DE3518396A1 - Verfahren zur herstellung von l-fructose - Google Patents
Verfahren zur herstellung von l-fructoseInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von L-Fructose
In der Nahrungsmittelindustrie besteht ein großer Bedarf an einem süßen, kalorienfreien, nicht-toxischen Zucker. Ein ideales
Beispiel wäre eine im Stoffwechsel nicht verarbeitbare Fructose. D-Fructose, der süßeste natürliche Zucker, bietet
ausgezeichnete organoleptische Akzeptanz und Gefühl im Mund. Die Vereinigten Staaten verbrauchen über 9,966 Milliarden kg
(23 billions lbs) Saccharose pro Jahr, und ein Teil davon wird zu ihren Bestandteil-Zuckern hydrolysiert, nämlich einer Einheit
D-Glucose und einer Einheit D-Fructose. Das Gemisch wird im Handel als Invertzucker bezeichnet. Da D-Fructose 1,7 mal
so süß ist wie Saccharose und D-Glucose 0,7 mal so süß wie Saccharose, ist die Gesamt-Süße von Invertzucker höher als die
von Saccharose. Mit dem Auftreten der Enzymtechnik ist es möglich geworden, D-Glucose zu einem Gleichgewichtsgemisch aus D-Glucose
und D-Fructose in einem Verhältnis von 54% zu 46% zu konvertieren und somit die Süße von Invertzucker aus kostengünstiger
D-Glucose, einem Produkt der Mais-Naßmühlenindustrie,
zu erzeugen. Als Folge hat die Verwendung von Fructose in der Nahrungsmittelindustrie verbreitet zugenommen.
Mit all den wünschenswerten Vorteilen bei der Erzeugung des süßen Zuckers D-Fructose gab es keine Senkung des Kalorienwertes
mit Ausnahme der geringeren Menge an D-Fructose, die erforderlich ist, um die gleiche Süße wie Saccharose zu
ergeben. Sowohl D-Glucose als auch D-Fructose werden im Menschen vollständig und gleich vom Stoffwechsel verarbeitet,
um gleichwertige kalorienmäßige Energie zu produzieren.
Bei der gesundheitlichen Notwendigkeit zur Aufnahme weniger Kalorien sollten manche der normalen, vom Stoffwechsel verarbeiteten
Zucker durch andere akzeptable, nicht vom Stoffwechsel verarbeitete und nicht-toxische Süßungsmittel ersetzt
werden. Dies ist mit der Entwicklung synthetischer Süßungsmittel, wie Saccharin und Aspartam, geschehen. Doch
ist ein viel wünschenswerteres Süßungsmittel L-Fructose, das die gleiche Süße wie natürliche D-Fructose hat. Sie hat
keine Toxizität und scheint vom menschlichen Stoffwechsel nicht verarbeitet zu werden, damit auch keinen Kalorienwert
zu liefern. L-Fructose ist das Spiegelbild von D-Fructose. Sie hat den gleichen Geschmack und die meisten der anderen
Eigenschaften von D-Fructose, ist aber kein Substrat für die Stoffwechsel-Enzyme des menschlichen Systems.
Beispiele für gesüßte Substrate, die mit L-Fructose hergestellt werden können, können in der US-PS 4 262 032 gefunden
werden, deren Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme ausdrücklich in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen
wird. Dieses Patent beschreibt und beansprucht die Verwendung von L-Fructose und weiteren L-Hexose-Monosaccharideri
als Süßungsmittel.
L-Fructose, die in der Natur nicht gefunden wurde, wurde erstmals von Fischer synthetisiert, s. E. Fischer, Ber.
23 (1890), 370-394. DL-Glucose-phenylosazon wurde aus
οί-Acrose hergestellt und zu der Glycosulose hydrolysiert,
die zu DL-Fructose reduziert wurde. L-Fructose wurde aus dem Gemisch isoliert. L-Fructose wurde später von Wolfrom
und Thompson aus L-Arabinonsäure in fünf Stufen synthetisiert. S. M.L. Wolfrom und A. Thompson, Methods of Carbohydr.
Chem._J_ (1962) 118-120.
Jüngst wurde L-Fructose durch Aldolkondensation hergestellt, s. S. Morgenlie, Carbohydr. Res. 107 (1982), 137-141. DL-Glyceraldehyd
kondensierte mit 1,3-Dihydroxy-2-propanon, katalysiert durch Dowex 1 (OH )-Harz, um ein Hexulose-Gemisch
zu ergeben. Kristallisation des Gemischs aus Methanol lieferte 54 % DL-Fructose. Behandeln des DL-Fructose-Gemischs
mit Bäckerhefe ergab ein Produkt, aus dem 62 % 2,3:4,5-Di-0-isopropyliden-ß-L-fructopyranose nach Acetonieren
isoliert wurden. Wenn L-Glyceraldehyd als Ausgangsmaterial
verwendet wurde, wurde 2,3:4,5-Di-O-isopropylidenß-L-fructopyranose
in 60 bis 65 % Ausbeute nach Acetonieren des Hexulose-Gemischs isoliert.
L-Fructose ist enzymatisch aus L-Mannose durch eine Isomerase hergestellt worden, die in zellfreien Extrakten von
Aerobacter aerogenes vorliegt, gezüchtet auf L-Mannose, um L-Fructose in 28 - 32 % Ausbeute zu ergeben, s. J.W. Mayo
und R.J. Anderson, Carbohydr. Res. 8^ (1968), 344-347.
Beide, die chemische und die enzymatische Arbeitsweise, sind
entweder zu stark ausgearbeitet oder erfordern relativ teures Ausgangsmaterial. Die kommerzielle Nutzung von L-Fructose
als Süßungsmittel erfordert ein preiswertes Verfahren. Eine einfache Methode für die Synthese von L-Fructose, ausgehend
von L-Sorbose, einer relativ billigen gewerblichen Chemikalie, wäre wünschenswert. Der einzige Strukturunterschied zwischen
L-Sorbose und L-Fructose ist die umgekehrte Konfiguration der Hydroxylgruppen am C-3 und C-4.
Es wurde nun gefunden, daß L-Fructose in hoher Ausbeute aus L-Sorbose hergestellt werden kann. Das Verfahren ist
einfach und bequem durchzuführen. Es umfaßt die Inversion der Hydroxylgruppen an den Kohlenstoffatomen C3 und C4 von
L-Sorbose zur Bildung von L-Fructose. Diese Inversion kann in einer einfachen gewerblichen Anlage mit Hilfe üblicher
Reagentien bewerkstelligt werden.
Erfindungsgemäß wird L-Sorbose oder ein geeignet blockiertes
Derivat hiervon so umgesetzt, daß eine gut austretende Gruppe, vorzugsweise Mesyl oder Tosyl, am chiralen Kohlenstoff
C3 eingeführt wird, wodurch das zuvor in dieser Stellung befindliche Proton des Hydroxyls ersetzt wird. Die austretende
Gruppe wird dann, vorzugsweise unter alkalischen Bedingungen, so verdrängt, daß das Hydroxy1-Sauerstoffatom
am chiralen Kohlenstoff C4 sich an den chiralen Kohlenstoff C3 hängt, wodurch die austretende Gruppe unter Bildung eines
3,4-Oxiran (Epoxid)-Rings verdrängt wird. Der 3,4-Oxiran-Ring
bildet sich in nach unten gerichteter Stellung relativ zur Haworth-Darstellung, worin das Ring-Sauerstoffatom
rechts und hinter der Darstellungsebene ist, wodurch der chirale Kohlenstoff C3 während der Bildung des 3,4-Oxiran-Rings
invertiert wird.
Der 3,4-Oxiran-Ring wird dann unter sauren oder alkalischen
Bedingungen geöffnet, um einen Zuckerring mit einer Hydroxylgruppe in einer Stellung über dem Zuckerring am chiralen
Kohlenstoff C4 und einer Hydroxylgruppe in Abwärtsstellung
am C3 zu ergeben.
Entfernen irgendwelcher verbliebener blockierender Gruppen ergibt L-Fructose. Dies kann z.B. durch saure Hydrolyse
geschehen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden auch zwei neue Verbindungsklassen offenbart, die als Zwischenstufen
bei der Synthese von L-Fructose wirken. Diese sind eine 3,4-
-40-
Anhydro-L-sorbose der Formel
HOCH
CH2OR
worin R eine gut austretende Gruppe bedeutet, R eine
1 2 (Nieder)Alkylgruppe bedeutet, oder R und R beide an
einer gut austretenden Gruppe hängen, und ein L-Sorbofuranose-Derivat
, ausgewählt unter denen der Formeln
1 / ' 5 „ , x RO / CH«OR
OR3
HOCH
CH2QR'
1 2 3
worin R eine gut austretende Gruppe bedeutet, R und R
Wasserstoff bedeuten oder zusammen an einer gut austretenden Gruppe hängen, R eine (Nieder)Alkylgruppe bedeutet,
5 4 5
R eine gut austretende Gruppe bedeutet oder R und R zusammen
eine zweiwertige (Nieder)Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten.
Es gibt mehrere Abwandlungen von L-Sorbose, die als Aus-
gangsmaterialien für die Umwandlung dienen können. Jede ist
leicht herzustellen und arbeitet gut bei Umwandlungsverfahren. Jede kann nach irgend einem verschiedener gut bekannter
Verfahren hergestellt werden.
Zu solchen passenden Ausgangsmaterialien gehören Methyl-L-sorbofuranosid,
1,2-0-Isopropylideri-L-sorbofuranose, 1,2-O-Isopropyliden-L-sorbopyranose,
2,3-0-Isopropyliden-L-sorbofurane-se,
2,3-0-Isopropyliden-L-sorbopyranose, 1,3-0-Isopropyliden-L-sorbofuranose,
1,3-0-Isopropyliden-L-sorbopyranose,
1,2:4,6-Di-O-isopropyliden-L-sorbofuranose, 2,3:
4,6-Di-O-isopropyliden-L-sorbofuranose, 1,3:4,6-Di-O-isopropyliden-L-sorbofuranose,
Methyl-4,6-0-isopropyliden-L-sorbofuranosid,
Ethyl-4,6-0-isopropyliden-L-sorbofuranosid,
Methyl-1,3:4,6-di-O-isopropyliden-L-sorbofuranosid und Ethyl-1,3:4,6-di-O-isopropyliden-L-sorbofuranosid.
Andere geeignet blockierte Ausgangsmaterialien, wie geeignet blockierte L-Sorbofuranoside,
liegen für Fachleute auf dem Gebiet der Kohlenhydratchemie auf der Hand.
Die blockierende Isopropyliden-Gruppe kann in vielfältiger
Weise unter Verwendung einer Vielzahl von Reagentien, z.B. Aceton und 2,2-Dimethoxypropan, hergestellt werden. Die
blockierende Isopropyliden-Gruppe kann durch andere blokkierende Gruppen ersetzt werden, z.B. Benzyliden, Ethyliden,
see.-Butyliden und Cyclohexyliden.
Jedes der Ausgangsmaterialien kann in C3-Stellung durch eine gut austretende Gruppe, wie Tosyl, Mesyl oder eine andere,
in ein Derivat übergeführt werden, so daß bei Behandlung unter alkalischen Bedingungen, z.B. mit Natriumhydroxid
oder Natriummethylat, die austretende Gruppe von dem Sauerstoffatom
der Hydroxylgruppe am C4 verdrängt werden kann, um einen dreigliedrigen 3,4-Oxiran-Ring zu bilden, wobei der
3,4-Oxiran-Ring unter dem Zuckerring gemäß Haworth-Darstellung
liegt, wobei die Epoxid-Sauerstoffbindungen auf der rechten Seite des Zuckers liegen, wenn er aufrecht in einer
normalen Fischer-Projektion geschrieben würde. Die Bildung dieses speziell gestalteten 3,4-Oxiran-Rings statt einer
anderen sterischen Anordnung ist eine grundlegende Feststellung dieser Erfindung, denn der Ring ist nicht nur in korrekter
Stellung für die nächste Umwandlungsstufe, er wird in nahezu 100%iger Ausbeute erhalten.
Die nächste und letzte Umwandlungsstufe ist die hydrolytische öffnung des 3,4-Oxiran-Rings mit entweder Säure oder
Base zur Bildung von L-Fructose oder einem L-Fructose-Derivat, das bei Säurebehandlung L-Fructose bildet. Eine weitere
verdienstvolle Feststellung bei der Umwandlung ist die Feststellung, daß sich der 3,4-Oxiran-Ring spezifisch in
der richtigen Richtung öffnet, unter Erhaltung der chiralen
Konfiguration am C3-Kohlenstoff, während die Chiralität
am C4-Kohlenstoff invertiert wird.
Das Verfahren zur Umwandlung von L-Sorbose in L-Fructose ist besonders nützlich, weil gefunden worden ist, daß es
möglich ist, ein geeignetes Derivat von L-Sorbose so zu behandeln, daß in hoher Ausbeute eine gut austretende Gruppe
am chiralen Kohlenstoff C3 eingeführt und diese Gruppe so verdrängt wird, daß sich in nahezu 100% Ausbeute ein 3,4-Oxiran-Ring
ergibt, mit chiralem Kohlenstoff C3 und C4 mit gleichzeitiger Inversion des chiralen Kohlenstoffatoms C3.
Das Verfahren ist auch höchst nützlich aufgrund der Feststellung, daß das wie oben gebildete 3,4-Oxiran in nahezu
100%iger Ausbeute so geöffnet werden kann, daß das chirale Kohlenstoffatom am C4 durch Einführung einer Hydroxylgruppe
von der oberen Seite des Rings am C4 und somit entgegengesetzt zur Sauerstoffbindung am C4, die an der 3,4-Oxiran-Ringbildung
beteiligt ist, invertiert wird.
Verschiedene gut austretende Gruppen können am chiralen Kohlenstoff C3 eines L-Sorbose-Derivats eingeführt werden.
p-Toluolsulfonyl (Tosyl) und Methylsulfonyl (Mesyl) werden
bevorzugt, wobei Mesyl besonders bevorzugt wird aufgrund
— Jy —
seiner niederen Kosten und seiner leichten Gewinnung und Rückführung.
Das gesamte Verfahren der Umwandlung von L-Sorbose oder eines geeignet blockierten L-Sorbose-Derivats in L-Fructose
ist erstaunlich kostengünstig mit der Einführung der geeigneten austretenden Gruppe am chiralen Kohlenstoff C3, der
Behandlung mit Alkali und dann mit Säure. Sowohl die Alkali behandlung als auch die Säurebehandlung können im gleichen
Reaktionsbehälter ohne Isolierung oder Reinigung des 3,4-Oxiran-Zwischenstufenderivats
durchgeführt werden.
Wenn gut austretende Gruppen an anderen Stellen als am chiralen Kohlenstoffatom C3 eingeführt werden, ergibt sich
keine Störung, da sie in der letzten Säurebehandlungsstufe
hydrolysiert und abgespalten werden. Vorzugsweise wird eine austretende Gruppe nicht an das Kohlenstoffatom C4 oder an
ein anderes Kohlenstoffatom gehängt, wo sie die gewünschte
3,4-Oxiran-Ringbildung am C3 und C4 in nachteiliger Weise
beeinflussen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform kann durch das folgende Reaktionsschema
veranschaulicht werden:
.1
Bevorzugte Ausführungsform 1
SnCl2-Katalysator
O — C(CH,),
CH7HD
O- CH1
(Methansulf onylchlorM
-C(CH3),
-C(CH3),
HOCH
C(CH1),
HrO
HOCHJ
Ο — C(CH3),
CH HOCH
C(CH3X
ΗΓ0
HOCH
-C(CH3),
ΗΓΟ
CH
C(CH1X
H1-O
HjCH2OH
)H
HjCH1OH
)H
(CH3)2C0, H
Η,ΟΗ
C(CHj)2
In dieser ersten bevorzugten Ausführungsform wird L-Fructose (7) aus L-Sorbose (1) über eine 1,2:4,6-Di-O-isopropyliden-
-L-sorbofuranose (2)-Zwischenstufe synthetisiert.
L-Sorbose kann mit Aceton oder 2,2-Dimethoxypropan zu 2 reagieren.
1,2:4,6-Di-O-isopropyliden- oi-L-sorbofuranose (2),
ein kinetisches Produkt bei der Isopropylidenierung von L-Sorbose, wird normalerweise in etwa 5 % Ausbeute gebildet.
Jedoch kann unter Verwendung von Zinndichlorid als Katalysator
2 in mehr als 80% Ausbeute It. Dünnschichtchromatographie erhalten werden. Die Reaktion ist langsam, wenn nicht
eine kleine Menge 1,2-Dimethoxyethan oder Aceton vorhanden ist, um die Löslichkeit von Zinn(II)chlorid zu verbessern.
Für höchste Ausbeute ist 1,2-Dimethoxyethan bevorzugt.
Wenn Aceton das 1,2-Dimethoxyethan als Lösungsmittel ersetzt,
kann die Ausbeute etwas geringer sein. Sie kann jedoch immer noch hoch gehalten werden, indem der Anteil des Acetons im
Reaktionsgemisch so niedrig wie möglich gehalten wird. Eine kleine Menge Aceton ist als Lösungsmittel für die Reaktion
erforderlich, weil Zinn(II)chlorid in 2,2-Dimethoxypropan
nicht löslich ist.
Verbindung 2 wird dann mit Methansulfonylchlorid umgesetzt.
Die Mesylierung von 2 ist in 1 -4 h beendet, um 1,2:4,6-Di-O-isopropyliden-3-O-mesylo6-L-sorbofuranose
(3) in 83% Ausbeute zu ergeben. Verbindung 3 kristallisiert leicht aus dem Reaktionsgemisch nach Zugabe von Wasser. Vorzugsweise
wird Verbindung 3 aus L-Sorbose ohne Isolierung der Zwischenstufe 2 hergestellt.
Die 4,6-O-Isopropyliden-Schutzgruppe von 3 wird selektiv
entfernt, um 1^-O-Isopropyliden-S-O-mesyl- oc-L-sorbofuranose
(4) durch Zugabe von entweder einem Gemisch von Aceton und 0,25 % wässriger Schwefelsäure bei 25°C oder 60 %iger
Essigsäure bei 40°C zu ergeben. Das Schwefelsäure-Reagens ist besser hinsichtlich Kosten und Vereinfachung des Verfahrens.
Eine kleine Menge Nebenprodukt, vermutlich 3-0-
Mesyl-L-sorbose, wird auch festgestellt, insbesondere im
0,25%igen Schwefelsäuremedium. Verbindung 4 wird aus dem Reaktionsgemisch kristallisiert, nachdem das meiste Aceton
entfernt ist.
Die Bildung des 3,4-Anhydro-Rings erfolgt leicht unter alkalischen
Bedingungen bei 25°C, um 5 zu ergeben. Die Alkali-Konzentration und/oder der Anteil des Methanols im Reaktionsgemisch ist kritisch. Wenn beispielsweise eine Lösung von 4
in Methanol (100 ml) und 1 η Natriumhydroxid (70 ml) 5h auf
45°C erwärmt wird, wird nur eine sehr kleine Menge 4 in 5 umgewandelt
.
Die öffnung des Anhydro-Rings jedoch ist schwieriger. Die
Ringöffnung ist vollständig in starker wässriger alkalischer Lösung unter 3tägigem Erwärmen auf 70 bis 80°C. Eine kleine
Menge Nebenprodukt wird festgestellt. Andererseits ergibt eine Lösung von 4 in 5%iger wässriger Kaliumhydroxidlösung,
3 h rückflußgekocht, 6 als einzelnes Produkt.
Die Abspaltung der 1,2-0-Isopropyliden-Gruppe von 6 durch
saure Hydrolyse ergibt 7 als Hauptprodukt.
L-Fructose kann nach den angegebenen Arbeitsweisen zu 8 derivatisiert werden. Siehe S. Morgenlie, Carbohydrate
Res. 107 (1982), 137-141. Verbindung 8 hatte gleichen Schmelzpunkt und optische Drehung, wie in der Literatur angegeben
.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung von L-Fructose und L-Sorbose verwendet Methyl-4,6-0-isopropyliden-1,3-di-O-tolylsulfonyl-
«OL-sorbofuranosid (10) als Zwi schenstufe.
Diese zweite bevorzugte Ausführungsform kann durch das folgende
Reaktionsschema veranschaulicht werden.
Bevorzugte Ausführungsform 2
(CH3O)2C3H6, H"
Me2C
p-Toluolsulfony!chlorid
Me2C
- 1-r -
Bevorzugte Ausführungsform 2 (Forts.)
H2OTs
HOCH2V
OH
HOCH2 N
H.,OTs
pH.CHpH
Methyl-4/6-0-isopropyliden- «t-L-sorbofuranosid (9) wird in
einer Stufe nach angegebenen Arbeitsweisen hergestellt, s. T. Maeda, K. Tori, S. Satoh und K. Tokuyama, Bull. Chem.
Soc. Japan 4J_ C968) 2495-2503. Verbindung 9 wird dann mit
einer p-Toluolsulfonylchlorid enthaltenden Lösung umgesetzt.
Die Tosylierung von 9 ist in zwei Tagen beendet, um 10 und eine Spurenmenge Methyl-4,6-0-isopropyliden-1-0-p-tolylsulfonyloc-L-sorbofuranosid
zu ergeben.
Die Isopropyliden-Gruppe von 10 wird in 60%iger Essigsäurelösung leicht abgespalten, um 11 zu ergeben. Das Reaktionsgemisch wird alkalisch gemacht, um einen 3,4-Anhydro-Ring
durch intramolekulare nukleophile Verdrängung der Sulfonylgruppe zu bilden. Die Alkalikonzentration und/oder der Anteil
von Ethanol im Reaktionsgemisch ist kritisch. Beispielsweise wird, wenn eine Lösung 11 in Methanol (100 ml)
und 1 η Natriumhydroxid (70 ml) 5h auf 450C erwärmt wird,
nur eine sehr kleine Menge 11 in 12 umgewandelt. Die für
die alkalische Spaltung der dreigliedrigen Anhydro-Ringe erforderlichen Bedingungen sind im allgemeinen drastischer
als die für den Ringschluß angewandten Bedingungen. Unter den in dieser letzteren Reaktion angewandten Bedingungen
ist keine Anhydro-Ring-Öffnung festzustellen.
Unter milderen, sauren Bedingungen wird 12 in 13 umgewandelt.
Der Anhydro-Ring wird hydrolysiert, aber die glycosidische Bindung und die Sulfonylesterbindung überstehen dies. Die
p-Toluolsulfonylester-Bindung ist relativ beständig gegenüber
saurer Hydrolyse, wobei die glycosidische Bindung durch den induktiven Effekt von der benachbarten Sulfonylestergruppe
stabilisiert wird.
Aufgrund der Schwierigkeit der Spaltung der Sulfonylesterbindung
wird eine hohe Konzentration an Schwefelsäure (10 n) angewandt. Der Anhydro-Ring öffnet sich ausschließlich am
C4. Dies begünstigt offensichtlich die Entwicklung einer positiven Ladung am C4 eher als am C3 aufgrund des indukti-
ven Effekts von den Substituenten am C1 und C2. Das Hauptprodukt
der sauren Hydrolyse ist L-Fructose (7). Auch einige Nebenprodukte werden festgestellt.
Die kristalline Verbindung 7 zeigt eine optische Drehung von etwa +60° innerhalb 30 min nach Lösen. Die optische Drehung
steigt auf +88° nach 48 h bei 25°C. Die Zunahme der optischen Drehung zeigt an, daß das kristalline Material ein
ß-L-Anomer ist.
L-Fructose (7) erweist sich, wenn einer Gruppe zum Schmecken der Süßigkeit unterzogen, als ebenso süß wie D-Fructose.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die in der ersten Ausführungsform beschriebenen Arbeitsweisen.
1 ,2:4,ö-Di-O-isopropyliden-S-O-mesyl- od-L-sorbofuranose (3)
wurde wie folgt hergestellt:
L-Sorbose (1, 8,24 g) wurde in 1,2-Dimethoxyethan (25 ml),
Zinn(II)chlorid (10 mg) enthaltend, suspendiert, und 2,2-Dimethoxypropan
(13,4 ml) wurden zugegeben. Das Gemisch wurde unter Rühren 2 h rückflußgekocht, bis die Lösung klar
war. Ein Tropfen Pyridin wurde zugesetzt, und das Gemisch wurde zu einem Sirup eingeengt. Der Sirup wurde in Chloroform
gelöst und mit Wasser gewaschen. Die Chloroformfraktion wurde (über Na2SO.) getrocknet und zu einem Sirup eingedampft.
Der Sirup wurde mit heißem Petrolether extrahiert. Kristallisieren erfolgte aus dem gekühlten Extrakt. Umkristallisieren
aus Petrolether ergab 2 (4,88 g, 41%), Schmp. 71-73°, /</p5 -24,7° (c = 1,029, Aceton); Literatur-Schmp.
72-73° r^J^ -23,9. Das Massenspektrum zeigte das größte
Fragmention bei m/e 245 (M+ - CH3) .
Analyse für C12H20O5: C 55,37 H 7,75
gef.: C 54,93 H 7,67
Zu einer Lösung von 2 (0,7 g) in Pyridin (1 ml), gekühlt in einem Eisbad, wurde Methan-sulfonylchlorid (0,31 ml) gegeben.
Nach 1 h wurde Eis zugesetzt und das weiße kristalline Material mit Wasser gewaschen, um 3 (0,76 g, 83,5 %) zu
ergeben.
L-Sorbose (30 g) wurde in 2,2-Dimethoxypropan (90 ml) suspendiert.
1 ,2-Dimethoxyethan (3 ml), Zinn(Il)chlorid (150 mg)
enthaltend, wurde zugesetzt. Das Gemisch wurde unter Rühren 2 h rückflußgekocht, bis die Lösung klar war, und dann zu
einem Sirup eingedampft. Der Sirup wurde in Pyridin (60 ml) gelöst und in einem Eisbad gekühlt. Methansulfonylchlorid
(19/4 ml) wurde zugesetzt. Nach Lagerung im Eisschrank für
16h und dann bei 25 0C für 4 h wurde Wasser (1000 ml) zugesetzt.
Die gebildeten Kristalle wurden durch Filtrieren gesammelt, um 3 (28,9 g, 51%) zu ergeben. Umkristallisieren
aus Ethanol ergab 3 als farblose Nadeln, Schmp. 123-124°C.
Analyse für C13H22OgS: C 46,14 H 6,56 S 9,48
gef.: C 46,25 H 6,70 S 9,11
L-Sorbose (10 g) wurde in 2,2-Dimethoxypropan (30 ml) suspendiert.
1 ,2-Dimethoxyethan (1 ml), Zinn(II)chlorid (30 mg) enthaltend, wurde zugesetzt. Das Gemisch wurde unter
Rühren 2,5 h rückflußgekocht, bis die Lösung klar wurde. Dann wurde sie zu einem Sirup eingedampft. Der Sirup wurde
in Pyridin (20 ml) gelöst und in einem Eisbad gekühlt. Methansulfonylchlorid (6,45 ml) wurde langsam zugesetzt.
Nach Lagerung bei Raumtemperatur für 2,4 h wurde Wasser (400 ml) zugesetzt. Gebildete Kristalle wurden durch FiI-
trieren gesammelt, um 3 (8,63 g, 46%) zu ergeben.
Beispiel 4
L-Sorbose (4,122 g) wurde in 2,2-Dimethoxypropan (13,2 ml)
suspendiert. Aceton (1 ml), Zinn(II)chlorid (15 mg) enthaltend,
wurde zugesetzt. Das Gemisch wurde unter Rühren 100 min rückflußgekocht,bis die Lösung klar wurde. Sie
wurde dann zu einem Sirup eingedampft. Der Sirup, in Pyridin gelöst, (8,2 ml) wurde in einem Eisbad gekühlt. Methansulfonylchlorid
(2,66 ml) wurde langsam zugesetzt. Nach Lagerung bei Raumtemperatur für 2,5 h wurde Wasser (200 ml)
zugegeben. Gebildete Kristalle wurden durch Filtrieren gesammelt, um 3 (3,08 g, 4O %) zu ergeben.
L-Fructose wurde aus Verbindung 3 hergestellt, wie in den folgenden Beispielen gezeigt.
Verbindung 3 (2,5 g) wurde in Aceton (20 ml) gelöst, und
0,25 %ige Schwefelsäure in Wasser (15 ml) wurde zugesetzt.
Nach 24 h Lagerung bei Raumtemperatur wurde die Lösung mit einer 9 η Natriumhydroxidlösung (2 ml) alkalisch gemacht.
Die Lösung wurde dann 48 h auf 70 bis 800C erwärmt, mit
18 η Schwefelsäurelösung (1ml) angesäuert, 20 min auf 70 bis 80°C erwärmt und dann mit 2 η Natriumhydroxidlösung
(5 ml) neutralisiert. Das Gemisch wurde zur Trockne gebracht und der Rückstand mit Ethanol (40 ml) extrahiert.
Die Ethanollösung wurde eingeengt, um L-Fructose als Sirup (0,97 g, 73 %) zu ergeben. Der Sirup war mit einer kleinen
Menge Nebenprodukten mit geringerer Beweglichkeit als L-Fructose bei Siliciumdioxidgel-Dünnschichtchromatographie
verunreinigt. Das Gemisch wurde an einer Siliciumdioxidgelsäule (4:1:0,7 V/V/V Ethylacetat/Methanol/Wasser) gereinigt,
um ein Sirupprodukt zu ergeben (0,83 g, 62%).
Verbindung 3 (3g), gelöst in 60%iger Essigsäure (30 ml),
wurde 3 h auf 400C erwärmt. Das Gemisch wurde mit 10 η Natriumhydroxidlösung
(40 ml) alkalisch gemacht, 15h auf 700C erwärmt und dann mit 18 η Schwefelsäurelösung (30 ml)
angesäuert. Das Salz wurde abfiltriert und das Filtrat bei Raumtemperatur 18h und bei 700C 2 h gehalten. Das Gemisch
wurde mit 1O η Natriumhydroxidlösung (3,5 ml) neutralisiert. Das Salz wurde durch Ethanol-Fällung entfernt. Nach dem
Filtrieren wurde das Filtrat eingeengt, mit einer Säule Amberlite MG-1-Ionenaustauscherharz entionisiert und mit
Wasser eluiert. Der Ablauf wurde eingeengt, um L-Fructose als Sirup (1,21 g, 76%) zu ergeben.
Verbindung 3 (1 g) wurde in Aceton (10 ml) gelöst und
0,24%ige Schwefelsäure in Wasser (10 ml) wurde zugesetzt. Nach 16h Aufbewahrung bei Raumtemperatur wird die Lösung
mit festem Natriumhydrogencarbonat neutralisiert und filtriert.
Aceton wird abgedampft, bis Kristallisation eintritt, um 1,2-0-Isopropyliden-3-0-mesyl-ec-L-sorbofuranose
zu ergeben. Das kristalline Material wird in 5%igem Kaliumhydroxid (30 ml) gelöst und 2,5 h rückflußgekocht. Das Gemisch
wird mit 25%iger Schwefelsäure in Wasser auf pH etwa 2 angesäuert. Nach Aufbewahrung bei Raumtemperatur für 16 h,
bis die Reaktion vollständig ist, wird das Gemisch mit 50%-igem Kaliumhydroxid in Wasser neutralisiert und zur Trockne
gebracht. Der Rückstand wird mit Ethanol extrahiert und die Ethanollösung eingeengt, um L-Fructose als Sirup zu ergeben.
Der Sirup wird mit einer Säule mit Amberlite MB-1-Ionenaustauscherharz
entionisiert.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Arbeitsweisen zur Herstellung von L-Fructose aus L-Sorbose mit Hilfe der
Zwischenstufe 10.
L-Sorbose (1, 40 g) wurde in 2,2-Dimethoxypropan (100 ml),
p-Toluolsulfonsäure (500 mg) enthaltend, 2 h rückflußgekocht.
Das Gemisch wurde mit einem geringen Überschuß an methanolischem Natriummethylat neutralisiert und zu einem
Sirup eingeengt. Der Sirup wurde mit Benzol (2 χ 50 ml) extrahiert
und die Benzolfraktion mit Wasser (3 χ 50 ml) extrahiert. Die wässrige, mit Natriumchlorid gesättigte Fraktion
wurde mit Chloroform (3 χ 100 ml) extrahiert. Das Chloroform wurde eingedampft und der Rückstand an einer
Siliciumdioxidgelsäule chromatographiert, eluiert mit 9:1
(V/V) Hexan/Aceton. Verbindung 9 wurde als kristallines Material (1,6 g, 3,1%) isoliert; Rf (Dünnschichtchromatographie
an Siliciumdioxidgel in 9:1 V/V, Chloroform/ Aceton, 0,26). Umkristallisieren aus Ether ergab 2, Schmp.
109-110°C; Lit. Schmp. 1O8-1O9°C.
Analyse für C1JH.. Q0c: C 51,27 H 7,75
ΊΟ I O D
gef.: C 51,98 H 7,99
Eine Lösung von 9 (1,2 g) in Pyridin (1,8 ml) wurde in einem Eisbad gekühlt und p-Toluolsulfonylchlorid (3,3 g)
in Pyridin (5 ml) langsam zugegeben. Nach zweitägiger Lagerung bei 25°C wurde Eis zugesetzt und das Gemisch mit
Chloroform (2 χ 20 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde zweimal mit Wasser gewaschen,(über Na3SO4) getrocknet
und zu einem Sirup eingedampft. Spuren Pyridin im Rückstand wurden durch gemeinsames Abdampfen mit Toluol entfernt,
um 10 als Sirup (2,9 g, 100%) zu ergeben, der chromatographisch rein war; Rf (Dünnschichtchromatographie an
Siliciumdioxidgel in 9:1 V/V Chloroform/Aceton) 0,80;
/ cxi /_ +6° (c = 2,5, Chloroform). Das Massenspektrum zeigte
das größte Fragmention bei m/e 527 (M-CH3); PMR (CDCl3);
«^7,20 bis 7,85 (m, 8H, 2C6H4CH3), 3,60-4,63 (m, 7H, H-1 ,
-3, -4, -5, -6), 3,17 (s, 3H), OCH3), 2,43, 2,41 (s, s, 6H,
2C6H4CH3) und 1,25, 1,15 (s, s, 6H, 2C(CH3)2).
Analyse für C24H30O10S3:
her.: C 53,13 H 5,57 S 11,82
gef.: C 53,21 H 5,51 S 11,74
gef.: C 53,21 H 5,51 S 11,74
Verbindung 10 (2,3 g) wurde in 60%iger Essigsäurelösung (23 ml) 2,5 h bei 55°C gerührt. Der pH der Lösung wurde
mit 10 η Natriumhydroxidlösung auf 5 bis 6 erhöht und das Gemisch mit Chloroform (2 χ 50 ml) extrahiert. Das Chloroform
wurde abgedampft, um 11 als Sirup (2 g, 94%) zu ergeben; Rf (Dünnschichtchromatographie an Siliciumdioxidgel
in 9:1 V/V, Chloroform/Aceton) 0,25; focj^5 -46° (c =
1,8, Chloroform). PMR (CDCl3): £ 7,06-7,85 (m, 8H, 2CgH4CH3),
3,40-4,80 (m,7H, H-1, -3, -4, -5, -6), 3,20 (s, 3H, OCH3)
und 2,40, 2,37 (s, s, 6H, 2CgH4CH3).
Analyse für C21H26O10S2:
ber.: C 50,19 H 5,22 S 12,76
gef.: C 50,39 H 5,48 S 12,90
gef.: C 50,39 H 5,48 S 12,90
Zu einer Lösung von 11 (1,43 g) in Methanol (1 ml) wurde 2 η Natriumhydroxidlösung (1 ml) gegeben. Nach 2 h bei 40°C
wurde 11 zu einem einzigen Produkt umgewandelt, das beim vizinalen Epoxidtest positiv war. Methanol (20 ml) wurde zugegeben,
und die Lösung wurde mit 5 η Schwefelsäurelösung neutralisiert. Das Salz wurde filtriert und Wasser (10 ml)
zugegeben. Nach Abdampfen des Methanols wurde die wässrige Lösung mit Chloroform (2 χ 50 ml) extrahiert. Das Chloroform
wurde abgedampft, um 12 als Sirup (0,85 g, 90%), zu ergeben; /Wp5 -27° (c = 2,5, Chloroform). PMR (CDCl3) . <f 7,10-7,
(m, 4H, C6H4CH3), 3,50-4,30 (m, 7H, H-1, -3, -4, -5, -6),
3,17 (s, 3H, OCH3) und 2,40 (s, 3H, CgH4CH3).
Analyse | für | C1 | 90, | }°7£ | 5 | ,49 | S | 9, | 17 |
ber.: | C | 50, | 76 | H | 5 | ,84 | S | 9, | 47 |
gef.: | C | 50, | H | ||||||
Eine Lösung von 12 (0,29 g) in einer kleinen Menge Methanol
wurde mit 1 η Schwefelsäurelösung auf pH 2-3 angesäuert. Nach zweitägiger Lagerung bei 250C wurde 5 sauber in ein
Einzelprodukt umgewandelt. Das Gemisch wurde mit 1 η Natriumhydroxidlösung neutralisiert und mit Chloroform extrahiert.
Die organische Fraktion wurde eingeengt und der Rückstand an einer Siliciumdioxidgelsäure chromatographiert.
Elution mit 9:1(V/V) Chloroform/Aceton ergab 13 als Sirup (0,29 g, 95 %). Das Massenspektrum zeigte den höchsten Peak
bei m/e 317 (M-OCH3). PMR (CDCl3): S 7,10-7,83 (m, 4H,
C6H4CH3), 3,40-4,30 (m, 7H, H-1, -3, -4, -5, -6), 3,23 (s,
3H, OCH3) und 2,43 (s, 3H, CgH4CH3).
Zu einer Lösung von 13 (7,5 g) in Ethanol (50 ml) wurde
10 η Schwefelsäurelösung (125 ml) gegeben. Das Gemisch wurde 1 h auf 70°C erwärmt und mit 10 η Natriumhydroxidlösung neutralisiert.
Nach Zugabe von Ethanol und Abfiltrieren der Salze wurde das Filtrat eingeengt. Der Rückstand wurde an einer
Siliciumdioxidgelsäure chromatographiert. Elution mit 4:1:0,7 (V/V/V) Ethylacetat/Methanol/Wasser ergab 7 als Sirup (3,6 g,
88 %). Der Sirup wurde mit einer Säule mit Amberlite MB-1-Ionenaustauscherharz
entionisiert und mit Wasser eluiert. Der Ablauf wurde zu einem Sirup eingeengt, der aus Ethanol
kristallisierte. Umkristallisieren aus Wasser/Ethanol ergab 7, Schmp. 89-9O°C; M^ + 88° (Wasser), PMR (D2O, 1% DSS):
€ 3,37-4,13 (m).
Analyse für C6H12O6-1/4 H3O:
ber.: C 39,02 H 6,82
gef.: C 39,00 H 6,87
gef.: C 39,00 H 6,87
Verbindung 7 hatte die gleiche Beweglichkeit wie D-Fructose, aber geringere Beweglichkeit als L-Sorbose bei Kieselgeldünnschichtchromatographie
(3:1:1, V/V/V, Methylethylketon/ Methanol/Essigsäure). Die peracetylierten Derivate von D-Fructose
und Verbindung 7 hatten auch identische Mobilität
bei Siliciumdioxidgel-Dünnschichtchromatographie (9:1,
V/V, Chloroform/Aceton).
V/V, Chloroform/Aceton).
Eine Lösung von 9 (18,7 g) in Pyridin (25 ml) wurde in
einemEisbad gekühlt und p-Toluolsulfonylchlorid (50,8 g) in Pyridin (75 ml) langsam zugegeben. Nach zweitägigem Halten bei Raumtemperatur wurde Eis zugesetzt und das Gemisch mit Chloroform (300 ml χ 2) extrahiert. Die organische Schicht wurde zweimal mit Wasser gewaschen, (über Na-SO,) getrocknet und zu einem Sirup (52,7 g, 100 %) eingedampft, der als 10 identifiziert wurde.
einemEisbad gekühlt und p-Toluolsulfonylchlorid (50,8 g) in Pyridin (75 ml) langsam zugegeben. Nach zweitägigem Halten bei Raumtemperatur wurde Eis zugesetzt und das Gemisch mit Chloroform (300 ml χ 2) extrahiert. Die organische Schicht wurde zweimal mit Wasser gewaschen, (über Na-SO,) getrocknet und zu einem Sirup (52,7 g, 100 %) eingedampft, der als 10 identifiziert wurde.
Verbindung 10 (52,7 g) wurde in 60%iger Essigsäure (625 ml) 2,5 h bei 55°C gerührt. Die Lösung wurde mit 10 η Natriumhydroxid
(62 5 ml) auf pH von etwa 10 gebracht und 3 h auf 40 0C erwärmt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 10 η Schwefelsäure
(72 ml) neutralisiert und eingeengt. Der Rückstand
wurde mit Ethanol (100 ml χ 3) verrieben, filtriert, um viel Salz zu entfernen, und die Ethanollösung wurde zu einem
Sirup eingeengt. Der Rückstand wurde in Ethanol (25 ml)und 10 η Schwefelsäure (100 ml) gelöst und 30 min auf 800C erwärmt. Das Ethanol wurde abgedampft und das Gemisch 5 min auf 8O0C erwärmt. Das Reaktionsgemisch wurde mit1On Natriumhydroxid (100 ml) neutralisiert und das Salz (Na-SO^) durch Fällung mit Ethanol entfernt. Nach dem Filtrieren wurde
das Filtrat zu einem Sirup von L-Fructose in 52%iger Ausbeute aus dem Ausgangsmaterial eingeengt.
wurde mit Ethanol (100 ml χ 3) verrieben, filtriert, um viel Salz zu entfernen, und die Ethanollösung wurde zu einem
Sirup eingeengt. Der Rückstand wurde in Ethanol (25 ml)und 10 η Schwefelsäure (100 ml) gelöst und 30 min auf 800C erwärmt. Das Ethanol wurde abgedampft und das Gemisch 5 min auf 8O0C erwärmt. Das Reaktionsgemisch wurde mit1On Natriumhydroxid (100 ml) neutralisiert und das Salz (Na-SO^) durch Fällung mit Ethanol entfernt. Nach dem Filtrieren wurde
das Filtrat zu einem Sirup von L-Fructose in 52%iger Ausbeute aus dem Ausgangsmaterial eingeengt.
Verbindung 10 wurde in 30%iger Essigsäure bei 55 °C 5 h
gerührt. Die Lösung wurde mit 10 η Hydroxid auf einen pH
von etwa 10 gebracht und 3 h auf 40°C erwärmt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 10 η Schwefelsäure angesäuert und
unter Rühren 30 min auf 8O0C erwärmt. Das Reaktionsgemisch
gerührt. Die Lösung wurde mit 10 η Hydroxid auf einen pH
von etwa 10 gebracht und 3 h auf 40°C erwärmt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 10 η Schwefelsäure angesäuert und
unter Rühren 30 min auf 8O0C erwärmt. Das Reaktionsgemisch
wurde mit 10 η Natriumhydroxid neutralisiert und das Salz durch wiederholte Fällung mit Ethanol entfernt. Nach dem
Filtrieren wurde das Filtrat eingeengt, um L-Fructose als Sirup in mehr als 85%iger Ausbeute zu ergeben.
Methansulfonylchlorid kann anstelle von p-Toluolsulfonylchlorid
verwendet werden, wie in Beispiel 11 gezeigt.
Methansulfonylchlorid (1,5 g) wurde zu einer Lösung von 9 (1,2 g) in Pyridin (2 ml) gegeben. Nach 2 Tagen Halten bei
Raumtemperatur wurde Eis zugegeben und das Gemisch mit Chloroform extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Wasser
gewaschen und zu Methyl-4,6-0-isopropyliden-1,3-di-0-methansulfonyl-c<-L-sorbofuranosid
als Sirup eingedampft. Der Sirup wurde in 60%iger Essigsäure 2,5h bei 550C gerührt. Die Lösung
wurde mit 10 η Natriumhydroxid auf einen pH von etwa 10 gebracht und 3 h auf 40°C erwärmt. Das Reaktionsgemisch
wurde mit 10 η Schwefelsäure neutralisiert und eingeengt. Der Rückstand wurde mit Ethanol verrieben. Nach Abfiltrieren
des Salzes wurde die Ethanollösung eingeengt und der Rückstand in ein Gemisch aus Ethanol und 10 η Schwefelsäure
(1:4) gelöst. Die Lösung wurde 30 min auf 80°C erwärmt. Ethanol wurde abgedampft und das Gemisch 5 min erwärmt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit 10 η Natriumhydroxid neutralisiert und das Salz durch wiederholte Fällung mit Ethanol
entfernt. Nach Filtrieren wurde das Filtrat eingeengt, um L-Fructose in mehr als 85%iger Ausbeute zu ergeben.
Claims (5)
- 22. Mai 1985 23720Patentansprüche(i_y Verfahren zum Invertieren der chiralen C3-und C4-Atome von L-Sorbose oder einem geeignet blockierten Derivat hiervon, umfassend(A) die Bildung eines 3,4-Oxiran-Rings, worin der 3,4-Oxiran-Ring abwärts relativ zur Haworth-Projektion angeordnet ist, wobei das Ring-Sauerstoffatom rechts und hinter der Papierebene ist, dadurch den chiralen Kohlenstoff C3 während der 3,4-Oxiran-Ringbildung invertierend, und(B) die anschließende öffnung des 3,4-Oxiran-Rings zur Einführung einer Hydroxylgruppe in eine Stellung über dem Zuckerring am chiralen Kohlenstoffatom C4, wobei der chirale Kohlenstoff C3 in der unteren Stellung bleibt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der chirale Kohlenstoff C3 invertiert wird durch(A) Einführen einer gut austretenden Gruppe am chiralen Kohlenstoff C3, um dadurch das in der am chiralen Kohlenstoff C3 angeordneten Hydroxylgruppe enthaltene Wasserstoff atom zu verdrängen, und(B) Verdrängen der gut austretenden Gruppe am chiralen Kohlenstoff C3 so, daß der Hydroxyl-Sauerstoff am chiralen Kohlenstoff C4 sich an den chiralen Kohlenstoff C3 bindet, um dadurch die gut austretende Gruppe zu verdrängen und das Sauerstoffatom am chiralen Kohlenstoff C3 den 3,4-Oxiran-Ring in der unteren Stellung relativ zur Haworth-Projektion bilden zu lassen.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängung unter alkalischen Bedingungen durchgeführt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gut austretende Gruppe ausgewählt wird aus der Gruppe p-Toluolsulfonyl(Tosyl) und Methylsulfonyl (Mesyl).
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geeignet blockierte L-Sorbose-Derivat eine oder mehrere blockierende Gruppen enthält, ausgewählt unter Isopropyliden, Benzyliden, Ethyliden, sec.-Butyliden und Cyclohexyl iden.6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das L-Sorbose-Derivat ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Methyl-L-sorbofuranosid , 1,2-0-Isopropyliden-L-sorbofuranose, 1,2-0-Isopropyliden-L-sorbopyranose, 2,3-0-Isopropyliden-L-sorbofuranose, 2,3-0-Isopropyliden-L-sorbopyranose, 1,3-0-Isopropyliden-L-sorbofuranose, 1,3-O-Isopropyliden-L-sorbopyranose, 1,2:4,6-Di-O-iso-propyliden-L-sorbofuranose, 2,3:4,6-Di-O-isopropyliden-L-sorbofuranose, 1,3:4,6-Di-0-isopropyliden-L-sorbofuranose, Methyl-4,6-O-isopropyliden-L-sorbofuranosid, Ethyl-4,6-0-isopropyliden-'■"■■" ' 351839BL-sorbofuranosid, Methyl-1,3:4,6-di-O-isopropyliden-L-sorbofuranosid und Ethyl-1,3:4,6-di-0-isopropyliden-L-sorbofuranosid.7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chiralen Kohlenstoffe C3 und C4 zur Bildung von L-Fructose invertiert werden.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 3,4-Oxiran-Ring unter alkalischen Bedingungen geöffnet wird.9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der 3,4-Oxiran-Ring durch Erwärmen des Reaktionsgemischs auf 50 bis 80°C geöffnet wird.10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß L-Fructose aus L-Sorbose synthetisiert wird, umfassend die Schritte des(A) Umsetzens von L-Sorbose zu einem L-Sorbose-Derivat, das eine oder mehrere blockierende Gruppen enthält,(B) Einführens einer gut austretenden Gruppe am chiralen Kohlenstoff C3,(C) Verdrängens der austretenden Gruppe und Sauerstoff am chiralen Kohlenstoff C3 zur Bildung eines 3,4-Oxirans in abwärts gerichteter Stellung relativ zum Zuckerring,(D) öffnens des 3,4-Oxiran-Rings, so daß der chira-Ie Kohlenstoff C4 eine Hydroxylgruppe in einer Stellung über dem Zuckerring und der chirale Kohlenstoff C3 eine Hydroxylgruppe in abwärts gerichteter Stellung relativ zum Zuckerring aufweist.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß L-Sorbose in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird.12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß L-Sorbose mit einer oder mehreren Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe Aceton und 2,2-Dimethoxypropan, zur Bildung einer oder mehrerer blockierender Gruppen umgesetzt wird.13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gut austretende Gruppe unter Methylsulf onyl und p-Toluolsulfonyl ausgewählt wird.14. Verfahren nach Anpspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die austretende Gruppe unter alkalischen Bedingungen verdrängt wird.15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die austretende Gruppe bei Raumtemperatur (250C) verdrängt wird.16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das 3,4-Oxiran unter alkalischen Bedingungen geöffnet wird.17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das 3,4-Oxiran bei Temperaturen von 50 bis 80°C geöffnet wird.18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Zinn(II)chlorid verwendet wird.19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das 3,4-Oxiran unter sauren Bedingungen geöffnet wird.20. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich-net, daß das 3,4-Oxiran unter sauren Bedingungen geöffnet wird.21. 3,4-Anhydro-L-sorbose der Formelworin R eine gut austretende Gruppe bedeutet, R eine1 2(Nieder)aIkylgruppe bedeutet oder R und R beide an einergut austretenden Gruppe hängen.22. L-Sorbofuranose, ausgewählt unter solchen derFormeln2
R OCIIundHOCH1 2 3worin R eine gut austretende Gruppe bedeutet, R und R Wasserstoff bedeuten oder zusammen an einer gut austretenden Gruppe hängen, R eine (Nieder)alky!gruppe bedeutet,5 4 5R eine gut austretende Gruppe bedeutet oder R und R zusammen eine zweiwertige (Nieder)kohlenwasserstoffgruppe bedeuten.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/613,184 US4623721A (en) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | Synthesis of L-fructose and derivatives thereof |
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DE3518396A1 true DE3518396A1 (de) | 1985-11-28 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991017145A1 (en) * | 1990-05-07 | 1991-11-14 | G.D. Searle & Co. | Process for preparation of 1,5-(alkylimino)-1,5-dideoxy-d-glucitol and derivatives thereof |
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- 1984-05-23 US US06/613,184 patent/US4623721A/en not_active Expired - Fee Related
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WO1991017145A1 (en) * | 1990-05-07 | 1991-11-14 | G.D. Searle & Co. | Process for preparation of 1,5-(alkylimino)-1,5-dideoxy-d-glucitol and derivatives thereof |
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JPS6156192A (ja) | 1986-03-20 |
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