JP2014125474A - アルキルグリコシドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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である。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルキルグリコシドの製造方法に関する。

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。

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）。

特表平７−５０５４０３号

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

＜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。

＜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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

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

＜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）

＜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。

[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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

＜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。

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。

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。

Claims (12)

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。
2. 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２５質量％以上、７０質量％以下である、請求項１に記載のアルキルグリコシドの製造方法。
3. 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１０質量％以上である、請求項１又は２に記載のアルキルグリコシドの製造方法。
4. 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アルキルキシロシドである、請求項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. 高級アルコールの配合比が、糖水溶液に含まれる糖に対するモル比で１以上、７以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のアルキルグリコシドの製造方法。
6. 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０．００１以上、０．１以下である、請求項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。
7. 糖水溶液中の糖の含有量が、１０質量％以上、８０質量％以下である、請求項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. 糖水溶液に含まれる糖が、グルコース及びキシロースである、請求項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。
9. 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、請求項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. ９０℃以上、１３０℃以下の温度および１ｋＰａ以上、１０ｋＰａ以下の圧力で、糖と高級アルコールとを反応させる、請求項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. 酸触媒がブレンステッド酸である、請求項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。
12. 高級アルコールが、炭素数が８以上、１４以下の直鎖の飽和アルコールである、請求項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。