PL110728B1

PL110728B1 - Method of producing new derivatives of glucose with surface active properties

Info

Publication number: PL110728B1
Application number: PL21668977A
Authority: PL
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1977-10-05
Publication date: 1980-07-31

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposdb wytwarza¬ nia nowych pochodnych glukozy mogacych znalezc zastosowanie do zmiany napiecia powierzchnio¬ wego roztworów wodnych.W miare wzrostu popyftu na syntetyczne srodk; 5 powierzchniowo czynne daly sie odczuc bardzo ujemnie skutki zwiazane z toksycznoscia i niedo¬ statecznym rozkladem biologicznym dotychczas stosowanych preparatów i ich przenikaniem po¬ przez scieki do wód powierzchniowych, a stad do 10 wody pitnej. Da?ono wiec do wyeliminowania al- killobenzenosulfonianów z rozgalezionymi boczny¬ mi lancuchami alifatycznymi i wprowadzenia w ich miejsce alkilobenzenów prostolancuchowych, a taikize alkilosiarczanów i alkanosulfonianów. Rów- 15 noczesnie nastapil znaczny wzrost produkcji sto¬ sunkowo latwo rozkladalnych biologicznie po¬ chodnych tlenku etylenu i tlenku propylenu. Zwró¬ cono takze uwage na pocnodne surowców pocho¬ dzenia naturalnego, miedzy innymi cukrów. Bada- 20 naa dotyczyly estrów sacharozy oraz alkoksyme- tyllowyeh eterów glukozy i sacharozy.Obecnie stwierdzono, ze nowe weglany glukozy o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza reszte alkilowa zawierajaca od 6 do 16 atomów wegla, 25 a zwlaszcza 10 do 12 atomów wegla, a K oznacza liczbe calkowita od 1 do 5, a zwlaszcza 1 do 2, nadaja sie jako skladniki do srodków powierzch¬ niowo czynnych, zwlaszcza dyspergatorów i emul¬ gatorów, lub tez same albo w mieszaninie z inny- 30 mi znanymi srodkami powierzchniowo czynnymi moga wchodzic w sklad róznego rodzaju prepa¬ ratów dla zmiany ich napiecia powierzchniowego.Nowe weglany glukozy o ogólnym wzorze 1 wy¬ twarza sie wedlug wynalazku przez poddanie reak¬ cji glukozy z chloromrówczanem alkilowym o ogól¬ nym wzorze 2, w którym R ma wyzej podane znaczenie, w srodowisku rozpuszczalnika i wobec czynników wiazacych kwas. Reakcje te prowadzi sie najkorzystniej w dwumetyloformamidzie w charakterze rozpuszczalnika, przy stosunku molo¬ wym glukozy do chloromrówczanu alkilowego wy¬ noszacym od 3:1 do 1:1. Reakcja przebiega dobrze w temperaturze 0—30°C, najkorzystniej 10°C.Z mieszaniny reakcyjnej usuwa sie boczne pro¬ dukty reakcji, takie jak alkohole, weglany dwual- kilowe i nieprzereagowana glukoze. Najlatwiej do¬ konac tego przez ekstrakcje, zwlaszcza za pomoca estrów nizszych kwasów tluszczowych i alkoholi, korzystnie octanu n-«butylu a nastepnie wodnego roztworu chlorku sodu nasyconego n-butanolem.Uzyskane sposobem wedlug wynalazku nowe weglany glukozy o ogólnym wzorze 1 wykazuja nastepujace wlasciwosci powierzchniowo czynne i biologiczne: 0,1% wodne ich roztwory wykazuja napiecie powierzchniowe 3<5—4.0 mN/m. Zdolnosc zwilzania wzgledem krazka bawelnianego wynosi 0,5—12 g/dm*. Emulsje typu olej w wodzie sporza¬ dzone przy uzyciu weglanów glukozy jako emul¬ gatorów sa trwale. Roztwory wodne weglanów 110 7283 110728 4 glukozy wykazuja slabe wlasciwosci pieniace, a uzyskane piany sa niskie lecz trwale. Weglany glulkozy sa trwale w temperaturze do 110°C. W sciekach zwiazki te podlegaja biodegradacji wy¬ noszacej w ciagu 5 dni od 65 do 75%. Na zwiazki te wykazuja wrazliwosc gronkowce, niewrazliwe ; na ich dzialanie sa natomiast paleczki Gram- ujemne, Escherichia Coli oraz Proteus vulgaris.Przyklad. Do 200 cm* dwumetylotformaraiidu (odwodnionego przez destylacje azeotropowa z ben¬ zenem) ogrzanego do temperatury 70°C wprowa¬ dzono przy ciaglym mieszaniu 31,8 g bezwodnego weglanu1 sodowego, a nastepnie powoli w ciagu okolo +20-r30 minut wkroplono 0,li5 mola chlo- romrówczanu dodecylpwego rozpuszczonego 'w .« 50 cm* dwumetyloformainldu. Po jego wprowadze¬ niu mieszanie kontynuowano jeszcze w ciagu 60 minut, a nastepnie oddestylowano dwumetylo- formamid pod obnizonym cisnieniem w tempera¬ turze nie piwekr*aczajaeej VZ0?C.,.Pozostalosc, o kon¬ systencji gestego zóltego syropu zadano miesza¬ nina 300 cm1 wody i 300 cm1 octanu n-butylu.Przez pieciokrotna ekstrakcje usunieto z produk¬ tów • reakcji uibocznie powstaly alkohol" dodecylo- wy oraz weglan dwudodecylowy. ,Do powstalej mieszaniny dodano 150 cm* goracego wodnego roz¬ tworu 10% chlorku sodowego nasyconego butano¬ lem oraz 350 cm* mieszaniny 5 czesci wagowych nnbutanolu i 1 czesci wagowej octanu etylu. Po wymieszaniu w rozdzielaczu warstwe wodna usu¬ wano, przemywajac jeszcze "tófakrbtme^tóze' buta- nolowo-octanowa roztworem <¦solankiJ nasyconej butanolem o temperaturze okolo 60°C. Przy kaz¬ dej kolejnej ekstrakcji wprowadzano 5% roztwór chlorku sodowego nasycony butanolem. Ekstrak¬ cje prowadzono w temperaturze 55°C—60°C. W ten sposób usunieto z ukladu reakcyjnego nieprze- reagowana glukoze i sole nieorganiczne. Z warst¬ wy butanolowo-octanowej oddestylowano rozpusz¬ czalnik pod obnizonym cisnieniem w temperaturze 70°C. Pozostalosc po destylacji przekrystalizowano dwukrotnie z acetonu. Wydajnosc produktu po kry¬ stalizacji — okolo 6t5%. Produkt zawieral 85% jed- nododecylowego weglanu glukozy i 15% dwudode- cylowego weglanu glukozy. Mieszanina ta wyka¬ zywala nastepujace wlasciwosci powierzchniowo- -czynne. Wartosc wspólczynnika HLB wedlug W. C. Grififina (J. Soc. Cosmetic Chem. 1949, 1 311; 1054, 5 249).Mh . ¦ , HLB=;20—-=8,70 M przy czym Mh = masa czasteczkowa grupy hydro- filowej M <=* srednia masa czasteczkowa sklad¬ ników mieszaniny.Napiecie powierzchniowe 0,1% wodnego roztworu wynosilo 36,3 mN/m. Zdolnosc zwilzania, wedlug FW-€6/e-O4e00, • wyrazona jako stezenia wodnego tsóastworu mieszaniny, przy którym czas toniecia znortnalizowanego krazka tkaniny bawelnianej ^100 s, wynosi 0,5 g/dm*.." Uzyskana, mieszanina rozdzielono na skladniki metoda preparatywnej chromatografii cienkowar¬ stwowej na plytkach szklanych pokrytych zelem krzemionkowym G-60 firmy E. Merck wedlug ^ , E. Stahla., Zel krzemionkowy nanoszono na plyt- 5 ki szklane w postaci wodnej zawiesiny. Plytki su¬ szono w ciagu 2 godzin na powietrzu, a nastepnie aktywowano w ciagu 1 godziny w suszarce w temperaturze 105°C.W celu rozdzielenia mieszanine jedno- oraz ^0 dwudodecylowego weglanu glukozy rozpuszczono w 96% alkoholu metylowym i dwukrotnie roz¬ wijano ja na wyzej wymienionej warstwie zelu krzemionkowego, stosujac |jako mieszanine rozwi¬ jajaca uklad benzen : etanol 93 : 7.Wyniki oznaczen identyfikacyjnych Kryterium lanalityczne Analiza ele¬ mentarna: Zawartosc C Zawartosc H Masa cza- I steczkowa (wedlug Hasta) % zwiazanej glukozy Wspólczyn¬ nik FF.100 Temperatu- ra miek- , nienia Jednoweglan glukozy f'1 Ozna-T'* Od1^~ czono f czono ' '58,4v'.. 9,1 ,389 . 45,5 18 40—41 °C , 58,1 ., 9,3 45,9 Dwuweglan glukozy 1 ~ Ozna¬ czono ,* 63,1 9,8 594 30,7 70 47^49°C Obli¬ czono 63,5 10,0 605 31,0 40 Zastrzezenia patentowe ... 1. Sposób wytwarzania nowych pochodnych glukozy o wlasciwosciach powierzchniowo-czyn- nych, o. ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza 45 reszte alkilowa zawierajaca 6 do 16, a zwlaszcza 10 do 12 atomów wegla, a K oznacza liczbe cal¬ kowita od 1 do 5, zwlaszcza 1 do 2, znamienny tym, ze glukoze poddaje sie reakcji z cMoromrów- czanem alkilowym o ogólnym wzorze 2,( w któ- M rym R ma wyzej podane znaczenie, w srodowi¬ sku rozpuszczalnika i w obecnosci czynników wia¬ zacych kwas. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w srodowisku dwumetylofor- 55 mamidu jako rozpuszczalnika przy stosunku glu¬ kozy do chloromrówczanu alkilowego wynoszacym 3:1 do 1:1, 3. Sposóib wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze produkt oczyszcza sie przez ekstrakcje za eo pomoca. estrów . njzszych kwasów tluszczowych i alkoholi, zwlaszcza octanu n-.butyiu, a nastepnie wodnego roztworu chlorku sodu nasyconego , n- -butanolem.110 728 (QH,2.K06.K)(0-C-0R) 0 wzór- \ R - 0 - C - CL wzór Z PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. ... 1. Sposób wytwarzania nowych pochodnych glukozy o wlasciwosciach powierzchniowo-czyn- nych, o. ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza 45 reszte alkilowa zawierajaca 6 do 16, a zwlaszcza 10 do 12 atomów wegla, a K oznacza liczbe cal¬ kowita od 1 do 5, zwlaszcza 1 do 2, znamienny tym, ze glukoze poddaje sie reakcji z cMoromrów- czanem alkilowym o ogólnym wzorze 2,( w któ- M rym R ma wyzej podane znaczenie, w srodowi¬ sku rozpuszczalnika i w obecnosci czynników wia¬ zacych kwas.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w srodowisku dwumetylofor- 55 mamidu jako rozpuszczalnika przy stosunku glu¬ kozy do chloromrówczanu alkilowego wynoszacym 3:1 do 1:1,
3. Sposóib wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze produkt oczyszcza sie przez ekstrakcje za eo pomoca. estrów . njzszych kwasów tluszczowych i alkoholi, zwlaszcza octanu n-.butyiu, a nastepnie wodnego roztworu chlorku sodu nasyconego , n- -butanolem.110 728 (QH,2.K06.K)(0-C-0R) 0 wzór- \ R - 0 - C - CL wzór Z PL