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WO1995022551A1 - 1-(2'-hydroxy- und 2'-sulfatoalkyl)glykoside - Google Patents

1-(2'-hydroxy- und 2'-sulfatoalkyl)glykoside Download PDF

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Publication number
WO1995022551A1
WO1995022551A1 PCT/EP1995/000402 EP9500402W WO9522551A1 WO 1995022551 A1 WO1995022551 A1 WO 1995022551A1 EP 9500402 W EP9500402 W EP 9500402W WO 9522551 A1 WO9522551 A1 WO 9522551A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glycosides
hydroxy
sulfatoalkyl
gly
alkyl
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/000402
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Oftring
Beate Strecker
Günter OETTER
Richard Schmidt
Wolfgang Klotz
Hendrik Wulff
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
Priority to US08/687,448 priority Critical patent/US5739301A/en
Priority to EP95908902A priority patent/EP0745088A1/de
Priority to JP7521543A priority patent/JPH09509162A/ja
Publication of WO1995022551A1 publication Critical patent/WO1995022551A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/60—Sugars; Derivatives thereof
    • A61K8/602—Glycosides, e.g. rutin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/16—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from divalent or polyvalent alcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/662—Carbohydrates or derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q5/00—Preparations for care of the hair
    • A61Q5/02—Preparations for cleaning the hair

Definitions

  • the present invention relates to new 1-alkylglycosides functionalized in the alkyl side chain, their preparation and their use as surfactants or emulsifiers in detergents, cleaners or personal care products.
  • nonionic surface-active substances based on renewable raw materials have increasingly come to the fore in recent years. Such substances generally have good biodegradability, low toxicity and therefore good environmental compatibility.
  • nonionic surfactants are alkyl glycosides in which the long-chain hydrophobic alkyl radical is attached directly to the hydrophilic carbohydrate part of the molecule in the 1-position by means of an acetal bond.
  • Such products already largely meet the expectations placed on them, but they still prove to be in need of improvement in some properties, such as the foam and wetting capacity, the interfacial or surface tension or the grease-removing capacity.
  • the object of the present invention was to provide non-ionic surfactants or emulsifiers based on renewable raw materials which no longer have the deficiencies described above. Accordingly, 1- (2 '-hydroxy- and 2' -sulfatoalkyDglycosides of the general formula I
  • X represents a hydroxyl or a sulfato group of the formula OS0 3 M, where
  • M denotes hydrogen, an alkali metal or an ammonium cation, which can be substituted by organic radicals,
  • R represents a C ⁇ to C 30 alkyl or alkylene radical
  • Gly denotes the residue of a monosaccharide acetalized in the 1-position by the above-mentioned grouping.
  • variable M denotes an alkali metal or optionally substituted ammonium cation.
  • sulfuric acid semiester salts are the lithium, potassium and, in particular, sodium salts, as well as the unsubstituted ammonium salts and organic amine salts with a tertiary nitrogen atom.
  • Bases underlying such organic amine salts are, in particular, tertiary amines such as trialkylamines having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl, e.g. Trimethylamine and triethylamine, and trialkanolamines with 2 or 3 carbon atoms in the alkanol radical, preferably triethanolamine, tri-n-propanolamine or triisopropanolamine, into consideration.
  • the long-chain radical R stands for branched or preferably linear alkyl or alkenyl with in particular 8 to 20 C atoms, especially 9 to 16 C atoms. With a chain length of 10 to
  • alkyl or alkenyl groups are listed as examples of linear radicals R:
  • Mixtures of different radicals R can also occur, for example mixtures of n-decyl and n-dodecyl or n-dodecyl and n-tetradecyl.
  • the monosaccharide residue Gly is composed of conventional pentoses or hexoses.
  • Such carbohydrates Gly-H are preferably aldopentoses such as ribose, arabinose, xylose and lyxose, aldohexoses such as allose, altrose, glucose, mannose, gulose, idose, galactose and talose and ketohexoses such as fructose.
  • aldopentoses such as ribose, arabinose, xylose and lyxose
  • aldohexoses such as allose, altrose, glucose, mannose, gulose, idose, galactose and talose
  • ketohexoses such as fructose.
  • mannose, glucose, galactose and fructose are preferred.
  • Glucose is particularly preferred.
  • the carbohydrate components are linked to the designated side chain by an acetal bond on the anomeric carbon atom, i.e. on the 1-C atom, where both ⁇ and ⁇ anomers can be present.
  • Suitable bases are primarily strong bases, such as, in particular, hydrides, for example sodium hydride, sodium borohydride or lithium aluminum hydride, but also salt-like amides, for example lithium diisopropylamide, alcoholates, for example potassium tert-butoxide, sodium isopropylate, sodium methylate or sodium ethylate, lithium organyls, for example alkyl lithium compounds such as n-butyllithium or methyl lithium, or alkali metal hydroxides, for example sodium hydroxide, Potassium hydroxide or lithium hydroxide. Mixtures of the bases mentioned can also be used.
  • bases for example sodium hydride, sodium borohydride or lithium aluminum hydride
  • salt-like amides for example lithium diisopropylamide
  • alcoholates for example potassium tert-butoxide
  • sodium isopropylate sodium methylate or sodium ethylate
  • lithium organyls for example alkyl lithium compounds such as n-butyllithium
  • the process is carried out in a base-stable, polar organic solvent which is inert to the cyclic sulfate II or a mixture of such solvents.
  • a base-stable, polar organic solvent which is inert to the cyclic sulfate II or a mixture of such solvents.
  • carboxamides such as 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone (DMPU), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-diethylformamide , 10 N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide or N-methylpyrrolidone (NMP).
  • Cyclic sulfate II is used as alkylating agent 15, usually in an equimolar or approximately equimolar ratio to the monosaccharide Gly-H, or a slight to moderate excess, approximately up to 1.5 mol, in particular 1.35 mol II, per mol Gly-H is used.
  • the base is also used in an equimolar or approximately equimolar amount or in excess, about up to 20 1.5 mol, in particular 1.25 mol, base per mol of Gly-H.
  • the reaction is usually carried out at normal pressure and at room temperature, i.e. about 15 to 30 ° C, carried out, but you can also work at a slightly elevated temperature, about 30 to 25 60 ° C to accelerate the reaction. If one works at room temperature, the reaction is normally complete after 5 to 12 hours.
  • the processing usually takes place by destroying excess base, for example by adding a proton-active compound, e.g. an alcohol, and isolating the product I by distilling off the solvent and, if appropriate, purifying by chromatography.
  • a proton-active compound e.g. an alcohol
  • the 1- (2'-sulfatoalkyDglycoside I) prepared by the process described is still produced by customary methods, for example by treatment with catalytic amounts of a mineral acid such as sulfuric acid or equimolar amounts of one Alkali metal hydroxide
  • a suitable medium such as an alcohol, water, dioxane, tetrahydrofuran or a mixture thereof, hydrolyzed and, if desired, purified similarly to the precursor.
  • the 1- (2'-hydroxy- and 2'-sulfatoalkyl) gly o-45 side I according to the invention are used as surface-active substances, ie as nonionic or anionic surfactants, in detergents and cleaners, for example for cleaning processes in technology and household as for textile washing or for cleaning processes in the food sector such as the cleaning of beverage bottles or in hand dishwashing detergents. They also serve as emulsifiers in personal care products such as skin creams, lotions, gels, skin oils or hair shampoos.
  • the present invention also relates to detergents, cleaning agents and personal care products which contain 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight, of such a glycoside I or a mixture of such glycosides I.
  • glycosides I according to the invention are based on pure monosaccharides and thus do not have the known problems which occur with alkyl polyglycosides in the preparation and use with regard to purity, color or reproducibility of the composition.
  • glycosides I according to the invention are biodegradable, non-toxic and therefore have good environmental compatibility.
  • the table shows the cyclic sulfates II used, the yields of reaction products and, as properties of the products, the anomer ratio ⁇ : ⁇ , the critical micelle formation concentration (CMC) and the surface tension ⁇ .
  • the surface tension ⁇ was determined in accordance with DIN 53 914.

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Abstract

1-(2'-Hydroxy- und 2'-Sulfatoalkyl)glykoside haben Formel (I), wobei X für eine Hydroxyl- oder eine Sulfatogruppe der Formel OSO3M steht, wobei M Wasserstoff, ein Alkalimetall- oder ein Ammoniumkation, welches durch organische Reste substituiert sein kann, bezeichnet, R einen C6- bis C30-Alkyl- oder -Alkylenrest bedeutet; und Gly den Rest eines in der 1-Position durch die oben bezeichnete Gruppierung acetalisierten Monosaccharids bezeichnet. Die Glykoside (I) eignen sich als Tenside oder Emulgatoren in Wasch-, Reinigungs- oder Körperpflegemitteln.

Description

1- (2 '-Hydroxy- und 2 '-Sulfatoalkyl)glykoside
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft neue in der Alkylseitenkette funktionalisierte 1-Alkylglykoside, deren Herstellung und deren Verwendung als Tenside oder Emulgatoren in Wasch-, Reinigungs¬ oder Körperpflegemitteln.
Aus dem Tensid- und Emulgatoren-Sektor sind in den letzten Jahren in zunehmendem Maße meist nichtionische oberflächenaktive Sub¬ stanzen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe in den Vordergrund getreten. Derartige Stoffe haben in der Regel eine gute biolo- gische Abbaubarkeit, eine geringe Toxizität und somit eine gute Umweltverträglichkei .
Eine wichtige Gruppe solcher nichtionischer Tenside stellen Alkylglykoside dar, bei denen der langkettige hydrophobe Alkyl- rest direkt an den hydrophilen Kohlenhydratteil des Moleküls in der 1-Position mittels einer acetalischen Bindung angeknüpft ist. Solche Produkte erfüllen die in sie gesetzten Erwartungen zwar schon weitgehend, erweisen sich aber in einigen Eigenschaften wie dem Schaum- und Netzvermögen, der Grenz- oder Oberflächenspannung oder dem Fettablösevermögen als noch verbesserungsbedürftig.
Aus der Literaturstelle Che . Ber. 101, 3721-3723 (1968) ist ein Verfahren zur Herstellung von 0- (2-hydroxyalkylierten) Glucose- derivaten durch Umsetzung von mit Isopropyliden-Schutzgruppen versehener Glucose mit Alkyl-l,2-epoxiden und anschließender
Abspaltung der Schutzgruppen bekannt. Die Stellung des auf diese Weise in das Glucose-Molekül eingeführten Alkylrestes ist gemäß Aussage dieser Literaturstelle unbekannt. Die Herstellung dieser O-alkylierten Glucosederivate interessierte insbesondere im Hin- blick auf ihre Grenzflächenaktivität und ihre biologische Abbau¬ barkeit. Über mögliche konkrete Anwendungen dieser Verbindungen ist nichts erwähnt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, nicht- ionische Tenside bzw. Emulgatoren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe bereitzustellen, die die oben geschilderten Mängel nicht mehr aufweisen. Demgemäß wurden 1- (2' -Hydroxy- und 2 '-SulfatoalkyDglykoside der allgemeinen Formel I
X
:D
Gly CH CH-
gefunden, in der
X für eine Hydroxyl- oder eine Sulfatogruppe der Formel OS03M steht, wobei
M Wasserstoff, ein Alkalimetall- oder ein Ammoniumkation, welches durch organische Reste substituiert sein kann, bezeichnet,
R einen Cζ- bis C30-Alkyl- oder -Alkylenrest bedeutet und
Gly den Rest eines in der 1-Position durch die oben bezeichnete Gruppierung acetalisierten Monosaccharids bezeichnet.
Die Variable M bezeichnet neben Wasserstoff ein Alkalimetall¬ oder gegebenenfalls substituiertes Ammoniumkation. Als derartige Schwefelsäurehalbestersalze eignen sich vor allem die Lithium-, Kalium- und insbesondere Natriumsalze, daneben auch die unsub- stituierten Ammoniumsalze sowie organische Aminsalze mit einem tertiären Stickstoffatom. Als derartigen organischen Aminsalzen zugrundeliegende Basen kommen insbesondere tertiäre Amine wie Trialkylamine mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkyl, z.B. Trimethyl- und Triethylamin, und Trialkanolamine mit 2 oder 3 C-Atomen im Alkanolrest, bevorzugt Triethanolamin, Tri-n-propanolamin oder Triisopropanolamin, in Betracht.
Der langkettige Rest R steht für verzweigtes oder vorzugsweise lineares Alkyl oder Alkenyl mit insbesondere 8 bis 20 C-Atomen, vor allem 9 bis 16 C-Atomen. Bei einer Kettenlänge von 10 bis
14 C-Atomen für R wird ein Optimum in den Anwendungseigenschaften erreicht, da hierbei offenbar das optimale Verhältnis zwischen hydrophoben und hydrophilen Molekülteilen vorliegt.
Als Beispiel für lineare Reste R seien die folgenden Alkyl- bzw. Alkenylgruppen aufgeführt:
n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl-, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, Eicosyl, Hexadec-7-enyl, Hexadeca- 7,10-dienyl und Hexadeca-7,10, 13-trienyl. Es können auch Gemische verschiedener Reste R auftreten, bei¬ spielsweise Gemische aus n-Decyl und n-Dodecyl oder n-Dodecyl und n-Tetradecyl.
Der Monosaccharidrest Gly ist aus üblichen Pentosen oder Hexosen aufgebaut. Als derartige Kohlenhydrate Gly-H dienen vorzugsweise Aldopentosen wie Ribose, Arabinose, Xylose und Lyxose, Aldo- hexosen wie Allose, Altrose, Glucose, Mannose, Gulose, Idose, Galactose und Talose sowie Ketohexosen wie Fructose. Bevorzugt werden hiervon Mannose, Glucose, Galactose und Fructose. Besonders bevorzugt wird Glucose.
Eingesetzt werden normalerweise die in der Natur vorkommenden Kohlenhydrate der D-Reihe, es können aber auch Vertreter der L-Reihe verwendet werden.
Die Verknüpfung der Kohlenhydrat-Komponenten mit der bezeichneten Seitenkette geschieht durch eine acetalische Bindung am anomeren C-Atom, d.h. am 1-C-Atom, wobei sowohl α- als auch ß-Anomere vor- liegen können.
Die Glykoside I werden in vorteilhafter Weise dadurch herge¬ stellt, daß man die zugrundeliegenden Monosaccharide Gly-H mit einem cyclischen Sulfat der allgemeinen Formel II
0 0 s
:ID
I I
CH2 CH•
in Gegenwart einer Base umsetzt und die gebildeten 1- (2'-Sulfato- alkyl)glykoside gewünschtenfalls zu dem 1- (2 '-Hydroxyalkyl)- Glykosiden hydrolysiert.
Die cyclischen Sulfate II sind bekannt und durch einfache Synthesen ausgehend vom entsprechenden Olefin CH2=CH-R leicht erhäl lich.
Als Basen eignen sich in erster Linie starke Basen wie vor allem Hydride, z.B. Natriumhydrid, Natriumborhydrid oder Lithium¬ aluminiumhydrid, daneben aber auch salzartige Amide, z.B. Lithiumdiisopropylamid, Alkoholate, z.B. Kalium-tert.-butylat, Natriumisopropylat, Natriummethylat oder Natriumethylat, Lithium- organyle, z.B. Alkyllithium-Verbindungen wie n-Butyllithium oder Methyllithium, oder Alkalimetallhydroxide, z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Lithiumhydroxid. Es können auch Mischungen der genannten Basen eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet man in einem 5 (gegenüber dem cyclischen Sulfat II) inerten, basenstabilen, polaren organischen Lösungsmittel oder einer Mischung solcher Lösungsmittel. Hierfür eignen sich in besonderem Maße Carbon- säureamide wie 1,3-Dimethyl-3,4,5, 6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinon (DMPU) , N,N-Dimethylformamid (DMF) , N,N-Diethylformamid, 10 N,N-Dimethylacetamid, N,N-Diethylacetamid oder N-Methylpyrrolidon (NMP) . Diese Lösungsmittel werden zweckmäßigerweise in möglichst wasserfreier Form verwendet.
Man setzt das cyclische Sulfat II als Alkylierungsmittel 15 üblicherweise im äquimolaren oder annähernd äquimolaren Verhältnis zum Monosaccharid Gly-H ein oder benutzt einen geringen bis mäßigen Überschuß, etwa bis 1,5 mol, insbesondere 1,35 mol II pro Mol Gly-H. Die Base wird ebenfalls in äquimolarer oder annähernd äquimolarer Menge oder im Überschuß, etwa bis 20 1,5 mol, insbesondere 1,25 mol Base pro Mol Gly-H, eingesetzt.
Die Reaktion wird in der Regel bei Normaldruck und bei Raum¬ temperatur, d.h. etwa bei 15 bis 30°C, durchgeführt, man kann aber auch bei schwach erhöhter Temperatur arbeiten, etwa bei 30 bis 25 60°C, um die Umsetzung zu beschleunigen. Arbeitet man bei Raum¬ temperatur, ist die Umsetzung normalerweise nach 5 bis 12 Stunden beendet.
Die Aufarbeitung geschieht in *der Regel durch Zerstörung über- 30 schüssiger Base, beispielsweise durch Zugabe einer protonen¬ aktiven Verbindung, z.B. eines Alkohols, und Isolierung des Produktes I durch Abdestillieren des Lösungsmittels und gegebe¬ nenfalls chromatographisch Reinigung.
35 Will man das 1- (2 '-HydroxyalkyDglykosid I erhalten, wird das nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte 1- (2'-Sulfato- alkyDglykosid I noch nach üblichen Methoden, beispielsweise durch Behandeln mit katalytischen Mengen einer Mineralsäure wie Schwefelsäure oder äquimolaren Mengen eines Alkalimetallhydroxids
40 in einem geeigneten Medium wie einem Alkohol, Wasser, Dioxan, Tetrahydrofuran oder einer Mischung hieraus, hydrolysiert und gewünschtenfalls ähnlich wie in der Vorstufe gereinigt.
Die erfindungsgemäßen 1- (2'-Hydroxy- und 2 '-Sulfatoalkyl)gly o- 45 side I finden Verwendung als oberflächenaktive Substanzen, d.h. als nichtionische bzw. anionische Tenside, in Wasch- und Reini¬ gungsmitteln, beispielsweise für Reinigungsprozesse in Technik und Haushalt wie für die Textilwäsche oder für Reinigungsprozesse im Nahrungsmittelbereich wie die Reinigung von Getränkeflaschen oder in Handgeschirrspülmitteln. Weiterhin dienen sie in Körper¬ pflegemitteln wie Hautcremes, Lotionen, Gelen, Hautölen oder Haarshampoos als Emulgatoren.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls Wasch-, Reinigungs- und Körperpflegemittel, welche 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-% eines solchen Glykosides I oder einer Mischung solcher Glykoside I enthalten. Die üblichen
Bestandteile und Zusammensetzung von Wasch- und Reinigungsmitteln sowie von Körperpflegemitteln sind dem Fachmann bekannt und brauchen deshalb hier nicht weiter erörtert zu werden.
Die erfindungsgemäßen Glykoside I mit X=OS03M sind anionische Tenside bzw. Emulgatoren, die meist eine wirksame Erniedrigung der Oberflächenspannung bewirken, eine sehr niedrige kritische Micellbildungskonzentration haben und ein starkes Schaumvermögen aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Glykoside I mit X=OH sind nichtionische Tenside bzw. Emulgatoren, die meist eine ungewöhnlich niedrige Grenzflächenspannung, vor allem gegen etherische Öle (bei An¬ wendungen in der Kosmetik als Solubilisator) , unpolare Öle wie Motorenöle (bei Anwendungen in technischen Reinigern) oder fette Öle wie Olivenöl (bei Anwendung in Handgeschirreinigungsmitteln) aufweisen, was sehr gut mit einem hohen Fettablösevermögen korreliert, und eine wirksame Erniedrigung der Oberflächen¬ spannung bewirken sowie eine sehr niedrige kritische Micellbil- dungskonzentration haben. Sie zeigen ein gutes Benetzungsvermögen harter Oberflächen wie Glas, Metall, Keramik oder Kunststoff, was sie für entsprechende Reinigungsmittel geeignet macht. Außerdem beobachtet man bei ihnen eine bei Alkylglykosiden bislang nicht bekannte verdickende Wirkung ohne Salzbedarf, was sie insbe- sondere für den kosmetischen Bereich interessant macht. Sie sind weiterhin in Wasser deutlich besser löslich als nicht funktiona- lisierte Monoalkylglykoside von Monosacchariden mit gleicher Alkyl-Kettenlänge. Sie weisen in der Regel ein sehr gutes Netz¬ vermögen, insbesondere auf textilen Oberflächen, auf und erzeugen beim Waschvorgang meist sehr wenig Schaum, was sie für Textil- waschmittel, insbesondere Pulverwaschmittel, geeignet macht.
Da in der Regel Wasch-, Reinigungs- und Körperpflegemittel Gemische von nichtionischen und anionischen und gegebenenfalls weiteren oberflächenaktiven Substanzen enthalten, sind die beiden erfindungsgemäßen Glykosidtypen I wertvolle Bausteine zur Ein¬ stellung eines bestimmten Eigenschaftsprofils bei diesen Mitteln.
Die erfindungsgemäßen Glykoside I basieren auf reinen Mono- sacchariden und weisen somit die bekannten Probleme, die bei Alkylpolyglykosiden bei der Herstellung und Anwendung bzgl. Reinheit, Farbe oder Reproduzierbarkeit der Zusammensetzung auftreten, nicht auf.
Die erfindungsgemäßen Glykoside I sind biologisch abbaubar, nichttoxisch und haben somit eine gute Umweltverträglichkeit.
Beispiele
Allgemeine Arbeitsvorschrift zur anomeren O-Alkylierung mit cyclischen Sulfaten II
180 mg (1 mmol) Glucose und 1,8 mmol Alkylierungsmittel II gemäß Tabelle wurden in 10 ml 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H)- pyrimidinon (DMPU) gelöst. Nach Zugabe von 28,5 mg (1,2 mmol) Natriumhydrid wurde 8 h bei 20°C gerührt. Das überschüssige Natriumhydrid wurde danach durch wenige Tropfen Methanol vernich¬ tet. Es wurde nochmals 1 h gerührt und dann die Reaktionslösung im Kugelrohrofen (0,05 mbar, 100°C) eingeengt. Der Rückstand wurde über eine RPis-Flash-Säule chromatographiert.
Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Sulfatabspaltung
1 mmol des jeweils erhaltenen Schwefelsäurehalbester-Natrium- salzes wurde in 30 ml Dioxan suspendiert und mit 25 μl Schwefel¬ säure (0,1 mol/1) versetzt. Nach 4 h Rühren bei 20°C wurde die Reaktionslösung mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung neutralisiert und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde über eine kurze RPie-Flash-Säule chromatographiert.
Die Tabelle zeigt die eingesetzten cyclischen Sulfate II, die Ausbeuten an Umsetzungsprodukten sowie als Eigenschaften der Produkte das Anomeren-Verhältnis α:ß, die kritische Micellbil- dungskonzentration (CMC) und die Oberflächenspannung σ. Tabelle
Bsp. e
Nr. Produkt Ausbeut α:ß CMC σ [%] [mmol/1] [mN/m]
1- (2'-Sulfatoalkyl)glucosid
1 R = n-Decyl 72 1:3 8,0 38,8
2 R = n-Dodecyl 72 1:3 2,7 37,3
3 R = n-Tetradecyl 65 1:3 0,6 43,0
1- (2'-Hydroxyalkyl)glucosid
4 R = n-Decyl 82 1:3 0,17 28,2
5 R = n-Dodecyl 84 1:3 0,02 28,0
6 R = n-Tetradecyl 84 1:3 - 1) 27, 82)
λ ) nicht gemessen
2) bei 40°C (0,2 g/1) gemessen; die übrigen CMC-Werte wurden bei 25°C (Konstanz) bestimmt
Die Oberflächenspannung σ wurde gemäß DIN 53 914 ermittelt.

Claims

Patentansprüche
1. 1- (2 '-Hydroxy- und 2 '-Sulfatoalkyl)glykoside der allgemeinen Formel I
X
I (i)
Gly— CH2—CH R
in der
X für eine Hydroxyl- oder eine Sulfatogruppe der Formel OS0M steht, wobei
M Wasserstoff, ein Alkalimetall- oder ein Ammoniumkation, welches durch organische Reste substituiert sein kann, bezeichnet,
R einen Cζ- bis C3o~Alkyl- oder -Alkylenrest bedeutet und
Gly den Rest eines in der 1-Position durch die oben bezeich¬ nete Gruppierung acetalisierten Monosaccharids bezeich¬ net.
2. 1- (2'-Hydroxy- und 2'-Sulfatoalkyl)glykoside I nach
Anspruch 1, bei denen die Variable Gly den Rest einer Aldo- pentose, einer Aldohexose oder einer Ketohexose bezeichnet.
3. 1- (2 '-Hydroxy- und 2'-Sulfatoalkyl)glykoside I nach Anspruch 1 oder 2, bei denen die Variable R einen Cβ~ bis C o-Alkyl- oder -Alkylenrest bedeutet.
4. Verfahren zur Herstellung von 1- (2'-Hydroxy- und 2'-Sulfato¬ alkyl)glykosiden I gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß man die zugrundeliegenden Monosaccharide Gly-H mit einem cyclischen Sulfat der allgemeinen Formel II
0 0 ^S^
0 o (IJ>
1 I
CH2 CH R
in Gegenwart einer Base umsetzt und die gebildeten
1- (2'-Sulfatoalkyl)glykoside gewünschtenfalls zu den 1- (2'-Hydroxyalkyl)glykosiden hydrolysiert.
5. Verfahren zur Herstellung von 1- (2'-Hydroxy- und 2'-Sulfato¬ alkyl)glykosiden I nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Hydrids als Base durchführt.
6. Verfahren zur Herstellung von 1- (2'-Hydroxy- und 2'-Sulfato- alkyl)glykosiden I nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man die Umsetzung der Monosaccharide Gly-H mit dem cyclischen Sulfat II in einem inerten, basenstabilen, polaren organischen Lösungsmittel durchführt.
7. Verwendung von 1- (2 '-Hydroxy- und 2'-Sulfatoalkyl)glykosi¬ den I gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 als oberflächenaktive Substanzen in Wasch- und Reinigungsmitteln.
8. Verwendung von 1- (2'-Hydroxy- und 2 '-Sulfatoalkyl)glykosi¬ den I gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 als Emulgatoren in Körper¬ pflegemitteln.
9. Wasch-, Reinigungs- und Körperpflegemittel, enthaltend
0,5 bis 50 Gew.-% einer oder mehrerer 1- (2'-Hydroxy- oder 2'-Sulfatoalkyl)glykoside I gemäß den Ansprüchen 1 bis 3.
- (2 '-Hydroxy- und 2 ' -Sulfatoalkyl)glykoside
PCT/EP1995/000402 1994-02-16 1995-02-04 1-(2'-hydroxy- und 2'-sulfatoalkyl)glykoside WO1995022551A1 (de)

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