CN101040053A - 光学活性(S或R)－β－氨基酸和光学活性(R或S)－β－氨基酸酯的制造方法、以及β－氨基酸2－烷氧基乙酯和光学活性(S或R)－β－氨基酸2－烷氧基乙酯 - Google Patents

光学活性(S或R)－β－氨基酸和光学活性(R或S)－β－氨基酸酯的制造方法、以及β－氨基酸2－烷氧基乙酯和光学活性(S或R)－β－氨基酸2－烷氧基乙酯 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种通式(II)所示的光学活性(S或R)－β－氨基酸以及通式(III)所示的光学活性(R或S)－β－氨基酸酯的制造方法，其特征在于，在水解酶的存在下，在有机溶剂中，使水与通式(I)所示的外消旋混合物β－氨基酸酯的一种对映体进行选择性反应，式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳烷基、芳基或杂芳基，R1表示可以具有取代基的烷基，式中，R与前述定义相同，*表示不对称碳原子，式中，R和R1与前述定义相同，*表示具有与通式(II)的化合物相反的立体绝对构型的不对称碳原子。

Description

光学活性(S或R)-β-氨基酸和光学活性(R或S)-β-氨基酸酯的制造方法、以及β-氨基酸2-烷氧基乙酯和光学活性(S或R)-β-氨基酸2-烷氧基乙酯
技术领域
本发明涉及从β-氨基酸酯(外消旋混合物)同时获得光学活性(S或R)-β-氨基酸和光学活性(R或S)-β-氨基酸酯的方法以及作为这些的原料化合物的新的β-氨基酸2-烷氧基乙酯和光学活性(S或R)-β-氨基酸2-烷氧基乙酯。这些光学活性β-氨基酸及其酯用作生理活性肽和内酰胺类抗生物质等药品和农药、生理活性物质的原料或合成中间体(例如，参见专利文献1～3)。
背景技术
目前，作为采用光学活性β-氨基酸及其酯的生物催化剂来进行对映选择性水解反应的制造方法，公开了例如在源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(商品名：Amano PS)的存在下，在水中仅选择性地水解3-氨基-3-芳基丙酸乙酯(外消旋混合物)一种对映体，从而获得光学活性(S)-3-氨基-3-芳基丙酸和光学活性(R)-3-氨基-3-芳基丙酸乙酯的方法(例如，参见非专利文献1。)。
然而，在该方法中，作为酶带来的对映体之间的选择性指标的E值低，在作为产物的光学活性羧酸是水溶性的情况下，反应结束后，难以从水溶液中100％回收产物，而且在大量的水存在下，存在由于底物的自水解反应而导致光学纯度降低的问题。另外，E值被广泛用作动力学光学拆分的选择性的指标(例如，参见非专利文献2。)。
另外，作为获得光学活性3-氨基-3-芳基丙酸的方法，已知通过将酯部位丙基酯化，从而能实现回收率和良好的光学纯度的方法(例如，参见专利文献4)。
然而，在该方法中，由于必须使用大量的水，因而存在必须调整水相的pH等反应操作变复杂的问题。另外，作为所需要的光学活性β-氨基酸酯往往期望是甲酯或乙酯，因而必须通过酯交换反应等将所得光学活性β-氨基酸丙酯衍生成期望的甲酯或乙酯，这并不是效率高的方法。
进而，作为获得光学活性3-氨基-3-芳基丙酸的方法，已知：通过在水和有机溶剂的2相体系中进行3-氨基-3-芳基丙酸酯外(消旋化合物)的酶水解反应，从而可以实现高的对映选择性的方法(例如，参见专利文献5)。
然而，在该方法中，在作为产物的光学活性羧酸是水溶性的情况下，反应结束后，难以从水溶液中100％回收产物，而且在大量的水存在下，存在由于底物的自水解反应而导致光学纯度降低的问题。
非专利文献1：Tetrahedron Lett.，41 2679(2000)
非专利文献2：J.Am.Chem.Soc.，104，7294(1982)
非专利文献3：《化学辞典》、东京化学同人出版，948页(2000年)
专利文献1：WO2004/092116号公报
专利文献2：US2003/0199692号公报
专利文献3：WO2001/042192号公报
专利文献4：日本特开2003-325195号公报
专利文献5：日本特开2003-325197号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的其它课题在于解决上述问题，并提供通过简单的方法，利用使用酶的水解反应(β-氨基酸酯(外消旋混合物)与水的反应)，以高E值从β-氨基酸酯(外消旋混合物)同时制造光学活性(S或R)-β-氨基酸和光学活性(R或S)-β-氨基酸酯的方法。
用于解决课题的方法
目前，对于通过β-氨基酸酯(外消旋混合物)的对映选择性水解反应来制造光学活性β-氨基酸而言，通常在水解酶的存在下，在以水为主的溶剂中，通过使大量的水与作为外消旋体的β-氨基酸酯反应的方法来进行。原因在于：可以认为在作为底物的外消旋体的β-氨基酸酯的水解反应中，水量越多，越能促进反应。本发明人为了解决上述课题而进行了精心的研究，结果，发现回收率、选择性、操作性等与现有技术相比得到提高的作为工业制造方法更加优异的新反应体系，其通过在水解酶的存在下，在有机溶剂中，使水与β-氨基酸酯(外消旋混合物)反应，从而能够几乎完全抑制引起光学纯度降低的容易被水水解的底物(β-氨基酸酯)的自水解，而且能完全回收由于通常为水溶性而难以实现分离的光学活性β-氨基酸的。
即，本发明提供一种通式(II)所示的光学活性(S或R)-β-氨基酸(以下也称为化合物(II))以及通式(III)所示的光学活性(R或S)-β-氨基酸酯(以下也称为化合物(III))的制造方法，其特征在于，在水解酶的存在下，在有机溶剂中，使水与通式(I)所示的外消旋混合物β-氨基酸酯(以下也称为化合物(I))的一种对映体进行选择性反应，
Figure A20058003413300071
(I)
式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳烷基、芳基或杂芳基，R1表示可以具有取代基的烷基，
Figure A20058003413300081
(II)
式中，R与上述定义相同，*表示不对称碳原子，
Figure A20058003413300082
(III)
式中，R和R1与上述定义相同，*表示具有与通式(II)的化合物相反的立体绝对构型的不对称碳原子。
具体实施方式
化合物(I)中的R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳烷基、芳基或杂芳基。
前述R中可以具有取代基的烷基中的烷基是指直链状或支链状的碳原子数1～10的烷基，可以列举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基等烷基，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或正辛基，更优选甲基或乙基。另外，这些基团包括各种异构体。
可以具有取代基的烷基中的取代基，可以列举例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；羟基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基、二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，优选氟原子、氯原子、羟基、氨基或二烷基氨基。
作为具有这样的取代基的烷基，具体可以列举例如氟甲基、氯甲基、羟甲基、甲氧基甲基、氨基甲基、二甲氨基甲基、2-氯乙基、2，2-二氯乙基、2-羟乙基以及2-氰乙基等，优选氟甲基、氯甲基、羟甲基、氨基甲基、二甲氨基甲基、2-氯乙基或2-氰乙基。
上述R中可以具有取代基的烯基中的烯基，可以列举例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基和癸烯基等碳原子数为2～10的烯基，优选乙烯基、丙烯基、丁烯基或戊烯基，更优选乙烯基、1-丙烯基或2-丙烯基。另外，这些基团包括各种异构体。
可以具有取代基的烯基中的取代基，可以列举例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；羟基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基、二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，优选氟原子、氯原子、羟基、氨基或二烷基氨基。
作为具有这样的取代基的烯基，具体可以列举例如1-氟乙烯基、1-氯乙烯基、1-羟基乙烯基、1-甲氧基乙烯基、1-氨基乙烯基、1-氰基乙烯基、2-氟乙烯基、2-氯乙烯基、2-羟基乙烯基、2-甲氧基乙烯基、2-氨基乙烯基、2-氰基乙烯基、1，2-二甲氨基乙烯基、1-氟-2-丙烯基、1-氯-2-丙烯基、1-羟基-2-丙烯基、1-甲氧基-2-丙烯基、1-氨基-2-丙烯基、1-氰基-2-丙烯基、3-氟-1-丙烯基、3-氯-1-丙烯基、3-羟基-2-丙烯基、3-甲氧基-2-丙烯基、3-氨基-2-丙烯基、2-氰基-2-丙烯基、3，3-二甲氨基-2-丙烯基以及3，3-二氯-2-丙烯基等，优选1-氟乙烯基、1-氯乙烯基、1-羟基乙烯基、1-氨基乙烯基、1-氰基乙烯基、1-氟-2-丙烯基、1-氯-2-丙烯基或1-氰基-2-丙烯基。
前述R中可以具有取代基的炔基中的炔基，可以列举例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基和癸炔基等碳原子数为2～10的炔基，优选乙炔基、丙炔基、丁炔基或戊炔基，更优选乙炔基、1-丙炔基或2-丙炔基。另外，这些基团包括各种异构体。
可以具有取代基的炔基中的取代基，可以列举例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；羟基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基、二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，优选氟原子、氯原子、羟基、氨基或二烷基氨基。
作为具有这样的取代基的炔基，具体可以列举例如2-氟乙炔基、2-氯乙炔基、2-羟基乙炔基、2-甲氧基乙炔基、2-氨基乙炔基、2-氰基乙炔基、1-氟-2-丙炔基、1-氯-2-丙炔基、1-羟基-2-丙炔基、1-甲氧基-2-丙炔基、1-氨基-2-丙炔基、1-氰基-2-丙炔基、1，1-二氯-2-丙炔基以及1，1-二氨基-2-丙炔基等，优选为2-氟乙炔基、2-氯乙炔基、2-羟基乙炔基、2-氨基乙炔基、1-氟-2-丙炔基或1，1-二氯-2-丙炔基。
前述R中可以具有取代基的环烷基中的环烷基是指碳原子数为3～10的环烷基，可以列举例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基以及环癸基等环烷基(另外，这些基团包括各种异构体)，优选为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基，更优选为环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
可以具有取代基的环烷基中的取代基，可以列举碳原子数为1～6的烷基；氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子等卤素原子；羟基；甲氧基、乙氧基、丙氧基以及丁氧基等碳原子数为1～4的烷氧基；氨基；二甲氨基以及二乙氨基等二烷基氨基；氰基；以及硝基等，优选氟原子、氯原子、羟基、氨基或二烷基氨基。
作为可以具有这样的取代基的环烷基，具体可以列举例如1-氟环丙基、2-氟环丙基、3-氟环丁基、甲氧基环丙基、氨基环戊基、二甲氨基环己基、2-氯环丙基、2，2-二氯环己基、2-羟基环丁基和2-氨基环己基等，优选氟环丙基或氯环丁基。
上述R中可以具有取代基的芳烷基中的芳烷基，可以列举例如苄基、苯乙基、苯基丙基和苯基丁基等芳烷基，优选苄基、1-苯乙基、2-苯乙基、3-苯基丙基或3-苯基丁基。另外，这些基团包括各种异构体。
可以具有取代基的芳烷基中的取代基，可以列举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基等碳原子数为1～10的烷基(另外，这些基团包括各种异构体。)；羟基；硝基；氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子等卤素原子；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基和癸氧基等碳原子数为1～10的烷氧基(另外，这些基团包括各种异构体。)；苄氧基、苯乙氧基以及苯丙氧基等碳原子数为7～10的芳烷氧基(另外，这些基团包括各种异构体。)；苯氧基和萘氧基等芳氧基(另外，这些基团包括各种异构体。)；甲氧基甲氧基和甲氧基乙氧基等烷氧基烷氧基(另外，这些基团包括各种异构体。)；甲氨基和乙氨基等单烷基氨基(另外，这些基团包括各种异构体。)；二甲氨基以及二乙氨基等二烷基氨基(另外，这些基团包括各种异构体。)；甲酰氨基、乙酰氨基以及苯甲酰氨基等酰氨基(另外，这些基团包括各种异构体。)；硝基；氰基；以及三氟甲基等卤代烷基等。
作为具有这样的取代基的芳烷基，具体可以列举例如2-氟苄基、3-氟苄基、4-氟苄基、3，4-二氟苄基、2，4-二氟苄基、2-氯苄基、3-氯苄基、4-氯苄基、2，4-二氯苄基、3，4-二氯苄基、2-溴苄基、3-溴苄基、4-溴苄基、2，4-二溴苄基、3，4-二溴苄基、2-碘苄基、3-碘苄基、4-碘苄基、2，3-二碘苄基、3，4-二碘苄基、2-甲基苄基、3-甲基苄基、4-甲基苄基、2-乙基苄基、3-乙基苄基、4-乙基苄基、2-羟基苄基、3-羟基苄基、4-羟基苄基、2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基、4-甲氧基苄基、2，4-二甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、2-乙氧基苄基、4-乙氧基苄基、2-三氟甲基苄基、4-三氟甲基苄基、4-苄氧基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、4-硝基苄基、2-氰基苄基、3-氰基苄基、4-氰基苄基、4-二甲氨基苄基、4-甲酰氨基苄基、2-乙酰氨基苄基、3-乙酰氨基苄基、4-乙酰氨基苄基、4-苯甲酰氨基苄基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(3-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(3，4-二氟苯基)乙基、2-(2，4-二氟苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(3-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2，4-二氯苯基)乙基、2-(3，4-二氯苯基)乙基、2-(2-溴苯基)乙基、2-(3-溴苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(2，4-二溴苯基)乙基、2-(3，4-二溴苯基)乙基、2-(2-碘苯基)乙基、2-(3-碘苯基)乙基、2-(4-碘苯基)乙基、2-(2，3-二碘苯基)乙基、2-(3，4-二碘苯基)乙基、2-(2-甲苯基)乙基、2-(3-甲苯基)乙基、2-(4-甲苯基)乙基、2-(2-乙基苯基)乙基、2-(3-乙基苯基)乙基、2-(4-乙基苯基)乙基、2-(2-羟基苯基)乙基、2-(4-羟基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(3-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2-(2，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(2-乙氧基苯基)乙基、2-(4-乙氧基苯基)乙基、2-(2-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-苄氧基苯基)乙基、2-(2-硝基苯基)乙基、2-(3-硝基苯基)乙基、2-(4-硝基苯基)乙基、2-(2-氰基苯基)乙基、2-(3-氰基苯基)乙基、2-(4-氰基苯基)乙基、2-(4-二甲氨基苯基)乙基、2-(4-甲酰氨基苯基)乙基、2-(2-乙酰氨基苯基)乙基、2-(3-乙酰氨基苯基)乙基、2-(4-乙酰氨基苯基)乙基、2-(4-苯甲酰氨基苯基)乙基、3-(2-氟苯基)丙基、3-(4-氟苯基)丙基、3-(4-氯苯基)丙基、3-(4-溴苯基)丙基、3-(4-碘苯基)丙基、3-(2-氯苯基)丙基、3-(2-甲氧基苯基)丙基、3-(4-甲氧基苯基)丙基、3-(3，4-二甲氧基苯基)丙基、3-(4-三氟甲基苯基)丙基、3-(2-三氟甲基苯基)丙基、3-(4-硝基苯基)丙基、3-(4-氰基苯基)丙基和3-(4-乙酰氨基苯基)丙基等，优选2-氟苄基、3-氟苄基、4-氟苄基、2-氯苄基、3-氯苄基、4-氯苄基、2-溴苄基、3-溴苄基、4-溴苄基、2-碘苄基、3-碘苄基、4-碘苄基、2-甲基苄基、3-甲基苄基、4-甲基苄基、2-羟基苄基、4-羟基苄基、2-甲氧基苄基、3-甲氧基苄基、4-甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、2-三氟甲基苄基、4-三氟甲基苄基、4-苄氧基苄基、2-硝基苄基、3-硝基苄基、4-硝基苄基、2-氰基苄基、3-氰基苄基、4-氰基苄基、4-甲酰氨基苄基、3-乙酰氨基苄基、4-乙酰氨基苄基、4-苯甲酰基氨基苄基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(3-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(3-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2-溴苯基)乙基、2-(3-溴苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(2-碘苯基)乙基、2-(3-碘苯基)乙基、2-(4-碘苯基)乙基、2-(2-甲苯基)乙基、2-(3-甲苯基)乙基、2-(4-甲苯基)乙基、2-(2-乙基苯基)乙基、2-(2-羟基苯基)乙基、2-(4-羟基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(3-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2-(2，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(2-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-苄氧基苯基)乙基、2-(2-硝基苯基)乙基、2-(3-硝基苯基)乙基、2-(4-硝基苯基)乙基、2-(2-氰基苯基)乙基、2-(3-氰基苯基)乙基、2-(4-氰基苯基)乙基、2-(2-乙酰氨基苯基)乙基、2-(3-乙酰氨基苯基)乙基、2-(4-乙酰氨基苯基)乙基、2-(4-苯甲酰基氨基苯基)乙基、3-(2-氟苯基)丙基、3-(4-氟苯基)丙基、3-(4-氯苯基)丙基、3-(4-溴苯基)丙基、3-(4-碘苯基)丙基、3-(2-氯苯基)丙基、3-(2-甲氧基苯基)丙基、3-(4-甲氧基苯基)丙基、3-(3，4-二甲氧基苯基)丙基、3-(4-三氟甲基苯基)丙基、3-(2-三氟甲基苯基)丙基、3-(4-硝基苯基)丙基、3-(4-氰基苯基)丙基或3-(4-乙酰氨基苯基)丙基，更优选2-氟苄基、4-氟苄基、2-氯苄基、4-氯苄基、2-溴苄基、4-溴苄基、2-碘苄基、4-碘苄基、2-甲基苄基、4-甲基苄基、4-羟基苄基、2-甲氧基苄基、4-甲氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基、2-三氟甲基苄基、4-三氟甲基苄基、4-苄氧基苄基、2-硝基苄基、4-硝基苄基、2-氰基苄基、3-氰基苄基、4-氰基苄基、3-乙酰氨基苄基、4-乙酰氨基苄基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2-溴苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(2-碘苯基)乙基、2-(4-碘苯基)乙基、2-(2-甲苯基)乙基、2-(4-甲苯基)乙基、2-(4-羟基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基、2-(2-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(4-苄氧基苯基)乙基、2-(2-硝基苯基)乙基、2-(4-硝基苯基)乙基、2-(2-氰基苯基)乙基、2-(4-氰基苯基)乙基、2-(2-乙酰氨基苯基)乙基或者2-(4-乙酰氨基苯基)乙基。
前述R中可以具有取代基的芳基中的芳基是指苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基和联萘基等。
作为可以具有取代基的芳基中的取代基，可以列举甲基、乙基、丙基以及丁基等碳原子数为1～4的烷基(另外，这些基团包括各种异构体。)；羟基；氯原子、溴原子、碘原子以及氟原子等卤素原子；乙氧基等碳原子数为2～4的烷氧基(另外，这些基团包括各种异构体。)；亚甲基二氧基等碳原子数为1～4的亚烷基二氧基；硝基；氰基；以及三氟甲基等卤代烷基等。
作为可以具有这样的取代基的芳基，具体地说，可以列举例如2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、2，6-二甲苯基、2，4-二甲苯基、3，4-二甲苯基、2，4，6-三甲苯基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、2，3-二羟基苯基、2，4-二羟基苯基、3，4-二羟基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2，3-二氟苯基、2，4-二氟苯基、3，4-二氟苯基、3-溴-5-氯-2-羟基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，4-亚甲基二氧苯基、4-乙氧基苯基、4-丁氧基苯基、4-异丙氧基苯基、1-苯氧基苯基、4-苄氧基苯基、4-三氟甲基苯基、2-硝基苯基、3-硝基苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、4-甲氧基羰基苯基、1-萘基和2-萘基等，优选苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、2，3-二羟基苯基、2，4-二羟基苯基、3，4-二羟基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氟苯基、3-溴-5-氯-2-羟基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，4-亚甲基二氧苯基、4-乙氧基苯基、4-三氟甲基苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、1-萘基和2-萘基，更优选苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、4-羟基苯基、3，4-二羟基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、4-碘苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氟苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，4-亚甲基二氧苯基、4-三氟甲基苯基、4-硝基苯基、1-萘基、2-萘基或3-吡啶基，特别优选苯基、2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、2，3-二甲苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2，3-二氯苯基、2，4-二氯苯基、3，4-二氯苯基、3，5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3，4-二氟苯基、2-碘苯基、3-碘苯基、4-碘苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2，3-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3，5-二甲氧基苯基或3，4-亚甲基二氧苯基。
前述R中可以具有取代基中的杂芳基的杂芳基，可以列举例如2-呋喃基、3-呋喃基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吲哚基、3-吲哚基、2-咪唑基、4-咪唑基、3-吡唑基、2-嘧啶基、4-嘧啶基和喹啉基等。
作为可以具有取代基的杂芳基中的取代基，可以列举甲基、乙基、丙基和丁基等碳原子数为1～4的烷基(另外，这些基团包括各种异构体。)；羟基；氯原子、溴原子、碘原子以及氟原子等卤素原子；乙氧基等碳原子数为2～4的烷氧基(另外，这些基团包括各种异构体。)；氨基；硝基；氰基；以及三氟甲基等卤代烷基等。
作为可以具有这样的取代基的杂芳基，具体可以列举例如2-(3-甲基)呋喃基、2-(4-甲基)呋喃基、2-(3-乙基)呋喃基、2-(4-乙基)呋喃基、2-(3-氟)呋喃基、2-(3-氯)呋喃基、2-(3-羟基)呋喃基、2-(3-甲氧基)呋喃基、2-(3-氨基)呋喃基、2-(3-硝基)呋喃基、2-(3-氰基)呋喃基、2-(3-甲基)吡啶基、2-(4-甲基)吡啶基、2-(3-乙基)吡啶基、2-(4-乙基)吡啶基、2-(3-氟)吡啶基、2-(4-氯)吡啶基、2-(3-羟基)吡啶基、2-(3-甲氧基)吡啶基、2-(3-氨基)吡啶基、2-(3-硝基)吡啶基、2-(3-氰基)吡啶基、2-(3，5-二氯)吡啶基、3-(2-氯)吡啶基、2-(3-甲基)吡咯基以及2-(3-甲基)噻嗯基等，优选2-(3-甲基)呋喃基、2-(3-氟)呋喃基、2-(3-甲基)吡啶基、2-(3-氟)吡啶基、2-(3-硝基)吡啶基、2-(3-氰基)吡啶基或2-(3，5-二氯)吡啶基。
化合物(I)中的R1表示可以具有取代基的烷基。
前述R1中可以具有取代基的烷基中的烷基是指直链状或支链状的碳原子数1～10的烷基，可以列举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基这样的烷基，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基或正己基，更优选甲基、乙基、正丙基、正丁基或异丁基。另外，这些基团包括各种异构体。
作为可以具有取代基的烷基中的取代基，可以列举例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；羟基；甲氧基、乙氧基、丙氧基以及丁氧基等碳原子数为1～4的烷氧基；二甲氨基以及二乙氨基等二烷基氨基；氰基等，优选氟原子、氯原子、甲氧基、乙氧基、羟基或氰基，更优选氟原子、氯原子、甲氧基或乙氧基。
作为具有这样的取代基的烷基，具体可以列举例如2-氟乙基、2-氯乙基、2，2-二氟乙基、2，2-二氯乙基、2，2，2-三氯乙基、2，2，2-三氟乙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-甲氧基甲基、2-羟基乙基、2-氰基乙基、2-溴乙基、2-二甲氨基、2-氯丙基以及3-氯丙基等，优选2-氯乙基、2，2，2-三氯乙基、2，2，2-三氟乙基、甲氧基甲基、2-甲氧基乙基或2-乙氧基乙基。
作为本发明的反应中使用的水解酶，可以列举例如蛋白酶、酯酶、脂肪酶等，优选可以从酵母或细菌中分离的微生物的脂肪酶，更优选源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(例如，Amano PS(AmanoEnzyme公司制造)等)。另外，这些水解酶可以按照原样使用作为天然形态或作为固定化酶的市售品，还可以单独或将二种以上混合使用。另外，还可以将市售品中所含的酶固定剂预先除去后使用。
前述水解酶最好对作为天然形态或固定化酶的市售品进行化学处理或物理处理后使用。
作为前述化学处理或物理处理的方法，具体地说，可以列举将水解酶溶解在缓冲液中(根据需要，还可以存在有机溶剂)，按照原样使用或搅拌并冷冻干燥等方法。另外，所谓的冷冻干燥是指：在冰点以下的温度下将水溶液和含有水分的物质急速地冷冻，减压至该冷冻物的水蒸气压以下，使水升华并除去，从而将物质干燥的方法(例如，参见非专利文献3)。另外，通过该处理，可以提高催化剂活性(反应性、选择性等)。
作为前述缓冲液，可以列举例如磷酸钠水溶液、磷酸钾水溶液等无机酸盐的水溶液；醋酸钠水溶液、醋酸铵水溶液、柠檬酸钠水溶液等有机酸盐的水溶液，优选使用磷酸钠水溶液、磷酸钾水溶液、醋酸铵水溶液。另外，这些缓冲液可以单独或将二种以上混合使用。
前述缓冲液的浓度优选为0.01～2mol/L，更优选为0.05～0.5mol/L，缓冲液的pH优选为4～9，更优选为7～8.5。
冷冻干燥时所使用的缓冲液的量只要是水解酶完全溶解的浓度就没有特别的限制，优选相对于1g水解酶为10ml～1000ml，进一步优选为10ml～100ml。
前述水解酶的使用量相对于1g化合物(I)优选为0.1～1000mg，更优选为1～200mg。
本发明的反应在水解酶的存在下、在有机溶剂中进行。本发明的反应中，水解酶在反应溶液中以基本上悬浮的状态存在并参与反应，即便稍微溶解也没有问题。另外，本发明中“有机溶剂中”是指这样的状态：用于水解的反应溶剂为有机溶剂，并且，反应体系中除水解酶(有时也包括固定剂)和所析出的产物等以外的溶解在有机溶剂中的液体部分不引起相分离的状态(即，水(也可以包含后述的无机盐、有机盐)、底物和有机溶剂形成单相的状态)。
作为本发明的反应中使用的水，通常使用离子交换水、蒸馏水等被提纯的水，在反应体系内，最好在水中存在磷酸钠、磷酸钾等无机酸盐；醋酸钠、醋酸铵、柠檬酸钠等有机酸盐。这些无机盐和有机盐的量相对于水优选使用0.01～10mol/L的量，更优选为0.1～1mol/L。另外，还可以预先在水中溶解前述无机盐、有机盐而制成缓冲液，并将该缓冲液用于反应。
前述水的使用量为所使用的有机溶剂的溶解度以下的量(这是因为：如果超出溶解度，则产生液体部分的相分离)，其上限根据化合物(I)的种类而有所不同，优选相对于1mol化合物(I)为0.5～10mol，更优选为0.5～5.0mol，特别优选为1.0～3.0mol，进一步优选为1.5～2.5mol。另外，尽管还取决于化合物(I)的种类，但在水的使用量相对于1mol化合物(I)超过10mol的情况下，产生不期望的状态，例如降低光学纯度的化合物(I)的自水解，少量水未溶于有机溶剂而处于悬浮状态(产生液体部分的相分离的状态)所导致的反应时间变长等，因此应将水的使用量调整为有机溶剂的溶解度以下，优选为10mol以下。
作为前述有机溶剂，可以列举例如选自正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、环戊烷、环己烷和环庚烷等脂肪族烃类；苯、甲苯和二甲苯等芳香族烃类；二乙醚、叔丁基甲基醚、二异丙醚、环戊基甲基醚、四氢呋喃以及1，4-二噁烷等醚类；丙酮和甲乙酮等酮类中的至少一种，优选使用正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、甲苯、二异丙醚、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚和/或四氢呋喃，更优选使用正己烷、环己烷、甲苯、二异丙醚、叔丁基甲基醚和/或环戊基甲基醚，特别优选使用环己烷、甲苯和/或叔丁基甲基醚。另外，这些有机溶剂可以单独使用或将二种以上混合使用。
前述有机溶剂的使用量相对于1g化合物(I)优选为2～200mL，更优选为5～80mL。
本发明的反应较佳在表面活性剂的存在下进行，作为所使用的表面活性剂，可以列举例如聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯月桂基醚、聚乙烯十六烷基醚以及聚氧乙烯辛基苯基醚等非离子表面活性剂；3-[(3-氯酰胺丙基)-二甲基铵]-2-羟基-1-丙烷磺酸盐以及3-[(3-氯酰胺丙基)-二甲基铵]-1-丙烷磺酸盐等两性表面活性剂；琥珀酸二辛酯磺酸钠、十二烷基磺酸钠以及三(羟甲基)氨基甲烷十二烷基硫酸盐等阴离子表面活性剂；十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基乙基溴化铵等阳离子表面活性剂，优选非离子表面活性剂，更优选聚乙二醇、聚乙烯十六烷基醚或聚氧乙烯辛基苯基醚，特别优选使用聚氧乙烯辛基苯基醚。另外，这些表面活性剂可以单独使用或将二种以上混合使用。
前述表面活性剂的使用量相对于1g化合物(I)优选为10～1000mg，更优选为50～200mg。
本发明的反应通过例如将化合物(I)、水解酶、水(如果需要，还可以含有无机盐、有机盐)和有机溶剂混合、边搅拌边反应等方法进行。此时的反应温度优选为0～80℃，更优选为10～50℃，特别优选为30～45℃，对反应压力没有特别的限制。另外，反应中，水解酶是基本上悬浮的状态，此外，尽管还取决于化合物(II)的种类，但反应进行的同时，化合物(II)有时以固体的形式沉淀，这些悬浮、沉淀对反应基本上没有影响。
根据本发明的反应获得的化合物(II)和化合物(III)可以如下获得：例如，在反应结束后，化合物(II)析出的情况下，通过根据需要向反应液中添加适当的有机溶剂(例如乙腈、丙酮等)进行过滤而可以获得化合物(II)，通过浓缩有机层则可以获得化合物(III)；另外，在反应结束后，化合物(II)没有析出的情况下，例如调整pH并用水萃取化合物(II)，进一步再调整水相的pH并将化合物(II)萃取到有机溶剂中，浓缩所得的有机层，可以得到化合物(II)，浓缩将化合物(II)萃取到水中时分离的有机层，可以获得化合物(III)。另外，所得的化合物(II)和化合物(III)还可以通过结晶、重结晶、蒸馏、柱色谱等常规方法进行进一步的提纯。
另外，本发明的反应中使用的通式(IV)所示的外消旋混合物β-氨基酸-2-烷氧基乙酯(以下也称为化合物(IV))是新的化合物，在该通式(IV)中，R与化合物(I)所示的基团相同，R2是烷基，具体可以列举碳原子数为1～6的直链或支链烷基，可以列举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基，优选甲基或乙基。另外，这些基团包括各种异构体。
(IV)
式中，R与前述定义相同，R2表示烷基。
另外，通过水解反应而获得的通式(V)所示的光学活性(R或S)-β-氨基酸2-烷氧基乙酯(以下也称为化合物(V))是新的化合物，在该通式(V)中，R、R2和*与化合物(I)和化合物(IV)所示的含义相同。
(V)
式中，R、R2和*与前述定义相同。
另外，在使用前述化合物(IV)的情况下，由于能够以高回收率、高E值获得目标物(化合物(V)和具有与化合物(V)相反的立体绝对构型的对应的羧酸化合物)，因此可以说是非常有用的化合物。
实施例
以下，通过列举实施例对本发明进行具体说明，但本发明的范围并不限定于这些。
参考例1(3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)的合成)
在250mL异丙醇中加入17.7g(0.17mol)苯甲醛、18.2g(0.17mol)丙二酸和25.6g(0.33mol)醋酸铵，边搅拌边在回流(80～90℃)下反应7小时。反应结束后，将所得反应液在0～5℃下搅拌1小时后过滤，得到19.2g白色粉末状的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)(以苯甲醛为基准的分离回收率：70.0％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)：3.06(dd、1H、J＝17.1、6.8Hz)、3.17(dd、1H、J＝17.1、7.3Hz)、4.76(dd、1H、J＝7.3、6.8Hz)、3.77(s、2H)、7.45(m、5H)
13C-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)：40.5、54.4、130.0、132.3、132.6、138.0、176.3
MS(EI)m/z：165(M+)
MS(CI、i-C4H10)m/z：166(MH+)
元素分析：计算值：C 65.44％；H 6.71％；N 8.48％
          实测值：C 65.18％；H 6.78％；N 8.34％
参考例2(3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)的合成)
在6.00mL(103mmol)乙醇中加入2.00g(12.1mmol)参考例1中合成的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)和1.78g(18.2mmol)浓硫酸，边搅拌边在60℃下反应4小时。反应结束后，在减压下浓缩所得反应液后，加入6mol/L氢氧化钠水溶液，将反应液的pH调整为8.5。然后，加入10mL乙酸乙酯和4mL水来进行萃取，用无水硫酸镁干燥有机层。过滤后，在减压下浓缩滤液，得到1.98g无色液体状的3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)为基准的分离回收率：84.5％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：1.19(t、3H、J＝7.3Hz)、3.15(dd、1H、J＝7.3、16.6Hz)、3.25(dd、1H、J＝7.3、16.6Hz)、4.15(q、2H、J＝7.3Hz)、4.85(dd、1H、J＝7.3、7.3Hz)、7.50-7.55(m、5H)
13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：16.0、40.9、54.3、65.2、129.9、132.2、132.5、137.8、174.3
MS(EI)m/z：193(M+)
MS(CI、i-C4H10)m/z：194(MH+)
实施例1((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)
在2.5mL水饱和叔丁基甲醚中，加入250mg(1.29mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)和12.5mg源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司制造)，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入23.3μL水，边搅拌边在30℃下反应70小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸85.6mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝40.0％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.8％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为91.8％ee。
另外，本反应中的E值为3291。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值与参考例2中所示的物性值相同。
参考例3(3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)的合成)
在6.00mL(80.6mmol)正丙醇中加入2.00g(12.1mmol)参考例1中合成的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)和1.78g(18.2mmol)浓硫酸，边搅拌边在60℃下反应4小时。反应结束后，将所得反应液减压浓缩后，加入6mol/L氢氧化钠水溶液，将反应液的pH调整为8.5。然后，加入10mL乙酸乙酯和4mL水进行萃取，用无水硫酸镁干燥有机层。过滤后，在减压下浓缩滤液，获得2.16g无色液体状的3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)为基准的分离回收率：86.1％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：0.90(d、3H、J＝7.3Hz)、1.55-1.65(tq、2H、J＝7.3、6.8Hz)、2.63(d、2H、J＝6.8Hz)、4.01(t、2H、J＝6.8Hz)、4.39(d、1H、J＝6.8Hz)、7.20-7.35(m、5H)
13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：10.4、21.9、44.2、52.7、66.1、126.2、127.3、128.6、144.7、172.0
MS(EI)m/z：207(M+)
MS(CI、i-C4H10)m/z：208(MH+)
元素分析：计算值：C 69.54％；H 8.27％；N 6.76％
          实测值：C 68.86％；H 8.22％；N 6.60％
实施例2((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯的合成)
在2.0mL水饱和叔丁基甲醚中，加入200mg(0.965mmol)3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)和10.0mg源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司制造)，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入17.4μL水，边搅拌边在30℃下反应70小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸65.2mg(以3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝41.0％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.8％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为75.6％ee。
另外，本反应中的E值为2291。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸正丙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯的物性值与参考例3中所示的物性值相同。
参考例4(3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)的合成)
在6.00mL(76.3mmol)2-甲氧基乙醇中加入2.00g(12.1mmol)参考例1中合成的3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)和1.78g(18.2mmol)浓硫酸，边搅拌边在60℃下反应4小时。反应结束后，将所得反应液减压浓缩后，加入6mol/L氢氧化钠水溶液，将反应液的pH调整为8.5。然后，加入10mL乙酸乙酯和4mL水进行萃取，用无水硫酸镁干燥有机层。过滤后，在减压下浓缩滤液，得到2.22g无色液体状的3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-苯基丙酸(外消旋混合物)为基准的分离回收率：82.2％)。
另外，3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)是由以下物性值表示的新的化合物。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：2.711(d、1H、J＝7.8Hz)、2.714(d、1H、J＝5.9Hz)、3.37(s、3H)、3.57(t、2H、J＝4.9Hz)、4.25(t、2H、J＝4.9Hz)、4.43(dd、1H、J＝5.9、7.8Hz)、7.24-7.38(m、5H)
13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：44.2、52.7、59.0、63.5、70.4、126.2、127.4、128.6、144.7、172.0
MS(EI)m/z：223(M+)
MS(CI、i-C4H10)m/z：224(MH+)
实施例3((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯的合成)
在2.0mL水饱和叔丁基甲醚中，加入200mg(0.896mmol)3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)和10.0mg源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司制造)，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入16.1μL水，边搅拌边在30℃下反应18小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸60.7mg(以3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝41.0％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.8％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯衍生为(R)-3-苯甲酰基氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为92.2％ee。
另外，本反应中的E值为2970。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性(R)-3-苯甲酰基氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝8/2(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸2-甲氧基乙酯的物性值与参考例4中所示的物性值相同。
实施例4((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)
在2.0mL水饱和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)和10.0mg源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司制造)，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入18.6μL 0.2mol/L磷酸缓冲液(在0.2mol/L磷酸二氢钾水溶液中加入1mol/L氢氧化钠水溶液而调整至pH8.2的磷酸缓冲液)，边搅拌边在30℃下反应66小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸68.7mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝40.2％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.9％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为90.6％ee。
另外，本反应中的E值为5012。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值与参考例2中所示的物性值相同。
实施例5((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)
在2.0mL水饱和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)、20μL表面活性剂(TritonX-100(商品名)和18.6μL水，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入10.0mg源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderiacepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司制造)，边搅拌边在30℃下反应42小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸68.4mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝40.0％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.9％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为96.5％ee。
另外，本反应中的E值为8169。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性3-氨基-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值与参考例2中所示的物性值相同。
参考例5(脂肪酶的化学处理)
在50mL 0.1mol/L磷酸缓冲液(在0.1mol/L磷酸二氢钾水溶液中加入0.1mol/L磷酸氢二钠水溶液而调整至pH7.0的磷酸缓冲液)中，加入5.00g源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderiacepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano LipasePS(商品名)；Aldrich公司制造)，在室温下搅拌。30分钟后，在减压下过滤，冷冻干燥所得滤液，获得1.50g绿色粉末状的经化学处理的脂肪酶。
实施例6((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)
在2.0mL水饱和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)、5mg硅藻土和18.6μL水，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入10.0mg参考例5中制备的经化学处理的脂肪酶，边搅拌边在30℃下反应40小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，获得(S)-3-氨基-3-苯基丙酸69.7mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝40.8％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.9％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为95.7％ee。
另外，本反应中的E值为6947。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同。
(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值与参考例2中所示的物性值相同。
实施例7((S)-3-氨基-3-苯基丙酸和(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的合成)
在2.0mL水饱和叔丁基甲醚中，加入200mg(1.03mmol)3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)、10.0mg参考例5中制备的经化学处理的脂肪酶，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入20μL表面活性剂(Triton X-100(商品名))和18.6μL水，边搅拌边在30℃下反应28小时。随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，得到(S)-3-氨基-3-苯基丙酸69.3mg(以3-氨基-3-苯基丙酸乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝40.5％)与脂肪酶的混合物。
通过常规方法将(S)-3-氨基-3-苯基丙酸衍生为(S)-3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.9％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为89.0％ee。
另外，本反应中的E值为6007。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-苯基丙酸正丙酯
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝1/9(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性3-(2-糠酰基氨基)-3-苯基丙酸乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-苯基丙酸的物性值与参考例1中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-苯基丙酸乙酯的物性值与参考例2中所示的物性值相同。
参考例6(3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)的合成)
在250mL乙醇中加入50.0g(0.42mol)4-甲基苯甲醛、47.6g(0.46mol)丙二酸和64.2g(0.83mol)醋酸铵，边搅拌边在回流下(80～90℃)反应7.5小时。将所得反应液在0～5℃下搅拌30分钟后过滤，得到51.4g白色粉末状的3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)(以4-甲基苯甲醛为基准的分离回收率：68.9％)。
另外，3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)：2.30(s、3H)、3.04(dd、1H、J＝17.1、6.8Hz)、3.20(dd、1H、J＝17.1、7.3Hz)、4.74(dd、1H、J＝7.3、6.8Hz)、7.29(d、2H、8.3Hz)、7.36(d、2H、8.3Hz)
13C-NMR(δ(ppm)、D2O+DCl)：23.4、40.7、54.4、130.0、133.0、135.0、143.1、176.3
MS(EI)m/z：179(M+)
元素分析：计算值：C 67.02％；H 7.31％；N 7.82％
          实测值：C 67.05％；H 7.40％；N 7.66％
参考例7(3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)的合成)
在660mL(11.3mol)乙醇中加入132g(179mmol)参考例6中合成的3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)和86.7g(884mmol)浓硫酸，边搅拌边在60℃下反应4小时。反应结束后，在减压下浓缩所得反应液后，加入6mol/L氢氧化钠水溶液，将反应液的pH调整为8.5。然后，加入800mL乙酸乙酯和300mL水进行萃取，用无水硫酸镁干燥有机层。过滤后，在减压下浓缩滤液，得到130g无色液体状的3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)(以3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸(外消旋混合物)为基准的分离回收率：85.0％)。
另外，3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)的物性值如下所述。
1H-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：1.20(t、3H、J＝7.3Hz)、2.36(s、3H)、3.11(dd、1H、J＝7.8、16.6Hz)、3.26(dd、1H、J＝6.3、16.6Hz)、4.11-4.18(m、2H)、4.82(dd、1H、J＝6.3、7.8Hz)、7.35(d、2H、J＝7.8Hz)、7.42(d、2H、J＝8.3Hz)
13C-NMR(δ(ppm)、CDCl3)：16.1、23.1、41.1、54.2、65.2、129.9、132.8、134.9、142.9、174.3
实施例8((S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸和(R)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯的合成)
在2.5mL水饱和叔丁基甲醚中，加入500mg(2.41mmol)3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)和25.0mg源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonas cepacia))的脂肪酶(Amano Lipase PS(商品名)；Aldrich公司制造)，保持在30℃。同温度下在所得混合物中加入43.4μL水，边搅拌边在30℃下反应52小时。Amano Lipase PS在反应中基本上是悬浮状态，随着反应进行，作为产物的(S)-3-氨基-3-苯基丙酸以结晶性固体析出。反应结束后，向反应混合物中加入0.5mL丙酮并过滤，获得(S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸175mg(以3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯(外消旋混合物)为基准的分离回收率＝40.5％)与脂肪酶的混合物。
(S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为99.8％ee。
通过常规方法将(R)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯衍生为(R)-3-(2-糠酰基氨基)-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯，使用采用了光学活性柱的高效液相色谱仪测定光学纯度，结果为84.0％ee。
另外，本反应中的E值为3454。
高效液相色谱仪的分析条件：
光学活性3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸
柱：手性CD-Ph(0.46cmφ×25cm×2根连接，株式会社资生堂制造)
溶剂：乙腈/水(＝5/95(体积比))
      磷酸二氢钾40mmol/L
      用磷酸调整为pH3.5
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
光学活性3-(2-糠酰基氨基)-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯
柱：Chiralcel OJ-H(0.46cmφ×25cm，Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造)
溶剂：己烷/异丙醇(＝9/1(体积比))
流速：0.5mL/min
温度：30℃
波长：220nm
另外，(S)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸的物性值与参考例6中所示的物性值相同，(R)-3-氨基-3-(4-甲苯基)丙酸乙酯的物性值与参考例7中所示的物性值相同。
工业上的可利用性
本发明涉及从β-氨基酸酯(外消旋混合物)同时获得光学活性(S或R)-β-氨基酸和光学活性(R或S)-β-氨基酸酯的方法。这些光学活性β-氨基酸及其酯用作生理活性肽、内酰胺类抗生物质的原料或合成中间体。

Claims (14)

1.一种通式(II)所示的光学活性(S或R)-β-氨基酸以及通式(III)所示的光学活性(R或S)-β-氨基酸酯的制造方法，其特征在于，在水解酶的存在下，在有机溶剂中，使水与通式(I)所示的外消旋混合物β-氨基酸酯的一种对映体进行选择性反应，
式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳烷基、芳基或杂芳基，R1表示可以具有取代基的烷基，
Figure A2005800341330002C2
式中，R与前述定义相同，*表示不对称碳原子，
Figure A2005800341330002C3
式中，R和R1与前述定义相同，*表示具有与通式(II)的化合物相反的立体绝对构型的不对称碳原子。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所使用的水的量相对于1mol作为外消旋混合物的β-氨基酸酯为0.5～10mol。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，水解酶是蛋白酶、酯酶、脂肪酶。
4.根据权利要求1或3所述的制造方法，其中，水解酶是源自洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia(Pseudomonascepacia))的脂肪酶。
5.根据权利要求1～4任一项所述的制造方法，其中，在反应体系内存在选自无机盐和有机盐的至少1种，其中，无机盐选自磷酸钠和磷酸钾，有机盐选自醋酸钠、醋酸铵以及柠檬酸钠。
6.根据权利要求1或4所述的制造方法，其中，水解酶在缓冲液的存在下被冷冻干燥。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，缓冲液是选自磷酸钠水溶液、磷酸钾水溶液以及醋酸铵水溶液组成的组中的至少1种缓冲液。
8.根据权利要求1～7任一项所述的制造方法，其中，在反应中存在选自非离子表面活性剂、两性表面活性剂、阴离子表面活性剂以及阳离子表面活性剂中的至少1种表面活性剂。
9.根据权利要求1～8任一项所述的制造方法，其中，R1为可以具有取代基的甲基或乙基。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，R1被卤素原子或烷氧基取代。
11.根据权利要求1～10任一项所述的制造方法，其中，有机溶剂使用选自醚类、酮类、脂肪族烃类以及芳香族烃类组成的组中的至少1种有机溶剂。
12.根据权利要求1所述的制造方法，其中，从通过反应生成的通式(II)所示的光学活性(S或R)-β-氨基酸和通式(III)所示的光学活性(R或S)-β-氨基酸酯的混合物中将它们各自分离，
Figure A2005800341330003C1
式中，R和R1与前述定义相同，*表示不对称碳原子，
Figure A2005800341330003C2
式中，R和R1与前述定义相同，*表示具有与通式(II)的化合物相反的立体绝对构型的不对称碳原子。
13.一种β-氨基酸-2-烷氧基乙酯，其为通式(IV)所示的外消旋混合物：
Figure A2005800341330004C1
式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳烷基、芳基或杂芳基，R2表示烷基。
14.一种通式(V)所示的光学活性(R或S)-β-氨基酸2-烷氧基乙酯：
Figure A2005800341330004C2
式中，R表示可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳烷基、芳基或杂芳基，R2表示烷基，*表示不对称碳原子。
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