JPS5935920B2 - Method for producing 2-ketogulonate - Google Patents
Method for producing 2-ketogulonateInfo
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- JPS5935920B2 JPS5935920B2 JP54155475A JP15547579A JPS5935920B2 JP S5935920 B2 JPS5935920 B2 JP S5935920B2 JP 54155475 A JP54155475 A JP 54155475A JP 15547579 A JP15547579 A JP 15547579A JP S5935920 B2 JPS5935920 B2 JP S5935920B2
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- C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
- C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は2、5−ジケトグルコン酸;そのアルキルエ
ステルまたはその塩の選択的還元によつて2−ケトクロ
ン酸、そのアルキルエステルおよび塩の製造方法に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of 2-ketocuronic acid, its alkyl esters and salts by selective reduction of 2,5-diketogluconic acid; its alkyl esters or salts thereof.
2−ケトクロン酸はアスコルビン酸の製造のための中間
体である。2-Ketocuronic acid is an intermediate for the production of ascorbic acid.
2、5−ジケトグルコン酸の過剰の水素化ほう素ナトリ
ウムによる完全な還元はこの酸の構造決定の一部として
報告されている。Complete reduction of 2,5-diketogluconic acid with excess sodium borohydride has been reported as part of the structural determination of this acid.
Agに、Biol。Chem28、819(1964)
、J、Biol、Chem。204、34(1953)
およびAntonieVanLeeuwenhoecに
37、185(1971)参照。Ag, Biol. Chem28, 819 (1964)
, J. Biol., Chem. 204, 34 (1953)
and Antonie Van Leeuwenhoec 37, 185 (1971).
ラネーニツケル触媒および水素を使用して2、5−ジケ
トグルコン酸を接触還元すると2−ケトグルコン酸と2
−ケトクロン酸の混合物を低収量で得る。この場合2−
ケトグルコン酸が主生成物でJ ある。(Agr、Bi
ol、Chem、28、819(1964)参照。本出
願入の米国特許第4、159、990号は2、5−ジケ
トグルコネートを1等量の水素化ほう素アルカリ金属で
還元して2−ケトクロン酸および2−ケトグルコン酸の
混合物を形成した。52、5−ジケトグルコネートは大
きな位置選択性および立体選択性を以つて還元でき、高
収量の所望の2−ケトクロン酸を生成し、続いてpH約
2〜7でアミン−ボラン還元剤を使用してアルコルビン
酸に転化できる。Catalytic reduction of 2,5-diketogluconic acid using Raney-nickel catalyst and hydrogen produces 2-ketogluconic acid and 2
- A mixture of ketocuronic acids is obtained in low yields. In this case 2-
Ketogluconic acid is the main product. (Agr, Bi
ol, Chem, 28, 819 (1964). No. 4,159,990, 2,5-diketogluconate is reduced with one equivalent of alkali metal borohydride to form a mixture of 2-ketocuronic acid and 2-ketogluconic acid. did. 52,5-diketogluconate can be reduced with large regioselectivity and stereoselectivity to produce high yields of the desired 2-ketocuronic acid, followed by amine-borane reducing agent at pH ca. 2-7. It can be converted to ascorbic acid using
このように、たとえばこの方法によつて2−ケトクロン
酸および2−ケトグルコン酸の収量が94%以上で、こ
の生成物混合物の約96%は所望の2−ケトクロン酸で
あるものが得られる。このような高収率は、アルカリ金
属ボロハイドライドによる還元の最適収率に必要とされ
るようなボロンー錯化剤の存在下で還元反応を行なわず
に、得ることができる。Thus, for example, the process provides yields of 2-ketocuronic acid and 2-ketogluconic acid of greater than 94%, with the product mixture being approximately 96% the desired 2-ketocronic acid. Such high yields can be obtained without carrying out the reduction reaction in the presence of a boron-complexing agent, as is required for optimal yields of reduction with alkali metal borohydrides.
また、この方法によりつくられた2−ケトクロン酸は、
過剰のアミン−ボラン還元剤の存在下、釣合いの取れた
合理的な速度で、さらに還元(すなわち2−ケト基の還
元)をうけないことがわかつた。しかしながら、2−ケ
トクロン酸の2−ケト基はアルカリ金属ボロハイドライ
ドによりすぐに還元され、2,5−ジケトグルコネート
のアルカリ金属ボロハイドライド還元によりつくられる
ばあいよりも、2−ケトクロン酸の最適収率が低く、ま
た過剰のアルカリ金属ボロハイドライドを用いて2,5
−ージケトグルコネート出発物質の還元速度や転換を増
加させることができない。さらに、この2,5−ジケト
グルコネートは本発明のアミン−ボラン還元で用いられ
る酸性の条件下で最も安定である。本発明は、2−ケト
グロネートの製造法に関するもので、この製造法は2,
5−ジケトグルコネートを一般式RtR2HN−BH,
のアミン−ボランがピリジン−ボランを用い、PHが約
2〜7の溶液中、約− 20〜 70℃の温度で還元す
ることからなる。In addition, 2-ketocuronic acid produced by this method is
It has been found that in the presence of excess amine-borane reducing agent, no further reduction (ie, reduction of the 2-keto group) occurs at a balanced and reasonable rate. However, the 2-keto group of 2-ketocuronic acid is readily reduced by the alkali metal borohydride, making the optimal 2,5 with low yield and using excess alkali metal borohydride.
-diketogluconate The reduction rate or conversion of the starting material cannot be increased. Furthermore, this 2,5-diketogluconate is most stable under the acidic conditions used in the amine-borane reduction of the present invention. The present invention relates to a method for producing 2-ketogulonate, which includes 2,
5-diketogluconate with the general formula RtR2HN-BH,
amine-borane is reduced with pyridine-borane in a solution with a pH of about 2 to 7 at a temperature of about -20 to 70°C.
なお、上記一般式中のR,とR2は、各々、1〜4の炭
素原子のアルキルから選ばれ、また上記2,5−ジケト
グルコネートは2,5−ジケトグルコン酸およびそのア
ルカリ金属塩から選ばれる対イオンを有するものから選
ばれる。一般式R,R2HN−BH,のアミン−ボラン
還元剤の好ましいはジメチルアミン−ボランである。In addition, R and R2 in the above general formula are each selected from alkyl having 1 to 4 carbon atoms, and the above 2,5-diketogluconate is selected from 2,5-diketogluconic acid and its alkali metal salts. selected from those having selected counterions. A preferred amine-borane reducing agent of the general formula R, R2HN-BH, is dimethylamine-borane.
ピリジン−ボランもまた好ましいアミン−ボランである
。反応は、0〜25℃の温度で、好ましくは4〜6の範
囲のPHで行なうのが好ましい。Pyridine-borane is also a preferred amine-borane. The reaction is preferably carried out at a temperature of 0 to 25°C, preferably at a pH in the range of 4 to 6.
好ましい2,5−ジケトグルコネート出発物質には、2
,5−ジケトグルコン酸、2,5−ジケトグルコン酸ナ
トリウムが包含される。本発明の方法はアミン−ボラン
による2,5−ジケトグルコネートの部位選択還元(R
egiOselectivereductiOn)と立
体選択還元(StereOselectiveredu
ctiOn)を提供するものである。Preferred 2,5-diketogluconate starting materials include 2
, 5-diketogluconic acid, and sodium 2,5-diketogluconate. The method of the present invention involves the site-selective reduction of 2,5-diketogluconate (R
stereoselective reduction (egiOselectivereductiOn) and stereoselective reduction
ctiOn).
反応生成物は、主として2−ケトグロネートであわ、ま
たごく少量(すなわち約2〜12%)の2−ケトグルコ
ネートが形成される。この反応生成物は、従つて、従来
法、例えば2−ケトクロン酸の低級アルキルエステル類
の塩基性触媒によるラクトン化によるアスコルビン酸の
製造に適している。もし必要ならば、反応生成物中に存
在している少量の2−ケトクロン酸を同様の方法により
エリソルビツク酸に転換させてもよい。この転換は2−
ケトグロネートをアスコルビン酸に変えるのと別個にま
たは同時におこなうことができる。本発明で出発物質と
して用いられる2,5−ジヶトグルコネートは2,5−
ジケトグルコン酸かこの酸の塩のどちらでもかまわない
。The reaction product is primarily 2-ketogulonate with only a small amount (i.e., about 2-12%) of 2-ketogluconate formed. This reaction product is therefore suitable for the production of ascorbic acid by conventional methods, for example by base-catalyzed lactonization of lower alkyl esters of 2-ketocuronic acid. If necessary, the small amount of 2-ketocronic acid present in the reaction product may be converted to erythorbitic acid in a similar manner. This conversion is 2-
This can be done separately or simultaneously with converting ketogulonate to ascorbic acid. The 2,5-digatogluconate used as a starting material in the present invention is 2,5-
Either diketogluconic acid or a salt of this acid can be used.
この明細書と特許請求の範囲に用いられている2,5−
ジケトグルコネート、2−ケトグロネートおよび2−ケ
トグルコネートには前に記載したような遊離酸と適当な
アルキルエステル類およびこれらの塩が包含される。2
,5−ジケトグルコン酸とその塩は当該分野では公知の
任意の手段によりつくられる。2,5- as used in this specification and claims.
Diketogluconates, 2-ketogulonates and 2-ketogluconates include the free acids and appropriate alkyl esters and salts thereof as previously described. 2
, 5-diketogluconic acid and its salts are made by any means known in the art.
一般に、2,5−ジケトグルコネートは発酵工業ではよ
く知られている方法を用い発酵により水溶液中にカルシ
ウム塩として生成さ江本発明の出発物質としてこの形で
直接に用いられうる。この2,5−ジケトグルコネート
は、またナトリウムのような他のイオン類を存在させて
発酵によりつくることもでき、このようにして得られた
2,5−ジケトグルコン酸ナトリウムも同様に本発明の
方法に直接に用いられうる。2,5−ジケトグルコネー
トの還元は、この2,5−ジケトグルコネートの溶液を
、一般式RlR2HN−BH,(ただし、R、とR2は
前に定義したものと同じである)のアミン−ボランまた
はピリジン−ボランの有効量と接触させて行なわれる。Generally, 2,5-diketogluconate is produced as a calcium salt in aqueous solution by fermentation using methods well known in the fermentation industry and can be used directly in this form as the starting material of the present invention. This 2,5-diketogluconate can also be produced by fermentation in the presence of other ions such as sodium, and the sodium 2,5-diketogluconate thus obtained is also of the invention. can be used directly in the method of The reduction of 2,5-diketogluconate is performed by converting a solution of this 2,5-diketogluconate into a compound of the general formula RlR2HN-BH, where R and R2 are the same as defined above. This is done in contact with an effective amount of amine-borane or pyridine-borane.
好ましくは、この反応は有機共溶剤、例えば1〜4個の
炭素原子を有するアルカノール類2〜4個の炭素原子を
有するアルカンジオール類等を任意に含む水溶液でおこ
なわれる。共溶剤としてはメタノールが好ましい。2,
5−ジケトグルコネートの濃度は制限がないが、約5〜
20重量パ−セントの範囲が好ましい。Preferably, the reaction is carried out in an aqueous solution optionally containing an organic co-solvent, such as alkanols having 1 to 4 carbon atoms, alkanediols having 2 to 4 carbon atoms, and the like. Methanol is preferred as the co-solvent. 2,
The concentration of 5-diketogluconate is not limited, but is about 5-
A range of 20 weight percent is preferred.
発酵により生産される2,5−ジケトグルコネートの濃
度は、一般にこの範囲にあり、これにより、本発明の方
法に用いられる出発物質の適当な水溶液を与える。出発
物質としてアルキルエステルを利用するときは、反応は
無水溶液、例えばアルカノール、特にメタノール中でお
こなわれる。すべてのばあい、2,5−ジケトグルコネ
ートをすべて溶剤に溶す必要がなく、出発物質の実質的
な部分が溶液であればよい。本発明の方法の還元剤とし
て有用なアミン−ボランは当該分野ではよく知られてお
り、一般に市場で入手しうる。The concentration of 2,5-diketogluconate produced by fermentation is generally within this range, thereby providing a suitable aqueous solution of the starting material used in the process of the invention. When utilizing an alkyl ester as starting material, the reaction is carried out in an anhydrous solution, such as an alkanol, especially methanol. In all cases, it is not necessary that all of the 2,5-diketogluconate be dissolved in the solvent; it is sufficient if a substantial portion of the starting material is in solution. Amine-boranes useful as reducing agents in the process of the invention are well known in the art and generally available commercially.
例えばシ一・エフ・レーン(C.F.Lane)、アル
ドリツヒミカ(Aldrichimica)6;51(
1973)を参照。もし必要ならば、これらは公知の方
法、例えば、ジボランを一般式RlR2NHの適当なア
ミンと反応させてアミン−ボランRlR2HN−BH3
をつくることによりつくることができる。この反応は一
般に約0℃またはそれ以下の温度でおこなわれる。還元
反応に用いられるアミン−ボランの量は所定の反応生成
物に転換されうるこの反応混合物に存在している2,5
−ジケトグルコネート出発物質の量を決定することにな
る。For example, C.F. Lane, Aldrichimica 6;51 (
(1973). If necessary, these can be prepared using known methods, for example by reacting diborane with a suitable amine of the general formula RlR2NH to form an amine-borane RlR2HN-BH3.
It can be created by creating. This reaction is generally conducted at a temperature of about 0°C or less. The amount of amine-borane used in the reduction reaction is determined by the amount of amine-borane present in this reaction mixture that can be converted into the desired reaction product.
- The amount of diketogluconate starting material will be determined.
好ましくは、反応混合に存在している2,5−ジケトグ
ルコネート出発物質の全部を転換するために十分なアミ
ン−ボランが用いられる。なぜならばこのものは引続き
アスコルビル酸に転換するのに適する所定の2−ケトグ
ルコネートの最適収率を与えるからである。しかしなが
ら、もし必要ならば、より少ない量のアミン−ボラン還
元剤を用いて低度の転換すなわち反応混合物に存在して
いる2,5−ジヶトグルコネートの1部のみを還元させ
てもよい。未反応の2,5−ジケトグルコネートは、次
いで、これを循環させてさらに還元反応に用いることが
できる。この明細書と特許請求の範囲は、本発明の上記
の実施法と同様に当該分野に属する者に容易にわかる還
元を実施する他の方法を含むことは言うまでもない。ま
たこの還元はバツチ方式か連続方式でおこなうことがで
き、しかしこれに制限されるものではない。1モルのア
ミン−ボランには3当量の水素化物イオンを含むことが
理解されよう。Preferably, enough amine-borane is used to convert all of the 2,5-diketogluconate starting material present in the reaction mixture. This is because it gives the optimum yield of a given 2-ketogluconate suitable for subsequent conversion to ascorbic acid. However, if necessary, a smaller amount of amine-borane reducing agent may be used to achieve a low degree of conversion, i.e. to reduce only a portion of the 2,5-digatogluconate present in the reaction mixture. . Unreacted 2,5-diketogluconate can then be recycled and used for further reduction reactions. It will be understood that this specification and claims encompass other ways of implementing the reduction that will be readily apparent to those skilled in the art, as well as the above-described ways of implementing the invention. Further, this reduction can be carried out in a batch manner or in a continuous manner, but is not limited thereto. It will be appreciated that one mole of amine-borane contains three equivalents of hydride ion.
このため、反応混合物に存在している2,5−ジケトグ
ルコネート出発物質1モル当ク、約0.30から約0.
40モル、好ましくは約0.33モルのアミン−ボラン
を用いて高収率の所定の2−ケトグロネートがつくられ
る。しかしながら、生成物2−ケトグロネートの2−ケ
ト基は過剰のアミン−ボラン還元剤により非常にゆつく
クと還元される。特にR1とR,が両方とも水素以外の
ものであるときは、5−ケト基の還元速度は、必要なら
ば、比較的多量の還元剤、例えば2,5−ジケトグルコ
ネート1モル当ク約2〜3モルのアミン−ボランをつか
つて速くすることができる。このように過剰につかうと
反応混合物にある2,5−ジケトグルコネート出発物質
の完全な転換が確実となる。アミン−ボラン還元剤は反
応の出発時点で、または反応が進行している途中の過程
でパツチ内の2,5−ジケトグルコネートの溶液に加え
ることができる。また固体として、または溶液として加
えることができる。2,5−ジケトグルコネートを、ア
ミン−ボランを用いて還元させる間は、この溶液のPH
を約2と7の間好ましくは約4と6との間、に保たなけ
ればならない。Thus, per mole of 2,5-diketogluconate starting material present in the reaction mixture, from about 0.30 to about 0.
High yields of the desired 2-ketogulonates are made using 40 moles, preferably about 0.33 moles of amine-borane. However, the 2-keto group of the product 2-ketogulonate is reduced very slowly by excess amine-borane reducing agent. Particularly when R1 and R, are both other than hydrogen, the rate of reduction of the 5-keto group can be controlled, if necessary, by using a relatively large amount of reducing agent, e.g. About 2-3 moles of amine-borane can be used quickly. This excess ensures complete conversion of the 2,5-diketogluconate starting material in the reaction mixture. The amine-borane reducing agent can be added to the solution of 2,5-diketogluconate in the patch at the beginning of the reaction or while the reaction is progressing. It can also be added as a solid or as a solution. During the reduction of 2,5-diketogluconate with amine-borane, the pH of the solution
should be kept between about 2 and 7, preferably between about 4 and 6.
上記の範囲にPHを保つために、鉱酸、例えば塩化水素
酸、硫酸、リン酸等または有機酸例えば低級アルキルカ
ルボン酸、例えば炭素数1〜6のアルキルカルボン酸を
この反応混合物に加えることができる。発酵により生成
された2,5−ジケトグルコン酸ナトリウムまたはカル
シウムの水溶液のPHは普通は5以下であり、このため
、このような溶液は本発明の還元法に用いるのに適して
いる。還元を完成するのに必要な時間は用いられる温度
や試薬の量に依存する。To maintain the pH in the above range, mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc. or organic acids such as lower alkyl carboxylic acids, such as alkyl carboxylic acids having 1 to 6 carbon atoms, may be added to the reaction mixture. can. The pH of aqueous solutions of sodium or calcium 2,5-diketogluconate produced by fermentation is usually below 5, and therefore such solutions are suitable for use in the reduction method of the present invention. The time required to complete the reduction depends on the temperature and amounts of reagents used.
しかしながら、一般に反応時間は、比較的短く、約15
分から約3時間の間に反応が実質的に完了する。この選
択還元が完了した際に残つている未反応の2,5−ジケ
トグルコネートはさらに反応を行なわせるために循環さ
せるか、または酸か塩基と一緒に加熱し、次いで濾過し
て効果的に取り除くことができる。上記の方法でできた
2−ケトグロネートは反応混合物を濾過し、濃硫酸のよ
うな酸を加えて濾液を約1.5と2の間のPHに調整し
、形成した沈澱物を濾別し拾てて、より少量の2−ケト
グルコネートと共に分離することができる。水または水
一有機共溶剤を、例えば冷凍乾燥または減圧下で加熱し
て除去して所定の生成物を集めることができる。混合物
中の2−ケトクロン酸対2−ケトグルコン酸の割合は1
50cm(5フイート)の0v−210〔オハイオ バ
レイ スペシヤリテイ社(0hi0Va11eySpe
cia1tyC0.)〕カラムを用い135℃でベルト
リメチルシリレート化メチルエステルの気一液クロマト
グラフイ一により求めた。しかしながら、その他の分析
、例えば、液クロマトグラフイ一または薄層クロマトグ
ラフイ一も用いることができる。本発明の還元法で形成
された2−ケトクロン酸は、当該分野において公知の方
法によりアスコルビン酸に容易に転換することができる
。反応混合物に存在する少量の2−ケトグルコネートは
、例えば、クロマトグラフイ一によつて分離することが
でき、また2ーケトグロネートはアスコルビン酸に変え
られる。しかしながら、少量の2−ケトグルコネートを
含有する2−ケトグロネートの混合物を次の反応に直接
に用いることができ、2−ケトグルコネートはエリソル
ピン酸に転換される。このエルソルピン酸は形成された
アスコルピン酸から分離することができる。このため、
例えば2−ケト酸類の混合物は、酸性触媒(例えば塩化
水素酸)またはスルホン酸イオン交換樹脂の存在下メタ
ノール中で約3〜24時間還流してメチルエステル類に
転換することができる。適当なアルコールを用いこの方
法で他のエステル類をつくることができる。2,5−ジ
ケトグルコン酸のアルキルエステル選択還元の出発物質
のときはエステルが直接に形成される。However, generally the reaction time is relatively short, about 15
The reaction is substantially complete within minutes to about 3 hours. When this selective reduction is complete, the remaining unreacted 2,5-diketogluconate can be recycled for further reaction or heated with an acid or base and then filtered to effectively remove the 2,5-diketogluconate. can be removed. The 2-ketogulonate prepared by the above method can be prepared by filtering the reaction mixture, adjusting the filtrate to a pH of between about 1.5 and 2 by adding an acid such as concentrated sulfuric acid, and filtering off the precipitate that forms. can be separated along with smaller amounts of 2-ketogluconate. The water or water-organic co-solvent can be removed, for example by freeze drying or heating under reduced pressure, to collect the desired product. The ratio of 2-ketocuronic acid to 2-ketogluconic acid in the mixture is 1
50cm (5 feet) of 0V-210 [Ohio Valley Specialty Co., Ltd. (0hi0Va11eySpe
cia1tyC0. )] It was determined by gas-liquid chromatography of bertrimethylsilylated methyl ester at 135°C using a column. However, other analyzes can also be used, for example liquid chromatography or thin layer chromatography. The 2-ketocuronic acid formed by the reduction method of the present invention can be easily converted to ascorbic acid by methods known in the art. The small amount of 2-ketogluconate present in the reaction mixture can be separated off, for example by chromatography, and the 2-ketogulonate can be converted to ascorbic acid. However, a mixture of 2-ketogulonates containing a small amount of 2-ketogluconate can be used directly in the next reaction, where the 2-ketogluconate is converted to erythorpic acid. This ersorpic acid can be separated from the ascorpic acid formed. For this reason,
For example, mixtures of 2-keto acids can be converted to methyl esters by refluxing in methanol for about 3 to 24 hours in the presence of an acidic catalyst (eg, hydrochloric acid) or a sulfonic acid ion exchange resin. Other esters can be made in this manner using the appropriate alcohol. When the starting material is the alkyl ester selective reduction of 2,5-diketogluconic acid, the ester is formed directly.
メチルエステルの混合物を分離し、次いで、不活性雰囲
気中重炭酸ナトリウムのような塩基の存在下メタノール
中で還流することができる。冷却すると、アスコルビン
酸ナトリウムとエリソルピン酸ナトリウムが析出する。
濾過して粗塩を集め、これを水と混ぜ、ダウエツクス(
DOwex)50〔タウケミカル社(DOwchemi
calCO.)〕のようなカチオン系交換樹脂で脱イオ
ン化する。水を除き、アスコルビン酸とエルソルピン酸
がメタノール−水から再結晶L少量のエルソルピン酸を
含んでいるアスコルピン酸が得られる。必要ならば、例
えば4:1メタノールー水の溶液から再結晶によつてア
スコルビン酸を得てもよい。もし必要ならば、その他の
適当な溶剤または共溶剤を用いることができる。必要な
らば、2−ケトクロン酸と2−ケトグルコン酸のメチル
エステルを分離し、エステルの混合物について上述した
と同じ条件を用いそれぞれアスコルビン酸とエリソルピ
ン酸に転換させることができる。アスコルビン酸は、ま
た、本発明の方法により得られた少量の2−ケトグルコ
ネートを適当な有機溶剤(例えばベンゼン、トルエン、
キシレン等)中、約50℃から130℃(好ましくは6
0℃から90℃)で、塩化水素酸、臭化水素酸、硫酸お
よびスルホン酸イオン交換樹脂から選ばれた酸(ただし
、他の類似の酸も用いることができる)の存在下で加熱
してつくることもできる。The mixture of methyl esters can be separated and then refluxed in methanol in the presence of a base such as sodium bicarbonate in an inert atmosphere. Upon cooling, sodium ascorbate and sodium erythorbate precipitate out.
Collect the coarse salt by filtration, mix it with water, and add
DOwex) 50 [Tau Chemical Company (Dowchemi)
calCO. )] Deionize with a cationic exchange resin. After removing the water, ascorbic acid and elsorpic acid are recrystallized from methanol-water. Ascorbic acid containing a small amount of elsorpic acid is obtained. If necessary, ascorbic acid may be obtained by recrystallization, for example from a 4:1 methanol-water solution. Other suitable solvents or cosolvents can be used if desired. If desired, the methyl esters of 2-ketocuronic acid and 2-ketogluconic acid can be separated and converted to ascorbic acid and erythorpic acid, respectively, using the same conditions as described above for the mixture of esters. Ascorbic acid can also be prepared by combining a small amount of 2-ketogluconate obtained by the method of the invention with a suitable organic solvent (e.g. benzene, toluene,
xylene, etc.) from about 50°C to 130°C (preferably 6°C).
0°C to 90°C) in the presence of an acid selected from hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid and sulfonic acid ion exchange resins (although other similar acids may also be used). You can also make one.
用いられる反応にもよるが約3から12時間加熱したの
ち、2−ヶトグロネートからアスコルビン酸へのラクト
ン化が実質的に完了する。この方法で、エリソルピン酸
は存在する少量の2−ケトグルコネートから生じないし
、これによつてこの方法は本発明のアミン−ボラン還元
の反応生成物からアスコルビン酸を選択的に形成する単
純な方法を与えることになる。次に実施例により本発明
を説明する。After about 3 to 12 hours of heating, depending on the reaction used, the lactonization of 2-katogulonate to ascorbic acid is substantially complete. In this process, erythorpic acid is not generated from the small amount of 2-ketogluconate present, making this process a simple method for selectively forming ascorbic acid from the reaction product of the amine-borane reduction of the present invention. will be given. Next, the present invention will be explained with reference to Examples.
しカルながら、本発明はこれらの実施例の特定の詳細な
説明に制限されるものではないことを理解すべきである
。実施例 1
2,5−ジケトグルコン酸の15%(w/v)水溶液(
温度6−8℃,PH3.O)100−に、4.6ν(
1.07モル)のボラン−ジメチルアミン錯体を加えた
。However, it is to be understood that the invention is not limited to the specific details of these embodiments. Example 1 15% (w/v) aqueous solution of 2,5-diketogluconic acid (
Temperature 6-8℃, PH3. O) 100-, 4.6ν(
1.07 mol) of borane-dimethylamine complex was added.
1時間後、高圧液体クロマトグラフイ一による分析〔ホ
ルメート形のアミネツクス(Aminex)A− 21
樹脂、蟻酸アンモニウム緩.衝液PH5.O〕は完全な
還元が生じたことを示した。After 1 hour, analysis by high pressure liquid chromatography [formate form Aminex A-21]
Resin, ammonium formate. Solution pH5. O] indicated that complete reduction had occurred.
この時点で30−のアセトンを加え、溶液をゆつくクと
150−のダウエツクス(DOwex)50イオン交換
樹脂(水素形)のスラリーにゆつくクと注いだ。水素が
出てしまつたのちに、濾過して樹脂を除き、回転エパポ
レータ一を用いて溶剤を除き、残渣を200−の無水メ
タノールに入れた。アッパーリスト(Amerlyst
) 15イオン交換樹脂触媒(20−、水素形)を加え
、メタノールとトリメチルボレートとの共沸混合物を常
圧で蒸留して除いた。この蒸留は2−ケトグルコン酸の
エステル化を伴つた。メタノール溶液を濾過し30−に
減らすと、結晶化が進行し分離して6.9tの2−ケト
クロン酸メチル(融点152−154℃、文献上は15
3−154℃)を得た。母液を真空中で蒸発させて2−
ケトクロン酸メチルと2−ケトグルコン酸メチルの比が
7JメF23(150CTrL(5フイート)の0V−2
10カラムを用い135℃でベルーシリレート化メチル
エステルの気液分配クロマトグラフイ一(Glpc)分
析による)(全体の還元立体的選択率が92:8の2−
ケトクロン酸:2−ケトグルコン酸に相当する)の固体
にした。実施例 2
実施例1の方法をPHを3.5に保ち6NHC1を用い
てくbかえした。At this point, 30% acetone was added and the solution was slowly poured into a slurry of 150% DOwex 50 ion exchange resin (hydrogen form). After the hydrogen was released, the resin was removed by filtration, the solvent was removed using a rotary evaporator, and the residue was poured into 200 ml of anhydrous methanol. Amerlyst
) 15 ion exchange resin catalyst (20-, hydrogen form) was added and the azeotrope of methanol and trimethylborate was distilled off at normal pressure. This distillation was accompanied by esterification of 2-ketogluconic acid. When the methanol solution is filtered and reduced to 30°C, crystallization progresses and 6.9t of methyl 2-ketochlorinate (melting point 152-154°C, literature says 15°C) is separated.
3-154°C) was obtained. Evaporate the mother liquor in vacuo to obtain 2-
The ratio of methyl ketochronate to methyl 2-ketogluconate is 0V-2 with 7J MeF23 (150 CTrL (5 feet)).
(by gas-liquid partition chromatography (Glpc) analysis of Berucylated methyl ester at 135°C using a 10 column) (2-
Ketocuronic acid (corresponding to 2-ketogluconic acid) was made into a solid. Example 2 The method of Example 1 was repeated using 6NHCl while keeping the pH at 3.5.
O℃で3時間後の高圧液体クロマトグラフイ一(Hlp
c)による分析〔カルシウム形のダウエツクス(DOw
ex)50イオン交換脂、0.01MCaC12バツフ
ア一PH8〕は2−ヶトグロネートと2−ケトグルコネ
ートの比が94:6であることを示した。反応物を実施
例1に記載したように処理し、エステル化後に96:4
混合物(7/Pc分析による)のメチル2−ケトグロネ
ートとメチル2−ケトグルコネートを与えた。実施例3
−23
2,5−ジケトグルコン酸ナトリウムの還元を、多数の
アミン−ボランを用い、種々異つた温度とPH条件で卦
こなつた。High pressure liquid chromatography (Hlp) after 3 hours at O°C.
c) Analysis [calcium form Dowex (DOw)]
ex) 50 ion exchange fat, 0.01 M CaC12 buffer - PH8] showed that the ratio of 2-ketogulonate to 2-ketogluconate was 94:6. The reactants were treated as described in Example 1, with a 96:4 ratio after esterification.
A mixture (according to 7/Pc analysis) of methyl 2-ketogulonate and methyl 2-ketogluconate was obtained. Example 3
-23 The reduction of sodium 2,5-diketogluconate was accomplished using a number of amine-boranes at different temperatures and pH conditions.
すなわち、特定の温度とPHを有する10.5%(w/
v)の2,5−ジケトグルコン酸ナトリウムの攪拌溶液
に1部の固体アミン−ボランを加えた。反応の完全を期
すためHp/c分析〔ホルメート形のアミネツクス(A
minex)−25樹脂、PH5.3で蟻酸アンモニウ
ム緩衝液〕によつて監視し、使用した水素化物当量にも
とづいた内部基準によるHplc分析によつて収率を求
めた。実施例3〜20の2−ケトクロン酸と2−ケトグ
ルコン酸の比を、実施例1に記載したように対応するメ
チルエステルに転換しこれらの対応するベルトリメチル
シリレート化メチルエステル類のGlpc分析(150
CTrL(5フイート)0V−210カラム、135℃
)により求めた。実施例21−23の2−ケトクロン酸
と2−ケトグルコン酸の比はアルコルピン酸とエリソル
ピン酸に転換し、これらの対応するベルトリメチルシリ
レート化メチルエステルを上述のGlpc分析により求
めた。得られた結果は次の通りであつた:i.e. 10.5% (w/
To the stirred solution of sodium 2,5-diketogluconate in v) was added 1 part of solid amine-borane. To ensure the completeness of the reaction, Hp/c analysis [formate form of aminex (A
minex)-25 resin, ammonium formate buffer at pH 5.3] and the yield was determined by HPLC analysis with an internal standard based on the hydride equivalents used. The ratios of 2-ketocronic acid and 2-ketogluconic acid of Examples 3 to 20 were converted to the corresponding methyl esters as described in Example 1 and subjected to Glpc analysis of these corresponding vertrimethylsilylated methyl esters ( 150
CTrL (5 feet) 0V-210 column, 135°C
). The ratios of 2-ketocuronic acid and 2-ketogluconic acid in Examples 21-23 were converted to alcolpic acid and erythorpic acid, and their corresponding vertrimethylsilylated methyl esters were determined by the Glpc analysis described above. The results obtained were as follows:
Claims (1)
属塩からなる群から選択された2,5−ジケトグルコネ
ートを溶液中pH約2〜7および約−20℃ないし70
℃の温度で式R_1R_2HN・BH_3(式中R_1
およびR_2は各々炭素数1〜4のアルキルからなる群
より選択される)およびピリジン−ボランからなる群か
ら選択されたアミン−ボランで還元することからなる2
−ケトグロネートの製造方法。 2 上記アミン−ボランが式R_1R_2HN・BH_
3のアミン−ボランである特許請求の範囲第1項記載の
方法。 3 R_1およびR_2が各々メチルである特許請求の
範囲第2項記載の方法。 4 アミン−ボランがピリジン−ボランである特許請求
の範囲第1項記載の方法。 5 還元が水溶液中でpH4〜6で0℃ないし25℃の
温度で行なわれる特許請求の範囲第1項記載の方法。 6 2,5−ジケトグルコネートが2,5−ジケトグル
コン酸ナトリウムであつて上記溶液の5ないし20重量
%で使用される特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 0.30〜0.4モルのアミン−ボランが使用され
る特許請求の範囲第6項記載の方法。[Scope of Claims] 1. A 2,5-diketogluconate selected from the group consisting of 2,5-diketogluconic acid and an alkali metal salt of the acid in a solution having a pH of about 2 to 7 and a temperature of about -20°C to 70°C.
The formula R_1R_2HN・BH_3 (R_1 in the formula
and R_2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 4 carbon atoms) and pyridine-borane.
- A method for producing ketogulonate. 2 The above amine-borane has the formula R_1R_2HN・BH_
3. The method of claim 1, wherein the amine-borane of 3 is an amine-borane. 3. The method of claim 2, wherein R_1 and R_2 are each methyl. 4. The method according to claim 1, wherein the amine-borane is pyridine-borane. 5. A process according to claim 1, wherein the reduction is carried out in an aqueous solution at a pH of 4 to 6 and at a temperature of 0°C to 25°C. 6. The method of claim 5, wherein the 2,5-diketogluconate is sodium 2,5-diketogluconate and is used in an amount of 5 to 20% by weight of the solution. 7. Process according to claim 6, in which from 0.30 to 0.4 moles of amine-borane are used.
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