JPH0432833B2

JPH0432833B2 -

Info

Publication number: JPH0432833B2
Application number: JP18997683A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hagiri; Takashi Tobe; Masahiko Hatsutori
Original assignee: Tokyo Tanabe Co Ltd
Current assignee: Tokyo Tanabe Co Ltd
Priority date: 1983-10-13
Filing date: 1983-10-13
Publication date: 1992-06-01
Also published as: JPS6081196A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はＤ−アラビノースからＤ−リボースを
製造する方法に関する。

Ｄ−リボースは核酸の構成成分として、ビタミ
ンB₂の合成原料として重要な化合物である。従
来、Ｄ−リボースの製造方法としては、天然物か
ら抽出する方法、微生物による醗酵法、フランま
たはグルコースを原料として化学合成する方法な
どが知られているが、方法が繁雑である、収率が
低いなどの欠点があり、工業的に安価にＤ−リボ
ースを製造する方法としては必ずしも満足すべき
ものではなかつた。

通常、工業的規模で行なわれるＤ−リボースの
製造方法は原料としてＤ−グルコースを使用し、
これをアルカリ水溶液中酸素で酸化して得られる
Ｄ−アラボン酸をカルシウム塩として分離し、つ
いでアルカリ水溶液中で加熱することによりエピ
メリ化して生じるＤ−リボン酸を水銀または亜鉛
などの金属塩として分離した後、ラクトン化して
Ｄ−リボノラクトンとし、次にこれをナトリウム
アマルガムで還元してＤ−リボースとする方法で
ある。この方法ではＤ−アラボン酸をアルカリ水
溶液中で加熱するとＤ−アラボン酸70：Ｄ−リボ
ン酸30の平衝混合物になり、Ｄ−リボン酸比率は
30％以上にならず、また、アマルガム還元に大量
の水銀を使用する欠点がある。

その後、ビリクらにより種々の糖が水溶液中モ
リブデン酸を触媒としてエピメリ化されること、
例えばＬ型のアラビノースの約33％がＬ−リボー
スにエピメリ化されることが報告された（チエコ
スロバキア特許第149472号、ケミカル・アブスト
ラクツ81，78189K）。これを応用して、原料とし
てＤ−グルコースを使用するが、Ｄ−アラボン酸
およびＤ−リボン酸を経由せずに、酸化してＤ−
グルコン酸を製造し、これを次亜塩素酸によりＤ
−アラビノースとし、次に水溶液中モリブデン酸
化合物を触媒としてエピメリ化してＤ−リボー
スを製造する方法が提案された（特開昭55−
164699号公報）。この方法ではエピメリ化率（平
衝混合物中のリボースの比率）が約25％である
が、水銀を使用しない点および工程数が短い点で
前記方法より優れている。モリブデン酸（モリブ
デン酸化合物）を触媒として用いるエピメリ化
反応では、反応終了水溶液中のモリブデン酸の分
離を簡単にするため、モリブデン酸にかえてモリ
ブデン酸を担持したイオン交換樹脂（特公昭56−
40700号公報）、モリブデン酸を担持したイオン交
換繊維（特開昭55−76894号公報、Ｄ−アラビノ
ースからＤ−リボースへのエピメリ化率30.6％；
特開昭57−54197号公報、Ｄ−アラビノースから
Ｄ−リボースへのエピメリ化率27.2％）が提案さ
れた。

Ｌ型のアラビノースではジメチルホルムアミド
中ジオクソビス（２，４−ペンタンジオノート−
Ｏ，O′−）モリブデニウムの存在下に加熱す
ると、Ｌ−アラビノースの36％がＬ−リボースに
エピメリ化することが知られている〔アベら：ケ
ミカルアンドフアームシユーチカルブリチ
ン 28、1324（1980）〕。

上記の技術水準下、エピメリ化率を高め、工業
的に安価にＤ−リボースを製造するため研究した
結果、本発明者らはＤ−アラビノースを水溶液中
モリブデン酸イオンを触媒としてエピメリ化して
Ｄ−リボースを製造する公知の反応系にホウ酸化
合物を加えることにより、エピメリ化率が少なく
とも60％まで向上することを見出し本発明を完成
した。本発明によればジメチルホルムアミドのよ
うな高価な溶媒を用いず、水溶液中で最高約70％
のエピメリ化が達成され、しかもＤ−キシロース
およびＤ−リクソースの生成率が低い利点があ
る。

本発明における溶媒（水）の量はＤ−アラビノ
ースに対して10倍量（ｗ／ｗ）以下、好ましくは
１倍量以下、更に好ましくは0.5〜１倍量である。
モリブデン酸イオンの供給源としては、糖類のエ
ピメリ化に使用するモリブデン酸化合物であれ
ば使用でき、例えばモリブデン酸、モリブデン酸
アンモニウム、モリブデン酸カリウム、モリブデ
ン酸ナトリウム、モリブデン酸カルシウム、アセ
チルアセトンモリブデン塩などが挙げられ、また
イオン交換樹脂に担持されたモリブデン酸、イオ
ン交換繊維に担持されたモリブデン酸を用いても
よく、その使用量はモリブデン酸イオンとしてＤ
−アラビノースに対し１〜10％（ｗ／ｗ）、好ま
しくは５〜10％である。ホウ酸化合物としては、
水に可溶性のものであれば使用でき、例えばホウ
酸、酸化ホウ素、ホウ酸メチル；ホウ酸アンモニ
ウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸ナトリウムなどの
ホウ酸塩が挙げられ、ホウ酸化合物の使用量はＤ
−アラビノースに対し0.5倍モル以上、好ましく
は1.5〜３倍モルである。Ｄ−アラビノース、モ
リブデン酸イオンおよびホウ酸塩を含む水溶液の
場合は溶液のPHを約３〜3.5に調整して反応させ
る。反応は95℃の場合30分で終了する。反応終了
液を室温まで冷却するとホウ酸の一部が析出す
る。

本発明により製造されたＤ−リボース含有水溶
液中にはＤ−リボース以外にＤ−アラビノース、
微量のキシロースとリクソース、モリブデン酸イ
オンおよびホウ酸が含まれており、その他使用し
た原料に基づくイオン、副生物が含まれているこ
ともある。

上記のＤ−リボース含有水溶液から触媒を公知
の方法、例えばイオン交換または電気透析により
除去することができ、触媒除去液からホウ酸また
はその塩を公知の方法、例えばホウ酸の場合はそ
のまま、ホウ酸塩の場合はイオン交換樹脂で脱塩
した後濃縮乾固し、メタノールなどの低級アルキ
ルアルコールを加えて加熱乾固をり返すか、また
は亜硫酸水素型または亜硫酸型イオン交換体での
処理により除去することができる。触媒およびホ
ウ酸またはホウ酸塩を除去した溶液からＤ−リボ
ースを公知の方法、例えばカルシウムイオンまた
はバリウムイオンを負荷した陽イオン交換樹脂で
の処理により分離することができる。この場合必
要に応じて触媒およびホウ酸またはホウ酸塩を除
去した溶液を濃縮しエタノールで抽出してＤ−ア
ラビノースの大部分を析出させて分離してからイ
オン交換樹脂による処理をしてもよい。

本発明により製造されたＤ−リボース含有水溶
液で、Ｄ−リボース含有率の高いもの、好ましく
は60％以上のものから触媒のみを除去した溶液を
４−ニトロ−Ｏ−キシレンまたは３，４−キシリ
ジンの存在下接触還元し、生成した混合物を結晶
化することにより純粋なＮ−Ｄ−リビチル−３，
４−キシリジンが得られる。触媒のみを除去した
Ｄ−リボース含有水溶液に接触還元時の溶媒、例
えばメタノールを加えるとホウ酸の一部が析出す
るから析出したホウ酸を除いて接触還元すること
もできる。Ｎ−Ｄ−リビチル−３，４−キシリジ
ンをジアゾニウム塩溶液とカツプリング反応して
１−Ｄ−リビチルアミノ−３，４−ジメチル−６
−フエニルアゾベンゼンを合成し、ついでバルビ
ツール酸と縮合するとビタミンB₂が得られる。

実施例中の糖分の組成は試料溶液中の糖をホウ
素化水素ナトリウムで還元して対応する糖アルコ
ールとし、ついで無水トリフルオル酢酸でアセチ
ル化し、これをガスクロマドグラフイにより測定
した。

実施例１Ｄ−アラビノース15ｇに水15ml、モリブデン酸
アンモニウム1.4ｇおよびホウ酸18.3ｇを加え、
95℃で30分間攪拌下加熱反応した。反応液を冷却
し析出物を別し、液をイオン交換体（強酸性
および弱塩基性）で処理して触媒を除去した後、
約半量まで濃縮して透明な溶液32ｇを得た。この
溶液中の糖分を測定するとＤ−リボース 68.1％Ｄ−アラビノース 29.9％Ｄ−キシロースとＤ−リクソース 2.0％であつた。

実施例２Ｄ−アラビノース100ｇに水100ml、モリブデン
酸（80％）10.5ｇおよびホウ酸ナトリウム（Na₂
B₄O₇・10H₂Ｏ）762ｇを加え、硫酸でPHを3.2に
調整した後、90℃で１時間加熱攪拌した。反応液
から析出物を別し、弱塩基性陰イオン交換樹脂
でモリブデン酸を除去し、陽イオン交換樹脂で脱
塩した後メタノールを加え減圧乾固をくり返しホ
ウ酸を除去して透明な溶液123ｇを得た。この溶
液中の糖分を測定するとＤ−リボース 66.9％Ｄ−アラビノース 31.3％Ｄ−キシロースとＤ−リクソース 1.8％であつた。

実施例３Ｄ−アラビノース100ｇに水80ml、モリブデン
酸ナトリウム10.5ｇおよびホウ酸82.3ｇを加え、
攪拌下95℃で30分間反応し、反応液を冷却し析出
物を別し、キレート樹脂〔CR−10、三菱化成
工業(株)製〕で処理してモリブデン酸を除去し、更
に強酸性陽イオン交換樹脂〔SK−1B、三菱化成
工業(株)製〕で脱塩した。この溶液を減圧下濃縮し
て乾固しメタノール100mlを加え、析出した結晶
を別し、結晶をメタノールでよく洗滌した。
液と洗滌液とを合せて減圧下蒸留してメタノール
を留去した後水100mlを加えてイオン交換樹脂で
処理してホウ酸イオンを完全に除去した。この溶
液を減圧下濃縮して透明な溶液約153ｇを得た。
この溶液中の糖分を測定するとＤ−リボース 65.6％Ｄ−アラビノース 32.1％Ｄ−キシロースとＤ−リクソース 2.3％であつた。

実施例４Ｄ−アラビノース20ｇに水15ml、モリブデン酸
アンモニウム1.8ｇおよび酸化ホウ酸27.8ｇを加
え、酢酸でPH3.2に調製し、92℃で30分間攪拌下
加熱した。反応液を室温まで冷却し、析出物を
別し、イオン交換樹脂（強酸性および弱塩基性）
で触媒を除去した。この溶液を減圧下濃縮してメ
タノールを加え、大部分のホウ酸を除いた後、更
にイオン交換樹脂〔アンバーライトIRA−743、
オルガノ(株)製〕でホウ酸を完全に除去した。この
溶液の糖分を測定するとＤ−リボース 69.8％Ｄ−アラビノース 27.8％Ｄ−キシロースとＤ−リクソース 2.4％であつた。

この溶液をカルシウム型陽イオン交換樹脂に
0.8ml／分の流速で通液し、フラクシヨンコレク
ターにより分画した。Ｄ−リボースの分画を集め
て減圧下濃縮しエタノールで処理してＤ−リボー
スの結晶7.8ｇを得た。融点86.4℃、ガスクロマ
トグラフイーによる純度100％。

実施例５Ｄ−アラビノース1.5ｇを水３mlに溶解した溶
液にモリブデン酸アンモニウム150mgおよびホウ
酸1.0ｇを加え、硫酸でPH3.3に調整後95℃で30分
間攪拌下加熱した。反応液を冷却し、析出物を
別し、液をイオン交換体（強酸性および弱塩基
性）で触媒を除去後約半量まで濃縮して透明な溶
液2.4ｇを得た。この溶液中の糖分を測定するとＤ−リボース 59.8％Ｄ−アラビノース 37.4％Ｄ−キシロースとＤ−リクソース 2.8％であつた。

実施例６Ｄ−アラビノース15.0ｇに水15mlを加えて溶解
し、この溶液にモリブデン酸カリウム2.2ｇおよ
びホウ酸15ｇを加え、90℃で60分間攪拌下加熱し
た。反応液を室温まで冷却し、析出物を別し、
液から触媒をイオン交換樹脂（強酸性および弱
塩基性）で除去し、減圧下濃縮し、メタノール10
mlを加えるとホウ酸12ｇが析出した。これを別
し、液中の糖分を測定するとＤ−リボース 67.8％Ｄ−アラビノース 30.1％Ｄ−キシロースとＤ−リクソース 2.1％であつた。この溶液をオートクレーブに入れ、
３，４−キシリジン8.7ｇ、メタノール50ml、ラ
ネーニツケル30ｇ（含水）および酢酸ナトリウム
1.3ｇを加え、水素を50Kg／cm²まで充填し、攪拌
下60℃まで昇温し80分間反応した。反応液からラ
ネーニツケルを別し、液を約100mlまで濃縮
し、徐々に冷却すると結晶が析出した。この溶液
を冷蔵庫中に一昼夜放置した後、結晶を別し、
冷水50mlで洗滌し、乾燥してＮ−Ｄ−リビチル−
３，４−キシリジン12.1ｇを得た。融点130〜140
℃。

Claims

【特許請求の範囲】

１Ｄ−アラビノースを水溶液中、モリブデン酸
イオンの存在下、ホウ酸化合物を共存させてエピ
メリ化することを特徴とするＤ−リボースの製造
方法。