JP2014125474A - Method of producing alkyl glycoside - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルキルグリコシドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an alkyl glycoside.
非イオン性界面活性剤は、多くの化粧品、洗浄剤及び化学品など多岐に使用される汎用素材である。この非イオン性界面活性剤は、親水基の構造からエチレンオキサイド系、ポリグリセリン系及び糖系などに分類される。これらの中でも、糖系界面活性剤は、皮膚に対する刺激性が低く、かつ泡が安定に生成できる点及び泡の安定化の点で優れている。
糖系界面活性剤として代表的なアルキルグリコシドは、糖と高級アルコールとのグリコシル化反応から得られ、洗浄剤、湿潤剤、ゲル化剤、潤滑剤及び乳化剤などに広く利用されている。
Nonionic surfactants are general-purpose materials used in a wide variety of products such as many cosmetics, cleaning agents, and chemicals. This nonionic surfactant is classified into ethylene oxide type, polyglycerin type, sugar type, etc. from the structure of a hydrophilic group. Among these, sugar-based surfactants are excellent in terms of low irritation to the skin, stable generation of foam, and stabilization of foam.
A typical alkyl glycoside as a sugar surfactant is obtained from a glycosylation reaction between a sugar and a higher alcohol, and is widely used as a cleaning agent, a wetting agent, a gelling agent, a lubricant, an emulsifier and the like.
アルキルグリコシドの製造方法の一つに、糖と高級アルコ−ルを酸触媒存在下で直接反応させる方法がある。この方法では、糖と水分と酸触媒が共存すると、糖同士の高縮合物である多糖が副生することによる収率の低下や色相の劣化を招く。このことから、糖源としては、結晶水等の水分を含まない無水糖を用いるのが一般的である。
一方、バイオマス由来の糖は、糖水溶液として得られるために、水分を除去することなく糖水溶液を有効に利用することが望まれている。しかしながら、アルキルグリコシドの製造に糖水溶液を使用する場合には、先に述べた水分の共存による多糖が副生するという問題がある。
そこで、前記問題を解決するために、例えば、水性グリコースと脂肪族第一級アルコールとを反応させるアルキルグリコシドの製造法において、酸触媒として乳濁する性質を持つ陰イオン界面活性剤を使用し、他の乳化剤としてアルキルグリコシドを使用する方法が提案されている(特許文献1参照)。
One method for producing alkyl glycosides is a method in which a sugar and a higher alcohol are directly reacted in the presence of an acid catalyst. In this method, when sugar, moisture, and an acid catalyst coexist, the yield decreases and the hue deteriorates due to the by-production of a polysaccharide, which is a highly condensed product of sugars. For this reason, it is common to use an anhydrous sugar that does not contain water, such as crystal water, as the sugar source.
On the other hand, since sugar derived from biomass is obtained as an aqueous sugar solution, it is desired to effectively use the aqueous sugar solution without removing water. However, when an aqueous sugar solution is used for the production of alkylglycoside, there is a problem that the polysaccharide described above is produced as a by-product due to the coexistence of moisture.
Therefore, in order to solve the above problem, for example, in the production method of alkyl glycosides in which aqueous glycolose and an aliphatic primary alcohol are reacted, an anionic surfactant having an emulsifying property as an acid catalyst is used, A method of using an alkyl glycoside as another emulsifier has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の方法で得られるアルキルグリコシドを非イオン性界面活性剤として利用する際に、酸触媒として用いる陰イオン界面活性剤を含有するのは好ましくない。さらに、特許文献1の方法では、特殊な製造設備および煩雑な工程を要し、工業的に不利である。
また、本発明者らは、糖水溶液を利用するアルキルグリコシドの製造方法について研究を進めたところ、乳化剤としてアルキルグルコシドを使用すると、反応器内で泡が発生し、反応を継続できないという、前記特許文献には記載されない新たな課題に直面した。
However, when using the alkyl glycoside obtained by the method of Patent Document 1 as a nonionic surfactant, it is not preferable to contain an anionic surfactant used as an acid catalyst. Furthermore, the method of Patent Document 1 requires special manufacturing equipment and complicated processes, and is industrially disadvantageous.
In addition, the present inventors have conducted research on a method for producing an alkyl glycoside using an aqueous sugar solution. When alkyl glucoside is used as an emulsifier, bubbles are generated in the reactor and the reaction cannot be continued. We faced new challenges that were not described in the literature.
そこで、本発明は、糖水溶液を利用するアルキルグリコシドの製造方法において、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減できるアルキルグリコシドの製造方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a method for producing an alkyl glycoside that can suppress the generation of bubbles and reduce the by-product of a polysaccharide in the method for producing an alkyl glycoside using an aqueous sugar solution.
本発明者らは、乳化剤としてアルキルペントシドを含むアルキルグリコシドを、糖と高級アルコールと共に反応系内に共存させることで、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、乳化剤及び酸触媒の存在下、糖と高級アルコールとを反応させる、アルキルグリコシドの製造方法であって、糖として糖水溶液を用い、乳化剤がアルキルペントシドを含むアルキルグリコシドである、アルキルグリコシドの製造方法(以下、「本発明の製造方法」ともいう。)に関する。
The present inventors have found that the above problem can be solved by allowing an alkylglycoside containing an alkylpentoside as an emulsifier to coexist in a reaction system together with a sugar and a higher alcohol.
That is, the present invention relates to a method for producing an alkyl glycoside in which a saccharide and a higher alcohol are reacted in the presence of an emulsifier and an acid catalyst, wherein the saccharide is an aqueous saccharide solution, and the emulsifier is an alkyl glycoside containing an alkyl pentoside. And a method for producing an alkyl glycoside (hereinafter, also referred to as “the production method of the present invention”).
本発明によれば、糖水溶液を利用するアルキルグリコシドの製造方法において、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減できるアルキルグリコシドの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the manufacturing method of the alkyl glycoside using sugar aqueous solution, the manufacturing method of the alkyl glycoside which can suppress generation | occurrence | production of foam and can reduce the byproduct of polysaccharide can be provided.
本発明の製造方法は、乳化剤及び酸触媒の存在下、糖と高級アルコールとを反応させる、アルキルグリコシドの製造方法であって、糖として糖水溶液を用い、乳化剤がアルキルペントシドを含むアルキルグリコシドであることを特徴とする。 The production method of the present invention is a method for producing an alkyl glycoside in which a saccharide and a higher alcohol are reacted in the presence of an emulsifier and an acid catalyst, wherein the saccharide is an aqueous solution of sugar and the emulsifier is an alkyl glycoside containing an alkyl pentside. It is characterized by being.
<糖水溶液>
本発明の製造方法は糖として糖水溶液を用いる。
糖水溶液に含まれる糖としては、例えば、単糖、オリゴ糖、及び多糖から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
単糖としては、例えば、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、リボース、アラビノース、キシロース及びリキソースから選ばれる1種又は2種以上のアルドース類が挙げられる。
オリゴ糖としては、例えば、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース及びマルトトリオースから選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
多糖としては、例えば、ヘミセルロース、イヌリン、デキストリン、デキストラン、キシラン、デンプン及び加水分解デンプンから選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。
糖は1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Aqueous sugar solution>
The production method of the present invention uses an aqueous sugar solution as the sugar.
Examples of the sugar contained in the aqueous sugar solution include one or more selected from monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides.
Examples of monosaccharides include one or more aldoses selected from allose, altrose, glucose, mannose, gulose, idose, galactose, talose, ribose, arabinose, xylose and lyxose.
Examples of the oligosaccharide include one or more selected from maltose, cellobiose, lactose, sucrose, and maltotriose.
Examples of the polysaccharide include one or more selected from hemicellulose, inulin, dextrin, dextran, xylan, starch, and hydrolyzed starch.
One kind of sugar may be used alone, or two or more kinds of sugars may be used in combination.
上述した糖類の中でも、反応性向上の観点から、単糖又はオリゴ糖が好ましく、単糖がより好ましく、炭素数5又は6の単糖が更に好ましく、グルコース、キシロース及びアラビノースから選ばれる1種又は2種以上がより更に好ましく、グルコース及びキシロースがより更に好ましい。
糖水溶液中に含まれる糖と、乳化剤として用いるアルキルグリコシドを構成する糖とは、目的とする組成を有するアルキルグリコシドを容易に製造する観点から、種類及び組成比が互いに同じであることが好ましい。
Among the saccharides described above, from the viewpoint of improving reactivity, monosaccharides or oligosaccharides are preferable, monosaccharides are more preferable, monosaccharides having 5 or 6 carbon atoms are more preferable, and one kind selected from glucose, xylose, and arabinose Two or more are more preferable, and glucose and xylose are still more preferable.
It is preferable that the sugar contained in the aqueous sugar solution and the sugar constituting the alkyl glycoside used as an emulsifier have the same kind and composition ratio from the viewpoint of easily producing an alkyl glycoside having the target composition.
糖水溶液中の糖の含有量は、乳化分散の観点から、10質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。また、製造時の取り扱い性の観点から、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。本発明に用いる糖水溶液は、バイオマスの加水分解によって得られる糖水溶液を利用することができる。 The content of sugar in the aqueous sugar solution is preferably 10% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more from the viewpoint of emulsification and dispersion. Further, from the viewpoint of handleability during production, it is preferably 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less. As the aqueous sugar solution used in the present invention, an aqueous sugar solution obtained by hydrolysis of biomass can be used.
<高級アルコール>
本発明の製造方法に用いられる高級アルコールとしては、炭素数が8以上、22以下の直鎖又は分岐鎖の飽和又は不飽和アルコールが好ましく用いられる。このうち、反応性および洗浄性能、泡性能の観点から、直鎖の飽和アルコールが好ましい。高級アルコールの炭素数は、反応性および洗浄性能、泡性能の観点から、8以上が好ましく、10以上がより好ましく、22以下が好ましく、18以下がより好ましく、14以下が更に好ましい。
高級アルコールの具体例としては、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、及びオレイルアルコールから選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。高級アルコールは、単独でも、又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。
<Higher alcohol>
As the higher alcohol used in the production method of the present invention, a linear or branched saturated or unsaturated alcohol having 8 to 22 carbon atoms is preferably used. Of these, linear saturated alcohols are preferred from the viewpoints of reactivity, washing performance, and foam performance. The number of carbon atoms of the higher alcohol is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, preferably 22 or less, more preferably 18 or less, and still more preferably 14 or less, from the viewpoints of reactivity, cleaning performance, and foam performance.
Specific examples of higher alcohols include octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol, tetradecyl alcohol, pentadecyl alcohol, hexadecyl alcohol, heptadecyl alcohol, octadecyl alcohol, nonadecyl alcohol 1 type (s) or 2 or more types chosen from eicosyl alcohol and oleyl alcohol are mentioned. The higher alcohols can be used alone or in combination of two or more.
<酸触媒>
本発明の製造方法に用いられる酸触媒は、通常脱水反応に用いられるものであれば特に制限なく公知のものを用いることができる。酸触媒としては、例えば、ブレンステッド酸及び陽イオン交換樹脂から選ばれる1種又は2種以上が挙げられ、具体的には、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、及びスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等を母体とする強酸性陽イオン交換樹脂から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。これらの中では、反応性の観点から、ブレンステッド酸が好ましく、該高級アルコールへの溶解性の観点から、パラトルエンスルホン酸が好ましい。
<Acid catalyst>
As the acid catalyst used in the production method of the present invention, a known catalyst can be used without particular limitation as long as it is usually used in a dehydration reaction. Examples of the acid catalyst include one or more selected from Bronsted acid and cation exchange resin. Specifically, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid And one or more selected from strongly acidic cation exchange resins based on styrene-divinylbenzene copolymer and the like. Among these, Bronsted acid is preferable from the viewpoint of reactivity, and paratoluenesulfonic acid is preferable from the viewpoint of solubility in the higher alcohol.
<乳化剤>
本発明の製造方法に用いる乳化剤は、アルキルペントシドを含むアルキルグリコシドである。乳化剤としてアルキルペントシドを用いることにより、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減することができる。
乳化剤として使用するアルキルグリコシド中のアルキルペントシドの含有量は、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減する観点から、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは33質量%以上である。また、該アルキルペントシドの含有量は、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減する観点から、100質量%以下であることが好ましい。
<Emulsifier>
The emulsifier used in the production method of the present invention is an alkyl glycoside containing an alkyl pentoside. By using alkylpentoside as an emulsifier, the generation of foam can be suppressed and the by-product of polysaccharide can be reduced.
The content of alkylpentoside in the alkylglycoside used as an emulsifier is preferably 10% by mass or more, more preferably 33% by mass or more, from the viewpoint of suppressing the generation of foam and reducing the by-product of polysaccharides. is there. Moreover, it is preferable that content of this alkyl pentoside is 100 mass% or less from a viewpoint of suppressing generation | occurrence | production of a foam and reducing the byproduct of a polysaccharide.
乳化剤として使用するアルキルグリコシドに含まれるアルキルペントシドは、反応性の観点から、アルキルキシロシド及びアルキルアラビノシドが好ましく、アルキルキシロシドがより好ましい。乳化剤として使用するアルキルグリコシドに含まれるアルキルペントシドは、1種又は2種以上を組み合わせてもよい。
乳化剤として用いるアルキルグリコシドは、目的とする組成を有するアルキルグリコシドを容易に製造する観点から、本発明の製造方法において製造されるアルキルグリコシドと同一の組成であることが好ましい。
乳化剤として使用するアルキルグリコシドは、バイオマス由来の糖水溶液を利用する場合に、製造されるアルキルグリコシドと同一の組成とする観点から、アルキルペントシドとアルキルヘキソシドを含むことが好ましい。アルキルヘキソシドとしては、アルキルグルコシドが好ましい。
The alkyl pentoside contained in the alkyl glycoside used as an emulsifier is preferably an alkyl xyloside and an alkyl arabinoside, more preferably an alkyl xyloside, from the viewpoint of reactivity. The alkylpentoside contained in the alkyl glycoside used as an emulsifier may be used alone or in combination of two or more.
The alkyl glycoside used as the emulsifier preferably has the same composition as the alkyl glycoside produced in the production method of the present invention from the viewpoint of easily producing an alkyl glycoside having the desired composition.
The alkylglycoside used as the emulsifier preferably contains an alkylpentoside and an alkylhexoside from the viewpoint of having the same composition as the produced alkylglycoside when using an aqueous sugar solution derived from biomass. As the alkyl hexoside, alkyl glucoside is preferable.
乳化剤に用いるアルキルグリコシドの原料として用いられる糖としては、ペントースを含むことを要する。
ペントースとしては、リボース、アラビノース、キシロース及びリキソース等が挙げられる。これらの中で、アラビノース及びキシロースが好ましく、キシロースがより好ましい。
The sugar used as the raw material for the alkyl glycoside used in the emulsifier needs to contain pentose.
Examples of pentose include ribose, arabinose, xylose and lyxose. Among these, arabinose and xylose are preferable, and xylose is more preferable.
乳化剤に用いるアルキルグリコシドの原料として用いられるペントース以外の糖としては、ペントースを除く単糖、オリゴ糖、多糖を用いることもできる。
ペントースを除く単糖としては、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロースから選ばれる1種又は2種以上のアルドース類が挙げられる。
オリゴ糖及び多糖の具体例は、前記の説明において列挙するものと同じである。
これらのうち、反応性の観点から、単糖又はオリゴ糖が好ましく、炭素数6の単糖がより好ましく、グルコースが更に好ましい。
また、乳化剤に用いるアルキルグリコシドの原料として用いられる糖としては、含水でも無水でもよいが、反応時間の短縮、多糖の副生を低減する観点から、無水の固体糖又は1水和物の固体糖を用いることが好ましい。無水の固体糖とは、結晶構造内に水を含まない固体の糖であり、水分量が通常0.5質量%以下、好ましくは0.2質量%以下のものをいう。また、固体の糖とは、常温(25℃)で固体状態の糖をいう。
Monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides other than pentose can also be used as sugars other than pentose used as a raw material for alkyl glycosides used as emulsifiers.
Examples of monosaccharides other than pentose include one or more aldoses selected from allose, altrose, glucose, mannose, gulose, idose, galactose, and talose.
Specific examples of the oligosaccharide and the polysaccharide are the same as those listed in the above description.
Among these, from the viewpoint of reactivity, monosaccharides or oligosaccharides are preferable, monosaccharides having 6 carbon atoms are more preferable, and glucose is more preferable.
The sugar used as the raw material for the alkylglycoside used in the emulsifier may be water-containing or anhydrous. However, from the viewpoint of shortening the reaction time and reducing the by-product of the polysaccharide, anhydrous solid sugar or monohydrate solid sugar. Is preferably used. An anhydrous solid saccharide refers to a solid saccharide that does not contain water in the crystal structure, and has a water content of usually 0.5% by mass or less, preferably 0.2% by mass or less. Solid sugar refers to sugar in a solid state at normal temperature (25 ° C.).
乳化剤に用いるアルキルグリコシドの製造は、公知の製造方法を適用することができる。例えば、糖1モルに対し1モル以上、10モル以下の高級アルコール及び糖1モルに対し0.001モル以上、0.1モル以下の酸触媒を反応器に仕込み、温度80℃以上、150℃以下、及び圧力1kPa以上、10kPa以下の条件で反応させることで製造することができる。高級アルコール及び酸触媒の具体例および好ましい例は、前記の説明において列挙するものと同じである。乳化剤の製造に用いる高級アルコールは、本発明の製造方法で用いる高級アルコールと同一のものを用いることが好ましい。
前記反応終了後、アルキルグリコシド及び酸触媒を含む高級アルコール溶液が得られる。乳化剤の製造で得られた前記高級アルコール溶液を、本発明の製造方法における乳化剤、酸触媒及び高級アルコールとして利用することが、製造効率の観点から好ましい。
A known production method can be applied to the production of the alkyl glycoside used for the emulsifier. For example, 1 mol or more and 10 mol or less of a higher alcohol and 0.001 mol or more and 0.1 mol or less of an acid catalyst are charged in a reactor with respect to 1 mol of sugar, and the temperature is 80 ° C. or more and 150 ° C. It can manufacture by making it react on the conditions below and pressure 1kPa or more and 10kPa or less. Specific examples and preferred examples of the higher alcohol and the acid catalyst are the same as those listed in the above description. The higher alcohol used in the production of the emulsifier is preferably the same as the higher alcohol used in the production method of the present invention.
After completion of the reaction, a higher alcohol solution containing an alkyl glycoside and an acid catalyst is obtained. It is preferable from the viewpoint of production efficiency that the higher alcohol solution obtained by the production of the emulsifier is used as an emulsifier, an acid catalyst and a higher alcohol in the production method of the present invention.
<反応条件>
本発明の製造方法において、反応開始時における、乳化剤として使用するアルキルグリコシドの配合量は、生産効率の向上及び多糖の副生低減の観点から、乳化剤、酸触媒及び高級アルコールの合計量に対して25質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。
<Reaction conditions>
In the production method of the present invention, the amount of the alkylglycoside used as an emulsifier at the start of the reaction is based on the total amount of emulsifier, acid catalyst and higher alcohol from the viewpoint of improving production efficiency and reducing polysaccharide by-products. It is preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, preferably 70% by mass or less, and more preferably 60% by mass or less.
本発明の製造方法において、高級アルコールの配合比は、多糖の副生を低減する観点から、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で1以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2以上が更に好ましい。また、生産効率の向上の観点から、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で7以下が好ましく、6以下がより好ましく、5以下が更に好ましく、4以下がより更に好ましい。 In the production method of the present invention, the blending ratio of the higher alcohol is preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, and more preferably 2 or more in terms of the molar ratio to the sugar contained in the aqueous sugar solution, from the viewpoint of reducing the by-product of the polysaccharide. Further preferred. Further, from the viewpoint of improving production efficiency, the molar ratio with respect to the sugar contained in the aqueous sugar solution is preferably 7 or less, more preferably 6 or less, still more preferably 5 or less, and even more preferably 4 or less.
酸触媒の使用量は、反応速度の向上の観点から、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で0.001以上が好ましく、0.002以上がより好ましく、0.003以上が更に好ましい。また、得られるアルキルグリコシドの着色低減の観点から、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で0.1以下であることが好ましく、0.05以下が好ましく、0.01以下が更に好ましい。 From the viewpoint of improving the reaction rate, the amount of the acid catalyst used is preferably 0.001 or more, more preferably 0.002 or more, and still more preferably 0.003 or more in terms of a molar ratio to the sugar contained in the aqueous sugar solution. Further, from the viewpoint of reducing the coloring of the resulting alkyl glycoside, the molar ratio to the saccharide contained in the aqueous saccharide solution is preferably 0.1 or less, preferably 0.05 or less, and more preferably 0.01 or less.
本発明における糖と高級アルコールの反応は、乳化剤として使用するアルキルグリコシド、酸触媒及び高級アルコールを含む混合液に糖水溶液を添加することにより、糖と高級アルコールとを反応させる方法が好ましい。生産効率の向上及び多糖の副生低減の観点から、乳化剤の製造で得られた乳化剤、酸触媒を含む高級アルコール溶液に糖水溶液を添加することにより、糖水溶液に含まれる糖と高級アルコールとを反応させる方法が好ましい。糖水溶液の添加方法としては、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減する観点から、滴下することが好ましい。ここでは、必要に応じて窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下としてもよく、また減圧などの脱水操作を行ってもよい。糖水溶液を添加した後は、副生する水を除去しつつ、脱水反応させることにより、アルキルグリコシドを得ることができる。 The reaction of the saccharide and the higher alcohol in the present invention is preferably a method in which the saccharide and the higher alcohol are reacted by adding an aqueous saccharide solution to a mixed solution containing an alkylglycoside used as an emulsifier, an acid catalyst and a higher alcohol. From the viewpoint of improving production efficiency and reducing by-products of polysaccharides, the sugar and higher alcohol contained in the aqueous sugar solution can be obtained by adding the aqueous sugar solution to the higher alcohol solution containing the emulsifier and acid catalyst obtained by the production of the emulsifier. A reaction method is preferred. As a method for adding the sugar aqueous solution, it is preferable to add dropwise from the viewpoint of suppressing the generation of bubbles and reducing the by-product of polysaccharides. Here, an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon may be used as necessary, or a dehydration operation such as decompression may be performed. After the sugar aqueous solution is added, alkylglycoside can be obtained by dehydration reaction while removing by-product water.
反応時の加熱温度は、反応性の観点から、90℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、また、生産効率の向上及び多糖の副生を抑制する観点から、130℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましい。
反応時の圧力は、原料の高級アルコールの蒸発抑制の観点から、1kPa以上が好ましく、4kPa以上がより好ましい。また、脱水反応により副生する水の除去効率の観点から、10kPa以下が好ましい。
The heating temperature during the reaction is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher from the viewpoint of reactivity, and 130 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of improving production efficiency and suppressing the by-production of polysaccharides. More preferably, it is not higher than ° C.
The pressure during the reaction is preferably 1 kPa or more, more preferably 4 kPa or more, from the viewpoint of suppressing evaporation of the higher alcohol as a raw material. Moreover, 10 kPa or less is preferable from a viewpoint of the removal efficiency of the water byproduced by a dehydration reaction.
反応時間は、反応性の観点から、5分以上が好ましく、10分以上がより好ましく、15分以上が更に好ましい。また、生産効率向上及び糖の縮合を抑制する観点から、10時間以下が好ましく、8時間以下がより好ましく、6時間以下が更に好ましい。
反応終了後、未反応の糖を除去し、さらに中和、溶媒留去により、未反応の高級アルコールや水等を除去し、アルキルグリコシドを得ることができる。
The reaction time is preferably 5 minutes or longer, more preferably 10 minutes or longer, and even more preferably 15 minutes or longer from the viewpoint of reactivity. In addition, from the viewpoint of improving production efficiency and suppressing sugar condensation, it is preferably 10 hours or shorter, more preferably 8 hours or shorter, and even more preferably 6 hours or shorter.
After completion of the reaction, unreacted sugar is removed, and further, unreacted higher alcohol, water and the like are removed by neutralization and solvent distillation to obtain an alkyl glycoside.
上述した実施形態に加え、本発明はさらに以下のグリコシド化合物の製造方法を開示する。
<1> 乳化剤及び酸触媒の存在下、糖と高級アルコールとを反応させる、アルキルグリコシドの製造方法であって、糖として糖水溶液を用い、乳化剤がアルキルペントシドを含むアルキルグリコシドである、アルキルグリコシドの製造方法。
In addition to the embodiment described above, the present invention further discloses the following method for producing a glycoside compound.
<1> A method for producing an alkyl glycoside in which a sugar and a higher alcohol are reacted in the presence of an emulsifier and an acid catalyst, wherein an aqueous sugar solution is used as the sugar, and the emulsifier is an alkyl glycoside containing an alkyl pentoside. Manufacturing method.
<2> 糖水溶液に含まれる糖が、好ましくは単糖、オリゴ糖、及び多糖から選ばれる1種又は2種以上であり、より好ましくは単糖又はオリゴ糖、更に好ましくは単糖、より更に好ましくは炭素数5又は6の単糖、より更に好ましくはグルコース、キシロース及びアラビノースから選ばれる1種又は2種以上、より更に好ましくはグルコース及びキシロースである、前記<1>に記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<3> 糖水溶液中の糖の含有量が、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上であり、好ましくは80質量%以下であり、より好ましくは70質量%以下である、前記<1>又は<2>に記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<2> The sugar contained in the aqueous sugar solution is preferably one or more selected from monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides, more preferably monosaccharides or oligosaccharides, more preferably monosaccharides, and even more. Preferably, it is a monosaccharide having 5 or 6 carbon atoms, more preferably one or more selected from glucose, xylose and arabinose, and still more preferably glucose and xylose. Production method.
<3> The sugar content in the aqueous sugar solution is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less. The method for producing an alkyl glycoside according to <1> or <2>.
<4> 高級アルコールが、好ましくは炭素数が8以上、22以下の直鎖又は分岐鎖の飽和又は不飽和アルコールであり、より好ましくは炭素数が8以上、22以下の直鎖の飽和アルコールである、前記<1>〜<3>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<5> 高級アルコールの炭素数が、好ましくは8以上であり、より好ましくは10以上であり、好ましくは22以下であり、より好ましくは18以下、更に好ましくは14以下である、前記<4>に記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<6> 高級アルコールが、好ましくはオクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、及びオレイルアルコールから選ばれる1種又は2種以上である、前記<1>〜<5>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<4> The higher alcohol is preferably a linear or branched saturated or unsaturated alcohol having 8 to 22 carbon atoms, more preferably a linear saturated alcohol having 8 to 22 carbon atoms. The method for producing an alkyl glycoside according to any one of <1> to <3>.
<5> The carbon number of the higher alcohol is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, preferably 22 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 14 or less, <4> A method for producing an alkyl glycoside as described in 1. above.
<6> The higher alcohol is preferably octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol, tetradecyl alcohol, pentadecyl alcohol, hexadecyl alcohol, heptadecyl alcohol, octadecyl alcohol, nonadecyl The manufacturing method of the alkyl glycoside in any one of said <1>-<5> which is 1 type, or 2 or more types chosen from alcohol, eicosyl alcohol, and oleyl alcohol.
<7> 酸触媒が、好ましくはブレンステッド酸及び陽イオン交換樹脂から選ばれる1種又は2種以上であり、より好ましくはパラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、及びスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等を母体とする強酸性陽イオン交換樹脂から選ばれる1種又は2種以上、更に好ましくはブレンステッド酸、より更に好ましくはパラトルエンスルホン酸である、前記<1>〜<6>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<8> 乳化剤として使用するアルキルグリコシド中のアルキルペントシドの含有量が、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは33質量%以上であり、好ましくは100質量%以下である、前記<1>〜<7>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<7> The acid catalyst is preferably one or more selected from Bronsted acid and cation exchange resin, more preferably paratoluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, And one or more selected from strongly acidic cation exchange resins based on a styrene-divinylbenzene copolymer and the like, more preferably Bronsted acid, still more preferably paratoluenesulfonic acid, <1 The manufacturing method of the alkyl glycoside in any one of>-<6>.
<8> The alkylpentoside content in the alkyl glycoside used as an emulsifier is preferably 10% by mass or more, more preferably 33% by mass or more, and preferably 100% by mass or less. The manufacturing method of the alkyl glycoside in any one of>-<7>.
<9> 乳化剤として使用するアルキルグリコシドに含まれるアルキルペントシドが、好ましくはアルキルキシロシド及びアルキルアラビノシドから選ばれる1種又は2種以上であり、より好ましくはアルキルキシロシドである、前記<1>〜<8>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<10> 乳化剤に用いるアルキルグリコシドの原料として用いられる糖が、好ましくは無水の固体糖又は1水和物の固体糖である、前記<1>〜<9>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<11> 反応開始時における、乳化剤として使用するアルキルグリコシドの配合量が、乳化剤、酸触媒及び高級アルコールの合計量に対して好ましくは25質量%以上であり、より好ましくは30質量%以上であり、好ましくは70質量%以下であり、より好ましくは60質量%以下である、前記<1>〜<10>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<9> The alkylpentoside contained in the alkyl glycoside used as an emulsifier is preferably one or more selected from alkyl xyloside and alkyl arabinoside, more preferably alkyl xyloside, < The manufacturing method of the alkyl glycoside in any one of 1>-<8>.
<10> The alkyl glycoside according to any one of <1> to <9>, wherein the sugar used as a raw material for the alkyl glycoside used in the emulsifier is preferably an anhydrous solid sugar or a monohydrate solid sugar. Production method.
<11> The amount of the alkylglycoside used as an emulsifier at the start of the reaction is preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, based on the total amount of the emulsifier, acid catalyst and higher alcohol. The method for producing an alkyl glycoside according to any one of <1> to <10>, preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less.
<12> 高級アルコールの配合比が、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で、好ましくは1以上であり、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは2以上であり、好ましくは7以下であり、より好ましくは6以下、更に好ましくは5以下、より更に好ましくは4以下である、前記<1>〜<11>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<13> 酸触媒の使用量が、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.002以上、更に好ましくは0.003以上であり、好ましくは0.1以下であり、より好ましくは0.05以下、更に好ましくは0.01以下である、前記<1>〜<12>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<12> The mixing ratio of the higher alcohol is a molar ratio with respect to the sugar contained in the aqueous sugar solution, preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2 or more, preferably 7 or less. More preferably, it is 6 or less, More preferably, it is 5 or less, More preferably, it is 4 or less, The manufacturing method of the alkyl glycoside in any one of said <1>-<11>.
<13> The amount of the acid catalyst used is preferably 0.001 or more, more preferably 0.002 or more, still more preferably 0.003 or more, and preferably 0 in terms of a molar ratio with respect to the sugar contained in the aqueous sugar solution. The alkylglycoside production method according to any one of <1> to <12>, which is 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and still more preferably 0.01 or less.
<14> 乳化剤として使用するアルキルグリコシド、酸触媒及び高級アルコールを含む混合液に糖水溶液を添加することにより、糖と高級アルコールとを反応させる、前記<1>〜<13>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<15> 酸触媒の存在下、ペントースを含む糖及び高級アルコールを反応させることにより、乳化剤として使用するアルキルグリコシドを製造し、該反応によって得られるアルキルグリコシド及び酸触媒を含む高級アルコール溶液に糖水溶液を添加することにより、糖水溶液に含まれる糖と高級アルコールとを反応させる、前記<1>〜<14>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<14> The solution according to any one of <1> to <13>, wherein a sugar and a higher alcohol are reacted by adding an aqueous sugar solution to a mixed solution containing an alkyl glycoside used as an emulsifier, an acid catalyst, and a higher alcohol. A process for producing an alkyl glycoside.
<15> An alkyl glycoside used as an emulsifier is produced by reacting a sugar containing pentose and a higher alcohol in the presence of an acid catalyst, and an aqueous sugar solution is added to the higher alcohol solution containing the alkyl glycoside and the acid catalyst obtained by the reaction. The method for producing an alkyl glycoside according to any one of <1> to <14>, wherein a sugar and a higher alcohol are reacted with each other by adding.
<16> 反応時の加熱温度が、好ましくは90℃以上であり、より好ましくは100℃以上であり、好ましくは130℃以下であり、より好ましくは120℃以下である、前記<1>〜<15>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<17> 反応時の圧力が、好ましくは1kPa以上であり、より好ましくは4kPa以上であり、好ましくは10kPa以下である、前記<1>〜<16>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<18> 反応時間は、好ましくは5分以上であり、より好ましくは10分以上、更に好ましくは15分以上であり、好ましくは10時間以下であり、より好ましくは8時間以下、更に好ましくは6時間以下である、前記<1>〜<17>のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
<16> The heating temperature during the reaction is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, preferably 130 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, <1> to <15> The manufacturing method of the alkyl glycoside in any one of.
<17> The process for producing an alkyl glycoside according to any one of <1> to <16>, wherein the pressure during the reaction is preferably 1 kPa or more, more preferably 4 kPa or more, and preferably 10 kPa or less. .
<18> The reaction time is preferably 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, still more preferably 15 minutes or more, preferably 10 hours or less, more preferably 8 hours or less, still more preferably 6 The method for producing an alkyl glycoside according to any one of <1> to <17>, wherein the time is not more than time.
以下の実施例及び比較例において、反終液の分析は以下の方法により行った。
<糖転化率、アルキルグリコシド濃度、ポリグリコース濃度の測定方法>
反応終了後のアルキルグリコシドを含む反応液(以下、「反終液」という)を用いて調製した水溶液(反終液5質量%含有)4mLを固相抽出キット(ジーエルサイエンス株式会社製)にチャージし、3質量%のアセトニトリル水溶液7.5mLを用いて高極性画分を抽出し、メタノール7.5mLを用いて低極性画分を抽出した。
各画分から溶媒を除去したものをサンプルとし、下記の条件でガスクロマトグラフィー(GC)分析を行い、反終液中のアルキルグリコシド、ポリグリコース(副生物の糖縮合物)及び糖の質量比、および糖転化率を求めた。
反終液中のアルキルグリコシドおよびポリグリコースの濃度は、下記式(1)及び下記式(2)に従い算出した。
(1)アルキルグリコシド濃度(質量%)=アルキルグリコシド質量/(アルキルグリコシド質量+ポリグリコース質量+糖質量)×100
(2)ポリグリコース濃度(質量%)=ポリグリコース質量÷(アルキルグリコシド質量+ポリグリコース質量+糖質量)×100
In the following examples and comparative examples, the analysis of the anti-end solution was performed by the following method.
<Measurement method of sugar conversion, alkylglycoside concentration, polyglycose concentration>
Charge 4 mL of an aqueous solution (containing 5% by mass of the anti-end solution) prepared using a reaction solution containing alkylglycoside after the reaction (hereinafter referred to as “anti-end solution”) to a solid phase extraction kit (manufactured by GL Sciences Inc.). Then, a high-polar fraction was extracted using 7.5 mL of a 3% by mass acetonitrile aqueous solution, and a low-polar fraction was extracted using 7.5 mL of methanol.
Samples obtained by removing the solvent from each fraction were subjected to gas chromatography (GC) analysis under the following conditions, and the mass ratio of alkylglycoside, polyglycose (by-product sugar condensate) and sugar in the anti-end solution, And the sugar conversion was determined.
The concentrations of alkyl glycoside and polyglycose in the anti-end solution were calculated according to the following formula (1) and the following formula (2).
(1) Alkyl glycoside concentration (mass%) = alkyl glycoside mass / (alkyl glycoside mass + polyglycose mass + sugar mass) × 100
(2) Polyglycose concentration (mass%) = polyglycose mass ÷ (alkylglycoside mass + polyglycose mass + sugar mass) × 100
<ガスクロマトグラフィー(GC)の測定条件>
上記サンプル50mgに、トリメチルシリル化剤(ジーエルサイエンス株式会社製)1mlを加え、2分間超音波処理した。5分間静置した後、生じたピリジン塩をろ過操作により取り除いた。得られたろ液を以下の条件で測定した。
・カラム:DB−1HT(アジレント社製、サイズ:15m×250μm×0.10μm)
・昇温条件:初期温度100℃(2分間保持)
:昇温速度10℃/分
:最終温度350℃(10分間保持)
・内部標準:テトラデカン(和光純薬工業株式会社製)
<Measurement conditions of gas chromatography (GC)>
To 50 mg of the above sample, 1 ml of a trimethylsilylating agent (manufactured by GL Sciences Inc.) was added and sonicated for 2 minutes. After standing for 5 minutes, the resulting pyridine salt was removed by filtration. The obtained filtrate was measured under the following conditions.
Column: DB-1HT (manufactured by Agilent, size: 15 m × 250 μm × 0.10 μm)
・ Temperature raising condition: Initial temperature 100 ° C. (2 minutes hold)
: Rate of temperature increase 10 ° C / min
: Final temperature 350 ° C (10 minutes hold)
・ Internal standard: Tetradecane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
<実施例1>
[反応母液の調製]
デシルアルコール142.2g(0.900モル)、と無水キシロース33.8g(0.225モル)を500mLの5つ口フラスコに仕込んだ。攪拌を開始した後、混合物中に窒素を20mL/分で吹き込みながら昇温を開始した。105℃に達した後、酸触媒としてパラトルエンスルホン酸一水和物0.15g(0.788ミリモル)を加え、9.4kPaに減圧して反応を開始した。反応を開始してから4時間後に大気圧に戻し、室温まで放冷した。糖転化率は99%に達した。この結果、反終液には約40質量%のアルキルグリコシドが含まれていることが算出される。この反終液を糖水溶液の反応母液とした。
<Example 1>
[Preparation of reaction mother liquor]
142.2 g (0.900 mol) of decyl alcohol and 33.8 g (0.225 mol) of anhydrous xylose were charged into a 500 mL five-necked flask. After stirring was started, the temperature was raised while nitrogen was blown into the mixture at 20 mL / min. After reaching 105 ° C., 0.15 g (0.788 mmol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added as an acid catalyst, and the reaction was started under reduced pressure to 9.4 kPa. After 4 hours from the start of the reaction, the pressure was returned to atmospheric pressure and allowed to cool to room temperature. The sugar conversion reached 99%. As a result, it is calculated that the anti-end solution contains about 40% by mass of alkyl glycoside. This anti-end solution was used as a reaction mother liquor of an aqueous sugar solution.
[糖水溶液の反応]
前記で得られた反応母液50gを200mLの5つ口フラスコの仕込み、窒素を20mL/分で吹き込みながら昇温を開始した。105℃に達した後、9.4kPaに減圧した。反応母液中には、乳化剤としてアルキルキシロシドを0.205モル含有し、高級アルコールとしてデシルアルコールを0.219モル含有し、酸触媒としてパラトルエンスルホン酸一水和物を0.224ミリモル含有する。減圧完了後、50質量%キシロース水溶液22g(糖として0.073モル)を5時間かけて連続的に添加し、反応を行なった。反応中に反応液の泡立ちは生じなかった。糖水溶液の滴下終了後、105℃、9.4kPaにて1時間反応を継続した。その後、大気圧に戻して室温まで放冷した。反終液の糖転化率は99%に達し、得られた反終液には固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
[Reaction of sugar aqueous solution]
The reaction mother liquor (50 g) obtained above was charged into a 200 mL five-necked flask, and the temperature was raised while nitrogen was blown at 20 mL / min. After reaching 105 ° C., the pressure was reduced to 9.4 kPa. The reaction mother liquor contains 0.205 mol of alkylxyloside as an emulsifier, 0.219 mol of decyl alcohol as a higher alcohol, and 0.224 mmol of paratoluenesulfonic acid monohydrate as an acid catalyst. . After completion of the reduced pressure, 22 g of 50 mass% aqueous xylose solution (0.073 mol as sugar) was continuously added over 5 hours to carry out the reaction. No bubbling of the reaction solution occurred during the reaction. After completion of the dropwise addition of the aqueous sugar solution, the reaction was continued at 105 ° C. and 9.4 kPa for 1 hour. Then, it returned to atmospheric pressure and stood to cool to room temperature. The sugar conversion rate of the anti-end solution reached 99%, and the obtained anti-end solution did not contain solid matter. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<実施例2>
反応母液、および糖水溶液にて使用する糖を、無水グルコースと無水キシロースとの混合糖(モル比2:1)とした以外は、実施例1と同様にしてアルキルグリコシドを得た。反応中の泡立ちは無く、反終液に固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
<Example 2>
An alkyl glycoside was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sugar used in the reaction mother liquor and the aqueous sugar solution was a mixed sugar of anhydrous glucose and anhydrous xylose (molar ratio 2: 1). There was no foaming during the reaction, and no solid matter was contained in the anti-end liquid. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<実施例3>
反応母液、および糖水溶液にて使用する糖を、無水グルコースと無水キシロースとの混合糖(モル比9:1)とした以外は、実施例1と同様にしてアルキルグリコシドを得た。反応中の泡立ちは無く、反終液に固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
<Example 3>
An alkyl glycoside was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sugar used in the reaction mother liquor and the aqueous sugar solution was a mixed sugar of anhydrous glucose and anhydrous xylose (molar ratio 9: 1). There was no foaming during the reaction, and no solid matter was contained in the anti-end liquid. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<実施例4>
反応母液の調製にて使用する高級アルコールをテトラデシルアルコールとした以外は、実施例2と同様にしてアルキルグリコシドを得た。反応中の泡立ちは無く、反終液に固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
<Example 4>
An alkyl glycoside was obtained in the same manner as in Example 2 except that tetradecyl alcohol was used as the higher alcohol used in the preparation of the reaction mother liquor. There was no foaming during the reaction, and no solid matter was contained in the anti-end liquid. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<実施例5>
反応母液の調製において、高級アルコールと糖のモル比を8:1とした以外は、実施例2と同様にしてアルキルグリコシドを得た。反応中の泡立ちは無く、反終液に固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
<Example 5>
An alkylglycoside was obtained in the same manner as in Example 2 except that the reaction mother liquor was prepared with a higher alcohol / sugar molar ratio of 8: 1. There was no foaming during the reaction, and no solid matter was contained in the anti-end liquid. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<実施例6>
反応母液に添加する糖水溶液濃度を10質量%とした以外は、実施例2と同様にしてアルキルグリコシドを得た。反応中の泡立ちは無く、反終液に固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
<Example 6>
An alkyl glycoside was obtained in the same manner as in Example 2 except that the concentration of the aqueous sugar solution added to the reaction mother liquor was 10% by mass. There was no foaming during the reaction, and no solid matter was contained in the anti-end liquid. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<実施例7>
反応母液の調製、および糖水溶液の調製にて使用する糖を、無水グルコースと無水アラビノースとの混合糖(モル比2:1)とした以外は、実施例1と同様にしてアルキルグリコシドを得た。反応中の泡立ちは無く、反終液に固形物は含まれなかった。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表1に示す。
<Example 7>
An alkyl glycoside was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sugar used in the preparation of the reaction mother liquor and the aqueous sugar solution was a mixed sugar of anhydrous glucose and anhydrous arabinose (molar ratio 2: 1). . There was no foaming during the reaction, and no solid matter was contained in the anti-end liquid. Table 1 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<比較例1>
デシルアルコール142.2g(0.900モル)を500mLの5つ口フラスコの仕込み攪拌を開始した後、窒素を20mL/分で吹き込みながら昇温を開始した。105℃に達した後、酸触媒としてパラトルエンスルホン酸一水和物0.30g(1.58ミリモル)を加え、9.4kPaに減圧した。減圧完了後、50質量%混合糖水溶液(グルコースとキシロースとの混合でモル比2:1)153.1g(糖として0.450モル)を5時間かけて連続的に添加し、反応を行なった。反応中に反応液の泡立ちは生じなかった。糖水溶液の滴下終了後、105℃、9.4kPaにて1時間反応を継続した。その後、大気圧に戻して室温まで放冷した。反終液の糖転化率は76%に留まり、得られた反終液には固形物を含んでいた。前記の分析方法に従い、反終液の分析を行なった結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
After charging 142.2 g (0.900 mol) of decyl alcohol into a 500 mL five-necked flask and starting stirring, the temperature was increased while blowing nitrogen at 20 mL / min. After reaching 105 ° C., 0.30 g (1.58 mmol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added as an acid catalyst, and the pressure was reduced to 9.4 kPa. After completion of the decompression, 153.1 g of a 50 mass% mixed sugar aqueous solution (2: 1 molar ratio by mixing glucose and xylose) was continuously added over 5 hours to carry out the reaction. . No bubbling of the reaction solution occurred during the reaction. After completion of the dropwise addition of the aqueous sugar solution, the reaction was continued at 105 ° C. and 9.4 kPa for 1 hour. Then, it returned to atmospheric pressure and stood to cool to room temperature. The sugar conversion rate of the anti-end solution remained at 76%, and the obtained anti-end solution contained solid matter. Table 2 shows the results of the analysis of the anti-end solution according to the analysis method described above.
<比較例2>
反応母液の調製、および糖水溶液の調製にて使用する糖を無水グルコースとした以外は、実施例1と同様としたところ、50%グルコース水溶液の添加開始すぐに激しい発泡が生じて反応液がフラスコから流出した。このため反応継続は不可能であった。
<Comparative example 2>
Except that the sugar used in the preparation of the reaction mother liquor and the sugar aqueous solution was anhydrous glucose, the same procedure as in Example 1 was carried out. Leaked from. For this reason, it was impossible to continue the reaction.
<比較例3>
高級アルコールとしてデシルアルコール142.2g(0.900モル)、及び1−オクタデセン94.8g(0.375モル)を500mLの5つ口フラスコに仕込み、攪拌を開始した後、窒素を20mL/分で吹き込みながら昇温を開始した。105℃に達した後、酸触媒としてパラトルエンスルホン酸一水和物0.15g(0.788モル)を加え、9.4kPaに減圧した。減圧完了後、50質量%グルコース水溶液162.2gを5時間かけて入れる速度で連続的に添加したところ、激しい発泡が生じて反応液がフラスコから流出した。このため反応継続は不可能であった。
<Comparative Example 3>
As higher alcohol, 142.2 g (0.900 mol) of decyl alcohol and 94.8 g (0.375 mol) of 1-octadecene were charged into a 500 mL five-necked flask, and after stirring was started, nitrogen was added at 20 mL / min. The temperature was raised while blowing. After reaching 105 ° C., 0.15 g (0.788 mol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added as an acid catalyst, and the pressure was reduced to 9.4 kPa. When the decompression was completed, 162.2 g of a 50% by mass aqueous glucose solution was continuously added at a rate of 5 hours. Vigorous foaming occurred and the reaction solution flowed out of the flask. For this reason, it was impossible to continue the reaction.
<比較例4>
1−オクタデセンの代わりにテトラエチレングリコールジメチルエーテルを用いた以外は比較例3と同様としたところ、激しい発泡が生じて反応液がフラスコから流出した。このため反応継続は不可能であった。
<Comparative example 4>
Except that tetraethylene glycol dimethyl ether was used instead of 1-octadecene, the same procedure as in Comparative Example 3 was performed. As a result, intense foaming occurred and the reaction solution flowed out of the flask. For this reason, it was impossible to continue the reaction.
表1及び表2から、本発明の製造方法に属する実施例1〜7は、アルキルペントシドを含むアルキルグリコシドを乳化剤として反応系内に共存させることにより、比較例1〜4と比較して、泡の発生を抑制でき、多糖の副生の生成量を低減でき、簡便かつ経済的にアルキルグリコシドを製造することができる。 From Table 1 and Table 2, Examples 1 to 7 belonging to the production method of the present invention are compared with Comparative Examples 1 to 4 by allowing an alkyl glycoside containing an alkyl pentoside to coexist in the reaction system as an emulsifier. Generation | occurrence | production of a foam can be suppressed, the production amount of by-product of a polysaccharide can be reduced, and an alkyl glycoside can be manufactured simply and economically.
本発明によれば、糖水溶液を利用するアルキルグリコシドの製造方法において、泡の発生を抑制し、多糖の副生を低減でき、製品中に異種界面活性剤が混入することなく、アルキルグリコシドを簡便かつ経済的に製造することができる。得られたアルキルグリコシドは、非イオン性界面活性剤として洗浄剤、湿潤剤、ゲル化剤、潤滑剤及び乳化剤などに広く利用することができる。 According to the present invention, in the method for producing an alkyl glycoside using an aqueous saccharide solution, it is possible to suppress the generation of bubbles, reduce the by-product of polysaccharides, and to simplify the use of alkyl glycosides without mixing different types of surfactants into the product. And can be produced economically. The obtained alkyl glycoside can be widely used as a nonionic surfactant in detergents, wetting agents, gelling agents, lubricants and emulsifiers.
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