PL167831B1

PL167831B1 - Method of obtaining s-(2,3,4,6-tetra-0-acetyl-beta-d-glucopyranosil)-3-tiohyhydroxamic acids as semiproducts for synthetizing glucosinolanes

Info

Publication number: PL167831B1
Application number: PL29389592A
Authority: PL
Inventors: Marek Chmielewski; Jan Abramski
Original assignee: Pan Instytut Chemii Organiczne
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1995-11-30
Also published as: PL293895A1

Abstract

Sposób wytwarzania kwasów S-(2,3,4,6-tetraO-acetylo-p-D-glukopiranozylo)-3-tiohydroksamowych o wzorze 1, w którym R oznacza alkil, benzyl, aryl, alkenyl, korzystnie allil, polegający na przeprowadzeniu związku o wzorze 3, w którym R ma wyżej podane znaczenie, w chlorek kwasu hydroksamowego o wzorze 5, w którym R ma wyżej podane znaczenie, a następnie łączenie tego związku ze zrnązkiem o wzorze 4, znamienny tym, że odpowiedni nitrozwiązek o wzorze 3, w którym R ma wyżej podane znaczenie przeprowadza się wsól sodową, a następnie działaniem eterowego roztworu chlorowodoru, korzystnie w eterze dietylowym w chlorek kwasu hydroksamowego o wzorze 5. w którym Rma wyżej podane znaczenie, a następnie bezwyodrębniania, łączy się go z 1-thio-2,3,4,6-tetra-O-acetylo-pD-glukopiranozą o wzorze 4 w obecności aminy trzeciorzędowej lub heterocyklicznej, korzystnie trietyloaminy lub pirydyny, po czym produkt końcowy wyodrębnia się w znany sposób, korzystnie przez krystalizację.Method for the production of S- (2,3,4,6-tetraO-acetyl-p-D-glucopyranosyl) -3-thiohydroxamic acids of Formula 1, wherein R is alkyl, benzyl, aryl, alkenyl, preferably allyl, converting a compound of Formula 3, wherein R is as defined above meaning, w is hydroxamic acid chloride of formula 5, wherein R is as defined above, and then combining this compound with the compound of formula 4, characterized in that the corresponding nitro compound of formula 3, w wherein R is as defined above is performed sodium salt, followed by the action of an ethereal solution hydrogen chloride, preferably in diethyl ether v hydroxamic acid chloride of the formula 5. wherein R has the meaning given above, followed by no isolation, it is combined with 1-thio-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-pD-glucopyranose of Formula 4 in the presence of an amine tertiary or heterocyclic, preferably triethylamine or pyridine and isolate the final product in a known manner, preferably by crystallization.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasów S-(2,3,4,6-tetra-O-acetylo-pO-glukopiranozylo)-3-tiohydroksamowych o wzorze 1, w którym R oznacza rodnik alkilowy, benzylowy, arylowy, alkenylowy, korzystnie allilowy, będący półproduktami do syntezy glukozynolanów o wzorze 2, w którym R ma takie samo znaczenie jak we wzorze 1.The subject of the invention is a process for the preparation of S- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-pO-glucopyranosyl) -3-thiohydroxamic acids of the formula I, in which R is an alkyl, benzyl, aryl, alkenyl, preferably allylic radical. , being intermediates for the synthesis of glucosinolates of formula 2, in which R has the same meaning as in formula 1.

Singrina, najbardziej znany glukozynolan o wzorze 2, w którym R oznacza allil jest naturalnym tioglikozydem, składnikiem oleju musztardowego, stosowanym do oznaczania witaminy C. Dostępny na rynku monohydrat sinigriny, oferowany przez znane firmy odczynnikowe, otrzymywany jest drogą ekstrakcji z materiału roślinnego.Singrin, the best known glucosinolate of formula II, in which R is allyl is a natural thioglycoside, a component of mustard oil used for the determination of vitamin C. The commercially available sinigrin monohydrate, offered by well-known reagent companies, is obtained by extraction from plant material.

W literaturze znany jest sposób otrzymywania sinigriny i innych glukozynolanów o wzorze 2 przez sulfonowanie (M.M.Benn i M.G.Ettlinger, J.Chem.Soc., Chem.Commun.1965, 445; A.Kjaer i S.RJensen, Acta Chim.Scand., 1968, 22, 3324) związków o wzorze 1. W pierwszym etapie tej syntezy otrzymuje się chlorek oksymu o wzorze 5 przez reakcję oksymu z gazowym chlorem (M.Benn, Canadian Journal of Chemistry, 42, 2393, 1964) lub przez reakcję soli sodowej nitrozwiązku o wzorze 3 z mieszaniną chlorku litu i stężonego kwasu solnego (M.M.Benn i M.G.Ettlinger, J.Chem.Soc., Chem.Commun.1965, 445) lub z gazowym chlorowodorem V.Gil, A.J.MacLeod, Tetrahedron, 36, 779, 1980). Następnie generuje się tlenek nitrylu z chlorku wzór 5 za pomocą zasady. Tak powstały tlenek oksymu poddaje się reakcji z 1-thio-2,3,4,6-tetra-O-acetylo-p-D-glukopiranozą o wzorze 4, która prowadzi do utworzenia związku o wzorze 1. Te znane z literatury sposoby łączenia nitrozwiązków z cukrem o wzorze 4 przebiegają z niską wydajnością, a kłopotliwa preparatyka wyizolowania przejściowo tworzonego, nietrwałego chlorku kwasu hydroksamowego o wzorze 5, polegająca na sączeniu w temperaturze -60°C uniemożliwia praktyczne zastosowanie tych procedur do syntezy glukozynolanów, a jest zupełnie nieprzydatny gdy chlorek o wzorze 5 nie jest krystaliczny.It is known in the literature to obtain sinigrin and other glucosinolates of formula 2 by sulfonation (MMBenn and MGEttlinger, J.Chem.Soc., Chem.Commun. 1965, 445; A. Kjaer and S.RJensen, Acta Chim. Scand. , 1968, 22, 3324) compounds of formula 1. In the first step of this synthesis, the oxime chloride of formula 5 is obtained by reacting the oxime with chlorine gas (M. Benn, Canadian Journal of Chemistry, 42, 2393, 1964) or by reaction of the salt sodium nitro compound of formula 3 with a mixture of lithium chloride and concentrated hydrochloric acid (MMBenn and MGEttlinger, J.Chem.Soc., Chem.Commun. 1965, 445) or with gaseous hydrogen chloride V. Gil, AJMacLeod, Tetrahedron, 36, 779, 1980). Then the nitrile oxide is generated from the chloride formula 5 with a base. The oxime oxide thus formed is reacted with 1-thio-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-pD-glucopyranose of the formula 4, which leads to the formation of the compound of the formula 1. These methods known from the literature for combining nitro compounds with With sugar of the formula 4, the yield is low, and the troublesome preparation of isolating the transiently formed, unstable hydroxamic acid chloride of the formula 5, which consists in filtering at -60 ° C, prevents the practical application of these procedures for the synthesis of glucosinolates, and it is completely useless when the chloride of the formula 5 is not crystalline.

Sposób według wynalazku eliminuje uciążliwe operacje i pozwala na bezpośrednie przejście od nitrozwiązku 3 do związku 1. Niewielka trwałość powstającego przejściowo chlorku kwasu hydroksamowego o wzorze 5, nie wpływa na wydajność reakcji kondensacji, ponieważ nie wymaga on wyodrębnienia.The process of the invention eliminates the cumbersome operations and allows a direct transition from the nitro compound 3 to the compound 1. The low stability of the hydroxamic acid chloride of formula 5, which is temporarily formed, does not affect the efficiency of the condensation reaction as it does not require isolation.

Sposób według wynalazku polega na tym, że odpowiedni nitrozwiązek o wzorze 3, w którym R ma wyżej podane znaczenie przeprowadza się w sól sodową, którą następnie działaniem eterowego roztworu chlorowodoru, korzystnie w eterze dietylowym przeprowadza się wThe process according to the invention consists in converting the corresponding nitro compound of formula III, wherein R is as defined above, into the sodium salt, which is then converted to the sodium salt by the action of ethereal hydrogen chloride, preferably in diethyl ether, into

167 831 chlorek kwasu hydroksamowego o wzorze 5, w którym R ma wyżej podane znaczenie, po czym, bez wyodrębniania, łączy się go z 1-thio-2,3,4,6-tetra-O-acetylo-p-D-glukopiranozą o wzorze 4 w obecności aminy trzeciorzędowej lub heterocyklicznej, korzystnie trietyloaminy lub pirydyny, po czym produkt końcowy wyodrębnia się w znany sposób, korzystnie przez krystalizację.167 831 hydroxamic acid chloride of formula 5, in which R is as defined above, and then, without isolation, it is combined with 1-thio-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-pD-glucopyranose of formula 4 in the presence of a tertiary or heterocyclic amine, preferably triethylamine or pyridine, then the end product is isolated in a known manner, preferably by crystallization.

W sposobie według wynalazku chlorek kwasu hydroksamowego o wzorze 5 (produkt pośredni) wytwarza się działaniem eterowego roztworu chlorowodoru na sól sodową nitrozwiązku o wzorze 3 w temperaturze około -70°C. Reakcji kondensacji dokonuje się bezpośrednio, bez wyodrębnienia chlorku o wzorze 5 w temperaturze około 15°C przez dodanie aminy trzeciorzędowej lub heterocyklicznej, korzystnie trietyloaminy lub pirydyny i tiocukru o wzorze 4 do mieszaniny reakcyjnej, a produkt wyodrębnia się korzystnie przez krystalizację.In the process of the invention, the hydroxamic acid chloride of Formula 5 (intermediate) is prepared by treating the sodium salt of the nitro compound of Formula 3 with an ethereal hydrogen chloride solution at a temperature of about -70 ° C. The condensation reaction is performed directly without isolating the chloride of formula 5 at about 15 ° C by adding a tertiary or heterocyclic amine, preferably triethylamine or pyridine, and the thiosugar of formula 4 to the reaction mixture, and isolation of the product is preferably by crystallization.

Poniższy przykład ilustruje sposób według wynalazku nie ograniczając jego zakresu.The following example illustrates the process of the invention without limiting its scope.

Przykład. Do roztworu 24 g nitrozwiązku o wzorze 3, w którym R oznacza allil w 80 ml bezwodnego metanolu dodano w temperaturze pokojowej roztwór 5,46 g sodu w 160 ml metanolu. Roztwór mieszano przez 5 minut. Następnie dodano 800 ml bezwodnego eteru. Wytrącony osad soli sodowej nitrozwiązku przemyto 100 ml bezwodnego eteru i wysuszono, uzyskując 27 g krystalicznego związku. Otrzymaną w ten sposób sól sodową zawieszono w 600 ml bezwodnego eteru ochłodzono do -70°C i potraktowano podczas mieszania 535 ml eterowego roztworu chlorowodoru, o stężeniu 3,3 mol HCl w 1 litrze eteru. Następnie dodano roztwór 400 ml trietyloaminy w 800 ml eteru tak aby temperatura nie przekroczyła -40°C. Do przygotowanej w ten sposób mieszaniny dodano roztwór 87 g tioglukozy (wzór 4) w 1,61 eteru, przy czym temperatura mieszaniny wzrosła do około 15°C. Całość mieszano przez 30 minut w temperaturze 15°C. Następnie mieszaninę poreakcyjną wylano do ochłodzonego do temperatury 4°C roztworu kwasu siarkowego w wodzie (300 ml H2SO4 i 4 l wody). Produkt ekstrahowano 1,61 octanu etylu. Ekstrakt przemyto trzy razy 21 wody do odczynu obojętnego, wysuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i odparowano rozpuszczalnik. Kryształy produktu przemyto 150 ml 96% etanolu otrzymując 75 g związku o wzorze 1, w którym R oznacza allil, 77% wydajności.Example. A solution of 5.46 g of sodium in 160 ml of methanol was added to a solution of 24 g of the nitro compound of formula III in which R is allyl in 80 ml of anhydrous methanol at room temperature. The solution was stirred for 5 minutes. Then 800 ml of anhydrous ether were added. The precipitate of the sodium salt of the nitro compound was washed with 100 ml of anhydrous ether and dried to obtain 27 g of a crystalline compound. The sodium salt thus obtained was suspended in 600 ml of anhydrous ether, cooled to -70 ° C, and treated with stirring with 535 ml of an ethereal hydrogen chloride solution containing 3.3 mol of HCl in 1 liter of ether. Then a solution of 400 ml of triethylamine in 800 ml of ether was added so that the temperature did not exceed -40 ° C. A solution of 87 g of thioglucose (formula 4) in 1.61 of ether was added to the mixture thus prepared, with the temperature of the mixture rising to about 15 ° C. The mixture was stirred for 30 minutes at 15 ° C. The reaction mixture was then poured into a solution of sulfuric acid in water (300 ml of H2SO4 and 4 l of water) cooled to 4 ° C. The product was extracted with 1.61 ethyl acetate. The extract was washed three times with 21 liters of water until neutral, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was evaporated. The product crystals were washed with 150 ml of 96% ethanol to give 75 g of the compound of formula 1 where R is allyl, 77% yield.

167 831167 831

Ν'Ν '

CH₂OH II ¹ _οCH ₂ OH II ¹ _ο

OHOH

HOHO

OHOH

WZÓR 2PATTERN 2

OSO₃®K®OSO ₃ ®K®

RCH₂NO₂ RCH ₂ NO ₂

CH₂OAc —O,^SH CH ₂ OAc —O, ^SH

OAcOAc

AcÓWhat

WZÓR 3MODEL 3

OAcOAc

WZÓR 4 ^N-OH ^XClFORMULA 4 ^ N-OH ^X Cl

WZÓR 5MODEL 5

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 1,50 złPrice PLN 1.50

Claims

Patent claim

A method for the preparation of S- (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-PD-glucopyranosyl) -3-thiohydroxamic acids of formula I, in which R is alkyl, benzyl, aryl, alkenyl, preferably allyl, by carrying out a compound of Formula 3 in which R is as defined above, w a hydroxamic acid chloride of Formula 5, in which R is as defined above, and then combining this compound with a compound of Formula 4 characterized in that the corresponding nitro compound of Formula 3, in which R is as defined above is converted into the sodium salt and then by treatment with ethereal hydrogen chloride, preferably in diethyl ether, into hydroxamic acid chloride of the formula 5, in which R is as defined above, and then without isolation, combined with 1 -thio-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-3-D-glucopyranose of formula 4 in the presence of a tertiary or heterocyclic amine, preferably triethylamine or pyridine, the final product is then isolated in a known manner, preferably by crystallization .