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CH496736A - Verfahren zur Herstellung von Hexose-1,6- bzw. Pentose-1,5-diphosphaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Hexose-1,6- bzw. Pentose-1,5-diphosphaten

Info

Publication number
CH496736A
CH496736A CH825067A CH825067A CH496736A CH 496736 A CH496736 A CH 496736A CH 825067 A CH825067 A CH 825067A CH 825067 A CH825067 A CH 825067A CH 496736 A CH496736 A CH 496736A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sugar
salt
phosphate
acylating agent
acid
Prior art date
Application number
CH825067A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael D Nelboeck-Hochstetter
Haid Erich
Original Assignee
Boehringer Mannheim Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehringer Mannheim Gmbh filed Critical Boehringer Mannheim Gmbh
Publication of CH496736A publication Critical patent/CH496736A/de

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09Esters of phosphoric acids
    • C07F9/10Phosphatides, e.g. lecithin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H11/00Compounds containing saccharide radicals esterified by inorganic acids; Metal salts thereof
    • C07H11/04Phosphates; Phosphites; Polyphosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung von   Hexose 1,6    bzw.   Pentose-1,5-diphospbaten   
Die Erfindung betrifft die chemische Synthese von   Hexose-1 6-    bzw. Pentose-1,5-diphosphaten, insbesondere ein einfaches Eintopfverfahren zur Herstellung dieser   Diphosphiate,    ausgehend von den entsprechenden Hexose-6- bzw. Pentose-5-phosphaten.



     Monosaccharide,    die an beiden Estern der Kohlenstoffkette mit Phosphonsäure verestert sind, spielen eine wichtige Rolle als Coenzyme bei physiologischen   Phosphatübertagungen.    Mit   diese°    Funktion sind sie heute wichtige Reagentien in biochemischen und kli   nisch-chemis chen    Laboratorien.



   So ist das   Glucose-1,6-diphosphat    das Coenzym der Phosphaglucomutase, welche die Reaktion Glucose-1 -phosphat
EMI1.1     
   Glucose 6 phosphat    und   Ribose 1,5Ziphosphat    das   Coenzym    der   Phosphor      ribomutase.    welche den   Uebergang      RiboseWl-phosphat   
EMI1.2     
   Ribose-5 -phosiphat    katalysiert.



   Diese   Zuckerdiphosphate    waren bisher nur über komplizierte chemische Synthesen oder aufwendige Isolierungsverfahren aus biologischen Materialien   zu-    gänglich.



   So führt die von T. Posternak in J. Biol.  Chem. 180, 1269 (1949) beschriebene chemische Synthese von   Glucose-1,6 diphosphat    in einem komplizierten siebenstufigen Verfahren trotz aufwendiger Methoden nur zu Ausbeuten von höchstens 10   O/o,    bezogen auf das   Acetylglucose-6-diphenylphosphat,    einer dem Ausgangsmaterial des vorliegenden Verfahrens etwa entsprechenden Stufe, bei noch sehr viel geringeren Gesamtausbeuten. Die von L. S. Leloir und A. C. Paladini in S. P.   Colowick    und N. C. Kaplan: Methods in Enzymology, Academic Press Inc., New York, Bd.

  III (1957) unter Seite 143ff. beschriebene Isolierung von Glucose-1,6-diphosphat aus Hefeextrakt führt ebenfalls nun zu sehr geringen Ausbeuten an einem ausserdem sehr unreinen Produkt, so dass eine technische Herstellung nach diesem Verfahren nicht in Betracht kommt.



   Es besteht daher Bedarf an einem einfachen Verfahren, das rasch und in guter Ausbeute zu den ge   wünschten    Zuckerdiphosphaten führt.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Bedarf zu befriedigen, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung von   Hcxose-1,6-    bzw.   Pentose-1,5-diphosphaten    zu schaffen, welches sich zur Durchführung in technischem Masstab gut eignet.



   Die Lösung dieser Aufgabe gelang nun durch ein Verfahren zur Herstellung von Hexose-1,6- bzw. Pentose-1,5-diphosphaten, welches darin besteht, dass man das 6- bzw.   5-Monophosphat    des Zuckers gegebenenfalls in Form eines Salzes mit einem Acylierungsmittel, vorzugsweise mit   Essigsäureanhydrid,    behandelt, überschüssiges Acylierungsmittel entfernt, den Rückstand unmittelbar mit überschüssiger wasserfreier Pyro- und/ oder Orthophosphorsäure unter mässigem Erwärmen schmilzt, dann das Reaktionsgemisch mit Lauge versetzt und das Zuckerdiphosphat in Form eines Salzes abtrennt.



   Dieses einfache Verfahren führt in Ausbeuten bis zu 50   O/o    und darüber zu den gewünschten Diphosphaten.



   Es war zwar schon bekannt, dass nicht phosphoryllierte peracetylierte Glucose durch Schmelzkondensation mit Phosphorsäure in das Monophosphat überführt werden   kann    [s. D. L. McDonald, J. Org.    chem.    27, 1107   (1962)].    Es ist   jedoch    überraschend, dass auch bereits in Stellung 6 bzw. 5 phosphoryllierte Zucker nach Acylierung durch Kondensation mit wasserfreier Pyro- oder Orthophosphorsäure zu den gewünschten 1,6-   ;bzw.    1,5-Diphosphaten führen, da sich bekanntlich die phosphoryllierten und die nicht phosphoryllierten Zucker in ihrer Reaktivität erheblich unterscheiden. Vielmehr war nach der Arbeit von Ukita  und Mitarbeitern in J. Biol.   Chem.    216,    &       867 in.   



  (1955), in der gezeigt wurde, dass am Phosphat acylierte   Phosphatesten    von Zuckern (Glycerophosphat) bei der alkalischen Hydrolyse cyclische Phosphatester bilden, zu erwarten, dass   Cyclophosphate    oder Spaltprodukte davon mit einer an das   Nachbarkohlenstoff-    atom gewanderten Phosphatgruppe   gebildet    werden, da beim erfindungsgemässen Verfahren am Phosphat acylierte Ester als Zwischenprodukte entstehen, die anschliessend alkalisch hydrolysiert werden.

  Hinzu kommt noch, dass bekanntlich die Stabilität von Substituenten am C-Atom 1 von Zuckern durch eine Phosphatgruppe an   der    primären endständigen Alkoholgruppe wesentlich erhöht wird, so dass eine negative Beeinflussung des Austausches einer Acylgruppe gegen einen Phosphatrest am Kohlenstoffatom 1   des    Zuckers durch den   Phosphatester    in Stellung 6 bzw. 5 angenommen werden musste.



   Ein besonderer Vorteil des   erfindungsgemäss en    Verfahrens ist darin zu sehen, diass ohne Isolierung von Zwischenprodukten in einer Eintopfreaktion, ausgehend von einem Hexose-6- bzw.   lPentose-5-mono-    phosphat, die entsprechenden Diphosphate hergestellt werden können.



   Als Ausgangsprodukte eignen sich   z.B.    folgende   Zuckermonophosphate:    Glucose-6-phosphat, Arabinose-5-phosphat,   Oalaktose-6-phosphat,    Mannose-6-phosphat, Ribose-5-phosphat und Xylose-5-phosphat.



   Besonders gute Ergebnisse werden mit Glucose6-phosphat erhalten.



   In der ersten Stufe des   erfindungsgemässen    Eintopfverfahrens wird das Zuckermonophosphat mit einem Acylierungsmittel umgesetzt. Als Acylierungsmittel   eignen    sich die für derartige Reaktionen üblichen Derivate der niedrigen Fettsäuren mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise wird   Essigsäureanhy-    drid oder Acetylchlorid verwendet. Die Acylierung kann ohne ein besonderes Lösungsmittel allein mit einem   Überschuss    des flüssigen Acylierungsmittels erz folgen, es ist jedoch auch möglich, ein gegenüber der Reaktion inertes Lösungsmittel zu verwenden. Vorzugsweise wird ein   KonÅaensationskatalysator    zugesetzt, beispielsweise   ZnCl2,    Perchlorsäure,   Pyridin    oder Natriumacetat.

  Besonders gute Ergebnisse werden mit wasserfreiem Natriumacetat erzielt, wenn als Acylierungsmittel Essigsäureanhydrid verwendet wird.



   Die Acylierung erfolgt zweckmässig bei Temperaturen zwischen etwa 0 und 1200 C in Abhängigkeit von der Anwesenheit und der Art des   Kondensations    katalysators.



   Bei Anwendung eines   Kondensafionskatalysators    werden im allgemeinen bessere Ausbeuten erzielt, als ohne einen solchen. Andererseits entfällt ohne Zusatz eines Katalysators dessen Entfernung   vor    dem Zusatz der Phosphorsäure.



   Nach Beendigung der Acylierung werden überschüssiges Acylierungsmittel und gegebenenfalls Lösungsmittel oder Katalysator und   Reaktionsneben-    produkte entfernt, vorzugsweise durch Vakuumdestillation bei Temperaturen unter 1000 C, günstig bei etwa   40 bis 80  C.   



   Es wird angenommen, dass bei der Behandlung mit dem Acylierungsmittel eine Acylierung sämtlicher freier Hydroxylgruppen erfolgt.



   In der zweiten Stufe des   erfindungsgemässen    Verfahrens wind   der    nach dem Abziehen des Acylierungsmittels erhaltene Rückstand mit überschüssiger   wasser    freier Orthophosphorsäure oder Pyrophosphorsäure oder Gemischen von beiden versetzt, vorzugsweise im Vakuum. Das molare Verhältnis von acylierten Zukkermonophosphat zu Ortho- oder Pyrophosphorsäure kann zwischen etwa 1,5 und 10 liegen, günstig werden etwa 3 bis 5 Mol verwendet. Wenn der molare Phos   phorsäureüberschuss    zu gering wird, sinkt die Ausbeute, ein zu grosser   Überschuss    erschwert die Reinigung der Diphosphate und stört bei der späteren Verseifung.



   Die Reaktion mit der Phosphorsäure wird durch Erhitzen auf   z.B.    über 500 C eingeleitet, wobei die Phosphorsäure schmilzt und die Mischung homogen wird. Der für die Weiterreaktion der homogenen Mischung geeignete Temperaturbereich liegt zwischen etwa 20 und   100"    C, wobei Temperaturen von etwa 50 bis   80"    C besonders bevorzugt werden.



   Die Reaktionsdauer liegt im allgemeinen zwischen einigen Minuten und mehreren Stunden, in Abhängigkeit von der gewählten Reaktionstemperatur. Bei Temperaturen im bevorzugten Bereich dauert die   Umset-    zung etwa 1 bis 2 Stunden.



   Das Reaktionsgemisch wird nach   Beendigung    der   Umsetzung    mit Lauge, vorzugsweise wässriger oder alkoholischer, Lauge, alkalisch gestellt und stehen gelassen. Besonders gut geeignet sind alkoholische Natronlauge oder Kalilauge, doch können auch andere   Lösungsmittel,    beispielsweise Tetrahydrofuran und andere Alkalien, beispielsweise Ammoniak oder Lithiumhydroxyd, verwendet werden. Bevorzugt wird die Verwendung methanolischer Natronlauge.



   Ein Vorteil der   Verwendung    alkoholischer Lauge liegt darin, dass dabei die entsprechenden Salze der Zuckerdiphosphorsäure und der Ortho- bzw. Pyrophosphorsäure ausfallen. Sie   las;sen    sich dann leicht in üblicher Weise, z. B. durch Abfiltrieren oder Abzentri   fugieren    abtrennen und weiter reinigen.



   Gemäss einer besonderen Ausführungsform des er   findungsgemässen    Verfahrens kann die Reinigung auf besonders einfache Weise durch Auflösen der ausgefallenen Salze in heissem Wasser und Einstellung der Lösung auf einen pH-Wert von genau 9,0 erfolgen.



  Beim Abkühlen auf etwa   0     C   kristallisiert    dann   die    Hauptmenge des   Orthophosphats    als   NaOHPO412H20    aus. Der Rest lässt sich z. B. als Magnesiumammoniumphosphat entfernen. Das Zuckerdiphosphat kann dann von restlichen Verunreinigungen, z. B. als Cyclohexylammoniumsalz   abgetrennt    und kristallisiert werden.

 

   Nach einer besonders bevorzugten Arbeitsweise wird im Falle der   Olucosephosphate    die Trennung des Diphosphats vom Monophosphat - dadurch bewirkt, das eine Lösung der Salze bei etwa neutralem pH-Wert, vorzugsweise bei   pH7,5    zum Sieden erhitzt und mit einer   Bariumlösung    versetzt wird.



   Hierbei fällt Glucose-1,6-diphosphat vollständig in   Form    des Dibariumsalzes aus, während nicht umgesetztes Glucose-6-phosphat unter diesen Bedingungen   überraschenderweise    fast vollständig in Lösung bleibt.



  Dieses Verhalten ist überraschend, da Bariumglucose6-phosphat in der Kälte unlöslich und im allgemeinen  die Erdalkalisalze von Zuckerphosphaten in der Hitze unlöslich sind.



   Eine Trennung von Glucose-1,6-diphosphat von anderen begleitenden Verunreingungen kann erfindungsgemäss; durch vorsichtiges Ansäuern mit Salzsäure auf pH 4 erfolgen, wobei das Diphosphat in Lösung geht   und    von den unlöslich gebliebenen Verunreinigungen abgetrennt werden kann.



   Das erfindungsgemässe Verfahren verläuft stereospezifisch mit guter Ausbeute und gestattet erstmals, die Hexose-1,6- bzw.   Pentose-1 ,5-diphosphate    zu angemessenen Bedingungen zur Verfügung zu stellen. Besonders wichtig ist die Tatsache, dass bei dem erfin   dungsgemässen    Verfahren stets die biologisch wirksame   a-Konfiguration    gebildet wird. Dies ist besonders überraschend, da dieser Effekt unabhängig vom verwendeten Kondensationskatalysator auftritt und bekanntlich die verschiedenen   Kon,densation,skatalysato-    ren entweder die   CL-    oder die ss-Form bilden.



   Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.



   Beispiel 1    Hersteilung    von   Glucose-1,6-ldiphosphat   
522 g   a-D( + )-Glucopyranose-6-phosphat,    kristall.



     Bariumsalz. 7    H2O (= 1 Mol) werden in 2 1 dest. Wasser suspendiert und mit 55,5 ml   kone.    Schwefelsäure (= 1 Mol, mit Wasser vorher verdünnen) 20 Minuten im Eisbad gerührt und vom Bariumsulfat abfiltriert. Der Niederschlag wird einmal mit Wasser gewaschen. Die vereinigten Filtrate enthalten ca. 95   O/o    des eingesetzten Glucose-6-phosphats als freie Säure. Es wird mit Pyridin auf pH 4 gebracht und die Lösung in einem 2-l-Rundkolben bis zur Trockne im Vakuum eingedampft. Zur Entfernung von restlichem Wasser wird noch zweimal in Pyridin aufgenommen und zur Trockne eingedampft.

  Das als glasiger halbfester Rückstand vorliegende   Pyridiniumsalz    wird in 1500 ml Pyridin suspendiert, 1500 ml Essigsäureanhydrid werden zugesetzt und die Mischung wird ca. 15 Stunden ge   schüttelt.    Der Rückstand geht hierbei unter mässiger Wärme entwicklung in Lösung. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum (p ca. 5 mm) wieder zur Trockne eingeengt, in ca. 200 ml Essigsäureanhydrid aufgenommen und nochmals eingeengt. Gegen Ende der Destillation wird die Badetemperatur bis auf   75  C    gesteigert.



  Hiendurch werden Pyridin, Essigsäure und Essigsäureanhydrid entfernt.



   Der glasige, braune Rückstand wird mit 392 g kristallisierter Orthophosphorsäure (= 4 Mol, wasserfrei durch Trocknen über   Magnesiumperchlorat)    versetzt.



  Das   Reaktionsgefäss    (24-Rundkolben) wird an einen Rotationsverdampfer gehängt und über eine entsprechende Kühlfalle ein Vakuum von 1 bis 5 mm angelegt. Die Reaktion wird unter Feuchtigkeitsausschluss und Erwärmen aus 70 bis   75  C    durch Drehen des Reaktionsgefässes im Wärmebad eingeleitet. Bei ca.



  500 C schmilzt die   Phosphorsäure    und die Mischung wird homogen. Nach ca. 90 Minuten hört die Gasentwicklung auf   undfdie    Reaktion ist beendet. Nach Abkühlen wird das Reaktionsgemisch bei Zimmertemperatur in ca.   5 1 Methanol    aufgenommen und mit ca.



  700 ml   300/obiger    Natronlauge auf pH 9 bis 10 gebracht.



   Nach etwa 5 Minuten wird der   Methanolüberstand    vom gebildeten Niederschlag   abdekantiert    und verworfen.



   Der Rückstand wird in ca. 1,5 1 heissem Wasser gelöst, mit Essigsäure oder Natronlauge auf pH 9,0 gebracht und auf ca.   0     C abgekühlt. Der kristalline Nie   derschiag      wird    abgesaugt und mit wenig kaltem Wasser gewaschen.



   Im Filtrat wird das restliche Orthophosphat stöchniometrisch als Magnesiumammoniumphosphat kristallisiert und abgesaugt.



   Das von anorganischem Phosphat freie Filtrat wird mit 750 ml 50   zeiger    Bariumacetatlösung bei pH 7,5 in der Siedehitze versetzt. Hierbei bildet sich ein Nieders;chlag, der heiss filtriert und zweimal mit heissem Wasser nachgewaschen wird. Dann wird der Niederschlag in ca. 2 1 Wasser suspendiert, bei   Raumtempera-    tur durch vorsichtiges Ansäuern mit Salzsäure auf pH 4 gebracht, vom Unlöslichen abgetrennt und durch Zugabe von Kohle und Filtration derselben vollständig entfärbt.



   Das klare, wasserhelle Filtrat wird mit Natronlauge auf pH 7,5 zurückgestellt, wobei der Grossteil von   Glucose-1 ,6-diphosphat-Bariumsalz    bereits ausfällt. Es wird kurz zur Siedehitze gebracht und alles noch einmal heiss filtriert und mit Alkohol und dann mit Aceton nachgewaschen und der Niederschlag im Vakuum über Chlorcalcium, schliesslich über Phosphorpentoxy getrocknet. Die Ausbeute an Dibariumsalz des   Gluco-    se-1,6-diphosphates beträgt ca. 210 g.



   Beispiel 2
Herstellung von   Glucose-1,6-diphos,phat   
In einen 3-l-Dreihalskolben werden 335 g Natrium   glucose-Sphosphat,    125 g wasserfreies Natriumacetat und   1,7 1    Essigsäureanhydrid gegeben. Unter Rückfluss und dauerndem Rühren wird der Kolben auf einem Ölbad von   105     C auf eine Innentemperatur von 950 C gebracht. Bei   95"    C tritt ein starker Temperaturanstieg ein, so dass gekühlt werden muss. Nach   1 112    Stunden wird der Kolben auf   0  C    abgekühlt und das auskristallisierte Natriumacetat abfiltriert. Das Filtrat wird zur Trockne eingeengt.

 

   Die weitere Behandlung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben mit dem Unterschied, dass das Erhitzen mit der Phosphorsäure bei 80 bis   85"    C durchgeführt wird.



   Die Ausbeute beträgt 250 g.



   Beispiel 3
Herstellung von Glucose-1,6-diphosphat in Abwesenheit eines Katalysators
Es wird wie in Beispiel 2 beschrieben vorgegangen, jedoch entfällt der Zusatz an Natriumacetat. Nach dem Abkühlen entfällt das Abfiltrieren des Natriumacetats, und der Kolbeninhalt wird direkt zur Trockne eingeengt.



   Die Ausbeute beträgt 190 g.



   Beispiel 4
Herstellung von   Galactose-1 ,6-diphosphat   
In einem   3-l IDreihalskolben    werden 320 g Natri     umgalactose-6-phosiphat    (vollkommen wasserfrei getrocknet, ca.   95  /oig)    in   1,7 1    Essigsäureanhydrid suspendiert. Unter   Rückfluss    und dauerndem Rühren wird der Kolben im Ölbad auf eine Innentemperatur von ca. 1100 C gebracht. Bei 100 bis 1100 C tritt ein merklicher Temperaturanstieg ein. Nach ca. 1 Stunde ist die Reaktion beendet; es wird auf Raumtemperatur gekühlt und das ca. 3- bis 4fache Volumen Äther   zuge-    geben. Beim Abkühlen auf   1O0 C kristallisiert Natrium-    acetat aus. Die Kristalle werden abgesaugt und das Filtrat wird bis zur Trockne im Vakuum eingeengt.



   Die weitere Behandlung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben, mit dem Unterschied, dass zur Phosphatschmelze etwa 50   O/o    mehr Phosphorsäure und nach beendeter   Schmelzreaktion    entsprechend mehr Natronlauge zugegeben wird.



   Die Ausbeute beträgt etwa 180 bis 200 g Galacto   se-1,6-diphos,phat-Bariumsalz.   



   Beispiel 5
Herstellung von   Ribose-1,5-diphosphat       365,4 g      Ribofuranose-5-phosphat-Bariumsalz    (= 1 Mol) werden in   2 1    destilliertem Wasser suspendiert und mit 55,5 ml konzentrierter Schwefelsäure (= 1 Mol, vor dem Zusatz mit Wasser verdünnt) 20 Minuten im Eisbad gerührt und vom Bariumsulfat abfiltriert. Der Niederschlag wird   einmal    mit Wasser gewaschen. Die vereinigten Filtrate enthalten ca. 95   O/o    des   eingesetzten    Ribose-5-phosphats als freie Säure.



   Mit Natronlauge wird der pH-Wert auf 6 bis 6,5 gebracht und die Lösung in einem   4-l-Rundkolben    bis zur Trockne im Vakuum eingedampft. Zur Entfernung von restlichem Wasser wird noch zweimal mit Eisessig zur Trockne eingedampft. Der glasige, halbfeste Rückstand wird mit 25001 Essigsäureanhydrid von ca.



  800 C unter Rühren am Rückfluss zur Reaktion gebracht und die Temperatur langsam bis 1050 gesteigert. Der Rückstand geht hierbei unter mässiger Wärmeentwicklung in Lösung. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum (p = ca. 5 mm) bis auf etwa 1500 ml eingeengt, auf Raumtemperatur gekühlt und mit der etwa 3- bis 4fachen Menge Äther unter gutem Rühren versetzt. Beim Abkühlen auf ca.   -10  C    kristallisiert die Hauptmenge des Natriumacetats aus. Nach Abtrennen des Niederschlags wird die klare Lösung im Vakuum bis zur Trockne eingeengt.



   Der glasige, braune Rückstand wird mit 392 g kristallisierter Orthophosphorsäure (= 4 Mol, wasserfrei durch Trocknen über Magnesiumperchlorat) versetzt.



   Das   Reaktionsgefäss      ( l-Rundkolben)    wird mit einem Rotationsverdampfer verbunden und über eine entsprechende Kühlfalle wird ein Vakuum von ca.



  1 mm angelegt. Die Reaktion wird unter Feuchtigkeitsausschluss und Erwärmen auf ca. 550 C durch Drehen des Reaktionsgefässes im Wärmebad eingeleitet. Die Mischung wird langsam homogen und nach ca. 60 Minuten hört die Gasentwicklung auf und die Reaktion ist beendet. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch unter Kühlung und Rühren in   4200 mg      5 0/oige    Natronlauge eingebracht, wobei der pH-Wert am Ende etwa 9 bis 10 betragen soll.



   Die   Lösung    wird dann exakt auf pH 9 eingestellt (gegebenenfalls, durch Zugabe von etwas Phosphorsäure oder Natronlauge) und im Vakuum am Rotationsverdampfer eingeengt. Beim Auftreten des ersten Kristallisats wird die Lösung bei   0     C über Nacht stehen gelassen. Die   Hauptnienge      des    überschüssigen anorganischen Phosphats kristallisiert als   Nau;HPiO4      12H2O    aus. Nach Abtrennen des kristallinen Niederschlags wird das klare Filtrat weiter   bis    ZUm erneuten   AuftreF    ten   eines    Kristallisats eingeengt und die Kristallisation des   Natriumphosphats    wie oben wiederholt.



   In dem Endvolumen von ca. 700 ml wird das restliche   Grthophosphat    stöchiometrisch als   MaguesIum-    ammoniumphosphat kristallisiert und abgesaugt.



   Das von anorganischem Phosphat freie Filtrat wird mit ca.   750ml    50   obiger      Bariumacetatlösung    bei pH 7,5 in der Siedehitze versetzt. Hierbei bildet sich ein Niederschlag, der heiss filtriert und zweimal mit   heisc    sem Wasser nachgewaschen wird. Dann wird der Niderschlag in ca.   2 1    Wasser suspendiert, bei Raumtemperatur durch vorsichtiges Ansäuern mit Salzsäure auf pH 4 gebracht, die unlöslichen Anteile werden abgetrennt   und    das Filtrat wird durch Zugabe von Kohle und Abfiltrieren derselben vollständig entfärbt.

 

   Das klare, wasserhelle Filtrat wird mit Natronlauge auf pH 7,5 zurückgestellt, wobei der Grossteil von   Ribose- 1 ,5diphosphat-B ariumsalz    bereits ausfällt.



  Dann wird kurz zum Sieden erhitzt, alles noch einmal filtriert, mit   beissem    Wasser chloridfrei gewaschen und mit Alkohol und dann mit Aceton nachgewaschen und der Niederschlag im Vakuum über   Chlorcalcium    und   schliesslich    über   Phosphorpentoxyd    getrocknet. Die Ausbeute an Dibariumsalz des   Ribose-1 ,5-diphosphats    beträgt ca. 120 g. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Verfahren zur Herstellung von Hexose-1,6- bzw.
    Pentose-1 ,5-diphosphaten, dadurch gekennzeichnet, dass man das 6- bzw. 5-Monophosphat des Zuckers gegebenenfalls in Form eines Salzes mit einem Acylierungsmittel behandelt, überschüssiges Acylierungsmittel entfernt, den Rückstand unmittelbar mit überschüssiger wasserfreier Pyro- und/oder Orthophosphorsäure unter mässigem Erwärmen schmilzt, dann das Reaktionsgemisch mit Lauge versetzt und das Zuckerdiphosphat in Form eines Salzes abtrennt.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Acylierungsmittel Essigsäure reanhydrid verwendet.
    2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart eines Kondensationskatalysators arbeitet.
    3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man wässrige oder alkoholische Lauge, vorzugsweise methanolische Natronlauge, zur Abspaltung der Acylgruppen zusetzt.
    4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man das Schmelzen mit Pyro- und/ oder Orthophosphorsäure im Vakuum vornimmt.
    5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Verwendung von Essigsäu- reanhydrid als Acylierungsmittel Natriumacetat als Kondensationskatalysator zusetzt.
    6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man das Reaktionsgemisch zur Abtrennung von überschüssiger Phosphorsäure in heissem Wasser löst, mit Natronlauge auf pH 9,0 einstellt und dann auf 0 C abkühlt.
    7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die wässrige Lösung des Produktes zur Abtrennung von Glucose-6-phosphat zum Sieden erhitzt, bei etwa neutralem pH-Wert mit einer Barinmiösung versetzt und das ausgeschiedene Zucker diphosphat-Bariumsalz heiss abfiltriert.
    8. Verfahren nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Zuckerdiphosphat-Earium- salz in Wasser suspendiert, in der Kälte vorsichtig mit Salzsäure auf pH 4 bringt, vom Rückstand abtrennt und durch Neutralisieren wieder ausfällt.
CH825067A 1966-06-15 1967-06-12 Verfahren zur Herstellung von Hexose-1,6- bzw. Pentose-1,5-diphosphaten CH496736A (de)

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DEB0087574 1966-06-15

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Application Number Title Priority Date Filing Date
CH825067A CH496736A (de) 1966-06-15 1967-06-12 Verfahren zur Herstellung von Hexose-1,6- bzw. Pentose-1,5-diphosphaten

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AT (1) AT275557B (de)
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