JP2002536371A - L−アスコルビン酸の調製方法 - Google Patents
L−アスコルビン酸の調製方法Info
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- C07D307/62—Three oxygen atoms, e.g. ascorbic acid
Abstract
Description
ケト−L−グロン酸からのL−アスコルビン酸の調製方法であって、水およびハ
ロゲン化水素の存在下で行われ、かつ水中でのハロゲン化水素の濃度が37重量
%よりも大きい反応に関する。
グロン酸の反応に基づくL−アスコルビン酸の調製方法は既に知られている。2
−ケト−L−グロン酸を用いる場合、2−ケト−L−グロン酸メチルおよびアス
コルビン酸ナトリウムの段階を経由するエステル法と、酸を使用する直接的な方
法との両方が文献に記載されている。直接的な方法では、2−ケト−L−グロン
酸のエノール化およびラクトン化の後、L−アスコルビン酸が得られる。直接的
な変換の場合、知られている方法において、好ましくは、塩酸が触媒として使用
されている。通常、反応は、この場合、トルエン、キシレン、アセトン、クロロ
ホルム等などの有機溶媒の存在下で行われる。しかし、この知られている方法の
欠点は、例えば、反応時間が長いことであり、溶媒混合物の使用および調製が必
要なことである。
9052号に記載されている。100℃で反応した後、そして塩酸を蒸留によっ
て除いた後、理論の87%の収率でL−アスコルビン酸が得られる。しかし、こ
の方法の欠点は、アスコルビン酸が100℃で急速に分解し、その結果、副生物
の生成が増大し溶液が強く黒色化することである。大量の副生物のために、アス
コルビン酸の単離には、物質の少なくないさらなる喪失が伴う。
分的に除かれた。反応温度を40〜80℃に下げることによって、反応時間を同
時に長くした場合、37%塩酸の存在下で、溶液におけるアスコルビン酸のより
大きな収率を得ることができる。例えば、反応温度が58℃である場合、溶液に
おいて91%までのアスコルビン酸を得ることができる。しかし、この溶液は、
水に不溶性の油状の副生物を含有し、かつ黒く着色しており、その結果、アスコ
ルビン酸を再結晶する前に、副生物を、特に、望ましくない黒色物を、活性炭処
理によって、あるいは有機溶媒による抽出または洗浄によって除かなければなら
ない。さらに、品質上の理由から、再結晶後に得られた粗製のアスコルビン酸は
、脱色工程、例えば、さらなる活性炭処理、およびさらなる再結晶に再び付さな
ければならない。
をさらに下げることによってこれらの結果の改善を達成することはできなかった
。例えば、50℃未満の反応温度は、反応時間が著しく増大するような方法で反
応速度を遅らせる。さらに、着色をもたらす分解反応をこの反応温度で抑えるこ
とができない。40℃というさらに低い反応温度の場合でさえ、水に不溶性で、
強く黒色に着色した副生物が、例えば、2−ケト−L−グロン酸の不完全な変換
(77%の収率)とともに形成される。したがって、調製には、これらの副生物
を事前に除くことが余儀なくされる。
少なくともそのような欠点を軽減する、L−アスコルビン酸の2−ケト−L−グ
ロン酸または2,3−4,6−ジアセトン−2−ケト−L−グロン酸からの調製
方法を開発することである。特に、高収率のL−アスコルビン酸の取得がこの方
法により可能になるはずであり、そしてさらに、L−アスコルビン酸が、反応溶
液の脱色に対する費用をできる限り低く保つことができるような品質で得られる
はずである。
2,3−4,6−ジアセトン−2−ケト−L−グロン酸からの調製工程を、反応
が水およびハロゲン化水素の存在下で生じ、かつ水中でのハロゲン化水素の濃度
が37重量%よりも大きいように行った場合、本発明の目的が達成されることが
見出された。
さらに、本発明による方法によって調製されるL−アスコルビン酸は、反応溶液
の脱色に対する費用が非常に少なくなるような品質で得られる。さらに、これら
の目的は、反応温度がより低いにも関わらず、短い反応時間で達成することがで
きる。
用される。
好適である。好ましくは、HClまたはHBrが本発明による方法に使用される
。特に好ましくは、HClが本発明による方法に使用される。
例えば、HClの場合、0℃において45重量%、25℃において42.7重量
%、30℃において40.2重量%、40℃において38.9重量%、50℃に
おいて37.3重量%、60℃において35.9重量%であり、HBrの場合、
0℃において68.9重量%、25℃において66重量%であり、HIの場合、
0℃において90重量%、10℃において70重量%である。水におけるハロゲ
ン化水素の飽和濃度は知られている方法に従って測定することができる。
−ジアセトン−2−ケト−L−グロン酸と、ハロゲン化水素をオートクレーブに
導入することによって行うことができる。この場合、ハロゲン化水素は、通常用
いられているように市販の形態で使用される(例えば、本発明に関連して濃塩酸
とも呼ばれる37重量%水溶液の形のHCl)。その後、水中でのハロゲン化水
素の所望する濃度が達成されるまで、ガス状の未希釈のハロゲン化水素を加え、
または通す。
ン−2−ケト−L−グロン酸と、水を同様にオートクレーブに導入し、オートク
レーブを閉じた後、水中のハロゲン化水素の所望する濃度が達成されるように、
そのような量の未希釈のハロゲン化水素を液体の形で加え、また通すことができ
る。
全く含有しないか、またはほんの少量の水を含有することを特に意味する。
素を添加または導入した後、必要な場合には加熱によって反応温度にされ、そし
てこの温度で所定の時間にわたって保たれる。
しくは25〜50℃の温度で、特に好ましくは35〜45℃の温度で行われる。
法は、好ましくは大気圧下で行われる。しかし、HClのハロゲン化水素が使用
される場合、本発明による方法は、大気圧と比較して増大した圧力において行わ
れる。このような圧力は、特に好ましくは10〜100バールであり、とりわけ
好ましくは10〜50バールである。本発明による方法が行われる場合、圧力は
150バールまであり得る。
が、この手段により時間管理をより良く保つことができるため、2−ケト−L−
グロン酸の完全な溶解とともに好ましい。連続法は、好ましくは、耐圧の流通管
で行われる。さらに、この方法は、反応に必要なハロゲン化水素が蒸留および圧
縮によって再び再使用される場合に大きく単純化させることができる。この方法
のこの好ましい実施形態においては、ハロゲン化水素の必要量は低くなる。
例示される本発明による方法がより詳細に下記に記載される。しかし、2,3−
4,6−ジアセトン−2−ケト−L−グロン酸およびそれ以外のハロゲン化水素
の場合も、本発明の方法は同様に行うことができる。
の割合は、塩化水素が導入される前の用いられる混合物全体に対して15〜97
重量%であり得る。塩化水素が導入される前の2−ケト−L−グロン酸の割合は
、好ましくは、塩化水素が導入される前の用いられる混合物全体に対して30〜
40重量%である。
度で、ことさら好ましくは約15〜25℃の温度で導入され、反応混合物は、必
要な場合には加熱によって所望する反応温度にされ、そしてこの温度で所定の時
間にわたって保たれる。
が固体として、あるいは、水または水性HClにおける溶液として存在するよう
に設計することができる。導入される水の量または導入される水性HClの量に
依存して、水中での100重量%HClに近い濃度までのHCl濃度を達成する
ことができる。
量の水は有用であり、用いられる2−ケト−L−グロン酸に対して、微量の水、
好ましくは少なくとも3重量%の水が反応には必須である。反応混合物における
水の含有量が少なくなるほど、反応は長く進行する。明らかに、2−ケト−L−
グロン酸は溶解状態でのみ反応する。この知見を考慮に入れて、水の量は、別途
、広い濃度範囲にわたって変化させることができる。
90重量%であり、特に好ましくは42.7〜90重量%であり、ことさら好ま
しくは45〜65重量%である。
、水における市販濃度で使用することができる。例えば、HBrおよびHIは水
中で約47〜48重量%の濃度であり、HFは水中で約45〜70重量%の濃度
である。上記の濃度よりも高い濃度が、HF、HBrおよびHIを使用する本発
明による方法を行うために所望される場合、水中でのハロゲン化水素の所望する
濃度は、ガス状または液体の未希釈のハロゲン化水素を加えることによって調節
することができる。ハロゲン化水素がHClである場合、水におけるHClの所
望する濃度は、好ましくは、ガス状または液体の未希釈のハロゲン化水素を加え
ることによって調節することができる。
、好ましくは0.5:1〜8:1であり、特に好ましくは2:1〜4:1である
。
しくは3:100〜100:10であり、特に好ましくは1:2〜3:1である
。
HClガスの場合、超臨界状態は51℃および80バールにおいて達成される。
に、圧力を抜き、反応混合物を可能であれば冷却することによって中断させるこ
とができる。反応の継続または終了はまた、適切なサンプリングおよびサンプル
のHPLCまたはヨウ素滴定による分析によって調べることができる。
ロゲン化水素を除くことによって圧力を抜いた後に行うことができる。得られた
固体は、必要に応じて、有機溶媒を使用して、例えばアルコール、好ましくは、
ブタノールを使用して懸濁することができる。その結果、少量存在する着色性物
質および残留するハロゲン化水素の両方をその後の蒸留により除くことができる
。
することを目的とする。
−アスコルビン酸のヨウ素滴定によって求めた。
濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解するた
めによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約20分
)。次いで、オートクレーブを30℃になるまで0.5時間かけて加温し、この
温度で3時間保つ(圧力、約43バール)。オートクレーブを冷却して、圧力を
抜いた後、反応混合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると、
ほぼ白色の結晶性物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノールに
再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理論の82%)。
濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解するた
めによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約20分
)。次いで、オートクレーブを40℃になるまで0.5時間かけて加温し、この
温度で3時間保つ(圧力、約45バール)。オートクレーブを冷却して、圧力を
抜いた後、反応混合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると、
淡い灰色の結晶性物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノールに
再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理論の87.1%)。
濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解するた
めによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約20分
)。次いで、オートクレーブを42℃になるまで0.5時間かけて加温し、この
温度で3時間保つ(圧力、約45バール)。オートクレーブを冷却して、圧力を
抜いた後、反応混合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると、
淡い灰色の結晶性物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノールに
再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理論の95%)。
濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解するた
めによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約20分
)。次いで、オートクレーブを42℃になるまで0.5時間かけて加温し、この
温度で3時間保つ(圧力、約45バール)。オートクレーブを冷却して、圧力を
抜いた後、反応混合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると、
淡い灰色の結晶性物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノールに
再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理論の93.3%)。
0gの濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解
するためによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約
20分)。次いで、オートクレーブを42℃になるまで0.5時間かけて加温し
、この温度で3時間保つ。オートクレーブを冷却して、圧力を抜いた後、反応混
合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると、淡い灰色の結晶性
物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノールに再び溶解し、次い
で残渣にする(収率:理論の93.3%)。
0gの濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解
するためによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約
20分、約60gのHCl)。次いで、オートクレーブを42℃になるまで0.
5時間かけて加温し、この温度で3時間保つ。オートクレーブを冷却して、圧力
を抜いた後、反応混合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると
、淡い灰色の結晶性物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノール
に再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理論の92.3%)。
濃塩酸をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、HClが水相に溶解するた
めによる圧力の低下がもはや生じなくなるまで、塩化水素を導入する(約20分
)。次いで、オートクレーブを45℃になるまで0.5時間かけて加温し、この
温度で2時間保つ(圧力、約45バール)。オートクレーブを冷却して、圧力を
抜いた後、反応混合物をロータリエバポレータで濃縮する。終了近くになると、
淡い褐色の結晶性物質が得られる。微量の酸を除くために、これをブタノールに
再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理論の87.7%)。
gの水をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、208gの塩化水素を液体
の形態で導入する。次いで、オートクレーブを50℃になるまで0.5時間かけ
て加温し、この温度で2時間保つ。相を整えた後、約80バールの圧力が示され
る。オートクレーブを冷却して、圧力を抜いた後、反応混合物をロータリエバポ
レータで濃縮する。終了近くになると、灰褐色の結晶性物質が得られる。微量の
酸を除くために、これをブタノールに再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理
論の75.3%)。
gの水をそれに加える。オートクレーブを閉じた後、110gの塩化水素を液体
の形態で導入する。次いで、オートクレーブを45℃になるまで0.5時間かけ
て加温し、この温度で3時間保つ。相を整えた後、約76バールの圧力が示され
る。オートクレーブを冷却して、圧力を抜いた後、反応混合物をロータリエバポ
レータで濃縮する。終了近くになると、灰褐色の結晶性物質が得られる。微量の
酸を除くために、これをブタノールに再び溶解し、次いで残渣にする(収率:理
論の83.3%)。
の回分反応物を40℃に加熱し、この温度で約4時間保つ。黒褐色に着色した溶
液が得られる。L−アスコルビン酸含有量のヨウ素滴定測定により、収率が理論
の77.4%であることが明らかにされる。
の回分反応物を59〜60℃に加熱し、この温度で約3時間保つ。黒色に着色し
た溶液が得られる。L−アスコルビン酸含有量のヨウ素滴定測定により、収率が
理論の90.2%であることが明らかにされる。
Claims (7)
- 【請求項1】 2−ケト−L−グロン酸または2,3−4,6−ジアセトン
−2−ケト−L−グロン酸からのL−アスコルビン酸の調製方法であって、反応
が水およびハロゲン化水素の存在下で行われ、かつ水中でのハロゲン化水素の濃
度が37重量%よりも大きいことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 反応温度が0〜60℃であることを特徴とする、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】 反応が連続法で行われることを特徴とする、請求項1または
2に記載の方法。 - 【請求項4】 ハロゲン化水素は再使用されることを特徴とする、請求項1
から3のいずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 水中でのハロゲン化水素の所望する濃度が、ガス状または液
体の未希釈のハロゲン化水素を加えることによって設定されることを特徴とする
、請求項1から4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 使用されるハロゲン化水素がHClであることを特徴とする
、請求項1から5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 圧力が大気圧と比較して高くなっていることを特徴とする、
請求項6に記載の方法。
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