CS231544B1 - Processing of l-glucose and l-manose - Google Patents

Processing of l-glucose and l-manose Download PDF

Info

Publication number
CS231544B1
CS231544B1 CS833908A CS390883A CS231544B1 CS 231544 B1 CS231544 B1 CS 231544B1 CS 833908 A CS833908 A CS 833908A CS 390883 A CS390883 A CS 390883A CS 231544 B1 CS231544 B1 CS 231544B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
glucose
mannose
ethyl alcohol
arabinose
mixture
Prior art date
Application number
CS833908A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS390883A1 (en
Inventor
Jozef Kubala
Jan Caplovic
Jozef Svec
Original Assignee
Jozef Kubala
Jan Caplovic
Jozef Svec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jozef Kubala, Jan Caplovic, Jozef Svec filed Critical Jozef Kubala
Priority to CS833908A priority Critical patent/CS231544B1/en
Publication of CS390883A1 publication Critical patent/CS390883A1/en
Publication of CS231544B1 publication Critical patent/CS231544B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

Vynález sa týká sposobu přípravy L-glukózy a L-manózy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sa zmes L-glukózy, L-manózy a L-arabinózy, ktorá vzniká pri nitrometanove] syntéze z L-arabinózy selektívne rozdělí pomocou silné kyslého vymieňača katiónov vo vápenatej formě. Ako eluačné činidlo sa použije 40 až 60 % vodný roztok etylálkoholu. Čisté frakcie L-glukóza a L- -manóza sa po zahuštění a odfarbení aktívnym uhlím jednotlivé zahustia na rotačnej odparke a z etylálkoholu vykryštalizujú. Vynález má rozsiahle použitie pri štúdiu biochemických pochodov, v medicíně, pri přípravě nových nukleozidovThe present invention relates to a process for preparing L-glucose and L-mannose. The essence of the invention resides in that a mixture of L-glucose, L-mannose is formed and L-arabinose produced by nitromethane] synthesis from L-arabinose selectively divides using a strong acidic cation exchanger in calcium form. As eluent 40-60% aqueous solution is used ethyl alcohol. Pure L-glucose and L- -manosis is active after concentration and decolorization the individual coalesce to rotary evaporator and crystallized from ethyl alcohol. The invention has extensive use in the study biochemical processes, in medicine, at preparation of new nucleosides

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy L-glukózy a L-manózy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sa zmes L-glukózy, L-manózy a L-arabinózy, ktorá vzniká pri nitrometanove] syntéze z L-arabinózy selektívne rozdělí pomocou silné kyslého vymieňača katiónov vo vápenatej formě. Ako eluačné činidlo sa použije 40 až 60 % vodný roztok etylálkoholu. Čisté frakcie L-glukóza a L-manóza sa po zahuštění a odfarbení aktívnym uhlím jednotlivé zahustia na rotačnej odparke a z etylálkoholu vykryštalizujú.The invention relates to a process for preparing L-glucose and L-mannose. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is characterized in that the mixture of L-glucose, L-mannose and L-arabinose resulting from nitromethane synthesis from L-arabinose is selectively separated by a strong acid cation exchanger in calcium form. A 40-60% aqueous ethyl alcohol solution was used as eluent. The pure L-glucose and L-mannose fractions are individually concentrated on a rotary evaporator after concentration and decolourisation with activated carbon and crystallized from ethyl alcohol.

Vynález má rozsiahle použitie pri štúdiu biochemických pochodov, v medicíně, pri přípravě nových nukleozidov.The invention has extensive application in the study of biochemical processes, in medicine, in the preparation of new nucleosides.

Vynález sa týká přípravy kryštalickej L-glukózy a L-manózy zo zmesi cukrov po nitrometanovej syntéze L-arabinózy.The invention relates to the preparation of crystalline L-glucose and L-mannose from a mixture of sugars after nitromethane synthesis of L-arabinose.

L-glukóza a L-manóza sú hexózy vzácné sacharidy, ktoré sa v prírode nenachádzajú a preto sa pripravujú synteticky. Najstaršou a najznámejšou metodou přípravy je tzv. kyanhydrinová syntéza. Aldózy poskytujú působením kyanovodíka kyanhydriny aldóz ich kyslou hydrolýzou vznikajú aldónové kyseliny, ktoré sa prevedú na laktón a v tejto formě redukujú napr. sodíkovým amalgámom za vzniku aldózy a jeden uhlíkový atóm. Tak vzniká z L-arabinózy L-glukóza a L-manóza [C. S. Hudson: Adv. Carbohydr. Chem. 1, 1 [1945); E. Fischer: Ber. 22, 2204 (1889)]. Najvhodnejšou metodou přípravy L-glukózy a L-manózy je kondenzácia L-arabinózy s nitrometanom v přítomnosti metylátu sodného. Pri tejto syntéze vzniká krystalická zmes sodných solí 1-deoxy-l-nitro-L-glucitolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu, ktoré pomocou katalyzátore kyseliny sírovej alebo peroxida vodíka sa rozkladajú za vzniku L-glukózy a L-manózy [J. C. Sowden, H. O. L. Fischer: J. Am. Chem. Soc. 67. 1963 (1947); J. C. Sowden: Methods Carbohydr. Chem. L. 132 (1962); V. Bílik: Coll. Czech. Chem. Commun. 39, 1621 (1974)]. V preparatívnom množstve sa L-glukóza a L-manóza připravuje z čistých krystalických látok 1-deoxy-l-nitro-L-glucitolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu získaných frakčnou kryštalizáciou s acetonom [J. C. Sowden, H. O. L. Fischer: J. Am, chem. Soc. 67, 1963 (1947); J. Kubala a kol.: Coll. Czech. Commun. v tlači], Alebo sa využívá priamy rozklad sodných solí, kde L-manóza sa izoluje vo formě fenylhydrazónu a po uvolnění sa katalyticky epimerizuje pomocou molybdenanových iónov na L-glukózu [Čs. AO 149463], Uvedená metoda přípravy L-glukózy a L-manózy kyanhydrinovou syntézou je značné komplikovaná pre náročnost viac stupňovej syntézy a má len teoretický význam v porovnaní so spůsobom přípravy kondenzácie s nitrometanom. Pri príprave L-glukózy, resp. L-manózy z čistých 1-deoxy-l-nitro-L-glucitolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu výstupu je obmedzujúci faktor ich vzájomnej preferenčnej kryštalizácie zo zmesi v prospěch 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu. Pri priamom rozklade zmesi sodných solí 1-deoxy-l-nitro-L-glucitolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu izolácia L-manózy pomocou fenylhydrazínu je stažená tým, že získaná zmes vždy obsahuje vel'ké množstvo L-arabinózy, čím příprava nedosahuje uspokojivé výtažky a naviac fenylhydrazín je nebezpečný jed.L-glucose and L-mannose are hexose rare carbohydrates that are not found in nature and are therefore synthetically prepared. The oldest and best known method of preparation is so-called. cyanohydrin synthesis. Aldoses provide cyanohydrins of aldoses by the action of hydrogen cyanide to form aldonic acids by acid hydrolysis, which are converted to lactone and in this form reduced e.g. sodium amalgam to form aldose and one carbon atom. Thus, L-glucose and L-mannose arise from L-arabinose [C. S. Hudson: Adv. Carbohydr. Chem. 1, 1 [1945]; E. Fischer: Ber. 22, 2204 (1889)]. The most suitable method of preparing L-glucose and L-mannose is by condensing L-arabinose with nitromethane in the presence of sodium methylate. In this synthesis, a crystalline mixture of sodium salts of 1-deoxy-1-nitro-L-glucitol and 1-deoxy-1-nitro-L-mannitol is formed which decomposes with the aid of a sulfuric acid catalyst or hydrogen peroxide to form L-glucose and L- mannose [J. C. Sowden, H.O. L. Fischer: J. Am. Chem. Soc. 67, 1963 (1947); J. C. Sowden, Methods Carbohydr. Chem. L. 132 (1962); V. Bilik: Coll. Czech. Chem. Commun. 39, 1621 (1974)]. In preparative amounts, L-glucose and L-mannose are prepared from the pure crystalline substances 1-deoxy-1-nitro-L-glucitol and 1-deoxy-1-nitro-L-mannitol obtained by fractional crystallization with acetone [J. C. Sowden, H.O.L. Fischer: J. Am. Chem. Soc. 67, 1963 (1947); J. Kubala et al., Coll. Czech. Commun. or in the direct decomposition of sodium salts, where L-mannose is isolated in the form of phenylhydrazone and, upon release, is catalytically epimerized with molybdate ions to L-glucose [Cs. AO 149463], The method of preparing L-glucose and L-mannose by cyanohydrin synthesis is considerably complicated due to the difficulty of multi-stage synthesis and is of theoretical importance only as compared to the method of preparing condensation with nitromethane. When preparing L-glucose, resp. L-mannose from pure 1-deoxy-1-nitro-L-glucitol and 1-deoxy-1-nitro-L-mannitol output is a limiting factor of their preferential crystallization from the mixture in favor of 1-deoxy-1-nitro-L- mannitol. In the direct decomposition of a mixture of sodium salts of 1-deoxy-1-nitro-L-glucitol and 1-deoxy-1-nitro-L-mannitol, the isolation of L-mannose by phenylhydrazine is withdrawn because the mixture always contains a large amount of L- arabinose, whereby the preparation does not achieve satisfactory yields and, moreover, phenylhydrazine is a dangerous poison.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spósob přípravy L-glukózy a L-manózy podta vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že sa zmes cukrov uvolněných po nitrometanovej syntéze selektívne rozdělí pomocou silné kyslého vymieňača katiónov vo vápenatej formě. Ako eluačné činidlo sa použije vodný roztok 40 až 60 % etylalkoholu. Frakcie L-glukózy a L-manózy sa zahustia na rotačnej odparke na sirup a z etylalkoholu vykryštalizujú.The above-mentioned disadvantages are substantially eliminated by the process for the preparation of L-glucose and L-mannose according to the invention, which consists in that the mixture of sugars released after nitromethane synthesis is selectively separated by means of a strong acid cation exchanger in calcium form. An aqueous solution of 40 to 60% ethyl alcohol is used as eluent. The L-glucose and L-mannose fractions are concentrated on a rotary evaporator to a syrup and crystallized from ethyl alcohol.

Výhodou navrhovaného sposobu přípravy L-glukózy a L-manózy oproti doterajším postupom přípravy je, že předmětný spůsob přípravy dovoluje vyrobit obidva sacharidy v jednom stupni. Je zdravotně nezávadný, hospodárnější, umožňuje pracovat v jednoduchých zariadeniach, ktoré sú bežne dostupné. Umožňuje pracoval bez látok, ktoré znečísťujú životné prostredie ako fenylhydrazín, ktorý ako zvlášť nebezpečný jed je karclnogénnou látkou a jeho odstránenie v prevádzkovom měřítku je nákladné, vyžaduje si speciálně zariadenie. Vyrobené produkty L-glukóza a L-manóza sa získajú vo vysokej čistotě.An advantage of the proposed method of preparing L-glucose and L-mannose over the prior art processes is that the present method of preparation allows both carbohydrates to be produced in one step. It is harmless to health, more economical, allows to work in simple devices that are commonly available. It allows to work without environmental pollutants like phenylhydrazine, which as a particularly dangerous poison is a carclogenous substance and its removal on an industrial scale is expensive, requires a special device. The products L-glucose and L-mannose are obtained in high purity.

Příklad 1Example 1

Silno kyslý vymieňač katiónov (Dowex 50 wx 8 0,07 až 0,13 mm) sa naplní do kolony dlžky 100 cm a priemeru 2,5 cm postupné sa premýva 10 % kyselinou chlorovodíkovou (1000 ml) po dobu 24 h. Ionomenič sa premyje destilovanou vodou do neutrálněj reakcie pH 7 (5000 ml). Aktivácia iontomeniča do vápenatej formy sa uskutoční 20 % roztokom chloridu vápenatého (2000 ml) a po 24 h sa nadbytočné ióny vymyjú destilovanou vodou do negatívnej reakcie na chloridy (5000 ml). Zmes cukrov 26 % L-glukózy, 71?% L-manózy a 3 % L-arabinózy (5 gj sa rozpustí v 40% etylalkohole (10 ml) a nanesie na kolonu naplnenú silno kyslým vymieňačom katiónov (Dowex 50 wx 8 0,07 až 0,13 mm vo vápenatej formě) s dížkou 100 cm a priemerom 2,5 cm. Ako eluačné činidlo sa použije 40 % etylalkohol. Pomocou zberača frakcií pri prietoku 12 ml/h sa jednotlivé frakcie sledujú papierovou chromatografiou (chromatografický papier Whatman No lj vzostupnou chromatografiou v sústave etylacetát, pyridin, voda v objemovom pomere 8:2:1a detegujú alkalickým dusičnanom strieborným, alebo za pomoci kyseliny 3,5 dinitrosalicylovej spektrofotometricky. Frakcia 1 až 42 bola negativna na cukry, frakcia 43 až 52 obsahovala L-glukózu, frakcia 53 až 56 bola negativna na cukry, frakcia 57 až 68 obsahovala L-manózu, frakcia 69 až 90 bola negativna na cukry a frakcia 91 až 93 obsahovala L-arabinózu. Frakcie, ktoré obsahovali L-glukózu a L-manózu sa jednotlivé zahustia na rotačnej odparke na sirup, prečistia prídavkom aktívneho uhlia (0,5 g) filtrujú a znovu zahustia na sirup L-glukóza (1,25 g), L-manóza (3,50 g). Prídavkom 96% etylalkoholu (20 ml) vykrystalizuje L-glukóza (1,05 g) a L-manóza (3,0 gj. Opakovanou kryštalizáciou matečných sirupov sa dosiahla výťažnosť L-glukózy 93,1 % (a)D 20 — 52° (C = 5 HgO), teplota topenia 141 až 143 °C a L-manózy 91,7 θ/0 («)D 20The strongly acidic cation exchanger (Dowex 50 wx 8 0.07-0.13 mm) is packed into a 100 cm long column and 2.5 cm in diameter successively washed with 10% hydrochloric acid (1000 mL) for 24 h. The ion exchanger was washed with distilled water to neutral pH 7 (5000 mL). Activation of the ion exchanger into the calcium form is carried out with a 20% calcium chloride solution (2000 ml) and after 24 h the excess ions are washed out with distilled water to a negative reaction to the chlorides (5000 ml). Mixture of 26% L-glucose, 71% L-mannose and 3% L-arabinose sugars (5 gj is dissolved in 40% ethyl alcohol (10 ml) and applied to a column packed with a strongly acid cation exchanger (Dowex 50 wx 8 0.07) up to 0.13 mm (in calcium form) with a length of 100 cm and a diameter of 2.5 cm using 40% ethyl alcohol as the eluent and using a fraction collector at a flow rate of 12 ml / h, the individual fractions are monitored by paper chromatography (Whatman No lj chromatography paper) by chromatography on a system of ethyl acetate, pyridine, water (8: 2: 1, v / v), they were detected by alkaline silver nitrate, or by means of 3,5 dinitrosalicylic acid spectrophotometrically. fraction 53-56 was negative for sugars, fraction 57-68 contained L-mannose, fraction 69-90 was negative for sugars, and fraction 91-93 contained L-arabinose. Fractions containing L-glucose and L-mannose were individually concentrated and on a rotary evaporator to a syrup, purified by addition of activated carbon (0.5 g), filtered and re-concentrated to syrup L-glucose (1.25 g), L-mannose (3.50 g). Addition of 96% ethyl alcohol (20 ml) to crystallize L-glucose (1.05 g) and L-mannose (3.0 gj. Recrystallization of the mother syrup to achieve the recovery of L-glucose 93.1% (a) H 20-52 ° (C = 5 HgO), mp 141-143 ° C and L-mannose 91.7 θ / 0 ()) D 20 -

ΒΒ

14° (C = 5 HžO), teplota topenia 130 až 132 °C.14 ° (C = 5 H 2 O), mp 130-132 ° C.

Příklad 2Example 2

Postupuje sa ako v příklade 1, s tým rozdielom, že namiesto 40 % etylalkoholu sa použije 60 % etylalkohol. Získá sa 94 % výťažnosť L-glukózy (c«)d20 — 53° (C = 5 HzO), teplota topenia 142 až 144 °C a L-manózy 92,5% («)d20 — 14,5° (C = 5 H2O), teplota topenia 131 až 132 °C.The procedure is as in Example 1, except that 60% ethyl alcohol is used instead of 40% ethyl alcohol. To give 94% yield of L-glucose (c ') d 20-53 ° (C = 5 HZO), mp 142 to 144 ° C, and L-mannose 92.5% (') d 20 to 14.5 ° ( Mp 131-132 ° C.

Vynález má rozsiahle využitie pri štúdiu biochemických pochodv, v medicíně, pri príprave nových nukleozidov v genetickom inžinierstve. L-glukóza a L-manóza patria medzi vzácné a ťažko dostupné sacharidy.The invention has extensive application in the study of biochemical processes, in medicine, in the preparation of novel nucleosides in genetic engineering. L-glucose and L-mannose are rare and hardly available carbohydrates.

Claims (2)

PREDMETSUBJECT Sposob přípravy L-glukózy a L-manózy vyznačujúci sa tým, že sa zo zmesi L-glukózy a L-manózy a L-arabinózy, ktorá vzniká pri nitrometanovej syntéze z L-arabinózy pomocou silné kyslého vymieňača katióVYNALEZU nov vo vápenatej formě za pomoci 40 až 60 % etylalkoholu ako eluačného činidla izoluje L-glukóza a L-manóza, ktorá po přečištění aktívnym uhlím a zahuštění vykrystalizuje z etylalkoholu.Process for the preparation of L-glucose and L-mannose, characterized in that from a mixture of L-glucose and L-mannose and L-arabinose, which arises from nitromethane synthesis from L-arabinose using a strong acidic cation exchanger in calcium form with 40 L-glucose and L-mannose are isolated by isolation of up to 60% ethyl alcohol as eluent, which, after purification with activated carbon and concentration, crystallizes from ethyl alcohol.
CS833908A 1983-06-01 1983-06-01 Processing of l-glucose and l-manose CS231544B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS833908A CS231544B1 (en) 1983-06-01 1983-06-01 Processing of l-glucose and l-manose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS833908A CS231544B1 (en) 1983-06-01 1983-06-01 Processing of l-glucose and l-manose

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS390883A1 CS390883A1 (en) 1984-02-13
CS231544B1 true CS231544B1 (en) 1984-11-19

Family

ID=5380519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS833908A CS231544B1 (en) 1983-06-01 1983-06-01 Processing of l-glucose and l-manose

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS231544B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS390883A1 (en) 1984-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3140775B2 (en) Method for producing rhamnose from rhamnolipid
US5015296A (en) Continuous epimerization of sugars, in particular D-arabinose to D-ribose
JPH11506456A (en) Improved oxidation process
MX2013003870A (en) Method for manufacturing high-purity sorbitol syrups from sucrose and uses thereof.
Bílik Reactions of Saccharides Catalyzed by Molybdate Ions. III.* Preparation of L-Glucose by Epimerization of L-Mannose or L-Mannose Phenylhydrazone
FI66830C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV D-MANNITOL
EP0039127B1 (en) A process for making ketose sugars
JP4865128B2 (en) High purity production of L-ribose from L-arabinose
CS231544B1 (en) Processing of l-glucose and l-manose
KR910005658B1 (en) How to separate nucleotides and nucleotides
CA1242710A (en) Crystalline maltopentaose and process for producing the same
US5433793A (en) Preparation of high purity D-allose from D-glucose
US2847421A (en) Ascorbic acid intermediates
US4112221A (en) Process for preparing 8,2'-O-anhydropurine nucleosides
Hirase et al. Constituents of the mucilage of Gloiopeltis furcata
US3980719A (en) Process for obtaining xylitol from natural products containing xylan
US2779760A (en) Lithium maltobionate and process for making same
CS233220B1 (en) Method of d-manose preparation
US20040082776A1 (en) Process for recovery of uridine from molasses
JPS6337635B2 (en)
US5550227A (en) Method for the preparation of rhamnose monohydrate from rhamnolipids
CS231545B1 (en) Processing of d-psicose
CS224984B1 (en) The production of l-talose
CS227527B1 (en) Method of preparing l-galactose
UEHARA et al. PREPARATION OF D-RIBOSE FROM D-ERYTHROSE BY CYANOHYDRIN REACTION