するスルホ琥珀酸のジア
ルキルエステルについて極く一般的に言及されている。
該アルキルエステルの例は、該明細書には示されていな
い。

【０００９】既に、直接的及び間接的なアルキルグリコ
シドの合成のための多数の触媒が挙げられていても、な
お酸性触媒の使用下で行われる直接合成の改良された方
法が要求される。

【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
ルグリコシドの特別な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
た反応条件について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操作可能であり、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、連続的に実施する
ことができる方法を提供し、かつ好適な粘度特性を有
し、満足できる溶媒和を有し、かつ実際に満足できる界
面活性特性を有する製品を生じることであった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は、触媒とし
て、以下両者のアルキル基中の炭化水素原子の合計が１
０個以上である、スルホ琥珀酸以外のスルホカルボン酸
及び／又はスルホ琥珀酸−ジアルキルエステル以外のス
ルホカルボン酸エステル、及び／又は多価のスルホカル
ボン酸の無水物を使用す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。

【００１３】本発明により使用したスルホカルボン酸な
いしはそれらのエステルは、脂肪族、脂環式、芳香族又
は複素環式物質であってよい。これらは通常の置換基を
有していてよい。スルホモノ−、スルホジ−、スルホト
リ−、及び多価のカルボン酸ないしはそれらのエステル
であってよい。多価のカルボン酸、すなわちスルホジカ
ルボン酸、スルホトリカルボン酸等のうち、モノ−、ジ
−、トリ−等のエステルを使用することができる。

【００１４】エステルを誘導するアルコールにおいて
は、脂肪族、オレフィン系、脂環式及び芳香脂肪族基か
ら誘導される、一般的には１〜２２個の炭素原子を有す
るアルコールが重要である。

【００１５】本発明による方法の特に有利な実施態様で
は、エステルが反応の際に反応体として使用するのと同
じ脂肪アルコールから誘導される。

【００１６】以下に、本発明により有利であることが判
明した酸及びエステルの例を示す：スルホ酢酸及びそれ
らのメチルエステル、スルホ酢酸ドデシルエステル、オ
ルト−、メタ−、パラスルホ安息香酸及びそれらのアル
キルエステル、例えばメチル−、ドデシル−、テトラデ
シルエステル、スルホ琥珀酸モノドデシルエステル、ス
ルホ琥珀酸ジメチルエステル、スルホプロピオン酸及び
それらのドデシルエステル、スルホイソフタル酸及びそ
れらのモノ−又はジドデシルエステル、スルホフタル酸
無水物、５−スルホトリメライト酸及びモノ−、ジ−及
びトリドデシルエステル、４−スルホ−１，８−ナフタ
リンジカルボン酸ドデシルエステル、４−スルホ−１，
８−ナフタリンジカルボン酸無水物。

【００１７】２個以上のカルボキシル基を有するスルホ
カルボン酸では、有利にはそれらの無水物を使用するこ
ともできる。

【００１８】前記のドデシルエステルの代わりに、天然
生成物から誘導される、例えばドデシル／テトラデシル
エステル又はヘキサデシル−／オクタデシルエステルの
混合物も使用した。

【００１９】触媒の量は、比率においては広範囲、例え
ばグルコース１モル当り１〜２０ミリモルで変更可能で
ある。有利にはグルコース１モル当り２〜１０ミリモル
である。

【００２０】上記に定義した酸同士の混合物ないしは酸
の前記エステルとの混合物又は結局自体のエステルの混
合物も有利に使用することができる。同じことが、同様
に無水物についてもいえる。

【００２１】単糖類としては、有利にはグルコースを使
用し、特に平均粒径３〜４μｍを有する微粉砕したグル
コースが特に適している。

【００２２】本発明による方法の特に有利な実施態様で
は、反応を連続的に実施する。

【００２３】本発明による枠内での直接合成とは、反応
体である脂肪アルコール及び単糖類を、短鎖状のアルコ
ールで中間生成物をアセタール交換するとい中間工程な
しで直接反応させてアルキルグリコシドにするという意
味を表す。

【００２４】本発明が、該目的のために多種多様の新規
触媒を使用することができる方法を提供することを可能
にすることは特に驚異的であった。該方法は非常に経済
的に行われ、良好に操作可能でかつ調整可能な特性を有
する製品が再現可能に得られる。

【００２５】更に、本発明による方法は、容易にも連続
的に実施することでき、かつ市販の製品と比較して同じ
特性で、非常に低い粘度を有する生成物を生じること
は、特に驚異的であった。このことは、なお高い濃度
で、室温でポンピング可能な水性系を提供することも可
能であるということを意味している。生成物の界面張力
値及び溶媒和が優れており、従って泡沫安定度が良好で
ある。

【００２６】更に、該触媒が特に連続的処理法で非常に
高速の反応速度を生じることは驚異的である。更に、本
発明による反応が何倍も低い温度で実施することがで
き、にもかかわらず高い収率を生じることは驚異的であ
った。本発明のもう１つの利点は、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シロップ状のグルコ
ースを反応させることができるという点である。該シロ
ップ状のグルコースはグルコース、すなわち単糖類と水
の他になおオリゴマー及び僅少量の多糖類も含有する。
シロップ状のグルコースは、例えば甜菜から得られる糖
類からも得られる。

【００２７】

【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。

【００２８】 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。

【００２９】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、該混合物を撹拌下及び２０ミリバールに
真空化して所望の温度にした。

【００３０】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。

【００３１】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Ｇｌｃ １モルに対
して水１モルが遊離）。

【００３２】９９％のＧｌｃ反応率に必要な時間は反応
時間として評価し、記載した比較例のために使用した。

【００３３】例 触媒として、グルコース１モル当り４−スルホフタル酸
ジラウリルエステル１０ミリモルを使用した。

【００３４】５μｍ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（Conde
a））４１２．０ｇと一緒に反応器に装入し、２０ミリ
バールに真空にした後、撹拌下で１１０℃の反応温度に
した。

【００３５】３２分後、装入したグルコースの９９％が
反応した。該反応生成物は清澄かつ白色で、１．２％に
ＦＡを分離した後、以下の分析値が得られた。

【００３６】 遊離グルコース： ＜１重量％ モノグルコシド（Ｃ₁₂＋Ｃ₁₄）：５３．５重量％ 比較例 該実施例を従来技術による触媒（ｐ−トルエンスルホン
酸）を使用して、同様に実施した。

【００３７】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８５分、すなわち本発明によ
る触媒に比して２倍の時間を必要とした。

【００３８】該粗製生成物は、清澄で明黄色であった。
１．６％にＦＡを分離した後以下の値が得られた。

【００３９】 遊離グルコース： ＜１重量％ モノグルコシド（Ｃ₁₂＋Ｃ₁₄）：５２．４重量％

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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、以下両者のアルキル基
   中の全炭素原子数が１０個以上であるスルホ琥珀酸以外
   のスルホカルボン酸及び／又はスルホ琥珀酸ジアルキル
   エステル以外のスルホカルボン酸エステル、及び／又は
   多価のスルホカルボン酸の無水物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。
2. 【請求項２】 脂肪族及び／又は脂環式のスルホカルボ
   ン酸のエステルを使用する、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 芳香族のスルホカルボン酸のエステルを
   使用する、請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 ２２個以下の炭素原子を有する、脂肪
   族、オレフィン系、脂環式及び芳香脂肪族アルコールか
   ら誘導される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。
5. 【請求項５】 アルコール成分が反応ために反応体とし
   て使用した脂肪アルコールと同じである、スルホカルボ
   ン酸エステルを使用する、請求項１から４までのいずれ
   か１項記載の方法。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【請求項９】 上記反応を連続的に実施する、請求項１
   から８までのいずれか１項記載の方法。