Verfahren zur Darstellung von 1-Ascorbinsäure (C-Vitamin). Die physiologisch wichtige 1-Ascorbin- säure ist vor kurzem synthetisch aus 1-Xylo- son (= l-Lyxoson) durch Einwirkung von Blausäure und nachträgliche saure Versei fung bereitet worden. Sie hat sich mit den in der Natur aufgefundenen Körpern als identisch und auch biologisch als wirksames C-Vitamin erwiesen (Helv. Chim. Acta 16, 1933, S. 1019).
Dieses erste Verfahren hat den Vorteil eines sehr allgemeinen Anwendungsberei ches; es hat bisher in allen untersuchten Fäl len die entsprechenden 3-getosäuren, bezw. ihre Anhy dride ergeben. Für die spezielle Bereitung der 1-Ascorbinsäure hat es da gegen den Nachteil, dass das nötige Aus gangsmaterial, das Z-Xyloson, nur sehr schwierig und auf kostspieligem Wege zu beschaffen ist. Auf der Suche nach einer technisch besser brauchbaren Methode wurde ein weiterer Weg aufgefunden.
Nach diesem Verfahren wird 1-Ascorbinsäure dadurch ge wonnen, dass 2-Keto-l-gulonsäure gegebenen falls nach vorheriger Veresterung zunächst mit zur Enolisierung geeigneten alkalischen Mitteln, dann mit starken Säuren behandelt wird (siehe Patent Nr. 174208).
Es wurde nun gefunden, dass sich auch beim Erwärmen der Bismethylenäther-2-keto- l-gulonsäuren bei saurer Reaktion, unter Auf spaltung der Äthergruppen, dieselbe Umlage rung vollzieht, und zwar, wie Versuche er gaben, bei Temperaturen von etwa 60 an aufwärts mit steigender Geschwindigkeit.
Da die 1-Ascorbinsäure lange andauern des Erhitzen schlecht verträgt, empfiehlt es sich, bei der technischen Durchführung der Umlagerung die Behandlung nach Umwand lung eines Teils der 2-geto-l-gulonsäure zu unterbrechen, die entstandene Ascorbinsäure in geeigneter Weise abzutrennen, um sie vor Zersetzung zu schützen und mit der zurück gewonnenen 2-Keto-l-gulonsäure dasselbe Verfahren zu wiederholen.
<I>Beispiel:</I> 30 Teile Diaceton - 2 - keto - d - gulonsäure- hydrat werden mit 150 Teilen wässeriger, 0,2-normaler Salzsäure drei Stunden auf <B>100'</B> erhitzt, wobei in der ersten halben Stunde Aceton entweicht. Die schwach gelbe Lösung wird im Vakuum zum Sirup ein gedampft und, falls keine Kristallisation eintritt, mit einer Spur reiner 2-Keto-l-gulon- säure geimpft. Nach kurzem Stehen wird mit Aceton durchfeuchtet, abgesaugt, mit wenig Alkohol und dann mit Aceton gewaschen.
Man erhält 14 Teile 2-Keto-l-gulonsäure, die gegen saure Jodlösung inaktiv sein soll, sonst muss sie nochmals umkristallisiert werden.
Die Mutterlaugen werden im Vakuum zum Sirup eingedampft, mit wenig Ascorbin säure geimpft, der entstehende Kristallbrei mit Aceton befeuchtet und abgesaugt. Die Ausbeute beträgt<B>3</B> Teile Ascorbinsäure.
Die verbleibenden Mutterlaugen geben bei weiterer Aufarbeitung noch geringe Men gen von 1-Ascorbinsäure und 2-geto-l-gulon- säure. Die erhaltenen 14 Teile 2-Keto-Z-gulon säure werden erneut mit der fünffachen Menge 0,2-normaler Salzsäure während 3 Stunden auf<B>100'</B> erhitzt. Wenn man, wie oben beschrieben, aufarbeitet, erhält man 2,1 Teile 1-Ascorbinsäure und 9,5 Teile 2 Keto-l-gulonsäure.
Unter Berücksichtigung der jeweils zu rückgewonnenen 2-Keto-l-gulonsäure beträgt die Ausbeute an 1-Ascorbinsäure bei der Um lagerung auf diese Weise etwa 60 J% der Theorie.
Process for the preparation of 1-ascorbic acid (C vitamin). The physiologically important 1-ascorbic acid was recently prepared synthetically from 1-xylosone (= l-lyxosone) through the action of hydrocyanic acid and subsequent acidic saponification. It has proven to be identical to the bodies found in nature and also to be biologically effective as a C vitamin (Helv. Chim. Acta 16, 1933, p. 1019).
This first method has the advantage of being very general in scope; so far it has len the corresponding 3-geto acids, respectively. their anhydrides surrender. For the special preparation of 1-ascorbic acid it has the disadvantage that the required starting material, the Z-xyloson, is very difficult and expensive to obtain. In the search for a technically more useful method, another way was found.
According to this process, 1-ascorbic acid is obtained by treating 2-keto-l-gulonic acid, optionally after esterification, first with alkaline agents suitable for enolization and then with strong acids (see patent no. 174208).
It has now been found that when the bismethylene ether-2-keto-l-gulonic acids are heated in an acidic reaction, with splitting of the ether groups, the same rearrangement takes place, namely, as experiments he showed, at temperatures from about 60 onwards with increasing speed.
Since 1-ascorbic acid does not tolerate long periods of heating, it is advisable, when carrying out the rearrangement, to interrupt the treatment after converting part of the 2-geto-l-gulonic acid and to separate off the ascorbic acid in a suitable manner in order to carry it out to protect against decomposition and to repeat the same process with the recovered 2-keto-l-gulonic acid.
<I> Example: </I> 30 parts of diacetone - 2 - keto - d - gulonic acid hydrate are heated to <B> 100 '</B> with 150 parts of aqueous 0.2 normal hydrochloric acid for three hours, with in acetone escapes during the first half hour. The pale yellow solution is evaporated to a syrup in a vacuum and, if no crystallization occurs, inoculated with a trace of pure 2-keto-l-gulonic acid. After standing for a short time, it is moistened with acetone, filtered off with suction, washed with a little alcohol and then with acetone.
14 parts of 2-keto-l-gulonic acid are obtained, which should be inactive against acidic iodine solution, otherwise it has to be recrystallized again.
The mother liquors are evaporated to a syrup in a vacuum, inoculated with a little ascorbic acid, the resulting crystal slurry is moistened with acetone and suctioned off. The yield is <B> 3 </B> parts of ascorbic acid.
The remaining mother liquors give small amounts of 1-ascorbic acid and 2-geto-l-gulonic acid on further processing. The 14 parts of 2-keto-Z-gulonic acid obtained are again heated to 100 'for 3 hours with five times the amount of 0.2 normal hydrochloric acid. When working up as described above, 2.1 parts of 1-ascorbic acid and 9.5 parts of 2-keto-1-gulonic acid are obtained.
Taking into account the 2-keto-l-gulonic acid recovered in each case, the yield of 1-ascorbic acid in the order is about 60% of theory in this way.