DE1805958B2 - Verfahren zur herstellung von ascorbinsaeure-3-phosphat - Google Patents

Verfahren zur herstellung von ascorbinsaeure-3-phosphat

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Hiroaki Minoo; Ishiguro Toshihiro Suita; Maeda Kihachiro Kobe; Nomura (Japan)
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    • C07F9/655Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having oxygen atoms, with or without sulfur, selenium, or tellurium atoms, as the only ring hetero atoms
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Description

Die Hydrolyse verläuft schnell bereits bei Zusatz von Wasser zum Reaktionsgemisch. Wenn als Reaktionsprodukt in 5- und 6-Stellung geschütztes Ascorbinsäure-3-phosphat erhalten wird, wird es mit einer Mineralsäure (ζ. Β. Salzsäure und Schwefelsäure) oder sauren Ionenaustauschharzen (z. B. sulfoniertem Polystyrol) in Gegenwart von Wasser hydrolysiert, wobei Ascorbinsäure-3-phosphat erhalten wird.
Das Endprodukt kann in Form von Metallsalzen isoliert werden, z. B. als Natrium-, Magnesiumoder Calciumsalz.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Ascorbinsäure-3-phosphat ist vorteilhaft für die Großherstellung, da das gewünschte Produkt selektiv in guter Ausbeute erhalten wird, so daß die Isolierung der gewünschten Verbindung vereinfacht ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben, in denen sich Gewichtsteile zu Raumteilen wie Gramm zu Kubikzentimeter verhalten.
Beispiel 1
10 Gewichtsteile S.o-Isopropyliden-ascorbinsäure und 21,8 Gewichtsteile Pyridin werden in 30 Raumteilen Wasser gelöst. Unterhalb von 0° C werden 7,8 Gewichtsteile Phosphoroxychlorid der erhaltenen Lösung unter ständigem Rühren zugetropft. Nach erfolgtem Zusatz wird noch 90 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt. Der Umsatz beträgt 94,5 0Zo. Nachdem sich das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmt hat, wird es auf eine Säule von sulfoniertcm Polystyrolharz in Perlform (im Handel als »Amberlite IR-120«®, H+-Form erhältlich) gegossen. Der Ablauf wird mit Magnesiumoxyd neutralisiert und das Gemisch unter vermindertem Druck eingedampft. Zum Rückstand wird Äthanol getropft. Die hierbei gebildeten weißen pulverförmigen Kristalle werden abfiltriert. Auf die beschriebene Weise werden 13,2 Gewichtsteile des Magnesiumsalzes von Ascorbinsäure-3-phosphat erhalten. Dieses Salz wird aus einem Wasser-Äthanol-Gemisch umkristallisicrt. Ausbeute: 94,5% d. Th.
Elementaranalyse für C6H7O9 ■ P · Mg · 4 H2O:
Mg
Berechnet
Gefunden
20,55
20,35
4,32
4,26
8,84 6,94 8,65 7,29
Beispiel 2
10 Gewichtsteile Sjo-Isopiopyliden-ascorbinsäure und 29,4 Gewichtsteile Magnesiumoxyd werden in 100 Raumteilen eines 2:1-Gemisches von Wasser und Aceton gelöst. Bei einer Temperatur unter 0° C werden 14,2 Gewichtsteile Phosphoroxychlorid der erhaltenen Lösung unter ständigem Rühren zugetropft. Nach erfolgtem Zusatz wird noch 90 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt. Der Umsatz beträgt 78%. Durch Aufarbeitung des Reaktionsgemisches auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise werden 10,9 Gewichtsteile des Magnesiumsalzes von Ascorbinsäure-3-phosphal erhalten, d.s. 78% d.Th.
Bei dem vorstehend beschriebenen Versuch wird im wesentlichen das gleiche Ergebnis erhalten, wenn Dioxan an Stelle von Aceton verwendet wird.
Beispiel 3
8,3 Gewichtsteile Ascorbinsäure und 11,5 Gewichtsteile Calciumhydroxyd werden in 30 Raurnteilen Wasser gelöst. Bei einer Temperatur unter 0° C werden 7,5 Gewichtsteile Phosphoroxychlorid der erhaltenen Lösung unter ständigem Rühren zugetropft. Nach erfolgtem Zusatz wird noch 90 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt. Der Umsatz beträgt 70,6%. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise ergibt 9,9 Gewichtsteile des Magnesiumsalzes von Ascorbinsäure-3-phosphat, d. s. 70,6% d.Th.
Beispiel 4
10 Gewichtsteile 5,6-Isopropyliden-ascorbinsäure und 9,8 Gewichtsteile Natriumcarbonat werden in einem Gemisch aus 3 Raumteilen Wasser und 100 Raumteilen Dimethylformamid gelöst. Bei einer Temperatur unter 0° C werden 8,6 Gewichtsteile Phosphoroxychlorid der erhaltenen Lösung unter ständigem Rühren zugetropft. Nach erfolgtem Zusatz wird noch weitere 90 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt. Der Umsatz beträgt 94,5%. Durch Aufarbeitung auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise werden 13,1 Gewichtsteile des Magnesiumsalzes von Ascorbinsäure-3-phosphat erhalten, d. s. 94,5% d.Th.
Beispiel 5
10 Gewichtsteile 5,6-IsopropyIiden-ascorbinsäure und 9,8 Gewichtsteile Natriumcarbonat werden in einem Gemisch von 50 Gewichtsteilen Trimethylphosphat und 15 Raumteilen Wasser gelöst. Bei einer Temperatur unter 0° C werden 8,6 Gewichtsteile Phosphoroxychlorid unter Rühren zur Lösung gegeben. Das Gemisch wird noch weitere 60 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt, worauf 100 Raumteile Wasser zugesetzt werden. Der Umsatz beträgt 95%. Das erhaltene Hydrolysat wird durch eine Säule eines sulfonierten Polystyrolharzes in Perlform (im Handel unter der Bezeichnung »Amberlite IR-120«®, H+-Form erhältlich) geleitet, wodurch das Hydrolysat entsalzt wird. Der Ablauf wird durch eine Säule eines stark basischen Anionenaustauschharzes vom quaternären Ammoniumtyp in Perlform (im Handel als »Dowex 1 X 8, Cl--Form«® erhältlich) geleitet, wobei das im Ablauf enthalteno Ascorbinsäure-3-phosphat am Harz adsorbiert wird. Das Harz wird mit Wasser und dann mit 0,05 n-Salzsäure gewaschen. Anschließend wird das Ascorbinsäure-3-phosphat mit 0,3 η-Salzsäure eluiert. Das Eluat wird mit Magnesiumoxyd neutralisiert und dann eingeengt. Zum Rückstand werden 120 Raumteile Äthanol gegeben. Die hierbei gebildeten weißen pulverförmigen Kristalle werden abfiltriert. Als Ausbeute werden 12 Gewichtsteile des Magnesiumsalzes von Ascorbinsäure-3-phosphat erhalten, d. s. 95,0% d.Th.
Beispiel 6
8,3 Gewichtsteile Ascorbinsäure und 15,5 Gewichtsteile Calciumcarbonat werden in einem Gemisch von 50 Raumteilen Trimethylphosphat und 100 Raumteilen Wasser unter Kühlung gelöst. Bei einer Temperatur unter 0° C werden 7,5 Raumteile Phosphoroxychlorid der erhaltenen Lösung züge-
tropft. Das Gemisch wird noch weitere 60 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt, worauf 100 Raumteile Wasser zugesetzt werden. Der Umsatz beträgt 70%. Durch Aufarbeitung des erhaltenen Hydrolysats auf die in Beispiel 5 beschriebene Weise weden 8,9 Gewichtsteile des Magneshimsalzes von Ascorbinsäure-3-phosphat erhalten; Ausbeute 70,6% d.Th.
Die Ergebnisse der Infrarotanalyse, Ultraviolettanalyse und Elektrophorese für die in jedem Beispiel erhaltenen Produkte stimmen gut mit den Ergebnissen für die authentische Probe überein.

Claims (1)

  1. i 2
    nen. Mit anderen Worten, es genügt, wenn die Di-
    Patenta^spruch· elektrizitätskonstante des Lösungsmittelgemisches
    als solchem wenigstens 23 beträgt. Typische Bei-
    Verfahren zur Herstellung von Ascorbinsäure- spiele solcher Lösungsmittelgemische sind ein
    3-phosphat durch Phosphorylierung von Ascor- 5 1:1-Gemisch von Aceton und Dimethylformamid,
    binsäure, deren Hydroxylgruppen in 5- und ein 2:1-Gemisch von Wasser und Aceton ein
    6-Stellung gegebenenfalls geschützt sind, mit 1:1-Gemisch von Wasser und Dioxan und ein
    einem Phosphorsäurehalogenid in Anwesenheit 1:1-Gemisch von Wasser und Fyndin.
    einer Base, dadurch gekennzeichnet, Als Phosphorsäurehalogenide eignen Sich für die
    daß man die Phosphorylierung in einem Lö- io Zwecke der Erfindung beispielsweise Phosphorsaure-
    sungsmittel ausführt, dessen Dielektrizitätskon- chlorid, Phosphorsäuredichlond Phosphorsäure-
    stante, gemessen bei 20° C und 10 · 103 Hz/Se- fluorid, Phosphorsäurebromid, Phospnoroxychlorid,
    künde, 23 und größer ist. Phosphoroxybromid, Phosphorpentachlond und
    Pyrophosphoryltetrachlorid.
    15 Die Menge des Phosphorsäurehalogenids ist verschieden je nach der Art des Lösungsmittels, der
    Reaktionstemperatur und der Art des Halogenids,
    jedoch wird im allgemeinen das Halogenid in einer
    äquimolaren Menge bis zu einem mehrfachen mola-
    20 ren Überschuß und zur Erzielung bester Ergebnisse
    Ascorbinsäure-3-phosphat wurde bisher durch in einer äquimolaren bis zweifachen molaren Menge,
    Hiosphorylicrung von Ascorbinsäure, deren Hydro- bezogen auf das A. C, verwendet,
    »ylgruppen in. der 5- und 6-Stellung mit einem Als Ascorbinsäuren, deren Hydroxylgruppen in
    !»hosphorsäurehalogenid geschützt oder ungeschützt der 5- und 6-Stellung geschützt sind, können allge-
    ■ind, in einem r.ederen aliphatischen Keton (z.B. 25 mein die Kondensationsprodukte von C3- bis C10-
    Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon) in Ketonen und Ascorbinsäure verwendet werden.
    Cegenwart einer Base hergestellt. Dieses bekannte Typische Beispiele solcher Ketone sind Aceton,
    Verfahren hat jedoch Nachteile. Beispielsweise findet Methyläthylketon, Diäthylketon, Cyclopentanon und
    tine nichtspezifische Phosphorylierung an beiden Hy- Cyclohexanon. Im allgemeinen ist die Verwendung
    droxylgruppen der 2- und 3-Stellung der Ascorbin- 30 von Isopropylidenascorbinsäure am vorteilhaftesten,
    iäure statt, so daß die Ausbeute an gewünschtem Für das Verfahren gemäß der Erfindung können
    Ascorbinsäure-3-phoEphat zwangläufig schlecht ist. anorganiscl.e oder organische Basen verwendet wer-
    Ferner sind umständliche Arbeitsgänge für die Ab- den. Als anorganische Basen eignen sich beispiels-
    •rennung des Ascorbinsäure-3-phosphats vom Ascor- weise Alkalihydroxyde, z. B. Natriumhydroxyd, Ka-
    l>insäure-2-phosphat sowie von anderen in geringer 35 liumhydroxyd, Erdalkalihydroxyde, z. B. Calcium-
    Menge gebildeten Phosphorylierungsprodukten t:r- hydroxyd und Bariumhydroxyd, Alkalicarbonate,
    lorderlich (Gazz. Chem. Ital., 91, 964 bis 972, 1961, z. B. Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, Erd-
    teferiert in C. A., Vol. 56, 8827 c, 1962). alkalicarbonate, ζ. B. Calciumhydrogencarbonat und
    Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Magnesiumhydrogencarbonat, Metalloxyde, z. B.
    ausschließlich die Hydroxylgruppe in der 3-Stellung 40 Calciumoxyd und Magnesiumoxyd, und Ammoniak,
    tfer Ascorbinsäure selektiv phosphoryliert wird, wenn Als organische Basen eignen sich beispielsweise
    man anspruchsgerr.äß Ascorbinsäure ohne Rücksicht die verschiedenen aliphatischen Amine, ζ. Β. Di-
    tfarauf, ob ihre Hydroxylgruppen in 5- und 6-Stel- methylamin, Trimethylamin, Triäthylamin und Di-
    lung geschützt sind, mit einem Phosphorsäurehalo- cyclohexylamin, und aromatische oder cyclische
    genid in einem Lösungsmittel umsetzt, das eine Di- 45 Amine, ζ. B. Dimethylanilin, Pyridin, N-Methylmor-
    tlektrizitätskonstante von wenigstens 23 hat, ge- pholin, N-Äthylpiperidin, Lutidin, Collidin und
    messen bei 20° C und 10 · 103 Hz. Chinolin. Die Base muß wenigstens in einer äqui-
    Das Ausgangsmaterial, d. h. Ascorbinsäure, deren molaren Menge, bezogen auf A. C, verwendet wer-
    Hydroxylgruppen in 5- und 6-Stellung geschützt oder den. Zweckmäßiger ist die Verwendung der Base im
    Ungeschützt sind, wird nachstehend als »A. C.« be- 50 Überschuß und, zur Erzielung bester Ergebnisse, die
    teichnet. Die hier angegebenen Dielektrizitätskon- Verwendung der 2- bis 20fachen äquimolaren
    ttanten wurden sämtlich bei 20° C und 10 · 103 Hz Menge. Im Falle einer starken Alkaliverbindung, wie
    gemessen. Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, ist es
    Für die Zwecke der Erfindung können Lösungs- zweckmäßig, nicht mehr als die 8fache Menge der
    mittel verwendet werden, die eine Dielektrizitäts- 55 Base, bezogen auf A. C, zu verwenden, um die BiI-
    lconstante von wenigstens 23 haben und die Reaktion dung verschiedener Phosphate als Reaktionsprodutte
    nicht beeinträchtigen. Als Beispiele geeigneter Ein- zu vermeiden.
    zellösungsmittel, die die in Klammern angegebenen Die Reaktion ist in kurzer Zeit, z. B. 10 Minuten
    Dielektrizitätskonstanten haben, seien genannt: bis zu einigen Stunden, vollendet, wenn sie in der
    Acetonitril (36,6), Methanol (32,6), Glycerin (42,5), 60 Nähe von 0° C durchgeführt wird. Sie kann jedoch
    Nitrobenzol (34,8), Dimethylformamid (36,7), T'ri- auch bei höheren oder niedrigeren Temperaturen
    methylphosphat (24,0), N-Methylacetamid (16.5), durchgeführt werden. Mit besseren Ergebnissen ist
    Wasser (80) und Formamid (109). jedoch zu rechnen, wenn die Reaktion unterhalb von
    Wenn Lösungsmittelgemische verwendet werden, 15° C durchgeführt wird.
    muß wenigstens eines der Lösungsmittel, die das 65 Wenn als Produkt ein Ascorbinsäure-3-halogen-
    Gemisch bilden, eine Dielektrizitätskonstante von phosphatderivat erhalten wird, wird dieses in üblicher
    wenigstens 23 haben, während die Werte für die Weise hydrolysiert, wobei Ascorbinsäure-3-phosphat
    anderen Lösungsmittel niedriger als 23 liegen kön- in guter Ausbeute und hoher Reinheit erhalten wird.
DE19681805958 1967-10-31 1968-10-30 Verfahren zur Herstellung von Ascorbinsäure-3-phosphat Expired DE1805958C3 (de)

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Publication Number Publication Date
DE1805958A1 DE1805958A1 (de) 1969-05-29
DE1805958B2 true DE1805958B2 (de) 1976-02-05
DE1805958C3 DE1805958C3 (de) 1976-09-23

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DE1805958A1 (de) 1969-05-29
CH518315A (de) 1972-01-31
GB1201404A (en) 1970-08-05
JPS5218191B1 (de) 1977-05-20
US3658848A (en) 1972-04-25
FR1588740A (de) 1970-04-17

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977