CH396863A

CH396863A - Verfahren zur Herstellung von Zuckerabkömmlingen

Info

Publication number: CH396863A
Application number: CH925461A
Authority: CH
Inventors: Walter Dr Hagge; Guenther Dr Boehmke; Georg Dr Matthaeus; Mathieu Dr Quaedvlieg
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1960-08-16
Filing date: 1961-08-07
Publication date: 1965-08-15
Also published as: GB982078A; BE607191A

Description

Verfahren zur Herstellung von Zuckerabkömmlingen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zuckerabkömmlingen; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man Fettsäureester niederer Alkohole auf Zuckerglykol äther einwirken lässt, die der allgemeinen Formel
EMI1.1
entsprechen, in der Z für den Rest eines Mono-, Dioder Trisaccharids steht und R Wasserstoff und/oder eine niedere Alkylgruppe, z. B. die Methylgruppe oder Äthylgruppe, bedeutet, während m für eine Zahl von 1-50 steht und n eine Zahl von 1-5 ist, wenn Z den Rest eines Monosaccharids bedeutet, oder eine Zahl von 1-8 ist, wenn Z den Rest eines Disaccharids bedeutet, oder eine Zahl von 1-12 ist, wenn Z den Rest eines Trisaccharids bedeutet.

Während für die bekannte Einwirkung von Fettsäureestern niederer Alkohole auf die Zucker selbst ein Lösungsmittel, insbesondere Dimethylformamid, erforderlich ist, kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung bemerkenswerterweise ohne Anwendung eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Will man das Verfahren jedoch in einem Lösungsmittel durchführen, so ist man nicht auf die Verwendung von Dimethylformamid angewiesen, man kann auch andere Lösungsmittel verwenden, z. B. Toluol, Xylol und Chlorbenzol. Zieht man es aber vor, die Umsetzung der Fettsäureester mit den Zuckerglykoläthern in Dimethylformamid durchzuführen, so genügen wesentlich geringere Mengen an Dimethylformamid als bei der Umsetzung der Fettsäureester mit den Zuckern selbst erforderlich sind.

Als Zucker, die den Zuckerglykoläthern zugrunde liegen können, seien beispielsweise Glykose, Fructose, Saccharose, Maltose, Lactose und Raffinose genannt.

Die Glykoläther der genannten Zucker werden nach bekannten Verfahren durch Umsetzung mit Äthylen-, Propylen- und/oder Butylenoxyd hergestellt. Bei Benutzung verschiedener Alkylenreste ist ihre Reihenfolge beliebig. Die verwendeten Mengen richten sich nach dem gewünschten hydrophilen-lipophilen Verhältnis des Endproduktes.

Geeignete Fettsäureester sind z. B. die Methylester der Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin- oder Ölsäure. Es lassen sich aber ausser den Methylestern mit Erfolg auch höhere aliphatische, aromatische oder hydroaromatische Ester der Fettsäuren sowie die Glycerinester in Form der natürlichen Fette, wie Kokosfett, Talg, Öle u.a., einsetzen.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird zweckmässig in Gegenwart alkalisch reagierender Katalysatoren, wie Kaliumhydroxyd, Kaliumcarbonat und Natriummethylat, durchgeführt. Die Reaktionstemperatur beträgt vorteilhafterweise etwa 75-1600C. Die erforderlichen Reaktionszeiten erstrecken sich je nach den angewandten Bedingungen von einer halben Stunde bis zu 24 Stunden. Die Mengenverhältnisse, in denen die miteinander umzusetzenden Reaktionsteilnehmer eingesetzt werden, können in weiten Grenzen schwanken. Handelt es sich um die Einführung eines einzigen Fettsäurerestes in das Molekül des Zuckerglykoläthers, so wendet man den Zuckerglykoläther zweckmässig in molarem Überschuss an.

Nach Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens etwa vorhandene überschüssige Mengen an Zuckerglykoläthern lassen sich leicht dadurch abtrennen, dass man das Reaktionsgemisch mit Wasser oder Kochsalzlösung versetzt und etwas erwärmt.

Die gemäss der Erfindung hergestellten Zuckerabkömmlinge sind in mannigfacher Weise verwendbar.

Sie können u. a. als Weichmacher, Netzmittel, Schaumstabilisatoren für Latices aus Kautschuk oder Kunststoffen, Waschmittel, Emulgier- und Dispergiermittel, Egalisiermittel, Netzmittel für die Beschichtung von Folien und Papierbahnen sowie als Ausgangsmaterial für die Herstellung von plastischen Massen und Schäumen eingesetzt werden.

Beispiel 1
115 g Saccharose-tetrapropylenglykoläther (0,2 Mol) werden nach Zugabe von 0,5 g Natriummethylat mit 42,8 g Laurinsäuremethylester (0,2 Mol) zwei Stunden auf 140-1550C erhitzt; dabei wird ein Vakuum von 30 - 40 mmHg aufrechterhalten. Der gebildete Laurinsäureester des Saccharose-tetrapropylenglykoläthers ist in Wasser klar löslich; die 1% ige wässrige Lösung zeigt einen Trübungspunkt von 770C.

Beispiel 2
161 g Saccharose-octapropylenglykoläther (0,2 Mol) werden nach Zugabe von 0,5 g Natriummethylat etwa 11/2 Stunden mit 42,8 g Laurinsäuremethylester (0,2 Mol) auf 140-1550C unter einem Vakuum von 30 - 40 mmHg erhitzt. Das erhaltene Reaktionsprodukt ist in Wasser klar löslich; die 1% ige wässrige Lösung zeigt einen Trübungspunkt von 470C. Es handelt sich bei dem Reaktionsprodukt um ein Gemisch, das zu etwa 45% aus dem Laurinsäurediester und zu 55% aus dem Laurinsäuremonoester des Saccharose-octapropylenglykoläthers besteht.

Beispiel 3
242 g Saccharose-octapropylenglykoläther (0,3 Mol) werden mit 42, 8 g Laurinsäuremethylester (0,2 Mol) in Gegenwart von 0,5 g Natriummethylat unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 umgesetzt.

Die 1% ige wässrige Lösung des erhaltenen Reaktionsproduktes zeigt einen Trübungspunkt von 580C. Durch Behandlung des Reaktionsproduktes mit 15%iger Kochsalzlösung lässt sich der überschuss an Saccharose-octapropylenglykoläther abtrennen. Bei den gebildeten Estern handelt es sich um ein Gemisch, das zu etwa 30% aus dem Laurinsäurediester und zu etwa 70% aus dem Laurinsäuremonoester des Saccharoseoctapropylenglykoläthers besteht.

Beispiel 4 242 g Saccharose-octapropylenglykoläther (0,3 Mol) werden mit 56,8 g Ölsäuremethylester (0,2 Mol) nach Zugabe von 0,5 g Kaliumkarbonat bei einem Vakuum von 20-40 mmHg 3 Stunden auf 140 - 1550C erhitzt.

Der gebildete Ölsäureester des Saccharose-octapropylenglykoläthers ist in Wasser klar löslich; die 1% ige wässrige Lösung des Esters zeigt einen Trübungspunkt von 550C. Der Überschuss an Saccharose-octapropylenglykoläther kann von dem gebildeten Ölsäureester durch Behandlung mit 15Sciger Kochsalzlösung abgetrennt werden.

Beispiel 5
231 g Saccharose-octapropylenglykol-octaäthylenglykoläther (0,2 Mol) werden mit 42,8 g Laurinsäuremethylester (0,2 Mol) in Gegenwart von 0,5 g Natriummethylat eine Stunde bei 58 - 80 mmHg Vakuum auf 1500C erhitzt. Der erhaltene Laurinsäureester des Saccharose-octapropylenglykol-octaäthylenglykol äthers ist ein I Klares, dickflüssiges Öl, das in 1% aber wässriger Lösung einen Trübungspunkt von 83,50C zeigt.

Beispiel 6
242 g Saccharose-octapropylenglykoläther werden in etwa 400 ml Dimethylformamid gelöst und mit 29,8 g Stearinsäuremethylester in Gegenwart von 3 g Kaliumcarbonat etwa 15 Stunden auf 90-950C bei einem Vakuum von etwa 90 mmHg erhitzt. Dann wird das Lösungsmittel abgedampft und der überschüssige Saccharose-octapropylenglykoläther wird mittels 10-15Wiger Natriumchloridlösung entfernt.

Nach dem Trocknen der verbliebenen Esterschicht erhält man den Stearinsäuremonoester des Saccharoseoctapropylenglykoläthers in Form einer klaren zähfliessenden, gelbbraunen Substanz, die in Wasser leicht und klar löslich ist; sie zeigt in lGiger wässriger Lösung einen Trübungspunkt von 700C. Die Substanz, deren Verseifungszahl bei etwa 46-60 liegt, kann z. B. als Waschrohrstoff oder Emulgator verwendet werden.

Führt man den obigen Ansatz ohne Lösungsmittel durch, so erhält man ein Produkt von praktisch gleichen Eigenschaften.

Beispiel 7
81 g Saccharose-octapropylenglykoläther werden mit 29,8 g Stearinsäuremethylester in Gegenwart von etwa 3 g Kaliumcarbonat etwa 24 Stunden auf 1500C erhitzt. Man erhält ein gelbbraunes, wasserlösliches Produkt, das neben dem Stearinsäuremonoester des Saccharose-octapropylenglykoläthers noch geringe Mengen des Stearinsäurediesters enthält.

Beispiel 8
Eine Mischung aus 242 g Saccharose-octapropylenglykoläther, 29,8 g Stearinsäuremethylester, 800 ml Xylol und 3 g Kaliumcarbonat wird mehrere Stunden auf etwa 1300C erhitzt, bis der Stearinsäuremethylester umgesetzt ist. Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels und nach dem Abtrennen des Überschusses an Saccharose-octapropylenglykoläther erhält man den Stearinsäuremonoester des Saccharose-octapropylenglykoläthers.

Beispiel 9
207 g Saccharose-hexapropylenglykoläther werden in 400 ml Dimethylformamid gelöst und zu der Lösung werden 29,8 g Stearinsäuremethylester sowie 3 g Kaliumcarbonat hinzugefügt. Die Mischung wird dann etwa 15 Stunden bei etwa 90 mmHg auf 90-950C erhitzt. Nach dem Abdestillieren des Dimethylformamids wird der überschüssige Saccharose-hexapropylenglykoläther mittels 10% aber Natriumchloridlösung abgetrennt und die verbleibende Esterschicht wird getrocknet. Man erhält ein zähfliessendes, gelbbraunes Produkt, das zu etwa 70% aus dem Stearinsäuremonoester des Saccharose-hexapropylenglykoläthers besteht. Der Trübungspunkt der 1 %igen wässrigen Lösung liegt bei 880C.

Beispiel 10
Eine Lösung von 242 g Saccharose-octapropylenglykoläther in 400 ml Dimethylformamid wird mit 21,4 g Laurinsäuremethylester und 3 g Kaliumcarbonat versetzt und etwa 15 Stunden in Vakuum auf 90-950C erhitzt. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels und nach dem Entfernen des Überschusses an Saccharoseoctapropylenglykoläther mittels 10% Natriumchloridlösung wird die verbleibende Esterschicht getrocknet.

Man erhält den Laurinsäuremonoester des Saccharoseoctapropylenglykoläthers in Form eines viskosen, gelben Produktes, welches wasserlöslich ist und z. B. als Netzmittel beim Beschichten von Folien und Papierbahnen sowie als Schaumstabilisator für natürliche und künstliche Latices eingesetzt werden kann.

Beispiel 11
242 g Saccharose-octapropylenglykoläther, 29,6 g ölsäuremethylester und 3 g Kaliumcarbonat werden 15 Stunden auf 1200C im Vakuum erhitzt. Nach dem Abtrennen des Überschusses an Saccharose-octapropylenglykoläther erhält man den Ölsäuremonoester des Saccharose-octapropylenglykoläthers.

Beispiel 12
Zu einer Lösung von 172 g Saccharose-tetrapropylenglykoläther in etwa 300 ml Dimethylformamid werden 29,6 g Ösäuremethylester und 3 g Kaliumcarbonat hinzugefügt. Die Mischung wird etwa 15 Stunden im Vakuum auf 90-950C erhitzt. Nach dem Abdestillieren des Dimethylformamids wird der überschüssige Saccharose-tetrapropylenglykoläther mittels 10%iger Natriumchloridlösung abgetrennt und die verbliebene Esterschicht wird getrocknet. Man erhält den Ölsäuremonoester des Saccharose-tetrapropylenglykoläthers in Form einer zähen, bräunlichen Substanz. Der Trübungspunkt der 1 %igen wässrigen Lösung liegt bei 930C.

Beispiel 13
Eine Lösung von 80,7 g Saccharose-octapropylenglykoläther in 200 ml Dimethylformamid wird mit 59,6 g Stearinsäuremethylester und 3,8 g Kaliumcarbonat versetzt. Die Mischung wird ungefähr 15 Stunden bei 90 mmHg auf etwa 90-950C erhitzt. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels erhält man den Stearinsäurediester des Saccharose-octapropylenglykol äthers in Form einer weichen bräunlichen Substanz.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Zuckerabkömmlingen, dadurch gekennzeichnet, dass man Fettsäureester niederer Alkohole auf Zuckerglykoläther einwirken lässt, die der allgemeinen Formel EMI3.1 entsprechen, worin Z für den Rest eines Mono-, Dioder Trisaccharids steht und R Wasserstoff oder eine niedere Alkylgruppe bedeutet, während m für eine Zahl von 1 - 50 steht und n eine Zahl von 1 - 5 ist, wenn Z den Rest eines Monosaccharids bedeutet, oder eine Zahl von 1-8 ist, wenn Z den Rest eines Disaccharids bedeutet, oder eine Zahl von 1-12 ist, wenn Z den Rest eines Trisaccharids bedeutet.