imported>Coronium: /* Bedeutung */ Ergänze Ref zu Patent von 1933 und passe Passage etwas an

2025-04-18T11:20:18Z

Bedeutung: Ergänze Ref zu Patent von 1933 und passe Passage etwas an

Neue Seite

Die '''Reichstein-Synthese''' ist ein kombiniertes chemisch-[[Mikrobiologie|mikrobiologisches]] Verfahren zur Herstellung von [[Ascorbinsäure]] aus D-[[Glucose]], das in mehreren Schritten abläuft. Sie wurde vom [[Nobelpreis]]träger [[Tadeus Reichstein]] und seinen Kollegen [[Andreas Grüssner]] und [[Rupert Viktor Oppenauer|Rupert Oppenauer]] 1933 in den Laboratorien der [[Eidgenössische Technische Hochschule Zürich|ETH]] in [[Zürich]] entwickelt.<ref>T. Reichstein, A. Grüssner, R. Oppenauer: ''Die Synthese der d-Ascorbinsäure (d-Form des C-Vitamins).'' In: ''[[Helv. Chim. Acta]].'' 16, 1933, S. 561–565, [[doi:10.1002/hlca.19330160177]].</ref><ref>H. Trommer, R. Böttcher, R. H. H. Neubert: ''[https://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=24758 Ascorbinsäure – Ein Vitamin wie Dr. Jekyll & Mr. Hyde].'' In: ''Pharmazeutische Zeitung Online.'' 2002.</ref>

== Reaktionsschritte ==
Die einzelnen Reaktionsschritte sind:
* [[Hydrierung]] von D-[[Glucose]] zu D-[[Sorbit (Lebensmittelindustrie)|Sorbit]] als Startreaktion (eine rein chemische Reaktion) mit [[Nickel]] als [[Katalysator]] unter hoher Temperatur und hohem Druck
* Mikrobiologische Oxidation ([[Fermentation]]) von D-Sorbit zu L-[[Sorbose]] (mit [[Acetobacter]]<ref>[[Wittko Francke]], [[Wolfgang Walter]]: ''Lehrbuch der Organischen Chemie.'' 24., überarb. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2004, ISBN 3-7776-1221-9, S. 480.</ref>) bei [[PH-Wert|pH]] 4-6 und 30-35 °C
* Schutz von 4 [[Hydroxygruppe]]n der L-Sorbose durch Umsetzung mit [[Aceton]] und Säure zu Diaceton-L-sorbose (2,3:4,6-Diisopropyliden–α–L–sorbose)
* Oxidation mit alkalischer [[Kaliumpermanganat]]-Lösung ergibt eine [[Carbonsäure]], die 2-Keto-L-gulonsäure
* Entfernung der [[Schutzgruppe]]n durch Erhitzen mit Wasser ergibt 2-Keto-L-gulonsäure
* in einem letzten Reaktionsschritt erfolgt [[Cyclisierung|Ringschluss]] (γ-Lactonisierung unter Wasserabspaltung) zu L-Ascorbinsäure.<ref>T. Reichstein, A. Grüssner: ''Eine ergiebige Synthese der L-Ascorbinsäure (C-Vitamin).'' In: ''[[Helv. Chim. Acta]].'' 17,1934, S. 311–328, [[doi:10.1002/hlca.19340170136]].</ref>

[[Datei:Synthesis ascorbic acid.svg|600px|mini|links|D-Glucose ('''1''') wird katalytisch zu D-Sorbit ('''2''') reduziert. Biochemisch erfolgt die Dehydrierung durch Mikroorganismen zu L-Sorbose ('''3'''). Bei der Reichstein-Synthese wird dieses durch Verwendung von Acetonschutzgruppen in 2,3:4,6-Diisopropyliden–α–L–sorbose ('''4''') überführt. Anschließend erfolgt nach Oxidation und anschließender Abspaltung der Acetonschutzgruppen Ringöffnung zu 2-Keto-L-gulonsäure ('''5'''). Alternativ kann '''5''' auch durch Sauerstoff am Platinkontakt dargestellt werden. In beiden Fällen wird dieses schließlich mit verdünnter Säure zur L-Ascorbinsäure ('''6''') umgesetzt.]]
<div style="clear:left;"></div>

Die mikrobiologische Oxidation von D-Sorbit zu L-Sorbose ist aus stereochemischen Gründen erforderlich.

== Bedeutung ==
Die [[Synthese]] wurde im Jahre 1933 zum Patent angemeldet<ref>{{Patent| Land=CH| V-Nr=174208| Code=A| Titel=Verfahren zur Herstellung von 1-Ascorbinsäure (C-Vitamin)| A-Datum=1933-10-25| V-Datum=1935-04-01| Erfinder=Tadeus Reichstein}}</ref> und später an [[Hoffmann-La Roche]] verkauft. Das erste kommerziell hergestellte Vitamin-C-Produkt war das Cebion von [[Merck KGaA|Merck]].

Auch heute noch basieren alle großtechnischen Verfahren zur Produktion von Ascorbinsäure mehr oder weniger auf dem von Reichstein entdeckten Syntheseweg.

Üblich ist jedoch mittlerweile die Direktoxidation von Sorbose zur 2-Keto-L-gulonsäure, z. B. an [[Platin]]-Träger[[katalysator]]en (nach [[Kurt Heyns]], 1942). Dabei wird das aufwendige Einführen von Schutzgruppen und deren anschließend notwendige Entfernung umgangen. Als Nebenprodukt entsteht bei diesem Syntheseweg 5-Keto-D-gluconsäure.<ref>C. Brönnimann u. a.: ''Direct oxidation of L-sorbose to 2-Keto-L-gulonic acid with molecular oxygen on Platinum- and Palladium-based catalysts.'' In: ''J. Catal.'' 150(1), 1994, S. 199–211, [[doi:10.1006/jcat.1994.1336]].</ref> Daneben gibt es verschiedene Wege zur mikrobiellen Synthese,<ref>Brigitte Osterath: ''Prozessentwicklung zur Produktion von 2-Keto-L-Gulonsäure, einer Vitamin C-Vorstufe.'' Dissertation, Universität Bonn, 2009, {{URN|nbn:de:hbz:5N-20434}}, S. 6.</ref> seit kurzem erlauben gentechnisch modifizierte Stämme auch eine Einschritt-[[Fermentation]].<ref>R. D. Hancock, R. Viola: ''Biotechnological approaches for L-ascorbic acid production.'' In: ''[[Trends in Biotechnology]].'' 20(7), 2002, S. 299–305. PMID 12062975.</ref>

== Literatur ==
* J. Boudrant: ''Microbial processes for ascorbic acid biosynthesis: a review.'' In: ''Enzyme Microb Technol.'' 12(5), 1990, S. 322–329. PMID 1366548, [[doi:10.1016/0141-0229(90)90159-N]].
* C. Bremus u. a.: ''The use of microorganisms in L-ascorbic acid production.'' In: ''J Biotechnol.'' 124(1), 2006, S. 196–205. PMID 16516325, [[doi:10.1016/j.jbiotec.2006.01.010]].

== Weblinks ==
* chemieunterricht.de: [https://www.chemieunterricht.de/dc2/asch2/a-synthe.htm Ascorbinsäure]
* ETH Technikgeschichte: {{Webarchiv |url=http://www.tg.ethz.ch/forschung/projektbeschreib/Baechi/vitamin_c_synthese.htm |wayback=20120219133923 |text=Vitamin C Synthese}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Chemisch-technisches Verfahren]]
[[Kategorie:Lebensmitteltechnologie]]
[[Kategorie:Namensreaktion]]
[[Kategorie:Lebensmittelchemie]]

Reichstein-Synthese - Versionsgeschichte

imported>Coronium: /* Bedeutung */ Ergänze Ref zu Patent von 1933 und passe Passage etwas an