NO781388L

NO781388L - L-sukrose og fremgangsmaate til dets fremstilling

Info

Publication number: NO781388L
Application number: NO781388A
Authority: NO
Inventors: Walter Anthony Szarek; John Kenyon Netherton Jones
Original assignee: Univ Kingston
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1978-10-24
Also published as: BE866171A; CA1074308A; US4207413A; ZA782282B; AR215926A1; NZ187048A; SE7804594L; AU3526278A; JPS53132515A; IT1109313B; DE2816268A1; NL7804309A; JPS5516596B2; IL54497A0; BR7802499A; IT7849018A0; GB1556007A; FR2387994A1

Description

L-sukrose og fremgangsmåte for dets fremstilling

Foreliggende oppfinnelse angår; søtningsmidler samt en fremgangsmåte for deres fremstilling. Mer spesielt angår opp-finnelsen fremstillingen av L-sukrose (3-L-fruktofuranosyl a-L-glukopyranosid).

Sukrose er som bekjent det mest anvendte søtningsmidde-let, og finnes nesten overalt i planteriket. Hos plantene fun-gerer det som en energikilde for metabolistiske prosesser og som en karbon-kilde for biosyntesen av celle-komponenter. Mennesket har fremstilt sukrose gjennom tusenvis av år fra en rekke forskjellige planter, og i dag er de viktigste kilder sukkerrøret, sukkerbeten, sukkerlønn og sorghum. Sukrose<C>]_2<H>22°11er et di-sakkarid og kan derfor teoretisk opptre i fire forskjellige stereo-isometriske former. Sukrose fra -alle kjente naturlige kilder opptrer som D-enantiomeren, og det er intet bevis for at L-enantiomeren finnes i naturen. Det har vært gjort en rekke forsøk på å syntetisere sukrose, hvor molekylet har en a-glukosid-struktur, og dette har vært et av de klassiske problemer i karbohydratkjemien. De første som lykkes var Lemieux og Huber (J. Am. Chem. Soc. 75,

4118 [l953])som greide å fremstille D-sukrose. Hittil har speil-forbindelsen (enantiomeren) av D-sukrose-molekylet vært ukjent,

og dets syntese er for første gang beskrevet i foreliggende søk-nad. Skjønt enantiomeren av alle kiral-forbindelser er kjemisk identiske, skiller de seg i sine optiske egenskaper, og i mange tilfelle også med hensyn til biologiske egenskaper, så som organ-oleptiske egenskaper. F.eks. ble L-fruktose, et sukker som hittil ikke er påvist i naturen, syntetisert av Fischer i 1890

ved å behandle a-akrose med fenylhydrasin. Det resulterende D-

glukose fenylosazon ble isolert og hydrolysert til glukosulose som så ble redusert til D L-fruktose. D-fruktosen ble deretter fermen-

tert med gjær, hvor en da fikk en oppløsning av L-fruktose. Det fremgår av det ovenstående at skjønt D-fruktosen ble fermentert av gjærcellene, ble L-fruktosen ikke påvirket av disse. Det eksister-

er mange tilsvarende eksempler med hensyn til andre sukker,-gjær-celler og andre enzymer. Det er kjent at enzymene, er spesifikke for visse spesifikke enantomer, og at enzymene vanligvis' ikke er tilpasset en nedbrytning av alternative eller forskjellige enantio-merer hvis ikke det er en spesifikk latent utløsningsmekanisme til stede. Etter som L-sukrose ikke'er kjent i naturen, er det ingen grunn til å tro at et enzym for L-sukrose skulle eksistere i natur-

en eller at et eksisterende enzym skulle være tilpasset L-sukrose.

Man antar derfor at L-sukrose som i seg selv er søtt, ikke blir metabolisert hos mennesket, og er derfor ikke en matvare som sådan, men heller et mat-additiv.

Det er følgelig en hensikt ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et nytt søtningsmiddel som innbefatter L-sukrose, et sukker som ikke hittil er blitt påvist i naturen.

Det er videre en hensikt ved foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av L-sukrose.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således 3-l-fruktofuranosyl a<->L-glukopyranosid.

Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av 3-L-fruktofuranosyl a-L-glukopyranosid som innbefatter at man kondenserer en forbindelse med formelen<1>

med en forbindelse med formelen: slik at man får fremstilt en forbindelse med følgende formel: hvor X er valgt fra gruppen bestående av Cl, Br og X og R er aralkyl, lavere alkyl eller lavere alkenyl, hvoretter man omdanner nevnte produkt slik at man får fremstilt en forbindelse med følg- , ende formel: L-sukrose er et disakkarid.med følgende formel:

dvs. L-glukopyranose og L-fruktofura nose forbundet gjennom sine anomeriske sentre ved hjelp av en a-binding i førstnevnte og en 6-binding i sistnevnte. Etter som ingen av disse molekyler er lett tilgjengelige, er det nødvendig for å få en tilfredsstillende syntese av L-sukrose, at man utvikler synteser for de ovennevnte deri-vater L-glukopyranose og L-fruktofuranose.

Dette innbefatter at man går gjennom en serie reaksjoner fra det lett tilgjengelige L-arabinose (33), slik at man til slutt får fremstilt en epimerisk blanding av 6-karbon karbohydrater, som kan separeres og individuelt behandles, slik at man får den for-ønskede L-glukopyranose (31) og L-mannopyranose (36). Dette kan utføres ved en nitro metan kondensasjon av L-arabinose, slik at man får fremstilt en epimerisk blanding av 1-desoksy-l-nitro heksi-toler (34 og 35) som kan separeres og individuelt behandles med sterk syre. Omdannelse av L-mannopyranose til den forønskede L-fruktose (32) kan så utføres ved en første dannelse av osazonet (37) fulgt av ehutbytning av nitrogen-funksjonen med oksygen, hvorved man får L-arabino-heksosulose (38) som selektivt kan redu-seres til L-fruktose (32)-.

Den etterfølgende kondensasjon av L-glukopyranose med L-fruktofuranose gir L-sukrose/ krever at ett av molekylene kan omdannes til et egnet blokkert glukosyl halogenid, mens den annen forbindelse må beskyttes på en slik måte at man utelukker reaksjon med alle posisjoner bortsett fra den anomeriske posisjon.

En rekke blokkerende grupper er tilgjengelig for denne type reaksjon, og spesielt godt egnet for syntesen av L-sukrose er benzyl-oxy-funsjonen slik den er anvendt av Ness og Fletcher (Carbohyd.. Res. 17, 465 [l97l]) slik det ble brukt ved deres syntese av D-sukrose .

Syntese-veien til L-sykrose innbefatter således dannelsen av 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-mannitol (51) fra L-mannose (36) via L-mannitol (46). Ende-til-ende symmetrien på mannitol gjørhydroxy1-gruppene i (51) ekvivalente. Oksydasjon av en av disse hydroxyl-gruppene vil raskt bli fulgt av en dannelse av et' hemi-acetal som effektivt blokkerer den andre hydroxy1-gruppen mot ytterligere oksydasjon, hvorledes man får den forønskede 1,3,4,6-tetra-' O-benzyl-L-fruktofuranose (45).

Kondensasjonen av L-arabinose (33) med nitrometan i alka-lisk metanol kan utføres ved den fremgangsmåte som er beskrevet avSowden (J. Amer. Chem. Soc. 69, 1963 [l947]), hvorved man får en blanding av nitroalkoholene 34 og 35 . En omkrystallisering av den utskilte 1-desoksy-l-nitro-L-glysitol (34) gir et rent produkt som kan brukes i syntesen av L-glukose ved behandling av natrium-saltet med konsentrert svovelsyre (Nef nedbrytning).

Dannelsen av metyl L-glukopyranosid (39) kan utføres ved

å kondensere vannfri a-L-glukopyranose med metanol, fortrinnsvis i nærvær av en katalytisk joneutbytningsharpiks slik det er beskrevet av Bollenback (Methods Carbohyd. Chem. 2, 326 [1963]). Blokkering av metyl L-glukopyranosid, f.eks. ved benzylering og etterfølgende hydrolyse til 2,3,5,6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranose (41), kan utføres på forskjellige måter. Først kan metyl 2,3,4,6-tetra-0-benzyl-L-glukopyranosid (40) dannes fra sirupsaktig metyl L-glukopyranosid ved å bruke fremgangsmåten til Tate og Bishop (Can. J. Chem. 41, 18 01 [l.9 63] ) , hvor reaksjonen utføres i 1,4-dioksan med

pulverisert kaliumhydroksyd og benzylklorid. Den resulterende reaksjonsblandingen kan inneholde vesentlige mengder benzyl-alkohol og dibenzy 1-eter, (som begge er vanskelige å fjerne), sammen med en anomerisk blanding av metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-glykopyranosid.

En alternativ fremgangsmåte som er meget effektiv, bygger på fremgangsmåten til Iwashige og Saeki (Chem. Pharm. Bull. Jap. 15, 1803 [1967]), og innbefatter alkylering med dimetyl sulfoksyd ved lav temperatur og hvor man bare bruker et lite overskudd av både den basiske reagens og benzylklorid.

Hydrolysen av metyl 2,3,4,6-tetra-0-benzyl-L-glukopyranosid 'kan utføres i iseddik og med fortynnet svovelsyre som beskrevet av Tate og Bishop (oppsitt), hvorved man får fremstilt 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-glukopyranose som kan reageres med tionylklorid, hvorved man får dannet 2,3,4,6,-tetra-O-benzyl-L-glukopyranosyl klorid. Halogenering av 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-glukopyranose med sinkklorid-tionylklorid resulterer i et homogent 2, 3, 4, 67-tetra-O-benzy 1-c*-L-glukopyranosylklorid-produkt. I en alternativ fremgangsmåte kan metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranosid kokes under tilbakeløp med tionylklorid (48 timer ved 5° C), hvorved man får fremstilt et 2,3, 4,6-tetra-O-benzyl-L-glukopyranosyl-klorid.

Dannelsen av 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-fruktofuranose

hvor R = C,HCCH„

6 5 2

fra L-mannose innbefatter reduksjonen av L-mannose (36) til L-mannitol (46) hvorfra man lett kan fremstille det sykliske acetal 2,5-0-metylen-L-mannitol (49). Alkylering. med benzylklorid og spalting av acetalbroen fører til 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-mannitol (51). Ende-til-ende symmetrien på mannitol gjør hydroksylgruppene i (51) ekvivalente.

Reduksjonen av L-mannose til L-mannitol kan utføres på forskjellige måter, f.eks. ved å.bruke natrium borhydrid i vann. Ettersom L-mannitol er noe vanskelig å utkrystallisere, er det til-rådelig å behandle L-mannitol-oppløsningen med konsentrert HC1 og formaldehyd, hvorved man får fremstilt krystallinsk 1,3:2,5:4,6-tri-0-metylen-L-mannitol (47).

Den etterfølgende ringslutning av (47) til 1,6-di-O-acetyl-3,4rdi-0-(acetoxymetyl)-2,5-0-metylen-L-mannitol (48) kan utføres med en acetolyseblanding av eddiksyre anhydrid, eddiksyre og svovelsyre. Skjønt mindre foretrukket, kan man bruke en blanding av trifluoreddiksyre og eddiksyre. Forbindelse 48 kan de-O-acetyleres på forskjellige måter, f.eks. ved å bruke 0,2^ metanolisk natrium metoksyd, hvorved man får krystallinsk 2,5-O-metylen-L-mannitol (49) som kan beskyttes f.eks. ved aralkylering med benzylklorid, hvorved man får 1, 3,4,6-tetra-O-benzy1 2,5-O-metylen-L-mannitol (50).

Hydrolyse av forbindelse 50 som gir 1,3,4,6-tetra-O-benzy 1-L-manni tol (51) kan utføres ved koking under tilbakeløp med 0,6 MHC1 og floroglusinol. 90% vandig trifluoreddiksyre kan også brukes for dette formål.

Det neste trinn, dvs. å oksydere 51 til 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-fruktofuranose (45), kan utføres på enhver kjent' måte, men det er foretrukket å bruke Jones' reagens (en blanding av krom trioksyd, svolvelsyre og vann).

Kondensasjonen av 1,3,4,6-tetra-O-benzy1-L-fruktofuranose (45) med 2,3,4,6-tetra-O-benzy1-a-L-glukopyranosyl-klorid (42) kan utføres ved å bruke sølv perklorat, sølv karbonat og molekylare 'siler, i tørr benzen, under nitrogen og i mørket, hvorved man får fremstilt to kompenenter, én kromatografisk identisk med det tid-• ligere kjente okta-O-benzy1-D-sukrose, mens den annen forbindelse har en kromatografisk bevegelighet som er noe mindre enn den først- nevnte. Fraksjonering på silicium dioksyd gel ga en forbindelse

.1,3,4,6-tetra-0-benzyl-3-L-fruktofuranosyl 2,3,4,6-tetra-0-benzyl-a-L-glukopyranosid og katalytisk debenzylering over 5% palladium på trekull i metanol gir L-sukrose, hvis fysiske konstanter er i overensstemmelse med dem man finner for D-enantiomeren.

Eksempel 1:

1-desoksy-l-nitro-L-glucitol (34) og 1-desoksy-l-nitro-L^mannitol_(35)

En suspensjon av 100 gram kommersiell 3-L-arabinose i 200 ml absolutt metanol og 360 ml tørr nitro-metan i en 2-liters trehalskolbe utstyrt med en mekanisk rører og et kalsiumklorid-tørkerør, ble behandlet med 700 ml av 1,3N metanolisk natrium metoksyd-oppløsning. Etter 20 timers kraftig røring ble de utfelte natrium aci-nitro alkoholer oppsamlet ved filtrering og vasket med et lite volum kaldt metanol, fulgt av kald petrol-eter (60-80°). De fuktige, sterkt hygroskopiske salter ble umiddelbart oppløst i 800' ml isvann, og oppløsningen de jonisertenten ved passasje over en kolonne inneholdende 800 ml Dowex \- J50W-X8 (H<+>) harpiks eller ved tre etterfølgende behandlinger med et 300 ml fersk harpiks. Den utstrømmende væske samt vaskeoppløsningene (totalt fra 2,5-3,0 liter for kolonnebehandlingen og 1,5-2,0

liter ved porsjonsbehandlingen), ble så fordampet ved redusert trykk til en semi-krystallinsk masse som ble ytterligere konsentrert med flere porsjoner" av absolutt etanol, for å fjerne gjenværende vann- Den resulterende krystallinske masse ble filtrert ved hjelp av kald etanol, og filtratet bearbeidet påny hvorved man fikk to ytterligere utfellinger av krystaller. Råproduktet som veide 70 gram, ble separert ved fraksjonert utkrystallisering fra etanolen i 30 gram mindre oppløselig 1-desoksy-l-nitro-L-mannitol og 25 gram mer opp-løselig 1-desoksy-l-nitro-L-glys'itol.. To ytterligere omkrystalli-seringer av prøver av nitroalkoholene ga 1-desoksy-l-nitro-L-<g>lysitol, med smeltepunkt 106-107°, [a] +7,44° (c 3,2, vann), sammenliknet med et smeltepunkt på 107 - 108° [oi| +9,5° (c 6,7, vann) og 1-desoksy-l-nitro-L-mannitol, med et smeltepunkt 133-134°, [al]^+6,67° (c 5,4, vann) sammenliknet med smeltepunkt 133-134°, [a] +7,0° (c 6,2, vann)9.

Eksempel 2

a-L-glukopyranose (31)

5,0 gram 1-desoksy-l-nitro-L-glysitol ble oppløst i 15 ml 2£J natrium-hydroksyd, og oppløsningen ble umiddelbart dråpevis tilsatt en rørt, avkjølt oppløsning av 7,5 ml svovelsyre i 9,0 ml vann. Oppløsningen ble så fortynnet med 175 ml. vann og nøytralisert

til Kongorødt med en varm barium hydroksydoppløsning . Det utfelte bariumsulfat ble fjernet ved sentrifugering, og det gjenværende sulfat utfelt med et svakt overskudd av barium acetat. Oppløsningen ble så filtrert gjennom et stykke av celitt (R) og filtratet dejoni-sert ved passasje gjennom en kolonne inneholdende 50 ml. Dowex^5^ 50W-X8 (H<*>) harpiks. Elueringsvæsken og vaskeoppløsningen ble fordampet under redusert trykk til en sirup, som ble fortynnet med et par dråper etanol oppvarmet til 50°C tilsatt et par utfellingskrystaller (utfellingskrystaller fikk man fra tidligere eksperi-menter) og hensatt for utkrystallisering. De resulterende krystaller ble filtrert ved hjelp av kald etanol og ga etter omkrystallisering a<->L-glykopyranose (2,4 g), smeltepunkt 146-147°, [a] - 100° —> -53,3° (24 timer; c 2,15, vann) sammenliknet med smeltepunkt 146-147°, [ot]D -53° (ekvilibrium; c 2,6, vann). Filtratet som inneholdt L-glukose, (tynnskikt kromatografi n-propanol/etylacetat/vann

volum/volum 3:1:1) blir beholdt for bruk med de etterfølgende frem-stillinger av L-glukose.

Eksempel 3

Metyl a-L-glykopyranosid (39)

En blanding av 5,4 gram a-L-glukopyranose , 30 ml. metanol og 2 gram cation-utbytningsharpiks (Dowex® 50W-X8 (H<+>), 50-100 mesh, tidligere fremstilt ved behandling med metanol) ble rørt magnetisk under koking med tilbakeløp i 24 timer i en 5 0 ml rundkolbe. Oppløsningen som ga en negativ prøve, ble så avkjølt og filtrert. Harpiksen ble vasket flere ganger med metanol, og filtratet og vaskeoppløsningene ble fordampet under redusert trykk til 5,63 gram (96%) av en sirup inneholdende ingen L-glukose (papir-kromatografi, n-butanol/etanol/vann v/v 40:11:19). En prøve på 1,0 gram ble oppløst i 2 ml. kokende metanol,' og blandingen hensatt for langsom avkjøling til romtemperatur, hvorved man fikk utfelt krystallinsk metyl L-glukopyranosid. Krystallene ble suspendert i til-strekkelig etanol til at man fikk en 10% blanding (W/v), og denne ble kokt for å få en skikkelig oppløsning. Ved avkjøling av blandingen fikk man utfelt rent metyl-a-L-glukopyranosid, smeltepunkt 166, 5-168°, [a]g -156°. ic 2,5, vann). Disse verdier lar seg fint sammenlikne med dem man finner for metyl a-g-glukopyranosid, smeltepunkt 167-169°, [cx]D+157° (c 2, vann) .

Eksempel 4

Metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzy1-L-glukopyranosid (40)

(a) Ved å bruke kalium hydroksyd og benzyl klorid.

25 gram pulverisert kalium hydroksyd ble tilsatt en magnetisk rørt oppløsning av 4,8 gram sirupsaktig metyl L-glukopyranosid i 30 ml. 1,4-dioksan. Den rørte oppløsningen ble forsiktig oppvarmet på et oljebad til koking under tilbakeløp, hvoretter man dråpevis tilsatte 32 ml. nylig destillert benzyl klorid i løpet av 1 time. Oppvarming og "røring ble fortsatt i ytterligere 4 timer, hvoretter dioksanen ble avdestillert og den resulterende blanding avkjølt, fortynnet med 200 ml. vann og ekstrahert med 3 x 75 ml. kloroform. Kloroform-ekstraktet ble så vasket med fortynnet saltsyre og så med vann. Kloroform-laget ble tørket over natrium-sulfat og så konsentrert under redusert trykk til 17 gram av en sirup som inneholdt tre komponenter (tynnskiktkromatografi behzen/etyl-acetat 10:1 v/v) med R^-verdier på omtrent 0,4,

0,48 og 0,73. En tynnskiktkromatografi-sammenlikning (benzen/ etyl-acetat 10:1 v/v) av denne blandingen med tidligere fremstilt 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-D-glukopyranosider og også med benzyl-eter, viste at komponenten med størst bevegelighet var benzyl-eter, mens den som hadde minst mobilitet sannsynligvis var a-anomeren, mens middelkomponenten var 3-anomeren. En liten porsjon av denne reaksjonsblanding ble så renset ved kolonnekromatografi på silicium dioksyd gel, idet rnefh først -foretok en eluering med benzen for å fjerne benzyl-eter, og så med en 10:1 blanding av benzen og etyl-acetat, hvorved man fikk 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranosid som en sirup med [a]^ -25,4° (c 3,8, kloroform) som kan sammenliknes med [ o.]+23,8°~(c 3,42, kloroform) eller [a]Q + 18,7° (c 1,5, kloroform) for metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-D-glukopyranosid og krystallinsk metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-3-L-glukopyranosid som har smeltepunkt på 69,5-70°, [ a]- Q -12,1°

(c 4,2, dioksan) sammenliknet med 68-69° [a]D+11° (c 5,3, dioksan)

for metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzy1-3- Q-glukopyranosid.

(b) Ved å bruke natrium hydrid/dimetylsulfoksyd og benzylklorid .

2,0 gram metyl L-glukopyranosid i 10 ml. dimetylsulfoksyd ble dråpevis tilsatt en oppløsning av 1,0 gram natriumhydrid i 10 ml. dimetyl sulfoksyd, og oppløsningen ble rørt under nitrogen. Etter tilsetningen av glukosidet ble oppløsningen rørt ved romtemperatur i ytterligere 40 minutter, hvoretter man dråpevis tilsatte 8,0 gram benzylklorid, og røring ble så fortsatt i halvannen time. Blandingen ble helt over 50 ml. isvann, og oppløsningen ekstrahert med 3 x 50 ml', eter. Eter laget ble tørket over magnesiumsulfat og konsentrert ved redusert trykk, hvorved man fikk en sirup som inneholder en blanding av tetra-O-benzyl glukosidene sammen med noe benzylklorid (tynnskikt-kromatografi, benzen/etyl acetat 10:1 v/v). Sirupen ble kromatografert på silicium-dioksyd gel (150 gram), idet man først eluerte med benzen for å fjerne benzylklorid og deretter brukte en 10:1-blanding av benzen-etyl acetat for å få en anomerisk blanding av av metyl■2,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-glukopyranosid (5,1 gram, 8 9%).

Eksempel 5

2,3,4, 6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranos.e ( 41)

En uren blanding av metyl tetra-O-benzyl-L-glukopyrano-' sid (16 gram) ble oppløst i 275 ml. iseddik, og oppløsningen oppvarmet på et dampbad. Den oppvarmede oppløsning ble så tilsatt 75 ml. 2N svovelsyre i løpet av .2 timer i porsjoner for å hindre

dannelsen av en sirup. Deretter tilsatte man ytterligere 60 ml.

2N svovelsyre meget forsiktig, og oppløsningen ble oppvarmet i 20 timer. Den ble så avkjølt, h-elt over i en liter vann og blandingen hensatt over' natten ved 5°. Det dannede bunnfall ble fjernet ved filtrering og omkrystallisert fra metanol, hvorved man fikk rent 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranose, smeltepunkt 145, 5-146,5°, [a]D~21,1° (c 2,8, kloroform) sammenliknet med smeltepunkt 151-l!>2° (korrigert) , [a"JD+21,7° (c 2,19, kloroform) som man finner for D-isomeren. Kjernemagnetisk resonansdata: x 2,6-2,8 (20 aromatiske protoner), x4,7 (1-proton multiplert, anomerisk proton), x5,l-6,6 (15- protoner, ringprotoner og benzylisk

-CH2~), t6,8 (1-proton dublett, anomerisk-OH, utbyttbar med D^O). Når D^O ble tilsatt prøven, falt 1-proton signalet ved t6,8

sammen og 1-proton signalet ved t4,7 ble en dublett med en kop-lingskonstant på J 4 Hz, noe som indikerer at man virkelig hadde fått a-anomeren.

Eksempel 6

2, 3,4,6-tetra-O-benyl-L-glukopyranosyl klorid (42)

Fremgangsmåte A. 500 mg rent 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranose ble oppløst i renset tionyl klorid i en 25 ml rundkolbe utstyrt med en kjøler og et tørkerør, og oppløsningen ble rørt magnetisk ved. 70°. Reaksjonens utvikling ble kontrollert ved hjelp av tynnskiktkromatografi (benzen/diety1 eter 6:1 v/v), og etter 4 timer var en hovedkomponent synlig med en R^-verdi på ca. 0, 8, samt to mindre komponenter med en R^-verdi på ca. 0,5. Man kunne også observere et spor av utgangsmateriale, men man antok at dette var et resultat av hydrolysen av produktet på tynnskikt-platen (en an-tagelse som tidligere var blitt bekreftet med reaksjoner i D-seriene) . _Oppløsningen ble så avkjølt og konsentrert under redusert trykk til en rødaktig sirup. Overskuddet av tionyl klorid ble fjernet ved destillasjon med tørr toluen 4 x 10 ml. og deretter med 2 x 10 ml. tørr benzen- Den mørke sirupen ble så oppløst i 10 ml. tørr benzen og brukt umiddelbart i disakkarid-syntesen eller, i de etterfølgende reaksjoner.'

Fremgangsmåte B. 400 mg 2, 3, 4, 6-tetra-O-benzyl-ot-L-glukopyranose ble oppløst i 25 ml tørr benzen i en rundkolbe utstyrt med kalsiumklorid-tørkerør og et tilførselsrør for nitrogen. Den magnetisk rørte oppløsning ble tilsatt 1,1 gram sinkklorid og deretter 0,55 ml tionylklorid, idet man tok forholdsregler for å ute-lukke atmosfærisk fuktighet. Reaksjonen som ble kontrollert ved hjelp av tynnskiktkromatograf i, (oppløsningsmiddel D), var fullstendig etter ca. 45 minutter. Oppløsningen ble så filtrert gjennom et 3 cm tykt lag av silicium-dioksyd gel på en sintret glass-trakt, og residene ble vasket med tørr benzen. Filtratet ble så konsentrert under redusert trykk, og man fikk en fargeløs sirup som ble samfordampet med 40 ml benzen ved 30° for å fjerne spor av tionylklorid. Man fikk 0,31 gram av en fargeløs sirup som var homogen på tynnskiktkromatografi (benzen/dietyl eter 10:1 v/v)

og som hadde [a^.-62,5° (c 2,1, kloroform) og følgende kjernemagnetisk data:~x2,7 (20 aromatiske protoner), x3,9 (1 proton,

H-l, dublett med ^ 2 = 3 Hz), x5,1-6,6 (15 protoner, ring-protoner og benzylisk -CH2-). Den tilsvarende D-isomeren har [a]D+109° (c 1, benzen) +62° (c 1, kloroform) slik det er angitt av Grob et al [Carbohyd. Res. 10 595 ( 1964)].og [a] +95° (c 4,0, benzen), +66° (c 6,3, benzen) slik det er angitt av Austin et al [j. Chem. Soc, 2128 (1964)] .

Eksempel 7

L-mannose (36)

20 gram 1-desoksy-l-nitro-L-mannitol ble oppløst i 60 ml 2N natrium hydroksyd, og oppløsningen ble umiddelbart dråpevis tilsatt en rørt oppløsning av 30 ml svovelsyre og 36 ml vann ved romtemperatur. En viss avkjøling ble brukt for å holde reaksjonsblandingen på 22° +5°.Oppløsningen ble deretter fortynnet til 400 ml med vann, akkurat nøytralisert med fast natrium hydrogen

■karbonat, hvoretter man tilsatte en oppløsning av 12 ml fenyl-

hydrazin i 28 ml iseddik. Blandingen ble rørt over natten ved 5° og så filtrert, og L-mannose fenylhydrazonet ble så vasket med kaldt vann, etanol og eter. Omkrystalliséring fra etanol ga ren L-mannose fenylhydrazon, smeltepunkt 198-199°, [a]D-33,5° (c 2,5, pyridin) sammenliknet med smeltepunkt 199-200°,[a]D +34° for D-isomeren, p. 240) .

20 gram av hydrazonet ble så kokt under tilbakeløp i

3 timer med en oppløsning inneholdende 200 ml vann, 40 ml.etanol, 25 ml benzaldehyd og 2,5 g benzosyre. Oppløsningen ble avkjølt og så avhelt fra benzaldehyd fenylhydrazon, ekstrahert 3 ganger med kloroform, avfarget med karbon og konsentrert under redusert trykk. Den resulterende sirup ble ytterligere fordampet med flere porsjoner av absolutt etanol for å fjerne gjenværende vann, og den resulterende sirup som veide 10 gram, ble hensatt for utkrystallisering. Krystallene ble så filtrert med etanol, og man fikk a-L-mannopyranose, smeltepunkt 125-126°, [a] -26,9° -*■ -14,4°

(24 timer, c 2,0, vann) sammenliknet med smeltepunkt 128-132°

[a]D -14,5° (ekvilibrium, c 3,4, vann).

~ L-mannose ble også fremstilt direkte fra nitrometan-kondensasjonen ved å utføre en Nef-nedbrytning på de utfelte natirum aci-nitro alkoholer fulgt av en fenylhydrazon-dannelse hvor bare det vann-uoppløselige L-mannose fenylhydrazon ble utfelt fra den vanlige oppløsningen. En spalting av det nitrogenholdige derivat ble så utført som beskrevet ovenfor.

Eksempel 8

L-mannitol (46)

En oppløsning av 2,0 gram natrium borhydrid i 50 ml vann ble dråpevis tilsatt en rørt oppløsning av 15 gram L-mannose i vann i løpet av 15 minutter ved en temperatur under 50°. Oppløs-ningen ble hensatt ytterligere i 15 minutter og deretter nøytrali-sert med 10% eddiksyre inntil man fikk en negativ prøve med Fehlings

(R)

oppløsning. Joneutbytningsharpiks Dowex ^ 50W-X8 (H ) ble så tilsatt inntil gassutviklingen stoppet opp, hvoretter blandingen ble rørt ved romtemperatur i ytterligere 1 time. Den ble så filtrert, og harpiksen ble vasket med ytterligere vann, hvoretter filtratet ble konsentrert ved redusert trykk på et bad hvis temperatur var 35° C, hvoretter de siste spor av vann ble fjernet ved

samdestillasjon av absolutt etanol, og man fikk et nesten kvanti-tativt utbytte av sirupaktig.L-mannitol. En mindre porsjon på 0,25 gram ble utkrystallisert ved oppløsning i varm metanol og avkjøl-ing til romtemperatur. Nevnte krystallinske L-mannitol hadde samme kromatografiske bevegelighet (n-butanol/pyridin/vann 10:3:3 v/v)

som D-mannitol og hadde et smeltepunkt på 164,5-165° og [a]D"0/9°

(c 2,2, vann). Disse fysiske konstanter er i god overensstemmelse med dem som er funnet for D-mannitol.

Eksempel 9

1,3:2,5:4,6-tri-O-metylen-L-mannitol (47)

50 gram L-mannitol i. en 500 ml rundkolbe ble tilsatt

100 ml av en 36% formaldehyd-oppløsning samt 100 ml konsentrert saltsyre. Kolben ble utstyrt med kalsiumklorid-tørkerør, og innholdet ble så oppvarmet på et vannbad til 90° C og holdt der i 3 timer under røring, hvoretter det ble holdt på 75° i 20 timer. De utfelte fine krystallene ble avkjølt på et isbad og fjernet ved filtrering, idet man brukte en sintret glass-trakt, hvoretter de ble vasket med en bitte liten mengde kaldt vann. Filtratet

kunne behandles med ytterligere formaldehydoppløsning og saltsyre for derved å få et øket utbytte, og dette trinn ble normalt ut-ført. Den krystallinske massen ble lufttørket og deretter tørket i et tørkeapparat over kaliumhydroksyd med redusert trykk, hvorved man fikk 55 gram (9 2%) av rent tri-O-metylen-L-mannitol, smeltepunkt 226-227°, og [a] +105° (c 2,0, kloroform). Dette lar seg sammenlikne godt med tri-O-metylen-D-mannitol som har et smeltepunkt på 232-233°C (korrigert) og [a] -104,2° (c 2,19, kloroform).

Eksempel 10

1,6-di-0-acetyl-3,4-di-0-(acetoxymetyl)-2,5-O-metylen-L-mannitol (48)

En acetolyse-reaksjon ble utført for å fremstille den ovennevnte forbindelsen ved at man raskt og under røring tilsatte 32 gram pulverisert og tørr tri-O-metylen-L-mannitol til 160 ml .

av en iskald acetolyseblanding (fremstilt ved å tilsette 2 ml konsentrert svovelsyre dråpevis til en iskald blanding av 140 ml eddiksyre og 60 ml iseddik) . Etter 15 - 20 minutter fikk man -fra reaksjonsmassen utfelt en masse av nåleliknende krystaller.

Massen ble slått i stykker og helt over i 3 liter isvann og hensatt ved 5° i ca. 18 timer. Bunnfallet ble så fjernet ved filtrering og lufttørket. En kloroform-ekstraksjon av moderluten ga en mindre ytterligere mengde av produktet. Produktet ble omkrystallisert fra etanol, og man fikk en ren forbindelse (54 gram, 9 0%) med et smeltepunkt 123-124°,[a]D-58° (c 1,0, kloroform). D-isomeren ble opprinnelig fremstilt av Ness, Hann og Hudson [j.Amer, Chem. Soc., 65, 2215 (1943)] og har smeltepunkt 129-130°, og [ a] +57,6°

(c 1,1, kloroform).

Eksempel 11

2,5-O-metylen-L-mannitol (49)

En rørt oppløsning av 19 gram med 1,6-di-O-acetyl-3,4-di-(acetoxy-mety1)-2,5-O-metylen-L-mannitol i 200 ml tørr kloroform avkjølt til 0° på et isbad ble tilsatt 19 ml av en 0,2N_ metanolisk natrium metoksid-oppløsning. I løpet av 1 time fikk man utfelt et krystallinsk bunnfall . Blandingen ble så plassert i et kjøleskap ved 5° og rørt i 4 døgn før man fjernet produktet ved filtrering. Moderluten ble behandlet med ytterligere en porsjon av natrium metoksid-oppløsningen (10 ml), og man fikk utfelt ytterligere produkt etter 2 døgn til i kjøle-skapet. De samlede produkter ble omkrystallisert fra 95% etanol som prismatiske nåler, som ble frafiltrert og lufttørket. Moder-lutene ble konsentrert ved redusert trykk og deretter avkjølt, hvoretter man fikk et nytt utbytte av krystaller. Den rene 2,5-O-metylen-L-mannitol (8,6 gram, 95%) hadde smeltepunkt på 174,5-175,5°, og [a]D+51,3° (c 3,1, vann) sammenliknet med 173-174° (korrigert)<->og [ct'|D-51,4° (c 1,2, vann) som er angitt

•for D-isomeren.

Eksempel 12

1,3,4,6-tetra-O-benzy1-2,5-0-metylen-L-mannitol (50)

En kraftig rørt blanding av 8,0 gram 2,5-0-metylen-L-mannitol, 80 ml benzylklorid og 40 gram pulverisert kaliumhydroksyd ble langsomt oppvarmet til 115-125° og holdt i dette temperatur-område i 6 timer. Blandingen ble deretter avkjølt og 200 ml vann tilsatt, og blandingen ble så dampdestillert i 5 timer..

Den ble så avkjølt, og det nedre organiske lag ble utskilt i en skilletrakt mens det vandige ble ekstrahert med 300 ml porsjoner av eter, som så ble tilsatt det organiske lag. Dette lag ble så ekstrahert med 300 ml porsjoner.av vann, tørket over magnesiumsulfat og fordampet under redusert trykk til en sirup. Sirupen ble oppløst i 35 ml metanol og oppløsningen, avkjølt på et isbad. Vann ble tilsatt inntil man fikk en vedvarende uklarhet, og oppløsningen ble hensatt ved 5° over natten. Det krystallinske produkt ble fjernet ved filtrering, oppløst i isopropyl-eter som var tilsatt noe metanol, og den"resulterende oppløsningen av-kjølt til 5° mens krystalliseringen fortsatte. De filtrerte krystaller ble vasket med en oppløsning av pentan-isopropyl eter (1:2 v/v) og lufttørket, hvorved man fikk rent 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-2,5-O-metylen-L-mannitol (16,2 gram, 71%) med smeltepunkt 53-54°, og [a]D+6,4° (c 1,09, kloroform) som kan sammenliknes med et smeltepunkt på 55-56°, og [ct~]D-6,6 (c 1,02, kloroform) som ble funnet for D-isomeren.

Eksempel 13

1, 3, 4,6-tetra-O-benzy1-L-mannitol (51)

7,5 gram 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-2,5-O-metylen-L-mannitol og 14,3 gram floroglucinol. ble oppløst i 400 ml 1,4-dioksan, og oppløsningen ble fortynnet med 290 ml 0,6M saltsyre.- Reaksjonsblandingen ble kokt forsiktig under tilbakeløp i 24 timer, og på dette tidspunkt viste tynnskiktkromatografi-undersøkelser at hydrolysen var fullstendig. Oppløsningen ble så tilsatt 30 ml. konsentrert saltsyre og oppvarming fortsatte i ytterligere 12 timer. Blandingen ble så avkjølt og konsentrert under redusert trykk til en krystallinsk tørr masse, som ble ristet med 75 ml diklormetan ved romtemperatur. Uforandret floroglucinol ble fjernet ved filtrering og vasket med mer diklormetan ( 40 ml). Det samlede filtrat og vaskeoppløsningen ble vasket med vanlig natrium hydrogenkarbonat (mettet oppløsning) og så med vann. Oppløsningen ble tørket over magnesiumsulfat, filtrert gjennom en pute av cellitt.og avfargende trekull og så konsentrert til en sirup, som ble oppløst i en 5:6 av eter og pentan. Man fikk en utkrystallisering ved 5°, og totalt fikk man 5,5 gram (75%) pro-

dukt i to omganger. Produktet ble omkrystallisert fra isopropyl-eter, og man fikk rent 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-mannitol, smeltepunkt 52,5-53°, [ct]D-31,5° ( c 2,6, kloroform). Disse verdier lar seg gunstig sammenlikne med data oppnådd for D-isomeren, nemlig smeltepunkt 55-56°, og [a]D+31,2° (c 0,87, kloroform).

Eksempel 14

1,3,4,6-tetra-O-benzy1-L-fruktofuranose (45)

En magnetisk rørt oppløsning av 1,0 gram 1,3,4,6-tetra-O-benzy l-L-mannitol i 100 ml aceton ble dråpevis tilsatt en opp-løsning av Jones reagens (8,7 ml svovelsyre tilsatt dråpevis til en avkjølt oppløsning av 10,3 gram krom-trioksyd i 30 ml vann). Etter tilsetning av 1,65 ml av reagensen, fikk man en vedvarende rødfarge i reaksjonsblandingen som sto i kontrast til den tidligere grønne farge som skyldtes krom-saltene. Tynnskiktkromatografi-undersøkelser av reaksjonsblandingen viste at intet utgangsmateriale var til stede, og at man nå hadde fått to nye komponenter, først en ■ hovedkomponent med R^' - 0,4 og en mindre med en R^-vérdi på 0,74, noe som sto i motsetning til en oppservert R^-verdi på ca. 0,21 for utgangsforbindelsen. Ytterligere 0,05 ml av reagensen ble tilsatt, og oppløsningen ble rørt i ytterligere et kvarter. Den ble så fortynnet med 100 ml vann, og den resulterende blanding ekstrahert med 3 x 75 ml eter. Eterlaget ble nøytralisert med vanlig natrium hydrogenkarbonat, vasket med vann, tørket over magnesiumsulfat og konsentrert under redusert trykk til 1,0 gram sirup. Denne ble kromatografert.på en kolonne av 50 gram silicium dioksyd gel, og man fikk 0,122 gram av en raskere, mindre komponent og 0,714 gram av hovedkomponenten.

Den sirupsaktige,mindre komponenten hadde ét infrarødt spektrum som viste en sterk karbonyl absorpsjon og ingen absorpsjon som er karakteristisk for en hydroksy 1-gr.uppe . Det kjernemagnetiske resonansspektrumet var i overensstemmelse med dette karaktertrekk ved at man ikke kunne observere noe hydroksyl-proton-signal og at totalt 34 protoner kunne observeres. Ved å løse denne sirupen i isopropy1-eter og så hensette oppløsningen ved 5° i et lengre tidsrom (og la oppløsningsmiddelet langsomt fordampe), fikk man en utkrystallisering av produktet. Dette krystallinske produkt hadde et i.r.-spektrum som ikke lot seg skille fra det

i sirupen og hadde et smeltepunkt på 68-69°, [c]D-16,2° (c 5,0,

kloroform). Man fant at denne forbindelsen var diketosen som er dannet ved oksydasjon av de begge friere hydroksyl-gruppene i 1, 3, 4, 6-tetra-O-benzyl-L-mannitol.

.Hovedkomponenten (sirup) lot seg kromatografisk ikke skille ved tynnskiktkromatografi (benzen/dietyl eter 6:1 v/v) fra tidligere fremstilt krystallinsk 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-D-fruktofuranose [smeltepunkt 42-43°, [a]D+6° +11,4° (24 timer, c 1,43, kloroform) og kan sammenliknes med smeltepunkt 42-43°,[ajD+6,5° 8,7° (25 timer , C 1,43, kloroform) som tidligere er angitt for denne D-isomeren]. Det kjernemagnetiske resonansspektrumet viste absorpsjoner ved t2,7 (20 aromatiske protoner), t5,4-6,5

(16 protoner, ringprotoner, benzylisk - CE^-), og et utbyttbart (D20) hydroxyl proton ved t6,0) . Dette spektrum var identisk med det man hadde oppnådd for den krystallinske D-isomeren. Videre hadde denne sirupsaktige forbindelsen av en [a] n -12,6° (c 3,7, kloroform) som lot seg sammenlikne med en likevektsverdi på

[a]D +11,4° og [alD+8,7°, som man tidligere hadde oppnådd for D-isomeren.

Katalytisk hydrogenering av en prøve av denne forbindelsen i metanol ved et trykk på ca. 2 kg/cm 2 i 2 timer og 5% palladium på trekull-katalysator, ga en sirup som var homogen ved papirkromatografi (n-butanol/pyridin/vann 10:3:3 v/v) og som hadde en bevegelighet som tilsvarte den man har for D-fruktose.

Eksempel 15

1,3,4,6-tetra-O-benzy1-3-L-fruktofuranosyl 2,3,4,6-tetra-O-benzy1--a-L-glukopyranosid (okta-O-benzyl-L-sukrose)

En suspensjon av. molekylære siler (type 3A, 2,5 gram)

og 0,5 sølvkarbonat i en oppløsning av 0,5 gram 1,3,4,6-tetra-0_ benzyl-L-fruktofuranose i 3 ml tørr benzen ble rørt under nitro-

gen i mørke ved romtemperatur i 10 minutter . 50 mg sølv perklorat som var tørket ved å fordampe den tørre benzenen fra saltet, ble tilsatt blandingen, og røringen fortsatte. En oppløsning av 2,3,4,6-tetra-O-benzy1-L-glukopyranosyl klorid fremstilt som beskrevet ovenfor fra 0,5 gram 2,3,4,6-tetra-O-benzy1-a-L-glukopyranose, i 10 ml tørr benzen ble tilsatt dråpevis over 10 minutter. I løpet av 10 minutter etter at tilsetningen av avsluttet, viste en tynnskiktkromatografi-undersøkelse (benzen/dietyl eter 6:1)

et nærvær av to nye komponenter med bevegeligheter på 0,84 og 0,8 henholdsvis sammenliknet med mobiliteten for glukosyl-halogehidet, mens fruktose-derivatet hadde en mobilitet på 0,46 og 2,3,4,6-tetra-O-benzy l-a-L-glukopyranose hadde en mobilitet på 0,26. Reaksjonen ble kontrollert kontinuerlig ved tynnskiktkromatografi, og etter 4 2 timer da intet glukosyl-klorid kunne påvises, ble reaksjonsblandingen filtrert gjennom et stykke av celitt®og avfarget trekull. Residene ble vasket flere ganger med tørr benzen, og det samlede filtrat konsentrert ved redusert trykk til en sirup som veide 0,954 gram. Sirupen ble plassert på en kolonne av silicium dioksyd gel (200 gram, forpakket i diklormetan og behandlet med 50 ml benzen før bruk) og eluert med en 6:1 blanding av benzen og

eter. De fraksjoner som inneholdt de to raskere komponenter ble slått sammen, fordampet under redusert trykk til en sirup som veide0,342 gram, og som ble plassert på en ny kolonne .med en vekt. på 150gram og eluert med en 25:1 blanding av benzen og eter i et for-

søk på å separere de to komponentene. Denne separasjon gir to kromatografisk homogene komponenter, og den raskest bevegelige forbindelsen på 72 mg hadde en mobilitet (tynnskiktkromatografi benzen/dietyl eter 6:1 v/v) som tilsvarte den man fant for eter tidligere fremstilt okta-O-benzy1-D-sukrose.

Den raskere 'komponenten (okta-O-benzyl-L-sukrose) hadde et infrarødt spektrum som var identisk med det en finner for okta-O-benzy 1-D-sukrose. Det kjernemagnetiske resonansspektrumet var også identisk med det man finner for D-isomeren, t2,6-2,8 (40 aromatiske protoner), x 4,3 (1-proton dublett, ^ ~ 4 Hz, anomerisk proton

i glukopyranosy1-gruppen), x5,2-6,8 (29 protoner, ring-protoner og benzylisk -CH -). For å sikre at den riktig a-3-bindingeri var oppnådd, gjorde man et<13>C-kjernemagnetisk resonansspektrum av denne prøven, og dette spektrum ble sammenliknet med det man fant for okta-O-benzy1-D-sukrose. I det sistnevnte spektrum hadde man absorpsjoner ved ^TMS104,6 og ^TMS89,8 som henholdsvis betegner det anomeriske karbon-atom i fruktofuranosy1-gruppen og det anomeriske karbon-atom i glukopyranosy1-gruppen, mens resten av karbon-absorpsjonene ikke ble identifisert. Spektrumet for okta-O-benzyl-L-sukrose hadde samme "fingeravtrykk" med hensyn til absorpsjoner i området ^TMS^8-84 (ringkarbon-atomer unntatt for de anomeriske karbon-atomer og metylenkarbon-atomer i benzy1-eter-gruppen), og ^T]y[g 127-129 (aromatiske karboner) . Mer viktig var imidlertid

at det fremkom anomeriske-karbon-signaler ved <5TMS90,0 (C-l i glukopyranosyl-gruppen) og ^ >^ s 104,6 (C-2 i fruktofuranosyl-gruppen). Disse absorpsjoner bekrefter at den forbindelsen som

var isolert, virkelig hadde en 3-fruktofuranosyl-a-glukopyranosid-binding.

Når denne forbindelsen videre ble oppløst i kloroform, hadde den en spesifikk rotasjon på [ct]D -35,6° (c 4,05, kloroform) mens man hadde verdiene på +38,6 og +31,6° for D-isomeren i dette oppløsningsmiddel.. Katalytisk hydrogenering (5% palladium på trekull) og et trykk på ca. 2, .., 5 kg/cm 2og 3 timer i metanol ga en forbindelse som hadde en mobilitet på papiret (n-butanol/ pyridin/vann 10:3:3 v/v) som tilsvarer det man finner for D-sukrose. Filtrering av hydrogeneringsblandingen fulgt av en konsentrasjon

av filtratet under redusert trykk, ga én sirup som ble oppløst i en mindre vannmengde, og den resulterende oppløsningen ble plassert i en evakuert tørkebeholder inneholdende kalium hydroksyd. Etter flere døgn fant man at beholderen inneholdt tørt krystallinsk materiale som hadde et smeltepunkt på 186-188° C, og som var sterkt venstre-roterende. Det aksepterte smeltepunktet for D-sukrose er 184-185°.

Den langsomt bevegelige komponenten på 60 mg viste en spesifikk rotasjon på -LaJD -41,5° (c 3,44, kloroform). Det kjernemagnetiske resonansspektrumet viste en proton-dublett ved<T>4,3

med J2_ 2 Hz'a Sll?nax som er karakteristisk for et a-glukopyranosid derivat. Absorpsjonen i området t5,0-6,8 var tilsvarende, men helt forskjellig fra dem som ble oppnådd i okta-O-

13

benzyl-D- eller L-sukrose. Et C-kjernemagnetisk resonansspektrum var igjen lik det spektrum man fikk for okta-O-benzy1-

D- eller L-sukrose. Man fant imidlertid at der var en absorp-

sjon som skyldes det anomeriske karbon-atom i fruktofuranosyl-gruppen (C-2) ved <5TMS<1>08,6. Denne forskyvning'nedover på 4 ppm er blitt forbundet med a-fruktofuranosid-derivat. Man kunne således konkludere med at denne annen komponent var 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-ct^L-f ruktof uranosyl 2,3,4, 6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranosid .

Fra den opprinnelige reaksjonsbehandlingen oppnådde man noe 1, 3 ■, 4, 6-tetra-O-benzy 1-L-f ruktof uranose (0,217 gram) sammen med noe krystallinsk 2,3,4,5-tetra-O-benzy1-a-L-glukopyranose (0,173 gram). Basert derfor på nevnte 1,3,4,6-tetra-O-benzy1-L-fruktofuranose som ikke var reagert, fikk man et utbytte på 13%

av okta-O-benzyl-L-sukrose sammen med 10% utbytte av a-a-bundet

okta-O-benzyl disakkarid.

Eksempel 16

Det ble fremstilt 100 mg L-sukrose ved den fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel 15, og en liten prøve ble prøvesmakt av en person og funnet å være søtt.

Eksempel 17

Metabolisme-prøve ved hjelp av såkalt "brush border" enzym fra hamster.

En 11 mg prøve av L-sukrose ble oppløst i 0,60 ml maleate buffer (pH 6,0) som så ble oppdelt i to porsjoner på 0,3 ml.

70 mg renset brush border enzym oppløst i 0,2 ml maleate1 buffer

ble tilsatt en av porsjonene (prøven), og 0,2 ml maleate buffer ble tilsatt den andre prøven (kontrollprøve). Begge glassene ble så inkubert i 30 minutter i et rystebad hvor man hadde 60 slag pr. minutt og en temperatur på 37° C. Det ble ikke gjort noe forsøk på å stoppe reaksjonen. Etter ytterligere inkubering i 24 timer ved 37° C uten rysting, ble begge prøvene satt direkte på en for-belagt silicium dioksyd gel 60F-254 glassplate (Merck), impreg-nert med 0,5 M NaH2P04(Hansen, J. Chromatog. 107 (1975) 224).

En blanding av glukose, fruktose og sukrose ble også avsatt på platene for å få referanse-standarder. Kromatogrammet ble utvik-let i isopropanol:aceton: 0,1M melkesyre 4:4:2 pr.volum. Komponentene ble påvist ved å sprøyte den ferdige platen med anilin-difenylamin-aceton-80% H3P04(4 ml - 4 g - 200 ml - 30 ml) og foreta en oppvarming til 105° C i 30 minutter. Glukosestandarden fremkom som et blått merke, mens fruktosestandarden som et rødt merke og sukrosestandarden som et fiolett merke. Både kontrollprøven og prøven inneholdende enzymet viste et enkelt fiolett merke som tilsvarte både med hensyn til posisjon og farge det man fant for sukrosestandardmerket på samme plate. R^-verdien var: sukrose 0,39, fruktose 0,35, glukose 0,28, kontrollprøve 0,39 og prøven

. med enzym 0,39...

Disse resultater indikerer at det ikke var noen påvis-bare mengder av fri glukose eller fruktose i selve prøvene som er et resultat av at L-sukrose var eksponert overfor sukrosene i den såkalte "brush border membran". På liknende måte var det ingen fri glukose eller fruktose i kontrollprøven som var behandlet på samme måte, 'men som ikke var tilsatt enzymet. Man kan derfor konkludere med at L-sukrose ikke blir metabolisert slik dette er definert ved en standard-metabolismeprøve.

Eksempel 18

Smaksprøving av L-sukrose

(a) En serie på 0,5 ml prøveoppløsning ble fremstilt av en enkelt laboratorietekniker i nærvær-av et vitne, og det inneholdt (a) 2,5 vektprosent L-sukrose og (b) 1,25 vektprosent D-sukrose henholdsvis i vann. Man fremstilte også en serie med 0,5 ml oppløsninger som bare inneholdt destillert vann. Prøveflaskene ble hver kodet i bunnen, idet man brukte en kode som var bare kjent for nevnte laboratorietekniker og vitnet, og 5 glass ble plassert i en sirkel på et brett med et glass vann ved hjelp av vitnet. Hvert fremstilt brett hadde en L-sukrose-prøve, en D-sukrose-prøve og tre prøver med rent destillert vann. En tredje person som ikke var til stede under fremstillingen, bar det ferdige brettet inn i et prøverom som var skilt fra og ikke kunne betraktes fra prepareringsrommet, og en prøveperson som på for-hånd var gjort så komfortabel som mulig, ble innbudt til å prøve hvert glass i enhver ønsket rekkefølge, og angi hvorvidt prøven var søt eller ikke, og hvis mulig hvor søt prøven var i forhold til de andre prøvene. Personen som utførte prøven, fikk lov til å drikke hele prøven eller enhver egnet del av den, og ble bedt om å skylle munnen skikkelig med destillert vann som var tilgjengelig i store mengder, mellom hver prøve, og være sikker på at ingen ettersmak var igjen fra én prøve før man prøvet den neste. Resultatene ble angitt på et kort, og dette ble undertegnet av vitnet, og til slutt sammenliknet man så. resultatene av prøvingen med innholdet i de forskjellige oppløsningene. Prøveperson B (b) Man fremstilte en ny serie med 0,1 ml prøve.på samme måte som ovenfor, og denne ble prøvet på forskjellige personer, idet man brukte en éngangspipette for hver oppløsning. Tre til fire dråper ble påsatt ytterst på tungen, og personen spredde så prøven utover tungen. Som tidligere ble personene bedt om å angi enten prøven var søt eller ikke søt. Man lot personene eventuelt gjenta prøvingen av enhver oppløsning for eventuelt å bekrefte eller forandre reaksjon, og personene ble igjen bedt om å skylle munnen med vann mellom hver av prøvene og være sikker på at det ikke var noen ettersmak fra én prøve før man prøvet den neste.

Prøveperson C

Prøveperson D

Skjønt det er vanskelig å fastslå relativ søthet ved en em-pirisk prøve av denne type, indikerer resultate-som er angitt ovenfor, klart at L-sukrose hadde en søt smak hos alle de angitte per-■ soner.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av 3-L-fruktofuranosyl a-L-glukopyranosid, karakterisert ved at man kondenserer en forbindelse med formelen:

med en forbindelse, med formelen:

slik at man får fremstilt en forbindelse med følgende formel:

hvor X er valgt fra gruppen bestående av Cl, Br og I og R er aralkyl, lavere alkyl eller lavere alkenyl, hvoretter man omdanner nevnte produkt, slik at man får fremstilt en forbindelse med følgende formel:

2. Fremgangsmåte ifølge krav L karakterisert ved at X er klor og R er en benzyl gruppe.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at man fremstiller 2 , 3 , 4 , 6-tetra-O-benzyl-ct-L-glukopyranosyl klorid ved at man reagerer metyl-2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-L-" glukopyranosid eller 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-glukopyranose med tionyl klorid.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at man fremstiller nevnte 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-glukopyranose ved å oppløse metyl 2 ,'3 , 4 , 6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranosid i eddiksyre og deretter omsette oppløsningen med svovelsyre. ■v

5.F remgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at man reagerer metyl a-L-glukopyranosid med benzyl klorid, slik at man får fremstilt nevnte metyl 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-a-L-glukopyranosid.

6. Fremgangsmåte ifølge krrav 4' , karakterisert ved at man reagerer metyl a-L-glukopyranosid med benzyl klorid, slik at man får fremstilt nevnte metyl 2,3,4,6-tetra-0-benzyl-a-L-glukopyranosid.

7 . Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6,. karakterisert ved at man reagerer a-L-glukopyranose med metanol under sure betingelser, slik at man får fremstilt nevnte metyl a-L-glukopyranosid.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at man oksyderer 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-mannitol under sure betingelser, slik at man får fremstilt 1,3,4,6-tetra-0-benzyl L-fruktofuranose.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at man omsetter 1,3,4,6-tetra-0-benzyl-2,5,O-metylen-L-mannitol med floroglucinol, slik at man får fremstilt nevnte 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-L-mannitol.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at man benzylerer 2,5-O-metylen-L-mannitol under alkaliske betingelser, slik at man får fremstilt 1,3,4,6-tetra-O-benzyl-2,5-metylen-L-mannitol.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at man reagerer 1,6-di-0-acetyl-3,4-di-0(acetoxy-metyl)2,5-O-me ty len-L-mannitol med metanolisk natrium me.toksyd, -slik at man får fremstilt 2,5-O-metylen-L-mannitol.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at man acetolyserer 1,3:2,5:4,6-tri-O-metylen-L-mannitol med eddiksyre anhydrid og eddiksyre,' slik at man får fremstilt 1,6-di-0-acetyl-3,4-di-0-(acetoxymetyl)-2,5-O-metylen-L-mannitol.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at man omsetter L-mannitol med formaldehyd, slik at man får fremstilt 1,3:2,5:4,6-tri-O-metylen-L-mannitol.

14.. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at L-manose omsettes med natrium bor hydrid for å få fremstilt L-mannitol.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 14, karakterisert ved at man reagerer L-arabinose med nitrometan, slik at man får fremstilt 1-desoksy-l-nitro-L-glucitol og 1-desoksy-l-nitro-L-mannitol, hvoretter man skiller nevnte L-glucitol og nevnte L-mannitol og deretter hydroliserer de to nevnte forbindelser, slik at man henholdsvis får fremstilt L-glukopyranose og L-manose.

16. Søtningsmiddel for tilsetning til matvarer, karakterisert ved å ha følgende formel: 3-L-fruktofuranosyl-a-L-glukopyranosid.

17. Matvareadditiv ifølge krav 16, karakterisert ved å være i alt vesentlig uten næringsverdi.