JPH0665274A - 糖エステルの製造方法 - Google Patents

糖エステルの製造方法

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JPH0665274A
JPH0665274A JP4290367A JP29036792A JPH0665274A JP H0665274 A JPH0665274 A JP H0665274A JP 4290367 A JP4290367 A JP 4290367A JP 29036792 A JP29036792 A JP 29036792A JP H0665274 A JPH0665274 A JP H0665274A
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JP
Japan
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acid
acyl
mixture
acetylated sugar
sugar
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Application number
JP4290367A
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English (en)
Inventor
David William Thornthwaite
デイビツド・ウイリアム・ソーンスウエイト
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Unilever NV
Original Assignee
Unilever NV
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H13/00Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids
    • C07H13/02Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids
    • C07H13/04Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids having the esterifying carboxyl radicals attached to acyclic carbon atoms
    • C07H13/06Fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H13/00Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids
    • C07H13/02Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids
    • C07H13/08Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids having the esterifying carboxyl radicals directly attached to carbocyclic rings

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 全アセチル化糖から1段階反応で1−アシル
置換アセチル化糖を製造するための方法を提供する。 【構成】 全アセチル化糖を、遷移金属を含むルイス
酸、硫酸水素ナトリウム、スルホン酸樹脂及びトルエン
スルホン酸から選択される触媒の存在下で、エステル結
合又はアミド結合を有する酸、安息香酸及びオクタン酸
から選択されるカルボン酸と反応させることを特徴とす
る1−アシル置換アセチル化糖の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ペルオキシ酸漂白剤前
駆物質として使用可能な糖類、特にペントース及びヘキ
ソースの混合エステルの製造方法に係る。特に本発明
は、1−アシル−2,3,4,6−テトラアセチルグル
コース、1−アシル−2,3,4−トリアセチルキシロ
ース、1−アシル−2,3,6,21,31,41,61
ヘプタアセチルラクトース及び2−アシル−1,3,
4,5−テトラアセチルフルクトースの製造に係る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】エステ
ル結合を介して長鎖アシル基及び1個以上の短鎖アシル
基で置換されたペントース又はヘキソース糖部分から構
成される、ペルオキシ酸漂白剤前駆物質用の糖誘導体
は、WO91/10719に記載されている。これらの
エステルとしては、2,3,4,6−テトラ−O−アセ
チル−1−O−(長鎖アシル)−グルコース[=1−
(長鎖アシル)−2,3,4,6−テトラアセチルグル
コース]が開示されている。
【0003】この文献によると、これらのエステルは例
えばWO89/01480; D.Plusquell
ec他,Tetrahedron, Vol.42,
pp.2457−2467,1986; D.Plus
quellec,Tetrahedron lette
rs, Vol.28, No.33, pp. 38
09−3812, 1987; J.M.Willia
ms他, Tetrahedron 1967, Vo
l.23. pp.1369−1378; W.J.H
ennen他, J.Org.Chem., Vol.
53, pp.4939−4945(1988);
A.H.Haines, Adv.Carbohydr
ate Chem., Vol.33, pp.11−
51, 1976; K.Joshimoto他, C
hem.Pharm.Bull.,27 (11),
pp.2661−2674(1979);及びZ.Gy
orgydeak他, Liebigs Ann.Ch
em. 1987, pp.235−241に記載され
ているように当業者に周知の方法により合成される。し
かしながら、これらの従来技術の方法はいずれもアノマ
ー1位を特定的にエステル化するのではなく、ほとんど
が1位を−OCH3として有しており、他のヒドロキシ
ル、通常は6位の第1ヒドロキシルをエステル化してい
る。
【0004】アノマー1位のエステル化に言及している
場合には、酵素経路、複雑な「保護基」化学又は複合化
学的試薬が使用されている。
【0005】酵素経路は、グルコース五酢酸と他の糖酢
酸塩との選択的加水分解を使用している。特に、ブタ膵
臓リパーゼを使用する場合、収率は一定せず、約70%
である(糖濃度はリン酸緩衝液中10%ジメチルホルム
アミドを使用して約10g/l即ち1%溶液であっ
た)。リパーゼ酵素濃度は0.75g/mmol糖であ
り、混合物を25℃で撹拌した(反応をTLCにより分
析)。その後、混合物を酢酸エチルで抽出し、クロマト
グラフィーにより精製した。当然のことながら、この手
順を工業的製造に使用する場合には、多くの作業が必要
である。この方法の主な欠点は、(i)希釈、(ii)
ジメチルホルムアミドのような溶媒の使用、及び(ii
i)クロマトグラフィー精製を必要とするという点にあ
る。反応時間も欠点の1つである。
【0006】「保護基」化学の使用は、実験室での合成
には非常に適切であるが、極めて非効率的であり、費用
がかかる。この方法は、アノマー位のベンジル保護を要
する(収率約60%)。その後、他のヒドロキシ基をア
セチル化し、例えば1−ベンジル−2,3,4,6−テ
トラアセチルグルコースを得る。次に水素化により保護
基を脱離し(収率〜95%)、得られた四酢酸塩をアシ
ル化する。この方法は、出発物質がグルコースである場
合には少なくとも3段階が必要であり、ベンジル化段階
の収率が低い(60%)。更に、1−ベンジル物質は精
製を必要とする。
【0007】別の従来技術の経路としては、アノマーア
ルコールを選択的にアシル化するアシル転移剤を使用す
る方法がある。この方法はPlusquellecらに
より使用されており、1−オクタノイルグルコースを生
成することができる。
【0008】
【化1】
【0009】反応は実験室での合成には理想的である
が、非常に危険な物質であるとして知られている高価な
毒性溶媒ピリジン及び水素化ナトリウムを触媒として使
用しなければならない。試薬自体即ち8−アシルオキシ
キノリンは、購入しにくく且つ高価であると言われてお
り、アシル化剤を使用した場合の収率は40〜70%で
ある(糖の使用量は3倍であり、商業的には不利である
と報告されている)。
【0010】本願出願人名義の英国特許出願第9116
939.1号は、2段階方法で全アセチル化糖からモノ
アシル置換アセチル化糖を製造するための方法を記載し
ている。この方法は、アノマー1−アセチル基を脱離
後、得られた物質を酸塩化物又は無水物で処理する。こ
の方法の欠点は、2段階であるという点にある。
【0011】従って本発明の目的は、高収率と1段階で
良好な変換率とを実現する1−アシル置換アセチル化糖
の改良製造方法を提供することである。
【0012】本発明の別の目的は、大規模な工業的操作
に適用できるように、市販の比較的廉価な原料から1−
アシル置換アセチル化糖を製造する方法を提供すること
である。
【0013】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、全アセ
チル化糖を触媒の存在下でカルボン酸と反応させること
を特徴とする1−アシル置換アセチル化糖の製造方法を
提供する。
【0014】本発明で使用するのに好適な全アセチル化
糖は、1,2,3,4,6−ペンタアセチルグルコース
(PAG)、1,2,3,4−テトラアセチルキシロー
ス(TAX)、1,2,3,6,21,31,41,61
オクタアセチルラクトース(OAL)及び1,2,3,
4,5−ペンタアセチルフルクトースである。
【0015】本発明で使用するのに適切な触媒は金属
塩、例えばZn、Hg、Al、Fe、Co、Ni、C
u、Li、Cr、Mn、Cd、Sn、Ti及びZr塩
(例えば塩化物、酢酸塩又は臭化物)即ち遷移金属を含
むルイス酸、硫酸水素ナトリウム、スルホン酸樹脂及び
トルエンスルホン酸である。
【0016】特に好適な触媒は塩化亜鉛、塩化アルミニ
ウム、塩化錫及び硫酸水素ナトリウムである。
【0017】酢酸以外のあらゆるカルボン酸を本発明で
使用することができる。好ましくは、カルボン酸は少な
くとも4個の炭素原子を含む。カルボン酸は実際に枝分
かれ、枝なし、飽和、不飽和、直鎖、脂肪族、脂環式、
芳香族又はアルキル芳香族のいずれでもよい。特に好適
なカルボン酸は、安息香酸、オクタン酸及びエステル又
はアミド結合を有するこれらの酸を含む。
【0018】好ましくは、反応はアセチル化糖(例えば
グルコース五酢酸)1モル当量とカルボン酸(例えば安
息香酸又はオクタン酸)1〜5モル当量との混合物を約
100〜200℃、好ましくは約120〜150℃に加
熱した後、触媒(約1〜50モル%)を加えることによ
り実施される。形成された酢酸を約100〜150℃の
温度で真空留去する。得られた反応混合物を水洗し、触
媒を除去する。
【0019】この方法は、80重量%以上の高収率と、
1段階方法で良好な変換率とを実現でき、約150℃の
反応温度で約1時間しか必要としない。生成された物質
は少しの精製しか必要とせず、全成分は市販されてお
り、比較的廉価である。その後の精製段階で必要な場合
もあるが、製造に溶媒は不要である。
【0020】この方法により製造された1−アシル置換
アセチル化糖は、例えばアルカリ金属過酸化物やアルカ
リ金属過ホウ酸塩(特に過ホウ酸ナトリウム・四水和物
及び過ホウ酸ナトリウム・一水和物)のような過酸化水
素源、界面活性剤、洗浄力ビルダー及び参考資料として
本願の一部に加える英国特許出願第9116939.1
号に記載されているような他の慣用洗剤組成物添加剤を
含有する洗剤組成物中で漂白剤前駆物質として利用され
る。
【0021】以下、非限定的な実施例により本発明を更
に詳細に説明する。
【0022】
【実施例】実施例1 1−オクタノイル−2,3,4,6−テトラアセチルグ
ルコース(OTAG)の調製。
【0023】
【化2】
【0024】ペンタアセチルグルコース(GPA)
(9.75g; 0.025mol)をオクタン酸
(4.3g; 0.03mol即ち約20%過剰)と混
合し、均質液体が得られるまでこの混合物を120℃に
加熱した。塩化亜鉛(0.5g; 0.36mmol=
約10モル%; 5重量%)を加え、混合物を減圧下
(6mmHg)に更に加熱し、130℃に15分間維持
した後、形成された酢酸を蒸留した。反応後、薄層クロ
マトグラフィー(シリカ/エーテル溶離剤)により分析
した処、OTAG Rf=0.85、PAG Rf=
0.71であった。
【0025】蒸留後、混合物を冷却し、酢酸エチル(1
00ml)に溶解させ、重炭酸ナトリウム溶液(10
%;100ml)で洗い、硫酸ナトリウムで乾燥させ、
濾過し、減圧下に溶媒を除去し、粘着性固体(11g;
93%)を得た。1H NMR(δ; CDCl3):
6.35(1H,CHCOC715(α−アノマー)
OTAG), 5.75(1H,CHCOC715(β
−アノマー)−OTAG)。PAGも約7%存在してい
た。
【0026】実施例2 種々の触媒(表1参照)を使用する1−オクタノイル糖
即ち1−オクタノイル−2,3,4,6−テトラアセチ
ルグルコースの調製。
【0027】真空蒸留装置を備える丸底フラスコ(10
0ml)にグルコース五酢酸(10g; 0.025m
ol)を加えた。オクタン酸(4.3g; 0.029
mol)を加えた。その後、混合物を120℃に加熱し
て溶融液体を形成し、触媒(0.5g)を加えた。装置
を真空下(1〜10mbar)におき、温度を150〜
180℃の範囲にゆっくりと上昇させた。形成された酢
酸を留去した。この反応は、昇温速度及び酢酸蒸留速度
に依存して15〜40分間実施した。酢酸の除去後、混
合物を薄層クロマトグラフィー(シリカゲル Kies
elgel 60F254(Merck社製)/ジエチル
エーテル溶媒)により分析し、得られた結果を表1に要
約した。蒸留後、混合物を冷却し、酢酸エチル(100
ml)に溶解させ、脱色炭(1〜2g)を加えた。この
混合物を10分間還流し、濾過し、冷却し、水(100
ml)、飽和塩化ナトリウム溶液(50ml)で洗浄
し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾燥溶液を濾過し、
真空下で濃縮乾涸し、「粘着性」固体を得た(収率は表
1参照)。
【0028】この結果、広範な触媒を反応に利用できる
ことが判明した。特に驚くべきことに、酸触媒亜硫酸水
素ナトリウムは極めて良好に機能し、2,3,4位、よ
り特定的には6位のエステル交換を助長することが予想
された。
【0029】
【表1】
【0030】実施例3 1−オクタノイル−2,3,6,21,31,41,61
ヘプタアセチルラクトースの調製。
【0031】
【化3】
【0032】過剰の無水酢酸中でラクトースを酢酸ナト
リウムと共に還流することによりα−Dラクトース八酢
酸を調製した。白色固体を得、エタノールで再結晶させ
た。m.p.150〜151℃。文献値m.p.152
℃(Dictionaryof Organic Co
mpounds, Vol 4, page 199
6, Eyre & Spottiswode Ltd
London 1965)。ν(nujol)175
0cm-1。TLC(Kieselgel 60F254
ジエチルエーテル)1スポットRf0.21。1
NMR(δ;CDCl3): 5.65(d,1H,ア
ノマーH−OAc), 5.35(d,1H,CH−O
Ac), 5.25(t,1H,CH−OAc),
5.1(m,2H,2×CHC−O−), 4.95
(dd,1H,CH−OAc),4.5(m,2H,2
×C−O−), 4.1(m,3H,CH 2OAc,
t,CH−O), 3.85(m,2H,C 2−OA
c), 3.75(m,1H,CH−OAc), 2.
17, 2.13, 2.1, 2.07, 2.0
5, 2.04, 2.03, 1.97(全て一重
項,3H,8×COCH 3)。
【0033】蒸留装置を備えるフラスコ(50ml)中
でオクタン酸(1.9g; 0.013mol)にラク
トース八酢酸(3g; 0.0045mol)を加え
た。混合物を130℃に加熱し、溶融混合物を形成し
た。塩化亜鉛を130℃に加熱し、溶融混合物を形成し
た。塩化亜鉛(0.2g)を加え、混合物を減圧下(1
mbar)に更に加熱し、形成された酢酸を留去しなが
ら、130℃に15分間維持した。
【0034】次に混合物を冷却し、酢酸エチル(50m
l)に溶解させ、脱色炭で処理し、濾過し、水(50m
l)、重炭酸ナトリウム溶液(50ml)、食塩水(5
0ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。次に
混合物を濾過し、減圧下に溶媒を除去し、固体(2.0
5g; 収率50%)を得た。TLC(ジエチルエーテ
ル)1スポットRf0.31。1H NMR(δ;CD
Cl3): 6.26(d,1H,βアノマー),
5.65(d,1H,αアノマー), 2.45(t,
2H,R−CH 2COβアノマー), 2.35(t,
2H,R−CH 2COαアノマー), 2.17,
2.13, 2.08, 2.07, 2.03,
2.00, 1.97(3H,S,7×COCH 3),
1.68(t,2H, CH 2CH2−CO), 1.
3(m,8H,(CH 24−CH2CH2CO), 0.
9(t,3H,CH 3−CH2)。
【0035】実施例4 2−オクタノイル−1,3,4,5−テトラアセチルフ
ルクトースの調製
【0036】
【化4】
【0037】無水酢酸及び酢酸ナトリウムを使用してフ
ルクトースをその五酢酸塩に変換させ、粘性油状固体を
得た。ν(nujol)1745cm-1。TLC(ジエ
チルエーテル/Kieselgel 60 F254)1
スポットRf0.65。
【0038】真空蒸留装置を備えるフラスコ(50m
l)中でフルクトース五酢酸(3.9g; 0.01m
ol)をオクタン酸(1.9g; 0.013mol)
に加え、120℃に加熱し、溶融混合物を形成した。塩
化亜鉛(0.2g)を加え、形成された酢酸を減圧下
(1mbar)に除去した。混合物を冷却し、酢酸エチ
ル(50ml)に溶解させ、活性炭と共に煮沸し、濾過
し、水(50ml)、重炭酸ナトリウム溶液(50m
l)及び食塩水(50ml)で洗浄した。次に酢酸エチ
ルを硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下に濃縮
し、「粘着性」固体(3.4g; 72%)を得た。T
LC(ジエチルエーテル)2スポットRf0.73,
0.65(非常に弱い)(フルクトース五酢酸)。
【0039】実施例5 1−アシル−2,3,4,6−テトラアセチルグルコー
スの調製。
【0040】真空蒸留装置を備えるフラスコ(50m
l)にグルコース五酢酸(5g; 0.0125mo
l)を加え、このフラスコに種々のカルボン酸(表2参
照)(0.015mol)を加えた。混合物を130℃
に加熱し、溶融物を形成した。塩化亜鉛(0.2g)を
加え、混合物を減圧下(1〜10mbar)で更に加熱
し、酢酸を除去した。得られた混合物を冷却し、酢酸エ
チル(50ml)に溶解させ、脱色炭で処理し、濾過
し、水(50ml)、重炭酸ナトリウム溶液(50m
l)及び食塩水(50ml)で洗った。酢酸エチルを硫
酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下に濃縮し、固
体生成物を得た。得られた結果を表2に要約する。
【0041】N−オクタノイルグリシンの調製 グリシン(11.25g; 0.15mol)を水(5
0ml)に溶解させ、水酸化ナトリウム(12g;
0.3mol)を加え、混合物を撹拌した。この溶液に
塩化オクタノイル(24.4g; 0.15mol)の
アセトン(50ml)溶液を激しく撹拌しながら1時間
滴下した。混合物を更に1時間室温で撹拌後、減圧下に
濃縮乾涸させ、白色固体を得た。この固体をエーテル
(3×150ml)と共に煮沸し、濾過し、その後、エ
ーテル層を合わせて食塩水(150ml)で洗った。次
に、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、真空濃縮し
た。得られた白色固体(27g; 収率83%; m.
p.105〜106℃)を表2に記載する実験で使用し
た。1H NMR(δ; CD3OD): 3.9(s,
2H,HNCH 2CO2H), 2.25(t,2H,
2CONH), 1.6(t,2H,CH 2−CH2
O), 1.3(m,8H,−(CH 24−CH2CH2
CO), 0.9(t,3H,CH 3−(CH24)。
【0042】2−オクタノイルグリオキシル酸の調製 トリエチルアミン(30.3g; 0.3mol)を含
有するアセトニトリル(150ml)にグリオキシル酸
(11.4g; 0.15mol)を加え、1時間撹拌
及び冷却(25℃)しながらこの溶液に塩化オクタノイ
ル(24.4g; 0.15mol)を滴下した。得ら
れた溶液を1時間還流し、溶媒を真空下に除去し、白色
固体を得た。この固体を塩酸(150ml; 5M)と
エーテル(300ml)との間に分配した。エーテル層
を水(100ml)、重炭酸ナトリウム(2×50m
l)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。
【0043】硫酸塩を濾去し、エーテルを真空濃縮し、
油状物を得、減圧下(10mbar)に180〜184
℃で蒸留させて白色固体を得、石油エーテル(沸騰範囲
60〜80℃)で再結晶させた(6.3g; 収率21
%)。GLC98%。1HNMR(δ3; CDC
3): 4.2(s,2H,OCH 2CO2H),
2.43(t,2H,−CH 2−COO), 1.6
(t,2H,CH 2−CH2COO), 1.3(m,8
H,CH3CH 24−CH2), 0.9(t,3H,
CH 3−(CH24)。
【0044】
【表2】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全アセチル化糖を触媒の存在下で酢酸以
    外のカルボン酸と反応させることを特徴とする1−アシ
    ル置換アセチル化糖の製造方法。
  2. 【請求項2】 カルボン酸が少なくとも4個の炭素原子
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 カルボン酸が、エステル結合又はアミド
    結合を有する酸、安息香酸及びオクタン酸から選択され
    ることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 触媒が、遷移金属を含むルイス酸、硫酸
    水素ナトリウム、スルホン酸樹脂及びトルエンスルホン
    酸から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 全アセチル化糖が、1,2,3,4,5
    −ペンタアセチルフルクトース、1,2,3,4,6−
    ペンタアセチルグルコース、1,2,3,4−テトラア
    セチルキシロース及び1,2,3,6,21,31
    1,61−オクタアセチルラクトースから選択されるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の方法。
JP4290367A 1991-10-29 1992-10-28 糖エステルの製造方法 Pending JPH0665274A (ja)

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GB919122910A GB9122910D0 (en) 1991-10-29 1991-10-29 Process for preparing sugar esters
GB9122910.4 1991-10-29

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