DE921451C

DE921451C - Verfahren zur Herstellung von Pyridoxal-5'-phosphorsaeureester und dessen Salzen

Info

Publication number: DE921451C
Application number: DEH12793A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Karrer; Max Dr Viscontini
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1951-07-25
Filing date: 1952-06-08
Publication date: 1954-12-20
Also published as: BE512352A; CH297191A; US2703323A; FR1067872A

Description

AUSGEGEBEN AM 20. DEZEMBER 1954

BIBLIOTHEK DES DEUTSCHEN PATENTAMTES

H12793IV c 112 ρ

und dessen Salzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pyridoxal-5'-phosphorsäureester und dessen Salzen, welches darin besteht, daß man Pyridoxal mit Hydraziden, Semicarbaziden oder Hydroxylamin zum Schütze der Aldehydgruppe behandelt, die erhaltene Verbindung mit Metaphosphorsäure in 5'-Stellung phosphoryliert und schließlich den die Aldehydgruppe schützenden Rest sowie 2 Mol Orthophosphorsäure durch Einwirkenlassen von sauren hydrolysierenden Mitteln abspaltet, worauf der gebildete Pyridoxal-5'-phosphorsäureester gegebenenfalls in ein Salz übergeführt wird. Zur Isolierung wird der Pyridoxal-s'-phosphorsäureester zweckmäßig in ein Erdalkalisalz umgewandelt.

Die Reaktionsfolge kann für bestimmte Beispiele durch folgendes Formelschema dargestellt werden:

CHO

5' I HOH₂C-Z⁴V- OH HOH₂C

CH = NR

Pyridoxal OH OH OH

! I I

HOP-O-P-O-P-OH₂C-

Il I! 11

O O O ""
R= -NHCpCH₂N(CHg)₂ oder —OH oder —NHCONH

CHO

OH CH,

Beispiel, ι ' "

In eine Lösung von 4,4 g Pyridoxal in 30-ccm Wasser werden 10 g Natriumacetat und 7,75 g ■Ν, N-Dimethyl-glycyl-hydrazin-hydrochlorid eingetragen, wobei das p_H der Lösung zwischen 4 und 6 zu halten ist. Hierauf läßt man dieses Reaktionsgemisch bei Zimmertemperatur stehen, wobei sich allmählich gelbe Kristalle des Hydrochlorids des Pyridoxal - N, N - dimethyl - glycyl - hydrazons ausscheiden. Nach mehrtätigem Stehen beträgt dessen Menge ungefähr 90% der Theorie. Das N, N-Dimethyl-glycyl-hydrazon-hydrochlorid des Pyridoxals enthält 1 Mol HCl und 2 Mol H₂O und schmilzt bei 208 bis 212⁰. Die Verbindung löst sich in kaltem Wasser und in Alkohol wenig, dagegen leicht in heißem Wasser; in Äther ist sie unlöslich.

Die für die Phosphorylierung notwendige Metaphosphorsäure wird durch Erhitzen von 85°/oiger Orthophosphorsäure hergestellt (Helvetica Chimica Acta, Band 29 [1946], S. 711 ff., und Band 32 [1949], S. 1478 ff.). Nachdem die so gebildete Metaphosphorsäure auf 6o° abgekühlt ist, trägt man pro Kubikzentimeter der Substanz 200 mg Pyridoxal-N, N-dimethyl-glycyl-hydrazon ein und verteilt dieses durch Rühren homogen in der Säure. Die Kristalle des Hydrazons lösen sich allmählich auf; gleichzeitig entwickelt sich Chlorwasserstoff. Nach Beendigung des Auflösungsvorganges wird die Reaktionsmischung auf o° abgekühlt und mit dem gleichen Volumen Eiswasser durchgerührt. Dann werden 25 bis 30 ecm Alkohol eingegossen, wobei das phosphorylierte Reaktionsprodukt ausfällt. Die Reinigung dieses Pyridoxal-N, N-dimethyl - glycyl -hydrazon - 5' - triphosphorsäureesters erfolgt dadurch, daß man ihn in wenig Wasser auflöst und durch Zusatz von absolutem Äthanol wieder ausfällt. Man erhält die Verbindung in Form eines farblosen Pulvers, das sich beim Erhitzen auf höhere Temperatur zersetzt, ohne einen scharfen Schmelzpunkt aufzuweisen. Die Ausbeute ist praktisch quantitativ. Neutrale Lösungen des Esters fluoreszieren stark.

300 mg Pyridoxal-N, N-dimethyl-glycyl-hydrazon-5'-triphosphorsäureester werden während 8 Minuten in"3o ecm n-Säl'zsäure auf ioo° erhitzt. Hierauf gibt man zur Lösung 300 mg Silbernitrit und hält sie während weiterer 2 Minuten auf roo°. Man kühlt ab und verdampft die Flüssigkeit bei niederer Temperatur im Vakuum zur Trockne. Der viskose Rückstand wird mehrere Male mit wasserfreiem Aceton ausgezogen, hierauf im Minimum der notwendigen Menge Wasser gelöst und durch Zusatz von wasserfreiem Aceton wieder ausgefüllt. Dann wird der Niederschlag erneut in 30 ecm Wasser zur Lösung gebracht und diese durch vorsichtigen Zusatz von pulverförmigem Calciumhydroxyd auf p_H 2 bis 3 eingestellt; schließlich fügt man tropfenweise Calciumhydroxydlösung hinzu, bis das pg 8 bis 9 erreicht hat. Der dabei ausgefallene gelbe Niederschlag wird abzentrifugiert und so oft mit neuen Mengen destillierten Wassers von 20⁰ ausgeschüttelt, wie die erhaltenen Extrakte noch gelbgefärbt sind. Die Mutterlauge des bei pH 8 bis 9 ausgefallenen Niederschlags sowie die wässerigen Auszüge des Niederschlags werden vereinigt, die Lösung auf p_H 7 gestellt und im Vakuum bei niederer Temperatur verdampft. Während der Konzentration der Lösung beginnt das Calciumsalz des Pyridoxal-5'-phosphorsäureesters auszufallen. Nachdem das Volumen der Lösung 10 ecm erreicht hat, bringt man diese durch Zusatz einiger Tropfen Calciumhydroxydlösung wieder auf p_H 8 bis 9 und fügt 40 ecm absoluten Alkohol hinzu, wodurch das Calciumsalz des Pyridoxal-5'-phosphorsäureesters ausfällt. Die Ausbeute beträgt 60 bis 80 °/o. Dieses ist ein zitronengelbes, nicht wesentlich hygroskopisches Pulver, das sich in kaltem Wasser schwer löst. Es zeigt die Wirkung der Codecarboxylase.

"5 Beispiel2

Man phosphoryliert 500 mg Pyridoxal-4'-N, N-dimethyl-glycyl-hydrazon mit 3 bis 4 ecm Metaphosphorsäure bei 6o° während 20 Minuten in der- selben Weise, wie sie im Beispiel 1 beschrieben ist. Nachdem man das erkaltete Reaktionsgemisch mit sehr wenig Wasser verdünnt hat, wird der entstandene 5'-Triphosphorsäureester des Pyridoxal-4'-N, N-dimethyl-glycyl-hydrazons durch Zusatz von absolutem Alkohol ausgefällt. Für die weitere Ver-

arbeitung ist er genügend rein. Man hydrolysiert das Rohprodukt mit η-Salzsäure und salpetriger Säure bzw. Silbernitrit in der gleichen Weise wie nach Beispiel i. Hierauf wird die Lösung im Vakuum bei niederer Temperatur zur Trockne verdampft, der Rückstand in 30 ecm Wasser aufgenommen und dazu langsam eine Suspension von kolloidalem Magnesiumhydroxyd, dargestellt aus Magnesiumäthylat, zugesetzt, bis das p_H der Lösung 4 bis 5 erreicht hat.

Ohne zu filtrieren, gießt man nun 1 ecm konzentriertes wässeriges Ammoniak ein, wobei ein kristalliner Niederschlag von Magnesium-ammoniumphosphat ausfällt. Dieser wird abgenutscht und mit viel Wasser gut ausgewaschen. Die Mutterlaugen der Fällung sowie die Flüssigkeit, die zum Waschen gedient hatte, werden im Vakuum bei niedriger Temperatur auf 5 bis 10 ecm eingeengt, hierauf durch Zusatz von Magnesiumhydroxyd auf p_H 8 eingestellt, filtriert und schließlich mit 50 ecm absolutem Alkohol versetzt. Dabei fällt das Magnesiumsalz des Pyridoxal-5'-phosphorsäureesters aus. Es wird abgenutscht, mit Alkohol und Äther gewaschen.

Das Magnesiumsalz des Pyridoxal-5'-phosphorsäureesters ist ein gelbes, in Wasser leicht lösliches Pulver von starker Codecarboxylase-Wirkung. Die Ausbeute beträgt 250 bis 300 mg, d. h. etwa 45 bis 55%, berechnet auf angewandtes Hydrazon.

Beispiel 3

Zur Darstellung des Pyridoxal^'-benzoyl-hydrazons löst man 470 mg Pyridoxal-hydrochlorid in 5 ecm Wasser, gibt hierzu die berechnete Menge Benzoyl-hydrazin und etwas Natriumacetat und erwärmt die Lösung zum Sieden. Die nach dem Erkalten der Flüssigkeit ausgefallenen gelben Kristalle des Pyridoxal-4'-benzoyl-hydrazons vom Schmelzpunkt 230⁰ werden direkt zur Phosphorylierung verwendet.

Man erwärmt 240 mg des genannten Hydrazons mit i,s ecm Metaphosphorsäure unter Rühren auf 6o°, wobei sich das Hydrazon auflöst. Nachdem man die Mischung 20 bis 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten hat, wird sie auf o° abgekühlt und mit wenig kaltem Wasser verrührt. Der entstandene PyridoxaI-4'-benzoyl-hydrazon-5'-triphosphorsäureester ist in Wasser wenig löslich und fällt aus. Man wäscht ihn mit Wasser gut aus und trocknet im Vakuum. Ausbeute 200 mg, d. h. etwa 60 °/o. Zur Hydrolyse dieses Triphosphorsäureesters werden 160 mg desselben während 8 Minuten mit 20 ecm η-Salzsäure auf ioo° erhitzt. Hierauf fügt man zur Lösung 200 mg Silbernitrit und hält diese während weiterer 2 Minuten auf ioo°. Nach der Abkühlung wird die Flüssigkeit bei niederer Temperatur zur Trockne verdampft, der viskose Rückstand mehrmals bei wasserfreiem Aceton ausgezogen, hierauf im Minimum der notwendigen Menge Wasser gelöst und durch Zusatz von wasserfreiem Aceton wieder ausgefällt. Die Fällung nimmt man erneut in 15 ecm Wasser auf und stellt sie durch vorsichtigen Zusatz von pulverisiertem Calciumcarbonat auf p_H 2 bis 3 ein. Dann wird tropfenweise Calciumhydroxydlösung zugesetzt, bis das p_H 8 bis 9 erreicht hat. Der dabei ausgefallene gelbe Niederschlag des Calciumsalzes des Pyridoxal-5'-phosphorsäureesters wird abzentrifugiert und so oft mit destilliertem Wasser von 20⁰ ausgeschüttelt, als die Extrakte noch gelbgefärbt sind. Die Mutterlauge des bei p_H 8 bis 9 ausgefallenen Niederschlags sowie die wässerigen Auszüge des Niederschlags werden vereinigt, genau auf p_H 7 eingestellt und im Vakuum bei niederer Temperatur eingeengt. Während der Konzentration der Lösung beginnt das Calciumsalz des Pyridoxal-s'-phosphorsäureesters auszufallen. Nachdem das Volumen der Lösung etwa 7 ecm erreicht hat, fügt man Alkohol hinzu, wobei das Calciumsalz des Pyridoxal-s'-phosphorsäureesters ausfällt. Es wird nach dem Abzentrifugieren mit Alkohol und Äther gewaschen. Ausbeute 50 mg, d. h. etwa 50%.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Pyridoxal-5'-phosphorsäureester und dessen Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß man Pyridoxal mit Hydraziden, Semicarbaziden oder Hydroxylamin zum Schütze der Aldehydgruppe behandelt, die erhaltene Verbindung mit Metaphosphorsäure in 5'-Stellung phosphoryliert und schließ- go lieh den die Aldehydgruppe schützenden Rest sowie 2 Mol Orthophosphorsäure durch Einwirkenlassen von sauren hydrolysierenden Mitteln abspaltet, worauf der gebildete Pyridoxal-5'-phosphorsäureester gegebenenfalls in ein Salz, besonders in ein Erdalkalisalz, übergeführt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pyridoxal zum Schütze der Aldehydgruppe mit N, N-Dimethyl-glycylhydrazin behandelt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pyridoxal zum Schütze der Aldehydgruppe mit Benzoyl-hydrazin behandelt wird.

I 9576 12.54