烷基低聚糖苷的制备方法

专利名称：烷基低聚糖苷的制备方法技术领域：本发明涉及通过C2-C6烷基糖苷与C8-C20脂肪醇的酸催化转糖苷作用制备具有C8-C20烷基链的烷基低聚糖苷的新方法。具有C8-C20烷基的烷基低聚糖苷可以完全或部分地由再生原料来制备，因此并也因为其极好的生物降解性，该烷基低聚糖苷正日益变得重要。该产品除了其引人注意的表面活性剂性质之外还有一个优点，即通过烷基链的长度和通过苷化度可以精确地调节其极性。从而可使烷基低聚糖苷调节得结合其应用领域。在二步法制备烷基低聚糖苷时，首先进行苷化，由糖化物和C2-C6醇制备具有短链烷基的烷基糖苷，然后在第二步中通过与C8-C20醇进行转糖苷作用使上述产物转变成所需要的具有表面活性剂性质的烷基低聚糖苷。这种制备方法早就是公知的。在这一领域中，新的专利申请常常致力于制备颜色改进的产物，其中部分地添加还原剂或使用特殊设备。可是，转糖苷作用大多是在一个外部加热的搅拌的压煮锅或在一个加热的搅拌的压煮锅级联装置中进行。按照EP-A-0514628，转糖苷作用也可以在一个蒸发器中进行。按照EP-A-0514627，转糖苷作用在一个反应塔中进行。在此情况下，将具有短链烷基的烷基糖苷与长链醇的摩尔比控制在1∶2至1∶15，得到具有尤其1.2-3的苷化度的烷基低聚糖苷。WO93/10133描述了烷基低聚糖苷的二步制备方法，该方法可以连续地或不连续地进行，在该方法中使用具有90-100％单体葡萄糖含量的葡萄糖浆。该文所述的方法总的来说生产成本非常高。该方法不仅在苷化中而且在转糖苷作用中均需要次级反应。在转糖苷作用时，已加热至反应温度的脂肪醇被导入一个具有套加热系统的搅拌的压煮锅中。添加短链烷基糖苷。然后在转糖苷作用期间将混合物导入一个约100毫巴的低真空的蒸发器中。在上述方法中，从外部经过反应器外套输入用于反应温度的热。但是这种方法具有以下缺点，即器壁温度通常至少高于反应温度5-10℃。因此，在反应器壁附近敏感的产物可能受到热损害并改变颜色。因此在设备和管道中会出现结壳和堵塞。本发明的任务在于，在转糖苷作用时避免过热，尤其是由于高的夹套温度引起的过热。本发明的任务是这样解决的，即将脂肪醇预热到至少80℃，将它与C2-C6烷基糖苷混合，并在1.1-10巴压力下进行反应，反应后在真空下闪蒸出C2-C6醇。优选的是将脂肪醇预热到80-150℃，特别优选的是预热到100-130℃。在转糖苷作用时反应温度通常在60-140℃，优选的是在80-120℃。最好将压力控制在1.3-5巴。闪蒸，即反应温度物的自然减压，通常在节流点(节流阀、节流喷嘴等)后面进行。为此，最好是在外部建立1-700毫巴的真空。特别是在此情况下绝对压力是3-40毫巴。在制备C2-C6烷基糖苷时，作为单糖例如使用葡萄糖、甘露糖、半乳糖、古洛糖、阿洛糖或塔罗糖。优选选择使用葡萄糖作为原料。烷基部分例如来源于醇类，即乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇或己醇。其中，优先选择正丁醇，以便转糖苷作用时优先使用正丁基糖苷。C2-C6烷基糖苷——也可能含有少量低聚物——最好是溶解在相关的醇中用于转糖苷作用。其中，优先选用25-60％的烷基糖苷溶液。因此，在闪蒸时，不仅在转糖苷作用中形成的醇而且用来作为溶剂的醇均被蒸发。C8-C20脂肪醇可以是直链的或支链的。它也可以包括烯烃双键。可以使用天然的或合成的脂肪醇或脂肪醇混合物。作为例子可列举出辛醇、癸醇、10-十一碳烯-1-醇，十二烷醇、十四烷醇和十八烷醇。优先选用具有10-14个碳原子的脂肪醇。通常具有C2-C6烷基的烷基糖苷以1∶4至1∶10的摩尔比与脂肪醇进行反应。在转糖苷作用中，作为酸催化剂使用无机酸，例如硫酸或盐酸，有机酸，例如芳基磺酸、烷基磺酸或芳烷基磺酸也是非常适用的。此时，催化剂最好是溶解或悬浮在预热的脂肪醇中而引入反应混合物中。反应在一个混合器中进行较为有利。将包含催化剂的预热过的脂肪醇与C2-C6烷基糖苷溶液同时加入混合器中。也可以先放进烷基糖苷溶液，再加入脂肪醇和催化剂。转糖苷作用也可以在一个搅拌压煮锅中、在一个搅拌压煮锅级联装置中或者在预先混合后在一个管式反应器中进行。按照本发明制备的烷基低聚糖苷，通常具有1-3的苷化度。因此具有苷化度为1的产物这里也称为烷基低聚糖苷。苷化度最好是在1.1-1.5的范围。转糖苷作用的产物按已知方式和方法用合适的碱中和。然后蒸馏分离过剩的脂肪醇，蒸馏分离可以在一个膜式蒸发器或短程蒸发器中进行。然后将所得到的烷基低聚糖苷与水混合，用过氧化物漂白。最终产物具有20以下的碘色值(IFZ)和尤其1％以下的残留脂肪醇含量。按照本发明的直接供热的方法，可以使反应器的器壁温度不超过反应混合物的产物温度。因此，在反应器壁上不产生过热。这一方法形成具有极低量的不溶成分的反应混合物。产物的色调得到改善。不产生裂化和结壳。因此管道和反应器不容易堵塞。提高了操作稳定性。下述实施例是用来解释本发明。实施例1在一个热交换器(面积0.4m2)内每小时装入40kgC12/C14脂肪醇和0.2kg的对甲苯磺酸的丁醇溶液(173g/L对甲苯磺酸)，从40℃加热到120℃。接着加入35％的丁基糖苷溶液，随后在一个静态混合器中均匀混合该液体。在流过一个反应路程(停留时间10分，压力1.5巴)之后，在一个调节阀的后面、在10毫巴真空中闪蒸出丁醇。在膜式蒸发器中中和并馏出脂肪醇以及用H2O2水溶液漂白之后，得到具有10IFZ的产物(一种50％的水溶液)。权利要求1.通过C2-C6烷基糖苷与C8-C20脂肪醇的酸催化转糖苷作用制备具有C8-C20烷基的烷基低聚糖苷的方法，其特征在于——将脂肪醇预热到至少80℃；——将预热的脂肪醇与烷基糖苷混合并在1.1-10巴的压力下进行反应；——反应之后在真空下闪蒸出C2-C6醇。2.权利要求1所述的方法，其特征在于，将脂肪醇预热到80-150℃，最好预热到100-130℃。3.权利要求1所述的方法，其特征在于，反应温度是60-140℃，最好是80-120℃。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应时将压力控制在1.3-5巴。5.权利要求1所述的方法，其特征在于，在1-700毫巴、最好在3-40毫巴下闪蒸出C2-C6醇。6.权利要求1所述的方法，其特征在于，将酸催化剂溶解或悬浮在预热的脂肪醇中而引入反应混合物中。全文摘要通过C文档编号C07H15/04GK1128268SQ9511621公开日1996年8月7日 申请日期1995年9月6日 优先权日1994年9月7日发明者J·格吕茨克, S·施密特 申请人:希尔斯股份公司