(57)【要約】【課題】粗大粒子の生成を抑制し、目的とする多糖類誘導体を効率的かつ高い生産性で製造する方法を提供する。【解決手段】多糖類に、エポキシ化合物及び／又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤を反応させ、該多糖類のヒドロキシ基の水素原子の一部又は全てが、ヒドロキシ基含有基及び／又はポリオキシアルキレン含有基で置換された多糖類誘導体を得る方法において、垂直駆動軸に固定された主撹拌翼と水平駆動軸に固定された副撹拌翼とを有する反応装置を用いる多糖類誘導体の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多糖類のヒドロキシ基の水素原子の一部又は全てが、ヒドロキシ基含有基及び／又はポリオキシアルキレン含有基で置換された多糖類誘導体を得る方法であって、垂直駆動軸に固定された主撹拌翼と水平駆動軸に固定された副撹拌翼とを有する反応装置を用い、主攪拌翼と副攪拌翼とを攪拌しながら、該多糖類に、エポキシ化合物及び／又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤を反応させる多糖類誘導体の製造方法。
【請求項２】
主攪拌翼の回転数が１０〜１０００ｒｐｍであり、副攪拌翼の回転数が１００〜１００００ｒｐｍである、請求項１記載の多糖類誘導体の製造方法。
【請求項３】
エポキシ化合物及び／又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤が、下記（ａ）〜（ｆ）から選ばれる１種以上であり、ヒドロキシ基含有基及び／又はポリオキシアルキレン含有基が、下記（Ａ）〜（Ｆ）で表される基［（Ａ）〜（Ｆ）のヒドロキシ基の水素原子はさらに（Ａ）〜（Ｆ）で置換されてもよい］から選ばれる１種以上である、請求項１又は２に記載の多糖類誘導体の製造方法。
（ａ）炭素数１０〜４０のアルキル基又はアルケニル基を有するグリシジルエーテル
（ｂ）炭素数２〜５のエポキシアルカンスルホン酸又はその塩
（ｃ）炭素数３〜６のエポキシ脂肪酸又はその塩
（ｄ）炭素数２〜５のエポキシアルキルアミン又はこれから誘導されるアンモニウム塩
（ｅ）炭素数２〜５のエポキシアルキルリン酸エステル又はその塩
（ｆ）一般式（１）：Ｅ３−（ＯＡ）ｎ−Ｅ２−Ｒ
〔式中、Ｅ３は炭素数３〜６のエポキシ化アルキル基、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐鎖のハロゲン化アルキル基、又はカルボキシ基若しくは炭素数２〜６のカルボキシアルキル基若しくはそれらの誘導体を示し、ｎ個のＡは同一又は異なって、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の２価の飽和炭化水素基を示し、ｎはオキシアルキレン基のモル平均重合度であり、８〜３００の数を示し、Ｅ２はエーテル結合又はオキシカルボニル基（−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−）を示し、Ｒはヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数４〜３０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す。〕
（Ａ）炭素数１３〜４３のアルキル又はアルケニルグリセリルエーテル基
（Ｂ）ヒドロキシ基を有する炭素数２〜５の遊離又は塩型スルホアルキル基
（Ｃ）ヒドロキシ基を有する炭素数３〜６の遊離又は塩型カルボキシアルキル基
（Ｄ）ヒドロキシ基を有する炭素数２〜５のアミノアルキル基又はアンモニウムアルキル基
（Ｅ）ヒドロキシ基を有する炭素数２〜５の遊離又は塩型リン酸アルキル基
（Ｆ）一般式（２）：−Ｅ１−（ＯＡ）ｎ−Ｅ２−Ｒ
〔式中、Ｅ１はヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐鎖の２価の飽和炭化水素基、カルボニル基又は炭素数２〜６のアルカノイル基を示し、ｎ個のＡは同一又は異なって、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の２価の飽和炭化水素基を示し、ｎはオキシアルキレン基のモル平均重合度であり、８〜３００の数を示し、Ｅ２はエーテル結合又はオキシカルボニル基（−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−）を示し、Ｒはヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数４〜３０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す。〕
【請求項４】
反応溶媒として、水及び／又は炭素数１〜５の脂肪族アルコールを用いる請求項１〜３いずれかに記載の多糖類誘導体の製造方法。
【請求項５】
原料の多糖類の重量平均分子量が、１万〜１０００万である請求項１〜４のいずれかに記載の多糖類誘導体の製造方法。
【請求項６】
原料の多糖類が、セルロース、グアーガム、スターチ、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルグアーガム、ヒドロキシエチルスターチ、メチルセルロース、メチルグアーガム、メチルスターチ、エチルセルロース、エチルグアーガム、エチルスターチ、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルグアーガム、ヒドロキシプロピルスターチ、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルグアーガム、ヒドロキシエチルメチルスターチ、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルグアーガム、及びヒドロキシプロピルメチルスターチから選ばれる１種以上である請求項１〜５のいずれかに記載の多糖類誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多糖類誘導体の効率的な製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多糖類のヒドロキシ基の一部又は全てに置換基を導入した多糖類誘導体は、様々な化粧料、トイレタリー製品等に用いられる有用な化合物である。例えば多糖類のヒドロキシ基の水素原子の一部又は全てが、長鎖アルキルグリセリルエーテル基及び／又は長鎖アルケニルグリセリルエーテル基、並びにスルホン酸含有基で置換された多糖類スルホン化体は、水溶性に優れ、その水溶液が低濃度で安定かつ高い増粘性及び優れた乳化安定化作用を示し、化粧料やトイレタリー製品に使用した場合、良好な使用感を有することが報告されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上述の多糖類誘導体は、多糖類の疎水化（長鎖アルキル及び／又は長鎖アルケニルの導入）反応や親水性官能基の導入反応等により製造することができる。
これら多糖類誘導体の効率的な製造方法として、特許文献２には、ニーダー型の反応装置中で、多糖類を溶解することなく、粉状のまま反応させる方法が開示されている。この方法に従えば、前述の疎水化反応剤または親水性官能基の導入反応剤の溶媒による分解が抑制され、高選択的に目的とする多糖類誘導体を合成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２９６６８号公報
【特許文献２】特許第３９１０３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のニーダー型反応装置を用いる製造方法では、粗大粒子が生成する。これらの粗大粒子は、水への溶解速度が遅い等、配合上の観点から好ましくなく、分級等での除去操作が必要になるため、除去工程後の収率が低くなってしまう問題があった。
本発明は粗大粒子の生成を抑制し、目的とする多糖類誘導体を効率的かつ高い生産性で製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、多糖類にエポキシ化合物及び／又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤を反応させ、所望の多糖類誘導体を製造する方法であって、主撹拌翼と副撹拌翼とを有する特定の反応装置を用いることにより、粗大粒子の生成が抑制されて、分級工程を経た収率が顕著に向上し、また反応の選択率が向上して、効率的に多糖類誘導体を製造し得ることを見出した。
すなわち本発明は、多糖類のヒドロキシ基の水素原子の一部又は全てが、ヒドロキシ基含有基及び／又はポリオキシアルキレン含有基で置換された多糖類誘導体を得る方法であって、垂直駆動軸に固定された主撹拌翼と水平駆動軸に固定された副撹拌翼とを有する反応装置を用い、主攪拌翼と副攪拌翼とを攪拌しながら、該多糖類に、エポキシ化合物及び／又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤を反応させる多糖類誘導体の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粗大粒子の生成が抑制されることにより、目的とする多糖類誘導体を、効率的かつ高い生産性で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、多糖類に、後述の化合物（ａ）〜（ｆ）から選ばれる１種以上のエポキシ化合物及び／又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤を反応させ、多糖類誘導体を得る製造方法の発明であって、垂直駆動軸に固定された主撹拌翼と水平駆動軸に固定された副撹拌翼とを有する反応装置を用いることを特徴とするものである。該反応装置を用いることで、粗大粒子の生成が抑制されて分級工程を経た収率が顕著に向上し、また反応の選択率が向上して、効率的に多糖類誘導体を製造することができる。
【０００９】
［原料多糖類］
本発明に用いられる原料多糖類としては、多糖類に低級アルキル基、ヒドロキシ低級アルキル基等が置換した誘導体をも含み、例えば特許第３９１０３７５号公報段落［０００７］に記載された多糖類などを挙げることができる。これら原料多糖類のメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、及びヒドロキシプロピル基等の置換基は、単一の置換基で置換されたものでもよいし、複数の置換基で置換されたものでもよく、その構成単糖残基当たりの置換度は０．１〜１０が好ましく、０．５〜５がより好ましい。
原料多糖類の重量平均分子量は、好ましくは１万〜１０００万、より好ましくは１０万〜５００万の範囲である。これら原料多糖類は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。なお、上記重量平均分子量は、ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ法で測定した値である。
【００１０】
［化合物（ａ）：アルキル化剤］
多糖類に化合物（ａ）を反応させた場合、多糖類に疎水性置換基（Ａ）が導入された疎水化多糖類を得ることができる。当該疎水化反応に用いられる炭素数１０〜４０のアルキル基又はアルケニル基を有するグリシジルエーテル（ａ）のアルキル基及びアルケニル基は、直鎖及び分岐のいずれでもよく、分岐の場合の分岐位置、アルケニル基中の不飽和結合の数及び位置は特に限定されない。直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基の具体例としては、特許第３９１０３７５号公報段落［０００８］に記載された直鎖アルキル基、分岐アルキル基及びアルケニル基などのほか、イソデシル基が挙げられる。これらのうち、炭素数１２〜３６、特に１６〜２４のアルキル基及びアルケニル基が好ましく、また、安定性の点から、アルキル基、特に直鎖アルキル基が好ましい。これら疎水化剤である化合物（ａ）は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１１】
［化合物（ｂ）：スルホン化剤］
多糖類に化合物（ｂ）を反応させた場合、多糖類に置換基（Ｂ）を導入することができる。スルホン化剤である化合物（ｂ）；炭素数２〜５のエポキシアルカンスルホン酸としては、例えば特許第３９１０３７５号公報段落［０００９］に記載された炭素数２〜５のエポキシアルカンスルホン酸及びその塩などが挙げられる。これらスルホン化剤である化合物（ｂ）は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１２】
［化合物（ｃ）：カルボキシ化剤］
多糖類に化合物（ｃ）を反応させた場合、多糖類に置換基（Ｃ）を導入することができる。カルボキシ化剤である化合物（ｃ）；炭素数３〜６のエポキシ脂肪酸としては、例えば特許第３９１０３７５号公報段落［００１０］に記載された炭素数３〜６のエポキシ脂肪酸などが挙げられる。これらカルボキシ化剤である化合物（ｃ）は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１３】
［化合物（ｄ）：アミノ化剤又はアンモニウム化剤］
多糖類に化合物（ｄ）を反応させた場合、多糖類に置換基（Ｄ）を導入することができる。アミノ化剤である化合物（ｄ）；炭素数２〜５のエポキシアルキルアミンとしては、例えば特許第３９１０３７５号公報段落［００１１］に記載された１級アミンの他、これら１級アミンをアルキル化して得られる２級アミン、３級アミン及び４級アンモニウム塩などが挙げられ、アンモニウム塩の対イオンとしては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン等を対イオンとするものが挙げられる。これらアミノ化剤、もしくはアンモニウム化剤である化合物（ｄ）は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１４】
［化合物（ｅ）：リン酸化剤］
多糖類に化合物（ｅ）を反応させた場合、多糖類に置換基（Ｅ）を導入することができる。リン酸化剤である化合物（ｅ）；炭素数２〜５のエポキシリン酸エステルとしては、例えば特許第３９１０３７５号公報段落［００１１］に記載された炭素数２〜５のエポキシリン酸エステルなどが挙げられる。これらリン酸化剤である化合物（ｅ）は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１５】
［化合物（ｆ）：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤］
多糖類に化合物（ｆ）を反応させた場合、多糖類に置換基（Ｆ）を導入することができる。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤である化合物（ｆ）は、
一般式（１）  Ｅ３−（ＯＡ）ｎ−Ｅ２−Ｒ  で表され、例えば以下のような化合物が挙げられる。
一般式（１）におけるＥ３で示される基のうち、炭素数３〜６のエポキシ化アルキル基としては、例えば２，３−エポキシプロピル基、３，４−エポキシブチル基、４，５−エポキシペンチル基、及び５，６−エポキシヘキシル基等が挙げられる。ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のハロゲン化アルキル基としては、例えば２−クロロエチル基、３−クロロプロピル基、４−クロロブチル基、６−クロロヘキシル基、２−ブロモエチル基、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル基、及び１−ヒドロキシメチル−２−クロロエチル基等が挙げられる。また、炭素数２〜６のカルボキシアルキル基としては、例えばカルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基、カルボキシブチル基、及びカルボキシペンチル基等が挙げられる。これらカルボキシアルキル基又はカルボキシ基の誘導体としては、例えばメチルエステル化物、エチルエステル化物、酸ハロゲン化物、トシル化物、メシル化物、及び無水物等が挙げられる。Ｅ３で示される基のうち好ましいものとしては、２，３−エポキシプロピル基；２−クロロエチル基、３−クロロプロピル基、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル基；カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、及びそのメチルエステル化物又は酸ハロゲン化物等が挙げられる。
【００１６】
一般式（１）において、ｎ個のＡは同一又は異なって、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖の２価の飽和炭化水素基を示すが、入手の容易さから、炭素数２又は３のものが好ましく、具体的にはエチレン、プロピレン及びトリメチレンが好ましい。
ｎはオキシアルキレン基のモル平均重合度であり、８〜３００の数を示すが、反応性の観点からｎは８〜１００の数が好ましく、特に８〜２０の数が好ましい。
Ｅ２はエーテル結合又はオキシカルボニル基（−ＯＣＯ−又は−ＣＯＯ−）を示すが、化学的安定性の観点から、エーテル結合が好ましい。
Ｒはヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数４〜３０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示す。Ｒとしては、炭素数５〜２５、特に６〜２０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましい。具体的にはオクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イソデシル基、イソステアリル基等が好ましい。
これらポリオキシアルキレンアルキルエーテル化剤である化合物（ｆ）は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１７】
［反応装置］
反応装置としては、装置内への付着及び粗大粒子の発生を抑制でき、効率的に多糖類誘導体を製造するという観点から、垂直駆動軸に固定された主撹拌翼と水平駆動軸に固定された副撹拌翼とを有する反応装置を用いる。
主撹拌翼は、反応装置底部から突出させた垂直駆動軸に固定させて設置することができる。さらに、主撹拌翼は、垂直駆動軸から遠心方向に直線状に延びる２〜５の翼片で構成されていることが好ましく、各翼片には、その先端部に上方に湾曲する跳ね上げ面が形成されていることが好ましい。また、粉体混合性の観点から、反応装置の底部を充分に混合できる直径を有した撹拌翼であることが好ましく、反応装置底部に設置されていることが好ましい。
一方、副撹拌翼は、反応装置の内周壁に設けられた水平駆動軸、又は反応装置の内周壁間に軸支された水平駆動軸に固定させて設置することができる。さらに、水平駆動軸には２〜５の翼が付設されていることが好ましい。
主撹拌翼と副撹拌翼は接触しないように設けられ、両者の撹拌方向が異なることから、反応装置内の滞留部分が減少し、撹拌の均一性を高めることができる。その結果、粗大粒子の生成を抑制するだけでなく、反応選択率（＝本願記載の付加反応に使用された化合物のモル数／化合物の仕込みモル数）の向上に寄与していると考えられる。
【００１８】
反応の際、主撹拌翼の回転数は、粉体混合性の観点から、１０〜１０００ｒｐｍ程度であることが好ましく、より好ましくは３０〜６００ｒｐｍ、さらに好ましくは５０〜３００ｒｐｍである。
水平方向を軸に回転する副撹拌翼は、粗大粒子の生成を抑制する観点から、反応に際して翼の回転数が、１００〜１００００ｒｐｍ程度であることが好ましく、より好ましくは３００〜５０００ｒｐｍ、さらに好ましくは５００〜２０００ｒｐｍの高速回転を行うことが好ましい。
このような形態を有する装置として、例えばハイスピードミキサー（商品名、深江パウテック株式会社製）、バーチカルグラニュレーター（商品名、株式会社パウレック製）等が挙げられる。
【００１９】
［反応条件等］
前記化合物（ａ）〜（ｆ）から使用目的に応じ１種以上を選択して多糖類と反応させることにより、目的物である置換基（Ａ）〜（Ｆ）から選ばれる１種以上の基を有する多糖類誘導体が得られるが、化合物（ａ）〜（ｆ）から選ばれる２群以上の化合物を反応させてこれらに対応する２群以上の置換基を有する多糖類誘導体を得ることも出来る。なかでも、この２群以上の化合物の１つとして化合物（ａ）または（ｆ）を用い、他の化合物として化合物（ｂ）〜（ｅ）から選ばれる化合物を用いて、疎水性置換基（Ａ）または（Ｆ）と置換基（Ｂ）〜（Ｅ）から選ばれる基とを有する多糖類誘導体を得るのが好ましく、特に化合物（ａ）又は（ｆ）とスルホン化剤（ｂ）を用いて、疎水性置換基（Ａ）または（Ｆ）とスルホン酸基（Ｂ）を有する多糖類誘導体を得るのが好ましい。なお、２種以上の化合物（ａ）〜（ｆ）と多糖類との反応は、いずれを先に行ってもよく、また同時に行ってもよいが、疎水化反応が含まれる場合には、これを先に行うのがより好ましい。
【００２０】
化合物（ａ）〜（ｆ）の使用量は、多糖類への置換基（Ａ）〜（Ｆ）の所望する導入量によって適宜調整することができるが、通常、多糖類の構成単糖残基当たり、化合物（ａ）、（ｆ）は０．０００１〜１０当量の範囲が好ましく、０．０００３〜１当量の範囲がより好ましく、化合物（ｂ）〜（ｅ）は０．０１〜１０当量の範囲が好ましく、０．０５〜３当量の範囲がより好ましい。
多糖類と化合物（ａ）〜（ｆ）との反応は、反応溶媒として、原料多糖類に対し好ましくは５〜１５０質量％、より好ましくは５〜１００質量％、さらに好ましくは５〜８０質量％の水を用いて行う。なお、化合物（ａ）〜（ｆ）の溶解性を向上させ置換基（Ａ）〜（Ｆ）を効率良く多糖類に導入できる点で、水と共に、原料の多糖類に対し好ましくは５〜３００質量％、より好ましくは２０〜８０質量％、さらに好ましくは３０〜７０質量％の炭素数１〜５の脂肪族アルコールを用いた混合溶媒中で反応を行うことが好ましい。
【００２１】
各反応はアルカリ存在下で行うのが好ましく、かかるアルカリとしては、例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、及び炭酸水素塩等が挙げられ、なかでも水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、及び水酸化マグネシウム等が好ましい。疎水化反応において、アルカリの使用量は、化合物（ａ）及び／又は（ｆ）を用いる場合には、これら化合物に対し好ましくは０．１〜３００モル倍量、より好ましくは１〜１００モル倍量であると、良好な結果を与える。また、化合物（ｂ）〜（ｅ）のなかから選ばれる少なくとも１種を用いる場合には、アルカリの使用量は、これら化合物に対し好ましくは０．０１〜３００モル倍量、より好ましくは０．１〜１００モル倍量であると、良好な結果を与える。
【００２２】
反応温度はいずれの反応も０〜２００℃が好ましく、３０〜１００℃の範囲がより好ましい。反応終了後は、必要に応じて、酸を用いてアルカリを中和することができる。酸としては、例えば硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、及びコハク酸等の有機酸を用いることができる。また、途中で中和することなく次の反応を行うこともできる。
【００２３】
各反応において得られた多糖類誘導体は、例えば続いて次の反応に用いる場合、中和せずそのまま用いることができるほか、必要に応じてろ過等により分別したり、熱水、含水イソプロピルアルコール、含水アセトン溶媒等で洗浄し、未反応の化合物や中和等により副生した塩類を除去して使用することもできる。すべての反応が終了した後は、必要に応じて洗浄、中和等を行った後、前記反応装置内で乾燥することにより、目的とする多糖類誘導体を得ることができる。
乾燥工程においては乾燥時間短縮の観点から、反応装置内を減圧にして加熱乾燥することが好ましい。乾燥温度は０〜２００℃が好ましく、３０〜１００℃の範囲がより好ましい。また、乾燥時の翼の回転数は、反応時と同様の高速回転で行うことが好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下の実施例及び比較例において、多糖類誘導体の置換基（Ａ）及び（Ｆ）の置換度は、Ｚｅｉｓｅｌ法〔Ｄ．Ｇ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，４３，８９４
（１９７１）〕により算出した。また、置換基（Ｂ）の置換度は、コロイド滴定法により求めた。
なお、ここでの「置換度」とは、多糖類の構成単糖残基当たりの置換基の平均数を示す。分級収率とは、分級して得られた目的物の質量を、分級前の質量に対し質量百分率で示したものである。反応選択率とは、〔反応選択率（％）＝本願記載の付加反応に使用された化合物（ａ）〜（ｆ）いずれかのモル数／対応する化合物の仕込みモル数〕で定義した。
【００２５】
［合成例１］ｎ−アルキル（Ｃ１６，１８）ポリオキシエチレン（１０）グリシジルエーテル
１ｍ3の反応槽に、ポリオキシエチレン（１０）−ｎ−アルキル（Ｃ１６，１８）エーテル（日本エマルション社製，製品名；エマレックス１１０，アルキル鎖長；ｎ−Ｃ１６／ｎ−Ｃ１８＝８４／１６（ｍｏｌ／ｍｏｌ）、オキシエチレン基のモル平均重合度；１０）２５０ｋｇを融解して仕込み、さらにテトラブチルアンモニウムブロミド（広栄化学工業株式会社製）３．８ｋｇ、エピクロロヒドリン（ダウケミカル社製）８１ｋｇ、トルエン８３ｋｇを投入して、攪拌・混合した。槽内温を５０℃に維持しつつ、攪拌しながら、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（南海化学株式会社製）１３０ｋｇを１時間で滴下した。滴下終了後、槽内温を５０℃に維持したまま６時間、攪拌・熟成した。熟成終了後、反応混合物を水２５０ｋｇで６回抽出して塩及びアルカリを除去し、その後、有機相を減圧（６．６ｋＰａ）下、９０℃まで昇温し、残留するエピクロロヒドリン、溶媒及び水を留去した。減圧下、さらに水蒸気２５０ｋｇを吹き込んで低沸点化合物を除去し、ｎ−アルキル（Ｃ１６，１８）ポリオキシエチレン（１０）グリシジルエーテル２４０ｋｇ（収率９１％）を得た。
【００２６】
［合成例２］ステアリルグリシジルエーテルの合成
１００Ｌ反応槽に、ステアリルアルコール（花王株式会社製，製品名；カルコール８０９８）１０ｋｇ、テトラブチルアンモニウムブロマイド（広栄化学工業株式会社製）０．３６ｋｇ、エピクロルヒドリン（ダウケミカル社製）７．５ｋｇ、ヘキサン１０ｋｇを投入し、窒素雰囲気下で混合した。混合液を５０℃に保持しながら４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（南海化学株式会社製）１２ｋｇを滴下した。滴下終了後、さらに４時間５０℃で熟成した後、水１３ｋｇで８回抽出を繰り返し、塩及びアルカリの除去を行った。その後、槽内温度を９０℃に昇温して上層からヘキサンを留去し、減圧下（６．６ｋＰａ）、さらに水蒸気を吹き込んで低沸点化合物を除去した。脱水後、槽内温度２５０℃、槽内圧力１．３ｋＰａで減圧蒸留することによって、白色のステアリルグリシジルエーテル８．６ｋｇ（収率６８％）を得た。
【００２７】
［合成例３］２，３−エポキシプロパンスルホン酸ナトリウムの合成
８００Ｌ反応槽に、３５％重亜硫酸ソーダ水溶液（大東化学株式会社製）１１０ｋｇ、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液（南海化学株式会社製）０．９２ｋｇ、水２２ｋｇを投入し、窒素雰囲気下で混合した。混合液を５０℃に保持しながらエピクロルヒドリン（ダウケミカル製）３４ｋｇを２時間かけて滴下し、さらに７０℃で２時間反応を行った。その後１０℃まで冷却し、４８質量％水酸化ナトリウム水溶液２６ｋｇを滴下した。さらに１５℃で２時間反応を行った後、イソプロピルアルコール１００ｋｇを投入し、混合・静置し分相した。得られた下層１８２ｋｇおよびイソプロピルアルコール１００ｋｇを８００Ｌ反応槽に投入し、混合・静置して分相し下層として４０質量％２，３−エポキシプロパンスルホン酸ナトリウム水溶液１２８ｋｇ（定量的）を得た。
【００２８】
［実施例１］
ハイスピードミキサー（商品名、深江パウテック株式会社製、容量８００Ｌ、主撹拌翼：３枚、副撹拌翼：３枚）内に、ヒドロキシエチルセルロース（ＳＥ４００、ダイセル化学工業株式会社製、以下「ＨＥＣ」と記すこともある。）２４０ｋｇを投入し、合成例1で得たn−アルキル（Ｃ１６，１８）ポリオキシエチレン（１０）グリシジルエーテル６．３ｋｇをイソプロピルアルコール１２５ｋｇ（５２質量％対ＨＥＣ）に溶解させた溶液を、粉体の攪拌を行いながら徐々に加えた。さらに２３質量％水酸化ナトリウム水溶液３１ｋｇ（総水量１０質量％対ＨＥＣ）を、粉体の攪拌を行いながら徐々に加え、装置内を窒素置換した後８０℃まで昇温し、主攪拌翼を１００ｒｐｍ，副攪拌翼を１０００ｒｐｍで回転させながら、１５時間反応を行った。反応終了後、コハク酸１０．４ｋｇをゆっくりと添加して中和を行った後、ハイスピードミキサー内で減圧乾燥（８５℃／３ｋＰａ，主攪拌翼回転数；１００ｒｐｍ，副攪拌翼回転数；１０００ｒｐｍ）を行い、黄白色粉体のヒドロキシエチルセルロース誘導体２４１ｋｇを得た。
得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体を１ｍｍ金網で分級し、黄白色粉末１９４ｋｇ（１ｍｍ分級収率：８１％）を得た。また得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体の３−n−アルキル（Ｃ１６，１８）ポリオキシエチレン（１０）−２−ヒドロキシプロピル基の置換度は０．００７８であった（反応選択率＝８６％）。
【００２９】
［実施例２］
実施例1記載のハイスピードミキサー内に、ヒドロキシエチルセルロース（ＱＰ１５０００Ｈ、ダウケミカル社製）２４０ｋｇを投入し、合成例２で得たステアリルグリシジルエーテル１．４６ｋｇをイソプロピルアルコール１２０ｋｇ（５０質量％対ＨＥＣ）に溶解させた溶液を粉体の攪拌を行いながら徐々に加えた。さらに７．４質量％水酸化ナトリウム水溶液１０４ｋｇ（総水量４０質量％対ＨＥＣ）を粉体の攪拌を行いながら徐々に加え、装置内を窒素置換した後８０℃まで昇温し、主攪拌翼を１００ｒｐｍ，副攪拌翼を１０００ｒｐｍで回転させながら、９時間反応を行った。さらに５０℃まで冷却後、粉体の攪拌を継続しながら、合成例３で得た４０質量％２，３−エポキシプロパンスルホン酸ナトリウム水溶液７０ｋｇ（総水量１８質量％対ＨＥＣ）を徐々に加え、引き続き５０℃で８時間反応を行った。反応終了後、コハク酸１０．４ｋｇをゆっくりと添加して中和を行った後、ハイスピードミキサー内で減圧乾燥（８５℃／３ｋＰａ，主攪拌翼回転数；１００ｒｐｍ，副攪拌翼回転数；１０００ｒｐｍ）を行い、黄白色粉体のヒドロキシエチルセルロース誘導体２９９ｋｇを得た。
得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体を１ｍｍ金網で分級し、黄白色粉末２３９ｋｇ（１ｍｍ分級収率：８０％）を得た。また得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体の３−ステアリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル基の置換度は０．００３６であり（反応選択率＝８０％）、３−スルホ−２−ヒドロキシプロピル基の置換度は０．１４５であった（反応選択率＝７３％）。
【００３０】
［比較例１］
ニーダー（容量２０００Ｌ、近畿機械製作所製）内に、ヒドロキシエチルセルロース（ＳＥ４００、ダイセル化学工業製）７００ｋｇを投入し、合成例1で得たn−アルキル（Ｃ１６，１８）ポリオキシエチレン（１０）グリシジルエーテル１８．４ｋｇを、イソプロピルアルコール３６５ｋｇ（５２質量％対ＨＥＣ）に溶解させた溶液を粉体の攪拌を行いながら徐々に加えた。さらに２３質量％水酸化ナトリウム水溶液９１ｋｇ（総水量１０質量％対ＨＥＣ）を粉体の攪拌を行いながら徐々に加え、装置内を窒素置換した後８０℃まで昇温し１５時間反応を行った。反応終了後、コハク酸３０．３ｋｇをゆっくりと添加して中和を行った後、ニーダー内で減圧乾燥（８５℃／２０ｋＰａ）を行い、黄白色粉体のヒドロキシエチルセルロース誘導体７２５ｋｇを得た。
得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体を１ｍｍ金網で分級し、黄白色粉末５００ｋｇ（１ｍｍ分級収率：６９％）を得た。また得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体の３−n−アルキル（Ｃ１６，１８）ポリオキシエチレン（１０）−２−ヒドロキシプロピル基の置換度は０．００７１であった（反応選択率＝７８％）。
【００３１】
［比較例２］
比較例1記載のニーダー内に、ヒドロキシエチルセルロース（ＱＰ１５０００Ｈ、ダウケミカル社製）７００ｋｇを投入し、合成例2で得たステアリルグリシジルエーテル４．３ｋｇをイソプロピルアルコール３５０ｋｇ（５０質量％対ＨＥＣ）に溶解させた溶液を粉体の攪拌を行いながら徐々に加えた。さらに７．４質量％水酸化ナトリウム水溶液３０３ｋｇ（総水量４０質量％対ＨＥＣ）を粉体の攪拌を行いながら徐々に加え、装置内を窒素置換した後８０℃まで昇温し９時間反応を行った。さらに５０℃まで冷却後、合成例3と同様の方法で得た４０質量％２，３−エポキシプロパンスルホン酸ナトリウム水溶液２０４ｋｇ（総水量１８質量％対ＨＥＣ）を粉体の攪拌を継続しながら徐々に加え、引き続き５０℃で８時間反応を行った。反応終了後、コハク酸３０．３ｋｇをゆっくりと添加して中和を行った後、ニーダー内で減圧乾燥（８５℃／２０ｋＰａ）を行い、黄白色粉体のヒドロキシエチルセルロース誘導体９０３ｋｇを得た。
得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体を１ｍｍ金網で分級し、黄白色粉末６０５ｋｇ（１ｍｍ分級収率：６７％）を得た。また得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体の３−ステアリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル基の置換度は０．００３３であり（反応選択率＝７３％）、３−スルホ−２−ヒドロキシプロピル基の置換度は０．１３９であった（反応選択率＝７０％）。
【００３２】
実施例１、２及び比較例１、２の結果を表１にまとめて示す。
【００３３】
【表１】
2010106108.tif 000002
【００３４】
表１からわかるとおり、実施例は比較例よりも反応選択率及び１ｍｍ分級収率が向上している。これは、反応装置を従来用いられていたニーダーからハイスピードミキサーに変更したことにより、粉体の混合状態が改善し、かつ粗大粒子の生成を抑制できたためであると推測される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、化粧品、トイレタリー製品、外用医薬品、水溶性塗料、建材等の増粘剤、ゲル化剤、賦形剤、エマルジョン安定剤、凝集剤等として有用な多糖類誘導体を効率的かつ高い生産性で製造することができる。