DE2551914A1 - Verfahren zur darstellung symmetrischer carotinoide - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung symmetrischer Carotinoide
• Symmetrische Carotinoide der Formel 1 lassen sich durch Umsetzung von Yliden der Formel II mit Sauerstoff, PerJodat (Liebigs Anns Chem. 1973, 760), p-Nitrosodimethylanilin tLiebigs Ann. Chem. 721, 54 (1969) oder Aldehyden der Struktur III Cngew. Chem. 77, 911 (1960) darstellen. Es ist weiterhin bekannt, Aldehyde der Struktur III mit LiAlH4-TiCl3 in I zu überfuhren (J. Am. Chem. Soc. 96, 4708 (1974). Beschrieben ist auch die Umsetzung von Polyenalkoholen zu Sulfonen und anschließende Ramberg-Bäcklund-Umlagerung zu den Polyenen I (J. Am. Chem.
• Soc. 96, 5552 (1974).
• Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, in dem man ein Phosphoniumsalz der Formel IV worin X beispielsweise für Cl, Br J1 HS04 steht, nach seiner Überführung mittels einer geeigneten Base in das entsprechende Ylid der Formel II mit Singulett-Sauerstoff oder Singulett-Sauerstoff-Bildnern zum jeweiligen Carotinoid der Formel I oxidiert, wobei n für 0 bis 3, bevorzugt aber für 2, und R für die rolgenden von a) bis p) aufgeführten Reste steht.
• Die Triphenylphosphoniumsalze der Formel IV sind nach bekannten Verfahren herstellbar (Angew. Chem. 77, 277 (1965). Der benötigte Singulett-Sauerstoff wird nach literaturbekannten Methoden erzeugt, wobei seine Freisetzung aus Addukten von Ozon an Phosphorverbindungen bevorzugt wird. Vorteilhaft können auch die genannten Singulett-Sauerstoff-Bildner - insbesondere das Addukt (V) von Ozon an Triphenylphosphit - selbst als Oxidationsmittel verwendet werden, wie auch andere vergleichbare und literaturbekannte Addukte, beispielsweise von Ozon an 1-Phospha-2,8,9-trioxadamantan oder an 4-Athyl-2,6,7-trioxa-1-phospha-bicyclo£2. 2. 27octan, als Oxidationsmittel eingesetzt werden können.
• Als Basen zur Uberführung der Phosphoniumsalze IV in die Ylide II haben sich Natriumamid, Natriumalkoholate, das Anion des Dimethylsulfoxids und insbesondere das Natriumßbis-(trimethylsilyl)-amiç bewahrt.
• Das Verfahren wirdjim allgemeinen so durchgeführt, daß man insbesondere Natrium-Jbis- ( trimethylsilyl ) -amid7 in einem aprotischen organischen Lösungsmittel, wie z.B. Toluol, Äther, n-Pentan, n-Hexan bei einer Temperatur von 10 bis 100°C, bevorzugt im Intervall von 15 bis 300C löst, und dazu ein Phosphoniumsalz II, in dem X = Cl, Br, HS04 und n = 0,1,2,) sein kann und R die unt.er a) bis p) angehrten Reste darstellen kann, 0 bei einer Temperatur von 0 bis 20 C zugibt und die gebildete Ylidlösung auf -80 bis -40°C abzielt. Dazu tropft man eine gegebenenfalls auf -80 bis -4OOC abgekühlte Lösung des Addukts V aus Ozon und Triphenylphosphit.
• Das Reaktionsgemisch läßt man auf Raumtemperatur kommen und sodann einige Stunden stehen. Nach Abdestillieren des größten Teils des Lösungsmittels filtriert man durch eine kurze Säule, die mit neutralem Aluminiumoxid gefüllt ist, und wäscht mit Benzol nach. Aus dem Filtrat läßt sich das Carotinoid nach an sich bekannten Methoden isolieren.
• Bei Verwendung von Natriumamid als Base haben sich als Lösungsmittel Benzol, Toluol, Äther, n-Hexan oder CycLohexan bewährt.
• Bei Verwendung von Natriumalkoholat wird ein Alkohol wie z.B.
• Methanol, Athanol oder Isopropanol verwendet.
• Das Verfahren hat gegenüber den eingangs beschriebenen Verfahren den Vorteil, daß man direkt aus einem Polyenalkohol wie z.B. Vitamin A über das leicht darzustellende Phosphoniumsalz IV ein Ylid II darstellen kann und dieses direkt in ein Polyen I, z.B. B-Carotin, UberfUhrt, wobei die Ausbeuten wesentlich höher liegen als bei den bisher bekannten Oxidationsverfahren der Verbindungen II. Bei den anderen angeführten Verfahren muß man die Polyenalkohole zuerst in die empfindlichen Aldehyde überführen. Das angeführte Sulfonverfahren liefert nur mäßige Ausbeuten.
• Beispiel 1: a) Man löst 2,32 g Triphenylphosphit in 150 cm3 absol.
• Toluol, kuhlt auf - 60 und leitet dann Ozon in die Lösung ein. Nach vollständiger Bildung des Triphenylphosphit-ozonaduktes V schlägt die Farbe der Toluollösung von farblos nach gelbgrün um. Um überschüssigen Sauerstoff und Ozon zu entfernen, leitet man nun Stickstoff durch die Lösung, bis sie wieder farblos ist.
• b) Zu einer Lösung von 2,60 g Natrium-[bis-(trimethylsilyl)-amid] in 200 cm3 absol. Toluol gibt man bei O bis 200 9,35 g Axerophthyltriphenylphosphoniumjodid und kühlt die so gebildete Lösung von Triphenylphosphinaxerophthylen auf - 60°. Unter Ruhren läßt man die auf - 600 abgekühlte unter a) dargestellte Lösung des Adduktes von Ozon an Triphenylphosphit zutropfen. Das Reaktionsgemisch läßt man innerhalb von 8 bis 12 Stunden auf Raumtemperatur kommen, rtihrt es dann noch 2 Stunden, destilliert das Toluol und das gebildete Hexamethyldisilazan im Vakuum ab und löst den dunkelroten Rückstand in 100 cm3 absol. Benzol. Diese Lösung wird durch eine mit neutralem Aluminiumoxid gefüllte Säule (Durchmesser 10,5 cm, Höhe 6 cm) filtriert und mit 2 1 Benzol nachgewaschen. Vom Eluat wird das Benzol abdestilliert, das zurückbleibende rote Öl in wenig absolutem Benzol erneut gelöst und langsam mit absolutem Äthanol versetzt. Nach einigen Stunden Stehen im Eisschrank wird das ausgefallene ß-Carotin abgesaugt; Ausb. 2,72 g (72), Schmp. 180 - 1810.
• Beispiel 2: Man bereitet analog Beispiel 1 aus 3,10 g Triphenylphosphit in 150 cm3 Toluol eine auf - 60° gekühlte Lösung des Triphenylphosphid-Ozonaddukt es.
• Diese läßt man von einer auf - 600 abgekühlten Lösung desjenigen Ylids tropfen, das man analog Beispiel 1 aus 3,66 g Natrium-[bis-(trimethylsilyl)-amid] und 11,5 g (ß-Ionylidenäthyl)-triphenylphosphoniumhydrogensulfat bereitet hat.
• Das Reaktionsgemisch läßt man innerhalb von 8 bis 12 Stunden auf Raumtemperatur kommen und sodann noch 2 Stunden rühren.
• Es wird sodann das ausgefallene NatriumhydrogensuJfat abfiltriert das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand mit 150 cm3 absol. Petroläther (Sdp.-Bereich 30 bis 600) digeriert. Man filtriert vom ausgefallenen Triphenylphosphinoxid ab und destilliert vom Filtrat das Lösungsmittel fort. Der Rückstand kristallisiert spontan und wird mit wenig absol. ethanol digeriert und abgesaugt.
• Ausb. 3,4 g (7O%) Schmp. 137 - 138°.
• Analog der in Beispiel 1 und 2 angegebenen Vorschriften können die folgenden symmetrischen Carotinoide mit den angegebenen Schmelzpunkten dargestellt erden: Schmp. (00) 3,4,3',4'-Bisdehydro-ß-carotin 1900 -Carotin 194 - 1960 Isorenieratene 205 - 2060 Reni e rapurpurin 191 Bisdehydrolycopin 237 - 2380 Lycopin 172° Spirilloxanthin 215 - 216° 3,4,3',4'-Tetrahydrospirilloxanthin 165 - 1660 Canthaxanthin 211 - 2140 Zeaxanthin 203 - 2040 Isozeaxanthin 159 - 1620 Dihydroxylcopin 1870 Lyc ophyll 1870 2,2'-Diketospirilloxanthin 224 - 2250

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ein Verfahren zur Darstellung von symmetrischen Carotinoiden dadurch gekennzeichnet, daß man ein Phosphoniumsalz der Formel IV worin X beispielsweise für Cl, Br, J, HS04, n für eine Ziffer von 0 bis 3 und R für die folgenden von a) bis p) aufgeführten Reste steht: nach seiner Überführung in ein Ylid der Formel II, worin R und n die angegebene Bedeutung besitzen, mit Singulett-Sauerstoff oder Singulett-Sauerstoff-Bildnern zu einem Carotinoid der Formel I worin R und n die angegebene Bedeutung besitzen, oxidiert.