DE1618502A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen

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DE1618502A1
DE1618502A1 DE19671618502 DE1618502A DE1618502A1 DE 1618502 A1 DE1618502 A1 DE 1618502A1 DE 19671618502 DE19671618502 DE 19671618502 DE 1618502 A DE1618502 A DE 1618502A DE 1618502 A1 DE1618502 A1 DE 1618502A1
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F Hoffmann La Roche AG
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Description

RAN 6002/85-1
F. HoiFmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz
Verfahren zur Herstelluno; von Polyenverbindungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, zur Herstellung von Polyenverbindungen, bei dem die bei der technischen Vitamin ^.-Synthese anfallenden Mutterlaugen,einschliesslich die Mutterlaugen von Oxenin und Hydroxenin,als Ausgangsverbindungen für die Herstellung von Carotinoiden eingesetzt werden können.,
Kur ein Teil des auf synthetischen Wege oder aus natürlichen Quellen erhältlichen Vitamin Α-aktiven Materials kann als kristallines Vitamin A oder als all-trans-Vitamin A aus dem bei der Synthese oder Isolierung anfallenden Gemisch isoliert werden. Besondere Schwierigkeiten bereitet die Isolierung von Vitamin A-
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BAD ORIGfNAL
aktivem Material in reiner, kristallisierter Form und zufriedenstellender ausbeute aus den bei den bekannten komplizierten Herstellungsprozessen zurückbleibenden Mutterlaugen. Diese Schwierigkeiten \\rerden noch vergrössert durch die Tatsache, dass aas Vitamin
Α-aktive Material in den Mutterlaugen in zahlreichen isomeren -formen, z.B. als 13-cis-, 11-cis-, 11,13-di-cis-, 9-cis-, 9,13-di-cJs-Vitamin A oder als Anhydro-Vitamin A vorliegt. Dass diese verschiedenen Isomeren nur schwer isomerisiert werden können, bedeutet eine weitere Erschwerung,, Das nach der Abtrennung von kristallisiertem all-trans-Vitamin A in den Laugen zurückbleibende Vitamin A aktive, verschiedene Isomere enthaltende Gemisch wird deshalb üblicherweise verworfen, obwohl verschiedene Versuche unternommen wurden, diese Mischungen zu verwerten.
Ueberdies wurden bisher auch noch Rohgemische von Zwischenprodukten, die bei der technischen Vitamin A-Syzrthese anfallen, verworfen. Das in der Vitamin Α-Synthese als Zwischenprodukt gebildete Oxenin [1,6-Dihydroxy-3 , 7-dimethyl-9-(2,6, o-trimethyl-cyclohexen-(l)-yl)nonadien-(2,7)-in-(4)J kann z.B. dadurch hergestellt werden, dass man l-Hydroxy-3-methyl-penten-(2)-in-(4) mit etwa 2 Mol eines Alkylmagnesiumhalogenids z.B. mit Älkylmagnesiumchlorid oder -bromid umsetzt und die erhaltene Grignardverbindung mit 4-(2,6,6-Trimethyl-cyclohexen~(l)-yl)-2-methyl-buten-(2)-al-(l) umsetzt. Das gebildete Oxenin kann auf üblichem Wege zu Hydroxenin [1,6-Dihydroxy-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-cyclohexen-(l) -yl)-nonatrien-(2,4,7)] hydriert werden. Die nach der Isolierung des
BAD ORSGiNAL
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Oxenins bzw. Eydroxenins zurückbleibenden Mutterlaugen wurden bislang als unverwertbar angesehen.
Jetzt wurde ein Verfahren gefunden^ das die Umwandlung des bei der Synthese oder der extraktiven Gewinnung anfallenden schv/er kristallisierbaren Vitamin Ä-Isomerengemisches in wertvolle Carotinoide gestattet. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, dass auch die bei der Umwandlung des schwer kristallisierbaren Vitamin A-Isomerengemisches in Carotinoide auftretenden Zwischenprodukte nicht gereinigt werden müssen, was mit einer wesentlichen Einsparung an Zeit, apparativem Aufwand und Kosten verbunden ist. Kach dem erfindungsgemässen Verfahren können demnach auch die bisher nicht verwertbaren Oxenin- und Hvdroxenin-Kutterlaugen in Carotinode umgewandelt werden, wobei das in den Oxenin- bzw. Eydroxenin-Hutterlaugen vorhandene Vitamin A-hsitige Katerial ohne vorangehende Isolierung in Triaryl-, Diarylmonoalkyl- od'er Konoaryldialkyl-phosphoniumsalze übergeführt und mit geeigneten ungesättigten Aldehyden umgesetzt werden.
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Das Verfahren ist dadurch, gekennzeichnet, dass man einen cis-Vitamin Α-Alkohol mit Hilfe eines Oxydationsmittels zu dem entsprechenden cis-Vitamin Α-Aldehyd oxydiert 'und in Gegenwart · eines Protonenakzeptors mit einem Phosphoniumsalz eines Vitamin Α-Alkohols umsetzt und das erhaltene cis-ß-Carotin erwünschtenfalls zu trans-ß-Carotin isomerisiert.
Als Oxydationsmittel geeignet sind beispielsweise Mangandioxyd, Kaliumpermanganat oder Kaliumdichromat. Der aus dem Alkohol durch Oxydation!erhaltene Aldehyd kann vorzugsweise ohne gereinigt oder isoliert zu werden, mit einem Phosphoniumsalz eines Vitamin Alkohols, z.B. mit einem Triaryl-, Diarylmonoalkyl- oder Monoaryldialkyl-phosphöniumsalz zu einem cis-Garotin umgesetzt werden. Anstelle der bei der technischen Vitamin Α-Synthese anfallenden rohen Vitamin Α-Alkohol oder -Ester-haltigen Isomerengemische können auch die reinen cis-Vitamin Α-Isomere eingesetzt werden. Des weiteren lassen sich auch die bisher unverwertbaren Oxenin- und Hydroxenin-Mutterlaugen für die Herstellung von cis-Carotinen verwenden.
Vorhandene Vitamin Α-Ester müssen vor der Umsetzung zu den entsprechenden cis-Vitamin Α-Alkoholen hydrolysiert werden. ■ Als Verseifungsmittel geeignet sind Alkalimetallhydroxyde, beispielsweise Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, in einem niederen Alkanol, wie Methanol oder Aethanol. Die erhaltenen Vitamin A-Alkohol-Isomere können dann mit einem
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Kohlenwasserstoff, beispielsweise mit Petroläth'er, Benzol, Hexan, Heptan oder mit einem chlorierten Kohlenwasserstoff wie Methylenchlorid extrahiert werden, wobei Hexan als Extraktionsmittel bevorzugt ist. Das erhaltene cis-ß-Carotin kann in an sich bekannter weise zu trans-ß-Carotin isomerisiert werden.
Wie eingangs erwähnt, können in dem erfindungsgemässen Verfahren die bei der synthetischen oder extraktiven Gewinnung von Vitamin A oder dessen Estemanfallenden schwer kristallisier- % baren Vitamin A-haltigen Anteile, sowie ferner auch die Oxenin- und Hydroxenin-Mutterlaugen eingesetzt werden. Die Ausgangsverbindungen können zwar auch in reiner Form vorliegen, die Verwendung der rohen Verbindungen hat sich jedoch als besonders günstig und wirtschaftlich erwiesen.
Das als Ausgangsmaterial eingesetzte rohe Vitamin A-Alkoholhaltige Material fällt z.B. bei den nachstehend aufgeführten bekannten Vitamin Α-Synthesen an: ■ "
Aus 4-[2,6,6-Trimethyl-cyclohexen-(l)-yl]-2-methyl-buten-(2)-al(l) mit 3-Methyl-penten-(2)-in(4)-ol-(l), Helv.Chim.Acta, , Seite 1911 (1947) und Helv.Chim.Acta 2£, Seite 439 (1949).
Aus ß-Ionyliden-äthyl-triphenyl-phosphonium-halogeniden und ß-Formyl-crotonsäureestern oder γ-Acyloxy-tiglinaldehyd, Angew. Chemie 22, Seite 811 (i960).
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Aus D-[2,6,6-Trimethyl-cyclohexen-(l)-yl]-4-methyl-4-hydroxy-hexen-(5)-in-(1) oder 6-[2,6,6-Irimethyl-cyclohexen-(l)-yl]-4-methyl-hexadien-(3,5)-in-(l) und 3-Keto-butanaldiacetal, U.S. Patentschrift Ko. 2.676.992, Angew.Chemie 72, Seite 955 (i960).
Aus ß-Ionylidenacetaldehyd durch Kondensation mit Aceton gefolgt von Kondensation mit Cyanessigsauren oder deren Estern, D.A.S. No. 1.041.950.
Aus ß-Ionylidenacetaldehyd und Senecionsäureestern, Journal of Vitaminology, ±, Seite 178 (1953).
Auch aus natürlichen Quellen gewonnene Konzentrate, z.B. solche aus Fischleberölen, lassen sich mit Erfolg nach dem erfindungsgemässen Verfahren umsetzen.
Das in der technischen Vitamin Α-Synthese als Zwischenprodukt auftretende Oxenin kann in kristalliner Form aus der Lösung ausgeschieden werden. Die nach der Kristallisation des Oxenins zurückbleibenden Mutterlaugen können destilliert werden. Die bei 80-98 0/6-12 mm.übergehende Fraktion besteht zur Hauptsache aus einem Gemisch von Oxenin-Isomeren mit 20 Kohlenstoffatomen. Die destillierten Mutterlaugen können in einem inerten Lösungsmittel, z.B. in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff wie Hexan, gelöst und mit Hilfe eines teilweise inaktivierten Palladiumkatalysators
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bis zur* Aufnahme von etx*a 1 Aequivalent Wasserstoff hydriert werden. Das erhaltene Hydrierungsprodukt, das vornehmlich aus rohem
Hydroxenin besteht, ist ein Sirup.
In der technischen Vitamin Α-Synthese kann das Hydroxenin
in kristalliner Eorm aus der Lösung abgetrennt werden. Die
Hydroxenin-Mutterlaugen, die bislang unverwertet blieben, können !
bei etwa 40°C/20 mm konzentriert werden. Der sirupöse Rückstand ;
besteht vornehmlich aus Verbindungen mit 20 Kohlenstoffatomen, · λ
d.h. aus rohem Hydroxenin. :
Das durch Hydrieren der Mutterlaugen nach Abtrennen ; des kristallisierten Oxenins erhaltene: Produkt, sowie das \ bei der Kristallisation des Hydroxenins erhaltene Konzentrat, j liegen als Sirupe vor und enthalten hauptsächlich Verbindungen
mit 20 Kohlenstoffatomen. Sie können wie folgt weiterverarbeitet j werden. Der Sirup kann mit einem Acetylierungsmittel behandelt
werden. Geeignet sind z.B. Acetylhalogenide, wie Acetylchlorid \ J oder Acetylbromid, oder auch Essigsäureanhydrid. Die Acetylierung
wird zweckmässig in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, z.B. j in einem aromatischen Amin,wie Ohinölin, Pyridin, alkylsubsti- : tuiertem Pyridin, wie Collidin, Lutidin usw. durchgeführt. Das
Reaktionsprodukt liefert nach Behandeln mit einer Mineralsäure \ wie beispielsweise Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Jodwasserstoffsäure usw. ein Gemisch von rohem Vitamin Α-Acetat, das : . eispielsweise mit Hilfe eines wässerigen Alkalimetallhydroxyds,
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z.B. mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung verseift werden kann, wobei ein Ueberschuss an Alkalimetallhydroxyd" zu beseitigen ist, was z.B. durch Begasen mit Kohlendioxyd, bis praktisch kein Alkalimetallhydroxyd mehr in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist, oder durch Auswaschen des Alkalimetallhydroxyds mit Wasser, möglich ist. Das auf diese Weise verseifte Produkt kann mit einem inerten Lösungsmittel z.B. mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff wie Hexan, Petroläther oder mit einem chlorierten Kohlenwasserstoff extrahiert werden. Die Extrakte können zu einem rohen Sirup, der ein Gemisch von Vitamin A-Alkohol-Isomeren enthält, konzentriert werden.
Der als Ausgangsmaterial in dem erfindungsgemässen Verfahren eingesetzte Vitamin A-Alkohol kann, wie oben beschrieben, oder unmittelbar aus dem rohen Sirup, der durch Konzentrieren der Kristallisationsmutterlaugen von Vitamin Α-Acetat anfällt, gewonnen werden. Der rohe Sirup wird in einem inerten Lösungsmittel, z.B9 in einem niederen Alkanol wie Methanol oder Aethanol gelöst. Die erhaltene Lösung von cis-Vitamin A-Acetat-Isomeren wird dann mit einem Alkalimetallhydroxyd z.B. mit Natriumhydroxyd verseifte Das in der Lösung neben Anhydro-Vitamin A vorhandene Gemisch von rohem 13-cis-, 11-cis-, 1,13-di-cis-,, 9-cis-, -9,13-di-cis-Vitamin Α-Alkohol kann durch wiederholte Extraktion mit einem Kohlenwasserstoff ,z.B. mit Hexan, isoliert werden.
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Das erhaltene Rohgemisch der Vitamin Ä-llkohol-Isomeren
kann auf einmal oder in einzelnen Partien weiter verarbeitet ■ werden. Vorzugsweise teilt man das Gemisch in zwei Teile. Ein
Teil wird zu einem Rohgemisch von Vitamin A-Aldehyd-Isomeren
oxydiert. Der andere Teil wird mit einem Phosphin unter Bildung : eines Phosphoniumsalzes umgesetzt. Man kann aber auch das ge- ! samte Vitamin A-Isomeren-Rohgemisch zu einem Rohgemisch von · Vitamin A-Aldehyd-Isomeren oxydieren. [
Das erhaltene rohe Vitamin A-Aldehyd-Isomerengemisch wird j
anschliessend erfindungsgemäss mit dem aus Vitamin Α-Alkohol j
erhaltenen Phosphoniumsalz umgesetzt, wobei dieses Phosphonium- ;
salz,wie vorstehend beschrieben,aus einem Teil des rohen Vitamin :
A-Alkohol-Isomerengemisches hergestellt wird, oder .aber auch aus [
einer anderen Quelle,· die z.B. auch den reinen Vitamin A-Alkohol ;
miteinschliesst, stammen kann. ',
ι - r
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen \ \
Verfahrens besteht darin, dass man das Rohgemisch der Vitamin j
A-Alkohol-Isomeren in zwei Teile teilt. Ein Teil wird durch Be- χ handeln mit einem Oxydationsmittel, z.B. mit Kaliumpermanganat,
Mangandioxyd oder Kaliumdiehromat, vorzugsweise mit Mangandioxyd i
zu einem Vitamin Α-Aldehyd Rohgemisch oxydiert. Die Oxydation \
wird zweckmässig in einer Stickstoffatmosphäre in einem Tempera- ; turbereich zwischen etwa 10 und etwa 50 C, vorzugsweise bei
Raumtemperatur oder bei etwa 25-300G, in Anwesenheit eines inerten '
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Lösungsmittels,insbesondere in einen Kohlenwasserstoff wie. Petroläther oder Hexan, insbesondere in Hexan oder in einen chlorierten Kohlenwasserstoff wie Methylenchlorid, durchgeführt.
Das Phosphoniumsalz kann aus dem zweiten Teil des rohen Vitamin Α-Alkohol-Isomerengemisches oder, wie vorstehend angeführt wurde, auch aus Vitamin A-Alkohol anderer Provenienz hergestellt werden. Geeignet für die Salzbildung sind Triarylphosphine, z.B. Triphenylphosphin, Tritolylphosphin, Diphenyltolylphosphin und Tri-p-methoxy-phenylphosphin, insbesondere Triphenylphosphin. Eine oder mehrere der Arylgruppen der Triarylphosphine können auch mehrkernige Reste, z.B. ÜTaphthyl, Anthryl, Phenanthryl, Azulyl oder auch substituierte Phenylreste, z.B. Tolyl, XyIyI oder Mesityl darstellen. Auch Triaralkylphosphine, z.B. Tribenzylphosphin, oder Arylphosphine, in denen einer oder mehrere Arylreste durch Aralkylreste substituiert sind, können als Salzbildner verwendet werden. Des weiteren kann das rohe Vitamin A-Alkohol-Isomerengemisch mit einem Diarylmonoalkylphosphin wie Diphenylactyl-, Diphenyldecyl-, Diphenyllauryl- oder Diphenylpalmityl-phosphin, oder aber auch mit einem Monoaryldialkylphosphin, z.B. mit Phenyldioctyl-, Phenyldidecyl-, Phenyldilauryl·- oder Phenyldipalmityl-phosphin umgesetzt werden. Ebenso können auch substituierte Phosphine, z.B. alkylsubstituierte Phosphine, wobei langkettige Alkylgruppen, wie Octyl-, Decyl-, Lauryl- oder Palmityl-reste bevorzugt sind, für die Salzbildung verwendet werden.
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f ■ -Ii-
■^ie Umsetzung des rohen Vitamin A-Alkohol-Isomerengemisches mit dem Phosphin wird in Gegenwart eines Protonendonators oder mit einem Säureadditionssalz des Phosphins durchgeführt. Als Protonendonatoren geeignet, sind z.B. anorganische Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, insbesondere Chlorwasserstoffsäure oder auch Schwefelsäure. Von diesen Säuren ist die Schwefelsäure bevorzugt. Es können indessen aber auch andere Säuren, die mit den Phosphinen Säureadditionssalze bilden, z.B. starke organische Säuren, wie Benzolsulfonsäure sowie auch die vorstehend genannten ä Säuren, eingesetzt werden. ?ür die Herstellung von Säureadditionssalzen der Triaryl-, Diarylmonoalkyl- oder Monoaryldialkylphosphinen können pharmazeutisch unbedenkliche starke Säuren, z.B. Mineralsäuren wie Schwefelsäure,oder starke organische Säuren z.B. Sulfonsäuren wie Benzol- oder Toluolsulfonsäure, verwendet werden. Da die zur Salzbildung verwendeten Säuren in den hergestellten Gar otinoid en nicht enthalten sind, können auch physiologisch unverträgliche Säuren verwendet werden. Gleichwohl sind pharmazeutisch verträgliche Säuren bevorzugt, ■ |
Das durch die oben beschriebene Reaktion von einem Phos- [ phin oder dessen Säureadditionssalz ■ mit einem Teil des rohen Vitamin A-Alkohol-Isomerengemisches oder mit Vitamin A-Alkohol anderer Provenienz gebildete Phosphoniumsalz wird vorzugsweise ■ in der im Reaktionsgemisch vorliegenden rohen Form für die j nächste Reaktionsstufe eingesetzt, in der das erhaltene Triaryl-, Diarylmonoalkyl- oder Monoaryldialkyl-phosphoniumsalz mit rohem
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cis-Vitamin Α-Aldehyd, der wie oben beschrieben hergestellt werden kann, umgesetzt wird.
Das Phosphoniumsalz wird mit dem rohen cis-Vitamin A-Aldehydin Gegenwart eines Protonenakzeptors kondensiert. Als Protonenakzeptoren sind basische Substanzen bevorzugt, z.B. starke Basen wie Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-hydroxyde, Alkalimetall- oder Erdalkalimethyll-alkoholate, Alkalimetall- oder Erd-
P alkalimetall-amide oder Ammoniak, stark basische Amine, metallorganische Verbindungen, vornehmlich Alkyl- und Aryl-verbindungen mit den Metallen der I. Hauptgruppe des periodischen Systems, wie beispielsxieise Methyllithium, Phenyllithium, Methylnatrium, Phenylnatrium, sowie ferner Grignardverbindungen, wie beispielsweise Alkyl- und Aryl-magnesiumhalogenide. Von diesen basischen Substanzen sind Natriummethylat und Kaliumhydroxyd bevorzugt. Ebenso ist auch Natriumamid ein sehr guter Protonenakzeptor. Die Temperatur kann bei dieser Umsetzung in weiten Grenzen gehalten
w werden. Der zwischen 10 und 400C liegende Temperaturbereich ist bevorzugt. Als Lösungsmittel sind bei der Kondensation von cis-Vitamin Α-Aldehyd mit dem Phosphoniumsalz z.B. Methanol, Tetrahydrofuran, Pyridin, Aethyläther, Isopropyläther bevorzugt. Die Komponentenkönnen jedoch auch in einem beliebigen änderen inerten Lösungsmittel umgesetzt werden.
Das erhaltene rohe cis-ß-carotin Isomerengemisch kann zu trans-ß-Carotin isomerisiert werden. Diese Isomerisierung wird
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bevorzugt in der V/eise durchgeführt, dass man 'das rohe Gemisch in .einem zwischen 50 und 12O0O liegenden Temperaturbereich, vorzugsweise bei 9O-95°C in einem Kohlenwasserstoff wie beispielsweise Petroläther, Benzol, Hexan, Heptan, Octan, insbesondere in Heptan erhitzt. Das cis-ß-Gartoin kann indes auch auf andere Weise, z.B. durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht in Gegenwart einer Spur Jod isoinerisiert werden.
Der Einsatz des rohen Vitamin A-Alkohol-Isomerengemisches, '> wie es aus den Mutterlaugen anfällt, ist aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt. Es können -j.edoch auch reine cis-Vitamin A-Alkohole als Ausgangsverbindungen eingesetzt werden. Der reine 13-cis- oder 11-cis-Vitamin Α-Alkohol kann z.B. wie vorstehend angegeben, zu 13-cis- oder 11-cis-Vitamin Α-Aldehyd oxydiert und, wie oben beschrieben, durch Behandeln'mit einem Triaryl-, Diarylmonoalkyl- oder Monoaryldialkyl-phosphin in das entsprechende Phosphoniumsalz des 13-cis- oder 11-cis-Vitamin A-Alkohols umgesetzt werden. 13-cis-Vitamin Α-Aldehyd [13-cis-Retinen] kann z.B. mit einem Phosphoniumsalz von 13-cis-Vitämin A-Alkohol zu 13-mono-cis-ß-Carotin kondensiert werden. In gleicher Weise kann 11-cis-Vitamin A-AIdehyd [ll-cis-Retinen] mit einem Phosphoniumsalz von ll-cis-Vitamin Α-Alkohol zu ll-mono-cis-ß-Carotin umgesetzt werden. Das heisst, dass je nachdem welcher der beiden genannten Vitamin Α-Aldehyde mit einem Phosphoniumsalz von Vitamin Α-Alkohol beliebiger Provenienz umgesetzt wird, entweder 13-mono-cis- oder ein ll-mono-cis-ß-Carotin gebildet wird.
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Beispiel 1
57,2 g 13-cis-Vitamin Α-Alkohol [Iieo-a-Vitamin A-Alkohol], 750 ml Hexan und 300 g Mangan-Hydrat [ungefähre empirische Formel: K2O·Μη0·14MnO2·2θ H2O] werden unter Stickstoffbegasung 20 Stunden bei 20-250G gerührt. Das verbrauchte Mangan-Hydrat wird abfiltriert und mit Hexan gewaschen. Die vereinigten Hexanfraktionen werden ^ unter vermindertem Druck bei 400G eingedampft. Das als orange farbener Sirup zurückbleibende rohe Neo-a-Retinen wird zweimal aus Petroläther [Siedebereich 30-6O0C] umkristallisiert. Das bei -1O0C kristallin ausfallende reine 13-cis-Retinen [Neo-aRetinen] schmilzt-bei 77 0.
Beispiel 2
26,2 g Triphenylphosphin und 4»6 ml konz. Schwefelsäure * werden in 300 ml Methanol eingetragen, 30 Minuten gerührt, dann
. in einem Guss mit einer Lösung von 2314 g krist. Vitamin A-Alkohol in 200 ml Methanol versetzt und 20 Stunden unter Stickstoffbegasung gerührt.
18 g Kaliumhydroxyd werden in 100 ml Methanol gelöst und gekühlt. Die Hälfte der kalten Lösung wird in das oben erhaltene Gemisch eingetragen. Die andere Hälfte wird gleichzeitig mit einer Lösung von 20 g Neo-a-Retinen [Beispiel lj in 200 ml Methanol und 10 ml Pyridin innerhalb 30 Minuten eingetropft. Das Reaktions-
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gemisch., wird 12 Stunden unter Stickstoffbegasung gerührt. Das sich abscheidende rohe 13-mono-cis-ß-Carotin wird abfiltriert und nacheinander .mit 500 ml Methanol, 500 ml Wasser und 500 ml Methanol gewaschen. Das 13-mono-cis-ß-Carotin schmilzt nach zweimaligem Umkristallisieren aus Methylenchlorid/Methanol bei 139°C; U.V. max.=442 mn; [E^m = 1980 in Cyclohexan].
Beispiel 5
1 g 13-mono-cis-ß-Carotin wird in 5 ml Heptan eingetragen und 24 Stunden unter Stickstoffbegasung auf 95°C erhitzt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Das all-trans-ß-Carotin schmilzt bei 1810C; U.V. max. = 454 nm; [E^m = 1980 in Cyclohexan].
Beispiel 4
951 g roher Sirup, wie er bei der Eonzentrierung der bei der Kristallisation von trans-Vitamin Α-Acetat anfallenden Mutterlaugen erhalten wird, mit einem Gehalt von 1,0 χ 10 USP Einheiten an Vitamin A pro 1 g und mindestens 70 fo an Neo-a-Vitamin A [13-cis-Vitamin A] sowie, mit einem geringen Gehalt an all-trans-Vitamin A und Keo-c-Vitamin A [9,13-di-cis-Vitamin A]-Isomeren, werden in 500 ml Methanol gelöst. In diese Lösung werden weiterhin 2,5g Butylhydroxyanisol, 2,5 g Butylhydroxytoluol und 320 ml einer 50 ^igen wässerigen Natriumhydroxydlösung eingetragen. Das
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Gemisch wird unter Stickstoffbegasung 1 Stunde bei 25 C gerührt· Die Lösung wird mit dem gleichen Volumen Wasser und 2000 ml Hexan verdünnt und unter Rühren mit fester Kohlensaure versetzt, bis die überschüssige Natronlauge verbraucht ist, was laufend durch pH-Messung kontrolliert wird. Die wässerige Schicht wird nach Abtrennen der Hexanphase erneut mit 2000 ml Hexan extrahier. Die Hexanextrakte werden vereinigt, mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck bei höchstens 40 C eingedampft.
Der zurückbleibende rohe Neo-a-Vitamin Α-Alkohol [13-cis-Vitamin A-Alkohol] [839 g] wird in zwei gleiche Teile geteilt.
Bin Seil wird in 1500 ml Hexan gelöst und nach Zugabe von 720 g Mangan-Hydrat [ungefähr empirische Formel: Κ_0·Μη0·14 MnO · 20 H2O] unter Stickstoffbegasung unter Lichtausschluss 20 Stunden bei 20-250C gerührt. Das verbrauchte Mangan-Hydrat wird abfiltriert und mit Hexan gewaschen. Die vereinigten Hexanfraktionen werden unter vermindertem Druck bei 400C eingedampft. Es werden 4Ο5 g rohes Neo-a-Retinen erhalten.
Der andere Teil des rohen Neo-a-Vitamin Α-Alkohol [13-cis-Vitamin Α-Alkohol] wird in 1000 ml Methanol gelöst und in eine 60 Minuten lang gerührte Mischung von 157 g Triphenylphosphin, .500 ml Methanol und 28 ml konz. Schwefelsäure eingetragen. Das
Gemisch wird unter Stickstoff begasung 20 Stunden gerührt und dann | mit 55 g Kaliumhydroxyd in 500 ml Methanol versetzt. In dieses !
Gemisch werden anschliessend 4Ο5 g rohes Neo-a-Retinen in 1000 ml '
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Methanol und 25 ml Pyridin, sowie gleichzeitig 55 g Kaliumhydroxyd in 500 ml Methanol innerhalb 50 Minuten eingetropft· Das Reaktionsgemisch wird 12- Stunden unter.Stickstoffbegasung gerührt und dann zwischen 2000 ml Methylenchlorid und 2000 ml- Wasser verteilt. Die wässerige Schicht wird nach Abtrennen der Methylenchlorid- · phase erneut mit 1000 ml Methylenchlorid extrahiert. Die Methylenchlor idextr-akte werden vereinigt, mit Wasser .gewaschen und unter vermindertem Druck eingedampft. Das zurückbleibende rohe sirupöse 15-Gis-ß-öarQtin wird in dem .doppelten Volumenllrexair aufgenommen und unter Stickstoffbegasung 25 Stunden bei 95 G gerührt» Das nach 12 stündigem Kühlen abgetrennte all-trans-ß-Oarotin schmilzt bei 1810CV ..--;■..... . .;
Beispiel 5
86,2 g ll-eis-Vitamin Α-Alkohol [hergestellt nach Oroshnik USA Patentschrift.Uo,. 2.920.103], 1000 ml Hexan und 400 g Mangandioxyd werden 24 Stunden unter Stickstoffbegasung gerührt. Das verbrauchte Mangandioxyd wird abfiltriert. Die Lösung wird unter vermindertem Druck eingedampft. Das zurückbleibende rohe gelbliche 11-cis-Retinen [Neo-b-Retinen] schmilzt nach dem Umkristallisieren •ausivSiedend.em.-ietrolather bei 59°O.
BADOFUGlNAL J
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Seispiel 6. -
26,2 g 'iriphenylphosphin und 4,6 ml konz. Schwefelsäure werden in 300 ml Methanol eingetragen, 30 Minuten gerührt, dann in einem Guss mit einer Lösung von 23,4 g krist, Yitamin'A-Alkohol in 200 ml Methanol versetzt; und 20 Stunden unter Stickstoffbegasung gerührt.
In dieses auf -10 G gekühlte Gemisch werden 20 g- 11-cis-Retinen [Ueo-b-Retinen, Beispiel 5 j in 200 ml Methanol und 10 ml Pyridin sowie gleichzeitig 6 g Natrium in'100 ml Methanol innerhalb 30 Minuten eingetropft. Das Reaktionsgemisch wird nach Entfernen des Kaltebads noch 2 Stunden unter Stickstoffbegasung.ge~ rührt und anschliessend 12 Stunden kaltgestellt. Das ausfallende rohe 11-mono-cis-ß-Carotin wird abfiltriert und mit Methanol gewaschen. Das Produkt beginnt bei ?0°C zu schmelzen, es verfestigt sich weiter bei 800C und schmilzt erneut bei 165 G^ ein Vorgang, der die Isomerisierung des Produktes während der Schmelzpunkt sbeStimmung anzeigt; U.V. max. = 450 nm und 475 nm.
, Beispiel 7 '
. 38 g. rohes ll-iaono-cis-ß—Carotin werden mit 100 ml Methanol versetzt und 20 Stunden unter Stxckstoffbegasung auf 90-95 C erhitzt. Das in der EäXte isolierte reine trans-ß-Carotin schmilzt bei 179 C.
BADORiOINAL
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Claims (25)

ft Patent ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass man einen cis-Vitamin Α-Alkohol mit Hilfe eines Oxydationsmittels zu dem entsprechenden cis-Vitamin Α-Aldehyd oxydiert und in Gegenwart eines Protonenakzeptors mit einem Phosphcniumsalz eines Vitamin Α-Alkohols umsetzt und das erhaltene cis-ß-Carotin emfünsentenfalls zu trans-ß-Carotin isomerisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen cis-Vitamin Α-Alkohol mit Hilfe von Mangandioxyd, Kaliumpermanganat oder Zaliumdichromat oxydiert*
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen cis-Vitamin A-AIdehyd mit einem Triaryl-, Diarylmonoalkyl- oder Monoaryldialkyl-phosphin eines Vitamin A-Al kohols umsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen cis-Vitamin A-AIdehyd in Gegenwart von Alkalimetallhydroxyd, Erdalkalimetallhydroxyd, Alkalimetallamid, Erdalkalimetallamid, Alkalimetallalkoholat, Erdalkalialkoholat, Metall(I)-alkyl, Metall (I) aryl, Alkylmagnesiumhalogenid oder Arylmagnesiumhalogenid mit einem Phosphoniumsalz eines Vitamin A-Alkohols umsetzt.
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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den bei der Herstellung von all-trans-Vitamin A nach Isolierung des kristallisierten all-trans-Vitamins A anfallenden Rückstand oxydiert.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die schwer kristallisierbaren Anteile, die bei der Herstellung von Vitamin A aus 4-[2,6,6-Trimethyl-cyclOhexen-(l)-yl]-
fc 2-methyl-buten-(2')-al-(l) und 3-Methyl-penten-(2)-in-(4)-ol-(l) anfallen, oxydiert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die schwer kristallisierbaren Anteile, die bei der Herstellung von Vitamin Α-Estern aus einem ß-Ionyliden-äthyl-triphenylphosphoniumhalogenid und einem ß-Formylcrotonsäureester oder
. „.-. j
γ-Acyloxy-tiglinaldehyd durch Verseifen anfallen, oxydiert. I
h
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die schwer kristallisierbaren Anteile, die bei der Herstellung von Vitamin A aus 3-Ketobutanal-diacetal und 6-[2,6,6-Trimethyl-cyclohexen-(1)-yl ]-4-me thyl-4-hydroxy-hexen-(5)-in (1) oder 6-[2,6,6-Trimethyl-oyclohexen-(l)-yl]-4-methyl-hexadien-(3»5)-in(l) anfallen, oxydiert.
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9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man die schwer kristallisierbaren Anteile, die bei der Herstellung von Vitamin A aus ß-Ionyliden-acetaldehyd durch Reaktion
mit Aceton und Kondensation mit Cyanessigester anfallen, oxydiert.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ; man die schwer kristallisierbaren Anteile, die bei der Herstel- ι
lung von Vitamin A aus ß-Ionyliden-acetaldehyd und einen Sene- ;
ciosäureester durch Verseifen anfallen, oxydiert. ;
j
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, j
dass man ein Fischleberölkonzentrat oxydiert.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ; dass man den Vitamin Α-Alkohol durch ■!
Isolieren des CpQ-Isomeren-Gemisches aus den Mutterlaugen nach Abtrennen von kristallisierbaren Oxenin,
Hydrieren des CpQ-Isomeren-Gemisches in Gegenwart
eines mit Blei vergifteten Palladiumkatalysators
Behandeln des Hydrierungs-Gemisches mit einem
Acetylierungsmittel, z.B. mit einem Essigsäurehalogenid oder mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart eines saurebindenden Mittels,
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- Behandeln des Reaktionsgemisches mit einer . Mineralsäure unter Bildung eines Vitamin A-Acetat-Gemisches und
- Verseifen des Vitamin A-Acetat-Gemisches herstellt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man das CpQ-Isomerengemisch durch Auffangen der bei der Destillation der Oxenin-Mutterlaugen bei 80-90°C/6-12 mm 'über-
" gehenden Fraktion isoliert.
14. Verfahren nach Anspruch. 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als Acetylierungsmittel Acetylchlorxd verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Vitamin A-Alkohol durch
. - Isolieren des CpQ-Isomeren-Gemisches aus den
Hydroxenin-Mutterlaugen,
- Behandeln des OpQ-Isomeren-Gemisches mit einem Acetylierungsmittel, z.B. mit einem Essigsäurehalogenid oder mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart eines saurebindenden Mittels
- Behandeln des Reaktionsgemisches mit einer Mineralsäure unter Bildung eines Vitamin A-Acetat*
Gemisches und
- Verseifen des Vitamin A-Acetat-Gemisches
herstellt. 109820/1918
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man das CpQ-Isomerengemisch durch Konzentrieren der Hydroxenin-Mutterlaugen unter vermindertem Druck gewinnt.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man als Acetylierungsmittel Acetylchlorid verwendet.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen rohen cis-Vitamin Α-Aldehyd einsetzt.
1,9ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 13-cis-Vitarnin Α-Alkohol oxydiert.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 11-cis-Vitamin A-ALkohol oxydiert.
21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass man das erhaltene cis-ß-Carotin durch Erhitzen auf
90-95 G in Heptan zu trans-ß—Carotin isomerisiert.
22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ~': ··.....·-. ■ . -?.*;
- 13-cis-Vitamin A-Alkohol mit Mangandioxyd zu ; 13-cis-Vitamin-Aldeh.yd. .oxydi.ert,- .. '* ■ r..;:,-.■' -
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- 13-cis-Vitainin Α-Aldehyd mit einem Triphenylphosphoniumsalz von Vitamin. Α-Alkohol in Gegenwart eines Alkalimetall-hydroxyd zu 13-monocis-ß-C.arotin umsetzt und das erhaltene
- 13~mono-cis-ß-Carotin in einen Kohlenwasserstoff zu trans-ß-Carotin isomerisiert.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass man 13-mono-cis-ß-Garotin in Heptan bei 90-95 0 zu trans-ß-Carotin isomerisiert.'
24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
- 11-cis-Vitamin Α-Alkohol mit Mangandioxyd zu 11-cis-Vitamin Α-Aldehyd oxydiert,
- den 11-cis-Vitamin Α-Aldehyd mit einem Triphenylphosphoniumsalz von Vitamin Α-Alkohol zu 11-monocis-ß-Carotin umsetzt und das erhalt ene
- 11-mono-cis-ß-Carotin in einen Eohlenwassersotff zu trans-ß-Garotin isomerisiert.
25. Verfahren nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, dass man 11-mono-cis-ß-Carotin in Heptan bei 9O-95°C zu transß-Garotin isomerisiert.
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