DE2417992C3 - Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von razemischem BiotinInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin, das ein hochwirksames
Wachstunisstimulans für Mikroorganismen ist und bei der Herstellung von Backhefe Verwendung
findet. Das Biotin (Vitamin H) kann auch als Mittel gegen Hypertonie, Ateriosklerose, Hauterkrankungen
sowie als Komponente in kosmetischen Mitteln und als Biostimulans in der Tierzucht Verwendung
finden.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin, ausgehend von Cystein und Glutarsäure,
bekannt, welches 16 Stufen enthält. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 1,5% (S. A. H a r r i s, D. E. W ο 1 f,
J. Am. Chem. Soc. 66, 1756 [1944]).
Das bekannte Verfahren besteht darin, daß man 4- Benzoylamino-3-ketotetrahydrothiophen, erhallen
in 7 Stufen aus Cystein, einer Crotonkondensation mit y-Formylbuttersäuremethylester, erhalten in 3 Stufen
aus Glutarsäure, unterwirft, anschließend mit Hydroxylamin behandelt und das erhaltene Oxim
zu einem Gemisch aus zwei Isomeren der Formel I und II reduziert, die sich durch die Stellung der
Doppelbindung voneinander unterscheiden.
COQH5
NH
NHCOCH3
(CH2J4COOCH3
COQH5
COQH5
NH
NHCOCH3
"CH(CH2J3COOCH1
(I)
(H)
5°
55
60
Die katalytischc Hydrierung des Isomeren der
Formel I führt zu einem Gemisch der dl-Diaminester, λ5
aus denen man dann in zwei Stufen dl-Biotin und dl-AUobiotin erhält.
Fs ist auch ein weiteres Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin der Formel IV durch katalytische
Hydrierung von 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin der Formel III über auf Aluminiumoxid aufgebrachtem
Molybdänsulfid bekannt
HN
NH
(UI)
15
S (CH2)4COOH
HN
NH
(IV)
S (CH2J4COOH
Ein Nachteil des erstgenannten Verfahrens ist es, daß es mehrstufig und für die Durchführung in großtechnischem
Maßstab verhältnismäßig kompliziert ist (Arbeit mit metallischem Natrium, flüssigen Ammoniak
und mit Phosgen).
Ein Nachteil des zweiten Verfahrens ist die niedrige und instabile Ausbeute an Biotin, die eine Anwendung
dieses Verfahrens in technischem Maßstab unmöglich macht.
In der Natur kommt das Biotin in äußerst geringen Konzentrationen vor; deshalb bestehen keine wirtschaftlich
vertretbaren Verfahren zur Trennung von Biotin aus natürlichen Quellen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.
In Übereinstimmung mit dem Ziel wurde die Aufgabe gestellt, durch die Veränderung der Technologie
des Prozesses die Ausbeute an Endprodukt zu erhöhen und ein einfacheres Verfahren zu entwickeln, das für
die großtechnische Durchführung geeignet ist.
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß man zur Herstellung von razemischem Biotin erfindungsgemäß
2,3,8,9-Tetradehydrobiotin mit Triäthylsilan und Trifluoressigsäure umsetzt.
Man führt zweckmäßig den Prozeß bei einer Temperatur von 20 bis 700C durch.
Man verwendet zweckmäßig das 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin, das Triäthylsilan und die Trifluoressigsäure
in einem Molverhältnis von 1:2:9 bis 10.
Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt:
Ein Gemisch, bestehend aus 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin, Triäthylsilan und Trifluoressigsäure, hält man
20 bis 150 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 70" C. Dann dampft man das Reaktionsgemisch bis
zur Trockne ein. Dem Rückstand gibt man Aceton zu und kristallisiert den ausgefallenen Niederschlag
aus Wasser um. Die Abtrennung des Endproduktes kann auch wie folgt durchgeführt werden: Nach dem
Eindampfen des Reaktionsgemisches bis zur Trockne löst man den Rückstand im Alkohol auf, bringt in
eine Säule mit Silikagel ein, eluiert das Endprodukt mit Aceton. Die Ausbeute an gereinigtem razemischem
Biotin erreicht 8%.
Die Ausgangsverbindung, das 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin,
kann in bekannter Weise aus dem Thioacetat der Formel IV bei Einwirkung einer wäßrigen Alkalilösung
unter anschließendem Ansäuern erhalten werden.
CH3CON NCOCH3
CO(CH2J4COOC2H5
(IV)
Das Thioacetat erhält man seinerseits aus dem industriell zugänglichen Ketodehydrodesthiobiotinäthylester
der Formel V
HN NH
(V)
CO(CH2)4COOCH5
CH3
durch stufenweise Umsetzung mit Essigsäureanhydrid, N-Brorcsuccinimid und Kaliumthioacetat.
Das vorgeschlagene Verfahren macht es möglich, die Ausbeute an Endprodukt zu erhöhen und den
Prozeß unter großtechnischen Bedingungen durchzuführen.
Die Beispiele erläutern das Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin.
Ein Gemisch aus 0,432 g (0,0018 Mol) 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin
und 0,42 g (0,0036 Mol) Triäthylsilan und 1,96 g (0,0172 Mol) Trifluoressigsäure erhitzt man
20 Stunden bei 70cC. Dann dampft man die Lösung
in Vakuum bis zur Trockne ein, löst den Rückstand in einer minimalen Alkoholmenge auf, bringt in eine
Säule mit Silikagel ein und wäscht mit Aceton die ίο Produkte der ionischen Hydrierung, bei deren dreifacher
Umkristallisation aus Wasser 13 mg (3 Gewichtsprozent) razemisches Biotin vom Schmelzpunkt
213 bis 215° C, Rf = 0,28 (Silikagel G als Träger,
Alkohol/Äthylacetat [4:1] als Lösungsmittel, Entwicklung mit Joddämpfen) abgetrennt werden.
IR-Spektrum: 1710,1690,1480,1320 cm"1.
Eine gemischte Probe liefert keine Depression mit Biotin, erhalten nach dem bekannten Verfahren, besitzt den gleichen RF-Wert und das gleiche 1R-Spektrum.
IR-Spektrum: 1710,1690,1480,1320 cm"1.
Eine gemischte Probe liefert keine Depression mit Biotin, erhalten nach dem bekannten Verfahren, besitzt den gleichen RF-Wert und das gleiche 1R-Spektrum.
Ein Gemisch aus 0,5 g (0,0020 Mol) 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin, 0,4S6 g (0,0041 Mol) Triäthylsilan und
2,27 g (0,0199 Mol) Trifluoressigsäure erhitzt man 120 Stunden bei 50° C, dampft in Vakuum ab, behandelt
den Rückstand mit 3 ml Aceton, filtriert den ausgefallenen Niederschlag ab und kristallisiert zwei-
oder dreimal aus Wasser um. Die Ausbeute beträgt
-,o 0,038 g (8 Gewichtsprozent), der Schmelzpunkt 215 bis
217° C, der Rr-Wert 0,28 (Silikagel G als Träger,
Alkohol/Äthylacetat [4:1] als Lösungsmittel, Entwicklung mit Joddämpfen). Eine gemischte Probe
liefert keine Depression mit Biotin, erhalten nach dem bekannten Verfahren. Bei der Prüfung auf Backhefe
zeigt das erhaltene Biotin 43% der Aktivität von d-Biotin.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin durch Hydrierung von 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin, dadurch gekenuzeichnet, daß
man die Hydrierung mit Triäthylsilan und Trifluoressigsäure durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung bei einem
Molverhältnis von 1:2:9 bis 10, bezogen auf 2,3,8,9-Tetradehydrobiotin, Triäthylsilan und Trifluoressigsäure,
durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung bei einer
Temperatur von 20 bis 700C durchführt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742417992 DE2417992C3 (de) | 1974-04-11 | Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742417992 DE2417992C3 (de) | 1974-04-11 | Verfahren zur Herstellung von razemischem Biotin |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2417992A1 DE2417992A1 (de) | 1975-10-16 |
| DE2417992B2 DE2417992B2 (de) | 1976-10-21 |
| DE2417992C3 true DE2417992C3 (de) | 1977-06-30 |
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