JPS6259601A - Production of etherified cyclodextrin - Google Patents

Production of etherified cyclodextrin

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Publication number
JPS6259601A
JPS6259601A JP19880085A JP19880085A JPS6259601A JP S6259601 A JPS6259601 A JP S6259601A JP 19880085 A JP19880085 A JP 19880085A JP 19880085 A JP19880085 A JP 19880085A JP S6259601 A JPS6259601 A JP S6259601A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cyclodextrin
organic solvent
etherified
alkylating agent
reaction
Prior art date
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Pending
Application number
JP19880085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenjiro Hattori
憲治郎 服部
Keiko Takahashi
高橋 圭子
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.)
Japan Maize Products Co Ltd
Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Original Assignee
Japan Maize Products Co Ltd
Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Maize Products Co Ltd, Nihon Shokuhin Kako Co Ltd filed Critical Japan Maize Products Co Ltd
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Publication of JPS6259601A publication Critical patent/JPS6259601A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled compound useful as, e.g., a solubilizing agent in high yields, by partially etherifying cyclodextrin in a mixed solvent system of an aqueous alkali solution and an organic solvent and etherifying the product in the presence of an alkaline agent in an organic solvent. CONSTITUTION:Cyclodextrin is reacted with an alkylating agent (e.g., dimethyl sulfate) in a mixed solvent system of an aqueous alkali solution and an organic solvent (e.g., aqueous NaOH solution/dichloroethane) to partially etherify the cyclodextrin. When unreacted cyclodextrin can be scarcely recognized, the reaction mixture is separated into an organic solvent layer and a water layer. A solid alkaline agent (e.g., NaOH) is added to the organic solvent layer containing the formed partially etherified cyclodextrin, and the product is completely etherified by adding dropwise an alkylating agent thereto to obtain the aimed etherified cyclodextrin.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医薬、農薬、香粧品などの品質改良剤、安定
化剤、可溶化剤として有用であり、又化学工業用触媒と
しても重要なエーテル化サイクロデキストリンの新規な
製法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is useful as a quality improver, stabilizer, and solubilizer for pharmaceuticals, agricultural chemicals, cosmetics, etc., and is also important as a catalyst for the chemical industry. This invention relates to a new method for producing etherified cyclodextrin.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エーテル化サイクロデキストリンの調製法に関しては、
従来から多くの報告がなされている。
Regarding the preparation method of etherified cyclodextrin,
Many reports have been made to date.

たとえばアービン(Irvine)らは、水酸化ナトリ
ウム水溶液中でサイクロデキストリンをジメチル硫酸と
反応させ、エーテル化率約40%の生成物を得たことを
報告している[J、[:hem、Soc、、 125.
2190、(1924>)。しかし、この方法は、上記
40%のエーテル化率が反応を20回も繰り返して行っ
た結果得られたものであると述べられていることからも
明らかなように、効率が極めて悪いものであった。
For example, Irvine et al. reported that a product with an etherification rate of about 40% was obtained by reacting cyclodextrin with dimethyl sulfate in an aqueous sodium hydroxide solution [J, [: hem, Soc, , 125.
2190, (1924>). However, this method is extremely inefficient, as is clear from the fact that the etherification rate of 40% was obtained by repeating the reaction 20 times. Ta.

また最近セトリ(Szejtli)らは、ジメチルスル
ホキサイド−ジメチルホルムアミド混合溶媒中、水酸化
バリウムおよび酸化バリウムの混合物存在下、ジメチル
硫酸を用いて60%の収率でヘプタキス2,6−シメチ
ルサイクロデキストリンの合成を行っている〔スターチ
/ステルケ(Starch /StMrke)  32
.165 (1980))。さらに、この改良法として
ジメチルスルホキサイド中に分散させた不均一な水酸化
ナトリウム存在下での合成法が発表されている〔ハンガ
リー特許出願(Hung、Pat、Appl、)  8
38 / 83 ) 、そして、この様な従来の合成法
についての総説が、クロット(Craft)らによりま
とめられ報告されている〔テトラヘト07 (Tetr
ahedron)、39−11417.1983)。
In addition, Szejtli et al. recently reported that heptakis 2,6-dimethyl cyclopropylene was synthesized in a 60% yield using dimethyl sulfuric acid in the presence of a mixture of barium hydroxide and barium oxide in a mixed solvent of dimethyl sulfoxide and dimethyl formamide. Synthesizing dextrin [Starch/StMrke 32
.. 165 (1980)). Furthermore, as an improvement on this method, a synthesis method in the presence of heterogeneous sodium hydroxide dispersed in dimethyl sulfoxide has been published [Hungarian patent application (Hung, Pat, Appl, ) 8
38/83), and a review of such conventional synthetic methods has been summarized and reported by Craft et al.
ahedron), 39-11417.1983).

しかしながら、これら従来の方法は非水系で行う必要が
あるため、反応は固液の不均一系とならざるを得す、反
応に長時間を要する(たとえば5tarch /StM
rkeの方法では約4日間反応させている)ばかりでな
く、温度条件も厳しく管理する必要があった。また、こ
れらの反応に使用する薬剤はあらかじめ脱水する必要が
あり、その操作は非常に繁雑であり、しかもこれらの薬
剤は、高価な物が多く、経済的な面においても問題があ
った。
However, since these conventional methods need to be carried out in a non-aqueous system, the reaction has to be in a solid-liquid heterogeneous system, and the reaction takes a long time (for example, 5tarch/StM
In the RKE method, the reaction was allowed to take place for about 4 days), and it was also necessary to strictly control the temperature conditions. In addition, the chemicals used in these reactions must be dehydrated in advance, making the operation very complicated, and many of these chemicals are expensive, which poses an economical problem.

さらに、これらの方法で製造されたエーテル化サイクロ
デキストリンを反応液から分離精製する方法は、非常に
繁雑な工程であり、工業的スケールにて該物質を生産す
る際の大きな障害となっていた。
Furthermore, the method of separating and purifying the etherified cyclodextrin produced by these methods from the reaction solution is a very complicated process, which has been a major obstacle in producing the substance on an industrial scale.

(発明の目的) したがって、本発明の目的は、従来法で用いられていた
ジメチルスルホキサイドやジメチルホルムアミドなどの
精製を要する溶媒を必要とせず、また危険で取扱いにく
い水酸化バリウムや酸化バリウムを用いることなく、常
温、常圧下で短時間に高収率にてエーテル化サイクロデ
キストリンを安価に製造し得る方法を提供することにあ
る。
(Object of the Invention) Therefore, the object of the present invention is to eliminate the need for solvents that require purification such as dimethyl sulfoxide and dimethyl formamide used in conventional methods, and to eliminate the need for barium hydroxide and barium oxide, which are dangerous and difficult to handle. It is an object of the present invention to provide a method for producing etherified cyclodextrin at a high yield in a short period of time at a low cost at room temperature and under normal pressure without using a cyclodextrin.

(発明の構成) 本発明者らは、出発物質のサイクロデキス) IJンが
水溶性であるのに対し、エーテル化サイクロデキストリ
ンが有機溶媒易溶性であることに着目し、サイクロデキ
ストリンとアルキル化剤との反応を水−有機溶媒二相系
にて行わせて部分エーテル化サイクロデキストリンを得
、次いでこれをさらに有機溶媒中でアルキル化剤と反応
させることにより、短時間に効率良くミしかも経済的有
利にエーテル化サイクロデキストリンを製造し得ること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
(Structure of the Invention) The present inventors focused on the fact that the starting material cyclodextrin is water-soluble, whereas the etherified cyclodextrin is easily soluble in organic solvents, and developed a method for combining cyclodextrin and an alkylating agent. By conducting the reaction in a water-organic solvent two-phase system to obtain a partially etherified cyclodextrin, and then further reacting this with an alkylating agent in an organic solvent, it can be efficiently and economically advantageous. The present inventors discovered that etherified cyclodextrin can be produced by the following methods, and completed the present invention.

本発明は、サイクロデキストリンとアルキル化剤とを反
応せしめてエーテル化サイクロデキストリンを製造する
方法において、 a) サイクロデキストリンとアルキル化剤とをアルカ
リ水溶液−有機溶媒の混合系溶媒中にて反応させること
によりサイクロデキストリンの部分エーテル化を行わし
める第1反応工程と、b) 該サイクロデキストリンの
部分エーテル化生成物を有機溶媒中にてアルカリ剤の存
在下にさらにアルキル化剤と反応させる第2反応工程と
を結合したことを特徴とするエーテル化サイクロデキス
トリンの製造方法である。
The present invention provides a method for producing an etherified cyclodextrin by reacting a cyclodextrin and an alkylating agent, which includes: a) reacting the cyclodextrin and the alkylating agent in a mixed solvent of an aqueous alkali solution and an organic solvent; b) a second reaction step in which the partially etherified product of the cyclodextrin is further reacted with an alkylating agent in the presence of an alkaline agent in an organic solvent; This is a method for producing an etherified cyclodextrin, characterized in that it combines the following.

本発明に於いて使用されるサイクロデキストリンとは、
澱粉にサイクロデキストリン生成酵素(Cycloma
itodextrin glucanotransfe
rase)を作用させることにより得られる、6〜12
個のグルコース分子がα−1,4−グルコシド結合で環
状に結合した王冠状の非還元性デキストリンであり、工
業的には、グルコース6分子からなるα−サイクロデキ
ストリン、7分子からなるβ−サイクロデキストリン、
8分子からなるT−サイクロデキストリンなどが良く知
られている。本発明におい  :では、これらのいずれ
のサイクロデキストリンを  □も使用することができ
る。
The cyclodextrin used in the present invention is
Cyclodextrin-forming enzyme (Cycloma) in starch
itodextrin glucanotransfer
6 to 12 obtained by acting on
It is a crown-shaped non-reducing dextrin in which glucose molecules are cyclically bonded through α-1,4-glucoside bonds.Industrially, α-cyclodextrin consists of 6 glucose molecules, dextrin,
T-cyclodextrin, which consists of eight molecules, is well known. In the present invention, any of these cyclodextrins can be used.

次に本発明に於いて使用されるアルキル化剤としては一
般に用いられているアルキル硫酸、例えばジメチル硫酸
、ジエチル硫酸、ジプロピル硫酸などが好ましく用いら
れる。
Next, as the alkylating agent used in the present invention, commonly used alkyl sulfates such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate, dipropyl sulfate, etc. are preferably used.

本発明においては、まず、上記のサイクロデキストリン
とアルキル化剤とをアルカリ水溶液−有機溶媒の混合系
溶媒中にて反応を行わせる。この第1反応工程に使用さ
れるアルカリ剤としては、一般に安価に人手可能なアル
カリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物あるいは
それらの混合物が適当であり、アルカリ水溶液中の濃度
は10〜50重量%が適当である。次に、有機溶媒とし
ては、サイクロデキストリンが不溶で、エーテル化サイ
クロデキストリンが可溶であり、かつ、水と相溶しない
という条件に適合するものであれば、いずれも使用する
ことができる。例えばクロロホルム、塩化メチレン、四
塩化炭素、ジクロルエタンあるいはこれらの混合物が挙
げられる。この有機溶媒の使用量は、サイクロデキス)
 IJン1g当り5〜100m11望ましくは10〜3
0m1の範囲にあることが好ましい。全反応液中のサイ
クロデキストリン濃度は8〜30 W / V%の範囲
が適当であり、アルキル化剤については、サイクロデキ
ストリンに対して1〜10倍当量使用するのが適当であ
る。1倍当量より少ないとエーテル化されていないサイ
クロデキストリンが残ることから不十分であり、また1
0倍当量より多くしてもアルキル化剤の分解量が増える
だけで経済的に不利である。
In the present invention, first, the above cyclodextrin and an alkylating agent are reacted in a mixed solvent of an aqueous alkali solution and an organic solvent. As the alkali agent used in this first reaction step, hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals, or mixtures thereof, which are generally available at low cost, are suitable, and the concentration in the aqueous alkali solution is 10 to 50% by weight. % is appropriate. Next, as the organic solvent, any organic solvent can be used as long as it satisfies the conditions that cyclodextrin is insoluble, etherified cyclodextrin is soluble, and is incompatible with water. Examples include chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, dichloroethane, or mixtures thereof. The amount of this organic solvent used is (cyclodextrin)
5-100ml per 1g of IJ, preferably 10-3
Preferably, it is in the range of 0 m1. The cyclodextrin concentration in the total reaction solution is suitably in the range of 8 to 30 W/V%, and the alkylating agent is suitably used in an equivalent amount of 1 to 10 times the cyclodextrin. If it is less than 1 equivalent, unetherified cyclodextrin remains, which is insufficient;
Even if the amount is more than 0 times equivalent, the amount of decomposition of the alkylating agent increases, which is economically disadvantageous.

第1反応工程のエーテル化反応は、温度40℃以下、好
ましくは、20〜30℃で1〜12時間行うのが適当で
ある。
The etherification reaction in the first reaction step is suitably carried out at a temperature of 40°C or lower, preferably 20 to 30°C for 1 to 12 hours.

要するに第1反応工程は、有機層にとける程度にエーテ
ル化されたサイクロデキストリンが得られる条件(アル
キル化剤量や反応温度、時間等)下、実施するのが適当
である。
In short, the first reaction step is suitably carried out under conditions (amount of alkylating agent, reaction temperature, time, etc.) such that cyclodextrin etherified to an extent that it dissolves in the organic layer can be obtained.

未反応サイクロデキストリンがほぼ認められなくなった
ところで有機層と水層とを分液し、部分エーテル化サイ
クロデキストリン(2,6位の水酸基の一部がエーテル
化されたサイクロデキストリン)を含有する有機溶媒層
を得る。
When almost no unreacted cyclodextrin is observed, the organic layer and the aqueous layer are separated, and an organic solvent containing partially etherified cyclodextrin (cyclodextrin in which a portion of the hydroxyl groups at the 2 and 6 positions is etherified) is added. Get layers.

尚、上記分液はデカンテーション等の常法により実施す
ることができる。
Incidentally, the above liquid separation can be carried out by a conventional method such as decantation.

また上記有機溶媒層からは、分液前に未反応のアルキル
化剤を濃アンモニア水などの塩基性試薬で分解しておく
ことによって、常法により部分エーテル化すイクロデキ
ストリシを分離することができる。
Furthermore, from the above organic solvent layer, by decomposing the unreacted alkylating agent with a basic reagent such as concentrated aqueous ammonia before separation, it is possible to separate the partially etherified cyclodextrin using a conventional method. .

本発明においては、次いで第2反応工程において、2.
6−位の水酸基を完全にエーテル化するため、以上の第
1反応工程にて得られた部分エーテル化サイクロデキス
トリンを有機溶媒中にて、アルカリ剤の存在下にアルキ
ル化剤と反応せしめることにより目的とする単一な成分
のエーテル化サイクロデキストリン、すなわち2,6−
位の水酸基が完全にエーテル化されたサイクロデキスト
リンを得ることを特徴とするものである。
In the present invention, in the second reaction step, 2.
In order to completely etherify the 6-position hydroxyl group, the partially etherified cyclodextrin obtained in the first reaction step above is reacted with an alkylating agent in the presence of an alkaline agent in an organic solvent. The desired single component etherified cyclodextrin, i.e. 2,6-
This method is characterized by obtaining a cyclodextrin in which the hydroxyl group at the position is completely etherified.

本発明においては、第1反応工程において分液により帰
られた部分エーテル化サイクロデキストリンを含有する
有機溶媒層を、含有している未反応のアルキル化剤を分
解失活させることなくそのまま、あるいは必要により有
機溶媒を一部留去し、あるいは追加し、あるいはその他
の処理を行った後、上記第2反応に供することが好まし
い。
In the present invention, the organic solvent layer containing the partially etherified cyclodextrin returned by liquid separation in the first reaction step can be used as is or as needed without decomposing and deactivating the unreacted alkylating agent contained therein. It is preferable that the organic solvent is partially distilled off or added, or subjected to other treatments before being subjected to the second reaction.

第2反応工程におけるアルカリ剤は、第1反応工程と異
なり水溶液としてではなく固体として反応系に添加する
。すなわち、部分エーテル化すイクロデキス) IJン
等を含有する有機溶媒に固体のアルカリ剤を加え、次い
でアルキル化剤を滴下して、不均一系でアルキル化(エ
ーテル化)反応せしめる。
Unlike the first reaction step, the alkaline agent in the second reaction step is added to the reaction system not as an aqueous solution but as a solid. That is, a solid alkali agent is added to an organic solvent containing cyclodextrin (IJ) to be partially etherified, and then an alkylating agent is added dropwise to cause a heterogeneous alkylation (etherification) reaction.

第2反応工程において使用できるアルカリ剤、有機溶媒
及びアルキル化剤は、第1反応工程において使用できる
ものとして前記したものと同様のものである。
The alkaline agent, organic solvent, and alkylating agent that can be used in the second reaction step are the same as those described above as those that can be used in the first reaction step.

有機溶媒の使用量は、部分エーテル化サイクロデキスト
リン1g当り5〜100mJ、好ましくは10〜3Qn
+1の範囲であり、アルカリ剤の使用量は部分エーテル
化サイクロデキストリン1g当り1〜50g好ましくは
5〜25gの範囲である。またアルキル化剤は、部分エ
ーテル化サイクロデキストリンに対して1〜10倍当景
とする。
The amount of organic solvent used is 5 to 100 mJ, preferably 10 to 3 Qn per 1 g of partially etherified cyclodextrin.
+1, and the amount of alkaline agent used is in the range of 1 to 50 g, preferably 5 to 25 g, per 1 g of partially etherified cyclodextrin. Further, the alkylating agent is 1 to 10 times more active than the partially etherified cyclodextrin.

第2反応工程のエーテル化反応は20℃以下の温度で約
1〜4時間行うことが適当である。
The etherification reaction in the second reaction step is suitably carried out at a temperature of 20° C. or lower for about 1 to 4 hours.

本発明によれば、以上の第1反応工程と第2反応工程と
を結合することにより、2,6−位の水酸基が完全にエ
ーテル化された、単一成分からなるエーテル化サイクロ
デキストリンを得ることができる。例えばβ−サイクロ
デキストリン(β−CD)のジメチル硫酸によるメチル
化においては、第1反応工程において、全水酸基の約3
3%以上、約67%未満の範囲でメチルエーテル化が進
行し、7〜13個の水酸基がメチルエーテル化された混
合物が得られ、つづく、第2反応工程において全水酸基
の67%すなわち14個の水酸基がメチルエーテル化さ
れたエーテル化サイクロデキストリン(ヘプタキス−2
,6−ジー○−メチル−β−サイクロデキストリン)が
得られる。
According to the present invention, by combining the above first reaction step and second reaction step, an etherified cyclodextrin consisting of a single component in which the hydroxyl groups at the 2,6-positions are completely etherified is obtained. be able to. For example, in the methylation of β-cyclodextrin (β-CD) with dimethyl sulfate, approximately 3
Methyl etherification proceeds in a range of 3% or more and less than about 67%, and a mixture in which 7 to 13 hydroxyl groups are methyl etherified is obtained, and in the subsequent second reaction step, 67% of the total hydroxyl groups, that is, 14 hydroxyl groups, are methyl etherified. Etherified cyclodextrin (heptakis-2) in which the hydroxyl group of
, 6-di○-methyl-β-cyclodextrin) is obtained.

さらに本発明においては、第2反応工程における反応時
間を4時間より長くし、あるいは反応温度を20℃より
高くすること以外はジエーテル化(ジメチル化)の条件
と同様に反応を行うことによってトリエーテル化体を得
ることもできる。
Furthermore, in the present invention, triether You can also obtain an incarnation.

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

実施例1 β−サイクロデキストリン1gを30%水酸化ナトリウ
ム溶液6mlに溶かしジクロロエタン10m1を加え室
温で激しく攪拌した。系の温度を30℃以下に保ち・な
がらジメチル硫酸10m1をゆっくり滴下し攪拌を続け
た。90分後、水酸化ナトリウム2.6gを固体のまま
反応系に加えた。
Example 1 1 g of β-cyclodextrin was dissolved in 6 ml of 30% sodium hydroxide solution, and 10 ml of dichloroethane was added thereto, followed by vigorous stirring at room temperature. While keeping the temperature of the system below 30° C., 10 ml of dimethyl sulfuric acid was slowly added dropwise and stirring was continued. After 90 minutes, 2.6 g of sodium hydroxide was added as a solid to the reaction system.

約3時間で、β−サイクロデキストリンは部分的にメチ
ル化し、水層より有機層に移行していた。
In about 3 hours, β-cyclodextrin was partially methylated and migrated from the aqueous layer to the organic layer.

ここで水層と有機層の分液をたやすく行うため−たん水
5Qn+j!を加えたのち、水層をデカンテーションに
より除去した。
Here, in order to easily separate the aqueous and organic layers - phlegm 5Qn+j! was added, and the aqueous layer was removed by decantation.

クロロホルム/メタノール=9=1の展開溶媒にて薄層
クロマトグラフィーにより生成物を検討すると、Rf値
0644.0.60.0.73の3点が認められ、有機
溶媒中にはメチル化の度合の異なる生成物が混在してい
た。
When the product was examined by thin layer chromatography using a developing solvent of chloroform/methanol=9=1, three Rf values were observed: 0644.0.60.0.73, indicating the degree of methylation in the organic solvent. different products were mixed.

ついで以下の処理を行った。分液により得られた有機溶
媒層に新たに2.6gの水酸化ナトリウムを固体のまま
加え、はげしく攪拌しながらジメチル硫酸をゆっくり滴
下した。90分後さらに2.6gの水酸化ナトリウムを
加え、3時間後水5Qmj2を加え水浴で反応系を10
℃以下に保ちながら濃アンモニア水9Qmj2を添加し
過剰のジメチル硫酸を分解した。デカンテーションによ
り水層を除去したのち有機層を希塩酸と水で繰りかえし
洗浄し、芒硝乾燥後、ロータリーエバポレーターでジク
ロロエタンを留去した。収量0.81goTLCの結果
では、Rf値0.74に単一スポットが認められた。’
H−NMRスペクトルおよび”C−NMRスペクトルの
結果より、C−2位およびC−6位へのメチル基の導入
が確認され、元素分析によるとメチル基が14個導入さ
れた場合の理論値(C:49.76%、H: 7.27
%)と非常によい一致をみた。測定値(C:49.63
%、H:6.94%)。
Then, the following processing was performed. 2.6 g of sodium hydroxide was newly added as a solid to the organic solvent layer obtained by liquid separation, and dimethyl sulfuric acid was slowly added dropwise while stirring vigorously. After 90 minutes, another 2.6 g of sodium hydroxide was added, and after 3 hours, 5Qmj2 of water was added and the reaction system was heated to 10% in a water bath.
Excess dimethyl sulfate was decomposed by adding 9Qmj2 of concentrated ammonia water while keeping the temperature below .degree. After removing the aqueous layer by decantation, the organic layer was washed repeatedly with dilute hydrochloric acid and water, and after drying with sodium sulfate, dichloroethane was distilled off using a rotary evaporator. In the yield 0.81goTLC results, a single spot was observed at an Rf value of 0.74. '
From the results of the H-NMR spectrum and the C-NMR spectrum, the introduction of methyl groups into the C-2 and C-6 positions was confirmed, and elemental analysis showed that the theoretical value when 14 methyl groups were introduced ( C: 49.76%, H: 7.27
%) showed very good agreement. Measured value (C: 49.63
%, H: 6.94%).

実施例2 β−サイクロデキストリン1gを実施例1の反応工程に
従い処理し、部分的にエーテル化されたサイクロデキス
トリンを混合物で得た。TLCの結果では、Rf値0.
45.0.61.0.73の3点が認められた。水層の
除去を行ったのち、2.6gの水酸化ナトリウムを加え
、ジメチル硫酸IQmlを一度に加えた。1時間後、2
.6gの水酸化ナトリウムを再び加え数時間攪拌した。
Example 2 1 g of β-cyclodextrin was treated according to the reaction procedure of Example 1 to obtain a mixture of partially etherified cyclodextrins. The TLC results show that the Rf value is 0.
Three points were recognized: 45.0.61.0.73. After removing the aqueous layer, 2.6 g of sodium hydroxide was added and IQ ml of dimethyl sulfate was added all at once. 1 hour later, 2
.. 6 g of sodium hydroxide was added again and stirred for several hours.

さらに2時間還流を行ったのち、過剰のジメチル硫酸を
濃アンモニア液で分解し、希塩酸と水でジクロロエタン
層を洗浄し、芒硝乾燥後、ロータリーエバポレーターで
ジクロロエタンを留去した。TLCの結果では、Rf値
0.79とやや高い位置にスポットが現れた。’H−N
MRスペクトルによると、δ値3、47ppm  (C
−6位メチル体の化学シフト)ト、3.70ppm  
(C−2位メチル体の化学シフト)に加えて3.56p
pm にはっきりとした化学シフトが観察され、C−3
位メチル化の進行が認められた。
After further refluxing for 2 hours, excess dimethyl sulfate was decomposed with concentrated ammonia solution, the dichloroethane layer was washed with dilute hydrochloric acid and water, and after drying with sodium sulfate, dichloroethane was distilled off using a rotary evaporator. According to the TLC results, a spot appeared at a slightly high position with an Rf value of 0.79. 'H-N
According to the MR spectrum, the δ value was 3.47 ppm (C
-Chemical shift of methyl form at position 6), 3.70 ppm
(Chemical shift of C-2 position methyl form) plus 3.56p
A clear chemical shift was observed at pm, with C-3
Progression of position methylation was observed.

実施例3 13gの水酸化ナトリウムを3Qmlの水に溶解した液
に3 g(Dr−サイクロデキストリンを溶解しジクロ
ロエタン3Q+niを加えた。これにジメチル硫酸33
m1を加えて水冷下30℃以下で攪拌した。途中、2.
5gずつの水酸化ナトリウムを5回に分けて加え、2.
5時間後反応を終了させた。水層をデカンテーションに
より一除去したのち、ジクロロエタン層にNaOH6,
5gを加え、ジメチル硫酸33mj2をゆっくり1時間
かけて滴下した。
Example 3 3 g (Dr-cyclodextrin was dissolved in a solution of 13 g of sodium hydroxide dissolved in 3 Q ml of water, and 3 Q+ni of dichloroethane was added. To this, 3 Q of dimethyl sulfate was added.
ml was added and stirred at 30°C or lower under water cooling. On the way, 2.
Add 5 g of sodium hydroxide in 5 portions, 2.
The reaction was terminated after 5 hours. After removing the aqueous layer by decantation, add NaOH6 to the dichloroethane layer.
5 g was added thereto, and 33 mj2 of dimethyl sulfate was slowly added dropwise over 1 hour.

1時間後、1.5時間後、2時間後、2.5時間後、3
時間後、2.5gの水酸化ナトリウムを加え、4時間後
に過剰のジメチル硫酸を濃アンモニアで分解した。この
有機層を水洗し、芒硝乾燥後、ロータリーエバポレータ
ーで乾固し、生成物を得た( 2.9 g、97%)。
1 hour later, 1.5 hours later, 2 hours later, 2.5 hours later, 3
After an hour, 2.5 g of sodium hydroxide was added and after 4 hours the excess dimethyl sulfate was destroyed with concentrated ammonia. This organic layer was washed with water, dried with mirabilite, and then dried in a rotary evaporator to obtain a product (2.9 g, 97%).

この生成物のTLCはクロロホルム:メタノール=9:
1の展開溶媒を用いて、Rf値0.68なる、−成分よ
りなる事を確認した。
TLC of this product was chloroform:methanol=9:
Using the developing solvent of No. 1, it was confirmed that the Rf value was 0.68 and that it consisted of a - component.

実施例4 13gの粒状水酸化ナトリウムを30m1の水に溶解し
た液に3gのα−サイクロデキストリンを溶解し、ジク
ロロエタン30m1を加えた。これにジメチル硫酸33
m1を加えて水冷下30℃以下で攪拌した。途中、2.
5gの水酸化ナトリウムを5回分けて加え、3時間後、
反応を終了させた。水層をデカンテーションにより除去
したのちジクロロエタン層に水酸化ナトリウムを粒のま
ま6.5g加え、ジメチル硫酸33m1をゆっくり1時
間かけて滴下した。水酸化ナトリウムを30分ごとに2
.5gずつ加え、4時間で反応を終了させた。過剰のジ
メチル硫酸を濃アンモニア処理で分解させたのち、有機
層を水洗し芒硝乾燥後、ロータリーエバポレーターで乾
固し、生成物を得た(2.7g、90%)。この生成物
のTLCはクロロホルム:メタノール−9=1の展開溶
媒を用いて、Rf値0.54にスポットをもつ一成分な
る事を確認した。
Example 4 3 g of α-cyclodextrin was dissolved in a solution of 13 g of granular sodium hydroxide in 30 ml of water, and 30 ml of dichloroethane was added. Add 33% of dimethyl sulfate to this
ml was added and stirred at 30°C or lower under water cooling. On the way, 2.
Add 5 g of sodium hydroxide in 5 portions, and after 3 hours,
The reaction was terminated. After the aqueous layer was removed by decantation, 6.5 g of sodium hydroxide was added as granules to the dichloroethane layer, and 33 ml of dimethyl sulfuric acid was slowly added dropwise over 1 hour. Sodium hydroxide every 30 minutes
.. 5 g each was added, and the reaction was completed in 4 hours. After excess dimethyl sulfate was decomposed by treatment with concentrated ammonia, the organic layer was washed with water, dried over sodium sulfate, and then dried using a rotary evaporator to obtain a product (2.7 g, 90%). TLC of this product using a developing solvent of chloroform:methanol-9=1 confirmed that it was a single component with a spot at an Rf value of 0.54.

実施例5 β−サイクロデキストリン1gを実施例1の第1反応工
程に従い処理し、部分的にエーテル化されたサイクロデ
キストリンの混合物(TLCの結果では、Rf値0.4
5.0.61.0.73の3点)を、水層の除去を行っ
たのち、2.6gの・水酸化ナトリウムを粒のまま加え
、ジメチル硫酸lQmj2を一度に加えた。20°〜3
0℃にて1時間攪拌したのち2.6gの水酸化す) I
Jウムを再び加え、5時間後、温度を70℃とし、3時
間還流を行うと、2位、3位及び6位が完全にメチル化
されたサイクロデキス) +Jンが得られた。(収量1
.1 g )また、温度をあげることなく約20時間の
反応(とよってもC−3位へのメチル基の導入が確認さ
れた。
Example 5 1 g of β-cyclodextrin was treated according to the first reaction step of Example 1, resulting in a mixture of partially etherified cyclodextrins (according to TLC results, Rf value 0.4).
After removing the aqueous layer, 2.6 g of sodium hydroxide was added in the form of granules, and 1Qmj2 of dimethyl sulfate was added at once. 20°~3
After stirring at 0°C for 1 hour, 2.6g of hydroxide) I
After 5 hours, the mixture was heated to 70° C. and refluxed for 3 hours to obtain cyclodextrin (cyclodextrin) in which the 2-, 3-, and 6-positions were completely methylated. (Yield 1
.. 1 g) Furthermore, the reaction continued for about 20 hours without raising the temperature (although the introduction of a methyl group into the C-3 position was confirmed).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、サイクロデキストリンを出発原料とし
て、水−有機溶媒二相混合溶媒系の第1反応工程及び固
体(アルカリ剤)−有機溶媒系の第2反応工程の結合に
より、特に第2反応工程を水を用いない系とすることに
よって、簡便かつ迅速に2位及び6位の水酸基が完全に
エーテル化されたサイクロデキストリンを収率よく製造
し、分離精製することができる。
According to the present invention, by using cyclodextrin as a starting material and combining the first reaction step of a water-organic solvent two-phase mixed solvent system and the second reaction step of a solid (alkali agent)-organic solvent system, the second reaction By performing the process without using water, cyclodextrin in which the hydroxyl groups at the 2- and 6-positions are completely etherified can be easily and quickly produced with a high yield, and the cyclodextrin can be separated and purified.

また、第2反応工程の反応時間及び温度を適当にコント
ロールすることによって、2位及び6位のみならずさら
に3位の水酸基がエーテル化されたサイクロデキストリ
ンを製造分離することもできる。
Furthermore, by appropriately controlling the reaction time and temperature of the second reaction step, it is possible to produce and separate cyclodextrin in which not only the 2- and 6-position hydroxyl groups but also the 3-position hydroxyl group is etherified.

尚、本発明者らは、先に、第2反応工程を水−有機溶媒
二相混合溶媒系とし、かつ相間移動触媒を用いたエーテ
ル化サイクロデキストリンの製造方法に関して出願した
〔特願昭59〜233854号〕。
The present inventors previously filed an application for a method for producing etherified cyclodextrin in which the second reaction step is a water-organic solvent two-phase mixed solvent system and a phase transfer catalyst is used. No. 233854].

しかるに該方法に比べ本願発明の方法は、2位及び6位
の水酸基の部分エーテル化から完全エーテル化までに要
する時間がより短時間であり、第1及び第2反応工程の
いずれにおけるアルキル化剤の使用量も少なくて済むよ
うに改良された方法である。
However, compared to that method, the method of the present invention requires a shorter time from partial etherification to complete etherification of the hydroxyl groups at the 2- and 6-positions, and the alkylating agent is used in both the first and second reaction steps. This method has been improved so that less amount of

Claims (1)

【特許請求の範囲】 サイクロデキストリンとアルキル化剤とを反応せしめて
エーテル化サイクロデキストリンを製造する方法におい
て、 a)サイクロデキストリンとアルキル化剤とをアルカリ
水溶液−有機溶媒の混合系溶媒中にて反応させることに
よりサイクロデキストリンの部分エーテル化を行わしめ
る第1反応工程と b)該サイクロデキストリンの部分エーテル化生成物を
有機溶媒中にてアルカリ剤の存在下にさらにアルキル化
剤と反応させる第2反応工程とを結合したことを特徴と
するエーテル化サイクロデキストリンの製造方法。
[Claims] A method for producing an etherified cyclodextrin by reacting a cyclodextrin and an alkylating agent, comprising: a) reacting a cyclodextrin and an alkylating agent in a mixed solvent of an aqueous alkali solution and an organic solvent; b) a second reaction step in which the partially etherified product of the cyclodextrin is further reacted with an alkylating agent in the presence of an alkaline agent in an organic solvent; A method for producing an etherified cyclodextrin, characterized by combining the steps.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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