JPS5925801B2 - 2,3−ジヒドロキシプロピルセルロ−ズの製法 - Google Patents

2,3−ジヒドロキシプロピルセルロ−ズの製法

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JPS5925801B2
JPS5925801B2 JP50037018A JP3701875A JPS5925801B2 JP S5925801 B2 JPS5925801 B2 JP S5925801B2 JP 50037018 A JP50037018 A JP 50037018A JP 3701875 A JP3701875 A JP 3701875A JP S5925801 B2 JPS5925801 B2 JP S5925801B2
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JP
Japan
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cellulose
reaction
boric acid
water
glycide
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JP50037018A
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エンゲルスキルヒエン コンラツト
ガリンケ ヨアヒム
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Henkel AG and Co KGaA
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Henkel AG and Co KGaA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00Preparation of cellulose ethers
    • C08B11/02Alkyl or cycloalkyl ethers
    • C08B11/04Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals
    • C08B11/08Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals with hydroxylated hydrocarbon radicals; Esters, ethers, or acetals thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00Preparation of cellulose ethers

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルカリセルローズとグリシド又は反応条件下
でグリシドの如く挙動するその誘導体との反応による2
・3−ジヒドロキシプロピルセルローズの製法であり、
その際特に塩の少ない、或いは高粘性の溶液を与える生
成物が生ずる。
α−モノクロルグリセリンをアルカリセルローズに作用
させることによる2・3−ジヒドロキシプロピルセルロ
ーズの製法は知られている。この方法においてアルカリ
、通常水酸化アルカリ、はエーテル化剤と当量の量で使
用される。従つてエーテル化反応の際、必然的に食塩が
比較的多量、すなわち用いられたクロルグリセリン1モ
ル当り少くとも1モルが生成する。このために費用のか
かる精製行程が必要であり、これは極めて親水性のセル
ローズ誘導体が、食塩の流失に用いられる水含有の有機
溶剤中で大きな膨化傾向を有するために特に困難である
。本発明の課題は2・3−ジヒドロキシプロピルセルロ
ーズの製造の際に必要な精製操作を簡易化し、更に水性
溶液の粘度が特に高いことで優れている生成物を生ずる
方法を提供することである。
本発明は反応混合物中に硼酸塩イオンを加え、形成され
た塩を硼酸塩イオンの存在下に流失することによつて反
応生成物の後処理を行うことを特徴とする。本発明の方
法のための出発材料としては、セルローズエーテルの製
造に通常用いられる如き形状及び種類のセルローズが役
立つ。
セルローズとグリシド又はその誘導体との反応は、セル
ローズ化学においてエポキシド反応に対し公知の方法に
よリアルカリの存在下に行われる。好ましい実施形式に
よれば、アルカリの中和を少くとも部分的に硼酸又は容
易にけん化しうる硼酸エステルを用いて行うことによつ
て、反応混合物中に硼酸塩イオンをもたらす。本発明に
よる硼酸塩イオンの添加により、通常の方法により製造
された2・3−ジヒドロキシプロピルセルローズに比し
溶解速度の強い減少が達せられる。このことは特にこの
セルローズ誘導体の水含有機溶剤並びに水そのものにお
ける膨化力の非常に著しい低下を来たす。溶解速度減退
の程度は硼酸塩イオン濃度に依存し、アルカリの中和に
使用された硼酸の量によつて調節することが出来る。グ
リシドとの反応後のアルカリの中和は硼酸単独で又は容
易にけん化しうる誘導体、例えば硼酸トリメチルエステ
ルによつて行うことが出来る。
しかし一般に硼酸を無機及び/又は有機の酸、例えば塩
酸、リン酸、硝酸、酢酸、プロピオン酸又はその他の酸
との混合物として使用される。アルカリの中和に硼酸単
独を使用することは、高い溶解粘度を有する2・3−ジ
ヒドロキシプロピルセルローズを製造したい場合に特に
有利である。中和の際他の酸をいかなる範囲で併用する
かは勿論エーテル化が行われた際用いられたアルカリ量
にも左右される。硼酸の代りに容易にけん化しうる硼酸
誘導体、例えば硼酸トリメチルエステルも使用すること
が出来る。グリシドとの反応の際溶剤を使用する場合に
は、硼酸エステルは反応混合物中に特によく分散又は溶
解する。アルカリの中和は一般にエーテル化反応の終了
後にはじめて行われる。
しかし特別の場合には、グリシドが一部反応せられた時
にアルカリの主要量を中和することも出来る。これはエ
ーテル化反応が、比較的高い水酸化アルカリ濃度にて自
己縮合する傾向のあるケーン、例えばアセトン中で行う
場合に特に有利である。中和に続いて遠心又は沢過によ
つて単離を行い、水と混合しうる有機溶剤で洗浄するこ
とによつて精製する。
洗浄液としては約60重量%までの水を含有することが
出来る第一級及び第二級アルコール又はケトン、例えば
メタノール、エタノール、イソプロパノール及びアセト
ンが適している。精製行程には勿論これら溶剤の混合物
も使用することが出来る。2・3−ジヒドロキシ−プロ
ピルセルローズの溶解速度減少いかんにより、これは事
情によりむしろ冷水によつて洗浄することも出来る。
好ましい実施形式によればエーテル化反応は懸濁法で行
われる。
その際繊維状又は粉末状のセルローズを有機洛剤中に懸
濁させ、強く撹拌しながら水性苛性ソーダ溶液を添加し
、約20〜120℃、特に40〜80℃の温度でグリシ
ドによりエーテル化する。苛性ソーダ溶液の量は、エー
テル化反応の間セルローズと水酸化ナトリウムとの重量
比が約1:0.05〜0.5、好ましくは1:0.1〜
0.3、セルローズと水との重量比が1:0.2〜3、
好ましくは1:0.5〜2であるように選択する。これ
以上高い量の水酸化ナトリウム及び水を使用出来るが、
副反応を非常に強める。懸濁剤としては少くとも一部水
と混合し、グリシドとの反応に対しかなり不活性である
有機溶剤、例えば第二級アルコール、例えばイソプロパ
ノール、だが特に第三級アルコール、ケトン及びエーテ
ル、例えば第三級ブタノール、アセトン、2ブタノン及
びジオキサン叉はテトラヒドロフランが適している。
これら溶剤は単独で又は混合物として、場合によりまた
水と混合しない溶剤、例えばヘキサン又はトルオールと
組合せて使用することが出来る。懸濁剤はよく撹拌しう
る懸濁液が生ずるような量で使用される。このためには
セルローズの分散度いかんにより、セルローズと溶剤は
約1:5〜30、特に]:8〜25なる重量比が必要で
ある。エーテル化反応のために使用されるグリシドの量
は、稀苛性ソーダ溶液又は水に可溶性のセルローズが得
られる限り、重要ではない。
セルローズとグリシドとのモル比は約1:1〜1:10
、好ましくは1:2〜1:5の範囲を変化することが出
来る。勿論アンヒドログルコース単位当り10モル以上
の高い量のグリシドも使用することが出来る。しかし2
・3−ジヒドロキシプロピルセルローズの溶解性に関し
て何ら利点をもたらさないこのような高いグリシド量は
経済的理由から不利である。反応生成物の洗浄は、反応
生成物に対し10〜50倍重量、特に15〜30倍重量
の、場合により水含有の溶剤を用いて行われ、その際通
常溶剤は、連続的に操作しない場合はいくつかに分けて
使用される。
精製された2・3−ジヒドロキシプロピルセルローズは
室温又は高められた温度、並びに常圧又は減圧にて乾燥
され、続いて必要な場合には粉砕される。本発明による
方法を下記の例によつて説明する。
これらの例において挙げられている溶解粘度はプローク
フイールド(BrOOkfield)粘度計、モデルR
VTにより20upM(分当りの回転)にて測定された
。例1 風乾状セルローズ粉末867〔セルローズ0.5モル、
絶対乾燥(AtrO)〕をアセトン16207中に懸濁
させ、強く攪拌しながら20分内に、水酸化ナトリウム
30yを水162f中に含む溶液を添加する。
10分攪拌する。
このアルカリセルローズ懸濁液に室温でグリシド111
7を添加する。続いて6『Cに加温し、この温度で3時
間攪拌する。冷却後反応混合物の一部を硼酸で、残部を
塩酸で(比較試験)中和する。
懸濁剤を分離後硼酸で中和された生成物をアセトンで2
回洗浄し、真空乾燥箱中70℃で乾燥する。塩酸で中和
された生成物を80%アセトンで5回洗浄し、純アセト
ンで脱水し、同じく真空中70℃で乾燥する。乾燥され
た生成物から4%水性溶液を製造した。硼酸で中和され
た溶液は粘度70000cPを有していた。比較試料は
粘度400cPを有していた。例2 風乾状のセルローズ粉末43y〔セルローズ0.25モ
ル、絶対乾燥(AtrO)〕をアセトン6007中に懸
濁させ、強く攪拌しながら、水酸化ナトリウム157を
水60y中に含む溶液を15分内に加える。
5分攪拌する。
グリシド747の添加後反応混合物を60℃に加温し、
還流下に1.5時間攪拌する。反応混合物を冷却後、こ
れに硼酸7.75yを水70y中に含む溶液を攪拌下に
添加する。
セルローズ誘導体を沢過し、アセトンで2回洗浄し、真
空乾燥箱中70℃で乾燥する。
やや黄色を帯びた生成物1187が得られ、これの2%
水性溶液は澄明であり、粘度55000cPを有してい
る。この生成物の溶解速度が溶解温度に依存することを
下記の表が示している。
比較試1験 第1節と同様の操作法において反応終了後比較のために
酢酸と濃水性塩酸との混合物(重量比約10:1)で中
和した。
セルローズ誘導体を反応混合物から分離後、80%アセ
トン800yずつを用いて5回洗浄し、純アセトンで脱
水し、乾燥する。
反応生成物(セルローズエーテル937)は2%溶液状
で粘度1100cPを有する。
例3 風乾状のセルローズ粉末437〔セルローズ0.25モ
ル、絶対乾燥(AtrO)〕をアセトン6007中に懸
濁させ、強く撹拌しながら15分以内に、水酸化ナトリ
ウム157を水60y中に含む溶液を添加する。
10分攪拌する。
このアルカリセルローズ懸濁液にグリシド55.57を
添加し、続いて約60℃(還流下)に加温する。30分
後硼酸トリメチルエステル2.67を添加する。
続いて還流下に2.5時間攪拌する。反応混合物を室温
に冷却し、濃塩酸307を添加する。
セルローズ誘導体を沢取し、45%アセトン8007ず
つを用いて2回洗浄し、純アセトンで脱水し、真空乾燥
箱中70℃で乾燥する。2%水性溶液の粘度が1100
00cPの少々黄色を帯びた生成物が807得られる。
例4 例3を繰返す。
但し30分の反応時間後反応混合物に硼酸トリメチルエ
ステル5.2yを、反応終了後に濃塩酸22.57を添
加する。セルローズエーテルを20℃の温度を有する水
1.51中に約5分懸濁せしめて沢取し、ヌツチエ上で
水11により洗浄する。水で脱水し、真空乾燥箱中70
℃で乾燥する。2%水性溶液の粘度が約85000cP
のほとんど白色の生成物757が得られた。
本発明の要旨は特許請求の範囲に記載の方法であるが、
その実施態様として下記をも包含する。
(1)特許請求の範囲に記載の方法において、反応後に
存在するアルカリの中和を少くとも=部硼酸で行う方法
。(2)特許請求の範囲及び上記第1項に記載の方法に
おいて、アルカリの中和を一部硼酸トリメチルエステル
で行う方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アルカリセルローズとグリシド又は反応条件下でグ
    リシドの如く挙動するグリシドの誘導体との反応により
    2・3−ジヒドロキシプロピル−セルローズを製造する
    際、反応混合物に硼酸塩イオンを入れ、形成された塩を
    硼酸塩イオンの存在下に洗去することによつて反応生成
    物の後処理を行うことを特徴とする方法。
JP50037018A 1974-03-29 1975-03-28 2,3−ジヒドロキシプロピルセルロ−ズの製法 Expired JPS5925801B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE2415155A DE2415155C2 (de) 1974-03-29 1974-03-29 Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydroxypropylcellulose
DE2415155 1974-03-29

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JPS50130884A JPS50130884A (ja) 1975-10-16
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