Получение витаминов
Витамины алифатического ряда Производные полиокси--лактонов ненасыщенных карбоновых кислот
Производные β-аминокислот Кальция пантотенат
ВИТАМИНЫ АЛИЦИКЛИЧЕСКОГО РЯДА Циклогексенилизопреноидные витамины, или ретинолы
ВИТАМИНЫ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА витамин К
Витамины, производные хромана Витамин Е
Водорастворимые витамины
Тиамин (витамин В1)
Тиамин (витамин В1)
Тиамин (витамин В1)
Тиамин (витамин В1)
Тиамин (витамин В1)
Тиамин (витамин В1) синтез
Тиамин (витамин В1) синтез
Тиамин (витамин В1) синтез
Тиамин (витамин В1) синтез
Рибофлавин (витамин В2)
Рибофлавин (витамин В2)
Рибофлавин (витамин В2) синтез
Рибофлавин (витамин В2) синтез
Рибофлавин (витамин В2) синтез
Рибофлавин (витамин В2) синтез
Рибофлавин (витамин В2) синтез
Витамины группы В6
Витамины группы В6
Витамины группы В6
Пиридоксин (витамин В6)
Пиридоксин (витамин В6) получение
Пиридоксин (витамин В6) получение
Пиридоксин (витамин В6) получение
Пиридоксин (витамин В6) получение
Фолиевая кислота
Фолиевая кислота строение
Фолиевая кислота получение
Фолиевая кислота получение
Фолиевая кислота получение
Фолиевая кислота получение
Фолиевая кислота получение
Фолиевая кислота особенности
1.76M
Категория: ХимияХимия

Получение витаминов

1. Получение витаминов

2.

Витамины

это
органические
вещества,
являющиеся
биологическими
катализаторами
химических реакций, протекающих в живой клетке и
участвующие в обмене веществ, преимущественно в
составе ферментных структур. Витамины –
низкомолекулярные соединения, синтезируемые
растениями и микроорганизмами, а также в
животных тканях в результате химических
превращений провитаминов.

3. Витамины алифатического ряда Производные полиокси--лактонов ненасыщенных карбоновых кислот

Витамины алифатического ряда
Производные полиокси- -лактонов ненасыщенных
карбоновых кислот
Аскорбиновая кислота широко распространена в природе. Особенно ею богат
растительный мир: свежие овощи, фрукты, хвоя и др. В промышленности аскорбиновую
кислоту получают из D-глюкозы. L-сорбозу подвергают ацетонированию (чтобы не
допустить окисления четырех гидроксилов), и полученную диацетон L-сорбозу окисляют
до диацетокетогулоновой кислоты. Затем осуществляют процесс омыления и
лактонизацию до аскорбиновой кислоты.
OH
HO
2
3
H
HO
H
1
4
*
5
6
OH
O
O
*
H
H

4.

D-глюкоза
диацетон L-сорбоза
D-сорбит
L-сорбоза
диацетонкетогулоновая 2-кето-L-гулоновая
кислота
кислота

5.

N,N-диметиламино
уксусная кислота
глюкоза
D-глюконовая
кислота
Пангамовая кислота

6. Производные β-аминокислот Кальция пантотенат

7.

8. ВИТАМИНЫ АЛИЦИКЛИЧЕСКОГО РЯДА Циклогексенилизопреноидные витамины, или ретинолы

цитраль
псевдоионон
β-ионон

9.

β-ионон

10.

метилвинилкетон
Ацетиленовый
карбинол

11.

12.

ВИТАМИНЫ АЛИЦИКЛИЧЕСКОГО РЯДА
Циклогексанолэтиленгидриндановые витамины,
или кальциферолы
эргостерин
тахистерин
люмистерин
Эргокальциферол
Витамин Д2

13.

14. ВИТАМИНЫ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА витамин К

β-метилнафталин
2-метил-1,4-нафтохинон
викасол

15. Витамины, производные хромана Витамин Е

фитол
триметилгидрохинон
α-токоферол
α-токоферола ацетат

16. Водорастворимые витамины

17. Тиамин (витамин В1)

Витамин B1 был первым витамином,
выделенным в кристаллическом виде К.Функом
в 1912г. Свое название - тиамин - получил из-за
наличия в составе его молекулы атома серы и
аминогруппы. Структура его была определена
в 1934 - 1935 годах Основу химической
структуры
тиамина
составляют
два
гетероцикла- пиримидин и тиазол, связанных в
молекуле метильным радикалом:

18. Тиамин (витамин В1)

СH2
N
N
пиримидил
N
S
тиазол
В медицинской практике применяют тиамин в виде двух
препаратов: тиамина бромид и тиамина хлорид. Они
включены в ГФ X.

19. Тиамин (витамин В1)

Тиамина бромид представляет собой: 4-метил-5- оксиэтил-N-(2-метил-4-амино-5-метилпиримидил)тиазолий бромида гидробромид.
НBr добавляют для получения устойчивой соли
СH2
N
CH3
N
Br
H3C
N
NH2
S
HBr
CH2 CH2 OH
Химическая структура тиамина хлорида отличается только
наличием двух хлорид-ионов вместо бромид-ионов.

20. Тиамин (витамин В1)

Тиамин улучшает циркуляцию крови и
участвует
в
кроветворении;
оптимизирует
познавательную
активность
и
функции
мозга;
выступает как антиоксидант, защищая
организм
от
разрушительного
воздействия старения, алкоголя и
табака.

21. Тиамин (витамин В1)

Гиповитаминоз
тиамина
выражается
ослабленной деятельностью нервной системы,
понижением внимания, быстрым развитием
сердечной и умственной усталости, головной
болью, утратой аппетита, потливостью,
запором.
При полном авитаминозе B1 развивается
болезнь бери-бери.

22. Тиамин (витамин В1) синтез

Один из путей синтеза пиримидинового цикла основан
на конденсации ацетамидина и цис-формы ацетоксиметилен- -этоксипропионитрила:
O
CH
NH
+
C
H3C
NH2
C
O
CH2
C
CH3
CH2OC2H5
N
OC2H5
CH3
H Br
N
NH2
2-метил-4-амино-5-этоксиметилпиримидин
CN
CH2Br
N
H3C
N
NH2 HBr
2-метил-4-амино-5-бромметилпиримидинагидробромид

23. Тиамин (витамин В1) синтез

Тиазольный
цикл
синтезируют
из
тиоформамида и бромацетопропилацетата
O
NH2
+
C
S
H
CH3
C
CH
Br
O
CH2
CH2
N
NaOH
O
CH2
CH3
CH3
CH3
S
C
O
CH2
O
C
CH3
4-метил-5β-ацетоксиэтилтиазол
N
S
CH2
CH2
OH
4-метил-5β-оксиэтилтиазол

24. Тиамин (витамин В1) синтез

Конденсация пиримидинового и тиазолового
циклов осуществляется либо сплавлением
полученных продуктов при 100-120 С, либо
нагреванием в органическом растворителе,
например в бутиловом спирте

25. Тиамин (витамин В1) синтез

N
H3C
CH3
CH2Br
+
N
N
S
NH2 HBr
СH2
N
CH2
CH2
OH
CH3
N
Br
H3C
N
NH2
S
CH2 CH2 OH
HBr

26. Рибофлавин (витамин В2)

Водорастворимый
изоаллоксазина:
витамин,
пиразин
NH
N
O
NH
N
O
бензол
пиримидин
И З ОАЛ Л О К С АЗ И Н
производное

27. Рибофлавин (витамин В2)

6,7-диметил-9-D-1’-рибитилизоаллоксазин
СH2 (CHOH)3 CH2OH
H3C
H3C
N
N
O
NH
N
O

28. Рибофлавин (витамин В2) синтез

Выделение
рибофлавина
из
природных
источников представляет собой сложный
процесс, при этом получается очень низкий
выход продукта. Поэтому в настоящее время
рибофлавин
получают
исключительно
синтетическим путём. Наиболее распространенным является метод, предложенный
Каррером и усовершенствованный Фишером
(1947).

29. Рибофлавин (витамин В2) синтез

NH2
H3C
OH OH OH
O
C
C
C
C
H
H
H
CH2OH
H
H3C
D-рибоза
о-ксилидин
OH OH OH
H3C
H3C
N
CH
C
C
C
H
H
H
CH2OH
H

30. Рибофлавин (витамин В2) синтез

OH OH OH
H3C
N
CH2
C
C
C
H
H
H
H3C
CH2OH
C 6H 5
N
+
N Cl
OH OH OH
H3C
H3C
N
N
CH2
N
C
C
C
H
C6H5
H
H
CH2OH
H
4,5-диметилфенилрибамин

31. Рибофлавин (витамин В2) синтез

O
H
N
O
NH
O
HO
N
O
аллоксан
CH2
NH
O
O
OH OH OH
O
H3C
N
H3C
N
N
NH
O
C
C
C
OH
H
H
CH2OH

32. Рибофлавин (витамин В2) синтез

В дальнейшем были предложены и другие
методы синтеза рибофлавина, как, например,
путем конденсации виолуровой кислоты с офенилендиамином в присутствии соляной
кислоты (В.М. Березовский, Г.Д. Глебова, 1964).
Но не все из них имеют практическое значение
либо из-за низкого выхода чистого продукта,
либо по ряду других причин.

33. Витамины группы В6

К производным пиридина относится помимо
никотиновой кислоты и ее амида еще и
витамины
группы
В6
или
оксиметилпиридиновые витамины. Вещество,
обладающее В6-витаминной активностью,
получено в нашей стране в 1937 г. из дрожжей.
Затем было установлено, что витамин В6-это
не одно, а несколько сходных по химической
структуре веществ, общая формула которых:

34. Витамины группы В6

Общая формула витаминов, производных пиридина
R
HO
H3C
CH2OH
N

35. Витамины группы В6

Характерное свойство витаминов группы В6их способность
взаимопревращаться друг в друга по схеме:
O
R
HO
CH2OH
O
H3C
CH2NH2
C-H
N
пиридоксин
HO
H3C
CH2OH
N
пиридоксаль
H
HO
CH2OH
NH3
H3C
N
пиридоксамин

36. Пиридоксин (витамин В6)

2-метил-3-окси-4,5-ди(оксиметил)-пиридина
гидрохлорид
C8H11NO3 HCl

37. Пиридоксин (витамин В6) получение

Первоначально пиридоксин получали из
естественных источников(дрожжей, рисовых
отрубей), но метод этот очень длителен и
трудоемок, требует затраты большого
количества
сырья,
а
выход
чистого
пиридоксина очень низок. Поэтому сейчас
пиридоксин получают синтетически:
Наиболее простой из них осуществляется по
схеме:

38. Пиридоксин (витамин В6) получение

O
O
O
O
C-CH2-C-C
CH3
C-NH2
O
CN
CN
NH2-C-CH2
NH
H3C
амид ацетопировиноградной
кислоты
-H2O
H3C
O
4-карбамидо-2-метил-5цианпиридон-6
CN
PCl5
N
O
H 2-метил-4,5-
CH2NH2
CN
O2N
HNO3
дицианпиридон-6
CN
CN
CN
POCl3
цианацетамид
NH2
O2N
CN
H
CH2NH2
H2N
NaNO2
H Cl
H3C
N
H
O
2-метил-3-нитро-4,5дицианпиридон-6
H3C
N
Cl
H3C
N
2-метил-3-амино-4,5диаминометилпиридин
CH2OH
HO
CH2OH
2-метил-3-нитро-4,5дициан-6-хлорпиридин
H3C
N пиридоксин

39. Пиридоксин (витамин В6) получение

Еще один метод синтеза - метод М.А.
Преображенского, где исходным веществом
является монохлорацетатная кислота:
ClCH2COOH
CH3ONa
CH3OCH2COOCH3
CH3COCH3
CH3COCH2COCH2OCH3
Метиловый эфир
метоксиуксусной кислоты
CH2OCH3
NH2COCH2CN
CN
цианацетамид
H3C
N
метоксиацетилацетон
HNO3
O
H
2-метил-4-метоксиметил-5циан-6-пиридон
CH2OCH3
O2N
H3C
CN
N
H
PCl5
O
2-метил-3-нитро-4-метоксиметил-5циан-6-пиридон

40. Пиридоксин (витамин В6) получение

CH2OCH3
CN
O 2N
H 3C
N
CH2OCH3
H
Pd
Cl
2-метил-3-нитро-4-метоксиметил5-циан-6-хлорпиридин
CH2NH2
H2N
H3C
NaNO2
H Cl
CH2OH
CH2OH
HO
H Cl
N
2-метил-3-амино-4-метоксиметил5-метиламинопиридин
H3C
N
Пиридоксин г/х

41. Фолиевая кислота

водорастворимый витамин группы В, в основе
структуры: птеридин - бициклическая
система.
N
N
N
пиримидин
N
пиразин
птеридин

42. Фолиевая кислота строение

птероилглютаминовая к-та (фолиевая)
птероиновая к-та
кисл. OH
ц.
N
H2N
осн. ц.
N
N
CH2 N
N
к.ц.
C
NH
COOH
O
CH2
CH
CH2
ПАБК
COOH
глютаминова
к-та
кислотн.
центр

43. Фолиевая кислота получение

Кислоту фолиевую получают теперь только
синтетическим способом. По методу А.В.
Труфанова и А.Б. Кирсановой конденсируют
эквимоллекулярные
количества
2,5,6триамино-4-оксипиримидина; а, -дибромпропионового альдегида и п-аминобензоилL(+)-глутаминовой кислоты:

44. Фолиевая кислота получение

OH
NH2
N
H2N
Br
CH
+
N
NH2
C
H
а, -дибромпропионовый альдегид
2,5,6-триамино-4-оксипиримидин
H2N
+
C
O
O
CH2Br
COOH
NH
CH
CH2
CH2
п-аминобензоил-L-(+)-глутаминовая кислота
COOH

45. Фолиевая кислота получение

COOH
O
OH
H
N
N
H2N
N
CH2
NH
C
CH
NH
CH2
CH2
COOH
I2
N
5,6-дигидрофолиевая кислота
COOH
O
OH
N
N
H2N
N
CH2
NH
N
Кислота фолиеваЯ
C
NH
CH
CH2
CH2
COOH

46. Фолиевая кислота получение

Пиримидиновую часть молекулы фолиевой
кислоты синтезируют по схеме:
OH
H2N
NH
NH2
CH2
+
COOR
C2H5ONa
H2N
Гуанидин
цианацетатный эфир
оксипиримидин OH
H2N
NOH
N
+
H
CN
N
NaNO2
N
NH
2-амино-4-окси-6-имино-5изонитрозодигидро
N
NH2
2,6-диамино-4OH
H
NH2
N
H2N
N
NH2
2,5,6-триамино-4-оксипиримидин
пиримидин

47. Фолиевая кислота получение

П-аминобензоилглютаминатную кислоту
синтезируют по схеме:
COOH
O
O
+
H2N
O2N
C-N
COOH
C-Cl
CH-CH2CH2COOH
CH-CH2CH2COOH
NaHCO3
H
O2N
П-нитробензоилглютаминатная кта
COOH
O
C-N
H
H
H2N
CH-CH2CH2COOH
П-аминобензоилглютаминатная кислота

48. Фолиевая кислота особенности

Установлено, что введение в положение 5
пиразинового кольца формильной группы
делает тетрагидроформу фолиевой кислоты
более
устойчивой
к
окислению.
Все
коферментные формы фолиевой кислоты
отличаются
от
собственно
фолиевой
кислоты
восстановленным
пиразиновым
циклом и присоединением к азоту в
положениях
5
или
10:
метенила(1),
формила(2), оксиметила(3) или формимина(4).
English     Русский Правила