CS260395B1 - Prostriedok na inhibíciu epimerizácie aldóz katalyzovanej molybdénanovými iónmi - Google Patents

Description

260395

Vynález sa týká prostriedku na Inhibíciuepimerizácie aldóz katalyzovanej molybdé-nanovými iónmi.

Aldózy sa v slabo kyslých vodných rozto-koch za přítomnosti mo-lybdénanových iónovopimerizujú a vytvárajú rovnovážnu zmesC—2-epimérnych aldóz [V. Bílik: Chem. lis-ty 77, 496 (1983)]. Molybdénanové ióny akokatalytická zložka sa využívajú tiež pri ste-reoselektívnej hydroxylácii glykalov na od-povedajúce aldózy s cis-usporiadaním hyd-roxylových skupin na atóme uhlíka C—2 aC—3 [V. Bílik: Chem. Zvěsti 26, 76 (1972)],oxidačnom rozklade 1-deoxy-l-nitroaldito-lo-v na odpovedajúce aldózy [V. Bílik: Coll.Czechoslov, Chem. Commun. 39, 1 621 (1974)] a oxidačnom odbúravaní fenylhyd-razónov aldóz na odpovedajúce aldózy o je-den atom uhlíka nižšie [V. Bílik, P. Blely,M. Matulová: Chem. Zvěsti 33, 782 (1979)].Epimerizačná reakcia katalyzovaná molyb-dénanovými iónmi je reakcia vratná. Pretotřeba, aby pri izolácii aldóz získaných re-akciami katalyzovanými molybdénanovýmiiónmi molybdénanové ióny neboli přítomné.Známe sú sposoby odstraňovania molybdé-nano-vých iónov na anexoch, ktorých nevý-hody sú velké zriedenie roztokov aldóz avelká spotřeba energie na zahustenie tých-to roztokov. Úplná inhibícia epimerizačnejreakcie aldóz katalyzovanej molybdénanový-mi iónmi nebola doteraz známa.

Podstata vynálezu spočívá v použití kyse-liny šťavetovej ako prostriedku na inhibí-ciu. epimerízácie aldóz katalyzovanej molyb-dénanovými iónmi. Výhodou navrhovaného prostriedku na in-hibíciu epimerízácie aldóz katalyzovanejmolybdénanovými inómi je že netřeba mo-lybdénanové ióny odstraňovat, najčastejšieanexami, s následným zahušťováním rozto-kov, čím sa ušetří na mzdách, materiáloch,energií a v podstatné) miere ušetří použitieniektorých zariadení (odpariek, kolón). Přikladl V 100 ml vody sa rozpustí 29,7 g (0,15molu) monohydrátu D-glukózy, 0,37 g (3.. 10mólov) tetrahydrátu heptamolybdéna-nu hexaamonného (t. j. 2,1. 10-3 mólov mo-lybdénu v oxidačnom stupni VI], 0,53 g (4,2 .. 10 _3 mólov) dihydrátu kyseliny šťavetovej(mólový poměr kyseliny šťaveíovej k mo-lybdénu v oxidačnom stupni VI je 2:1) a0,12 ml (2.1.10-3 mólov) 99 % hmot. ky-seliny octovej. Roztok sa doplní vodou na150 ml objem a zahrieva po- dobu 3 h pri tep-lotě 90 °C. Do vychladnutého roztoku sa při-dá 50 ml 96 °/o hmot. etanolu a 16,2 ml(0,165 molu) fenylhydrazínu. Roztok sa ne-chá stát pri teplote 23 °C po dobu 20 h.Nezíská sa žiadny fenylhydrazón D-manózy,pretože epimerizácia D-glukózy na D-manó-zu je úplné inhibovaná. Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že sa rozpustí 0,27 g (2,1. 10~3mólov) dihydrátu kyseliny šťavetovej (mó-lový poměr kyseliny šťavetovej k molybdé-nu v oxidačnom stupni VI je 1 : 1) a 0,24kyseliny octovej. Odfiltruje sa 8,9 g fenyl-hydrazónu D-manózy, čo představuje výťa-žok D-manózy 22 %, vztahujúci sa na vý-chodisková D-glukózu. Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 2 s tým roz-dielom, že sa nepřidá kyselina šťavetová.Odfiltruje sa 10,5 g fenylhydrazónu D-ma-nózy, čo představuje výťažok D-manózy 26pere. vzťahujúci sa na východisková D-glu-kózu. Příklad 4 V 1 ml vody sa rozpustí 180 mg (1 mmól)L-glukózy, 2,47 mg (2 ^móly) tetrahydrátuheptamolybdénanu hexaamonného (t. j. 14μπιόίον molybdénu v oxidačnom stupni VI],3,53 mg (28 μΐηόίον) dihydrátu kyseliny šťa-veto-vej (mólový poměr kyseliny šťavetovejk molybdénu s oxidačným stupňom VI je2:1) a roztok sa zahrieva počas 3 h přiteplote 100 °C. Inhibícia epimerizácie L-glukózy sa zisťuje papierovou chromatogra-fiou (Whatman No 1) s použitím elučnéhosystému A: acetonu, 1-butanolu a vody vobjemovom pomere 7:2:1a elučného sy-stému B: 1-butanolu, etanolu a vody 5:1:: 4, s dobou prietoku elučných systémov 18až 20 h íiasledujúcou detekciou s anilinium-hydrogénf-talátom. Chromatografický zá-znam dokazuje přítomnost východiskovej L--glukózy a nepřítomnost L-manózy ani vsto-póvom množstve. Pohyblivost vzťahujúcasa na glukózu 1,00 je pre manózu v eluč-nom systéme A: 1,31 a elučnom systéme B:1,30. P r í k 1 a d 5

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí L-manóza. Chromato-grafický záznam dokazuje přítomnost L-ma-nózy a nepřítomnost L-glukózy ani v stopo-vom množstve. Příklad 6

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-altróza. Chromato-grafický záznam dokazuje přítomnost D--altrózy a nepřítomnost D-alózy ani v stopo-vom množstve. Pohyblivost vzťahujúca sa naglukózu 1,00 je pre altrózu v elučnom sy-stéme A: 1,61 a elučnom systéme B: 1,59, prealózu v elučnom systéme A: 1,02 a elučnomsystéme B: 1,05. 280395 5 P r í k 1 a d 7

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-alóza. Chromato-grafický záznam dokazuje přítomnost D-a-lózy a nepřítomnost D-altrózy ani v stopo-vom množstve. Příklad 8

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-galaktóza. Chroma-tografický záznam dokazuje přítomnost D--galaktózy a nepřítomnost D-talózy ani vstopovom množstve. Pohyblivost vzťahujúcasa na glukózu 1,00 je pre galaktózu v eluč-nom systéme A: 0,82 a v elučnom systémeB: 0,86, pre talózu v elučnom systéme A: 1,76 a v elučnom systéme B: 1,69. Příklad 9

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-talóza. Chroinato-grafický záznam dokazuje přítomnost D-ta-lózy a nepřítomnost D-galaktózy ani v sto-povom množstve. Příklad 10

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí 150 mg (1 mmól) D--arabinózy. Chromatograíický záznam doka-zuje přítomnost D-arabinózy a nepřítomnostD-ribózy ani v stopovom množstve. Pohyb-livost vzťahujúca sa na glukózu 1,00 je prearabinózu v elučnom systéme A: 1,41 a v e-lučnom systéme B: 1,30, pre ribózu v eluč-nom systéme A: 2,13 a. elučnom systéme B:1,90. Příklad 11

Postupuje sa ako v příklade 10 s tým. roz-dielom, že sa rozpustí D-ribóza. Chromato-grafický záznam dokazuje přítomnost D--ribózy a nepřítomnost D-arabinózy ani vstopovom množstve. P r í k 1 a d 1 2

Postupuje sa ako v příklade 10 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-xylóza. Chromato-grafický záznam dokazuje přítomnost D-xy-lózy a nepřítomnost D-lyxózy ani v stopo-vom množstve. Pohyblivost vzťahujúca sana glukózu 1,00 je pre xylózu v elučnom sy-stéme A: 1,72 a v elučnom systéme B: 1,54,pre lyxózu v elučnom systéme A: 1,82 a velučnom systéme B: 1,66. Příklad 13

Postupuje sa ako v příklade 10 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-lyxóza. Chromato-grafický záznam dokazuje přítomnost D-ly-

B xózy a nepřítomnost D-xylózy ani v stopo-vom množstve. Příklad 14

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz-dielom, že sa rozpustí 210 mg (1 mmól) D--glycero-D-galaktoheptózy. Chromatografic-ký záznam dokazuje přítomnost D-glycero--D-galaktoheptózy a nepřítomnost iných hep-tóz ani v stopových množstvách. Pohyblivostvzťahujúca sa na glukózu 1,00 je pre ga-laktoheptózu v elučnom systéme A: 0,52 av elučnom systéme B: 0,53. P r í k 1 a d 1 5

Postupuje sa ako v příklade 14 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-glycero-D-talohep-tóza. Chromatograíický záznam dokazujepřítomnost' D-glycero-D-taloheptózy a ne-přítomnost iných heptóz ani v stopovýchmnožstvách. Pohyblivost vzťahujúca sa naglukózu 1,00 je pre taloheptózu v elučnomsystéme A: 1,42 a v elučnom systéme B: 1,27. Příklad 16

Postupuje sa ako v příklade 14 s tým roz-dielom, že sa rozpustí D-glycero-D-guíohep-tóza. Chromatograíický záznam dokazujepřítomnost D-glycero-D-guíoheptózy a ne-přítomnost iných heptóz aj v stopovýchmnožstvách. Pohyblivost vzťahujúca sa naglukózu 1,00 je pre guíoheptózu v elučnomsystéme A: 0,76 a v elučnom systéme B: 0,73.Příklad 17

Zmes 25,5 g (0,1 mólu) N-fenyl-D-mano-zylamínu, 0,25 g (2.10-4 mólov) tetrahyd-rátu heptamolybdénanu hexaamonného, 0,71gramu (5,6 . IQ-3 mólov) dihydrátu kyse-liny šťaveíovej (mólový poměr kyseliny šťa-veíovej k molybdénu v oxidačnom stupniVI je 4 : 1), 15,8 ml (0,2 mólu) 35 % hmot.vodného roztoku formaldehydu, 35 ml 96 %hmot. etanolu a 190 ml vody sa zahrieva po-čas 3 h pri teplote 90 °C. Pri papierovejchromatografii sa postupuje pódia příkladu4. Chromatograíický záznam dokazuje pří-tomnost D-manózy a v stopovom množstvepřítomnost D-glukózy. Příklad 18

Postupuje sa ako v příklade 17 s tým roz-dielom, že sa vychádza zo zmesi 22,5 g (0,1mólu) N-íenyl-D-ribozy laminu, 25 mg (2.'. 10-5 mólov] tetrahydrátu heptamolybdé-nanu hexaamonného, 71 mg (5,6.10-4 mó-lov) dihydrátu kyseliny šťaveíovej (mólovýpoměr kyseliny šťaveíovej k molybdénanuv oxidačnom stupni VI je 4 : 1], 15,8 ml(0,2 mólu) 35 % hmot. vodného roztokuformaldehydu, 35 ml 96 °/o hmot. etanolu a 260395 190 ml vody. Chrornatografický záznam do-kazuje prítomnosť D-ribózy a v stopovominnožstve prítomnosť D-arabinózy. Pohybli-vost vzťahnjúca sa na D-glukózu 1,00 je preD-rlbózu v elučnom systéme A: 2,13 a v B:1,90 a pre D-arabinózu v elučnom systémeA: 1,41 a v B: 1,30. Příklad 19

Postupuje sa ako v příklade 18 s tým ro>z-dielom, že sa použije N-fenyl-L-lyxozylamín.Chrornatografický záznam dokazuje přítom-nost L-lyxózy a v stopovom množstve pří-tomnost L-xylózy. Pohyblivost vzťahujúca sana D-glukózu je pre L-lyxózu v elučnom sy-stéme A: 1,82 a v B: 1,66 a pre L-xylózu velučnom systéme A: 1,72 a v B: 1,54. Příklad 20

Zmes 27 g (0,1 móluj fenylhydrazónu D--manózy, 0,25 g (2.10~4 mólov] tetrahydrá-tu heptamolybdénanu hexaamonného, 0,71 g(5,6.10-3 mólov) dihydrátu kyseliny šťave-1'ovej (mólový poměr kyseliny šťavetovej kmolybdenu v oxidačnom stupni VI je 4 : 1),20,3 ml (0,2 molu) benzaldehydu, 35 ml 96pere. hmot. etanolu a 190 ml vody sa za-hrleva počas 3 h pri teplote 90 °C. Pri pa-pierovej chromatografii sa postupuje podlápříkladu 4. Chrornatografický záznam doka-zuje prítomnosť D-manózy a v stopovommnožstve přítomnost D-glukózy. Příklad 21

Do roztoku obsahujúceho 3 g tetrahydrá-tu heptamolybdénanu hexaamonného, 2 ml99 % hmot. kyseliny octovej a 25 ml vodysa přidá 250 g monohydrátu D-glukózy.

Zmes sa zahrieva pri teplote 90 °C počas50 min, potom sa přidá 120 ml metanolu,120 ml 96 % hmot. etanolu a nechá krysta-lizovat pri teplote 23 °C počas 3 dní. Potomsa odfiltruje 105 g D-glukózy (výťažok rege-nerovanej D-glukózy je 42 °/o). Filtrát sadoplní zmeso-u metanolu a 96 °/o hmot. eta-nolu v ohjemovom pomere 1 : 1 na objem500 ml, ku ktorému sa přidá 100 ml anilí-nu a nechá stát pri teplote 23 °C počas 20hodin. Odfiltruje sa 80 g N-fenyl-D-mano-zylamínu (výťažok D-manózy vo formě N--íenyl-D-manozylamínu je 25 % vzťahujúcisa na východisková D-glukózu, resp. výťa-žok je 43 % vzhladom na regenerovaná D--glukózu). Zmes 80 g N-fenyl-D-manozyla-mínu, 0,5 g dihydrátu kyseliny šťavetovej,50 ml 35 % hmot. vodného roztoku form-aldehydu, 600 ml vody a 100 ml 96 % hmot.etanolu sa zahrieva počas 3 h a pri teplo-te 90 °C. Roztok sa přefiltruje, zahustí adostilačný zvyšok sa rozpustí v 150 ml me-tanolu a nechá krystalizovat počas 24 hpri teplote 23 °C. Odfiltruje sa 47,5 g D-ma-nózy. Matečný roztok sa zahustí a destilačnýzvyšok sa rozpustí v 30 ml metanolu, čím sa získá druhý krystalický podiel 7,5 g D-ma-nózy. Celkový výťažok kryštalickej D-ma-nózy je 24 % vzťahujúci sa na východisko-vá D-glukózu, resp. je 41,5 % vzhladom naregenerovaná D-glukózu. Příklad 22

Roztok 100 g D-xylózy, 1 g tetrahydrátuheptamolybdénanu hexaamonného a 4 ml 99 % hmot. kyseliny octovej v 400 ml vodysa zahrieva pri teplote 90 °C počas 4 h. Roz-tok sa přečistí aktívnym uhlím, odfiltruje,zahustí a destilačný zvyšok sa rozpustí v 100 ml metanolu a nechá kryštalizovať po-čas 24 h. Odfiltruje sa 46 g D-xylózy (46 %--ný výťažok). Filtrát sa upraví metanolomna objem 200 ml, přidá sa 40 ml anilínu anechá sa stát pri teplote 23 °C počas 2 h.Odfiltruje sa 32 g N-fenyl-D-lyxozylamínu(výťažok D-lyxózy je 21 % vzťahujúci sa navýchodisková D-xylózu). Zmes 32 g N-fenyl--D-lyxozylamínu, 270 ml vody, 50 ml 96 %hmot. etanolu, 22,5 ml 35 % hmot. vodné-ho roztoku formaldehydu a 0,2 g dihydrátukyseliny šťavetovej sa zahrieva pri teplote90 °C počas 3 h. Roztok sa přefiltruje, pře-čistí aktívnym uhlím, opáť přefiltruje a za-hustí. Destilačný zvyšok sa rozpustí v 20 ml96 % hmot. etanolu a nechá kryštalizovaťpri teplote 23 °C počas 24 h, čím sa získá 13,8 g D-lyxózy (výťažok je 14 % vzťahujú-ci sa na východisková D-xylózu, resp. 25,5pere. vzhfadom na regenerovaná D-xyló-zu). P r í k 1 a d 2 3

Do zmesi 100 g L-arabinózy, 100 ml dime-tylsulfoxidu, 300 ml metanolu, 200 ml nitro-metánu sa za miešania v priebehu 1 h přidá800 ml metanolového roztoku metanolátusodného (24 g sodíka v 800 ml metanolu) azmes sa mieša počas 7 h a potom sa nechástáť po dobu 20 h. Sodné soli 1-deoxy-l-ni-trohexitolov sa odfiltrujú a pridávajú počastiach počas 15 min do roztoku obsahujú-ceho- 4 g tetrahydrátu heptamolybdénanu he-xaamonného, 2 g hydroxidu sodného, 200mililitrov 30 % hmot. peroxidu vodíka a1 000 ml vody. Reakčná zmes sa udržuje prioxidačnom rozklade chladením na teploteod 20 do 30 °C v prvých troch hodinách (e-xotermická reakcia).

Potom sa reakčná zmes nechá stáť priteplote 23 °C počas 20 h. Po přidaní 0,1 g5 % hmot. paládia na aktívnom uhlí sa ne-chá pri teplote 23 CiC stáť dalších 20 h. Des-tilačný zvyšok sa rozpustí v 350 ml meta-nolu, přidá 40 ml anilínu a zmes sa nechástáť pri teplote 23 °C počas 5 h. Odfiltrujesa 70 g N-fenyl-L-manozylamínu (výťažok L--manózy 41 % vo formě N-fenyl-L-mano-zylamínu vzťahujúci sa na východisková L--arabinózu). Zmes 70 g N-fenyl-L-manozyl-amínu, 600 ml vody, 100 ml 96 % hmot.

Claims (1)

1. 9 etanolu, 50 ml 35 % hmot. formaldehydu a1 g dihydrátu kyseliny šťavelbvej sa zahrie-va při teplote 90 °C počas 3 h. Roztok sapřefiltruje, filtrát zahustí a destilačný zvy-šok krystalizuje zo 100 ml metanolu, čím sazíská 40 g L-manózy (výťažok L-manózy je 33,5 % vzťahujúci sa na východisková L-a-rabinózu). V príkladoch prevedenia sa uvádzajú tep-loty inhibície epimerizácie 90 až 100 °C, aleepimerizácia je inhibovaná aj pri podstatnénižších teplotách, například pri zahušťova-ní roztokov aldóz. Kyselina šťavefová vytvá- ia ra s molybdénanovými iónmi stabilný kom-plex, ktorým sa inhibuje epimerizácia al-dóz aj podstatné dlhší čas ako sa uvádza vpríkladoch prevedenia. Nie je ale efektiv-ně skladovat dlhší čas roztoky aldóz prinižších teplotách, nakofko aldózy sú dobréživné pódy pre niektoré mikroorganizmy,ktoré ich móžu znehodnotit. Prostriedok na inhibíciu epimerizácie al-dóz katalyzovanej molybdénanovými iónmimože nájsť široké použitie v organickej che-mii pri přípravě aldóz D- i L-radu. PREDMET VYNALEZU Použitie kyseliny šťavelovej ako prostriedku na inhibíciu epimerizácie aldóz katalyzo-vanej molybdénanovými iónmi.