Reichstein-Synthese

Die einzelnen Reaktionsschritte sind:

• Hydrierung von D-Glucose zu D-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) bei pH 4-6 und 30-35 °C
• Schutz von 4 Hydroxygruppen 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 Diaceton-2-keto-L-gulonsäure
• Entfernung der Schutzgruppen durch Erhitzen mit Wasser ergibt 2-Keto-L-gulonsäure
• in einem letzten Reaktionsschritt erfolgt Ringschluss (γ-Lactonisierung unter Wasserabspaltung) zu L-Ascorbinsäure.

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

Die Synthese wurde patentiert und 1933 an Hoffmann-La Roche verkauft. Das erste kommerziell hergestellte Vitamin-C-Produkt war das Cebion von 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-Trägerkatalysatoren (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. Daneben gibt es verschiedene Wege zur mikrobiellen Synthese, seit kurzem erlauben gentechnisch modifizierte Stämme auch eine Einschritt-Fermentation.