DE1793444C3 - Verfahren zur Herstellung von 5-Methyl-4-hydroxy-23-dihydrofuranon- - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 5-Methyl-4-hydroxy-23-dihydrofuranon-Info
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- C07D307/60—Two oxygen atoms, e.g. succinic anhydride
Description
(CHOH)3-CH2
R,— H,C
in der Ri und R2 ein Wasserstoffatom oder einen
Alkylrest bedeuten, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome der Reste Ri und R2 höchstens 20
beträgt oder Ri und R2 je eine Benzylgruppe
darstellen und der Glykosylanteil des Glykosylamins sich von einer Aldopentose ableitet und das
gegebenenfalls in üblicher Weise durch Umsetzung von äquimolaren Mengen einer Aldopentose und
eines sekundären Amins der allgemeinen Formel
R1-CH2
R2-CH2
NH
25
30
in der Ri und R2 die obige Bedeutung besitzen,
hergestellt wird, in einem 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkohol oder in Dimethylsulfoxyd oder Ν,Ν-Dimethylformamid als polarem Lösungsmittel oder einem Gemisch dieser
Lösungsmittel, die gegebenenfalls bis zu 70% Wasser enthalten, mit einer aliphatischen Carbonsäure, die wenigstens 2 und weniger als 6
Kohlenstoffatome enthält, in einer Inertgasatmosphäre bei einer Temperatur von 20 bis 1200C 0,5 bis
15 Stunden umsetzt und wobei das Mol verhältnis von Glykosylamin zu aliphatischer Carbonsäure
1 :1,5 bis 6 beträgt.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von S-MethyM-hydroxy^-dihydrofuranon-(3).
In der »Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung« Bd. 134, Nr. 4 vom 10. August 1967, S.
bis 232, wird insbesondere auf Seite 232 ein Verfahren beschrieben, bei dem man aus einer Pentose,
einem primären Atnin und Essigsäure (Molarverhältnis 3:1 :1) in Gegenwart von Wasser durch mehrstündiges
Erhitzen zum Sieden Ausbeuten von 0,25 bis 0,4%, bezogen auf das Pentose-Ausgangsmaterial ein Produkt
vom F. 122 bis 1270C (Zers.) erhält, bei dem es sich um
das 5-MethyI-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) handelt.
Eine ähnliche Reaktion, bei welcher sich ein Homologes, nämlich das 2,5-Dimethyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) unter Anwendung von L-Rhamnose
und Piperidinacetat ergab, ist in der US-PS 29 36 308 beschrieben.
Bei der Ausführung dieser Reaktion erfolgte eine Erhitzung der Reaktionsteilnehmer auf 75°C während
Stunden in Äthanol, und es wurden 26% der
gewünschten Verbindung erhalten (vgL dort Beispiel 2).
Die US-PS beschreibt auch die Umsetzung von D-Xylose mit Piperidinacetat unter ähnlichen Bedingungen, es konnte jedoch kein kristallines Produkt
isoliert oder festgestellt werden.
Die beschriebenen Versuche sind mehrere Male
wiederholt worden, und die rohen Reaktionsprodukte einer Gas-ZFIüssigkeits-Chromatographie unterworfen
worden, wobei die Hauptkomponenten u.a. mittels Infrarot- und Massenspektrographie identifiziert wurden. Wenn man den Versuch mit L-Rhamnose
wiederholte, enthielt, wie gefunden wurde, das Reaktionsprodukt das gewünschte 2^-Dimethyl-4-hydroxy-23-dihydrofuranon-(3) zusammen mit etwa 25% eines
Stickstoff enthaltenden Nebenprodukts, nämlich 2,5-Dimethyl-4-piperidin-23-dihydrofuranon-(3) als Verunreinigung, die schwierig zu entfernen war. Diese
stickstoffhaltige Verbindung ist in ihrer Struktur verschieden von den in der US-PS beschriebenen
Stickstoff enthaltenden Reduktonen und zeigte auch andersartige Eigenschaften.
Im Gegensatz zu den Stickstoff enthaltenden Reduktonen erzeugte eine Hydrolyse unter sauren
Bedingungen und unter dem Einfluß von Wärme nicht die gewünschte stickstofffreie Verbindung.
Wenn man den Versuch unter Anwendung von D-Xyk>se mit Piperidinacetat wiederholte, konnte kein
5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) festgestellt
werden. Die Reaktionsmischung enthielt jedoch, wie gefunden wurde, eine wahrnehmbare Menge von
5-Methyl-4-piperidin-2,3-dihydrofuranon-(3).
Es wurde nun gefunden, daß man überraschenderweise ein vergleichsweise reines 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) in höherer Ausbeute als bisher durch
das erfindungsgemäße Verfahren erhalten kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von 5-MethyI-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein N,N-disubstituiertes
Glykosylamin der allgemeinen Formel
45
R1- H2C
-O-
R2- H2C
in der Ri und R2 ein Wasserstoffatom oder einen
Alkylrest bedeuten, wobei die Gesamtzahl der Kohlen-
Stoffatome der Reste Ri und R2 höchstens 20 beträgt
oder Ri und R2 je eine Benzylgruppe darstellt und der
Glykosylanteil des Glykosylamins sich von einer Aldopentose ableitet und das gegebenenfalls in üblicher
Weise durch Umsetzung von äquimolaren Mengen
einer Aldopentose und eines sekundären Amins der
allgemeinen Formel
60
R1-CH2
NH
R,—CH,
65
in der Ri und R2 die obige Bedeutung besitzen,
hergestellt wird, in einem 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Alkohol oder in Dimethyl-
sulfoxyd oder Ν,Ν-Dimethylfonnamid als polarem
Lösungsmittel oder einem Gemisch dieser Lösungsmittel, die gegebenenfalls bis zu 70% Wasser enthalten, mit
einer aliphatischen Carbonsäure, die wenigstens 2 und weniger als 6 Kohlenstoffatome enthält,. in einer
Inertgasatmosphäre bei einer Temperatur von 20 bis 120° C 0,5 bis 15 Stunden umsetzt und wobei das
Molverhältnis von Glykosylamin zu aliphatischer Carbonsäure 1 :1,5 bis 6 beträgt
Gegenüber den bekannten Verfahren wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine wesentlich höhere
Ausbeute erzielt. Es ist fernertechnisch sehr vorteilhaft,
daß es nicht notwendig ist, das zu verwendende Glykosylamin als solches einzusetzen und zu isolieren.
Es war auch nicht vorauszusehen, daß durch Einsatz der betreffenden sekundären Amine und Anwendung der
angegebenen Bedingungen die Bildung des 5-MethyI-4-hydroxy-23-dihydrofuranons-(3)
begünstigt werden könnte.
Geeignete Glykosylamine sind solche, die aus Aldopentose wie Xylose, Arabinose, Ribose und Lyxose
und einem sekundären Amin der allgemeinen Formel
R1-CH2
R2-CH2
NH
10
15
20
25
in der Ri und R2 die oben angegebene Bedeutung haben,
wie Diäthylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Dihexylamin, Dioctylamin, Methylnonylamin, Methyldodecylamin,
Didodecylamin, Dioctadecylamin entstehen. Von
30 diesen Ν,Ν-disubstituierten Glykosylaminen können
sowohl die spiegelbildlichen Isomeren als auch ihre anomeren Formen (die sich in der Konfiguration bei
dem ersten Kohlenstoffatom unterscheiden) ebenso wie Mischungen davon, insbesondere Gleichgewichtsmischungen,
Anwendung finden.
Die betreffenden Ν,Ν-disubstituierten Glykosylamine
können in einfacher Weise durch Umsetzung der entsprechenden Aldopentose mit einem entsprechenden
sekundären Amin in einem Lösungsmittel hergestellt werden. Vorzugsweise werden das Saccharid und
das Amin in etwa äquimolaren Mengen umgesetzt, wobei die Reaktion im allgemeinen fast quantitativ vor
sich geht. Es ist nicht notwendig, das Glykosylamin aus der Reaktionsmischung zu isolieren, weil die Umwandlung
des betreffenden Glykosylamins in das 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
unter Anwendung des gleichen Lösungsmittels ausgeführt werden kann.
Für die Umsetzung verwendet man als aliphatische Carbonsäure vorzugsweise Essigsäure, Propionsäure
und Buttersäure. Die Menge der Säure beträgt 1,5 bis 6 Mol per Mol Glykosylamin. Die besten Ergebnisse
werden im allgemeinen mit äquivalenten Mengen zwischen 2 und 5 (Säure zu Glykosylamin) erzielt.
Die Ergebnisse von einigen Versuchen mit Xylose, Diäthylamin (1 :1 molar) und Essigsäure in verschiedenen
molaren Mengen in Methanol als Lösungsmittel bei einer Reaktioiistemperatur von 65°C sind in der
nachstehenden Tabelle angegeben. Bei verschiedenen Säuremengen sind die relativen Ausbeuten (aus der
Fläche der diesbezüglichen Gaschromatographiespitzen hergeleitet) bei Reaktionszeiten von I, 3, 5 und 8
Stunden bestimmt worden und in Gewichtsprozent angegeben.
Äquivalente Menge an Essigsäure je Äquivalent Glykosylamin |
IStd. | 3Std. | 5Std. | 8Std. |
0,5 | _ | 5 | 5-10 | 5-10 |
1 | 30-40 | 40-50 | 40 | 30 |
2 | 90 | 130 | 100 | 80 |
3 | 100 | 120 | 110-120 | 90-100 |
4 | 80-90 | 100 | 110 | 100 |
5 | 70 | 80 | 90 | 90-100 |
6 | - | - | - | 80 |
7 | - | - | - | 60 |
10 | 25-35 | - | - | - |
20 | 20 | - | - | - |
50 | 10 | _ | _ | _ |
Die Umsetzung wird vorzugsweise zwischen 50 und 8O0C durchgeführt, wobei die Zeitdauer 3 bis 8 Stunden
beträgt Bei höheren Temperaturen in dem anzuwen- eo denden Bereich werden steigende Mengen von
störenden Nebenprodukten gebildet.
Die Menge des anzuwendenden polaren Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches hängt von der
Löslichkeit des Glykosylamins ab; im allgemeinen wird das 2- bis 25fache der Menge des Glykosylamins, auf das
Gewicht bezogen, angewendet.
Die Umwandlung kann bei Atmosphärendruck oder erhöhtem Druck ausgeführt werden, wobei der letztere
insbesondere bei Umwandlungen in Betracht kommt, bei denen ein flüchtiges niederes Amin verwendet wird
oder bei höheren Temperaturen gearbeitet wird.
In der nachstehenden Tabelle sind einige Ergebnisse wiedergegeben, die mit einem aus Xylose und Diäthyl-
bzw. Dibutylamin erhaltenen Glykosylamin und dem betreffenden Lösungsmittel unter den angegebenen
Bedingungen erhalten wurden. Die angegebene Ausbeute wurde gaschromatographisch bestimmt.
Lösungsmittel
Temperatur
(C)
(C)
Dauer
(Std.)
(Std.)
Ausbeute
Diäthylamin
Methanol
Methanol
Äthanol
Propanol
Propaiiol
Butanol
Methanol
Methanol
Äthanol
Propanol
Propaiiol
Butanol
Dibutylamin
Äthanol
Äthanol
Äthanol
Äthanol
100
120
65
80
80
100
3
3
3
3
3
3
0,5
0,25
0,25
3
1
1
etwa 2
18
20
18
10
6,5 !5
Es ist nicht notwendig, die Bildung des Glykosylamins in einer getrennten Stufe auszuführen und diese danach
in das Dihydrofuranon umzuwandeln. Die Aldopentose kann mit dem betreffenden Amin in Gegenwart der
betreffenden Carbonsäure, z. B. Essigsäure, umgesetzt werden, wobei die Dihydrofuranonverbindung in einer
Stufe aus dem Dialkylammoniumacetat erhalten werden kann. In diesem Fall wirkt das Amin als Katalysator.
Mit Rücksicht auf die Tatsache, daß das Dihydrofuranon leicht oxydiert, wird die Umsetzung in einer inerten
Atmosphäre, z. B. unter Stickstoff, durchgeführt.
Nach erfolgter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch in üblicher Weise aufgearbeitet. Das Lösungsmittel
kann unter verringertem Druck abdestilliert und der Rückstand in Wasser aufgenommen und z. B. mit Äther
extrahiert werden. Nach Verdampfen des Äthers erhält man das rohe 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
meistens in Ausbeuten von etwa 10 bis 40%, bezogen auf das Glykosylamin. Das Rohprodukt enthält
wenig oder keine Stickstoff enthaltenden Nebenprodukte. Das Rohprodukt kann dann, z. B. mittels
Säulenchromatographie oder durch Umkristallisation, weiter gereinigt werden.
Das 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) besitzt ausgesprochen reduzierende Eigenschaften. Es ist
daher z. B. als Antioxydans und als photographischer Entwickler brauchbar.
In einen 250-ml-Dreihalskolben mit einem Thermometer,
einem Rührer und einem Tropftrichter wurden 10 g (0,07 Mol) D-( + )-Xylose mit 60 ml von 96%igem
Äthanol bei 60 bis 65°C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Innerhalb weniger Minuten wurden 4,9 g
(0,07 Mol oder Äquivalent) Diäthylamin zugegeben, und das Rühren wurde fortgesetzt, während die gleiche
Temperatur aufrechterhalten wurde, bis die Mischung homogen wurde (2,5 bis 3 Stunden). Aus massenspektrornetrischen
Werten war ersichtlich, daß das N1N-Diäthylxylosylamin sich praktisch quantitativ gebildet
hatte, was aus dem Auftreten einer Hauptspitze des Diäthylxylosylamins (205) und dem Verschwinden der
Hauptspitzen der Ausgangsmaterialien geschlossen wurde.
Dann wurden 12 g(0,2 Mol) Eisessig, in 10 ml Äthanol
gelöst, in 5 Minuten zu der roten klaren N,N-Diäthylxylosylamin-Lösung
zugegeben. Das Rühren wurde bei 60 bis 65°C drei Stunden fortgesetzt. Während dieser Zeit
ändert sich die Farbe der Reaktionsmischung in ein tiefes Rot. Die Mischung wurde hierauf gekühlt und das
Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert, wobei Sorge dafür getragen wurde, daß die Temperatur
45
50
55
60
65 der Mischung nicht auf mehr als 35°C stieg. Der erhaltene dunkelrote Rückstand wurde nun in 150 ml
Wasser gelöst und die wäßrige Lösung kontinuierlich mit Diäthyläther 12 Stunden extrahiert. Der ätherische
Extrakt wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann der Äther verdampft Das Reaktionsprodukt
wurde durch Chromatographie über eine Säule aus 50 g Polyamid, das aus Polycaprolactam bestand,
welches keine Oligomeren oder niedrigen polymeren Komponenten enthielt, und dessen Teilchengröße nicht
größer als 160μπι war, gereinigt. Mit Petroläther
wurden nur Spuren von nicht mehr identifizierten Substanzen eluiert Mit einem Gemisch (20:80) von
Diälhyläther und Petroläther wurde das 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
eluiert, wobei immer mit 50-nil-Fraktionen gearbeitet wurde. Die ersten 5
Elutionen wurden nun mit Petroläther gemacht. Darauf wurden 5 Elutionen vorgenommen, um zu dem
angegebenen Gemisch von Diäthyläther und Petroläther (20:80) zu kommen, worauf schließlich 20
Elutionen mit diesem Gemisch gemacht wurden. Die erhaltenen Fraktionen wurden vereinigt. Nach Verdampfung
des Lösungsmittels wurden 1,37 g 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
(I) als weiße Substanz erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von 18%, bezogen auf die eingesetzte Xylose. Nach der
Umkrislcllisation aus einem Gemisch von Diäthyläther
und Petroläther (20 :80) schmilzt das 5-MethyI-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)(l)bei
126,5 bis 127,5"C.
Ausgehend von einer Mischung von IO g Xylose und 20 ml Äthanol wurde diese gemäß Beispiel 1 mit
Diäthylamin behandelt, wobei die Reaktionsmischung schon nach 5 Minuten homogen war. Diese Mischung
wurde nun weiter wie in Beispiel 1 beschrieben, umgesetzt und aufgearbeitet. Die Ausbeute an 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-{3)
(I) betrug 1,12 g (15% bezogen auf eingesetzte Xylose).
5,0 g (0,033 Mol) L-( + )-Arabinose und 80 ml Äthanol
wurden unter Rühren bei 60 bis 65°C gemischt und die Mischung wurde mit einer Lösung von 2,45 g Diäthylamin
(0,033 Mol oder Äquivalent), in 10 ml Äthanol versetzt und gerührt, wobei die Reaktionsmischung
nach 3 Stunden homogen war und eine dunkelrote Farbe angenommen hatte. Dann wurden 6 g (0,1 Mol
oder Äquivalent) Eisessig in 5 ml Äthanol zugegeben und das Ganze wurde 3 Stunden unter Rühren bei 60 bis
65° C erhitzt. Die Farbe der Reaktionsmischung war dann dunkelbraun. Anschließend wurde gemäß Beispiel
1 aufgearbeitet, wobei jedoch 20 g des Polyamids für die Chromatographie verwendet wurden. Man erhielt
0,56 g (= 15%) 5-MethyI-4-hydroxy-23-dihydrofuranon-(3) in Form einer weißen Substanz vorn F. 126,5 bis
127,5°C in einer Ausbeute von 0,56 g(= 15%).
Ausgehend von einer Mischung von 5,0 g (0,03 Mol) Arabinose und 30 ml Methanol wurde es gemäß Beispiel
1 mit 2,45 g Diäthylamin (0,033 Mol) behandelt und das Gemisch weiter wie in Beispiel 1 beschrieben unter
Zusatz von 6 g (0,1 Mol) Eisessig umgesetzt und aufgearbeitet. Es wurden 0,49 g (= 13%) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
(I) vom F. 126,5 bis 127,5°C erhalten.
Ausgehend von einer Mischung von 5.0 g (0.033 Mol) D-( — )-Ribose und 15 ml Äthanol winde gemäß Beispiel
I mit 2.45 g (0,033 Mol) Diäthylamin in 5 ml Äthanol behandelt. Nach 3 Stunden Rühren war die Reaktionsmischung homogen: die Farbe war gelborange. Nach
Zusatz, von 6 g (0.1 Mol) F.isessig in 5 ml Äthanol und
ljhilz.cn während 3 Stunden war die Farbe tiefrot. Nach Chromatographieren. wie im Beispiel 1. jedoch über
25 g Polyamid. Man erhielt 0.68 g (= 18%) 5-Mcthyl-4-hydroxy-2.3-dihydrofuranon-(3)
(I) vom F. 126.5 bis 127.5"C.
Ausgehend von einer Mischung von 5 g Ribose und 10 ml Methanol wurde gemäß Beispiel 1 mit 2.45 g
(0.033 Mol) Diäthylamin behandelt. Die Zeit und die Temperaturen waren wie im Beispiel 1. Man erhielt das
5-MethyI-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) in einer Ausbeute von 0.52 g(14% dcrTheorie).
Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 2,5 g (0,16 Mol)
D-( + )-Xylose mit 50 ml von 96%igem Äthanol bei 60 bis 65"C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt, und
das Gemisch wurde innerhalb weniger Minuten mit 2.15 g (0,16 Mol) Dibutylamin, in 5 ml Äthanol gelöst.
versetzt. Es wurde bei der gleichen Temperatur weiter gerührt bis die Mischung homogen wurde (90 Minuten).
Zu der hellroten Lösung wurden dann 3 g (0,05 Mol) Eisessig in 5 ml Äthanol in 5 Minuten zugegeben und das
Ganze wurde bei 60 bis 65°C 3 Stunden gerührt. Während dieser Zeit wurde die Farbe der Reaktionsmischung
dunkelrot. Anschließend wurde die Reaktionsmischung, wie im Beispiel 1 angegeben, aufgearbeitet.
Nach der Chromatographie gemäß Beispiel 1 unter Verwendung von 20 g des Polyamids wurden 0,17 g
(= 9%) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) vom F. 126.5 bis 127,5°C erhalten.
Gemäß Beispiel 7 wurde eine Mischung von 5 g (0,033 Mol) Xylose und 30 ml Methanol mit 43 g (= 0,033 Mol)
Dibutylamin in 5 ml Methanol behandelt wobei nach 20 Minuten eine klare hellgelbe Lösung erhalten wurde,
deren Farbe nach der Zugabe von 6 g (0,1 Mol) Essigsäure in 5 ml Methanol hellrot wurde. Die
Reaktionszeit betrug 3 Stunden, die Temperatur lag zwischen 60 und 65°C. Nach der Aufarbeitung und
Chromatographie gemäß Beispiel 1 (mit 30 g Polyamid) wurden 0,27 g(= 7%) S-MethyM-hydroxy-ZS-dihydrofuranon-(3) vom F. 1263 bis 1273° C erhalten.
Bei spiel 9
Eine Mischung von 23 g (0,016 Mol) von D-( +)-Xylose und 40 ml Propanole 1) wurde wie im Beispiel 1 mit
1,22 g (0,016 Mol) Diäthylamin in 5 ml Propanol behandelt wobei die Mischung nach 4 Stunden
homogen wurde und eine rote Farbe aufwies. Dann wurden 3 g (0,05 Mol) Eisessig zugegeben, und das
Ganze wurde 3 Stunden auf 60 bis 65°C erhitzt Die Farbentwicklung war dann dunkelrot Hierauf wurde
gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet und chromatographierL Es wurden 034 g (= 18%) 5-Methyl-4-hydroxy-23-dihydrofuranon-(3)vom F. 1263 bis 1273°C erhalten.
Beispiel 10
1,0 g (0.0067 Mol) D-( + )-Xylose wurde mit 1,2 g (0,0067 Mol) Di-n-Hexylamin in 10 ml Methanol bei
s 65°C gerührt. Nach etwa 15 Minuten Rühren wurden
1,2 g (0.02 Mol) Eisessig zu der farblosen klaren Lösung zugegeben: die erhaltene Mischung wurde 3 Stunden
auf 65 C erhitzt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels verblieb ein roter Rückstand, der wie im Beispiel 1
κι beschrieben, aufgearbeitet wurde. Nach zweimaligem Chromalographieren, wie im Beispiel 1, über eine Säule
von Polyamid wurden 50 mg (= 7%)5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) vom F. 126.5 bis 127,5°C
erhalten.
Beis piel 11
1,0 g Xylose (0,0067 Mol) wurde mit 1,6 g (0,0067 Mol) Di-n-octylamin in 10 ml Methanol bei 65°C gerührt.
Nach 15 Minuten Rühren wurde eine klare farblose Lösung erzielt. Nach Erhitzen während 3 Stunden bei 60
bis 65°C mit 1,2 g Eisessig und nach Abdampfen des Lösungsmittels verblieb ein roter Rückstand. Nach der
Aufarbeitung und Chromatographie gemäß Beispiel 1 wurden etwa 60 mg (= 9%) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)vom
F. 126,5 bis 127,5°C erhalten.
Beispiel 12
1.0 g (0,0067 Mol) Xylose wurde mit 0,87 g (0,0067 Mol) Dibutylamin und 15 ml Äthanol bei 65°C gerührt.
j(i Nach 45 Minuten war die Mischung klar und hellgelb
geworden. Hierauf wurden 1,2 g (0,02 Mol) Eisessig zugegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 80° C
während einer Stunde erhitzt. Die Lösung war dann dunkelrot geworden. Das Äthanol wurde abgedampft.
und der Rückstand wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Nach Chromatographieren über einer
Polyamidsäule (wie im Beispiel 1) wurden 45 mg (= 6,5%) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
vom F. 126.5 bis 127,5° C erhalten.
Beispiel 13
1,0 g (0,0067 Mol) Xylose wurde mit 0,5 g (0,0067 Mol)
Diäthylamin und 50 ml Propanol bei 65° C gerührt. Nach 2,5 Stunden war die Lösung klar und dunkelgelb
geworden. Hierauf wurden 1,2 g (0,02 MoI) Essigsäure
zugegeben, und die Lösung wurde 30 Minuten auf 100° C
erhitzt. Das Lösungsmittel wurde aus der rot gewordenen Lösung abgedampft und der Rückstand wurde, wie
im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet Durch Säulenchromatographie, wie im Beispiel 1, wurden
schließlich 50 mg (= 7%) des 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranons-(3)
vom F. 126,5 bis 127,5° C erhalten.
1,0 g (0,0067 Mol) Xylose wurde mit 03 g (0.0067 MoI)
Diäthylamin in 5 ml Methanol bei 65° C gerührt Zu der nach 10 Minuten Rühren erhaltenen klaren farblosen
Lösung wurden 1,76 g (0,02 MoI) Buttersäure zugege ben, und die ganze Lösung wurde 4 Stunden auf 65° C
erhitzt Nach Verdampfen des Lösungsmittels wurde der rote Rückstand, wie im Beispiel 1 beschrieben,
aufgearbeitet Nach Säulenchromatographie, wie im Beispiel 1, wurden 70 mg (= 10%) des 5-Methy1-4-hy droxy-23-dihydrofuranons-(3) vom F. 1263 bis 1273°C
erhalten. Unter vergleichbaren Bedingungen unter Verwendung von 0,006 Mol Buttersäure wurde eine
Ausbeute von nur 4% des Produkts (I) erhalten.
Beispiel 15
5,0 g (0,033 Mol) D-( + )-Xylose wurden mit 2,23 g (0,033 Mol) Diethylamin und 15 ml Dimethylsulfoxyd bei
600C gerührt. Zu der nach 10 Minuten Rühren erhaltenen praktisch klaren farblosen Lösung wurden
6 g (0,1 Mol) Eisessig zugegeben; die ganze Lösung wurde dann bei 600C weitere 3 Stunden erhitzt, wonach
das Lösungsmittel in Vakuum abgedampft wurde. Der dunkle Rückstand wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben,
aufgearbeitet. Nach Säulenchromatographie, wie im Beispiel 1, wurden 690 mg (= 18%) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
erhalten, das praktisch rein war(F. 126,5 bis 127,5°C).
Beispiel 16
Das Beispiel 15 wurde wiederholt, wobei jedoch 15 ml
Ν,Ν-Dimethylformamid als Lösungsmittel verwendet wurden. Nach 10 Minuten Rühren bei 600C wurden 6 g
(0,1 Mol) Eisessig hinzugefügt, und das Ganze wurde darauf 3 Stunden bei 600C gerührt. Nach Aufarbeitung
und Säulenchromatographie, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden 610 mg (= 16%) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
vom F. 126,5 bis 127,5°C erhalten.
Beispiel 17
2,5 g (0,016 Mol) D-( + )-Xylose wurden mit 1,22 g Diäthylamin (0,016 Mol) und 3 g Essigsäure (0,05 Mol) in
einer Gesamtmenge von 15 ml Methanol während 3 Stunden bei 65°C gerührt. Danach wurde das Lösungsmittel
aus der erhaltenen roten Lösung abgedampft, und der Rückstand wurde mit Äther ausgezogen. Nach
Aufarbeiten und Chromatographieren über eine Polyamidsäule, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden
260 mg (= 15%) 5-MethyI-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3) vom F. 126,5 bis 127,5°C erhalten. Es wurden
kaum irgendwelche Nebenprodukte gebildet.
Beispiel 18
1,0 g (0,0067 Mol) D-( + )-Xylose wurde mit 1,31g
(0,0067 MoI) Dibenzylamin in 8 ml Methanol bei 65° C
gerührt Nach 20 Minuten wurde die erhaltene farblose Lösung mit 1,2 g (0,02 Mol) Eisessig versetzt und das
Ganze 3 Stunden bei 65" C gerührt Danach wurde das Methanol abgedampft und Wasser wurde zur Extrak
tion mit Äther zugesetzt Bei diesem Arbeitsvorgang wurde etwas teerartiges Material gebildet das teilweise
in dem Äther aufgenommen wurde. Der Ätherrückstand wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet und
über eine Polyamidsäule Chromatographien. Die Ausbeute betrug 55 mg(= 8%) an 5-MethyI-4-hydroxy-2,3-dih ydrofuranon-(3) vom F. 126,5 bis 127,5° C.
Beispiel 19
1 g (0,0067 Mol) Xylose wurde mit 0,97 g (0,0067 Mol)
Methyl-n-nonylamin in 10 ml Methanol bei 65° C
behandelt Nach etwa 15 Minuten wurde 1,2 g (0,02 Mol) Essigsäure zu der farblosen klaren Lösung zugegeben;
die erhaltene Mischung wurde 3 Stunden bei 65° C erhitzt und danach aufgearbeitet wie im Beispiel 1
beschrieben. Nach Säulenchromatographie, wie im Beispiel 1, wurden etwa 70 mg (= 10%) 5-Methyl-4-hy-
droxy-2,3-dihydrofuranoii-(3) vom F. 126,5 bis 127,5'C
erhallen.
Beispiel 20
90 g D-( + )-Xylose (0,60 Mol) [v.Mcrck, biochemische
Qualität, Reinheit höher als 99%] und 44,1 g Diälhylamin (0,60 Mol) wurden in 225 ml Methanol
unter Rühren bei etwa 600C gelöst, und dann wurde noch 15 Minuten weitergerührt. Hierauf wurden 108 g
Eisessig (1,8 Mol) in 10 Minuten bei einer Temperatur von 6O0C zugegeben, und die Reaklionsmischung wurde
auf dieser Temperatur 3 Stunden lang gehalten. Nach dem Abkühlen auf 35"C wurde das Methanol unter
Vakuum abdestilliert, und es wurden 150 ml Wasser zugegeben. Die Lösung wurde dann mit Diäthyläther in
einem Fiüssigkeits-Flüssigkeiis-Extraktor ausgezogen. Nach Trocknen des ätherischen Extraktes über
Natriumsulfat wurden 40 g Polyamid, wie im Beispiel 1, zugegeben, und der Äther wurde abgedampft.
Das in dem Polyamid enthaltene Produkt wurde dann, wie in Beispiel 1, über einer Säule von 8 cm
Durchmesser und 30 cm Höhe, die 100 g des Polyamids enthielt, Chromatographien. Das Eluierungsmittel bestand
dabei aus einem Gemisch von Leichtpetroleum und Äther. Bei der Chromatographie wurden die
folgenden Ergebnisse erhalten:
Verhältnis
Petroleum/Äther
Petroleum/Äther
Volumen (1) Fraktion
Ausbeute
100
70
70
70
70
30
30
1-4
5
5
6-14
Rückstand
Rückstand
9,3 g
2,3 g
2,3 g
Es wurden 49,3 g (14%, bezogen auf eingesetzte Xylose) 5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)
vom F. 126,5 bis 127,5°C erhalten.
Beispiel 21 und 22
In einem 250-ml-Dreihalskolben mit einem Thermometer,
einem Rührer und einem Tropftrichter wurden 5 g D-(+ )-Xylose einmal mit einem Gemisch aus 75 ml
Methanol + 75 ml Wasser (Beispiel 21) und das andere Mal mit einem Gemisch aus 45 ml Methanol + 105 ml
Wasser (Beispiel 22) bei 60°C bis 65°C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Innerhalb weniger Minuten
wurden 2,43 g Diäthylamin und 30 g Eisessig zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann 15
Stunden unter Rückfluß erhitzt, und schließlich wurde das Lösungsmittel unter veringertem Druck abdestilliert,
wobei Sorge dafür getragen wurde, daß die Temperatur der Mischung unterhalb 50° C bleibt. Der
Rückstand wurde in 40 ml Wasser gelöst und mit dieser Lösung wurde in beiden Fällen die Ausbeute an
5-Methyl-4-hydroxy-2,3-dihydrofuranon-(3)gaschroma tographisch bestimmt
ranon-(3) (F. 1263 bis 127,5°C) betrugen: 9,7% (bezogen
auf die Xylose) (Beispiel 21) bzw. 8,7% (bezogen auf die Xylose) (Beispiel 22).
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren, zur Herstellung von 5-MethyI-4-hydroxy-23-dihydrofuranon-(3), dadurch gekenn- zeichnet, daß mzn ein N,N-disubstituiertes Glykosylamin der allgemeinen FormelR1- H2C \N-CHO-
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