DE2159007C3 - Verfahren zur Herstellung von cis-Zearalenon oder cis-Zearalenol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von cis-Zearalenon oder cis-ZearalenolInfo
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Description
Aus der USA.-Patentschrift 3 196 019 ist es bekannt,
Irans-Zearalenon [6-(10-Hydroxy-6-oxo-I-undeccnyl)- *u
/f-resorcylsäure^-lactonj dutch Züchtung des Mikroorganismus
Gibberella zeae herzustellen. In der USA.-Patentschrift 3 239 348 ist beschrieben, wie aus dem
Irans-Zearalenon das trans-Zearalenol [6-(6,10-Dihydroxy-l-undecenyl)-/?-resorcylsäure^-lacton]
durch Reduktion der Ketogruppe erhalten werden kann. Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, aus diesen Verbindungen
die entsprechenden eis-Verbindungen zu
erhalten.
Aus »Basic Principles of Organic Chemistry« (1967),
S. 1071 ist es allgemein bekannt, daß in bestimmten Fällen cis-trans-Isomerisierungen photochemisch bewirkt
werden können. Die Literaturstelle zeigt sbei auch, daß diese Methode nicht allgemein anwendbar,
sondern bezüglich der Ausgangsmaterialien spezifisch ist und daß beispielsweise bei Stilben die photochemische
Isomerisierung von der cis-Verbindung zur transVerbindung führt. Auch läßt die Literaturstelle nichts
über den Einfluß von Sauerstoff auf derartige photochemische Isomerisierungen erkennen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, das bekannte trans-Zearalenon bzw.
trans-Zearalenol in cis-Zearalenon bzw. cis-Zearalenol
unter möglichst einfachen Arbeitsbedingungen umzuwandeln und dabei möglichst hohe Ausbeuten und
Reinheiten der Produkte zu erzielen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von cis-Zearalenon oder cis-Zearalenol ist dadurch
,gekennzeichnet, daß man trans-Zearalenon bzw. trans-Zearalenol mit Ultraviolettstrahlen einer Wellenlänge
von 2800 bis 3500 A und mit einer Strahlendosis von wenigstens 10 kWh/Std. pro Kilogramm Ausgangsmaterial
in einem praktisch sauerstofffreien inerten oiganischen Lösungsmittel und unter einer Inertgasatmosphäre
bestrahlt.
Die cis-Isomeren unterscheiden sich in ihrem kernmagnetischen
Resonanzspektrum eindeutig von den entsprechenden trans-Isomeren. Das cis-Zearalenol
kommt ebenso wie die entsprechende trans-Verbindung in der Form zweier Diastereoisomerer vor.
Typische Lichtquellen für die Ultraviolettstrahlen, die in dem beanspruchten Verfahren verwendet werden
können, sind Quecksilberdampflampen, Kohlenbogenlampen und Wolframbogenlampen. Die bevorzugt angewendete
Strahlendosis liegt bei 20 bis 500 kWh/Std. pro Kilogramm Ausgangsmaterial. Die Bestrahlungszeit variiert je nach der Wellenlänge, der Strahlendosis
und der Menge des Ausgangsmaterials.
Als inertes organisches Lösungsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren kann man beispielsweise
niedermolekulare einwertige Alkanole, Acetonnitril oder Dichlormeihan verwenden, wobei Methan?^ hevorzugt
ist. Günstige Lösungskonzentrationen ' -n bei etwa 0,5 bis 2,5, bevorzugt bei etwa 1 bis l Gewichtsprozent.
Das Lösungsmittel soll praktisch sau^rstofffrei sein, da Sauerstoff möglicherweise die Isomerisierung
hemmt und/oder die Reaktionspartner oxidiert. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die
Lösung der trans-Verbindung vor der Bestrahlung mit einem Inertgas, wie Stickstoff, Argon oder Helium,
zu spülen, und die Bestrahlung selbst wird unter einer jnertgasatmosphäre durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Raumtemperatur, erhöhter Temperatur oder niedrigerer
Temperatur, wie beispielsweise bei etwa 15 bis 45 C, bei Atmosphärendruck, Überatmosphärendruck oder
Unleratmosphärendruck durchgeführt werden. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen arbeitet man jedoch gewöhnlich
bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck. .
Die Isomerisierungsausbeuten liegen allgemein über
90%, beispielsweise bei etwa 97n„, und die Isomerisierüngsprodukte
können anschließend noch weiter gereinigt werden. Im Falle von Zearalenon können
etwa */3 des unisomerisierten trans-Isomers aus dem
Verfahrensprodukt durch Umkristallisation entfernt werden, so daß man ein 99 "„ig reines cis-Zearalenon
erhalten kann. Geeignete Lösungsmittelsysteme für die Umkristallisation sind beispielsweise Gemische von
niedermolekularen einwertigen Alkanolen mit Wasser, wie ein Gemisch von Isopropanol und Wasser oder
Methanol und Wasser, wobei ein Gemisch von Methanol und Wasser mit etwa 20 bis 50 Volumprozent
Wasser besondeis bevorzugt ist. Im Falle von Zearalenol
kann das Isomerisierungsprodukt durch Saulenchromatographie
über Kieselsäure oder Tonerde gereinigt werden. Allgemein ist es vorteilhaft, zur Erhöhung
der Reinheit des Verfahrensproduktes die Reaktionslösung mit Aktivkohle zu behandeln.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene cis-Zearalenon oder cis-Zearalenol kann zur
Wachstumsförderung von Tieren verwendet werden, denen es oral, parenteral oder durch Einpflanzen unter
die Haut, wie am Ohr des Tieres, verabreicht werden kann. Für orale Verabreichung kann es mit üblichem
Tierfutter vermischt werden, für parenterale Injizierung kann es beispielsweise in Erdnußöl suspendiert werden.
3 g trans-Zearalenon werden in 500 ml Methanol
aufgelöst, und die Lösung wird in einen photochemischen Reaktor (Ace Glass Model 6515) von 500 ml
Inhalt gegeben, der mit einem Borsilikatglastauchrohr (Ace Glass Model 6517-05) versehen ist. Die Lösung
wird über Nacht (etwa 12 Stunden) mit Stickstoff gespült und dann unter einer Sticksiloffatmosphäre
mit einer 450 Watt-Mitteldruckquecksilberdampflampe (Ace Glass Model 6515-34) 41 Stunden bestrahlt. Die
Reaktionslösung wird mit 1 g Aktivkohle aufgeschlämmt, filtriert, und das Filtrat wird unter Vakuum
an einem Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft, wobei 2,98 g einer sehr blaß-gelben festen
Substanz erhalten werden, die zweimal aus einem Gemisch von 25 ml Methanol und 15 ml Wasser umkristallisiert
wird. Es werden 2,2 g (73,5 % der Theorie) weiße Kristalle vor. F. 133 bis 134,5°C erhalten, die
3 4
durch NMR-Spektroskopie als etwa 99%ig reines Als Eluierungsmittel wird das gleiche Gemisch von
cis-Zearalenon identifizeirt werden. Methanol und Chloroform verwendet Nach VerGewichtsanalyse
in % für C18H28O5: Berechnet dampfen des Eluates werden 8,1 g einer weißen Sub-C
67,92, H 6,92%; gefunden C 68,19, H 7,23%. stanz von F. 124 bis 128°C erhalten, die durch NMR-
5 Spektroskopie als etwa 97%ig reines cis-Zearalenol
Bespiel 2 identifiziert wird.
Das Verfahren des Beispiels 1 wird unter Verwen- Gewichtsanalyse in % für C18H21O5: Berechnet
dung einer Lösung von lOgtrans-Zearalenon in 500ml 67,50, H 7,50%; gefunden 67,38, H 7,62%.
Methanol und mit einer Bestrahlungszeit von 72 Stun- n . . . .
den wiederholt, wobei 9,9 g Rohprodukt anfallen. io Beispiel <*
Nach der UmkristaUisation werden 8,8 g cis-Zearalu- cis-Zearalenol aus dem niedrig schmelzenden Dia-
non (88% der Theorie) von F. 134 bis 135" C erhalten. stereoisomer von trans-Zearalenol. 5 g des niedrig
schmelzenden Diastereoisomers von trans-Zearalenol
Beispiel 3 werden in 500 ml Methanol gelöst, und die Lösung 10 g des höher schmelzenden Diastereoisomers von 15 wird in einen photochemischen Reaktor von 500 ml
trans-Zearalenol werden in 500 ml Methanol gelöst. Inhalt (Ace Glass Model 6515) gegeben, der mit einem
und die Lösung wird in einen photochemischen Reak- Borsilikatglastauchrohr (Ace Glass Model 6517-05)
tor von 500 ml Inhalt (Ace Glass Model 6515) gegeben, ausgestattet ist. Die Lösung wird über Nacht (etwa
der mit einem Borsilikatglastauchrohr (Ace Glass 12 Stunden) mit Stickstoff gespült und dann unter
Model 6517-05) ausgestattet ist. Die Lösung wird über ao einer Stickstoffatmosphäre mit einer 450-Watt Mittel-Nacht
(etwa 12 Stunden) mit Stickstoff gespült und druckquecksilberdampflampe (Ace Glass Model 6515-dann
unter einer Stickstoffatmosphäre mit einer 450 34) 48 Stunden bestrahlt. Die erhaltene Lösung wird
Watt-Mitteldruckquecksilberdampflampe (Ace Glass mit 1 g Aktivkohle aufgeschlämmt und filtriert, und
Model 6515-34) 91 Stunden bestrahlt. Die erhaltene anschließend wird das Filtrat unter Vakuum an einem
hell-gelbe Lösung wird mit I g Aktivkohle aufge- 25 Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft, wobei
schlämmt und dann filtriert. Das Filtrat wird unter 4,65 g einer hell-gelben festen Kühlsubstanz erhalten
Vakuum an einem Rotationsverdampfer zur Trockne wird. Diese wird gemäß Beispiel 3 säulenchromatoeingedampft,
wobei 9,42 g einer hell-gelben festen graphisch gereinigt und ergibt 4,3 g einer weißen SubSubstanz
erhalten werden. Diese wird in der kleinst- stanz von F. 126 bis 131°C, die durch NMR-Spektromöglichen
Menge eines Gemisches von 3 Gewichts- 30 skopie als etwa 97 %ig reines cis-Zearalenol identifiziert
prozent Methanol und 97 Gewichtsprozent Chloroform wird.
gelöst und über eine Kieselsäuresäule von 5 cm Durch- Gewichtsanalyse in % für Ci8H24O5: Berechnet
messer (»Silicar CC-7«, 200 g) Chromatographien. 67,50, H 7,50%; gefunden 67,51, H 7,53%.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von cis-Zearalenon oder cis-Zearalenol, dadurch gekennzeichnet, daß man trans-Zearalenon bzw. trans-Zearalenol mit Ultraviolettstrahlen einer Wellenlänge von 2800 bis 3500 A und mit einer Strahlendosis von wenigstens 10 kWh/Std. pro Kilogramm Ausgangsmaterial in einem praktisch sauerstofffreien inerten organischen Lösungsmittel und unter einer Inertgasatmosphäre bestrahlt.
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| Date | Code | Title | Description |
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