DE19812661A1

DE19812661A1 - Sucrose-N-Alkylasparaginate, ihre Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE19812661A1
Application number: DE19812661A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kretzschmar; Hans-Ulrich Hoppe; Tilmann Brandstetter
Original assignee: Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: Aventis Research and Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 2000-09-28
Also published as: AU746197B2; WO1999048901A3; AU3411399A; JP2002507621A; CA2325396A1; EP1066305A2; WO1999048901A2

Abstract

Die Erfindung betrifft Sucrose-N-alkylasparaginat der Formel (I) DOLLAR F1 sowie deren Herstellung und Verwendung.

Description

Die Erfindung betrifft Sucrose-N-alkylasparaginate der Formel (I) gemäß Fig. 1, deren Herstellung und Verwendung.

Sucrose wird als hydrophile Komponente mit Fettsäurederivaten nach geläufigen Verfahren zu den bekannten Sucrosefettsäureestern (Fig. 2) umgesetzt, die auf grund ihrer amphiphilen Eigenschaften als industrielle Hilfs- und Zusatzstoffe ein gesetzt werden können. Die bekannten Verbindungen gemäß Fig. 2 werden als nicht-toxisch, nicht hautreizend und gut biologisch abbaubar beschrieben. Sucrose acetate mit R¹ = OAc werden z. B. in Waschmitteln als Bleichmittelaktivatoren und mit längerkettigen Fettsäureresten als grenzflächenaktive Verbindungen eingesetzt. Aufgrund der sehr günstigen physiologischen Eigenschaften liegen weitere Ein satzgebiete in der Nahrungsmittelindustrie als Emulgatoren z. B. in Backwaren und Schokolade sowie in kosmetischen Formulierungen. Trotz dieser Vorzüge und obwohl die Verbindungen gemäß Fig. 2, in denen bis zu 8 Fettsäurereste über Esterbindungen direkt an die OH-Gruppen der Sucrose gebunden sein können, schon seit längerem bekannt sind, werden sie doch nur in geringem Umfang als grenzflächenaktive Substanzen verwendet. Sie finden bevorzugt nur Anwendungen im Kosmetik-, Nahrungsmittel- und Pharmabereich, wo besondere dermatologische und toxikologische Anforderungen gestellt werden. Ursache hierfür ist insbesonde re deren aufwendige und teure Herstellung, die einer breiteren kommerziellen Nut zung entgegenstehen. Dagegen haben sich z. B. die aus der strukturell einfacheren Glucose in technisch einfacherer Weise zugänglichen Sorbitanfettsäureester bereits seit vielen Jahren einen Markt als Emulgatoren erobert. Für den breiteren kom merziellen Einsatz von Produkten, die aus der besonders preiswerten und in großen Mengen verfügbaren Sucrose erhältlich sind, z. B. als Reinigungsmittel oder Kos metika für den Konsumgüterbereich, ist vor allem ein kostengünstiges Herstel lungsverfahren derselben erforderlich.

Die schon bekannten Ester der Sucrose gemäß Fig. 2 werden im technischen Maß stab hauptsächlich mittels Umesterungsverfahren hergestellt:
Im Lösemittelverfahren wird Sucrose in Gegenwart eines basischen Katalysators in einem Lösemittel wie Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid mit Fettsäureme thylestern R¹COMe umgesetzt (JP 04,247,095). Im Mikroemulsionsverfahren wird der Fettsäureester in einer Lösung des Kohlenhydrats mit Hilfe eines Emulgators dispergiert. Das Lösemittel wird entfernt bevor die eigentliche Veresterung statt findet (EP 0 254 376). Im lösemittelfreien Verfahren, dem sogenannten Direktver fahren, wird der Fettsäure-methylester in der Schmelze mit Sucrose und einem basischen Katalysator umgesetzt (GB 1399053). In anderen Verfahren finden Lipa sen Verwendung (DE 34 30 944). Schließlich kann die Veresterung von Sucrose auch mit Carbonsäurechloriden oder -anhydriden durchgeführt werden. In für technische Großproduktionen wenig geeigneten Verfahren werden hierbei teure Hilfsbasen, wie z. B. Pyridin oder N,N-Dimethylaminopyridin benötigt (DE 195 42 303). In der letztgenannten Offenlegungsschrift werden Gemische oxidierter Sucrosen, insbesondere von Sucrosemonocarbonsäuren eingesetzt, die ihrerseits in einem aufwendigen Oxidationsverfahren in niedrigen Ausbeute z. B. nach DE 43 07 388 herstellbar sind.

Die bekannten Umesterungsverfahren sind sowohl hinsichtlich ihrer Prozeßführung als auch der Produktisolierung sehr aufwendig. Die Reaktionsparameter Druck und Temperatur müssen sorgfältig kontrolliert werden und zur Gewinnung der Sucro seester muß mehrmals extrahiert und destilliert werden. Zudem führen die hohen Reaktionstemperaturen in Kombination mit den langen Reaktionszeiten zur Verfär bung der Produkte, die nur mittels aufwendiger Reinigungsverfahren wieder aufge hoben werden kann. Ein weiterer Nachteil der Verbindungen gemäß Fig. 2 ist, daß sie zwar als Monoester -bzw. als Diester grenzflächenaktive Eigenschaften zeigen, sie sind jedoch aufgrund ihrer begrenzten Löslichkeit in Wasser nur eingeschränkt als Tenside verwendbar. Die Monoester lösen sich schlecht in kaltem Wasser, wäh rend die Diester in Wasser nur emulgierbar sind. Das erwähnte Mehrstufenverfah ren nach DE 195 42 303 versucht deshalb die Umgehung dieser Problematik durch eine oxidative Einführung der zusätzlichen Carboxylatgruppe im Sucrosemolekül.

In EP 0 324 595 werden "aminofunktionelle Verbindungen als Builder/Dispergier mittel in Reinigungsmitteln" beschrieben, die durch Addition von Aminosäuren an Maleat-Halbester von Polyolen gewonnen werden. Letztere werden durch Umset zung von Maleinsäureanhydrid insbesondere mit Polyvinylalkohol erhalten, wobei auch Sucrose mit aufgeführt wird. Obwohl die Reaktion von Maleinsäureanhydrid mit Alkoholen schon länger bekannt ist, ist die nachfolgende Umsetzung mit Ami nosäuren problematisch, da hierfür ein ausgewogenes System von Puffern und Ba sen erforderlich ist, das die alkalische Rückreaktion des Maleat-Halbesters unter drückt. Bevorzugt wird hierbei NaOH/Na₂CO₃ zugesetzt. Die überschüssigen Basen müssen neutralisiert und die Salze als Nebenprodukte abgetrennt werden. Außerdem sind aufwendige Reinigungsschritte erforderlich und die Ausbeuten sind nicht quantitativ, da der Maleat-Halbesters mit wässriger Alkalilauge naturgemäß durch Verseifung wieder abgespalten wird.

Der Maleathalbester der Sucrose gemäß Fig. 3 wird z. B. als Gerüststoff (CO-/ Builder) in Waschmitteln beschrieben (DE 21 48 279).

In DE 27 39 343 werden "basische" oberflächenaktive Ester von aliphatischen Po lyolen beschrieben, wobei als Polyhydroxyverbindung auch Sucrose verwendet werden kann. Als eine Säurekomponente werden Verbindungen der allgemeinen Formel R₈-N(R₉)-CH(R₁₀)-CH(R₁₁)-COOH angegeben, wobei R₈ ein C₈-C₂₂- Alkyl- oder Alkenylrest, R₉ und R₁₁ u. a. auch Wasserstoff und R₁₀ u. a. auch eine Carboxylgruppe bedeuten kann. Derartige "saure Ester" können jedoch nicht nach dem in DE 27 39 343 beschriebenen Mehrstufenverfahren hergestellt werden, weil danach nur "basische Ester" von Sucrose zugänglich sind, d. h. vollständig verester te Carboxylate, in denen auch die Carboxylgruppe (Rest R₁₀) in veresterter, nicht jedoch in protonierter oder anionischer Form vorliegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, neue Derivate der Sucrose bereit zustellen, die leicht herstellbar sind und als oberflächenaktive Verbindungen ver wendet werden können.

Überraschenderweise besitzen "saure Ester" der Sucrose die geforderten Eigen schaften. Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Sucrose-N-alkylasparagina te der Formel (I)

worin R¹ unabhängig voneinander, gleich oder verschieden eine Gruppe ausge wählt aus Wasserstoff, eine Verbindung der Formel (II)

mit R² gleich C_nH_2n+1 oder C_nH_2n, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vorzugsweise von 6-22, vor allem von 12-18 ist, eine Verbindung der Formel (III)

und/oder ein Rest der Formel (IV)

ist und M⁺ gleich Wasserstoff, ein Alkalimetallion und/oder ein Erdalkalimetallion, vorzugsweise ein Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calcium- und/oder Ammoniumion, mit der Vorgabe, daß mindestens ein Rest R¹ eine Verbindung der Formel (II) ist.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können durch das in DE 27 39 343 beschriebene Verfahren nicht hergestellt werden, weil hierfür in einem zusätzlichen Syntheseschritt eine chemoselektive Abspaltung der mit R₁₀ bezeich neten Estergruppe durchgeführt werden müßte. Dies ist aber mit bekannten Me thoden nicht möglich, da hierbei gleichzeitig die über die andere Carboxylgruppe in R₈-N(R₉)-CH(R₁₀)-CH(R₁₁)-COOH gerade geknüpfte Esterbindung wieder zu rückgespalten würde. Diese Verseifung tritt bereits bei milden pH-Werten unter halb pH = 10 ein. Zusätzlich werden die "basischen Ester" in DE 27 39 343 als klar wasserlöslich, harzartig und wenig oder praktisch gar nicht schäumend beschrie ben. Demgegenüber sind die erfindungsgemäßen "sauren Ester" der Formel (I) teilkristalline aber amorphe Feststoffe mit nur begrenzter Wasserlöslichkeit, wobei sehr stabile, gut schaumbildende Emulsionen entstehen. Dies ist vor allem deshalb überraschend, weit aliphatische Ester von Carbonsäuren generell weniger wasser löslich als deren Salze sind.

Darüber hinaus kann man aus der Stöchiometrie der in den Beispielen von DE 27 39 343 beschriebenen Reaktionen schließen, daß es sich bei den beschriebenen "basischen Estern" um Abmischungen von Sucrose mit den Reaktionskomponenten der Formel R₈-N(R₉)-CH(R₁₀)-CH(R₁₁)-CO₂CH₃ handelt. Beispielsweise wur den in Beispiel 6 der DE 27 39 343 137 Teile Sucrose mit 66 Teilen einer Verbin dung der Summenformel C₁₂H₂₅NH-CH(COOCH₃)(CH₂COOCH₃) umgesetzt. Rein rechnerisch könnte diese Umsetzung aber nur zu 128 Teilen des Produktes geführt haben. Tatsächlich wurden aber 189 Teile Produkt erhalten. Bei der Diffe renz kann es sich nur um unumgesetzte Sucrose handeln, die klar wasserlöslich ist und in Wasser nicht schaumbildend wirkt. Tatsächlich wurde auch nur ein Gehalt an basischem Stickstoff von 1.4% festgestellt, der auch bei bloßer Abmischung der Substanzen (berechnet 1.4%) zu erwarten wäre. Das vorhergesagte Reaktionspro dukte hätte jedoch einen Stickstoffgehalt von theoretisch 2.2%. Auch der als Ver seifungszahl angegebenen Wert von 123 erlaubt keinen Rückschluß auf die Bildung eines Reaktionsproduktes, weil von der Stöchiometrie her keine Veränderung der Verseifungszahl erwartet werden kann, und weil aus den eingesetzten 66 Teilen der Verbindung C₁₂H₂₅NH-CH(COOCH₃)(CH₂COOCH₃) mit der theoretischen Verseifungszahl 122 in jedem Falle wieder praktisch dieselbe Verseifungszahl ge funden werden muß. Daraus ist zu folgern, daß die Umsetzungen in der DE 27 39 343 nicht zu den erfindungsgemäßen "sauren Estern" führen kann, eine Her stellung nicht beschreibt und somit diesbezüglich keinen Stand der Technik dar stellt.

Die vorliegende Erfindung stellt daher neuartige Sucrose-N-alkylasparaginate der Formel (I) zur Verfügung, die sich überraschend glatt in hohen Ausbeuten nach einem Zweistufen-Eintopfverfahren herstellen lassen und als biologisch gut abbau bare, physiologisch verträgliche und grenzflächenaktive Substanzen mit einer brei ten Anwendung eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeichnen sich dadurch aus, daß mindestens einer und bis zu acht Reste R₁ einen 3- alkylaminosubstitiuerten Halbesterrest der 1,4-Butandicarbonsäure oder deren Sal ze gemäß der Formel (II) darstellt.

Zur Regulierung der Löslichkeitseigenschaften können die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer bevorzugten Ausführungsform noch ein oder mehrere Ma leatreste der Formel (III) enthalten, insbesondere gemäß der in Fig. 1 gegebenen Definition des Substitutionsgrades DS, der auch nicht-ganzzahlige Zwischenwerte einschließt, wobei die Summe der Reste A und B nicht den Wert DS = 8 über steigt.

In metallfreier Form (M^⊕ = H^⊕) können die erfindungsgemäßen Verbindungen - wie bei Aminosäuren typisch - auch als innere Salze (Betaine) unter Protonierung der Aminofunktion vorliegen. Vorzugsweise ist M^⊕ ein Ion der Alkali- und Erdal kalimetalle wie Na^⊕, K^⊕, Li, Mg²⁺, Ca²⁺ sowie NH₄ ^⊕, besonders bevorzugt Natri um- oder Kaliumionen oder Mischungen derselben.

Geeignete Alkylaminoreste NHR² stammen von primären Aminen (Monoalkylami nen R²NH₂) der Kettenlängen C₂ bis C₂₈, bevorzugt von kommerziell verfügba ren Fettaminen mit Kettenlängen von C₆ bis C₂₂, insbesondere von C₁₂ bis C₁₃, die aus mehr oder weniger breiten Produktionsschnitten, auch hydriert, beispielsweise aus Kokos-, aus Palm-, Soja- oder Talgölfetten gewonnen werden, vor allem von Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylaminen oder von Resten, die von Kokos-, Palm-, Soja- oder Talgölfetten abgeleitet sind. Demgemäß können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch unterschiedliche Reste tragen.

Kokosfett enthält im allgemeinen eine Mischung aus Hexan-, Octan-, Decan-, Lau rin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Behen-, Öl- und Linolsäureresten. Palmöl ent hält im allgemeinen eine Mischung aus Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Öl- und Li nolsäureresten. Sojaöl enthält unter anderem Reste mit einer Kohlenstoflkettenlän ge von 14, 16, 18, 20 und 22 C-Atomen, wobei üblicherweise C₁₄ ungesättigt, C₁₆ einfach ungesättigt und gesättigt, C₁₈ einfach, zweifach und dreifach ungesättigt und gesättigt, C₂₀ einfach ungesättigt und gesättigt und C₂₂ gesättigt ist. Talgfett enthält im allgemeinen Reste mit 14, 16 und 18 C-Atomen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können noch ein oder mehrere, vorzugsweise bis zu 2 Reste R¹ auch sulfatiert vorliegen, wobei die Summe der Reste A, B und C naturgemäß nicht die Zahl 8 übersteigen kann.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstel lung eines Sucrose-N-alkylasparaginates der Formel (I), wobei
in einem ersten Schritt Sucrose mit Maleinsäure oder einem Derivat von Malein säure acyliert wird, und
in einem zweiten Schritt ein bis acht Moläquivalente Amin der Formel R²NH₂ mit R² gleich C_nH_2n+1, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vorzugsweise 6-22, vor al lem 12-18 ist, an die im ersten Schritt gebildete Maleatsucrose addiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Acylierung der Sucrose mit vor zugsweise Maleinsäureanhydrid (MSA) und der nachfolgenden Addition von Fet taminen an die CC-Doppelbindung der intermediär gebildeten Maleatsucrose vor zugsweise ohne Isolierung oder Reinigung des Zwischenproduktes. Ein anderes geeignetes Acylierungsmittel ist Maleinsäurechlorid. Der Fettsäurerest wird nicht direkt durch Acylierung der OH-Gruppen der Sucrose eingeführt, sondern indirekt über die Addition der Fettamine an das vorzugsweise nicht isolierte Zwischenpro dukt. Dabei entsteht eine N-alkylierte Asparaginsäure, die als Linkergruppe für den lipophilen Alkylrest fungiert. Beide Teilschritte verlaufen weitgehend stöchiome trisch im Sinne von Additionen ohne die Bildung stöchiometrischer Salzmengen als Nebenprodukte.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Acylierung in Anwesenheit eines Katalysators, vorzugsweise in Anwesenheit eines basischen Metallsalzes, insbeson dere eines Carbonats, Hydrogencarbonats, Acetats und/oder Formiats durchge führt. Üblicherweise wird ein Äquivalent eines basischen Metallsalzes verbraucht, das als Katalysator bei der Acylierung mit MSA sowie zur Neutralisation des ge bildeten Carboxylates fungiert. Beiprodukte sind, je nach Metallsalz, die einfach abtrennbare Essigsäure bzw. Kohlendioxid. Gleichzeitig verhindert die Bildung des Carboxylatsalzes auf vorteilhafte Weise den Verbrauch eines salzgebundenen Fet tamin-Äquivalentes, das dann nicht mehr für die nachfolgende Addition an die CC- Doppelbindung zur Verfügung stünde. Die im ersten Teilschritt gebildete Carboxy latgruppe bewirkt zusätzlich eine Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften und der Wasserlöslichkeit der grenzflächenaktiven Substanzen. Überraschenderweise kommt das Verfahren gänzlich ohne Zusätze wäßriger Basen und Puffersystemen aus, etwa wie in der Anmeldung EP 0 324 595 beschrieben, was daher besonders vorteilhaft ist.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einem weiteren Schritt das Sucrose-N-alkylasparaginat sulfoniert, wobei vorzugs weise bis zu zwei Reste R¹ nach einer der dem Fachmann geläufigen Methoden zur Funktionalisierung von Hydroxyl- und Aminogruppen sulfoniert werden. Hierzu werden im Anschluß an die oben beschriebenen Umsetzungen die Reaktionspro dukte im gleichen Reaktionsgefäß oder nach Abtrennung der Zwischenprodukte mit der berechneten Menge eines Sulfonierungsreagenz, gegebenfalls nach Zugabe eines inerten Lösemittels wie beispielsweise Dichlormethan, Tetrahydrofuran oder Dioxan, umgesetzt. Geeignete Sulfonierungsreagenzien sind z. B. SO₃ ClSO₃H, DMF-SO₃ und/oder Pyridin-SO₃.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu den bekannten Herstellungsverfahren sind die hohe Reaktivität des Maleinsäureanhydrids und der nucleophile Angriff des Fettamins an die elektrophile CC-Doppelbindung, wodurch für diesen Reaktionsschritt auf weitere Reinigungsschritte, teure Hilfsbasen oder Hilfsreagenzien, wie z. B. Katalysatoren, verzichtet werden kann. Durch die Wahl der Reste R¹ und des Substitutionsgrades DS ermöglicht das Verfahren ferner die Bereitstellung einer hohen Zahl verschieden substituierter Verbindungen gemäß Formel (I) mit maßgeschneiderten Anwendungseigenschaften und Einsatzgebieten. Zudem betragen die Ausbeuten in dem Zweistufen-Eintopfverfahren über 90%.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verbindungen gemäß For mel (I) mit definiertem DS läßt sich beispielsweise wie folgt durchführen:

Sucrose und die entsprechend berechnete Menge an beispielsweise Maleinsäurean hydrid und eine hierzu beispielsweise äquivalente Menge eines basischen Metallsal zes (MX), wie beispielsweise Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Natri umacetat, Natriumformiat, Lithiumacetat oder Kaliumacetat, vorzugsweise Natri umhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder Natriumacetat, wird in Substanz oder in einem geeigneten Lösemittel, beispielsweise in N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMA), Dioxan, N-Methylpyrrolidon (NMP), DMSO, Tetrahydrofuron (THF) oder in Mischungen dieser Lösemittel, vorzugsweise in N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, DMSO, Dioxan oder in Mischungen dieser Lösemittel, bei Temperaturen von 20°C bis zum Siedepunkt des betreffen den Lösemittels bzw. des betreffenden Lösemittelgemisches, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von ca. 20 bis ca. 140°C, insbesondere bei Temperaturen von ca. 40 bis ca. 120°C, umgesetzt.

Die Reaktion ist nach vollständigem Verbrauch der Sucrose abgeschlossen, was leicht dünnschichtchromatographisch nachweisbar ist. Danach wird die entspre chend dem gewünschten DS berechnete Menge des betreffenden Alkylamins R²NH₂ bzw. des Alkylamin-Gemisches zugegeben und im gleichen Reaktionsgefäß bei Temperaturen von ca. 0°C bis zum Siedepunkt des Lösemittels bzw. des betref fenden Lösemittelgemisches, vorzugsweise bei Temperaturen von ca. 20 bis ca. 60°C gerührt, bis die Reaktion nach dünnschichtchromatographischer Analyse ab geschlossen ist.

Das Endprodukt fiel während der Reaktion teilweise als farbloser Feststoff aus, der abgesaugt, gewaschen und getrocknet werden kann. Vorzugsweise wird die Hauptmenge der verwendeten Lösemittel abdestilliert und das Produkt durch Aus rühren in einem niedrigsiedenden Lösemittel isoliert. Alternativ kann das Produkt auch aus der Reaktionslösung durch Zugabe der entsprechenden Lösemittelmenge ausgefällt werden. Geeignete Lösemittel für das Ausrühr- und das Fällverfahren sind Essigsäureethylester, Hexan, Methylisobutylketon, Aceton und dergleichen. Das feste Endprodukt wird nach gründlicher Vakuumtrocknung als farbloses, ge ruchloses Pulver gewonnen.

Je nach Natur des eingesetzten Metallsalzes MX liefert das Verfahren das entspre chende Carboxylatsalz als Endprodukt, bevorzugt sind die Natrium- oder Kalium salze bzw. Mischungen derselben. Diese lassen sich auch mit äquivalenten Mengen an Protonensäuren in die freien Carbonsäuren (M^⊕ = H^⊕) überführen, die aufgrund der vorhandenen sekundären Aminfunktion im Gleichgewicht mit der Betainform vorliegen. Durch vorsichtige Zugabe maximal eines weiteren Säureäquivalents kann die sekundäre Aminogruppe im Asparaginsäureteil noch protoniert weren, wobei beispielsweise Halogencarbonsäuren, aliphatische und aromatische Carbon säuren und Sulfonsäuren verwendet werden können. Das verwendete negative Ge genion wirkt sich beispielsweise auf die Tensideigenschaften der erfindungsgemä ßen Verbindung aus. Durch die geeignete Auswahl des Gegenions, beispielsweise eines Paraffinsulfonates, lassen sich so beispielsweise maßgeschneiderte Verdic kungsmittel in Formulierungen für Schampoos und andere kosmetische Reini gungsmittel sowie für flüssige Tensidsysteme herstellen.

In einer weiteren Ausführungsform werden im Anschluß an die oben beschriebene Umsetzung die erhaltenen Produkte im gleichen Reaktionsgefäß oder nach Abtren nung der Zwischenprodukte mit der entsprechenden Menge des Sulfonierungsrea genz, vorzugsweise bis zu 2 Moläquivalente des Sulfonierungsreagenz, gegeben falls nach Zugabe eines inerten Lösemittels wie beispielsweise Dichlormethan, Tetrahydrofuran oder Dioxan, umgesetzt. Bevorzugte Sulfonierungsreagenzien sind z. B. SO₃ ClSO₃H, DMF-SO₃ oder Pyridin-SO₃.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Verbindungen der Formel (I) werden mittels analytischer und spektroskopischer Verfahren wie DC, ¹H NMR- und Massenspektroskopie sowie Elementaranalyse charakterisiert. Der DS der Produkte läßt sich mittels des Protonenverhältnisses (Integration des ¹H NMR- Signale) und mittels Elementaranalyse bestimmen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen ausgezeichnete grenzflächenaktive Eigenschaften auf und sind daher vielfältig als industrielle Hilfs- und Zusatzstoffe, beispielsweise als Tenside, Emulgatoren, Stabilisatoren, Weichmacher oder Lös lichkeitsvermittler verwendbar. Ferner eignen sich diese Verbindungen mit DS = 4-8 als niederkalorische Fettersatzstoffe in Nahrungsmittel.

Bei Substitutionsgraden (DS) von 1 bis 7 werden durch Umsetzung mit z. B. MSA Substanzgemische erhalten, wobei vorwiegend die 3 primären OH-Gruppen reagie ren. Unter speziellen Bedingungen ist auch die 2-OH-Gruppe der Glucose selektiv acylierbar (FR 2670493), wobei die Ausbeuten im allgemeinen niedrig sind, z. B. ca. 42% bei der selektiven enzymatischen Acylierung der 1'-OH-Gruppe mit Methacrylsäurevinylester und Subtilisin in DMF (Chan, A. W. Y. & Ganem, B., Biocatalysis, 1993, 8, 163-169). Im allgemeinen gibt es eine absteigende Reaktivi tät in der Reihenfolge HO-6 ca. = HO-6' < HO-1' < HO-2 ca. = HO-3'. Verbindungen mit DS = 2 und DS = 3 haben demnach überwiegend die in Fig. 4 gezeigte Konstitu tion.

Die Addition des Alkylamins R²NH₂ an die Sucrosemaleate bzw. an Gemische von Zwischenprodukten, die bis zu 8 Reste R¹ enthalten können, erfolgt im allgemeinen stöchiometrisch bis zur völligen Umsetzung der Maleat-CC-Doppelbindung mit einem bestimmten Amin R¹NH₂. Das Amin R¹NH₂ kann aber auch unterstöchio metrisch unter Beibehaltung von ungesättigten Maleat-Teilstrukturen eingesetzt werden, beispielsweise um eine bestimmte Wasserlöslichkeit der Produkte zu errei chen. Außerdem kann auch ein Gemisch aus mehreren unterschiedlichen Alkylami nen verwendet werden. Demgemäß können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch unterschiedliche Reste tragen. Das Verhältnis Hydrophilie zu Hydrophobie, das die oberflächenaktiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen bestimmt, wird über die Struktur der Alkylsubstituenten R² und deren Substituti onsgrad (DS) eingestellt. Der DS kann über das Molverhältnis des Alkylamins R²NH₂ zur Sucrose eingestellt werden.

Die Wasserlöslichkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen kann wahlweise auch über zusätzliche Sulfonatgruppen eingestellt werden, indem eine höhere Anzahl an N-Alkylasparaginatresten durch vorzugsweise bis zu zwei Sulfonatgruppen kom pensiert werden kann.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen insgesamt bis zu acht Reste R¹ auf, wobei der DS zwischen 1 und 8 liegt. Mit zunehmendem DS steigt grundsätzlich die Lipophilie der Verbindungen, und ihre Wasserlöslichkeit nimmt entsprechend stark ab. Gleichzeitig läßt sich dieser Effekt durch die eingeführten Carboxylat- bzw. Sulfonatgruppen wieder kompensieren. Wie bereits erläutert, läßt sich so in einfacher Weise der amphotere Charakter und die Wasserlöslichkeit der grenzflä chenaktiven Substanzen modulieren, was für die vorgesehenen Einsatzgebiete be deutsam ist. So ist für kosmetische Applikationen, z. B. in Schampoos oder Bade zusätzen, aber auch in Haushalts-Reinigungsmitteln, wie z. B. in Geschirrspülmit teln, ein gutes Schaumbildevermögen und eine gute Schaumstabilität von Bedeu tung. Der amphotere Charakter der Verbindungen läßt eine besondere Hautver träglichkeit sowie Hautschutzwirkung erwarten, indem eine günstige Wechselwir kung mit dem Kollagen der Haut eintreten kann. Hierbei kann die Ausbildung einer Schutzschicht den exzessiven Angriff von Tensiden auf obere Hautschichten und deren starke Entfettung und Reizung durch andere in einer Formulierung enthalte ne anionische Tenside vermindert werden. Darüber hinaus sorgen die hydrophilen Carboxylatgruppen der Asparaginteilstruktur oder gegebenenfalls zusätzliche Sul fonatgruppen für eine gute Abwaschbarkeit von der Haut, was besonders für die Körperreinigung von Bedeutung ist.

Für grenzflächenaktive Substanzen, Tenside und Emulgatoren liegt der DS daher vorzugsweise bei ca. 1-3, insbesondere bei ≦ 3 und für niederkalorische Fetter satzstoffe für Nahrungsmitteln vorzugsweise ca. bei < 3, insbesondere bei ca. 4-8. Bei den niederkalorischen Fettersatzstoffen lassen sich Schmelzpunkte und Ge schmacksempfinden über die Zusammensetzung der Reste R² und den DS-Wert steuern: So ergeben nur jene Fettstoffe ein angenehmes Geschmacksempfinden, deren Schmelzpunkt oberhalb der Körpertemperatur liegt und die bei Raumtempe ratur nicht flüssig sind. Ein abgestimmtes Geschmacksempfinden, beispielsweise für einen Ersatzstoff der Kakaobutter läßt sich durch eine entsprechende Ab mischung von Fettaminen unterschiedlicher Kettenlängen erreichen, indem C-12 (Lauryl-), C-16 (Palmityl-), C-10 (Caprinyl-), C-14 (Myristyl-) und C-18 (Ste aryl-)amine in abgestimmten Verhältnissen eingesetzt werden.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung eines erfindungsgemäßen Sucrose-N-alkylasparaginats als oberflächenaktive Ver bindungen, insbesondere die Verwendung eines oder mehrerer erflndungsgemäßer Sucrose-N-alkylasparaginate als Zusatz in Hygiene-, Reinigungs-, Kosmetik-, Le bens- und/oder Arzneimittel oder in Pestiziden oder zur Prävention und/oder Be kämpfung von Verschmutzungen des Wassers durch Chemikalien und/oder Öl, beispielsweise als Zusatz in Seifen, Scheuermittel, Allzweckreiniger, Geschirr spülmittel, Waschmittel, Haarwaschmittel, Vollwaschmittel und/oder Badezu satzmittel, wobei der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N- alkylasparaginats vorzugsweise zwischen 1 bis ca. 4 ist.

In einer besonderen Ausführungsform wird das Sucrose-N-alkylasparaginat zu sammen mit mindestens einer anderen oberflächenaktiven Substanz (Co- Surfactant) verwendet, wobei das Co-Surfactant vorzugsweise ausgewählt ist aus Alkylpolyglykoside, 6-0-Monoesteralkylglykoside, Alkoholethersulfate oder Al kylglucamide.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Sucrose-N-alkylasparaginates als niederkalorischer Fettersatz stoff, wobei der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparagi nates vorzugsweise zwischen ca. 4 und 8 ist.

Bei einem anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt das erfindungsge mäße Sucrose-N-alkylasparaginat in Form einer wäßrigen Lösung, einer Emulsion, einer Suspension, eines Gelees, einer Creme, einer Paste oder eines Pulvers vor.

Die grenzflächenaktiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen er öffnen somit eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. Die nachfolgenden Anwendungsbeispiele dienen zur Veranschaulichung der vielfältigen möglichen Einsatzgebiete und bedeuten keine Einschränkung auf diese Beispiele.

Beim Waschen und Reinigen bewirkt die Herabsetzung der Oberflächenspannung eine leichtere Schmutzablösung von der Faser und eine Stabilisierung der Schmutz bestandteile in der Waschflotte. In der Teilindustrie werden die Wasch-, Farbe- und Ausrüstungsvorgänge mit Hilfe von Tensiden verbessert und beschleunigt. Bei der Wollfärbung wird beispielsweise die durch den Färbeprozess verursachte Woll schädigung vermindert, in Wasserstoffperoxid-Bleichbädern wirken die Tenside stabilisierend und die Dispergierwirkung für textile Farbstoffe erleichtert den Fär beprozess. In der Lederindustrie, bei der Pelzzubereitung und in der Papierindustrie sind Tenside wichtige Hilfsmittel. Auto- und Maschinenölen werden sie zur Bil dung gleichmäßiger, nicht abreißender Schmierfilme zugesetzt. In Lacken und An strichmitteln verbessern sie die Benetzung und verzögern durch ihre Dispergier wirkung gleichzeitig das Absetzen der Farbpigmente beim Stehen der Farbe. In der Kosmetik, in der Lebensmittelindustrie, in der Medizin, in Desinfektionsmitteln und bei der Schädlingsbekämpfung wird die Verteilung der Wirkstoffe in einer flüssigen Phase oder seine Haftung auf einer Oberfläche erreicht. Weiterhin können sie als Emulgatoren für Backwaren und Speiseeis verwendet werden. Fußbodenpflegemit tel, Möbel- und Autopoliermittel sowie Abbeizmittel enthalten typischerweise ebenfalls Tenside. Bei der Gewinnung von Erzen, Kohle und Kali wird das Auf schwimmen der festen Stoffe bewirkt, indem das Tensid diese an Luftblasen an koppelt (Flotation). Andererseits können andere Tenside durch die Wirkung dieser oberflächenaktiven Substanzen in ihrem Schaumbildevermögen beeinflußt werden, indem das Aufsteigen und Zerplatzen der Gasblasen gefördert wird (Entschäu mung). Solche Schaumbekämpfungsmittel werden insbesondere bei Geschirr spülmitteln und bei vielen technischen Prozessen wie der Papier- und Zuckerher stellung verwendet. Die von anderen Zuckerresten und von Biotensiden bekannte geringe Giftigkeit und Biokompatibilität ergibt, daß auch die erfindungsgemäßen Verbindungen ähnlich günstige Eigenschaften besitzen. Diese Vorteile können bei spielsweise auch zur Bekämpfung von Tankerunglücken auf See und allgemein zur Bekämpfung von Ölverschmutzungen des Wassers genutzt werden, indem das Öl rascher verteilt wird ohne daß die Nachteile einer zusätzlichen Gewässerbelastung durch den Hilfsstoff auftreten.

Im Pharmabereich werden biokompatible Tenside beispielsweise als Hilfsstoffe bei der Impfstoffherstellung verwendet, und zwar zur Isolierung und Reinigung von bakteriellen Polysacchariden als Impfstoffe (siehe z. B. WO 97/30 171).

In Waschmitteln machen Tenside je Verwendungszweck ca. 10-40% der Gesamt menge aus. Die typische Zusammensetzung eines Universalwaschmittels kann z. B. 5-15% einer erfindungsgemäßen Verbindung, 3-5% eines anderen Schaumregula tors (Seife oder Silikonöl), 30-40% eines Gerüststoffes (z. B. Zeolith, Polycarboxy lat), 20-30% eines Bleichmittels (z. B. Natriumperborat), 0-10% eines Stellmittels (z. B. Natriumsulfat), 1,5-4% eines Bleichaktivators (z. B. Tetraacetylethylendia min), 0,2-2% eines Stabilisators für Perborat (z. B. EDTA, Mg-Silikat), 0.3-1% eines Enzyms (z. B. eine Protease), 0,5-1% eines Vergrauungsinhibitors (z. B. Car boxymethylcellulose), 0,1-0,3% eines optischen Aufliellers (z. B. ein Stilben- oder Pyrazolinderivat) und 0,1-0,2% eines Duftstoffes enthalten.

Die Erfindung betrifft insbesondere wässrige Lösungen, Seifen, Reinigungsmittel wie Scheuermittel, Allzweckreiniger, Geschirrspülmittel oder Waschmittel, Haar waschmittel, Vollwaschmittel, Badezusatzmittel, Lebensmittel, Kosmetika, Emul sionen, Suspensionen, Gelees, Gesichtsreiniger, Kaltwell- und Fixiermittel, Ten sidpräparate für Babys, Cremes, Pasten und Pulver, die mindestens eine der erfin dungsgemäßen Verbindungen oder auch Mischungen derselben mit anderen ober flächenaktiven Substanzen (co-surfactants), beispielsweise Alkylpolyglykosiden (APGs), 6-O-Monoesteralkylglykoside (Biosurt®-Typen von Novo Nordisk), Al koholethersulfate (AEs), oder Alkylglucamide enthalten.

Die in den erfindungsgemäßen Verbindungen vorgegebene Betainstruktur des N- Alkylasparaginates kommt strukturell der in Proteinen natürlich vorkommenden Asparaginsäure sehr nahe. Somit ist davon auszugehen, daß die z. B. bei rein nich tionischen Amphiphilen, wie den N-Alkylglucaminen, diskutierte Neigung zur Bil dung von krebserzeugenden N-Nitrosaminen nicht besteht.

In der pharmazeutischen Industrie werden grenzflächenaktive Verbindungen in Formulierungen für Wirkstoffe eingesetzt, mit denen eine verbesserte Wirk stoffaufnahme erreicht werden soll (drug delivery systeme). Cyclosporin z. B. wird als ein "microemulsion preconcentrate" formuliert. Auch bei Vitaminen, wie den Vitaminen A und K, gibt es solubilisierende Formulierungen in micellarer Form. Allerdings gibt es nur sehr wenige geeignete oberflächenaktive Substanzen, die einerseits ein gutes Vermögen zum hinreichend stabilen Einschluß von Wirkstoffen besitzen und die andererseits zwitterionische Eigenschaften bei niedriger kritischer Micellkonzentration und niedriger Toxizität aufweisen. Wünschenswert ist insbe sondere die Fähigkeit zur Bildung stabiler Vesikel. Hierfür werden oberflächenak tive Substanzen mit kurzen hydrophilen Kopfgruppen und mit langen hydrophoben Ketten benötigt, wie sie beispielsweise in den Phosphatidylcholinen vorliegen. Ähnlich wie bei diesen Substanzen besitzen auch die erfindungsgemäße Verbin dungen beispielsweise mit 2 langen Alkanketten (DS ca. 2) strukturelle Vorausset zungen zur Bildung stabiler Vesikel. Mischt man beispielsweise 4 g einer erfin dungsgemäßen Verbindung mit DS = 2 und R² = dodecyl in einem Liter Wasser so erhält man eine homogene, opak milchige Phase, die bei pH 5-7 über 8 Wochen lang stabil und unverändert bestehen bleibt. Die beobachtete Lichtstreuung wird vermutlich durch Mikrovesikel verursacht, für die ein minimaler Strukturausschnitt in Fig. 5 beispielsweise dargestellt ist.

Alternativ lassen sich auch größere Strukturen nach dem Schema K1-S1'-S2-K2- S2'-S3-K3-S3' usw. formulieren, wobei K1 "Kopfgruppe Molekül 1", S1 "Schwanzgruppe Molekül 1", S1' "weitere Schwanzgruppe von Molekül 1" usw. bedeutet. In solchen Vesikeln lassen sich pharmazeutische oder kosmetische Wirk stoffe einarbeiten, die zu einer verbesserten Darreichungsform der Wirkstoffe füh ren können. Als Wirkstoffe können auch therapeutische Gene, Antisense- Oligonucleotide oder retrovirale Expressionsvektoren in Frage kommen, für deren Applikation sogenannte Transfektionsreagenzien benötigt werden. In der Regel werden hierfür Lipide wie z. B. DOTAP oder DC-Cholesterol (SIGMA, Saint Louis, MO) eingesetzt oder Mischungen neutraler und kationischer Lipide. Das kationische Strukturelement fördert die Komplexierung der DNA und der Lipidteil die Integration in die Zellmembran. Diese strukturellen Voraussetzungen treffen auch auf die erfindungsgemäßen Verbindungen zu, die als Aminosäuren in der physiologisch protonierten Form vorliegen können. Insbesondere können die erfin dungsgemäßen Verbindungen deshalb zur in vitro oder in vivo Transfektion von Zellen, insbesondere von Hautzellen verwendet werden, um beispielsweise gene tisch bedingte Hauterkrankungen zu heilen. Die Transfektion von Hautzellen mit retroviralen Expressionsvektoren wird z. B. in Deng., H. et al., Nature Biotechno logy, 1997, Vol. 15, 1388-1391, beschrieben.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung der erfindungsgemäßen Sucrose-N-alkylasparaginate als Transfektionsreagenz. Die erflndungsgemäßen Verbindungen können in verschiedenen Applikationsformen (Formulierungen) beispielsweise im Lebensmittel-, Arzneimittel- oder Hygienebe reich eingesetzt werden. Die Applikationsform wird hierbei dem jeweiligen An wendungsbereich angepaßt.

Die folgenden Figuren und Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu beschränken:

Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt schematisch die Herstellung der erfindungsgemäßen Sucrose-N- alkylasparaginate und die Berechnung des Substitutionsgrades DS.

Fig. 2 zeigt bekannte Sucrosefettsäureester.

Fig. 3 zeigt einen Maleathalbester der Sucrose.

Fig. 4 zeigt Beispiele für Verbindungen mit DS = 2 und DS = 3. Weitere Maleat gruppen, von denen bis zu 6 bei DS = 2 und bis zu 7 bei DS = 3 vorliegen können, sowie Sulfonatgruppen, von denen vorzugsweise bis zu 2 Gruppen vorliegen können, sind in den Formeln nicht gezeigt. Die exakte Position der Substituenten kann variieren und von der hier gezeigten Darstellung abweichen.

Fig. 5 zeigt einen minimalen Strukturausschnitt eines Mikrovesikels.

Fig. 6 zeigt graphisch die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zur Schaumstabili tät.

Fig. 7 zeigt graphisch die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zur Dispergierwir kung.

BEISPIELE Beispiel 1 Synthese mit Natriumacetat in DMF: DS = 2,0, R² = dodecyl

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2, 2 equiv.) Natriumacetat und 18,9 g (192,8 mmol, 2, 2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 50°C in 150 ml trockenem N,N-Dimethylformamid gerührt. Nach Dünnschichtchroma togramm war die Sucrose dann quantitativ umgesetzt. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2, 2 equiv.) 1-Dodecylamin (Laurylamin) und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 50°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde abfil triert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 83,9 g. Bezogen auf eine Zusammensetzung mit DS = 2 der Summenfor mel C₄₄H₇₈Na₂N₂O₁₇ (953 g/mol) betrug die Ausbeute 100%. Die ¹H NMR- Zuordung (in CDCl₃/CD₃OD) ergab DS ca. 2,0: δ = 1,85 (t, Me), 1,25 (m, C₉H₁₈), 2,6-3,3 (m, CH₂NCHCH₂), 2,30-5,40 (Sucrose-CHO). [Zuordnung im Vergleich zum N-Dodecylasparaginat C₁₂H₂₅NHCH(COONa)CH₂COOCH₃; durch die Micell- bzw. Vesikelbildung traten Linienverbreiterungen und abwei chende Verschiebungen auf, z. B. kann CH₂COOSucrose auch dem breiten Multi plett bei δ = 1,95 zugeordnet werden. Beim N-Dodecylasparaginat C₁₂H₂₅NHCH(COONa)CH₂COOCH₃ liegt das entsprechende CH₂-Signal bei δ = 2,4 (CDCl₃).] Elementaranalyse: N (gefunden) 2,7%, (N berechnet für DS = 2,0: 2,9%), Na (gefunden) 4,2% (Na berechnet für DS = 2,0: 4,8%). Massenspektrum (Elektrospray, ESI-MS): [M₁-H⁺]^- = 624 (M₁ = C₂₈H₅₁NO₁₄; 625); [M₂]^- = 908 (M₂ = C₄₄H₈₀N₂O₁₇; 908); [(M₁-2H⁺+Na⁺)₂]^- = 1272; Im positiven Mo dus: [M+H⁺]⁺ = 626 (M₁ = C₂₈H₅₁NO₁₄; 625); [M₁+Na⁺]⁺ = 648; [M₂+H⁺]⁺ = 907; [(M₁+H⁺)₂]⁺ = 1252.

Beispiel 2 Synthese mit Natriumcarbonat in DMF: DS = 2,1, R² = dodecyl

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 10,2 g (96,2 mmol, 2, 2 equiv. Na^⊕) Natriumcarbonat und 18,9 g (192,8 mmol, 2, 2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 80°C und dann noch 3 Stunden bei 100°C in 150 ml trockenem N,N- Dimethylformamid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschichtchromatogramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 37,6 g (203 mmol, 2,32 equiv.) 1-Dodecylamin und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 50°C und noch 2 Stunden bei 70°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farb loser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 82,9 g (96% bezogen auf Produkt mit DS = 2.1 (C_45,6H_80,8Na_2,1N_2,1O_17,3 = 983,6 g/mol). ¹H NMR (CDCl₃/CD₃OD) ergab DS = 1,9-2,2 (Zuordnung siehe Beispiel 1). Elementaranalyse: N (gefunden) 2,7%, N (berechnet für DS = 2,1: 3,0%), Na (gefunden) 4,8%, Na (berechnet für DS = 2,0: 4,9%). Massenspektrum (Elektrospray, ESI-MS): [M₁-H⁺]^- = 624 (M₁ = C₂₈H₅₁NO₁₄; 625); [M₂-H⁺]^- = 907 (M₂ = C₄₄H₈₀N₂O₁₇; 908); [2M₁-H⁺]^- = 1249; [2M₁+Na⁺-2H⁺]^- = 1271. Im positiven Modus: [M+H⁺]⁺ = 626 (M₁ = C₂₈H₅₁NO₁₄; 625); [M₁+Na⁺]⁺ = 648; [M₂+H⁺]⁺ = 907; [(M₁+H⁺)₂]⁺ = 1252.

Beispiel 3 Synthese mit Natriumcarbonat in DMSO: DS = 1,9, R² = dodecyl

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 5,1 g (48,1 mmol, 1,1 equiv. Na⁺) Natriumcarbonat und 9,5 g (96,9 mmol, 1,1 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 30° in 100 ml trockenem DMSO unter Rühren umgesetzt. Nach Zugabe von weiteren 5,1 g (48,1 mmol, 1,1 equiv. Na⁺) Natriumcarbonat und 9,5 g (96,9 mmol, 1,1 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurde weitere 8 Stunden bei 30° und weitere 2 Stun den bei 60°C gerührt. Laut Dünnschichtchromatogramm war die Sucrose dann vollständig umgesetzt. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2, 2 equiv.) 1- Dodecylamin und rührte die Mischung 3 Stunden bei 30°C und 2 Stunden bei 40°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeu te: 75,4 g (93% für DS = 1,9).

Beispiel 4 Synthese mit Natriumacetat in DMSO: DS = 2,2, R² = dodecyl

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 50°C in 100 ml trockenem Dimethylsulfoxid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschicht chromatogramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2,2 equiv.) 1-Dodecylamin (Laurylamin) und rührte die Mi schung weitere 3 Stunden bei 50°C und noch 2 Stunden bei 70°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wur de weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethyle ster ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäu reethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 81,5 g (92% für DS = 2,2). Der DS wurde mittels Integration des ¹H NMR-Spektrums aus dem Verhältnis der Sucrose CHO-Signale und der N-Dodecylasparaginat- Signale ermittelt.

Beispiel 5 Synthese mit Natriumacetat in DMSO: DS = 1,0, R² = dodecyl

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 50°C in 100 ml trockenem Dimethylsulfoxid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschicht chromatogramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 17,9 g (96,4 mmol, 1,1 equiv.) 1-Dodecylamin und rührte die Mischung weitere 6 Stunden bei 20°C. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 66,3 g (98,6%). Der DS wurde mittels Integration des ¹H NMR-Spektrums aus dem Verhältnis der CHO-, Maleat- und N-Dodecyl-Signale zu ca. 1,0 ermittelt (C₂₈H₅₀NaNO₁₄ = 647,7 g/mol).

Beispiel 6 Synthese mit Natriumcarbonat in DMSO und Kokosfettamin C₁₂: R² = dodecyl

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 10,2 g (96,4 mmol) Natriumcarbonat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 50°C in 100 ml trockenem Dimethylsulfoxid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschichtchroma togramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 40,0 g Genamin® 12R100D [aus Kokosfett, durchschnittliche Summenformel CH₃(CH₂)_12,3 NH₂] und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 40°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäu reethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essig säureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 78,0 g (89% für DS = 2, 2).

Beispiel 7 Synthese mit Natriumacetat in DMF: DS = 8, R² = dodecyl

10,0 g (29,2 mmol) Sucrose, 21,6 g (263 mmol, 9 equiv.) Natriumacetat und 25,8 g (263 mmol) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 40°C in 150 ml trocke nem N,N-Dimethylformamid gerührt. Die ¹H NMR-Analyse einer Probe in D₂O zeigt nur noch geringe Mengen an Maleinsäureanhydrid (δ = 6,30 ppm) und die Bildung der olefinischen Maleatprotonen bei δ = 6,70 ppm und δ = 5,90 ppm im erwarteten Integrationsverhältnis. Man versetzte mit 48,7 g (263 mmol, 9 equiv.) 1-Dodecylamin und rührte die Mischung 14 h bei 20°C. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 73,0 g. (96%).

Beispiel 8 Synthese mit Natriumacetat in DMF: DS = 8, R² = dodecyl/hexadecyl/ octadecyl (35/60/5%)

10,0 g (29,2 mmol) Sucrose, 21,6 g (263 mmol, 9 equiv.) Natriumacetat und 25,8 g (263 mmol) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 40°C in 150 ml trocke nem N,N-Dimethylformamid gerührt. Man versetzte mit einer Mischung aus 17,1 g (92,0 mmol) 1-Dodecylamin, 38,1 g (157,8 mmol) 1-Hexadecylamin und 3,5 g (13,1 mmol) 1-Octadecylamin und rührte die Mischung 14 h bei 20°C. Das Lö semittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essig säureethylester ersetzt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 90,0 g. (99%).

Beispiel 9 Synthese von (I) ohne Verwendung von Lösemittel

30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat wur den 20 Minuten bei 195°C Badtemperatur unter Vakuum (ca. 20 Torr) gerührt. Man kühlte bei Normaldruck auf 175°C (Badtemperatur) ab und tropfte langsam 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) geschmolzenes Maleinsäureanhydrid hinzu (5 Mi nuten). Die Mischung verfärbte sich bräunlich, fing an zu schäumen und wurde nach 2 Minuten unter Rühren auf 125°C abgekühlt. Die ¹H NMR-Analyse einer Probe in D₂O zeigte nur noch geringe Mengen an Maleinsäureanhydrid (δ = 6,30 ppm) und die Bildung der olefinischen Maleatprotonen bei δ = 6,70 ppm und δ = 5,90 ppm im erwarteten Integrationsverhältnis. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2,2 equiv.) 1-Dodecylamin (Laurylamin), rührte die Mischung 20 Minuten bei 125°C und versetzte dann unter Siedekühlung und Rühren mit Essigsäureethyl ester. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet.

Beispiel 10 Monosulfonierung mit Chlorsulfonsäure

5,0 g (6,0 mmol) Produkt aus Beispiel 1 (RS 786) wurden in 50 ml Dichlormethan und 1 ml Dimethylsulfoxid suspendiert. Innerhalb 1 Stunde wurden 0,4 ml (6,0 mmol) Chlorsolfonsäure in 25 ml Dichlormethan bei Raumtemperatur zugetropft. Man rührte weitere 3 Stunden bei Raumtemperatur. Danach erhielt man eine klare Lösung. Das Lösemittel wurde unter Vakuum abgezogen. Anschließend wurde mit Essigsäureethylester ausgerührt, abgesaugt und unter Vakuum bei 60° getrocknet. Man erhielt 4,6 g farblosen Feststoff (RS 814).

Beispiel 11 Monosulfonierung mit Pyridin-SO₃-Komplex

5,0 g (6,0 mmol) Produkt aus Beispiel 1 (RS 786) wurden in 50 ml Dimethylform amid bei 70°C gerührt, bis sich der Feststoff fast vollständig gelöst hatte. Dann ließ man auf 30°C abkühlen und gab 1,0 g Schwefeltrioxid-Pyridin-Komplex zu. Man rührte 3 Stunden bei 30°C und 1 Stunde bei 60°C. Das Lösemittel wurde unter Vakuum abgezogen. Anschließend wurde mit Essigsäureethylester ausgerührt, abgesaugt und unter Vakuum bei 60°C getrocknet. Man erhielt 4,3 g farblosen Feststoff (RS 825).

Beispiel 12 Bestimmung der Oberflächenspannung

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere die mit einem Acylierungs grad bis zu DS = 3, hatten hervorragende grenzflächenaktive Eigenschaften. Tabel le 1 verdeutlicht, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen die Oberflächenspan nung von Wasser vermindern. Die kritische Micellbildungskonzentration (CMC) und die Erniedrigung der Oberflächenspannung (σ_min) wurden mit einem Tensiome ter (Firma Lauda, Typ TD1, Wasser doppelt destilliert, σ_min = 71,8 mN/m) bei 25°C gemessen. Dabei wurde die Konzentration bis zur minimal aufzuwendenden Kraft gesteigert, um die CMC- und σ_min-Werte zu erhalten.
Produkt aus Beispiel 1: C₄₄H₇₈Na₂N₂O₁₇ = 953 g/mol (RS 786)
Produkt aus Beispiel 5: C₂₈H₅₀NaNO₁₄ = 647,7 g/mol (RS 795)
Produkt aus Beispiel 10: (RS 814): C₄₄H₇₈Na₂N₂O₂₀S = 1033 g/mol

Tabelle 1

CMC- und σ_min-Werte

Aus den Ergebnissen der Tabelle 1 gehen die sehr guten Tensideigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen (1) hervor, die z.B ein kommerziell eingesetztes Standartensid (SDS) übertreffen.

Beispiel 13 Messung der Schaumhöhe und Schaumstabilität

In speziellen Anwendungsbereichen, z. B. für Geschirrspülmittel, werden gut schäumende Tenside benötigt. Daten über die Schaumeigenschaften erhält man z. B. nach der Ross Miles-Methode (ASTM D1173-53, Oil & Soap 62, 1260, 1958). Danach läßt man 200 ml der Tensidlösung über eine Pipette mit 2,9 mm Innendurchmesser über 90 cm Fallhöhe in einen Meßzylinder mit 50 ml der glei chen Tensidlösung einlaufen. Die Schaumhöhe wurde unmittelbar abgelesen (t = 0, IFH = initial foam height) und dann zu gegebenen Zeitpunkten. Mit diesem Ver suchsaufbau wurden die Schaumhöhen bei 25°C und mit einer 0,1%-igen Konzen tration der betreffenden erfindungsgemäßen Verbindungen im Vergleich zu einem Standard-Tensid (SDS) gemessen. Produkt aus Beispiel 1: RS 786; Produkt aus Beispiel 5: RS 795. Die mit bis zu 20 g/l noch klar lösliche Substanz RS 795 zeigte nach leichtem Abfall der Schaumhöhe innerhalb der ersten 5 Minuten überraschen derweise praktisch keinen Abfall mehr in einem Zeitraum bis zu 2 Stunden. Auch die weniger gut lösliche Substanz RS 786, die sich nur bis zu 4 g/l klar in Wasser lösen ließ, zeigte nach anfänglichem Abfall eine hervorragende Schaumstabilität. Dagegen verschwand der Schaum von SDS innerhalb von ca. 100 Minuten prak tisch vollständig (siehe Fig. 6). Die Schaumstabilität des nach Beispiel 10 herge stellten Sulfonates war ebenfalls hervorragend: Die Schaumhöhe sank hier von 33 mm (Produkt aus Beispiel 10) auf 24 mm innerhalb von 2 Stunden beim gleichen Testverfahren.

Beispiel 14 Dispergierwirkung

Zur Bestimmung der Solubilisierung von Sudan Rot B in Wasser mit den erfin dungsgemäßen Verbindungen wurden Lösungen verschiedener Konzentrationen (0,075 g, 0,150 g und 0,300 g in 25 ml Wasser) jeweils mit 12,5 mg Sudan Rot B versetzt. Der Farbstoff wurde durch Ultraschall dispergiert. Die Suspension wurde anschließend 70 min bei 7500 U/min zentrifugiert und membranfiltriert. Die Ex tinktion der überstehenden klaren Lösung wurde photometrisch bei einer Wellen länge von 516 nm (Küvettenlänge 1 cm) gemessen. Als Nullprobe diente eine Lö sung von Sudan Rot B in Wasser (12,5 mg in 25 ml). Die als "Caprylat" bezeichne te Verbindung ist ein Caprylat der oxidierten Sucrose aus Beispiel 10 in DE 195 42 303. Diese Vergleichsverbindung ist demnach deutlich weniger wirksam als z. B. die Verbindung aus Beispiel 1. Das gleiche triff bei niedrigen Konzentratio nen bis 0,3 Gew.-% auf die niedriger substituierte Verbindung aus Beispiel 5 zu (siehe Tab. 2, Fig. 7).

Diese Meßergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen ausge zeichnete Solubilisierungseigenschaften aufweisen. Die Verbindungen eignen sich deshalb beispielsweise für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel sowie als Formulie rungshilfsmittel im Arzneimittel- und im Landwirtschaftsbereich.

Beispiel 15 Solubilisierung eines Wirkstoffes

Pharmazeutische Wirkstoffe und Lebensmittelzusatzstoffe, für die keine geeignete Darreichungsform erhältlich ist, können besser in Wasser solubilisiert oder in ande re Formulierungen eingearbeitet werden. Naheliegende Beispiele zum Wirksam keitsnachweis sind etwa Doxorubicin (Tumortherapie), Amphotericin (Behandlung von Mykosen) und Vitamine (Zusatzstoff). Im vorliegenden Beispiel wurden 50 mg Vitamin E (Tocopherol) von nur 150 mg der Verbindung aus Beispiel 1 ohne Lösemittelzusatz glatt absorbiert (siehe Tab. 3). Ein Dispergierversuch in Wasser (25 ml) wurde analog wie in Beispiel 14 beschrieben durchgeführt:

Tab. 3

Beispiel 16 Herstellung von Wirkstoff-Formulierungen für Pflanzenschutzmittel und zur Behandlung von Saatgut

Schwer in Wasser lösliche Fungizide und Insektizide in Spritzbrühen (foliar sprays) oder in Saatbeizen (seed treatment) können mit Zusätzen der erfindungsgemäßen Verbindungen besser formuliert werden. Eine typische Formulierung wird bei spielsweise aus 20-600 g eines Fungizids oder 10-500 g eines Insektizids, 50-150 g eines Frostschutzmittels wie Ethylenglycol oder Propylenglycol, 2-10 g eines Ent schäumers, 2-100 g einer erfindungsgemäßen Verbindung und Wasser (Auffüllen auf 1 Liter Formulierung) zubereitet.

Beispiel 17 Handwaschversuch auf gesunder und auf empfindlicher/kranker Haut

2 g des Produktes aus Beispiel 2 bilden bei 20°C in 100 ml Wasser eine farblose, feinporig-schaumbildende Emulsion vom pH-Wert ca. 9. Diese Emulsion wurde mit Citronensäure auf den physiologischen pH-Wert der gesunden Haut eingestellt, der bei ca. 5,5 liegt. Handwaschversuche mit dieser Lösung ergaben auf gesunder und auch auf strapazierter, empfindlicher und durch eine chronische Dermatose belasteter Haut ein subjektiv angenehmes, reizungsfreies Hautgefühl sowie einen hervorragenden Reinigungseffekt. Eine vergleichbare Behandlung mit gewöhnli cher Seife führte bei der Versuchsperson innerhalb von ca. 5 Minuten zu einer stark juckenden Hautrötung, die anschließend mit einer Corticosteroidsalbe behan delt wurden mußte. Die erfindungsgemäßen Verbindungen enthaltende Formulie rungen eignen sich deshalb besonders zum häufigen Waschen, Duschen und Baden bei empfindlicher oder kranker Haut, und auch zur Reinigung insbesondere der jugendlichen Haut. Der subjektiv milde Charakter verleiht den Verbindungen of fensichtlich einen den Säureschutzmantel der Haut stabilisierenden Effekt.

Beispiel 18 Herstellung eines Haarwaschmittels

Zur Herstellung von 1 kg eines Haarwaschmittels werden 60 g der erfindungsge mäßen Verbindung (z. B. aus Beispiel 1), 130 g Cocamido-propyl-betain, 15 g NaCl, 1,5 g Konservierungsmittel (z. B. Kaliumsorbat und/oder Natriumbenzoat), 0,5 g Allantoin, 2 g Natriumformiat, 7 g Natriumcitrat und 1 g Parfümöl gemischt und auf 1 kg mit Wasser aufgefüllt. Man enthält so ein ein haut- und haarverträgli ches, hochwirksames Haarwaschmittel.

Beispiel 19 Herstellung eines Scheuermittels

Zur Herstellung von 1 kg eines Scheuermittels werden 30 g der erfindungsgemä ßen Verbindung (z. B. aus Beispiel 2), 20 g Octadecylpolyethylenglykolether, 45 g Pentanatriumtriphosphat und 2 g Duftstoff gemischt und mit Quarzmehl auf 1 kg aufgefüllt.

Beispiel 20 Herstellung eines Waschmittels

Zur Herstellung von 1 kg eines Waschmittels werden 150 g der erfindungsgemäßen Verbindungen (z. B. aus Beispiel 3), 200 g Komplexbildner, z. B. Zeolith, 30 g Waschmittelprotease, 35 g Natriumcitrat, 80 ml Ethanol und gegebenenfalls Duft- und Farbstoffe gemischt und mit Wasser auf 1 kg aufgefüllt.

Beispiel 21 Herstellung eines Badezusatzmittels

Zur Herstellung von 1 kg eines Badezusatzmittels werden 20 g der erfindungsge mäßen Verbindung (z. B. aus Beispiel 3), 45 g Kokosfettsäureethanolamid, 50 g Mandelöl, 10 g Natriumchlorid, 3,5 g Konservierungsmittetl, 10 g Hexadecanol, und 10 g Parfüm gemischt und mit Wasser auf 1 kg aufgefüllt.

Beispiel 22 Prüfung der Bioabbaubarkeit

Entsprechend OECD 301 B können Stoffe als leicht bioabbaubare eingestuft wer den, wenn nach 28-tägigen Kontakt mit einer Belebtschlamm-Mischpopulation mindestens 60% des Kohlenstoffs zu Kohlendioxid mineralisiert werden. In diesem Test wurde eine erfindungsgemäße Verbindung (Probe aus aus Beispiel 1) bereits nach 18 Tagen zu 60,3% verstoffwechselt. Die Substanz ist demgemäß sehr leicht bioabbaubar.

Claims

1. Sucrose-N-alkylasparaginat der Formel (I)
worin R¹ unabhängig voneinander, gleich oder verschieden eine Gruppe aus gewählt aus Wasserstoff, eine Verbindung der Formel (II):
mit R² gleich C_nH_2n+1 oder C_nH_2n worin n eine ganze Zahl von 2-28, vor zugsweise 6-22, vor allem 12-18, ist, eine Verbindung der Formel (III)
und/oder ein Rest der Formel (IV)
ist und M⁺ gleich Wasserstoff, ein Alkalimetallion und/oder ein Erdalkalime tallion, vorzugsweise ein Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calcium- und/oder Ammoniumion mit der Vorgabe, daß mindestens ein Rest R¹ eine Verbindung der Formel (II) ist.

2. Sucrose-N-alkylasparaginat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substitutionsgrad des Restes R¹ (DS) durch folgende Formel festgelegt wird:
DS = n × [Rest der Formel (II)] + [0 bis (8-n)] × [Rest der Formel (III)] + (0 bis m) × [Rest der Formel (IV)], wobei m = 2 bei n = 1-6 und m = 1 bei n = 7 und n ≦ 8.

3. Sucrose-N-alkylasparaginat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R² gleich ein Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octadecyl rest oder ein Rest abgeleitet von Kokos-, Palm-, Soja- oder Talgölfetten, oder Mischungen davon ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Sucrose-N-alkylasparaginates der Formel (I), dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt Sucrose mit Maleinsäure oder einem Derivat von Mal einsäure acyliert wird, und in einem zweiten Schritt ein bis acht Moläquivalent Amin der Formel R²NH₂ mit R² gleich C_nH_2n+1 oder C_nH_2n, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vor zugsweise 6-22, vor allem 12-18, ist, an die im ersten Schritt gebildete Maleatsucrose addiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Acylierungsre aktion in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein basisches Metallsalz, vorzugsweise ein Carbonat, Hydrogencarbonat, Acetat und/oder Formiat ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Schritt das erhaltene Sucrose-N-alkylasparaginat sulfoniert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu zwei Reste R¹ sulfoniert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfo nierung mit SO₃, ClSO₃H, DMF-SO₃ und/oder Pyridin-SO₃ durchgeführt wird.

10. Verwendung eines Sucrose-N-alkylasparaginats gemäß einem der Ansprüche 1-3 als oberflächenaktive Verbindung.

11. Verwendung eines oder mehrerer Sucrose-N-alkylasparaginate gemäß einem der Ansprüche 1-3 als Zusatz in Hygiene-, Reinigungs-, Kosmetik-, Lebens- und/oder Arzneimittel oder in Pestiziden oder zur Prävention und/oder Be kämpfung von Verschmutzungen des Wassers durch Chemikalien und/oder Öl.

12. Verwendung nach Anspruch 11 als Zusatz in Seifen, Scheuermittel, Allzweck reiniger, Geschirrspülmittel, Waschmittel, Haarwaschmittel, Vollwaschmittel und/oder Badezusatzmittel.

13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparaginats zwischen 1 bis ca. 4 ist.

14. Verwendung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sucrose-N-alkylasparaginat zusammen mit mindestens einer anderen oberflächenaktiven Substanz (Co-Surfactant) verwendet wird.

15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Co- Surfactant ausgewählt ist aus Alkylpolyglykoside, 6-0-Monoesteralkylglykosi de, Alkoholethersulfate oder Alkylglucamide.

16. Verwendung eines Sucrose-N-alkylasparaginats gemäß einer der Ansprüche 1-3 als niederkalorischer Fettersatzstoff.

17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Substituti onsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparaginates zwischen ca. 4 und 8 ist.

18. Verwendung eines Sucrose-N-alkylasparaginats gemäß einem der Ansprüche 1-3 als Transfektionsreagenz.

19. Sucrose-N-alkylasparaginat gemäß einem der Ansprüche 1-3 in Form einer wäßrigen Lösung, Emulsion, Suspension, Gelee, Creme, Paste oder Pulver.