DE334250C

DE334250C - Process for the preparation of fructose monophosphoric acid

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Publication number: DE334250C
Application number: DE1918334250D
Authority: DE
Original assignee: Farbenfabriken Vorm Friedr Bayer and Co
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1918-05-11
Filing date: 1918-05-11
Publication date: 1921-03-14

Description

Verfahren zur Darstellung von Fruktosemonophosphorsäure. Hefe ist imstande, die gärfähigen Hexosen mit Phosphorsäure zu verestern; dabei wird nach, den Angaben von .Young (Biochemische Zeitschrift Band 32, S. 177) und von L e b e d e w (a. a. O. Band 28, S.213, sowie Band 36, S. 2q.8) ein Hexosephosphat erhalten, das nach den Feststellungen von N e u b e r g und Mitarbeitern (a. a. O. Band 83, S. 24q_) Fruktosediphosphorsäure ist. Die Verbindung hat :die Zusammensetzung C,; H" 0, - (PO, H=) 2.Process for the preparation of fructose monophosphoric acid. Yeast is able to esterify fermentable hexoses with phosphoric acid; according to the information from. Young (Biochemical Journal Volume 32, p. 177) and from L ebedew (loc. cit. Volume 28, p.213, and Volume 36, p the findings of Neuberg and coworkers (op. cit. Volume 83, p. 24q_) is fructose diphosphoric acid. The compound has: the composition C ,; H " 0, - (PO, H =) 2.

Ihrem Kalksalz kommt dementsprechend die Formel: C, H,.a 0, (P 0, Ca), zu. Dieses sowie die übrigen Erdalkali- und die meisten Schwermetallsalze des Fruktosediphasphats sind im Wasser unlöslich.Your lime salt is accordingly assigned the formula: C, H, .a 0, (P 0, Ca). This as well as the other alkaline earth salts and most of the heavy metal salts of fructose diphasphate are insoluble in water.

Es wurde nun gefunden, daß die Fruktosediphosphorsäure in eine Fruktosemonophosphorsäüre umgewandelt werden kann; deren entsprechende Salze in Wasser löslich sind.It has now been found that fructose diphosphoric acid is converted into fructose monophosphoric acid can be converted; the corresponding salts of which are soluble in water.

Die Überführung des. Fruktosediphosphats in den Fruktosemonophosphorsäureester kann durch geeignete Behandlung mit verdünnten anorganischen oder organischen Säuren geschehen. Dabei wird ein Phosphorsäurerest abgespalten und Fruktosemonophosphat nach folgegder Gleichung gebildet: C. Hl. 04 ' (P0.4 HJ., + Ha O H3 P 04 -i-' C, H11 0, # P 04 H#.. Beispiel i.The conversion of the fructose diphosphate into the fructose monophosphoric acid ester can take place by suitable treatment with dilute inorganic or organic acids. A phosphoric acid residue is split off and fructose monophosphate is formed according to the following equation: C. Hl. 04 '(P0.4 HJ., + Ha O H3 P 04 -i-' C, H11 0, # P 04 H # .. Example i.

137 g frtiktosediphosphorsaures Calcium werden mit I12 1 n-Salzsäure etwa 3/4 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Dann wird mit kohlensaurem Kalk oder Ätzkalk genau neutralisiert, wobei =die abgespaltene Phosphorsäure und etwa unverändertes Ausgangsmaterial unlöslich ausgefällt werden. Das klare hellgelbe Filtrat wird bei niederer Temperatur eingeengt und mit Alkohol gefällt. Dadurch wird das Kalksalz der Fruktosenionophosphorsäure niedergeschlagen. Durch Wiederauflösen in Wasser und erneutes Fällen mit Alkohol wird es leicht völlig rein erhalten. Es hat die Zusammensetzung: C,; H11 O, - P 0, Ca -E- H= O. Ausbeute: 8o bis 90 g. 137 g of frtiktosediphosphorsaures calcium are boiled with I12 1N hydrochloric acid for about 3/4 hours on the reflux condenser. Then it is exactly neutralized with carbonate of lime or quick lime, whereby = the split off phosphoric acid and any unchanged starting material are insoluble precipitated. The clear, light yellow filtrate is concentrated at low temperature and precipitated with alcohol. This precipitates the calcium salt of the fructose ionophosphoric acid. It is easily obtained completely pure by redissolving it in water and reprecipitating it with alcohol. It has the composition: C ,; H11 O, - P 0, Ca -E- H = O. Yield: 80 to 90 g.

Beispiele. ioo g kristallisierte Oxalsäure werden in 0. 1 warmem Wasser gelöst. Man trägt alsdann i4og lufttrockeneshexosediphosphorsaures Calcium ein und erwärmt ungefähr i Stunde. Nach genauer Neutralisation mit Calciumhydroxyd oder Calciumcarbonat und Filtration wird die Lösung im Vakuum eingeengt. Es hinterbl:eibt unmittelbar das Kalksalz derFruktosemonophosphorsäure, das nach Bedarf umgefällt wird. Ausbeute: wie zuvor.Examples. 100 g of crystallized oxalic acid are dissolved in 0.1 warm water solved. Then add 14 g of air-dry calcium hexose diphosphate and heated for about an hour. After precise neutralization with calcium hydroxide or Calcium carbonate and filtration, the solution is concentrated in vacuo. It leaves behind directly the calcium salt of fructose monophosphoric acid, which is reprecipitated as required will. Yield: as before.

In entsprechender Weise können. aus, anderen Salzen, z. B. aus den Barium-, Magnesium- oder Bleisalzen, oder aus der freien Fruktosediphosphorsäure selbst die betreffenden Verbindungen des Fruktosemonophosphats dargestellt werden. Auch kann an Stelle des Kocheis mit verdünnten Säuren eine Behandlung mit stärkeren Säuren bei niederer Temperatur erfolgen.In a corresponding way you can. from, other salts, e.g. B. from the Barium, magnesium or lead salts, or from the free fructose diphosphoric acid even the relevant compounds of fructose monophosphate are represented. A treatment with stronger acids can also be used instead of the cooking ice with diluted acids Acids take place at low temperature.

Das vorliegende Verfahren Zur Darstellung von Fruktosemonophosphorsäure und deren Salzen beruht auf --dem Abbau des natürlichen Fruktosediphosphäts. = 'Das.'neüe Verfahren ist in seinen A@üsgaiägsstoffen und in seinem Verlauf -durchaus- verschieden von dem bereits bekannten Verfahren der Einführung eines Phäsphorsäurereste's in die Fruktose mittels Phosphoroxychlorids und Metaphosphorsäureätllylesters. Abgesehen davon ist .aber auch das nach dem Verfahren erhaltene Produkt von den bereits bekannten Fruktosemonophosphorsäuren völlig verschieden. Bei der Phosphorylierung der Fruktose mit Phosphoroxychlorid gelangt man nämlich nur zu einer Doppelverbindung von fruktosemonophosphorsaurem Calcium mit Calciumchlorid a C,; H11 O, P Ca -I- Ca Cl. -@- 5 H2 O, aus dem das erstere selbst bisher nicht dargestellt werden konnte. Dagegen kann das Kalksalz der nach dem vorliegenden Verfahren entstehenden Fruktosemonophosphorsäure frei von Chlorcalcium durch Ausfällen mit Alkohol in reiner Form erhalten werden. Ein von Calciumchlorid freies Produkt kann für viele therapeutische Zwecke wertvoll sein, weil man nicht an die bei dem bekannten Produkte unvermeidliche Gegen-wart von Chlorcalcium gebunden ist.The present process for the preparation of fructose monophosphoric acid and its salts is based on - the breakdown of the natural fructose diphosphate. = 'The new process is in its A @ üsgaiägsstoffe and in its course - quite different from the already known process of introducing a Phäsphorsärestrest's in the fructose by means of phosphorus oxychloride and Metaphosphorsäureätllylesters. Apart from this, the product obtained by the process is also completely different from the already known fructose monophosphoric acids. When fructose is phosphorylated with phosphorus oxychloride, only a double compound of fructose-monophosphoric acid calcium with calcium chloride a C, is obtained; H11 O, P Ca -I- Ca Cl. - @ - 5 H2 O, from which the former itself could not yet be represented. In contrast, the calcium salt of the fructose monophosphoric acid formed by the present process can be obtained in pure form free of calcium chloride by precipitation with alcohol. A product free of calcium chloride can be valuable for many therapeutic purposes because one is not bound to the presence of calcium chloride, which is inevitable with the known product.

Das bei der Hydrolyse der synthetischen Rohrzuckermonophosphorsäure erhaltene Kalksalz der Hexosemonophosphorsäure unterscheidet sich außer durch ungleiche Löslichkeit durch ein viel kleineres Drehungsvermögen (a D - 8,3°) von dem Calciumfruktosemonophosphat(a.D - r 6,o°), dessen Darstellung aus natürlichem Fruktosediphosphat Gegenstand der Erfindung ist. Endlich ist dieses Fruktosemonophosphat durch Hefe nicht vergärbar, während die bereits bekannten Fruktosephosphorsäuren leicht vergären.That happens during the hydrolysis of the synthetic cane sugar monophosphoric acid obtained lime salt of hexose monophosphoric acid differs except by unequal Solubility due to a much smaller rotatory power (a D - 8.3 °) of the calcium fructose monophosphate (a.D - r 6, o °), whose representation from natural fructose diphosphate is the subject of Invention is. Finally this fructose monophosphate cannot be fermented by yeast, while the already known fructose phosphoric acids ferment easily.

Das in den Berichten der Deutschen chemischen Gesellschaft Bd. d.5, S. 1127 beschriebene, durch Synthese aus Fruchtzucker und metaphosphorsaurem Äthyl erhaltene Produkt erweist sich durch sein Verhalten gegenüber Phenyllydrazin als verschieden von -dem nach der Erfindung hergestellten Körper. Jenes liefert durch Behandlung mit essigsaurem Phenylhydrazin nach Angabe der Berichte ein Osazon der Formel C18 H23 07 N¢ P, das den Schmelzpunkt 158 ° hat und feine haardünne Nadeln bildet. Hingegen liefert die Fruktosemonophosphorsäure, die nach dem värliegenden_ Verfahren erhalten wird, bei der gleichen Behandlung mit Phenylhydrazin ein in groben Büscheln und Drüsen ausfallendes Osazon vom Schmelzpunkt r53° und der Zusammensetzung C24 H31 O; Ne P, enthält also r Mol. Phenylhydrazin mehr (vgl. hierzu Ne u b e r g und Mitarbeiter, Biochemische Zeitschrift Bd. 83, S. 2q.6)-.- Ein Osäzön-der Formel C18 H23 07 P4 läßt_ sich auf keine Weise aus, der Verbindung- gewinnen. Beide Verbindungen sind durchaus verschieden, so daß auch die zugrunde liegenden Säuren und ihre Salze eine ganz abweichende Konstitution haben müssen.That in the reports of the German chemical society vol. D.5, S. 1127 described by synthesis from fructose and metaphosphoric acid ethyl obtained product proves to be due to its behavior towards phenyllydrazine different from the body produced according to the invention. That delivers through Treatment with phenylhydrazine acetic acid according to the reports an osazon of the Formula C18 H23 07 N ¢ P, which has a melting point of 158 ° and fine hair-thin needles forms. On the other hand, fructose monophosphoric acid, which according to the Procedure is obtained at the same treatment with phenylhydrazine one in rough Tufts and glands precipitating osazon from melting point r53 ° and composition C24 H31 O; Ne P, therefore contains r mole more phenylhydrazine (cf. Ne u b e r g and coworkers, Biochemische Zeitschrift Bd. 83, S. 2q.6) -.- An Osäzön-the formula C18 H23 07 P4 cannot in any way escape the connection. Both connections are quite different, so do the underlying acids and their salts must have a completely different constitution.

Es ist überraschend, daß ein. Phosphorsäurerest bei der Hydrolyse der durch Einwirkung von Hefe auf Phosphorsäure und Fruktose erhaltenen Fruktosediphosphorsäure erhalten bleibt. Eine andere Fruktosediphosphorsäure spaltet sich bei der Hydrolyse in Phosphorsäure und Fruktose (Proceedings of the Royal Society 81 B, S.533)# Die bekannte Spaltung von Rohrzuckermonophosphorsäure in Hexose und Hexosemonoahosphorsäure (Biochemische Zeitschrift Bd. 36, S.8 und 9, 1I bis 13) beruht auf der Aufhebung der Disaccharidbindung und nicht auf der Abspaltung von Phosphorsäure.It's surprising that one. Phosphoric acid residue during hydrolysis the fructose diphosphoric acid obtained by the action of yeast on phosphoric acid and fructose preserved. Another fructose diphosphoric acid splits during hydrolysis in phosphoric acid and fructose (Proceedings of the Royal Society 81 B, p.533) # Die known splitting of cane sugar monophosphoric acid into hexose and hexose monoahosphoric acid (Biochemische Zeitschrift Vol. 36, p.8 and 9, 1I to 13) is based on the repeal the disaccharide bond and not the cleavage of phosphoric acid.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the preparation of fructose monophosphoric acid and their salts, characterized in that fructose diiphosphoric acid or its Salts are heated with dilute acids until one molecule of phosphoric acid is split off.