Способ получения 6-сложных эфиров сахарозы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 163943 1)5 С 07 Н 13 04 ОМИТЕТОТНРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЙМПРИ ГКНТ СССР 5Ьь;,ьь /. ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИСА ПАТ ЛимитедСВ)8.8)и Р 207974 ИНЫХ ЭФИ-. сложных эфиолученияиловогоак полупро ои темпеи комн гается тем, что ратуре .сахарозу алкил)ортоацетат пензии в инертно рителе в присутс тализатора, зате ченный 4-б-ортоа формулы (11) и савован и эфи относится к хими о, к усовершенсолучения 6-сложи щей Формулы (1) Изобретение харов, конкрет ному способу и ров сахарозы о ри (С-С- . ,а ре или сус",ком раствоного ка- р цилир уютм в раств органичевии кисло гидр оли зетат саха Снйо Сов Н т полузы общей 0 ьь 4 РН: Свгоы НО ОН НО К.О 0 в 0 0 ОН 0 качения виие; евы".; ыхоаннь где К имеет ука К С -С 4-а избытком от теор количества воды(71) Тэйт энд Лайл ПабликКомпани (СВ)(72) филип Джон Симпсон%,где К - С-С 4-алкил или бензилкоторые являются промежуточнымидуктами синтеза сахаролозы, слакоторого в несколько сотен разшает сладость сахарозы.Цель изобретения - повышение.да целевого продукта, которая д дукты могут быть использованы в про- . изводстве сахаролозы, сладость которой в сотни раз превьппает сахарозу. Цель - повышение выхода целевого продукта. Для этого сахарозу ацилируют три-С-С 4-алкилортоацетатом при комнатной температуре в растворе илисуспензии в инертном органическом растворителе в присутствии кислотного катализатора с последующим гипролизом полученного продукта избытком от теоретически требуемого количества воды в инертном органическом растворителе при рН 5-6 и дальнейшей обработкой избытком третичного аминового основания. В этом случае в получаемой смеси эфиров содержание б-ацетата ф сахарозы достигает 857. 1 табл,1639430 К раствору сахароэы (3-42 г) в диметилАормамиде (27,5 мп) добавляют 1 О триметиловый эйир ортоуксусной кислоты (1,91 мл:1,5 мол.экв) и каталитическое количество и-толуолсульдо кислоты (25 мг). тонкослойная хроматография на двуокиси кремния (смесью 15 н-бутанола, этанола и воды в отноше-. нии 5:3:2) показывает атактическое окончание реакции с образованием нового соединения Н 0,62) и лишь следы сахарозы (К 0,40) и промежуточ ного соединения (К 0,54), Затем раствор нейтрализуют с использованием амберлита 1 РА 93 (ОН), ионообменной смолы, Аильтруит и Аильтрат выпари" вают в вакууме до прозрачного бесцветного сиропа (4,0 г). Пробу этого вещества ацетилируют традиционным методом с использованием уксусного ангидрида в пиридине. Спектр ЯМР на(ядрах Н для гексаацетата согласует-, 30Э ся со структурой. Масс-спектр гексаацетата также в согласии со структу-. рой, показывая М -ОСН, равный 619,П р и м е р 2. Расщепление сложных,35ортоэйиров. пиридиния (500 мг). После нагреванияв течение 2,5 ч реакционную смеськонцентрируют при пониженном давлениис получением метил,6-ортобутиратасахароэы в виде прозрачного бесцветного сиропа (11 г). Полученный сиропрастворяют в пиридине (40 мп), к которому для доведения реакционнойсмеси до рН 5,5 добавляют воду (2 мп,4 мол .зкв) и тозилат пиридиния(200 мг),Через 2 ч при 20 С добавляют пириодин (4 мл) и еще через 2 ч растворконцентрируют до получения сиропа(м 16 г), содержащего б-бутират саха-.розы (83%), 4-бутират сахарозы (5 Х)и сахарозу (123), как установленоВЭ)КХ на амино-колонке (Эц РопС ЕогЬах ашхпо 4,6 мм х 250 мм), используяв качестве элюента.смесь ацетонитрилвода (85: 15). ческом растворителе при рН 5-6 с последующей обработкой избытком третичного аминового основания. 1 , 5 П р и м е р 1. Получение метил 4,6-ортоацетата сахарозы.Выполняют процесс, описанный в примере 1. После завершения получения сложного эАира, добавляют 10 об.Зводы (8 мол. экв в расчете на саха 40 розу) в раствор диметилАормамнда беэ нейтрали запии паратолуолсульйокислот до рН 5,5, В этих условиях наблюдается расщепление сложного ортоэфира, однако требуется по меньшей мере 1 ч45 для восстановления заметного количества сахарозы, Увеличением концентрации кислоты от первоначальных 4 до 6 мг/г сахарозы снижает время расщеп 50 ления примерно до 20 мин и восстанавливается значительно меньше сахарозы (таблица). Если добавку воды уменьшают до 5% (4 мол. экв), то расщепле. ние происходит так же, но перегруп 55 пировка ацетата замедляется. П р и м е р 3. Получение 6-ацетата сахарозы,Метил, б-ортоацетат сахаоозы(1,0 г) растворяют в воде (10 мл),"раствор имеет рН 5. Через 1 ч при температуре окружающей среды, тонкослойная хроматография (смесью н-бутаиола, этанола и воды в отношении5:3:2) показывает наличие основногокомпонента при й 0,54, только следыортоацетата (Н 0,62) и небольной остаток сахарозы (К 0,40), Высокоэйфективная жидкостная хроматографияраствора через 2 ч показывает основные компоненты с временем удержания3,46 (сахароза), 4,66 (4-ацетат сахарозы) и 8,3 (6"ацетат) сахарозы) примерно в соотношении 7:49:43. Затем добавляют пиридин (1 мп) к водному раствору. Периодические анализы вы" сокоэд 4 ективной жидкостной хроматографией показывают увеличение конценграции б-ацетата сахарозы с течением времени и уменьшение 4-ацетата саха- . розы. Через 4 ч соотношение сахарозы, 4-ацетата сахарозы и 6-ацетата саха- разы составляет 11:3:85Затем раст" вор концентрируют досуха, а остаток растворяют в пиридине и выпаривают в вакууме до сиропа, для удаления остаточной воды. Раствор сиропа в пири- дине (10 мл) оставляют на ночь над молекулярным ситом (4 А).П р и и е р 4. Получение 6-бутирата сахарозы.К перемениваемой суспензии саха- розы (10 г) в пиридине (50 мп) прио75 С добавляют триметилортобутипат (5,2 мл, 1,1 мол.экв) и тозилат45 50 55 5П р и м е р 5, Получение 6-ацетатасахарозы.К перемешиваемой суспензии сахарозы (10 г) в пиридине (50 мл) при 75 Сдобавляют триэтилортоацетат (5,9 мл,1, 1 мол, экв) и хпористый пиридиний(500 мг). После нагревания в течение примерно 2 ч смесь охлаждаютдо 25 С.и для доведения реакционнойсмеси до рН 5,5 добавляют хлористыйпиридиний (200 мг) в воде (2 мл,4 мол.экв). Через 2 ч при 20 Сдобавляют пиридин (4 мп) и еще че"реэ 2 ч раствор концентрируют до сиропа (16 г), содержащего 6-ацетат сахарозы (843, 4-ацетат сахарозы (4 Х)и сахарову (12 Х), как установленоВЗЖХ на амино-колонке (Эц Ропй Еох"Ъах ашьпо 4,6 мм х. 253 мм),используяв качестве элюента смесь ацетонитрилвода (85: 15).Пробы б-ацетата сахарозы очищаюткристаллизацией из метанола и получают продукт с т.пл, 94-96 С. (00 д+66,3 (с 2,0, вода), Спектр ЛИР наядрах С (диметилсульФоксид-Я).МеДе6-Ацетат Сахарозасахарозы170103,9 2134,491,5 182,8 5 82,877,0 3 77,474,6 4 74,772,8 3 73,371,6 2 72,070,3 5 73,370,0. 4 70,263,9 фф 6 60,962 7 бс 62,662,3 1 62,420 ф 8 -СО-СНэСущественная разница,П р и м е р б. Получение 6-бензоата сахарозы.К перемешиваемой суспензии сахарозы (10 г) в пиридине (50 мл) при75 фС добавляют триметилортобеизоат(6,02 мл, 1,2 мол.экв) и тозилат пиридиния (500 мг). После нагреванияв течение 2,5 ч реакционную смеськонцентрируют при пониженном давлениис получением метил,6-ортобензоатасахарозы в виде прозрачного, бесцветного сиропа (11 г). Полученный сиропрастворяют в пиридине (40 мп), к ко- ,639430 6торому для доведения реакционной смеси до рН 5,0 добавляют воду (2 мп,4 мол,экв) и тозилат пиридиния(400 мг). Через 12 ч при 20 С добавляют пиридин (4 мл) и еще через б чраствор упаривают до сиропа приблизительно 15 г, содержащего 6-бензоат са-харовы (80 Х), 4-бенэоат сахароэы (8 Х)10 и сахарозу (12 Х), как установленоВЗНХ на амико-колонке (Вц Ропе ЕогЬахашЫо 4,6 мм х 250 мм), используяв качестве элюента смесь ацетонитрилвода (85:15),15 П р и м е р 7. Получение сахара-.лозы. Хлористый тионил (1,52 мп, 8 мол.зкв)добавляют к раствору триФенил осФиноксида (2, 17 г, 3 мол. экв) впиридине (8 мп), Раствор нагреваютдо 50 С до добавления раствора б-аце-.тата сахарозы в пиридине (около 1 г в.10 мп). Смесь нагревают до 95 фС и вы держивают при этой температуре 1 ч.Затем смесь ацетилируют известным методом, используя уксусный ангидридв пиридине. Тонкослойная хроматогра:.Фия диэтиловый эФир-бензин в отноше.нни 4:1 ацетилированной реакционнойсмеси показывает основной компонент,относящийся к пентаацетату сахаралозы, следы тетраацетата тетрахлоргалактосахарозы и линейного материала 35 1 основания. Пентаацетат сахаралоэы отделяют кристаллизацией, растворяютв метаноле и деацетилируют обработкой метилатом натрия традиционнымметодом для получения сахаралозы 40 (выход около 0,5 г). П р и и е р 8. Получение метил 4,6"ортобутирата сахарозы (охарактеризованного как гексаацетат),Суспекзию сахарозы (10 г) в пири-.дине (50 мп) обрабатывают триметило-,вым эфиром ортомасляной кислоты(5,2 мл, 1,1 мол. экв) и тозилатомпирндиния (500 мп) при 75 С в течение 2,5 ч. Полученный раствор охлаждают до 30 С и добавляют уксусныйфангидрид (35 мп), повышая температуру до 60 С. Через 1 ч при 60 С раствор охлаждают до комнатной температуры и добавляют метанол (20 мп),Затем раствор концентрируют досуха,растворяют в этилацетате (50 мл)и выпаривают на силикагеле (Метис7734)е2 роматографией на колонке, элюируясмесью днметилОвый эЬир-петролейныйэфир (2:1) при 40-60 чС получают чис-тый гексаацетатметил,6-ортобутиратсахарозы (16,2 г, 82 Х), который пере"кристаллнзовывают. иэ смеси диэтнлового эфира и петролейного эфира, на.гретой до 4060 С. Т.пл. 84-85 С.-СНе,СНСНз); 1,40 (м, 2 Н, -СН СВАН) е0,89 (т, ЗН, -СИСНСНэ).Масс-спектр Е 1: М.вес. 678; т/е679 МН; 64722 Н -МеОН; 33 Р+ОАс+и ОВ и С +ОАс, 30Аналогичным методом, используясоответствующие триалкилортоэфиры,получали следующие соединения: гексаацетат-метил,б-ортоацетат-сахароза4,6-0-(1-метоксиэтилиден)-сахарозагексаацетат ).Кристаллизован иэ смеси диэтиловогоэфира и .петролейного эфира притемпературе 40-60 С, т.пл. 79-814 С..СНС 1),Спектр ЯИР на ядрах Н (С 0 С 1,),Е м.д,: 7,52-7,28 (м, 5 Н, РЬ), 5,71-ОАс)е 2,02 (с, ЗН, -ОАс),Масса-спектр: мол. вес 712, ю/еМН -2 еОН; 365, ОВВС+ ОАсе, 331 РТаким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход б"сложных эфиров сахаровы. Формула изобретения Способ получения 6-сложных эфиров сахарозы общей формулы,СЕОСОК 1 ИОСН г сн оОН О Кристаллизовано иэ смеси диэтило-вый эфир-петролейный эфир при 40-60 фС, т,пл, 93-95 С, (ОС)р +59,2 (с2 0 СНСЕб)ЯМР-спектр на ядрах Н (СЮС 1,),Меде ,е5,64 (д, 1 Н, Н, 1, щ 3,8 Гц),5,43 (д, 1 Н, Н-З, Еф 4 щ 5,5 Гц);5 у 38 (ддф 1 Н, Н-З, уз 9,9 Гц,щ 10,2 Гц); 5,36 (дд, 1 Н, Н, Ее,4 ф5,6 Гц, 14,уе щ 5,6 Гц) Д 4,82 (дд, 1 Н,Н, 11 щ 9,9 Гц 1, щ 3,8 Гц) р 4,333,85 (м, 9 Н, Н, Н"6 (Х 2), Н(Х 2),Н, Н"6 (Х 2) р 3,51 (с, 2 Н,ОСНаСН 3)2 20 (с ЗН ОАс)2 121639430 Н, О О ВО О НгОНО "СН,ОН НО НО Он Время, в течение котороТолуолсульАо кисл ота,мг/г сахаода,ол. экв го расщепление заканчиварозы ется, мин 70 20 25 6 6 Составитель Н.НарышковаТехред Л.Олийнык Корректор Н.Ревская Редактор М.Недолуженко Заказ 935 Тираж 227 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 где К 1 - С-С-алкил или бензил,включающий взаимодействие сахарозыс ацилируке 1 им агентом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьюения 5выхода целевого продукта, в качествеацилирующего агента используют три(С,-С-алкил) ортоацетат и процесс проводят при комнатной температуре ацилированием сахарозы в растворе или суспензии в инертном органическом раство.рителе в присутствии кислотного катализатора гидролизом полученного 4,6 ортоацетата сахарозы общей формулы где Кимеет указанные значения;К - С,-С -алкил,с избытком от теоретически требуемогоколичества воды в инертном полярноморганическом растворителе при рН 5-6с последующей обработкой избытком третичного аминового основания,