DE2653838C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft 15,5′-Didehydro-astaxanthinverbindungen der allgemeinen Formel
in der R₁ eine Hydroxygruppe oder eine durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen darstellt, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und von Partialhydrierungsprodukten hiervon.
Die allgemeine Formel I umfaßt sowohl racemische als auch optisch aktive Polyenverbindungen.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I sind orangerote Farbstoffe, die sich zum Färben von Nahrungsmitteln, pharmazeutischen und kosmetischen Präparaten eignen. Sie sind ferner Schlüsselver­ bindungen für die Herstellung von dem racemischen und dem natürlichen, optisch aktiven Astaxanthin, einem Rotfarbstoff, der in der Natur, insbesondere in Crustaceen, zwar weit ver­ breitet ist, aber, nicht zuletzt wegen der geringen Konzen­ tration, nur unter erheblichem Aufwand und mit unbefriedi­ gender Ausbeute isoliert werden kann. Auch Totalsynthesen blieben in den Anfängen stecken. Partialsynthesen, wie die Oxydation von Crustaxanthin, lieferten nur wenige Anteile an Astaxanthin.
Das vorliegende, von neuen Ausgangssubstanzen ausgehende Verfahren beseitigt alle bisherigen Synthesemängel.
Das aus den Verbindungen der allgemeinen Formel I durch Partialhy­ drierung und nötigenfalls Verseifung erhältliche Astaxanthin kann, entsprechend dem Ausgangsmaterial in der racemischen oder optisch aktiven Form, vorliegen.
Das racemische Astaxanthin kann durch die Formel
das natürliche, optisch aktive, Astaxanthin [3(S),3′(S)- Astaxanthin] durch die Formel
charakterisiert werden.
Der Keil bedeutet, daß die mit diesem Zeichen ver­ bundene Hydroxygruppe vor der Ebene des Moleküls liegt. Das Zeichen bedeutet, daß die Hydroxygruppe sowohl vor als auch hinter der Ebene des Moleküls liegen kann.
Das Verfahren zur Herstellung der Polyenverbindungen der allgemeinen Formel I ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Ver­ bindung der allgemeinen Formel
mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
in denen R₂ eine durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen darstellt, eines der Symbole A und B die Formylgruppe und das andere eine Triarylphosphoniummethylgruppe der allgemeinen Formel -CH₂-P[X]₃⊕Y⊖ bedeutet, worin X einen Arylrest und Y das Anion einer an­ organischen oder organischen Säure bezeichnet, umsetzt und daß man erwünschtenfalls die durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe zur Hydroxygruppe hydrolysiert.
Die im Kondensationsprodukt der allgemeinen Formel I vorhandene Drei­ fachbindung kann erwünschtenfalls zur Zweifachbindung hydriert werden.
Die Kondensationskomponenten der allgemeinen Formeln II und III, nämlich
a) Verbindungen der allgemeinen Formel
in der R₂ die oben gegebene Bedeutung hat, und Verbindungen der allgemeinen Formel
in der X und Y die oben gegebene Bedeutung haben; sowie
b) Verbindungen der allgemeinen Formel
in der R₂, X und Y die oben gegebene Bedeutung haben, und die Verbindung der Formel
werden nach der von Wittig angegebenen Arbeitsweise in Gegen­ wart eines säurebindenden Mittels, z. B. in Gegenwart eines Alkalimetallalkoholates wie Natriummethylat, Lithiumcarbonat oder Natriumbicarbonat, oder in Gegenwart eines gegebenen­ falls alkylsubstituierten Alkylenoxyds, insbesondere in Gegen­ wart von Äthylenoxyd oder 1,2-Butylenoxyd, gegebenenfalls in einem Lösungsmittel, z. B. in einem Alkanol wie Isopropa­ nol, oder in einem halogenierten Kohlenwasserstoff wie Methylenchlorid, oder auch in Dimethylformamid miteinander umgesetzt, und zwar in einem zwischen der Raumtemperatur und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches liegenden Tempe­ raturbereich.
Die Acyloxygruppe R₁, R₂ leitet sich von niederen wie höheren Alkan- und Alkencarbonsäuren ab. Die niederen Glieder enthalten bis zu 6, die höheren bis zu 20 Kohlenstoffatome. Beide Glieder sind durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituiert.
Als Beispiele können genannt werden
  • - von den niederen Gliedern die Monochloracetoxy-, Dichloracetoxy-, Aethoxy­ acetoxy- und Phenoxyacetoxygruppe
  • - von den höheren Gliedern die α-Chlor-, α-Äthoxy- und α-Phenoxy-palmitoyloxy­ gruppe.
Nur die durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierten Acyloxygruppen können im vorliegenden System zur Hydroxygruppe verseift werden, ohne daß diese bei der Verseifung teilweise in die Oxogruppe umgewandelt wird.
Die genannten Acyloxygruppen umfassen demnach in Hydroxy überführbare Acyloxygruppen.
Die spezifisch genannten durch Chlor oder Phenoxy substituierten Estergruppen nehmen von den aufgeführten Gruppen eine Vorzugsstellung ein. Die Trichlor- [oder Trifluor-]acetoxy-gruppe z. B. hat sich, weil zu labil, als weniger geeignet erwiesen.
Die hydrolytisch aus dem Endprodukt der allgemeinen Formel I ent­ fernbaren Acylreste der Acyloxygruppen können in an sich bekannter Weise abgespalten werden. Wegen der Empfindlichkeit des Moleküls führt man die Hydrolyse der Estergruppen unter möglichst schonenden Bedingungen durch. Die oben genannten Reste lassen sich ohne weiteres durch Behandeln mit schwachen Alkalien in einem zwischen etwa -30 und etwa +50°C liegenden Temperaturbereich zur Hydroxygruppe verseifen. Die mono- und di-Chloracetylgruppen lassen sich bereits durch bloßes Erhitzen in Wasser oder in einem wäßrigen Alkanol hydro­ lysieren.
Wird die bei der Verknüpfung der Kondensationskomponenten II und III angewandte, vorstehend näher beschriebene Wittig- Reaktion in Gegenwart eines protischen Lösungsmittels wie in den Beispielen 1 und 4 exemplifiziert, durchgeführt, so wird unter den Kondensationsbedingungen eine vorhandene hydrolytisch leicht entfernbare Acylgruppe abgespalten und man erhält eine Verbindung der allgemeinen Formel I, in der R₁ Hydroxy darstellt.
Führt man dagegen die Kondensation nach Wittig in einem aprotischen Lösungsmittel aus wie in den Beispielen 2 und 5, so bleiben auch leicht hydrolysierbare Acylgruppen erhalten.
Die Kondensationskomponenten der allgemeinen Formeln IIA und IIB sind neue Verbindungen. Sie können ausgehend von einer gemeinsamen, gleichfalls neuen, Schlüsselverbindung der Formel
synthetisiert werden. Die Schlüsselverbindung der Formel X umfaßt racemische und optisch aktive Verbindungen.
Setzt man das Racemat der Formel X als Schlüsselsub­ stanz ein, so erhält man einen racemischen Aldehyd der allgemeinen Formel IIA und ein racemisches Phosphoniumsalz der allgemeinen Formel IIB und, durch Verknüpfen dieser Racemate mit den Kondensations­ komponenten der allgemeinen Formel IIIB bzw. IIIA ein racemisches End­ produkt der allgemeinen Formel I, welches durch Partialhydrierung und nötigen­ falls Verseifung in rac. Astaxanthin übergeführt werden kann.
Geht man dagegen von der optisch aktiven 4(S)-Verbindung der Formel
aus, so erhält man einen 4(S)-Aldehyd der allgemeinen Formel IIA, sowie ein 4(S)-Phosphoniumsalz der allgemeinen Formel IIB und durch Kondensation mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IIIB bzw. IIIA ein optisch aktives Endprodukt der allgemeinen Formel I, welches durch Partialhydrierung und nötigenfalls Verseifung in das natürliche optisch aktive 3(S),3′(S)-Astaxanthin umgewandelt werden kann.
Die Synthese der Ausgangsverbindungen IIA und IIB durchläuft, ausgehend von der Schlüsselverbindung der Formel X, die auch die Verbindung der Formel XA umfaßt, folgende Zwischenstufen:
Die Herstellung der Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formeln IIA und IIB verläuft im einzelnen wie folgt:
Die Verbindung der Formel X=5-[2,6,6-Trimethyl-1,4- dihydroxy-cyclohex-2-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-ol wird zunächst mit Hilfe einer Allylumlagerung in die Ver­ bindung der Formel XI=5-[2,6,6-Trimethyl-3,4-dihydroxy- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-ol umgewandelt. Die Allylumlagerung wird zweckmäßig in einer wäßrigen Mineralsäure, wie Schwefelsäure, tunlich in Gegenwart eines Lösungsvermittlers wie Aceton oder Tetrahydrofuran, oder in einer organischen Säure wie Ameisen- oder Essigsäure durchge­ führt. Wird eine organische Säure verwendet, so muß der intermediär entstehende Ester, z. B. mit einer wäßrigen Natrium­ carbonatlösung, verseift werden.
Das erhaltene Triol der Formel XI wird anschließend zum 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-hydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]- 3-methyl-penta-2-en-4-in-1-al (XII) oxydiert. Die Oxydation kann z. B. mit Hilfe von Nickelperoxyd oer Mangandioxyd durchgeführt werden. Ein besonders bevorzugtes Oxydations­ mittel ist das 2,3-Dichlor-5,6-dicyan-benzochinon. Die Oxy­ dation wird zweckmäßig in einem Lösungsmittel, wie Diäthyl­ äther, Essigsäureäthylester, Dioxan oder Benzol durchgeführt und zwar in einem zwischen -30° und dem Siedepunkt des Reaktions­ gemisches liegenden Temperaturbereich.
Der erhaltene Hydroxyaldehyd der Formel XII wird ent­ weder zunächst partialhydriert und dann verestert, oder zuerst verestert und danach partialhydriert. Die Reihenfolge, in der die Partialhydrierung der Acetylen­ bindung und die Maskierung der Hydroxygruppe erfolgt, wird bestimmt durch die Wahl des Veresterungsmittels. Verwendet man eine halogenierte Carbonsäure, deren Halogenatome den Katalysator vergiften können, wie z. B. die Mono- oder Di­ chloressigsäure, so empfiehlt es sich, den Hydroxyaldehyd der Formel XII zunächst zu hydrieren und anschließend zu ver­ estern. Verwendet man dagegen ein nichthalogeniertes Ver­ esterungsmittel, so kann der Hydroxyaldehyd der Formel XII zuerst verestert und danach hydriert werden.
Die Partialhydrierung der Äthinylen- zur Vinylen­ gruppe wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines partiell vergifteten Palladiumkatalysators (Lindlarkatalysator) in einem Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol, Essigsäureäthylester oder auch in einem Alkanol, wie Methanol oder Isopropanol durchgeführt, und zwar zweckmäßig bei Normaldruck und Raum­ temperatur.
Die Maskierung der Hydroxygruppe durch Veresterung mit einem niederen oder höheren, durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierten Alkan- oder Alken-carbon­ säure-anhydrid oder -halogenid erfolgt gegebenenfalls in einem Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran oder Essigsäureäthylester in Gegenwart einer organischen Stickstoffbase, wie Pyridin oder Triäthylamin, und in einem zwischen etwa -30 und +50°C liegenden Temperaturbereich.
Der aus dem Hydroxyaldehyd der Formel XII durch Hydrieren und Verestern, bzw. Verestern und Hydrieren über die Verbindungen der Formeln XIII bzw. XIV erhaltene Acyloxyaldehyd ist die Ausgangsverbindung IIA der Verfahrensvariante a) des vorliegenden Verfahrens.
Die Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel IIB der Verfahrens­ variante b) ist aus dem Acyloxyaldehyd der allgemeinen Formel IIA z. B. wie folgt erhältlich.
Der Aldehyd der allgemeinen Formel IIA wird zunächst durch Behandeln mit einem Reduktionsmittel, z. B. mit Natriumborhydrid in Äthanol, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran oder in Diäthylen­ glykoldimethyläther, oder mit Hilfe von Natrium-dihydro-bis[2- methoxyäthoxy]-aluminat oder Diisobutylaluminiumhydrid in Tetrahydrofuran oder Dimethyläther reduziert. Die Reduktion der Oxogruppe zur Hydroxygruppe wird bei Temperaturen unter 0°, vornehmlich bei -30°C durchgeführt.
Der erhaltene Alkohol der allgemeinen Formel XV wird anschließend durch Behandeln mit einem Halogenierungsmittel, z. B. mit Phosphortribromid, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid oder Phosgen in einem Äther oder in Dimethylformamid in das ent­ sprechende Halogenid umgewandelt, das durch Umsetzen mit einem Triarylphosphin, z. B. mit Triphenylphosphin in das in der Verfahrensvariante b) eingesetzte Phosphoniumsalz der allgemeinen Formel IIB übergeführt wird.
Die Schlüsselverbindung für die Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formeln IIA und IIB, nämlich das Triol der Formel X ist, je nachdem das Racemat oder das optisch aktive 4(S)-Diastereomere gewünscht wird, auf verschiedenen Wegen erhältlich:
Das Racemat der Formel X kann, z. B. ausgehend von Keto-α- isophoron, gemäß folgendem Reaktionsschema hergestellt werden.
Die vorstehend skizzierten Reaktionsschritte werden beispielsweise wie folgt durchgeführt.
Keto-α-isophoron wird acetalisiert. Das erhaltene 7,9,9-Trimethyl-1,4-dioxaspiro[4,5]dec-6-en-8-on wird in Gegenwart von Lithium in flüssigem Ammoniak unter Zusatz von Eisen(III)nitrat in Äther mit trans-1-Hydroxy-3-methyl-but- 2-en-4-in zu rac. 8-(5-Hydroxy-3-methyl-pent-3-en-1-in-1-yl)- 7,9,9-trimethyl-1,4-dioxaspiro[4,5]dec-6-en-8-ol (XVI) konden­ siert.
Das erhaltene Acetal der Formel XVI wird anschließend in einem Lösungsmittel wie Aceton oder Tetrahydrofuran durch Behandeln mit einer Säure, vorzugsweise mit einer Mineralsäure, wie Schwefelsäure, bei Raumtemperatur zum rac. 5-(1-Hydroxy- 4-oxo-2,6,6-trimethyl-cyclohex-2-en-1-yl)-3-methyl-penta-2- trans-en-4-in-1-ol der Formel XVII hydrolysiert.
Das erhaltene Keton der Formel XVII wird anschließend durch Behandeln mit einem Reduktionsmittel, z. B. mit Natrium­ borhydrid in Äthanol, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran oder in Diäthylenglykoldimethyläther, bei Raumtemperatur zum rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-1,4-dihydroxy-cyclohex-2-en-1-yl]-3-methyl­ penta-2-en-4-in-1-ol der Formel X reduziert.
Das durch die Formel XA gekennzeichnete, optisch aktive, 4(S)-Diastereomere ist z. B. ausgehend von 4(R),6(R)-4-Hydroxy- 2,6,6-trimethyl-cyclohexanon nach folgendem Reaktionsschema erhältlich:
Die vorstehend skizzierten Verfahrensschritte werden beispielsweise wie folgt durchgeführt:
In der ersten Stufe wird 4(R),6(R)-4-Hydroxy-2,2,6- trimethyl-cyclohexanon in einer organischen Stickstoffbase, vorzugsweise in Pyridin, bei Raumtemperatur mit Essigsäurean­ hydrid behandelt.
Das erhaltene 4(R),6(R)-4-Acetoxy-2,2,6-trimethyl­ cyclohexanon (IV) wird anschießend durch Einwirken von Brom in Eisessig unter Kühlen bromiert.
Das erhaltene 4(S)-2-Brom-2,2,6-trimethyl-4-acetoxy­ cyclohexanon (V) wird durch Behandeln mit Lithiumcarbonat und Lithiumbromid in Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 80°C, unter Abspaltung von Bromwasserstoff und Ausbildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung ent­ bromiert.
Das erhaltene 4(S)-2,6,6-Trimethyl-4-acetoxy-cyclohex- 2-en-1-on (VI) wird anschließend bei Raumtemperatur in einem wäßrigen Alkanol, z. B. in Methanol, mit Hilfe eines Alkali­ hydroxyds oder Alkalicarbonats hydrolysiert.
Die Hydroxygruppe des erhaltenen 4(S)-2,6,6-Trimethyl- 4-hydroxy-cyclohex-2-en-1-on (VII) wird anschließend durch Behandeln mit Trimethylchlorsilan in Gegenwart einer organischen Stickstoffbase, wie Triäthylamin, in Diäthyläther in der Kälte bei etwa 0°C maskiert.
Das erhaltene 4(S)-2,6,6-Trimethyl-4-[(trimethylsilyl)- oxy]-cyclohex-2-en-1-on (VIII) wird danach in einem Lösungs­ mittel, z. B. in Tetrahydrofuran, mit Hilfe einer Grignard- Reaktion mit Trimethyl-[(trans-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-yl)- oxy]-silan zu 4(S)-5-[2,6,6-Trimethyl-1-hydroxy-4-[(trimethyl­ silyl)-oxy]-cyclohex-2-en-1-yl]-3-methyl-1-[(trimethylsilyl)- oxy]-penta-2-en-4-in (IX) kondensiert.
Der Silyläther (IX) wird anschließend in einem Alkanol wie Methanol durch Schütteln mit einer verdünnten wäßrigen Alkalihydroxydlösung bei Raumtemperatur zum optisch aktiven 4(S)-5-[2,6,6-Trimethyl-1,4-dihydroxycyclohex-2-en-1-yl]- trans-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-ol der Formel XA verseift und anschließend in die trans-Verbindungen der allgemeinen Formel IIA und IIB umgewandelt.
Das vorstehend als Kondensationskomponente für die Ver­ bindung der allgemeinen Formel VIII verwendete Trimethyl-[(trans-3- methyl-penta-2-en-4-in-1-yl)-oxy]-silan kann in einfacher Weise durch Einwirken von Trimethylchlorsilan bei Raumtempera­ tur auf trans-3-Methyl-penta-2-en-4-in in einem Äther, wie Dimethyläther, in Gegenwart einer organischen Stickstoffbase, wie Triäthylamin, hergestellt werden.
Verknüpft man jedoch die Verbindung der allgemeinen Formel VIII mit Trimethyl-[(cis-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-yl)-oxy]-silan - hergestellt aus cis-3-Methyl-penta-2-en-4-in und Trimethyl­ chlorsilan - so erhält man über den cis-Silyläther der Formel IX die entsprechende cis-Verbindung der Formel XA und hieraus die cis-Verbindungen der allgemeinen Formeln IIA und IIB, welche vor oder nach der Kondensation mit den C₁₀-Bausteinen der allgemeinen Formeln IIIB und IIIA in einfacher Weise, z. B. durch Behandeln mit Palladiumoxyd, isomerisiert werden können.
Beispiel 1
4,4 g rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-(phenoxyacetoxy)- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-triphenylphos­ phoniumbromid (IIB) und 0,3 g 2,7-Dimethyl-octa-2,6-dien-4-in- 1,8-dial (IIIA) werden in 70 ml Isopropanol gelöst. Die Lösung wird nach Zusatz von 3,5 ml 2n Natriummethylat 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Methylenchlorid extrahiert. Das nach Eindampfen des Ex­ traktes zurückbleibende rac. 15,15′-Didehydro-astaxanthin schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Chloroform/Methanol oder Pyridin/Wasser bei 201-203°C. U. V. Maximum: 454 nm.
Die in Beispiel 1 eingesetzte Ausgangsverbindung der Formel IIC kann z. B. wie folgt hergestellt werden:
148,8 g trans-1-Hydroxy-3-methyl-but-2-en-4-in werden in eine Lösung von 25 g Lithium und 1,5 g Eisen(III)nitrat in 3000 ml flüssigem Ammoniak eingetropft. Das Gemisch wird tropfenweise mit 234,5 g 7,9,9-Trimethyl-1,4-dioxaspiro[4,5] dec-6-en-8-on, gelöst in 450 ml Diäthyläther, versetzt. Der bei ansteigender Temperatur verdampfende Ammoniak wird nach und nach durch 3000 ml Diäthyläther ersetzt. Die ätherische Lösung wird 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und danach in Wasser eingetragen. Die Ätherphase wird abgetrennt und eingedampft. Das zurückbleibende rac. 8-(5-Hydroxy-3-methyl­ pent-3-en-1-in-1-yl)-7,9,9-trimethyl-1,4-dioxaspiro[4,5]dec- 6-en-8-ol (XVI) schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Iso­ propyläther bei 124-126°C.
120 g des erhaltenen Acetals der Formel XVI werden in 2000 ml Aceton gelöst. Die Lösung wird mit 200 ml 10%iger wässeriger Schwefelsäure versetzt, 20 Minuten gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das nach Eindampfen des Ätherextraktes zurückbleibende dick­ flüssige rac. 5-(1-Hydroxy-4-oxo-2,6,6-trimethyl-cyclohex-2- en-1-yl)-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-ol (XVII) wird wie folgt weiterverarbeitet:
22 g des Ketons der Formel XVII werden in 200 ml Methanol gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 2 g Natriumborhydrid 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der nach Abdampfen der Methanollösung zurückbleibende Rückstand wird in Wasser aufge­ nommen und mit Diäthyläther extrahiert. Das nach Eindampfen des Ätherextraktes zurückbleibende Isomerengemisch von rac. 5- [2,6,6-Trimethyl-1,4-dihydroxy-cyclohex-2-en-1-yl]-3-methyl­ penta-2-en-4-in-1-ol (X) kann durch Adsorption an Kieselgel getrennt werden. Das 1,4-trans-Diol schmilzt bei 105-106°C; das entsprechende 1,4-cis-Diol schmilzt bei 115-116°C.
62 g des vorstehend erhaltenen Isomerengemisches der Formel X werden in 900 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 250 ml 98%iger Ameisensäure 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und danach in Wasser eingetragen. Die Methylenchloridphase wird abgetrennt und eingedampft. Der Rückstand wird in 1300 ml Methanol aufgenommen. Die Lösung wird mit 130 g Kaliumcarbonat und 650 ml Wasser versetzt, 30 Minuten gerührt, anschließend in eine gesättigte, wässerige Natrium­ chloridlösung eingetragen und mit Essigsäureäthylester extra­ hiert. Das nach Eindampfen des Extraktes zurückbleibende kristalline cis/trans-Gemisch von rac. 5-[2,6,6-Trimethyl- 3,4-dihydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4-in-1- ol (XI) liegt in zwei Isomeren vor und kann durch Adsorption an Kieselgel aufgetrennt werden. Das 3,4-trans-Diol ist ein Öl; das entsprechende 3,4-cis-Diol schmilzt bei 122-123°C.
20 g des vorstehend erhaltenen Isomerengemisches der Formel XI werden in 1800 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wird in eine Suspension von 700 g Mangandioxyd in 2000 ml Methylenchlorid eingetragen. Das Gemisch wird 45 Minuten ge­ rührt und danach filtriert. Das nach Abdampfen des Filtrats zurückbleibende rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-hydroxy­ cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-al (XII) schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester Hexan (1 : 1) bei 79-81°C.
14,2 g des vorstehend erhaltenen Ketoaldehyds der Formel XII werden in 500 ml Essigsäureäthylester gelöst und mit Hilfe von 4 g eines partiell vergifteten Palladiumkatalysa­ tors bei Normaldruck und Raumtemperatur hydriert. Die Hydrie­ rung wird nach Aufnahme von 1,1 Moläquivalenten Wasserstoff abgebrochen. Die vom Katalysator abgetrennte Lösung wird eingedampft. Das zurückbleibende rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-3- oxo-4-hydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1- al (XIII) wird durch Adsorption an Silicagel gereinigt und wie folgt weiterverarbeitet:
10 g des vorstehend erhaltenen Hydroxyketoaldehyds der Formel XIII werden in 200 ml Äther gelöst. In die Lösung werden nach Zugabe von 20 ml Pyridin bei 0° 9,0 g Phenoxyessig­ säurechlorid eingetropft. Das Gemisch wird 1 Stunde gerührt, danach in Eis/Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extra­ hiert. Der Ätherextrakt wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende ölige rac. 5-[2,6,6- Trimethyl-3-oxo-4-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]-3- methyl-penta-2,4-dien-1-al (IIA) [IRν=1760 cm-] kann anschließend verfahrensgemäß mit 2,7-Dimethyl-octa-2,6-dien- 4-in-1,8-di-triphenylphosphoniumbromid zu rac. 15,15′-Didehydro­ astaxanthin kondensiert werden.
Wie im folgenden beschrieben wird, kann der Aldehyd der allgemeinen Formel IIA ebenfalls ausgehend von dem Ketoaldehyd der Formel XII, erhalten werden. Dabei wird der Ketoaldehyd zunächst zum dreifach ungesättigten Ketoaldehyd der allgemeinen Formel XIV verestert und danach zu dem Ausgangsaldehyd der allgemeinen Formel IIA reduziert:
9,3 g rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-hydroxy-cyclohex- 1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-al (XII) werden in 120 ml Diäthyläther gelöst. In die Lösung werden nach Zugabe von 4 ml Pyridin bei 0° 7,7 g Phenoxyessigsäurechlorid einge­ tropft. Das Gemisch wird 1 Stunde gerührt, danach in Eis/ Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Der Äther­ extrakt wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende, ölige rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4- (phenoxyacetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4- in-1-al (XIV) wird wie folgt weiterverarbeitet:
16 g des erhaltenen dreifach ungesättigten Aldehyds der allgemeinen Formel XIV werden in 200 ml Toluol gelöst und mit Hilfe von 4 g eines partiell vergifteten Palladiumkatalysators bei Normaldruck und Raumtemperatur hydriert. Die Hydrierung wird nach Aufnahme von 1,1 Moläquivalenten Wasserstoff abgebrochen. Die vom Katalysator getrennte Lösung wird eingedampft. Das zurückbleibende Ausgangsprodukt für Beispiel 2, nämlich das rac. 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1- en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-al (IIA) wird wie folgt in das in Beispiel 1 eingesetzte Phosphoniumsalz der allgemeinen Formel IIB übergeführt:
6,0 g des erhaltenen Aldehyds der allgemeinen Formel IIA werden in 70 ml Äthanol gelöst. Die Lösung wird bei -30°C mit 150 mg Natriumborhydrid versetzt, 1 Stunde gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das nach Ab­ dampfen des Ätherextraktes zurückbleibende ölige rac. 5- [2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]- 3-methyl-penta-2,4-dien-1-ol (XV) wird wie folgt weiterver­ arbeitet:
4,5 g des vorstehend erhaltenen Alkohols der allgemeinen Formel XV werden in 100 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 2 ml Pyridin bei 0° tropfenweise mit 1,2 g Phosphor­ tribromid versetzt. Das Gemisch wird 2 Stunden gerührt, da­ nach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft. Das zurückbleibende Bromid wird in Essigsäureäthylester aufgenommen und mit 2,9 g Triphenylphosphin versetzt. Das im Verlauf von 24 Stunden auskristallisierende rac. 2(E),4(E)-5-[2,6,6-Trimethyl-4- phenoxyacetyl-3-oxo-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4- dien-1-triphenylphosphoniumbromid (IIB) schmilzt bei 158- 161°C.
Beispiel 2
0,01 Mol Butyllithium in 300 ml Diäthyläther/Hexan (3 : 1) werden bei -30°C unter starkem Rühren mit 0,005 Mol 2,7- Dimethyl-octa-2,6-dien-4-in-1,8-bis-triphenylphosphoniumbromid (IIIB) versetzt. Nach 10 Minuten werden tropfenweise 0,008 Mol 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1- en-1-yl)-3-methyl-penta-2,4-dien-1-al (IIA) in 100 ml Diäthyl­ äther zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 8 Stunden gerührt und anschließend eingedampft. Das zurückbleibende 3(S),3′(S)- 15,15′-Didehydro-astaxanthin-diphenoxyacetat (U. V. Max=453 nm in Chloroform nach Reinigung durch Adsorption an Kieselgel) wird in Methanol aufgenommen und unter Rückflußbedingungen zum Sieden erhitzt. Das beim Abkühlen ausfallende 3(S),3′(S)-15,15′- Didehydro-astaxanthin schmilzt bei 204-206°C.
Das gemäß Beispiel 2 erhaltene 3(S),3′(S)-15,15′-Didehydro- astaxanthin kann wie folgt in 3(S),3′(S)-Astaxanthin umge­ wandelt werden:
3,2 g 3(S),3′(S)-15,15′-Didehydro-astaxanthin werden in 500 ml Toluol gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 1 g partiell inaktiviertem Palladiumkatalysator (Lindlar-Katalysa­ tor) und 0,1 ml Chinolin bei Raumtemperatur und Normaldruck in einer Wasserstoffatmosphäre solange geschüttelt, bis die berechnete Wasserstoffmenge aufgenommen ist. Der Katalysator wird abfiltriert. Das nach Eindampfen des Filtrats bei 50°C/ 1600 Pa (12 Torr) zurückbleibende 3(S),3′(S)-Astaxanthin schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Methylenchlorid/Hexan bei 216-218°C. U. V. Maximum: 489 nm (in Chloroform).
Die in Beispiel 2 eingesetzten Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel IIA kann z. B. wie folgt hergestellt werden:
9,36 g 4(R),6(R)-4-Hydroxy-2,6,6-trimethyl-cyclohexanon werden in 56 ml Pyridin gelöst. Die Lösung wird mit 37 ml Essigsäureanhydrid versetzt, nach einer Verweilzeit von 18 Stunden bei Raumtemperatur in Eis/Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt iso­ lierte 4(R),6(R)-4-Acetoxy-2,2,6-trimethyl-cyclohexanon (IV), ein farbloses Öl, wird ohne weitere Reinigung wie folgt weiter­ verarbeitet:
11,8 g des erhaltenen Acetoxycyclohexanons der allgemeinen Formel IV werden in 22 ml Eisessig gelöst. Die Lösung wird bei 5°C unter Kühlen tropfenweise mit 10 g Brom in 22 ml Eisessig versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 10 Minuten gerührt, nach langsamer Zugabe von 110 ml Wasser unter Kühlen in 1000 ml Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte 4(S)-2-Brom-2,2,6-trimethyl-4- acetoxy-cyclohexanon (V) schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Pentan bei 39-41°C.
Ein Gemisch bestehend aus 12,7 g des Bromids der allgemeinen Formel V, 115 ml trockenem Dimethylformamid, 6,4 g Lithium­ bromid und 9,2 g Lithiumcarbonat wird 1 Stunde auf 80°C er­ hitzt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend gekühlt, in Eis/Wasser eingetragen und mit Dimethyläther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte 4(S)-2,6,6-Trimethyl-4- acetoxy-cyclohex-2-en-1-on (VI), ein fabloses Öl, [α] D : -47,5° (c=1 in Dimethylsulfoxyd) wird wie folgt weiterver­ arbeitet:
2,0 g des vorstehend erhaltenen Acetoxycyclohexanons der allgemeinen Formel VI werden nach Zugabe von 20 ml Methanol, 10 ml Wasser und 2,0 g Kaliumcarbonat 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte 4(S)-2,6,6-Trimethyl-4-hydroxy­ cyclohex-1-en-1-on (VII), ein farbloses Öl, [α] D : -49,0° (c=1 in Äthanol) wird wie folgt weiterverarbeitet:
10 g des vorstehend erhaltenen Hydroxycyclohexanons der Formel VII werden in 65 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 8,7 ml Trimethylamin tropfenweise bei 0° mit 8,25 ml Trimethylchlorsilan versetzt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das aus dem Äther­ extrakt isolierte, farblose, ölige 4(S)-2,6,6-Trimethyl-4- [(trimethylsilyl)oxy]-cyclohex-2-en-1-on (VIII) siedet bei 67-70°C. [a] D : -59° (c=1 in Äthanol).
37,8 g Trimethyl-[(trans-3-methyl-penta-2-en-4-in-4- yl)oxy-1-silan werden in eine aus 5,45 g Magnesiumspänen und 25,6 g Äthylbromid bereitete Grignard-Lösung eingetropft. Das Gemisch wird zunächst 1 Stunde und nach Zugabe von 12,6 g der vorstehend erhaltenen Silyloxyverbindung der Formel VIII in 70 ml Tetrahydrofuran weitere 16 Stunden gerührt, danach in eine gesättigte wässerige Ammoniumchloridlösung eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte 4(S)-5-[2,6,6-Trimethyl-1-hydroxy-4- [(trimethylsilyl)-oxy]-cyclohex-2-en-1-yl]-3-methyl-1-[(trimethyl­ silyl)-oxy]-penta-2-en-4-in (IX) ist ein Gemisch von zwei Isomeren im Ver­ hältnis 1 : 4, das ohne weitere Reinigung in der nächsten Reaktionsstufe zu dem entsprechenden Triol verseift werden kann.
Das vorstehend als Kondensationskomponente eingesetzte Trimethyl-[(trans-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-yl)-oxy]-silan kann wie folgt hergestellt werden:
72 g trans-3-Methyl-penta-2-en-4-in werden in 250 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 180 ml Trimethylamin bei 0° tropfenweise mit 81 g Trimethylchlor­ silan versetzt, nach 3 Stunden in eine 5%ige wässerige Natrium­ hydrogencarbonatlösung eingetragen und mit Diäthyläther extra­ hiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte Trimethyl-[(trans- 3-methyl-penta-2-en-4-in-1-yl)-oxy]-silan siedet bei 70- 75°C 2000 Pa (15 Torr).
Die entsprechende cis-Verbindung, die über den cis- Silyläther der allgemeinen Formel IX und nachfolgende Zwischenstufen den Zugang zu cis-Verbindungen der allgemeinen Formel I erschließt, kann in analoger Weise wie vorstehend beschrieben durch Umsetzen von cis-3-Methyl-penta-2-en-4-in mit Trimethylchlorsilan her­ gestellt werden. Das erhaltene Trimethyl-[(cis-3-methyl-penta- 2-en-4-in-1-yl)-oxy]-silan siedet bei 59-60°C 2100 Pa (16 Torr).
59 g des vorstehend erhaltenen trans-Disilyläthers der allgemeinen Formel IX werden in 1000 ml Methanol gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 230 ml 5%iger wässeriger Kalilauge 5 Minuten gerührt, danach in eine gesättigte wässerige Natriumchlorid­ lösung eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das nach Eindampfen des Ätherextraktes zurückbleibende 5-[2,6,6- Trimethyl-1,4-dihydroxy-cyclohex-2-en-1-yl]-trans-3-methyl- penta-2-en-4-in-l-ol (X) ist ein Gemisch von zwei Isomeren im Verhältnis 4 : 1, das wie folgt charakterisiert werden kann:
  • - Die als Hauptanteil vorliegende 1(R),4(S)-Dihydroxyver­ bindung ist ein Öl; [α] D = +178,0° (c=1 in Äthanol):
  • - die entsprechende 1(S)-Dihydroxyverbindung ist kristal­ lin; Fp: 116-117°C; [α] D = -144,5° (c=1 in Äthanol).
47,8 g des Gemisches der erhaltenen beiden isomeren Triole der Formel X werden in 720 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 200 ml Ameisensäure 45 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, danach in Wasser eingetrgen und mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird einge­ dampft. Der Rückstand wird in 500 ml Methanol aufgenommen, mit 100 g Kaliumcarbonat in 250 ml Wasser versetzt, 1 Stunde gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Essigsäureäthyl­ ester extrahiert. Das aus dem Extrakt isolierte 5-[2,6,6- Trimethyl-3,4-dihydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta- 2-en-4-in-1-ol (XI) liegt in zwei Isomeren vor und kann durch Adsorption an Kieselgel aufgetrennt und charakterisiert werden:
  • - Die als Hauptanteil vorliegende 3(S),4(R)-Dihydroxyver­ bindung ist kristallin; Fp: 115-117°C; [α] D = -101,7° (c=1 in Äthanol);
  • - die entsprechende 3(S),4(S)-Dihydroxyverbindung ist ein Öl.
29,7 g des vorstehend erhaltenen Isomerisierungsproduktes der Formel XI werden in 3000 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 1000 g Mangandioxyd 45 Minuten gerührt und danach filtriert. Das nach Abdampfen des Filtrats zurückbleibende 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-hydroxy- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2-en-4-in-1-al (XII) schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester/ Hexan bei 91-93°C.
13,5 g des vorstehend erhaltenen Ketoaldehyds der Formel XII werden in 100 ml Pyridin gelöst. In die Lösung werden bei 0°C 10 g Phenoxyessigsäurechlorid eingetropft. Das Gemisch wird 1 Stunde bei 0° gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird zu­ nächst mit 5%iger wässeriger Schwefelsäure und danach mit Wasser gewaschen. Das aus dem Extrakt isolierte 5-[2,6,6- Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]-3- methyl-penta-2-en-4-in-1-al (XIV) wird wie folgt weiterver­ arbeitet:
3,8 g des vorstehend erhaltenen dreifach ungesättigten Aldehyds der allgemeinen Formel XIV werden in 70 ml Toluol gelöst und mit Hilfe von 1,9 g eines partiell vergifteten Palladium­ katalysators bei Normaldruck und Raumtemperatur hydriert. Die Hydrierung wird nach Aufnahme von 1,1 Moläquivalenten Wasser­ stoff abgebrochen. Die vom Katalysator abgetrennte Lösung wird eingedampft. Das zurückbleibende 5-[2,6,6-Trimethyl-3- oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta- 2,4-dien-1-al ist die in Beispiel 2 eingesetzte Ausgangsver­ bindung der allgemeinen Formel IIA.
Beispiel 3
0,01 Mol Butyllithium in 300 ml Äther/Hexan (3 : 1) werden bei -30°C unter starkem Rühren mit 0,005 Mol 2,7-Dimethyl­ octa-2,6-dien-4-in-1,8-di-triphenylphosphoniumbromid (IIIB) versetzt. Das Gemisch wird nach 10 Minuten tropfenweise mit 0,008 Mol 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-acetoxy-cyclohex-1-en-1- yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-al in 100 ml Äther versetzt, 8 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und danach eingedampft. Das zurückbleibende 15,15′-Didehydro-astaxanthin-diacetat zeigt ein U. V. Maximum von 453 nm (in Chloroform).
Das als Kondensationskomponente eingesetzte 5-[2,6,6- Trimethyl-3-oxo-4-acetoxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta- 2,4-dien-1-al kann wie folgt hergestellt werden:
12 g des gemäß Beispiel 1 herstellbaren 5-[2,6,6- Trimethyl-3-oxo-4-hydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta- 2,4-dien-1-al (XIII) werden in 300 ml Äther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 25 ml Pyridin bei 0° tropfenweise mit 5,0 g Essigsäurechlorid versetzt. Das Gemisch wird nach 1 Stunde in Eis/Wasser eingetragen und mit Äther extrahiert. Das nach Eindampfen des Ätherextrakts zurückbleibende ölige 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4-acetoxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3- methyl-penta-2,4-dien-1-al (IIA), wird ohne Reinigung, wie vorstehend angegeben, mit dem Phosphoniumsalz IIIB kondensiert.
Beispiel 4
13 g 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-triphenylphos­ phoniumbromid (IIB) und 0,6 g 2,7-Dimethyl-octa-2,4,6-trien- 1,8-dial (IIIA) werden in 200 ml Isopropanol gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 7,5 ml 2n Natriummethylat 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Methylenchlorid extrahiert. Das nach Eindampfen des Extraktes zurückbleibende 3(S),3′(S)-15,15′-Didehydro-astaxanthin schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Chloroform/Methanol oder Pyridin/Wasser bei 204-206°C.
Beispiel 5
5,26 g 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-triphenylphos­ phoniumbromid (IIB) und 440 mg 2,7-Dimethyl-octa-2,6-dien-4- in-1,8-dial (IIIA) werden in 50 ml Methylenchlorid und 20 ml Butylenoxyd gelöst. Die Lösung wird 16 Stunden bei Raumtempera­ tur gerührt und danach eingedampft. Der Rückstand wird in Methylenchlorid aufgenommen. Der Extrakt wird zweimal mit Wasser gewaschen. Das nach Abdampfen der organischen Phase zurückbleibende 3(S),3′(S)-15,15′-Didehydro-astaxanthin-di­ phenoxyacetat kann durch Adsorption an Kieselgel (Elutions­ mittel: Äther/Methylenchlorid 1 : 50) gereinigt werden. U. V. Maximum: 453 nm (in Chloroform).
Die in den Beispielen 4 und 5 eingesetzte Ausgangsver­ bindung der allgemeinen Formel IIB kann z. B. ausgehend von 5-[2,6,6,- Trimethyl-3-oxo-4(S)-hydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl- penta-2,4-dien-1-al (XII), dessen Synthese in Beispiel 2 beschrieben ist, hergestellt werden:
20 g des vorstehend genannten Ketoaldehyds der Formel XII werden in 250 ml Toluol gelöst und mit Hilfe von 5 g eines partiell vergifteten Palladiumkatalysators bei Normaldruck und Raumtemperatur hydriert. Die Hydrierung wird nach Aufnahme von 1 Moläquivalent Wasserstoff abgebrochen. Die vom Katalysa­ tor abgetrennte Lösung wird eingedampft. Das zurückbleibende 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-hydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3- methyl-penta-2,4-dien-1-al ist ein Öl (XIII).
14 g des vorstehend erhaltenen Hydroxyketoaldehyds der Formel XIII werden in 200 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 20 ml Pyridin bei 0° tropfenweise mit 12 g Phenoxyessigsäurechlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 0° gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-al (IIA) wird wie folgt weiterverarbeitet:
2,1 g des vorstehend erhaltenen, für die Umsetzung mit einem Phosphoniumsalz der allgemeinen Formel IIIB geeigneten Ausgangsver­ bindung der allgemeinen Formel IIA werden in 40 ml Äthanol gelöst. Die Lösung wird bei -30°C mit 60 mg Natriumborhydrid versetzt, 1 Stunde gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Das nach Abdampfen des Ätherextraktes zurückbleibende, ölige 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxy­ acetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-ol (XV) wird wie folgt weiterverarbeitet.
17 g des vorstehend erhaltenen Ketoalkohols der allgemeinen Formel XV werden in 300 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 1 ml Pyridin bei 0° tropfenweise mit 7 ml Phosphor­ tribromid versetzt. Das Gemisch wird nach 30 Minuten in eine ge­ sättigte wässerige Natriumchloridlösung eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft. Das zurückbleibende Bromid - die Verbindung schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Methylenchlorid/Hexan bei 90-91°C - wird in 300 ml Diäthyläther aufgenommen und mit 15 g Triphenylphosphin versetzt. Das im Verlauf von 24 Stunden ausfallende 5- [2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(phenoxyacetoxy)-cyclohex-1-en- 1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-triphenylphosphoniumbromit (IIB) schmilzt bei 149-151°C.
Beispiel 6
Ausgehend von dem in Beispiel 3 bei der Herstellung der Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel IIB beschriebenen 5-[2,6,6- Trimethyl-3-oxo-4(S)-hydroxy-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl- penta-2,4-dien-1-al (XIII) können folgende weitere Ausgangs­ verbindungen der allgemeinen Formel IIA und IIB hergestellt werden:
13,6 g des vorstehend genannten Ketoaldehyds der Formel XIII werden in 200 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 20 ml Pyridin bei 0° tropfenweise mit 12 g Chloressigsäurechlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde gerührt, danach in Wasser eingetragen und mit Diäthyl­ äther extrahiert. Das aus dem Ätherextrakt isolierte 5- [2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(chloracetoxy)-cyclohex-1-en-1- yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-al, eine Ausgangsverbindung der Formel IIA, kann wie folgt weiterverarbeitet werden:
6,0 g des vorstehend erhaltenen Aldehyds der allgemeinen Formel IIA werden in 150 ml Äthanol gelöst. Die Lösung wird bei -30°C portionenweise mit 180 mg Natriumborhydrid versetzt, 15 Minuten gerührt, danach in Eis/Wasser eingetragen und mit Diäthyl­ äther extrahiert. Das nach Abdampfen des Ätherextraktes zurückbleibende 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo-4(S)-(chloracetoxy)- cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4-dien-1-ol (XV) wird wie folgt weiterverarbeitet:
20 g des vorstehend erhaltenen Ketoalkohols der allgemeinen Formel XV werden in 300 ml Diäthyläther gelöst. Die Lösung wird bei 0° tropfenweise mit 11,05 g Phosphortribromid versetzt. Das Gemisch wird nach 30 Minuten in Wasser eingetragen und mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft. Das zurückbleibende Bromid wird in 300 ml Essigsäureäthylester aufgenommen und mit 16 g Triphenylphosphin versetzt. Das im Verlauf von 24 Stunden ausfallende 5-[2,6,6-Trimethyl-3-oxo- 4(S)-(chloracetoxy)-cyclohex-1-en-1-yl]-3-methyl-penta-2,4- dien-1-triphenylphosphoniumbromid (IIB) ist ein klebriges Öl, das nach Digerieren mit Essigsäureäthylester teilweise kristal­ lisiert.
Beispiel 7
Herstellung eines für die Färbung von Lebensmitteln ge­ eigneten Färbepräparates:
1,0 g 15,15′-Didehydro-astaxanthin, 0,1 g d,1-α-Toco­ pherol, 0,4 g Arachisöl und 1,0 g Ascorbylpalmitat werden in 50 ml heißem Chloroform gelöst. Die Lösung wird mit 4,1 g Gelatine, 1,7 g Zucker, 1,7 g Gelbdextrin und 0,2 g Natrium­ carbonat - gelöst in 50 ml Wasser - homogenisiert. Das Homo­ genat wird auf ein Blech gegossen, im Vakuum chloroformfrei getrocknet und zerkleinert.
200 mg dieses Färbepräparates werden in 20 ml warmem Wasser gelöst. Die Lösung wird den für 1 Liter Speiseeis not­ wendigen Rohstoffen, wie Rahm, Milch, Zucker und Gelatine zuge­ geben. Man erhält ein himberrotes Speiseeis, das gegebenen­ falls mit Himbeeraroma aromatisiert werden kann.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen der allgemeinen Formel in der R₁ eine Hydroxygruppe oder eine durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen dar­ stellt und die punktierte Bindung hydriert sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der all­ gemeinen Formel mit einer Verbindung der allgemeinen Formel in denen R₂ eine durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe darstellt, eines der Sym­ bole A und B die Formylgruppe und das andere eine Triarylphosphoniummethylgruppe der allgemeinen Formel -CH₂- P[X]₃⊕Y⊖ bedeutet, worin X einen Arylrest und Y das Anion einer anorganischen oder organischen Säure be­ zeichnet, umsetzt und erwünschtenfalls die durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe zur Hydroxygruppe hy­ drolysiert und/oder die im Kondensationsprodukt der all­ gemeinen Formel IA vorhandene Dreifachbindung zur Zwei­ fachbindung hydriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II umsetzt, in der R₂ Monochloracetoxy und A die Formylgruppe oder die Gruppe der Formel -CH₂-P[X]₃⊕Y⊖ bedeuten, worin X Phenyl und Y Brom bezeichnen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II umsetzt, in der R₂ Dichloracetoxy und A die Formylgruppe oder die Gruppe der Formel -CH₂-P[X]₃⊕Y⊖ bedeuten, worin X Phenyl und Y Brom bezeichnen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II umsetzt, in der R₂ Phenoxyacetoxy und A die Formylgruppe oder die Gruppe der Formel -CH₂-P[X]₃⊕Y⊖ bedeuten, worin X Phenyl und Y Brom bezeichnen.
5. 15,15′-Didehydro-astaxanthinverbindungen der allgemeinen Formel in der R₁ eine Hydroxygruppe oder eine durch Halogen, Alkoxy oder Aryloxy substituierte Acyloxygruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen dar­ stellt.
6. 3,3′-Di-phenoxyacetoxy-15,15′-didehydro­ astaxanthin.
7. 3(S),3′(S)-Di-phenoxyacetoxy-15,15′-didehydro­ astaxanthin.
8. 3(S),3′(S)-15,15′-Didehydro-astaxanthin.
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