CS208738B2 - Method of making the mixture of the 2-ketogulonate and 2-ketogluconate - Google Patents
Method of making the mixture of the 2-ketogulonate and 2-ketogluconate Download PDFInfo
- Publication number
- CS208738B2 CS208738B2 CS778181A CS818177A CS208738B2 CS 208738 B2 CS208738 B2 CS 208738B2 CS 778181 A CS778181 A CS 778181A CS 818177 A CS818177 A CS 818177A CS 208738 B2 CS208738 B2 CS 208738B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- acid
- reaction
- mixture
- diketogluconic
- alkali metal
- Prior art date
Links
- VBUYCZFBVCCYFD-JJYYJPOSSA-N 2-dehydro-D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-JJYYJPOSSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- RXMWXENJQAINCC-DMTCNVIQSA-N 2,5-didehydro-D-gluconic acid Chemical compound OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O RXMWXENJQAINCC-DMTCNVIQSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 13
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 12
- RKFLKNFLAJISPF-OGXRZFKVSA-L calcium;(3s,4s)-3,4,6-trihydroxy-2,5-dioxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C([O-])=O.OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C([O-])=O RKFLKNFLAJISPF-OGXRZFKVSA-L 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 9
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000005621 tetraalkylammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims 1
- 238000005271 boronizing Methods 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 208000011117 substance-related disease Diseases 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 108
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 abstract description 57
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 abstract description 24
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 abstract description 24
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 abstract description 24
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 abstract 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 31
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 20
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 12
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 9
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N D-araboascorbic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 7
- 235000010350 erythorbic acid Nutrition 0.000 description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 7
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 229940026239 isoascorbic acid Drugs 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 6
- 239000004318 erythorbic acid Substances 0.000 description 6
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 5
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-SKNVOMKLSA-N L-idonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SKNVOMKLSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 2-(4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid;n-methylmethanamine Chemical compound CNC.CC1=CC(Cl)=CC=C1OCC(O)=O PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910010277 boron hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910014033 C-OH Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910014570 C—OH Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 2
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKCLCGXPQILATA-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1Cl IKCLCGXPQILATA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZSRJDGCGRAUAR-MROZADKFSA-N 5-dehydro-D-gluconic acid Chemical compound OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O IZSRJDGCGRAUAR-MROZADKFSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-MBMOQRBOSA-N D-mannonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-MBMOQRBOSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- MOIJZWWOFOQFMH-UHFFFAOYSA-M Gentisic acid sodium Chemical compound [Na+].OC1=CC=C(O)C(C([O-])=O)=C1 MOIJZWWOFOQFMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-QTBDOELSSA-N L-gulonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-QTBDOELSSA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-OWMBCFKOSA-N L-ribopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-OWMBCFKOSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008896 Opium Substances 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- KPSZQYZCNSCYGG-UHFFFAOYSA-N [B].[B] Chemical compound [B].[B] KPSZQYZCNSCYGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WISUUJSJSA-N aldehydo-L-xylose Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WISUUJSJSA-N 0.000 description 1
- 229930195726 aldehydo-L-xylose Natural products 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- IOCVPZINIZVUIL-UHFFFAOYSA-N dihydridoboron(.) Chemical compound [BH2] IOCVPZINIZVUIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007273 lactonization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012280 lithium aluminium hydride Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- KPHIBLNUVRGOGU-WDCZJNDASA-N methyl (3s,4r,5r)-3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound COC(=O)C(=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO KPHIBLNUVRGOGU-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- GINQYTLDMNFGQP-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylformamide;methylsulfinylmethane Chemical compound CS(C)=O.CN(C)C=O GINQYTLDMNFGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229960001027 opium Drugs 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M sodium-L-ascorbate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M 0.000 description 1
- OFCZUBZXJNUXBT-UHFFFAOYSA-M sodium;3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound [Na+].OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O OFCZUBZXJNUXBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011916 stereoselective reduction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N tetrahydropyrrole Substances C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D307/62—Three oxygen atoms, e.g. ascorbic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H7/00—Compounds containing non-saccharide radicals linked to saccharide radicals by a carbon-to-carbon bond
- C07H7/02—Acyclic radicals
- C07H7/027—Keto-aldonic acids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Furan Compounds (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Description
(54) Způsob výroby směsi 2-ketogulonátu a 2-ketoglukonátu
Vynález tr týká způsobu výroby teěsi kyseliny 2-krtoglúkonové a 2-ketogulonové nebo tolí těchto kyseein selektivní redukcí kyseliny 2,5-diketoglikonové, jejích alkylesterů a soH. Směs kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglιklonlvé je vhodná pro přípravu askorbové kyseliny a erythlrblvé kyseeiny. Kyselina askorbová, tedy vitímin C, je nutnou látkou potravy lidí a používá se jí často jak ve formě tablet, tak i jako přísady do . jirých potravin k uspokojení potřeb lidí. Erythorbová kyselina nebo isoaskorbová kyselina je vhodná jako anti-oxidační činidlo k použití v potravinách.
Kyseeina 2,5-diketoguikconová se snadno připravuje eikrobbální oxidací D-glukosy, a některých druhů Acetobacter a Pseudomonas se používá k těmto účelům. Japonský patentový spis 14 493 (1964, Shionogi and&, Ltd.) popisuje poi^ití Ptrudlmonat sesaei pro uvedenou přípravu.
Předchozí práce o redukci kyseliny 2,5-dikrtogžbconlvé působením hydridu boriltlodného se omezuuí na provádění redukce ketoskupiny jak v poloze -2-, tak i v poloze -5- za vzniku hydroxylových skupin a za polžití velkého nadbytku hybridu boritosodného; není známo, Že by byla bývala popsána příprava kyseliny 2-ketoglikoonové a 2-ketogulonové stereo seeeekivní a regilteeekkivní nekatalysovanou redukcí. Wakisaka popisuje v Agr. Biol. Chem. 28, 819 (1964), že zredukovaa 2,5-dikrkogžukonovlu kyselinu· v postavení kekoskupin jak v poloze -2-, tak i v poloze -5- působením nadbytečného hybridu boirUosočlného. Byly identifklvvány 4 isomery takto získané, a to kyselina D-glukonová, D-mannonová, L-idonová a L-gulonová. Růstovou oxidací získané směsi uvedených isomerů byla získána С-сгсЬ1п^с a Ь-ху1^с. Výtěžek získané D-arabinosy byl vyěěí ve srovnání s výtěžkem L-xylosy a Wa^sata se domnnvá, že důvodem by móda být bu3 stereospeecfická redukce, přUomnost různých isomerů, nebo trensfoemccr meei různými strukturními ±somee\y. Vyšší výtěžek В-сгсЬ1п^у napovídá, že výtěžek redukce za vzniku D-isomerů je větší než výtěžek L-isomerů, což je v rozporu s postupem podle tohoto vynálezu, který umožňuje nejen regioselektivní redukci 5-ketoskupiny, ale i stereoselektivní redukci za vzniku větších mmooství potřebného L-isomeru kyseliny 2-ketogulonové. Úplnou redukci kyseliny 2,5-dikeOoglukonoíé působením nadbytku hydridu boritosodného popisuje rovněž Katznelson v J. Biol. Chem. 204. 43 (1953), který získal glukonovou kyselinu, jež byla pravděpodobně směsí 4 isomerů, kterou nebylo možno dělit v rámci jeho pokusů. Podobně je popsána úplná redukce vápenaté soli kyseliny 2,5-dikeooglkkonové působením hydridu boritosodného, viz Bernaaets a spoO., Annonie van Loeuwenhoeck 37. 185 (1971).
Při katalytické redukci kyseliny 2,5-dikeOoglukonové za pouužtí katalyzátoru povahy Raneyova niklu a vodíku vzniká v malém výtěžku,.viz Wakisaha, Agr. Biol. Chem.·28, 819 (1964), směs kyseliny 2-ketogulonové a 2-ietogllkonové, přičemž kyselina 2-ietoglгkooюíá je hlavním produktem redukce. A to je nežádoucí, je-li zde úm3! pouužt směs k přípravě a izolování cenněěSí askorbové kyseliny ve vysokém výtěžku. Pro takové účely je žádoucí směs s obsahem většího podílu kyseliny 2-ketogulonové, protože právě tato kyselina je předchozí látkou synthesy askorbové kyseliny, zatím co kyselina 2-ketoglukonová je předchozí látkou při synthese kyseliny erythorbové.
Je rovněž známa katalytická redukce kyseliny 5-keto-D-glúkonové za pouužtí katalyzátoru povahy vzácného kovu, kdy vzniká směs kyseliny L-idonové a D-glukonové. Selektivita se zřetelem na kyselinu L-idonovou se podporuje použitím katalyzátoru povahy boridu kovu, který se připraví tak, že se na sůl vzácného kovu působí hydridem borioooodrýfa, viz Chen a spoo., Chem. Pharm. BtH (Tokio) £8, 1 305 (1970). Byla rovněž popsána redukce kyseliny 5-keto-D-glikonové působením hydridu boritosodného, viz J. Aaer. Chem. Soc. £6» 3 543 (1954), ale není stereoselektivní a vzniká při ní v přibližně stáném mnnožtví tyselina D-glúkonová a L-idonová.
Předmětem tohoto vynalezu je způsob výroby směsi kyseliny 2-ietogulonové a 2-ketoglukonové, který záleží v tom, že se selektivně redukuje látka ze skupiny 2,5-diketoglukonátů, jako je kyselina 2,5-diketogl ikonová, některý z obvyklých alkylesterů kyseliny d ^-toglukonokonové, kde alkylová skupina obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku, nebo sůl kyseliny d,i-dOgltigOOconové, obsahujíc! ion ze skupiny alkalických kovů, kovů alkalických zemin, opiový nebo tetraaikylamooiový kation, kde alkylové skupiny obsahují 1 až 4 atomy uhlíku. Selektivní redukce se provádí tak, že se uvádí 2,5-diketoglukonát v roztoku za hodnoty pH nad 5 do styku s asi 0,8 až 1,1 ekvivalentu tydridu boritého a alkalického kovu na mol 2,5-diketogl ukonátu za teploty v rozmezí od -30 °C do 50 °C. Získanou směs kyseliny 2-ketogulonové a 2-ietoglιkonové je možno převést na kyselinu askorbovou a erythorbovou. Popsány jsou rovněž nové alkylestery kyseliny 2,5-dikeooglukonové a odppoíddajcí 5,5-dialkylacetély předchozích.
V případě postupu podle tohoto vynálezu bylo neočekávaně zjištěno, že je možno regioselektivně a stereoselektivně nekatalyticky redukovat kyselinu 2,5-diietoglιkonoíou na ket^oskupině v poloze -5- v celkově dobrém výtěžku a za vzniku směsi kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglúkonové. Poměr obou těchto produktů v získané směsi může koo-ísat asi od 85 : 15 asi do 45.: 55, a to v závvslosti . na použitých reakčních podmínkách i reakčních činidlech, jak to zde bude ještě · dále podrobině! popsáno. je významné, že postupem podle tohoto vynálezu je možno připravit v dobrém výtěžku směs obsahu^cí převážně 2-ketogulonovou kyselinu, kterou je možno dále převést, rovněž v dobrém výtěžku, na cennou látku kyselinu askorbovou. Nicméně směsi obsah^ící přibližně stejná mnc^t^ tyseliny 2-ietogulonové a 2-ketoglukonové jsou vhodným zdrojem pro přípravu jak kyseliny askorbové, tak i kyseliny erythorbové, a postup podle tohoto vynálezu je tedy možno přizpůsobbt pro přípravu · měšcích se množní tyseliny askorbové ·i erythorbové.
Kyselina 2,5-diietoglukonová, která se používá podle tohoto vynálezu, se může použžt buď jako taková, nebo ve formě soli. A mezi soli patří soli tak běžných kovů, jako jsou alka lické kovy, kovy alkalických zemin,dále soli amonné a tetraalkylamoniové, kde každá z alkylových skupin obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku.Jako výchozí sloučeniny к použití při postupu podle tohoto vynálezu se hodí rovněž obvyklé n-alkylestery kyseliny 2,5-diketoglukonové, kde alkylové skupina obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku. V textu i v připojených bodech definice znamenají výrazy 2,5-diketoglukonát, 2-ketogulonát a 2-ketoglukonát jak volné kyseliny, tak i jejich soli a estery, jak zde byly právě popsány. Kyselinu 2,5-diketoglukonovou a její soli je možno připravit jinak známými postupy. Obvykle se kyselina 2,5-diketoglukonová připravuje ve formě vápenaté soli ve vodném roztoku fermentováním za použití dobře známých postupů, které se používají v kvasném průmyslu, viz například japonský patentový spis 14 493, s produkt se může přímo použít při postupu podle tohoto vynálezu. Kyselinu
2.5- diketoglukonovou je možno rovněž připravit fermentováním za přítomnosti jiných iontů, třeba sodných, a vzniklou sodnou sůl kyseliny 2,5-diketoglukonové je možno dále podobným způsobem použít jako výchozí látku. Při jiném postupu se kyselina 2,5-diketoglukonová připravuje obvyklým postupem ve formě .vápenaté soli, načež se přidáním jiné soli vysráží kvantitativně vápník a získá se roztok volné kyseliny 2,5-diketoglukonové. Tak je možno například připravit sodnou nebo amonnou sůl kyseliny 2,5-diketoglukonové přidáním uhličitanu sodného nebo amonného - jak je to v tom nebo onom případě třeba - к roztoku vápenaté soli kyseliny 2,5-diketoglukonové, získané fermentováním· Vápník se vysráží ve formě uhličitanu vápenatého a získá se vodný roztok sodné nebo amonné soli kyseliny 2,5-diketoglukonové. Volné kyseliny je možno rovněž neutralizovat odpovídajícím hydroxidem nebo jinou solí. Je-li to vhodné a je-li to třeba, je možno 2,5-diketoglukonát izolovat, čistit a znovu rozpustit.
n-Alkylestery 2,5-diketoglukonové kyseliny, kde alkylové skupiny obsahují 1 až 4 atomy uhlíku, jsou nové látky, použitelné při postupu podle tohoto vynálezu. Estery je možno připravit zahříváním roztoku kyseliny 2,5-diketoglukonové nebo odpovídající vhodné soli za přítomnosti n-alkanolu na 50 °C až 100 °G za přítomnosti katalytického množství silné kyseliny, jako je koncentrovaná kyselina sírová, chlorovodíková, p-toluensulfonová a podobně, přičemž vznikají alkylestery 5,5-dialkylacetalů kyseliny 2,5-diketoglukonové. Vhodnými solemi 2,5-diketoglukonové kyseliny v tomto případě jsou soli alkalických kovů, kovů alkalických zemin, amonné a tetraalkylamoniové, kde každá z alkylových skupin v tetraalkylamoniovém kationtu obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku. Získaný acetal se potom hydrolysuje vodným roztokem kyseliny za teploty v rozmezí -10 °C až 30 °C a získá se tím očekávaný alkylester kyseliny 2,5-diketoglukonové. Z vhodných kyselin je možno uvést vodný roztok kyseliny chlorovodíkové, trifluoroctové, sírové, sulfonových kyselin, dále iontoměničové pryskyřice a podobně. Alkylestery 5,5-dialkylacetalů 2,5-diketoglukonové kyseliny jsou jako použitelné meziprodukty rovněž nové sloučeniny. Za výhodný esteracetal a ester, který se získá hydrolysou předchozí látky, je třeba považovat methylester 5,5-dimethylacetalu kyseliny 2,5-diketoglukonové a methylester 2,5-diketoglukonové kyseliny.
Použije-li se sůl alkalického kovu a kyseliny 2,5-diketoglukonové jako výchozí sloučenina, pak je třeba označit za výhodnou sůl sůl sodnou. Bylo rovněž zjištěno, že sodná sůl je zvláště vhodným výchozím materiálem, má-li se připravit směs kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglúkonové, obsahující jako hlavní produkt kyselinu 2-ketogulonovou, což značně usnadňuje synthesu kyseliny askorbové. Z výhodných solí kyseliny 2,5-diketoglukonové s kovy alkalických zemin je třeba uvést sůl vápenatou. Použije-li tetraalkylamoniová sůl, pak tetraměthylamoniový kation je výhodný z hlediska ceny a dostupnosti. A za výhodný alkylester jako výchozí materiál jé třeba označit methylester kyseliny 2,5-diketoglukonové.
Roztok 2,5-diketoglukonátu se uvádí do styku s hydridem boru a alkalického kovu; reakce se provádí s výhodou ve vodném roztoku, popřípadě s obsahem pomocných organických rozpouštědel, což však není bezpodmínečně nutné, a je možno v této souvislosti uvést alkanoly s 1 až 4 atomy uhlíku, alkandioly s 2 až 4 atomy uhlíku, acetonitril, dimethylsulfoxid a dimethylformamid. Jako pomocné rozpouštědlo je výhodnou látkou methanol. Koncentrace
2.5- diketoglukonátu nemá rozhodující význam, ale s výhodou se pohybuje v rozmezí 5 až 20 hmotnostních %. Koncentrace 2,5-diketoglukonátu, vzniklého ferlnentováním, se obvykle pohybuje v tomto rozmezí, a získává se tedy tím právě vhodný vodný roztok jako výchozí materiál k použití při postupu podle tohoto vynálezu. Použijjeli se alkylester jako výchozí sloučenina, pak je možno reakci provádět v bezvodých rozpouštědlech, jako jsou alkanoly, zvláště methanol, dimerehУ·SlUlfuxid a dimethylformamid. Ve všech uvedených případech není zdaleka nutné, aby se 2,5-řilrtuglskuoát dokonale rozpussil v rozpouštědle, to za předpokladu, ie podstatný podíl výchozí sloučeniny je v roztoku.
Borohydrid alkalického kovu se může pouužt v roztoku nebo v pevné formě. Jako výhodný borohydrid při pouuití ve s^rslu tohoto vynálezu lze uvést hydrid boritosodný, a bylo nalezeno, ie pouuití právě uvedené sodné sloučeniny, zvláště spolu se sodnou solí 2,5^1^^glukonové kyseliny jako výchozí sloučeninou, vede k vyšším 2-krtogULonátu ve * směsi produktů. РЧ pouuití borohydridů jitých alkalických kovů bylo nalezeno, ie vznikají poněkud nižší podíly 2-ketogslonátu a volbou složek reakční směsi se dají dosíci poměry 2-krtugslunáts k 2-ketoglulonátu v reakční směsi v rozsahu 85 : 15 až 45 : 55· A to dovoluje značnou polhrbbivost postupu při používání získaných směsí k přípravě bu3 kyseliny askorbové nebo kyseliny rrbthurbové.
Dobrých výtěžků směsi 2-krtugslunátu a 2-krtuglukunátu se dosahuje použitím 0,8 až 1,1 ekvivalentu borohydridů alkalického kovu na mol 2,5-dikrtoglsLkonátu. Ekvivalentem borohydridů alkalického kovu se míní strchiumetгiclé moožsví, jehož je třeba k převedení S-keto-skupiny 2,5-řikrtoglskunátu na hydroxylovou skupinu. Může se to rovněž jako 0,8 až 1,1 ekvivalentu hydridových iontů. 1 mol borohydridů alkalického kovu obsahuje 4 ekvivalenty hydridových iontů a mrnožsví potřebného reakčního činidla je podle toho možno vyjádřit jako 0,200 až 0,275 mol borohydridů alkalického kovu. Je samozřejmé, že se borohydrid alkalického kovu může pouužt v mtoožtví nižším než asi 0,8 ekvivalentu na mol
2.5- řilreuglukooáts při selektivní redukci 2,5-řilrtugluluoátu. V tomto případě však bude výtěžek 2-krtukysrlioy v reakční směsi odpovídajícím způsobem nižší. Postup podle tohoto vynálezu je řízen na dosažení nejvyšších celkových výtěžků reakční s očekávanými produkty. Má se tedy za to, že popisná část i definice popisují způsob provádění postupu podle tohoto vynálezu, i když zreaguje pouze část 2,5-řikrtoglskunátu a nezreagovaný výcHozf materiál je možno potom recyklovat do další reakce.
Během reakce 2,5-řiketuglskuoátu s borohydridem alkalického kovu se , pH roztoku má udržovat na hodnotě nad 5, s výhodou v rozmezí 6 až 10,5. Pooužie-li se jako výchozí sloučenina kyselina 2,5-diketoglikonová, má se pH upraví na hodnotu nad 5 před přidáním borohydridu alkalického kovu. Hodnc>ta pH vodného roztoku sodné nebo vápenaté soli kyseliny
2.5- řiketoglLk:ooové po provedeném fermentování je obvykle nižší než 5 a i v tomto případě se má podobným způsobem upravit hodnota pH nad 5 před přidáváním borohydridů. Lze to provést přidáním kterékoli báze, ale s výhodou se používá sloučenina sodíku, jako je uhhičitan sodný nebo hydroxid sodný. Jinak se může hodnota pH upravovat současně s přidáváním borohydridů, a to rozpuštěním burohydriřu v alkalicky reagujícím roztoku, jako je roztok hydroxidu sodného, takže přidáním a^aM^vaného roztoku ho^h/dr^u alkalického kovu k vodnému roztoku se pH roztoku ihned upraví na hodnotu vyšší než 5· V tomto případě je třeba předpokládat, že se malé min^sv! borohydriřů alkalického kovu rozloží v kyselém prostředí před úpravou pH na hodnotu vySší než 5, a přidává se malý nadbytek borohydridů ve srovnání se strchiumetricly potřebiým množstvím.
Borohyirid se - m^že přidávat pomalu po dávkách během určité doby, například přidáváním bazického roztoku borohydriřů přikapáváním do míchaného roztoku 2,5-řilrtoglskuoátu. S výhodou se však přidává borohydrid najednou při zahájení reakce za teploty pod 25 °C.
Redikci je možno rovněž provést v kapalném systému, kdy se obvyHLe roztok borohydridů alkalického kovu míchá s proudem obsahujícím rozpuštěný 2,5-řilrtuglslonát, nebo se do tohoto proudu indikuje.
Doba, které je třeba k provedení redukce, závisí na teplotě rea^ní směsi a na rychosti přidávání borohydridu k 2,5-diketoglukonátu, ale obvykle·je reakční doba poměrně krátká a reakce je skončena za dobu asi od 10 minut asi do 2 hodin.
Během přidávání boroýdridu alkalického kovu se může teplota vodného roztoku udržovat v rozmezí asi od -30 °C do 50 °C, as výhodou asi od -25 °C do 25 °O. Nad 50 °C je možno p^zi^iro^at rozklady reagujících složek.
S výhodou se redukce může provádět za přítomnosSi činidla vážícího bor do komplexu a toto činidlo se rozpučí v reakčním prostředí nebo se tamže disperguje. Př redukci vzniká kyselina 2,5-diCetsgluConát může tvoořt komplex s kyselinou boritou; přio^m výrazem činidlo vážící bor do komplexu se míní jaCákcSi látka nebo maatriál, jež znemožňuje tvorbu komplexu kyseliny booité s 2)5-PikeSogUιCSoná-eí, nebo ji předchází, například tak, že s výhodou reaguje kyselinou boritou nebo ji adsorbuje, ale nevadí přiHom při průběhu vlastní reakce. Za vhodná činidla vážící komplexně kyselinu boritou je možno pokládat fluoridy alkalických kovů, fluorid amonný a iontoíSničové pryskyřice, ad^orbU^í bor. Určitý počet těchto pryskyřic je běžně dostupný. Zvláště vhodnou prysk^icí · je Ammbrlite XE-243 (Rohm and Haas Co, Philadelphia) a je třeba přidat dostatečné moožsví činidla vážícího komplexně bor a vzniklou kyselinu boritou. Takže je vhodné pouuít asi 4 mol fluoridů na každý mol hydridu bsriSssodnéhs při provádění redukce. Mnnožsví poi^žtí iontoměničové pryskyřice kolísá obvykle v poměru asi od 0,5 do 1 objemu pryskyřice na 1 objem roztoku 2,5-diC:etsgluCsoátu při postupu míšení najednou, ale pouužté m^nožst^jí bude nutně kolísat podle té nebo oné použité pryskyřice · a ^akčních podmínek.
Po skončení selektivní redukce za vzniku směsi 2-krtogulsnátu a 2-k-tsglukooátu se může recyklovat nereagovaná a regenerovaná kyselina 2,5-diкeSogUkkonsvá do další reakce, nebo se může ods^rannl vůbec zahříváním s kyselinou nebo bází. Pokud je žádoucí pouUžt nezreagovaný 2,5-diC:rtsgluC:soát pro další í—puccí, pak se počáteční redukce provádí s výhodou za příSomnosSi činidla vážícího kyselinu boritou do komplexu, jak to zde již bylo popsáno.
Směs 2-krtsgulonsvé a 2-ketoglιCconsvé kyseliny je možno izolovat filSrvvOním reakční srnměi s nássednuící úpravou pH fH^ětu do rozmezí 1,5 až 2 přidáním kyseliny, jako je například koncentrovaná kyselina sírová, s následdUící fiiraací, s tím, že jakýкcSi vyloučený pevný poodl není k potřebě. Směs kyseliny 2-ketsgulonové 2-krtoglιCsonové je možno získat sdPd-tilsvSoí vody nebo vody a pomocného organického rozpouštědla, nebo lyofylisováním. Poměr kyseliny 2-ketogulonsvé ke kysrlinё·2-ketoglCSonsvé je možno stanoovt použitím kapalinové ch!iSImal)grrfir metthlesterů za po^žií směsi 0,M roztoku kyseliny booité a · 0,4 M roztoku mravročoaou amonného ve vodě jako poýtjbivé fáze a za pov^žtí pryskyřice Aminex Resin Type A-25 (TM. BiRad Labbtaaorirs, Richmond, Caalfornia), velikost částeček 50--100 mesh, jako stacionární fáze, nebo lze uvedený poměr vyh^dn^t chromatograf ováním na tenké vrstvě za poouítí celuJ-osy jako nosiče.
Směs kyseliny 2-кelogulonsvé a 2-ketsgllkiConsvé se dá snadno převést na kyselinu askorbovou a erythsrbovsu. Směs Crtslkysseio se převede na odp^vídaící me^hy-estery zadíváním v meehanolu k varu pod zpětrým chladieem za příSoшnosti katalyzátoru kyselé povahy, jako je kyselina chlorovodíková nebo iontoměničové pryskyřice s ionty sULfonových kyselin, a to po dobu 3 až 24 hodin. Jiné estery se připravší obdobným způsobem za posUítí· vhodného alkoholu. Estery vznóicaají přímo, je-li alkyl-ester kyseliny 2,5-PikeSogCckonsvé výchozí sloučeninou pro selektivní г-puccí. Směs meethy-esterů se potom oc^dělí, načež se zahřívá v meehanolu k varu pod zpětným chladičem za přísoшlosti báze, jako je hldrogeroUličitao sodný v inertní atmooféře. O^hLazením se vysráží · sodná sůl kyseliny askorbové a sodná sůl kyseliny erythorbové. Surové soU se sSdillrcjí, smíchaa! se s vodou a roztok se zbaví, iontů na prys^Hci povahy katexu, jako je Dowex 50 (Dow Cd. Po odstranění vody se překrystaluje kyselina askorbová a kyselina erltaoгbovS ze směěi methanolu a vody za vzniku čisté směěi kyseliny askorbové a kyseliny erlthsrbové. Je--i to žádoucí, je možno získat kyselinu askorbovou krystaoováním z roztoku v íerhanolu a vodě (4 : 1). Mohou se pouUžt Jiná vhodná rozpouštědla nebo pomocná rozpouštědla, je-li třeba. A je-li to nutné, je možno dělit mettylestery kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglúkonové a převést je pak na kyselinu askorbovou, popřípadě erythorbovou v tom kterém případě za použití týchž podmínek, jak je to popisováno zde výše pro směs esterů. z
Pi výhodném provádění postupu se může připravovat selektivně kyselina askorbová ze směli kyseliny onové a 2-ketoglukonové. Je to zvláStě výhodné, obsaahjeeli směs vysoký podíl vzniklé kyseliny 2-ketogulonové, jak je tomu například při redukci hydridem boritssodrým za použití sodné s^oi kyseliny 2,5l0iketoghιkdonové. Směs kyseein, jak se získá při redukci bdrdhydridem, se zaseje v prostředí vhodného organického rozpouštědla, jato je x^e^ na 'teplot asi 50 až 130 °C s výtoku na ‘teplot 60 až 90 °C za přítomnotai kyseliny ze skupily, kterou tvoří kyselina chlorovodíková, brdmovodíktiá, sírová, dále aujfonované idntoměničdvé pryskyřice. Výhodnou je kyselina chlorovodíková. Po zadívání na dobu 3 až 12 hodin v závis^as! na ponu^té teplotě je laktonisace kyseeiny 2-ketdgulonové za vzniku tyseliny askorbové v podstatě skončena. Při tomto postupu nevzniká kyselina erythtrbtiV, takže postup je jednoduchým způsobem selektivní přípravy kyseliny askorbové ze směsi tyseliny 2-ketogulonové a tyseliny 2-kettglιksc)Utié, vzniklé redukcí 2,5-íiketdglUl konátu borotydridovou redakcí. Tato laktonisace, kysele katalyzovaná, se může rovněž použít k převedení směsí aLkylesterů kyseliny 2-ketogulonové a 2-kxtoglιtsonové na kyselinu ask^^ovou.
Pdstup podle tohoto vynálezu je blíže popsán připojenými příklady, avSak v žádném případě není jatkodi omezován speecfickými podrobnostmi, uvedenými v těchto příkladech.
Příklad 1
K prudce míchanému roztoku, tj. 20 1 filtsivuné surové fermentační zápary s obsahem 10 % vápenaté aoSi tyseliny 2,5-íiketoglkkonc>ié (Ο^Η^Ο?· 1,5 H20, n· v 2313, 0,84 M) se po ochlazení na 0° v lázni z ledu a vody přidá roztok 42,4 ^l tydridu boridsdodného v 7 M roztoku hydroxidu sodného (2,2 1 NaBH^ = 0,93 M na vodík) rychlostí 1 ml za minutu. Hodnota pH roztoku se prudce zvýší z 3,65 na 10,2, vzniklá suspense se filtuuje, filtrát se otysseí přidání koncentrované tyseeiny sírové na pH 1,6 a vzniklá sraženina se oddi-lír uj e (není k ^třeb^. Lyofylidováním se odstraní vo^ a získá se 246 g pevné ^tk^ část tohoto poddlu se jsaeeifithje a analýzou kapalinovou chrommtodraffí za poujití . vnitřního standardu se zjistí poměr 78:22 tyseliny 2’lkxttgulonoié ke kyselině 2-kxtoglukouoié; celkový výtěžek činí 79 %· Roztok 10 g lltfylZdivané smmsi tyseliny S-ketogulonové . a 2-tetsglhkonové z výše uvedené redukce v 50 di meUianolu se po přidání 1 g D^ezu 50 ('i. M. Dow Chemmcal Co) zalhřívá 12 hodin k varu pod zpětným chladičem. Po ochlazení se oddil^uje z reakční smmsi pryskyřice a po tdcldeatlsiání rozpouštědla se isoluje surový meetyyester ve formě oleje.
Surová směs meetyyesterů z výše uvedené reakce se zadívá v prostředí mmehanolu za přítomnosai 1,5 ekv. tydrogeeuhhičitanu sodného 6 hodin pod dusíkem; ochlazením se vyloučí z roztoku jak sodná sůl tyseliny askorbové, tak i sodná sůl kyseliny erythtrbtVé, tyto surové aoti se o^dfi^trují, rozpučí se ve vodě a zbaví se iontů na iontomSničdvé katexové prystyHci Dowex-50. Po dOd^an^ vody se surový zbytek, obsaahjecí kyselinu askorbovou a erythtrboioh, překrystaluje z mmehanolu a vody a získá se tím směs tyseeiny askorbové a erythdrbdvé. Dalším kryata0ováním ze siměl meehanolu a vody (4:1) se izoluje as^r^vá kyselina.
Příklad 2
Hodnota pH 10%ního vodného roztoku sodné soli kyseliny 2,5“diketoglukonové se upraví na 6,1 přidáním uhličitanu sodného, dále se přidá methanol tak, aby jeho obsah odpooídal objemově 5° %, a ' roztok se odladí na teplotu v rozmezí -15 · až -25 °C. Do míchaného ochlazeného roztoku se přidá ekvivalent h/dridu borioooodného, načež se reakční směs míchá 6 hodin za tepoty -15 až -25 °Ca po dobu noci za tepLoty místnoosi. Reakční směs sodné soto kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglukonové se izoluje vysrážením po přidání methanolu a fi.lta^cí. Analýzou meehyyesterů zs ponHtí kapalinové cfatummtougetie se zjistí poměr 78:22 kyseliny 2-ketogulonoíé ke kyselině 2-ketoglikoornvé v smmsi produktů.
Přiklad 3
Za poiUití postupu z příkladu 2 se provede redukce vápenaté kyseliny 2,5-diketoglukonoto hyďridem ЬогИою*niýým za chlazení na ° °C za městoích se hodnot pH. Vzntolě směsi 2-ketoguLonátu a 2-kltuglukunátu se tnatýzulí kapalinovou a stanoví se tak poměr kyseliny 2-ketogulonové ke kyselině 2-ketoglikonové. Výsledky jsou uvedeny v následujícím přehledu:
| pH | Rozpoiiuitědlo | Poměr kyseliny 2-kltugulunové k 2-kHoglik onové |
| 6,37 | voda : methanol (1:1) | 69:31 |
| 8,23 | II II | 68:32 |
| 8,65 | voda | 45 = 55 |
Příklad 4
Za poiuití postupu z příkladu 2 se provede redukce sodné soU kyseliny 2,5-diketogluk onové působením hybridu borilslodného ve směsi vody a methanolu (1:1, podle objemu), přUemž se teplota roztoku udržuje v rozmezí -15 až -2° °C za různých hodnot pH. Směs vzniklé kyseliny 2-kltogulonoíé a 2-ketogl ikonové se analýzu je kapalinovou ctatummtouratií a stanoví se tím poměr kyseliny 2-kltogulonoíé ke kyselině Výsledky jsou tyto:
| PH | Poměr kyseliny 2-kltugULonové k 2-kltogU.konuvé |
| 6,1° 8,6° 8,80 10,2° | 78:22 77:23 77:23 71 :29 |
Příklad 5
Za pouužtí postupu z příkladu 2 se provede redukce sodné soH kyseliny 2,5-dLketoglukonové působením hydridu burilouodného v prostředí směsi vody a methanolu za hodnoty pH v rozmezí 7,9 až 8,6 za různých teplot. Poměry kyseliny 2-kltogULonoíé ke kyselině 2-ketoglukonové ve vzniklých smměích se vyhodnnU kapalinovou cchrommtoorafií. Výsledky jsou tyto:
| Teppota °C | Poměr kyseliny 2-ketogulonové k 2-ketogl úkonové |
| 24 | 77:23 |
| 0 -15 až -20 | 80:20 77:23 |
Příklad 6
Za použití postupu z příkladu 2 se provede redukce sodné soli kyseliny 2,5-diketoglukonové působením hydridu boritosodného v prostředí vody za teploty 0 °C a za hodnoty pH 8 při různých konccntracích sodné soli kyseliny 2,5-diketoglukonové. Poměr kyseliny 2-ketogďlonové ke kyselině 2-ketoglukonové v získaných produktech se v;yhoolnc:>oí. kapalinovou chromatografií. Výsledky jsou tyto.
КопоопОгмо sodné · soli pOIllěr kyseiiny 2-ketogulokyseliny 2,5-di.ketoglu- n0vé k koňové, hm. %
575:25
1079:21
2056:44
Příklad 7
Redukce se provede za pouužtí různých borohydridů alkalických'kovů a za poučití w» 2,5-diketoglukonétů s různými kationty v odppoídaaících solích. Poměr kyseliny 2-ketogulonové ke kyselině 2-ketoglukonové se v reakčních směsích vyhodnooí kapalinovou chromatograa,ií. Reakční podmínky i výsledky reakcí jsou uvedeny v následujícím přehledu:
| Borohydridový ion | SůíL 2,5-aiketoglukonátu | Teppota | oC | pH | Poměr kyseliny 2-ketoguLonové k ^-ket^^g^l^u^^^^ové | |
| Li | Li | -15 | až - | -20 | 8,26 | 48:52 |
| Na | Li | II | 8,06 | 63:37 | ||
| Na | Na | *' | 8,60 | 77:23 | ||
| Na | K | II | II | 8,08 | 64:36 | |
| K | K | (I | II | 7,97 | 67:33 | |
| Na | (CH^N | II | II | 8,6^1 | 63:37 | |
| Na | Ca | 0 | 8,65 | 45:55 | ||
| Li | Li | 0 | 8,0 | 48:52 | ||
| Li | Na | 0 | 8,0 | 47:53 | ||
| Na | Li | 0 | 8,0 | 63:37 | ||
| Na . | Na ' | 0 | 8,0 | 79:21 |
Příklad 8
Redukce vápenaté soli kyseliny 2,5-dike0oglkko^lOíé působením 4,4 · M roztoku hydridu b^itosodného v prostředí 14 M roztoku hydroxid sotoého se prov^í za •tepi.ot.y 0 °C ve vodě obsahující různá pomocná rozpouutědla. Poměr ^seliny 2-ketogulonoíé·ke tyselině
2-ketoglúkonové v získaných směsích se vyhodnotí kapalinovou chromatografií. Výsledky jsou uvedeny v následujícím přehledu:
Pomocné rozpouštědlo
Poměr vody a pomocného rozpouštědla
Poměr kyseliny 2-ketogulonové k 2-ketoglikconové ethylenglykol acetonniril dimethylformamid dimethylsulfoxid bez
6:1
4:1
4:1
6:1
72:28
76:24
72:28 :29
77:23
Příklad 9 g izolované vápenaté soli kyseliny 2,5-dikttoglιknonnvé se rozpustí v 150 ml vody a za chlazení na 0 °C se přidá 6,61 g uhličitanu sodného za neustálého míchání roztoku. Hodncjta pH roztoku se tím zvýší na 9,57 a k roztoku se za chlazení na 0 °C přidá 0,49 g hydridu boritosodného. Reakční směs se míchá ještě 15 minut, načež se filtruje a filtrátse prolije sloupcem kyselé iontoměničové pryskyřice. Po lyofylisování a přípravě metthrlesteru, jak je to popsáno v příkladu 1, se analýzou za pouUžtí kapalinové chromatongrďie zjistí poměr 2-ketogulonové kyseliny k 2-ketoglikonové kyselině 85:15.
Příklad 10
Vhodný způsob přípravy kyseliny askorbové je tento: Do reakční nádoby se vnese 10 g směsi 80:20 kyseliny 2-ketogulonové ke kyselině 2-ketoglukonové. Přidá se 15 ml xylenu, dále 2 ml končentrované chlorovodíkové kyseliny, a reakční směs se zahřívá 5 hodin na teplotu 65 °C za neustálého prudkého míchání. Z reakční směsi je možno izolovat kyselinu askorbovou, která se čistí kryssalisaci.
Příklad 11
K 50 ml 20%ního roztoku sodné soli tyseliny 2,5-diketogulonové se za chlazení na 0 °C přidá 0,8 ml 10%ního roztoku hydroxidu sodného a hodnota pH se upraví z 5,15 oi 9,70. Bezprostředně potom se přidává v množív! 11,26 mmml práškovaný hydrid boritosodný (Alfa Products, Danvvrs, Ma. Hodnota pH stoupne za 10 minut oi 10,60, načež se tato hodnota upraví oi 7 přidáním koncentrované sírové kyseliny» Analýzou směsi po redukci za pouUití vysokotlakové kapalinové chrnmalongrl‘it (pryskyřice Anínex A-25 za pouUití 0,5 M roztoku mravenčenu amonného k eluování) se zjistí, že došlo k redukci za vzniku sodné soli kyseliny 2-ketngulonové a sodné soli 2-ketoglukonové ve výtěžku 85 %.
Při stanovováni poměru kyseliny 2-ketogulonové ke kyselině 2-ke1^c^g^^i^^n^ové v lyof^lisovaných pevných podílech z 5 ml směsi po provedené redukci se tyto pevné podíly esterifikují přidáním 15 ml methanolu a 0,275 ml končentrované sírové kyseliny. Získaný methylester se analyzuje plynovou chrnmalonrrlfí ve formě ptrsilyOovanéhn derivátu, připraveného působením Tri-Sil/TBT (Pierce Chemical Commany, Rockford, 111, 61105). Dělením na 3%ní koloně 0V-210 za teploty 135 °C při průtoku 30 ml za minutu byl zjištěn poměr 85:15 metlhflesteru kyseliny 2-kttogulonové k ietthlesteru tyseliny 2-ketngluko>nové.
Příklad 12
Do litrové tříhrdlé baňky, vybavené přívodem dusíku, zpětným chladičem a mechanickým míchadlem, se vnese 100 g (0,42 mol) vápenaté soli kyseliny 2,5-diketoglukonové ve formě trihydrátu, 800 ml methanolu a 37 ml (0,84 mol) koncentrované sírové kyseliny- Reakční směs se míchá za varu pod zpětným chladičem po dobu noci, nažeč se reakční směs ochladí na teplotu místnosti, filtrací se odstraní vysráženy síran vápenatý a filtrát se pustí přes 500 ml slabě bazické iontoměničové pryskyřice Amberlyst A-21 (Rohm and Haas, Philadelphie, Pa.). Odstraněním rozpouštědla z bledě žlutého filtrátu se vysráží krystalická látka z roztoku a po filtraci se pevný zbytek promyje studeným methanolem, čímž se získá 24,6 g (23 %) methylesteru 5,5-dimethylacetelu 2,5-diketoglukonové kyseliny, b. t. 170 až 172 °C, ^ 23 = 37,97 °C (ve vodS) h“01070 spektrum m/e (70 eV) 203, 191, 175, 161, 157, 143, 133. Infračervené spektrum v bromidu draselném cm'^ 1754 (c = 0), 3333 (OH). NMR-spektrum v deuterovaném dimethylsulfoxidu 6,55 (singlet, 1, OH), 4,64 (dublety, 2, -OH) 3,68 (singlet, 3, CH^OCO), 3,33 a 3,22 (singlety, 6, (CH^0)2C-). NMR-spektrum v deuterovaném dimethylsulfoxidu 170,71 (sineglet, 1, -COO-), 98,46 (singlet, 1, anomerní proton),
97,17 (singlet, 1, anomerní proton), 74,59 (dublet, 1, -C-OH), 72,60 (dublet, 1, -C-OH), 60,90 (triplet, 1, -CH2-O-), 53,96 (kvadruplet, 1, CHý)-), 49,73 (kvadruplet, 1, CH.j-0), 52,02 (kvadruplet, 1, CH3-O-).
Analýza pro C9H16°8= vypočteno 42,86 % C, 6,39 % H; nalezeno 43,13 % C, 6,09 % H.
Příklad 13
Do dvoulitrové tříhrdlé baňky, vybavené přívodem dusíku, Soxhletovým extraktorem a mechanickým mícháním, se přidá 28 g (112 mmol) lyofylisované sodné soli kyseliny 2,5-diketoglukonové, 1 300 ml methanolu a 5 ml (90 mmol) koncentrované sírové kyseliny. Reakční směs se zahřívá к varu pod zpětným chladičem po 11,5 hodin, po oddestilování methanolu se vydestilovaný methanolový kondenzát prolije vrstvou 20 g molekulárního síta Linde (Union Carbide Corp·), přičemž toto síto je umístěno v punčošce Soxhletova extrakčního přístroje, a methanol se vrací do reakční směsi. Po ochlazení na teplotu místnosti se reakční směs filtruje, odstraní se tím vyloučený síran sodný a filtrát se prolije přes slabě bazickou iontoměniČovou pryskyřici Amberlyst A-21 (Rohm and Haas, Philadelphie, Pa. 19105). Filtrát se odbarví aktivním uhlím a následující filtrací se získá lehce oranžový filtrát, který se zahustí ve vakuu, a získá se tím bílá krystalická látka. Ta se odfiltruje a promyje se studeným methanolem; výsledkem je 7,0 g (24 %) methylesteru 5,5-dimethylacetalu kyseliny
2.5- diketoglukonové; tato látka je totožná s vápenatou solí kyseliny 2,5-diketoglukonové, jak byla získána v příkladu 12.
V některých případech bylo zjištěno, že zmíněná krystalická bílá sraženina je směsí očekávaného 5,5-dimethylacetalu a methylesteru komenové kyseliny. NMR-spektrum methylesteru
5.5- dimethylacetalu 2,5-diketoglukonové kyseliny v deuterovaném dimethylsulfoxidu: 3,68 singlet, 3, -COOCH3), 3,65 (singlet, 2, -CHg-), 3,51 (dublet, 2, -CHOH-, J = 2 Hz), 3,33 (singlet, 3, -OCH3) a 3,22 (singlet, 3, -Ο0Η3)θ; methylester komenové kyseliny v dimethylsulfoxidu-d6 : SH 8,19 (singlet, 1, -H), 6,98 (singlet, 1, -H) a 3,86 (singlet, 3, -C-OCH3). Methylester komenové kyseliny je možno odstranit frakčním eluováním kolonou Amberlyst A-21, přičemž methylester komenové kyseliny se eluuje jako poslední methanolem.
1
Příklad 14
V 250 ml kulaté tříhrdlé baňce se míchá 5,0 g (19,8 mol) methylesteru 5,5-dimethylacetalu kyseliny 2,5-diketoglukonové 150 ml vody a 3 ml 6 N roztoku chlorovodíkové kyseliny za zahřívání na 80 °C po 45 minut, reakční směs se ochladí a vodný roztok se prolije kolonou, obsahující 40 ml iontoměničové pryskyřice Amberlyst A-21 (Rohm and Haas, Co, Philadelphie). Neutralizovaný výtok z kolony se lyofylisuje a získá se tím 2,2 g (100 %) methylesteru kyseliny 2,5-diketoglukonové ve formě drtivého, nestálého žlutého práěku, který je však podle vyhodnocení vysokotlakovou chromatografii na pryskyřici Aminexu A-25 za použití 0,5 M roztoku mravenčenu amonného homogenní. V infračerveném spektru v bromidu draselném jsou píky v cm1 při 3330 (singlet, OH), 1736 (singlet, methylester). V NMR-spektru v deuterované vodě je íc170,00 (singlet, uhlík esterové skupiny);. 96,86 a 92,84 (singlety, anomerní protony), 73,20 a 71,50 (dublety, -CH-OH), 55,99 (triplet, -C^-O-), 53,95 (kvadruplet, CH^-0).
Příklad 15
Reakční směs 500 mg (1,98 mmol) methylesteru 5,5-dimethylacetalu kyseliny 2,5-diketoglukonové a 5 ml směsi kyseliny trifluoroctové a vody (95:5) se míchá pod dusíkem 5 minut za teploty místnosti. Směs kyseliny trifluoroctové a vody se vydestiluje ve vakuu během 20 minut a methylester kyseliny 2,5-diketoglukonové se izoluje jako bílá pevná látka ve výtěžku 100 %. Podle vyhodnocení vysokotlakovou kapalinovou chromatografii je tato látka homogenní (Aminex A-25 pryskyřice za použití 0,5 M roztoku mravenčenu amonného).
Příklad 16
Produkt z příkladu 14 se vnese do 150 ml vody, vše se ochladí na 0 °C a přidáním
N roztoku hydroxidu sodného se hodnota pH upraví na 7,5. К rychle míchané reakční směsi se přidá 215 mg hydridu boritosodného a za 1 minutu se reakční směs pustí přes 40 ml iontoměniče v koloně obsahující 50 % pryskyřice Dowex 50 a 50 % pryskyřice Amberlyst A-21, Filtrát se zahustí ve vakuu a izoluje se tím pevná směs methylesteru kyseliny 2-ketogulonové a methylesteru kyseliny 2-ketoglukonové, která váží 3,7 g. Tato surová směs se vnese do 50 ml 95%ního ethanolu a po přidání 5,99 g hydrogenuhličitanu sodného se vše zahřívá pod dusíkem 4 hodiny к varu pod zpětným chladičem. Ochlazená reakční směs se zbaví iontů použitím nadbytku Dowexu 50 a zahuštěním ve vakuu se izoluje žlutý olej. Dělicí chromatografii kapalina/plyn za použití per-trimethylsilylováné reakční směsi (150°, kolona OV-210, 12,5 cm) se zjistí poměr kyseliny askorbové ke kyselině erythorbové 78:22; celkový výtěžek (titrací jodem) odpovídá 20 %.
Příklad 17
Do 50 ml 12%ního vodného roztoku sodné soli kyseliny 2,5-diketoglukonové (28,04 mmol) se přidá 45 ml Amberlitu XE-243 jako iontoměničové pryskyřice (Rohm and Haas, Philadelphie, Pa, 19105). Reakční směs se míchá při 0 °C v lázni z ledu a vody. Přikapáváním \10%ního roztoku hydroxidu sodného se pH upraví na hodnotu 10,8, načež se přidá 0,265 g hydridu boritosodného (7,01 mmol, Alfa Products, Denvere, Ma. 01923), a po 10 minutách se upraví hodnota pH na 7 přidáním koncentrované sírové kyseliny. Mícháním po 30 minut se izoluje po odfiltrování pryskyřice redukovaná směs, a z té se tím odstraní asi 50 % z původně přítomného boru. Dosáhne se tím výtěžku 90 % směsi kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglukonové v poměru 85:15·
Příklad . 18
Do 50 ml 12%ního vodného roztoku kyseXXny 2,5-diketoglU£onové (28,04 mnol) se přidá 35 ol iontooěničové pryskyřice AOerlite XE243 (Roho and Haas, Philadelphie, Pa, 19105) a reakční směs se míchá při 0 °C v lázni z ledu a vody. Přikapávánío 10%ního roztoku hydroxidu sodného se hodnota pH upraví na 10,8 a po přidání 0,212 g hydridu borioosodného (5,61 mol. Alfa ProduuOs, Danvers, Ma. 01923) se zvýší hodnota pH, jak to bylo pozorováno, na 11,55· Za 10 ininut se přidá k reakční soési rychle koncentrovaná sírová kyselina, číož se sníží hodnota pH z 11,2 na 7, reakční soás se oíchá 30 oinuO a z částečně zdredukované reakční soěsi se odstraní pryskyřice.
K částečně zredvkcovanéou roztoku se přidá další poddl 10 rnl Aiberlite XE243 a po ochlazení na 0 °C se roztok alkaLisuje přidáno 10%ndho roztoku hydroxidu sodného na pH 10. Přidá se další podíl 53 og (1,40 onol) hydridu boritosodného a za 10 oinut se přidá koncentrovaná sírová tyselint, číož se sníží pH na hodnotu 7. Reakční srnča se oíchá 0,25 hodiny, filtruje se, načež se zjistí podle vyhodnocení vysokotlakovou kapalinovou chrooatografií dokonalá redukce sodné soli kyseliny 2,5-íikeOoglιkoonoeé -za vzniku sodné soli kyseliny 2-katogulonoeé a 2-ketoglukonové. Pozoruje se vznik velo oalého onožOvd kyseliny borité nebo případných produktů přeredukovánn. Za pouužtí vysokoOltkové kapalinové chrooatografie s' 2-ibidazolídoneb jako vniOřndo standardeo se zjistí výtěžek 96 % soěsi 85:15 kyseliny Z-ketogulonové a 2-ke01glžkon1vé.
Příklad 19
K prudce ^οΗβο^^ 12%nirnu roztoku sodné soli kyseliny 2,5-dike0ogUkkonoeé (28,04 mol) se po ochlazení na 0 °C v lázni z ledu a vody přidá 2,355 g (56,08 mol) fluoridu sodného, načež se přikapávánío 10%ndho roztoku hydroxidu sodného upraví hodnota pH z 4,3 na 10,8. Pak se přidá 0,530 g hydridu boritosodného (14,02 ool, AAft ProducOs, DDvvrs, Ma. 91023) a za 10 oinut se pH upraví na hodnotu 7 přidánío koncentrované sírové. Podle analýzy vysokotlakovou kapalinovou chrombtt1gatií (Aoinex A-25 pryskyřice za použití 0,5 M oravenčanu vonného k eluovánd) se zjistí pří1oboost oenšího Юlo0ství boru,- než jak je ternu bez pouuití pryskyřice. Reakční soěs se oíchá po dobu noci, přUoo se vysrážd oalý poddl bdlé pevné látky a ten 'se odfltruje. Výtěžek srnosi 85:15 kyseliny 2-ketogulonové a 2-ketoglikconové činí 90 %.
PPíklad 20
K prudce odcha^ou roztoku 55 o^c^A sodné soli kyseliny 2,5-dike0ogžk£onoeé v 150 ol vody se za chlazend na 0 °C a za pH 9,5 přidá 12,7 ool hydridu borioosodného běh^o 15 !nuO a po skončeno přidáváni se pH roztok . upravd přibližně na 7 přidánio 6 N roztoku chlorovodíkové kyseliny, načež se lyofylioováno získá 16,3 g pevných poddlů» Z těchto pevných poddlů se 15,0 g rozpuuOd v 250 ol so^s^i oethanolu a vody (95:5) a po přidání 100 ol iont^oo^i^ičové' pryskyřice Aoerlyst 15 (Roho and HHas, PhiAtdeAphit, Pa. 19105) se reakční so5s zahřívá pod zpětiýo chladičeo k varu přes noc. Po ochlazení se prysk^ice odfiltruje, filtrát se proUje přes 40 ol iootoběničové pryskyřice AobrlysO A-21 (Roho and Haas, Philadelphie, Pa. 19105) a filtrát se zahustí ve vakuu. Stándo se vyloučí krystaly, které se oddfltrují, a pr1юy0ío acetoneo se získá 2,21 g (21 %) oeihryí^í^teru kyseliny 2-ketogui1ooeé (b. t. 150 až 154 °C, literatura 155 až 157°), což je podle vysoko tlakové kapalinové chro^at<^o^gE^a^:ie a C^-spektroskopie 97% IscoBrně čistá látka. Mettyylster tyseliny 2-keOogul. onové je o^žno převést nt kyselinu esko^^ou zahřívánio s hydrogenuUiičitonю a1doýЮ pod dusíkeo.
Claims (17)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Způsob výroby směsi 2-ketogulonátu a 2-ketoglukonátu redukcí 2,5-diketoglukonátů nebo kyseliny 2,5-diketoglukonové, vyznačující se tím, že se látka vybraná ze skupiny zahrnující kyselinu 2,5-diketoglukonovou, její normální alkylestery obsahující v alkylové části 1 až 4 atomy uhlíku a její soli s alkalickými kovy, kovy alkalických zemin, amonnou sůl a tetraalkylamoniové soli obsahující v každé alkylové částí vždy 1 až 4 atomy uhlíku, redukuje borohydridem alkalického kovu, s výhodou natriumborohydridem, v přítomnosti rozpouštědla při pH v rozmezí 5 až 10,5 a při teplotě v rozmezí od -30 do 50 °C, přičemž na 1 mol redukované látky se používá 0>8 až 1,1 ekvivalentu borohydridu alkalického kovu.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako výchozí materiál použije látka vybraná ze skupiny zahrnující kyselinu 2,5-diketoglukonovou, její soli s alkalickými kovy, kovy alkalických zemin, amonnou sůl a tetraalkylamoniové soli obsahující v každé alkylové části vždy 1 až 4 atomy uhlíku.
- 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě od -25 °C do +25 °C.
- 4. Způsob podle libovolného z bodů 2 při pH v rozmezí 6 až 10,5.a 3, vyznačující se tím, že se reakce provádí
- 5. Způsob podle libovolného z bodů 2 je 2,5-diketoglukonová kyselina nebo její hmotnostních %.až 4, shora vyznačující uvedená sůl se tím, že obsažena v v reakčním roztoku množství 5 až 20
- 6. Způsob podle libovolného z bodů 2 až 5, vyznačující látka použije sodná sůl kyseliny 2,5-diketoglukonové· se tím, že se jako výchozí
- 7. Způsob podle libovolného z bodů 2 až 5, vyznačující látka použije vápenatá sůl kyseliny 2,5-diketoglukonové.se tím, že jako výchozí
- 8. Způsob podle libovolného z bodů 2 až 5, vyznačující tím, látka použije tetřamethylamoniová sůl kyseliny 2,5-diketoglukonové.se že se jako výchozí
- 9. Způsob podle bodu t, vyznačující se tím, že se jako výchozí materiál použije normální alkylester 2,5-diketoglukonové kyseliny, obsahující v alkylové části 1 až 4 atomy uhlíku.
- 10. Způsob podle bodu 9, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě od -25 °C do +25 °C.
- 11. Způsob podle libovolného z bodů 9 a 10, vyznačující se tím, že se reakce provádí při pH v rozmezí 6 až 10,5·
- 12. Způsob podle libovolného z bodů 9 až 11, vyznačující se tím, že v reakčním roztoku je shora uvedený alkylester 2,5-diketoglukonové kyseliny obsažen v množství 5 až 20 hmotnostních %.
- 13· Způsob podle libovolného z bodů 9 až 12, vyznačující se tím, že se jako výchozí látka použije methylester 2,5-diketoglukonové kyseliny#
- 14· Způsob podle libovolného z bodů 1 až 13, vyznačující se tím, že se reakce provádí ve vodném roztoku.
- 15« Způsob podle bodu 14, vyznačující se tím, že se používá vodný roztok obsahující pomocné rozpouštědlo vybrané ze skupiny zahrnující alkanoly s 1 až 4 atomy uhlíku, alkandioly s 2 až 4 atomy uhlíku, aceton!trii, dimethylsulfoxid a dimethylformemid.
- 16. Způsob podle bodu 15> vyznačující se tím, že se používá vodný roztok obsahující jako pomocné rozpouštědlo methanol.
- 17« Způsob podle libovolného z bodů 1 až 16, vyznačující se tím, že se reakce provádí v přítomnosti Činidla komplexně vážícího bor, vybraného ze skupiny zahrnující fluoridy alkalických kovů, fluorid amonný a iontornénič adsorbující bor.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US74950976A | 1976-12-10 | 1976-12-10 | |
| US05/843,946 US4159990A (en) | 1976-12-10 | 1977-10-20 | Reduction of 2,5-diketogluconic acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS208738B2 true CS208738B2 (en) | 1981-09-15 |
Family
ID=27115134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS778181A CS208738B2 (en) | 1976-12-10 | 1977-12-07 | Method of making the mixture of the 2-ketogulonate and 2-ketogluconate |
Country Status (29)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5384916A (cs) |
| AR (1) | AR218278A1 (cs) |
| AT (1) | AT354470B (cs) |
| AU (1) | AU498866B1 (cs) |
| BR (1) | BR7708220A (cs) |
| CA (1) | CA1110637A (cs) |
| CH (1) | CH629470A5 (cs) |
| CS (1) | CS208738B2 (cs) |
| DD (1) | DD135204A5 (cs) |
| DE (1) | DE2754719C3 (cs) |
| DK (1) | DK157139C (cs) |
| ES (1) | ES464780A1 (cs) |
| FI (1) | FI773722A7 (cs) |
| FR (1) | FR2373511A1 (cs) |
| GB (1) | GB1561324A (cs) |
| HU (1) | HU178688B (cs) |
| IE (1) | IE46106B1 (cs) |
| IT (1) | IT1192212B (cs) |
| LU (1) | LU78666A1 (cs) |
| MX (1) | MX4533E (cs) |
| NL (1) | NL170288C (cs) |
| NO (1) | NO774233L (cs) |
| NZ (1) | NZ185917A (cs) |
| PH (1) | PH13701A (cs) |
| PL (1) | PL114409B1 (cs) |
| PT (1) | PT67381B (cs) |
| SE (1) | SE7713979L (cs) |
| TR (1) | TR19706A (cs) |
| YU (1) | YU285077A (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK154649C (da) * | 1978-12-01 | 1989-05-08 | Pfizer | Fremgangsmaade til fremstilling af 2-ketogulonsyre |
-
1977
- 1977-11-28 MX MX776579U patent/MX4533E/es unknown
- 1977-11-29 PH PH20494A patent/PH13701A/en unknown
- 1977-12-02 NL NLAANVRAGE7713365,A patent/NL170288C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-12-03 YU YU02850/77A patent/YU285077A/xx unknown
- 1977-12-06 ES ES464780A patent/ES464780A1/es not_active Expired
- 1977-12-07 AR AR270273A patent/AR218278A1/es active
- 1977-12-07 CS CS778181A patent/CS208738B2/cs unknown
- 1977-12-08 AU AU31375/77A patent/AU498866B1/en not_active Expired
- 1977-12-08 CA CA292,668A patent/CA1110637A/en not_active Expired
- 1977-12-08 SE SE7713979A patent/SE7713979L/xx not_active Application Discontinuation
- 1977-12-08 DE DE2754719A patent/DE2754719C3/de not_active Expired
- 1977-12-09 HU HU77PI607A patent/HU178688B/hu unknown
- 1977-12-09 TR TR19706A patent/TR19706A/xx unknown
- 1977-12-09 PL PL1977202800A patent/PL114409B1/pl unknown
- 1977-12-09 DK DK549477A patent/DK157139C/da not_active IP Right Cessation
- 1977-12-09 IT IT30544/77A patent/IT1192212B/it active
- 1977-12-09 IE IE2503/77A patent/IE46106B1/en not_active IP Right Cessation
- 1977-12-09 CH CH1514877A patent/CH629470A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1977-12-09 LU LU78666A patent/LU78666A1/xx unknown
- 1977-12-09 FI FI773722A patent/FI773722A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1977-12-09 PT PT67381A patent/PT67381B/pt unknown
- 1977-12-09 NZ NZ185917A patent/NZ185917A/xx unknown
- 1977-12-09 AT AT882177A patent/AT354470B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-12-09 JP JP14803377A patent/JPS5384916A/ja active Granted
- 1977-12-09 NO NO774233A patent/NO774233L/no unknown
- 1977-12-09 FR FR7737189A patent/FR2373511A1/fr active Granted
- 1977-12-09 BR BR7708220A patent/BR7708220A/pt unknown
- 1977-12-09 GB GB51415/77A patent/GB1561324A/en not_active Expired
- 1977-12-12 DD DD77202532A patent/DD135204A5/xx unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1189915B1 (en) | Process for the production of azithromycin | |
| CA2412554C (en) | 3-substituted morphines | |
| Mannock et al. | An improved procedure for the preparation of 1, 2-di-O-acyl-3-O-(β-d-glucopyranosyl)-sn-glycerols | |
| Danishefsky et al. | The total synthesis of (.+-.)-N-acetylneuraminic acid (NANA). A remarkable hydroxylation of a (Z)-enoate | |
| Skrydstrup et al. | 1, 2‐cis‐C‐glycoside synthesis by samarium diiodide‐promoted radical cyclizations | |
| Julina et al. | A synthesis of N-acetylneuraminic acid and [6-2H]-N-acetyl-neuraminic acid from N-acetyl-d-glucosamine | |
| FREDENHAGEN et al. | Strobilurins F, G and H, Three New Antifungal Metabolites from Bolinea Lutea Ii. Structure Determination | |
| CS208738B2 (en) | Method of making the mixture of the 2-ketogulonate and 2-ketogluconate | |
| US4159990A (en) | Reduction of 2,5-diketogluconic acid | |
| Gustafson et al. | Triophamine, a unique diacylguanidine from the dorid nudibranch Triopha catalinae (Cooper) | |
| US6147228A (en) | Convenient method for the large scale isolation of garcinia acid | |
| EP0222172B1 (en) | N-glycolylneuraminic acid derivative | |
| Driver et al. | Septanose Carbohydrates. III. Oxidation-Reduction Products From 1, 2-3, 4-Di-O-isopropylidene-α-D-glucoseptanose: Preparation of L-Idose Derivatives | |
| Suzuki et al. | Highly stereoselective synthesis of. ALPHA.-D-glucopyranosides by the N-iodosuccinimide-promoted internal cyclization. | |
| US4230880A (en) | 2,5-Diketogluconic acid esters | |
| Barili et al. | Alkaline and enzymatic hydrolysis of isobutyl 3, 4-anhydro-2, 6-dideoxy-DL-hexopyranosides. Preparation of enantiomeric boivinopyranosides through a highly efficient kinetic resolution | |
| EP0169614B1 (en) | Process for the preparation of l-carnitine | |
| US4337350A (en) | Reduction of 2,5-diketogluconic acid | |
| JPH0121146B2 (cs) | ||
| EP0078853B1 (en) | Process for preparing beta-chloroalanine | |
| US4818818A (en) | Method for the preparation of 4'-0-tetrahydropyranyladriamycin b | |
| JPH02121948A (ja) | 水性醗酵液から２―ケト―ポリヒドロキシ―ｃ↓６―カルボン酸、特に２―ケト―ｌ―グロン酸を単離する方法 | |
| EP2643337B1 (en) | Process for the preparation of (2r,3s)-2-(hydroxymethyl) -5-methoxytetrahydrofuran-3-ol free of pyranose compounds | |
| GB2030145A (en) | Asorbic or erythorbic acid process | |
| Krečmerová et al. | Utilization of 1, 6-anhydrohexoses for the preparation of some aliphatic adenosine analogs |