JPH10279603A - Production of tricarboxy polysaccharide - Google Patents

Production of tricarboxy polysaccharide

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JPH10279603A
JPH10279603A JP8823197A JP8823197A JPH10279603A JP H10279603 A JPH10279603 A JP H10279603A JP 8823197 A JP8823197 A JP 8823197A JP 8823197 A JP8823197 A JP 8823197A JP H10279603 A JPH10279603 A JP H10279603A
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JP
Japan
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ruthenium
starch
polysaccharide
reaction
ozone
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Application number
JP8823197A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidechika Wakabayashi
英親 若林
Toru Takahashi
徹 高橋
Rieko Sano
理恵子 佐野
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a water-soluble tricarboxy polysaccharide having a high carboxyl content and being conveniently usable inexpensively by a simple after- treatment by oxidizing an α-bond polysaccharide (e.g. starch) with a catalytic amount of a high-valence ruthenium formed from a ruthenium compound and an oxidizer such as ozone in an aqueous medium. SOLUTION: The α-bond polysaccharide as a starting material is exemplified by starch, amylose, amylopectin, pectin, protopectin or pectic acid. The starch is desirably corn starch, potato starch, tapioca starch or a water-soluble low- molecular-weight product thereof. It is desirable that these materials are used in a concentration of 5-50 wt.%. The ruthenium compound is exemplified by a metal, an oxide, a hydroxide, a sulfate or a chloride of ruthenium and is used in an amount of 0.0001-0.1 mol, per mol of the starting material. The starting material and a ruthenium compound are mixed in a solvent under agitation, and ozone is added to form a high-valence ruthenium to effect the reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、α結合型多糖類の
酸化方法に関する。より詳しくは、本発明は、ルテニウ
ム化合物とオゾンで生成させた高原子価酸化ルテニウム
によりα結合型多糖類を酸化してトリカルボキシ多糖類
を製造する方法に関する。本発明により得られるトリカ
ルボキシ多糖類は、スケール付着防止剤、顔料分散剤、
サイズ剤、コンクリート混和剤、および洗剤ビルダーな
どに利用される。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for oxidizing an α-linked polysaccharide. More specifically, the present invention relates to a method for producing a tricarboxy polysaccharide by oxidizing an α-linked polysaccharide with a high-valent ruthenium oxide generated by a ruthenium compound and ozone. Tricarboxy polysaccharide obtained by the present invention is a scale adhesion inhibitor, a pigment dispersant,
Used for sizing agents, concrete admixtures, and detergent builders.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、α結合型多糖類を酸化してジカル
ボキシ多糖類を製造する方法は種々知られている。例え
ば、特公昭49−1281には、過ヨウ素酸と亜塩素酸塩の組
み合わせ、または次塩素酸塩を使用してα結合型多糖類
を酸化する方法が記載されており、α結合型多糖類のC
2、C3位を酸化して得られるジカルボキシデンプンが
優れた洗剤ビルダーであることが記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for producing a dicarboxy polysaccharide by oxidizing an α-linked polysaccharide have been known. For example, Japanese Patent Publication No. 49-1281 describes a method for oxidizing an α-linked polysaccharide using a combination of periodic acid and chlorite, or using hypochlorite, C
2. It is described that dicarboxy starch obtained by oxidizing the C3 position is an excellent detergent builder.

【0003】また、特開昭60-2187 では、α結合型多糖
類を次亜塩素酸ナトリウム、塩素または過ヨウ素酸とハ
ロゲンの組み合わせでジカルボキシ多糖類を製造する方
法が記載されている。特開平4-175301には次亜塩素酸塩
及び/または次亜ヨウ素酸塩を使用し、ジカルボキシ多
糖類を製造する方法が記載されている。
[0003] JP-A-60-2187 describes a method for producing a dicarboxy polysaccharide by using an α-linked polysaccharide as a combination of sodium hypochlorite, chlorine or periodic acid and a halogen. JP-A-4-175301 describes a method for producing dicarboxypolysaccharides using hypochlorite and / or hypoiodite.

【0004】また、α結合型多糖類を酸化してトリカル
ボキシ多糖類を製造する方法は、例えば、チェコスロバ
キア特許235576号公報には、デンプンを過ヨウ素酸塩と
四酸化二窒素の組み合わせによりトリカルボキシデンプ
ンを製造する方法が記載されている。欧州特許542496号
公報には、デンプンを濃硝酸、濃硫酸溶媒中でバナジウ
ム塩および亜硝酸塩の組み合わせによってトリカルボキ
シデンプンを製造する方法が記載されている。
Further, a method for producing a tricarboxy polysaccharide by oxidizing an α-linked polysaccharide is described in, for example, Czechoslovak Patent No. 235576, which discloses that starch is prepared by a combination of periodate and nitrous oxide. A method for making carboxystarch is described. EP 542496 describes a process for producing tricarboxystarch by the combination of a vanadium salt and a nitrite in a concentrated nitric acid, concentrated sulfuric acid solvent.

【0005】しかし、チェコスロバキア特許235576号公
報では、二段工程と長く、しかも高価で入手に煩雑な酸
化剤を使用しなければならない上に得られるトリカルボ
キシデンプンは水溶性ではなく使用上不便であった。ま
た、欧州特許542496号公報では、反応後、高濃度の混酸
の後処理が容易ではない上に、使用した金属塩の除去、
廃棄の点で問題が多く工業的な製造方法として適当では
なかった。
[0005] However, according to Czechoslovakia Patent No. 235576, a long two-step process, an expensive and complicated oxidizing agent must be used, and the obtained tricarboxy starch is not water-soluble but is inconvenient in use. there were. In addition, in EP 542496, after the reaction, it is not easy to carry out a post treatment of a high-concentration mixed acid, while removing the used metal salt,
There were many problems in terms of disposal, and it was not suitable as an industrial production method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点を解決するためになされたものでカルボキ
シル基含有率が高く、使用上に便利な水溶性トリカルボ
キシ多糖類を反応後処理の問題や副生物の発生・除去の
問題もなく容易、安価に製造することができる工業的な
方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and comprises the steps of reacting a water-soluble tricarboxypolysaccharide having a high carboxyl group content and convenient for use after the reaction. It is an object of the present invention to provide an industrial method that can be easily and inexpensively manufactured without problems of treatment and generation and removal of by-products.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、α結合型
多糖類を原料に用いトリカルボキシ多糖類を製造する方
法を検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、水溶媒もしくは水と酸化剤に安定な混合
溶媒中でα結合型多糖類を酸化する際に触媒量のルテニ
ウム化合物と酸化剤で生成させた高原子価酸化ルテニウ
ムを用いることを特徴とし、カルボキシル基含有率が高
く、使用上便利な水溶生のトリカルボキシル多糖類を反
応後処理や副生物の発生・除去の問題もなく容易、安価
に得る製造方法である。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied a method for producing a tricarboxypolysaccharide using an α-linked polysaccharide as a raw material, and as a result, have completed the present invention. That is, the present invention uses a high-valent ruthenium oxide produced by a catalytic amount of a ruthenium compound and an oxidizing agent when oxidizing an α-linked polysaccharide in an aqueous solvent or a mixed solvent stable with water and an oxidizing agent. This is a method for easily and inexpensively producing a water-soluble tricarboxyl polysaccharide having a high carboxyl group content and convenient for use without any problem of post-reaction treatment or generation and removal of by-products.

【0008】本発明でいうトリカルボキシ多糖類とは、
具体的にα結合型多糖類を構成するピラノース環のC
2、C3位が開裂し、C2、C3位の二級アルコ−ルが
10モル%以上及びC6位の一級アルコールもしくはエ
ステルが10モル%以上同時にカルボキシル基に酸化も
しくは加水分解されたトリカルボキシ多糖類及びこれら
の混合物のことである。
[0008] The tricarboxy polysaccharide referred to in the present invention is:
Specifically, the C of the pyranose ring constituting the α-linked polysaccharide
2. Tricarboxypolysaccharides in which the C3-position is cleaved and the C2 and C3-position secondary alcohols are simultaneously oxidized or hydrolyzed to carboxyl groups by 10 mol% or more and the C6-position primary alcohol or ester by 10 mol% or more. And mixtures thereof.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明で使用される原料は、α結
合型多糖類で具体的には、デンプン、アミロース、アミ
ロペクチン、ペクチン、プロトペクチン、ペクチン酸が
挙げられる。デンプンとしては、トウモロコシデンプ
ン、バレイショデンプン、タピオカデンプン、小麦デン
プン、サツマイモデンプン、米デンプンなどが挙げら
れ、トウモロコシデンプン、バレイショデンプン、タピ
オカデンプンが特に好ましい。また、これらを原料にし
て低分子化させた水溶性デンプンも好ましい。これらの
原料は、濃度1〜80重量%、好ましくは5〜50重量
%の範囲で使用される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The raw materials used in the present invention are α-linked polysaccharides, and specifically include starch, amylose, amylopectin, pectin, protopectin and pectic acid. Examples of the starch include corn starch, potato starch, tapioca starch, wheat starch, sweet potato starch, rice starch and the like, and corn starch, potato starch and tapioca starch are particularly preferred. Further, a water-soluble starch obtained by using these as a raw material and reduced in molecular weight is also preferable. These raw materials are used in a concentration of 1 to 80% by weight, preferably 5 to 50% by weight.

【0010】本発明に使用する高原子価酸化ルテニウム
とは、ルテニウム原子が+8価の四酸化ルテニウムのこ
とである。この四酸化ルテニウムは、特願平9−755
83に記載の方法により、ルテニウム化合物とオゾンよ
って生成させることができる。本発明において使用する
ルテニウム化合物としてはルテニウム金属、各種ルテニ
ウム化合物が用いられる。具体的には、二酸化ルテニウ
ムなどのルテニウム酸化物;水酸化ルテニウム;硫酸ル
テニウム;塩化ルテニウム、臭化ルテニウムなどのハロ
ゲン化ルテニウム;ルテニウムドデカカルボニウムなど
のルテニウム錯体が挙げられる。
The high-valent ruthenium oxide used in the present invention is ruthenium tetroxide having a ruthenium atom of +8 valence. This ruthenium tetroxide is disclosed in Japanese Patent Application No. 9-755.
83, it can be produced by a ruthenium compound and ozone. As the ruthenium compound used in the present invention, ruthenium metal and various ruthenium compounds are used. Specific examples include ruthenium oxides such as ruthenium dioxide; ruthenium hydroxide; ruthenium sulfate; ruthenium halides such as ruthenium chloride and ruthenium bromide; and ruthenium complexes such as ruthenium dodecacarbonium.

【0011】さらに、ルテニウム金属を各種担体に担持
させたルテニウム金属担持物を使用することもできる。
具体的には、ルテニウム金属/アルミナ、ルテニウム金
属/炭素、ルテニウム金属/シリカアルミナ、ルテニウ
ム金属/チタニアなどが挙げげられる。これらルテニウ
ム化合物の使用量は、原料であるα結合型多糖類1モル
に対して0.00001〜1倍モル、好ましくは、0.
0001〜0.1倍モルの範囲の触媒量である。ここで
原料であるα結合型多糖類1モルとは、グルコピラノ−
スもしくはガラクツロン酸メチルエステルピラノース単
位のモル数である。
Further, a ruthenium metal carrier in which ruthenium metal is carried on various carriers can be used.
Specific examples include ruthenium metal / alumina, ruthenium metal / carbon, ruthenium metal / silica alumina, ruthenium metal / titania, and the like. These ruthenium compounds are used in an amount of 0.00001 to 1 mol, preferably 0.1 mol, per mol of the α-linked polysaccharide as a raw material.
The amount of the catalyst is in the range of 0001 to 0.1 times mol. Here, 1 mol of the α-linked polysaccharide as a raw material refers to glucopyrano-
Or galacturonic acid methyl ester pyranose units.

【0012】本発明において使用するルテニウム化合物
の酸化剤であるオゾンは、清浄な乾燥空気や酸素中で無
声放電を行う方法(オゾン発生器:オゾナイザー)、紫
外線を空気、酸素に照射する方法、低温で希硫酸を電解
する方法、フッ素と水との反応やリン酸を酸化する化学
的な方法などで得ることができる。これらの方法の中で
オゾン発生器による方法は、大量のオゾンを効率よく容
易に得ることができ、最近では、クリーンな飲料水の殺
菌剤、排水処理剤として大規模に使用されるようになり
工業的な方法としても最も好ましい。
Ozone, which is an oxidizing agent for a ruthenium compound used in the present invention, may be a method of performing silent discharge in clean dry air or oxygen (ozone generator: ozonizer), a method of irradiating ultraviolet rays to air or oxygen, For electrolysis of diluted sulfuric acid, a reaction between fluorine and water, and a chemical method for oxidizing phosphoric acid. Among these methods, a method using an ozone generator can efficiently and easily obtain a large amount of ozone, and has recently been used on a large scale as a disinfectant for clean drinking water and a wastewater treatment agent. It is most preferable as an industrial method.

【0013】オゾンの発生速度は、反応条件によって異
なるが通常、使用するルテニウム化合物1モルに対し
0.001〜100倍モル/分、好ましくは、0.01
〜10倍モル/分である。
The rate of ozone generation varies depending on the reaction conditions, but is usually 0.001 to 100 times mol / min, preferably 0.01 mol, per mol of the ruthenium compound used.
10 to 10 times mol / min.

【0014】本発明において使用する反応溶媒は、通
常、水溶媒、酸化剤である四酸化ルテニウム、オゾン及
び酸素に安定な溶媒または水と酸化剤に安定な混合溶媒
が使用される。酸化剤に安定な溶媒として具体的には、
酢酸などの有機酸;四塩化炭素、クロロホルム、ジクロ
ロメタンなどのハロゲン化炭化水素;ペンタン、ヘキサ
ンなどのメタン系飽和炭化水素;シクロヘキサンなどの
シクロパラフィン系炭化水素などを挙げられる。これら
の溶媒のうち有機酸、ハロゲン化炭化水素、パラフィン
系溶媒が特に好ましい。また、水と不均一な混合溶媒に
なる場合は、攪拌を充分に行うことによって反応速度を
促進させることができる。
As the reaction solvent used in the present invention, an aqueous solvent, ruthenium tetroxide as an oxidizing agent, a solvent stable to ozone and oxygen, or a mixed solvent stable to water and an oxidizing agent are usually used. Specifically as a solvent stable to the oxidizing agent,
Organic acids such as acetic acid; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform and dichloromethane; methane-based saturated hydrocarbons such as pentane and hexane; and cycloparaffinic hydrocarbons such as cyclohexane. Among these solvents, organic acids, halogenated hydrocarbons and paraffin solvents are particularly preferred. In addition, when the mixed solvent becomes non-uniform with water, the reaction rate can be accelerated by sufficiently performing stirring.

【0015】本発明で得られる水溶性トリカルボキシ多
糖類は、原料α結合型多糖類のピラノース環のC2、C
3位が開裂し、C2,C3位の二級アルコ−ルが10モ
ル%以上カルボキシル基に酸化され、しかも同時にC6
位の一級アルコ−ル、もしくはエステルが10モル%以
上カルボキシル基に酸化もしくは加水分解された3種の
カルボキシル基が多数幹にぶら下がったポリマ−構造を
とる。このトリカルボキシ多糖類の分子量は、GPCに
より多糖類を標品として重量平均分子量で通常1, 00
0〜100, 000の範囲にある。
[0015] The water-soluble tricarboxy polysaccharide obtained in the present invention can be obtained by converting the pyranose ring of the starting α-linked polysaccharide into C2 and C2.
The 3-position is cleaved and the secondary alcohol at the C2 and C3-positions is oxidized to a carboxyl group in an amount of 10 mol% or more.
It has a polymer structure in which a large number of primary alcohols or esters are oxidized or hydrolyzed to carboxyl groups in an amount of 10 mol% or more and three carboxyl groups hang from the trunk. The molecular weight of this tricarboxy polysaccharide is usually determined by GPC using the polysaccharide as a standard, and the weight average molecular weight is usually 1,000.
It is in the range of 0-100,000.

【0016】本発明では、生成物であるトリカルボキシ
多糖類は、水溶液として得られる。この水溶液は、必要
に応じてイオン交換膜、逆浸透膜透析などにより脱塩、
濃縮して、スケール防止剤、顔料分散剤、サイズ剤、コ
ンクリート混和剤および洗剤ビルダーなどとして利用で
きる。また、反応で得られたトリカルボキシ多糖類の水
溶液に低級アルコールあるいは低級ケトンを加えること
によって水溶性生成物を沈澱、固形物として得ることも
できる。
In the present invention, the product, tricarboxypolysaccharide, is obtained as an aqueous solution. This aqueous solution is desalted by ion exchange membrane, reverse osmosis membrane dialysis, etc., if necessary.
It can be concentrated and used as a scale inhibitor, pigment dispersant, sizing agent, concrete admixture and detergent builder. Further, by adding a lower alcohol or a lower ketone to the aqueous solution of tricarboxypolysaccharide obtained by the reaction, a water-soluble product can be precipitated to obtain a solid.

【0017】本発明の方法は、通常、原料、触媒量のル
テニウム化合物を溶媒に入れ攪拌しながらオゾンを徐々
に添加して触媒量の高原子化酸化ルテニウムを生成させ
て行う。反応温度は0〜100℃好ましくは5〜50℃
であり、反応液のpHは9以下、好ましくは7以下、よ
り好ましくは2〜5である。反応に要する時間は、反応
温度、反応液のpH、オゾンの発生速度、通気速度など
の反応条件によって異なる。また、高原子化酸化ルテニ
ウムは、反応に使用され還元された後、再びオゾンで酸
化され高原子化酸化ルテニウムを生成する。
The method of the present invention is generally carried out by adding a raw material and a catalytic amount of a ruthenium compound to a solvent and gradually adding ozone while stirring to produce a catalytic amount of a highly atomized ruthenium oxide. Reaction temperature is 0-100 ° C, preferably 5-50 ° C
The pH of the reaction solution is 9 or less, preferably 7 or less, more preferably 2 to 5. The time required for the reaction varies depending on the reaction conditions such as the reaction temperature, the pH of the reaction solution, the generation rate of ozone, and the aeration rate. The highly atomized ruthenium oxide is used in the reaction and reduced, and then oxidized again with ozone to produce highly atomized ruthenium oxide.

【0018】[0018]

【実施例】以下、実施例により詳しく説明する。実施例
において、分子量は、0.3M NaCl,0.1M NaH2PO4,0.33M K
H2P04 水溶液を溶離液としてGPC(カラム:Shodex OH
pack SB-G /Shodex OHpack SB-803HQ 8mm ID x 300mm
L,RI 検出器)により、多糖類を標品として重量平均分子
量を測定した。また、生成物の構造解析には、13CNM
R、IRを使用した。また、オゾン発生器は、オゾナイ
ザーSG−01A(住友精密工業製)を使用した。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. In the examples, the molecular weight is 0.3 M NaCl, 0.1 M NaH 2 PO 4 , 0.33 MK
GPC and H 2 P0 4 aqueous solution as eluent (column: Shodex OH
pack SB-G / Shodex OHpack SB-803HQ 8mm ID x 300mm
L, RI detector) and the weight average molecular weight was measured using the polysaccharide as a sample. In addition, 13 CNM was used for the structural analysis of the product.
R and IR were used. The ozone generator used was an ozonizer SG-01A (manufactured by Sumitomo Precision Industries).

【0019】実施例1 攪拌機、温度計、pH計、コンデンサ−を備えた500ml
容丸底パイレックスフラスコに水300ml、トウモロコシ
デンプン3g(0.019mol)、二酸化ルテニウムを30mg(0.
199mmol)入れ室温(約20℃)で攪拌しながらこの溶液
にオゾン発生器よって酸素からオゾンを0.12g(2.5mmo
l)/分の速度で発生させた気体を導入した。通気直前
の溶液のpHは、5.5で反応は、pHが変化しなくなる
まで続けた。反応時間は、3時間30分間で反応終了後の
pHは2.1であった。反応終了後、高原子価酸化ルテニ
ウムである四酸化ルテニウムの黄色成分を四塩化炭素20
0mlで3回抽出して除去した。抽出後の反応液は、1N水
酸化ナトリウムでpH7に調整してエバポレーターで減
圧乾燥した。更に、60℃、5時間真空乾燥して乾燥固
形物2.8gを得た。この乾燥固形物を13CNMR、IR
によって構造解析したところ原料トウモロコシデンプン
のグルコピラノース構造のC6位の一級アルコ−ルが3
0モル%カルボキシル基に酸化されていると同時にC
2,C3位が開裂し、C2、C3位の二級アルコ−ルが
40モル%カルボキシル基に酸化されたトリカルボキシ
デンプンが生成していることが確認された。
Example 1 500 ml equipped with a stirrer, thermometer, pH meter and condenser
300 ml of water, 3 g (0.019 mol) of corn starch and 30 mg of ruthenium dioxide (0.
199 mmol) and add 0.12 g (2.5 mmo) of ozone from oxygen to this solution with an ozone generator while stirring at room temperature (about 20 ° C).
l) The gas generated at a rate of / min was introduced. The pH of the solution immediately before aeration was 5.5 and the reaction was continued until the pH did not change. The reaction time was 3 hours and 30 minutes, and the pH after the reaction was 2.1. After completion of the reaction, the yellow component of ruthenium tetroxide, which is a high valent ruthenium oxide, is replaced with
Extracted three times with 0 ml and removed. The reaction solution after the extraction was adjusted to pH 7 with 1N sodium hydroxide and dried under reduced pressure with an evaporator. Further, vacuum drying was performed at 60 ° C. for 5 hours to obtain 2.8 g of a dry solid. The dried solid is subjected to 13 C NMR, IR
The primary alcohol of C6 position in the glucopyranose structure of the raw corn starch was 3
While being oxidized to 0 mol% carboxyl groups,
It was confirmed that tricarboxystarch was formed in which the C2 and C3 positions were cleaved and the secondary alcohols at the C2 and C3 positions were oxidized to 40 mol% carboxyl groups.

【0020】得られたトリカルボキシデンプンを水に溶
解し、H型イオン交換樹脂で酸型にした後、1/20N
の水酸化ナトリウム溶液で滴定したところ、カルボキシ
ル基の含有量は、5.4ミリ当量/gであった。またGP
C測定による重量平均分子量は、3,500であった。
The obtained tricarboxy starch is dissolved in water, converted into an acid form with an H-type ion exchange resin, and then mixed with 1 / 20N
As a result, the content of the carboxyl group was 5.4 meq / g. Also GP
The weight average molecular weight measured by C was 3,500.

【0021】実施例2 実施例1と同様な反応装置を使用し、反応液のpHを4
に維持して反応を行った以外は実施例1と全く同様に反
応した。反応時間は、2時間であった。反応後は、実施
例1と全く同様に処理して乾燥固形物2.4gを得た。
この乾燥固形物を13CNMR、IRによって構造解析し
たところ、原料トウモロコシデンプンのC6位の一級ア
ルコ−ルが40モル%カルボキシル基に酸化されている
と同時にC2,C3位が開裂し、C2、C3位の二級ア
ルコ−ルが55モル%カルボキシル基に酸化されたトリ
カルボキシデンプンが生成していることが確認された。
Example 2 Using the same reaction apparatus as in Example 1, the pH of the reaction solution was adjusted to 4
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that the reaction was carried out. The reaction time was 2 hours. After the reaction, the mixture was treated exactly as in Example 1 to obtain 2.4 g of a dry solid.
The structure of the dried solid was analyzed by 13 C NMR and IR. As a result, the primary alcohol at the C 6 position of the raw corn starch was oxidized to a carboxyl group at 40 mol%, and at the same time, the C 2 and C 3 positions were cleaved, and C 2 and C 3 It was confirmed that a tricarboxystarch in which the secondary alcohol at the 2nd position was oxidized to 55 mol% carboxyl groups was produced.

【0022】また、実施例1と全く同様にしてトリカル
ボキシデンプンのカルボキシル基含有量を求めた。その
結果、カルボキシル基の含有量は、6.9ミリ当量/g
であった。またGPC測定による重量平均分子量は、
3,300であった。
Further, the carboxyl group content of tricarboxystarch was determined in exactly the same manner as in Example 1. As a result, the content of the carboxyl group was 6.9 meq / g.
Met. The weight average molecular weight measured by GPC is:
3,300.

【0023】実施例3 反応液のpHを9に維持して反応させた以外は全く実施
例1と同様にして反応、後処理を行い乾燥固形物1.9
gを得た。得られた乾燥固形物を13CNMR、IRによ
って構造解析したところ、原料トウモロコシデンプンの
C6位の一級アルコ−ルが10モル%カルボキシル基に
酸化されていると同時にC2,C3位が開裂し、C2、
C3位の二級アルコ−ルが20モル%カルボキシル基に
酸化されたトリカルボキシデンプンが生成していること
が確認された。
Example 3 The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction was carried out while maintaining the pH of the reaction solution at 9, and the dried solid material was 1.9.
g was obtained. The resulting dried solid was subjected to structural analysis by 13 C NMR and IR. As a result, the primary alcohol at the C 6 position of the raw corn starch was oxidized to a 10 mol% carboxyl group, and simultaneously the C 2 and C 3 positions were cleaved and C 2 ,
It was confirmed that tricarboxystarch in which the secondary alcohol at the C3 position was oxidized to a 20 mol% carboxyl group was formed.

【0024】また、実施例1と全く同様にしてトリカル
ボキシデンプンのカルボキシル基含有量を求めた。その
結果、カルボキシル基の含有量は、2.8ミリ当量/g
であった。またGPC測定による重量平均分子量は、1
2,000であった。
Further, the carboxyl group content of tricarboxystarch was determined in exactly the same manner as in Example 1. As a result, the content of the carboxyl group was 2.8 meq / g.
Met. The weight average molecular weight measured by GPC was 1
It was 2,000.

【0025】実施例4 反応原料として可溶性デンプン、ルテニウム化合物とし
て三塩ルテニウムを用いた以外は全く実施例1と同様に
して反応した。反応時間は、3時間40分であった。反応
後は、実施例1と全く同様に処理して乾燥固形物2.8g
を得た。この乾燥固形物を13CNMR、IRによって構
造解析したところ、原料トウモロコシデンプンのC6位
の一級アルコ−ルが35モル%カルボキシル基に酸化さ
れていると同時にC2,C3位が開裂し、C2、C3位
の二級アルコ−ルが43モル%カルボキシル基に酸化さ
れたトリカルボキシデンプンが生成していることが確認
された。
Example 4 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that soluble starch was used as a reaction raw material and ruthenium trisalt was used as a ruthenium compound. The reaction time was 3 hours and 40 minutes. After the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 2.8 g of a dry solid substance.
I got The structure of the dried solid was analyzed by 13 C NMR and IR. As a result, the primary alcohol at the C 6 position of the raw corn starch was oxidized to 35 mol% carboxyl groups, and at the same time, the C 2 and C 3 positions were cleaved and C 2 and C 3 It was confirmed that tricarboxystarch in which the secondary alcohol was oxidized to 43 mol% carboxyl group was formed.

【0026】また、実施例1と全く同様にしてトリカル
ボキシデンプンのカルボキシル基含有量を求めた。その
結果、カルボキシル基の含有量は、5.8ミリ当量/gで
あった。またGPC測定による重量平均分子量は、3,
800であった。
Further, the carboxyl group content of tricarboxystarch was determined in exactly the same manner as in Example 1. As a result, the content of the carboxyl group was 5.8 meq / g. The weight average molecular weight measured by GPC was 3,
800.

【0027】実施例5 反応原料にペクチンを使用した以外は全く実施例1と同
様にして反応、後処理を行い乾燥固形物1.5gを得た。
得られた乾燥固形物を13CNMR、IRによって構造解
析したところ、原料ペクチンのガラクツロン酸メチルエ
ステルピラノース構造のC6位のメチルエステル基が3
0モル%加水分解されていると同時にC2,C3位が開
裂し、C2、C3位の二級アルコ−ルが35モル%カル
ボキシル基に酸化されたトリカルボキシデンプンが生成
していることが確認された。
Example 5 A reaction and a post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that pectin was used as a reaction raw material to obtain 1.5 g of a dry solid.
The resulting dried solid was structurally analyzed by 13 C NMR and IR. As a result, the methyl ester group at the C6 position of the galacturonic acid methyl ester pyranose structure of the raw material pectin was 3%.
It was confirmed that C2 and C3 positions were cleaved at the same time as the hydrolysis was performed at 0 mol%, and tricarboxystarch was formed in which the secondary alcohols at C2 and C3 positions were oxidized to 35 mol% carboxyl groups. Was.

【0028】また、実施例1と全く同様にしてトリカル
ボキシペクチンのカルボキシル基含有量を求めた。その
結果、カルボキシル基の含有量は、5.0ミリ当量/gで
あった。またGPC測定による重量平均分子量は、3,
300であった。
Further, the carboxyl group content of tricarboxypectin was determined in exactly the same manner as in Example 1. As a result, the content of the carboxyl group was 5.0 meq / g. The weight average molecular weight measured by GPC was 3,
It was 300.

【0029】比較例1 実施例1において、二酸化ルテニウムを用いないで全く
同じ反応を行った。反応終了後、実施例1と全く同様に
処理し、得られた乾燥固形物を、13CNMR、IRによ
って構造解析したが、トリカルボキシデンプンの生成は
確認できなかった。
Comparative Example 1 The same reaction as in Example 1 was carried out without using ruthenium dioxide. After completion of the reaction, the reaction mixture was treated in exactly the same manner as in Example 1, and the obtained dried solid was subjected to structural analysis by 13 C NMR and IR. However, formation of tricarboxystarch could not be confirmed.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に従えば、α結合型多糖類からカ
ルボキシル基含有率が高く、使用上に便利な水溶性のト
リカルボキシ多糖類を反応後処理、副生物の発生・除去
の問題もなく、容易、安価に得られ、工業的なトリカル
ボキシ多糖類の製造方法として好適である。
According to the present invention, the post-reaction treatment of a water-soluble tricarboxypolysaccharide having a high carboxyl group content and convenient for use from the α-linked polysaccharide, and the problems of generation and removal of by-products also occur. It can be obtained easily, inexpensively, and is suitable as an industrial method for producing a tricarboxypolysaccharide.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】α結合型多糖類を、ルテニウム化合物とオ
ゾンで酸化させることを特徴とするトリカルボキシ多糖
類の製造方法。
1. A method for producing a tricarboxy polysaccharide, comprising oxidizing an α-linked polysaccharide with a ruthenium compound and ozone.
【請求項2】溶媒中のα結合型多糖類にルテニウム化合
物の存在下、オゾンを供給することを特徴とする請求項
1記載のトリカルボキシ多糖類の製造方法。
2. The process according to claim 1, wherein ozone is supplied to the α-linked polysaccharide in the solvent in the presence of a ruthenium compound.
【請求項3】ルテニウム化合物とオゾンで生成した高原
子化酸化ルテニウムで酸化させることを特徴とする請求
項1記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the oxidation is carried out with highly atomized ruthenium oxide generated by a ruthenium compound and ozone.
【請求項4】α結合型多糖類がデンプン、アミロース、
アミロペクチン、ペクチン、プロトペクチンまたはペク
チン酸である請求項1記載の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the α-linked polysaccharide is starch, amylose,
The production method according to claim 1, wherein the production method is amylopectin, pectin, protopectin or pectic acid.
【請求項5】ルテニウム化合物がルテニウム金属、ルテ
ニウム金属/担体、二酸化ルテニウム、三ハロゲン化ル
テニウム、硫酸ルテニウムまたはルテニウム錯体である
請求項1記載の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the ruthenium compound is ruthenium metal, ruthenium metal / carrier, ruthenium dioxide, ruthenium trihalide, ruthenium sulfate or a ruthenium complex.
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