|
|
Вторым компонентом молекулы
пантотеновой кислоты является а-окси- Р, (З-диметил-^-бутиролактон или
(другое название) — а, у-диокси-р, |3-диме- тнлмасляная кислота. Синтез
пантолактона осуществлен, исходя из изома- сляного альдегида, общим методом
получения а-оксикислот — циангидрин- ным синтезом
Химизм процессов заключается в альдольной конденсации
изомасляно- го альдегида и формальдегида в присутствии поташа или соды в
|3-окси-а, а-диметилпропионовый альдегид; последний конденсируют с синильной
кислотой или цианистым калием в присутствии хлористого кальция [53] или с
цианистым натрием [37] и получают а, у-диокси-р, |3-диметилмасляную кислоту и
при ее лактонизации — рацемический пантолактон. Дальнейшее усовершенствование
синтеза пантолактона привело к упрощению технологического процесса в
результате замены цианирующего агента — цианистого калия — ацетонциангидрином
и других технологических усовершенствований. В результате четырехстадийный
синтез пантолактона стали осуществлять в одну стадию [54]. Таким образом,
исходным сырьем для получения пантолактона является изомасляный альдегид,
который может быть получен различными методами синтеза
Первые два метода для промышленного применения не
приемлемьГиз-за дефицитности сырья. Что касается третьего метода, то
недостатком его является побочная реакция, обусловливающая дальнейшее
окисление альдегида в изомасляную кислоту и этерификация ее изобутиловым
спиртом, не вошедшим в реакцию. В результате этой реакции образуется в
значительном количестве изобутиловый эфир масляной кислоты, что значительно
снижает выход изомасляного альдегида (около 40%). Кроме того, бихро- мат
калия также дорог и дефицитен [55]. Наилучшую перспективу для промышленного
применения имеет метод синтеза изомасляного альдегида путем каталитического
дегидрирования изобутилового спирта кислородом воздуха на медном или
серебряном катализаторе при температуре 230— 300° С с выходом 80—90% [56]. В
дальнейшем было показано [55], что серебряный катализатор, нанесенный на
пемзу, при температуре 500— 600° С более эффективен по сравнению с медным.
По-видимому, вопрос о выборе катализатора для данного процесса должен быть
дополнительно изучен. Имеются также указания [16], что в качестве
промышленного метода может быть осуществлен оксосинтез
Из изложенного можно сделать заключение, что наиболее
рациональным методом синтеза пантолактона является одностадийный метод,
предложенный Е. Жданович и Е. Бялой, заключающийся в альдольной конденсации
изомасляного альдегида и формальдегида с цианированием аце- тонциангидрином и
дальнейшим омылением и лактонизацией [54]. Этим методом получают рацемический
D, L-пантолактон. Для синтеза оптически активной Л(+)-пантотеновой кислоты
считают более целесообразным конденсировать левовращающий D(—)-пантолактон с
|3-аланином, чем расщепление на свои антиподы D, L-пантотеновой кислоты. Для
получения D(—)-пантолактона необходимо пантолактон-рацемат разложить на
оптические антиподы. Для этого на рацемат действуют каким-либо оптически
деятельным органическим основанием-алколоидом, например, хинином [16, 19, 36,
57] бруцином [58] или оптически деятельными синтетическими аминами, как,
например, а-фенилэтиламином [59]. Если право- и левовращаю- щие пантолактоны
обладают одинаковыми свойствами, за исключением вращения плоскости
поляризации и кристаллизации в энантиаморфных формах, т. е. с различной
пространственной ориентировкой атомов, то полученные соли с алколоидами
вследствие вхождения в их молекулы нового асимметрического углеродного атома
обладают различными свойствами, как, например, растворимостью. Поэтому мы
получаем возможность их разделить дробной кристаллизацией. Разделив эти соли
и разложив их кислотой, мы получаем стереизомеры в чистом виде. Таким путем
уда
ется из пантолактона рацемата выделять D(—)-пантолактон.
Предложен также способ расщепления рацемического пантолактона при помощи
Ц+)-трео-1-(п-нитрофенил)-2-амино-1,3-пропандиола [50, 60, 61]. Поэтому
методу выход комплексной соли £(+)-лактона и Ц+)-треоамина составляет
70,9%, а выход D{—)-пантолактона из комплексной соли составляет 62,9% [60].
После выделения D(—)-пантолактона остающаяся L(+)- форма пантолактона в виде
натриевой соли подвергается при 130—150° С рацемизации едким натром и после
перегонки в глубоком вакууме (5— 10 мм рт. ст.) получают пантолактон-рацемат с выходом около 90%. Полученный D, L-пантолактон-рацемат можно снова
подвергнуть расщеплению на оптические антиподы и т. д.,. пока весь рацемат не
будет превращен в D (—)-форму.
|