DE69211756T3

DE69211756T3 - Verfahren zur Herstellung von alpha-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester

Info

Publication number: DE69211756T3
Application number: DE69211756T
Authority: DE
Inventors: Masanobu Ajioka; Katashi Enomoto; Chojiro Higuchi; Ikumi Kitada; Akinori Nagatomo; Akihiro Yamaguchi
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1992-04-18
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2012-04-19
Also published as: DE69211756T2; AU1510192A; ES2089276T5; IE921293A1; EP0510552B1; AU646556B2; KR920019815A; US5424477A; ES2089276T3; CA2066464A1; EP0510552B2; TW209183B; DE69211756D1; KR960005730B1; EP0510552A1; CA2066464C

Description

1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α-L-Aspartyl-L- phenylalaninmethylester (im Folgenden als "α-APM" bezeichnet).
α-APM ist weithin bekannt als ein Dipeptid-Süßstoff. Es weist gute Süßungseigenschaften sowie eine hohe Süßkraft auf, nahezu das 200-fache von Sucrose, weshalb seine Nachfrage als Diätsüßstoff immer mehr zunimmt.

2) Beschreibung des Standes der Technik

α-APM ist eine aus L-Asparaginsäure und L-Phenylalaninmethylester gebildete Dipeptidverbindung. Obwohl zu seiner Herstellung bereits eine Anzahl von Herstellungsverfahren bekannt waren, wobei es sich durchwegs um chemische Herstellungsverfahren handelte, besteht das gebräuchliche Verfahren darin, als Ausgangsstoffe N-geschütztes L-Asparaginsäureanhydrid und L-Phenylalaninmethylester einzusetzen.
Beispielsweise ist ein Verfahren bekannt, in welchem α-APM erhalten wird, indem man N- Benzyloxycarbonyl-L-asparaginsäureanhydrid und ein Salz des L-Phenylalaninmethylesters in einem inerten, eine Base in mindestens zum Salz des L-Phenylalaninmethylesters äquivalenter Menge enthaltenden Lösungsmittel reagieren läßt, den so gebildeten N- Benzyloxycarbonyl-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester (im Folgenden als "Z-α-APM" bezeichnet) als Alkalisalz in Wasser löst, die Lösung ansäuert, die Lösung mittels eines mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittels extrahiert und sodann den Extrakt einer katalytischen Hydrierung in Methanol unterwirft (US-Patent 3,808,190). Wegen der Verwendung der Säure und des Alkalis für die Extraktion erfolgt in diesem Verfahren jedoch eine Hydrolyse des Z-α-APM, so daß im Anschluß an die katalytische Hydrierung auch α-L- Aspartyl-L-phenylalanin (im Folgenden als "α-AP" bezeichnet) als Nebenprodukt anfällt.
Desweiteren wird in der japanischen Patentschrift 40071/1976 ein Verfahren zur Gewinnung von α-APM beschrieben, in welchem durch Kondensation von N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid mit L-Phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel erhaltenes Z-α-APM einer katalytischen Hydrierung in Essigsäure oder in einer Mischung von Essigsäure und Wasser als Lösungsmittel unterzogen wird. In diesem Verfahren muß aber zur Isolierung des α-APM nach der Reduktion die Essigsäure mittels Destillation entfernt werden. Während der Destillation wird jedoch 3-Benzyl-6-carboxymethyl-2,5-diketopiperazin (im Folgenden als "DKP" bezeichnet) gebildet, welches keine Süßkraft besitzt, was eine geringere Ausbeute und schlechtere Qualität zur Folge hat.
In der japanischen Patentschrift 25537/1982 wird ein Verfahren zur Herstellung von α-APM beschrieben, in welchem Z-α-APM unter Verwendung eines Platingruppen enthaltenden Katalysators in Gegenwart einer wässrigen Lösung einer Mineralsäure reduziert und sodann die wässrige Lösung des anfallenden Reaktionsprodukts neutralisiert wird. Infolge Hydrolyse des erhaltenen α-APM durch die Mineralsäure während der Reduktion geht dieses Verfahren jedoch mit der Nebenreaktionsbildung von α-AP einher und erfordert den Schritt, die wässrige Lösung nach der Reduktion mit einer Base zu neutralisieren. Es ist auch nicht möglich, in so isoliertem α-APM die Vermischung mit aus solcher Mineralsäure und Base gebildeten Salzen zu vermeiden, was eine Qualitätsminderung des Aspartams zur Folge hat.
In der japanischen Patentschrift 25538/1982 wird ein Verfahren zur Herstellung von α-APM beschrieben, in welchem N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid und L- Phenylalaninmethylester in einem organischen aliphatischen Lösungsmittel zur Reaktion gebracht werden, das anfallende Z-α-APM entweder nach oder ohne eine Isolierung einer katalytischen Hydrierung in Gegenwart von mindestens einem Katalysator, der ausgewählt ist aus der Gruppe Eisengruppen aufweisende und Platingruppen aufweisende Katalystoren, unterzogen wird, das erhaltene α-APM in einer wässrigen Lösung einer Mineralsäure gelöst und die Lösung sodann neutralisiert wird. Das so in fester Form erhaltene Z-α-APM ist jedoch für eine Reduktion ungeeignet und seine Zerkleinerung auch schwierig. Dieses Verfahren weist noch die zusätzlichen Nachteile auf, daß infolge Hydrolyse von α-APM wegen der Verwendung der wässrigen Lösung einer Mineralsäure, wie in oben beschriebenem Verfahren, als Nebenprodukt das keine Süßkraft aufweisende α-AP anfällt und daß dem so gereinigten α-APM dann unerwünschterweise noch anorganische Salze zugemischt werden.
Die Verwendung von N-Benzyloxycarbonyl-L-asparaginsäure als Ausgangsstoff in jedem der oben beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik bedingt, daß es unmöglich ist, neben der Bildung von α-APM als erwünschtem Endprodukt auch die als Nebenreaktion auftretende Bildung von β-APM zu vermeiden. Dieser β-APM hat keinerlei Süßkraft, sondern zeigt, ganz im Gegenteil, einen bitteren Geschmack, so daß dessen Vorkommen den Kaufwert von α-APM beeinträchtigt.
Als Maßnahme zur Isolierung von α-APM aus solch einer Mischung von α-APM und β-APM wird in der japanischen Offenlegungsschrift 6305/1974 ein Verfahren beschrieben, in welchem α-APM und β-APM in einem wässrigen Medium in Kontakt mit β-Resorcylsäure gebracht werden, um so α-APM in eine nur wenig lösliche Additionsverbindung zu überführen, so daß α-APM von β-APM als Verunreinigung abgetrennt werden kann. Obwohl sich mit diesem Verfahren α-APM von in großer Menge vorkommender Verunreinigung abtrennen läßt, ist es wegen der Verwendung von β-Resorcylsäure in gleicher Menge wie α- APM und β-APM und der auf die Isolierung aus verdünnter wässriger Lösung folgenden Umkristallisation der α-APM-Additionsverbindung doch recht mühsam und weist darüber hinaus ökonomische Nachteile auf, weil die Ausbeute bei der Wiedergewinnung des teuren α-APM gering ist.
Andereseits wird in der japanischen Offenlegungsschrift ein Verfahren beschrieben, in welchem β-APM enthaltender α-APM zur Bildung von schwer löslichem α-APM- hydrohalogenid in wässrigem Medium in Kontakt mit einer Halogenwasserstoffsäure gebracht wird, wodurch sich der daneben als Verunreinigung enthaltene β-APM abtrennen läßt. Dieses unter Einsatz einer wässrigen Lösung von überschüssiger Halogenwasserstoffsäure durchgeführte Verfahren arbeitet gut bei der Abtrennung von β-APM aus β-APM-haltigem α- APM. Wegen der Auflösung in wässriger Halogenwsserstoffsäurelösung weist das Verfahren jedoch Nachteile auf, wie z. B. die fortschreitende Neigung der β-APM-methylester zur Hydrolyse, die geringe Ausbeute bei der Wiedergewinnung der Hydrohalogenide des α-APM sowie die teuren säureresistenten Materialien, die als Reaktormaterial eingesetzt werden müssen.
Um α-APM aus einem einmal, wie oben beschrieben, als Säureadditionsverbindung isolierten α-APM-Mineralsäuresalz zu erhalten, bedarf es eines Neutralisationsschritts. Diese Neutralisation wird im allgemeinen so durchgeführt, daß das Mineralsäuresalz des α-APM in Wasser gelöst, zur Neutralisation der Lösung eine Base zugesetzt und sodann der in Form von Kristallen gebildete α-APM abgetrennt wird. Da α-APM in der wässrigen Lösung in beträchtlicher Menge vorliegt, wird die Ausbeute niedrig. Das Filtrat enthält eine große Menge an aus der Mineralsäure und der Base gebildeten Salzen, so daß es schwierig ist, es im vorangehenden Schritt wieder zu verwenden. Da so isolierte α-APM eine große Menge Salze enthält, sind Maßnahmen, wie z. B. eine Umkristallisation oder Entsalzung nötig, um das Endprodukt zu erhalten, so daß die Ausbeute noch weiter erniedrigt wird.
Wie oben beschrieben, sind die zuvor bekannten Herstellungsverfahren für α-APM mit einem oder mehreren Nachteilen verbunden und sind als industrielle Herstellungsverfahren auch nicht völlig zufriedenstellend. Zur Lösung der bei den herkömmlichen Reduktionsschritten von Z-α-APM auftretenden Probleme ist es insbesondere wünschenswert, die Reduktion in wässrigem Medium durchzuführen. Bisher stand jedoch noch kein Verfahren zur Verfügung, mit dem eine zur Reduktion in solch einer wässrigen Lösung geeignete wässrige Suspension von Z-α-APM zuverlässig zu erhalten war. Darüber hinaus konnte noch kein Verfahren gefunden werden, mit welchem es möglich gewesen wäre, bei der Isolierung von α-APM nach der katalytischen Reduktion von Z-β-APM-haltigem Z-α-APM, α-APM von großer Reinheit in hoher Ausbeute zu erhalten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand darin, ein Verfahren zur industriellen und wirtschaftlichen Herstellung von α-APM in hoher Ausbeute und mit geringer Verunreinigung zur Verfügung zu stellen.
Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme führten die Erfinder ausgedehnte Untersuchungen durch. Als Ergebnis wurde gefunden, daß bei Verwendung einer wässrigen Suspension von Z-α-APM in Feinteilchenform bei der Herstellung von α-APM mittels katalytischer Reduktion von Z-α-APM in einem wässrigen Lösungsmittel ein schneller Ablauf der Reaktion und darüber hinaus eine Verringerung der Nebenproduktbildung, insbesondere von L-Aspartyl-L-aspartyl-L-alaninmethylester mit wegen der Kombinationen von α mit β vier Isomeren, erzielt werden kann. Es wurde auch gefunden, daß bei Einsatz von Z-α-APM mit 30 Gew.-% oder weniger an Z-β-APM als Ausgangsmaterial sich sowohl das Verhältnis des α-Isomers zum β-Isomer (α/β-Verhältnis) nach der katalytischen Hydrierung als auch die Ausbeute bei der Isolierung von α-APM verbessern lassen, wenn eine wässrige Lösung von Z-α-APM in Gegenwart eines Platingruppen enthaltenden Katalysators reduziert wird, der Katalysator bei einer Temperatur entfernt wird, bei der dabei gebildetes α-APM vollständig gelöst ist, das Filtrat auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei welcher β-APM nicht auskristallisiert, dabei kristallisierter α-APM aufgesammelt und sodann aus wässriger Lösung umkristallisiert wird und die beim Umkristallisationsschritt abgetrennte und α-APM enthaltende Lösung zur Weiterverwendung in die wässrige Suspension von Z-α-APM zurückgeführt wird, womit dann das erfindungsgemäße Verfahren beendet ist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine wässrige Lösung von α-APM mittels Reduktion von Z-α-APM in hoher Ausbeute und kurzer Reaktionszeit erhalten. Desweiteren kann nach Entfernung des Katalysators und ggf. Toluols α-APM durch einfaches Abkühlen der Reaktionsmischung erhalten werden. Nach Umkristallisation läßt sich α-APM von hoher Reinheit gewinnen. Durch Wiederverwendung der im Umkristallisationsschritt abgetrennten und α-APM enthaltenden wässrigen Lösung im Reduktionsschritt für Z-α-APM, wird das Verhältnis von α-APM zu β-APM nach der Reduktion größer als das α/β-Verhältnis nach dem anfänglichen Reduktionschritt für Z-APM, so daß sich bei der Kristallisation und Abtrennung des α-APM unter Bedingungen, wo im Kristallisationsschritt keine Kristallisation von β-APM erfolgen kann, eine hohe Ausbeute erzielen läßt. Zusätzlich läßt sich die im Umkristallisationsschritt abgetrennte Lösung wiederverwenden, ohne daß es dabei solcher Weiterverarbeitungsschritte wie einer Aufheizung und Aufkonzentrierung bedürfte, so daß sich keine Verunreinigungen wie DKP oder α-AP bilden. Darüber hinaus kann α-APM aus Z- APM ohne den Einsatz einer Mineralsäure gewonnen werden. Aus diesem Grunde ist auch kein Neutralisationsschritt erforderlich. So hergestellter α-APM enthält daher kein Salz, das sich sonst aus der Mineralsäure und einer Base bilden würde. Wie oben beschrieben, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren industriell mit Erfolg für die Herstellung von α-APM von hoher Reinheit und praktisch frei von Verunreinigungen einsetzen.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von α-L- Aspartyl-L-phenylalaninmethylester mittels katalytischer Hydrierung von N- Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester zur Verfügung gestellt, welches umfaßt, daß die katalytische Hydrierung in einer wässrigen Suspension erfolgt, die den N- Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester in Form von Teilchen mit mittlerer Teilchengröße von nicht größer als 800 um enthält.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung von α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester zur Verfügung gestellt, welches umfaßt, daß eine wässrige Suspension von höchstens bis zu 30 Gew.-% N-Benzyloxy-β-L-aspartyl-L- phenylalaninmethylester enthaltendem N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L- phenylalaninmethylester mit Wasserstoff in Anwesenheit eines Platingruppen enthaltenden Katalysators reduziert wird, das Filtrat auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der β-L- Aspartyl-L-phenylalaninmethylester nicht auskristallisiert, der dabei kristallisierte α-L- Aspartyl-L-phenylalaninmethylester aufgesammelt wird, die so aufgesammelten Kristalle in einem wässrigen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur gelöst werden, die entstehende Lösung abgekühlt wird, der kristallisierte α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester aufgesammelt und gewaschen wird, um gereinigten α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester zu erhalten, und die in der Reinigungsstufe abgetrennte und α-L-Aspartyl-L- phenylalaninmethylester enthaltende wässrige Lösung zur weiteren Verwendung in die wässrige Suspension von Z-α-APM zurückgeführt wird.
Ein Hauptmerkmal der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, bei der katalytischen Hydrierung in einem wässrigen Lösungsmittel eine wässrige Suspension von Z- α-APM in Feinteilchenform einzusetzen. Das Ausgangsmaterial Z-α-APM wird gewöhnlich erhalten, indem man N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid (im Folgenden als "Z- Asp-anhydrid" bezeichnet) mit L-Phenylalaninmethylester (im Folgenden als "L-PM" bezeichnet) in einem organischen Lösungsmittel reagieren läßt, wobei der Z-α-APM dann gewöhnlich noch eine geringe Menge von nicht reagiertem Z-Asp-anhydrid enthält. Wird dieser Z-α-APM dann der katalytischen Hydrierung in einem organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie z. B. Essigsäure, unterzogen, dann reagiert der erhaltene α- APM mit dem Z-Asp-anhydrid, so daß bei der dann folgenden katalytischen Hydrierung die zwei Isomere α-L-Aspartyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester und β-L-Aspartyl-α-L- aspartyl-L-phenylalaninmethylester gebildet werden. Enthält das Ausgangsmaterial Z-α-APM noch Z-β-APM, dann werden, wegen der Kombinationsmöglichkeiten von α mit β, vier Isomere gebildet (im Folgenden gemeinsam als "A&sub2;PM" bezeichnet). Es wurde jedoch gefunden, daß sich die Bildung von A&sub2;PM zurückdrängen ließ, wenn die Reduktion in einem wässrigen Lösungsmittel erfolgt. Wird eine wässrige Suspension von Z-α-APM mit ziemlich großem Teilchendurchmesser eingesetzt, dann sind die Wirkungen gering. Der Einsatz von feinteiligem Z-α-APM kann die Bildung von A&sub2;PM deutlich senken.
Der in der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Z-α-APM kann als Verunreinigung Z-β-APM enthalten.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
(a) Z-α-APM, der nicht mehr als 30 Gew.-% Z-β-APM enthält, in einem wässrigen Lösungsmittel suspendiert, wobei die mittlere Teilchengröße nicht mehr als 800 um beträgt, gefolgt von einer katalytischen Hydrierung in Gegenwart eines Platingruppen enthaltenden Katalysators,
(b) der Katalysator aus der in Schritt (a) erhaltenen Reaktionsmischung bei einer solchen Temperatur entfernt, daß der gebildete α-APM vollständig gelöst und ggf. als Nebenprodukt anfallendes Toluol über Phasentrennung entfernt wird,
(c) die in Schritt (b) erhaltene wässrige Lösung auf eine solche Temperatur herabgekühlt, daß β-APM nicht auskristallisiert, und kristallisierter α-APM einer Festflüssig-Trennung unterzogen, wodurch ein Roh-APM erhalten wird,
(d) der in Schritt (c) erhaltene Roh-APM bei erhöhter Temperatur in einem wässrigen Lösungsmittel gelöst und sodann zur Kristallisation von α-APM herabgekühlt, und der so kristallisierte α-APM einer Festflüssig-Trennung unterzogen gefolgt von einem Waschvorgang, um reinen APM zu erhalten, und
(e) die durch Festflüssig-Trennung und den Waschvorgang in Schritt (d) erhaltene und α-APM enthaltende Fraktion der wässrigen Lösung erneut als wässriges Lösungsmittel in Schritt (a) verwendet.
Ein Hauptmerkmal der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, daß die Fraktion der wässrigen Lösung, welche in Schritt (d) abgetrennt wurde und α-APM enthält, als wässriges Lösungsmittel wieder in die katalytische Hydrierung des Schrittes (a) eingesetzt wird.
In der im Umkristallisationsschritt abgetrennten Fraktion der wässrigen Lösung ist α-APM enthalten, z. B. in einer Menge von ca. 0,6 g pro 100 ml Filtrat oder Waschflüssigkeit, wenn bei 5ºC umkristallisiert wurde, obwohl die Menge an α-APM in Abhängigkeit von der Temperatur bei der Umkristallisation sowie der Menge der Waschlösung variiert. Die Fraktion der wässrigen Lösung enthält auch β-APM oder DKP, das sich nicht als Süßungsmittel eignet. Es ist jedoch nicht wünschenswert, β-APM oder DKP, so wie sie sind, zu verwerfen, weil dies eine Verminderung der Ausbeute zur Folge hätte. Es ist daher nötig, sie zu einem der vorhergehenden Schritte zurückzuführen.
Es ist technisch möglich, die Fraktion der wässrigen Lösung, welche in Schritt (d) abgetrennt wir, so wie sie ist wieder zu Schritt (d) zurückzuführen. Nach diesem Verfahren häufen sich jedoch β-APM, DKP und dergl. in der zurückgeführten wässrigen Lösung an, so daß sich das Endprodukt mit diesen Verunreinigungen vermischt.
Wird die Fraktion der α-APM enthaltenden wässrigen Lösung, die in Schritt (d) abgetrennt worden war, wie in der vorliegenden Erfindung zum Reduktionsschritt für Z-APM in Schritt (a) zurückgeführt, sind Nebenprodukte wie β-APM und DKP in der bei der Isolierung des rohen APM in Schritt (c) abgetrennten Lösung ausgeschlossen; die Lösung wird zur Gewinnung von L-Phenylalanin und L-Asparaginsäure getrennt hydrolysiert. Diese Nebenprodukte können daher den nächsten Schritt,. d. h. Schritt (d), nicht wesentlich beeinflussen, weil sie sich nicht in der zu Schritt (a) zurückgeführten und dann wiederverwendeten Lösung anhäufen. Entsprechend wird der in Schritt (d) erhaltene gereinigte APM unter gleichen Bedingungen jederzeit aus einem Rohkonzentrat mit geringer Verunreinigung isoliert, so daß der gereinigte APM gleichbleibende Qualität von hoher Reinheit aufweist. Da in der von Schritt (d) zurückgeführten Lösung α-APM enthalten ist, ist das Verhältnis von α-APM zu β-APM in der Lösung nach Reduktion in Schritt (a) größer als das Verhältnis von Z-α-APM zu Z-β-APM im Ausgangsmaterial, so daß eine hohe Effizienz der Trennung von α-APM und β-APM in Schritt (c) resultiert. Die aus Z-α-APM während der Schritte (a) bis (d) anfallende Gesamtausbeute an α-APM wird größer.
Unabhängig vom Herstellungsverfahren läßt sich jeder Z-β-APM enthaltende Z-α-APM in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform einsetzen. Aus den folgenden Gründen kann jedoch Z-α-APM, der Z-β-APM in einer Menge von höchstens 30 Gew.-% enthält, erfolgreich eingesetzt werden. Da α-APM und β-APM in Wasser im wesentlichen die gleiche Löslichkeit aufweisen, erhält man bei einem Vorkommen von β-APM in einer Menge über 30 Gew.-% eine geringe Ausbeute von α-APM, selbst wenn das Filtrat nach Entfernung des reduzierenden Katalysators durch Abfiltrieren auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der β- APM nicht auskristallisiert und kristallisierter α-APM abgetrennt wird. Eine große Menge an α-APM geht daher zusammen mit β-APM im Filtrat verloren, so daß die Effizienz beeinträchtigt ist.
Sowohl in der ersten als auch zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Ausgangsmaterial, d. h. Z-α-APM, ein organisches Lösungsmittel in kleinen Mengen enthalten, sofern das Lösungsmittel die Kristallisation von α-APM in den Schritten (c) und (d) nicht behindert. Spezielle Beispiele für das organische Lösungsmittel sind niedere aliphatische Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol und Isopropanol; Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Nitrile, wie Acetonitril und Propionitril; organische Carboxylsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol; und chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan und 1,2-Dichlorethan.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Suspension von Z-α-APM läßt sich durch Vermischen von Wasser mit einer Lösung von Z-α-APM in einem organischen Lösungsmittel herstellen.
(1) Falls das organische Lösungsmittel mit Wasser mischbar ist, muß man nur kristallisiertes Z-α-APM mittels Filtration oder dergl. abtrennen und es dann in Wasser suspendieren. Beispiele für ein derartiges organisches Lösungsmittel sind organische Carboxylsäuren, wie Essigsäure und Propionsäure; Amide, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid und N,N'-Imidazolidin-2-on; und Ketone, wie Aceton, Methylethylketon und Methylisopropylketon.
Um in dem oben beschriebenen Verfahren feinteiliges Z-α-APM zu erhalten, wird vorzugsweise beim Vermischen des Wassers mit dem Z-α-APM enthaltenden organischen Lösungsmittel Wasser dem Z-α-APM enthaltenden organischen Lösungsmittel zugesetzt. Ein derartiges Vermischen erfolgt im allgemeinen in einem mit einem Rührer ausgestatteten Kristallisator. Weil bei schnellem Rühren während des Mischungsvorgangs die Teilchen aus Z-α-APM kleiner werden, wird vorzugsweise die Rührgeschwindigkeit erhöht. Das Vermischen erfolgt gewöhnlich bei 0,1 m/sec oder schneller, vorzugsweise bei 0,2 m/sec oder mehr, ausgedrückt als Linearendgeschwindigkeit eines Rührblatts.
(2) Selbst wenn ein organisches Lösungsmittel nicht mit Wasser mischbar ist, kann es dennoch in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß es mit Wasser ein Azeotrop bildet oder einen niedrigeren Siedepunkt als Wasser aufweist. Eine wässrige Suspension kann nämlich hergestellt werden, indem nach dem Vermischen des organischen Lösungsmittels, in welchem Z-α-APM enthalten ist, mit Wasser das organische Lösungsmittel abdestilliert wird. Beispiele für ein derartiges organisches Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und n-Hexan; und Ester, wie Ethylacetat, Butylacetat, Amylacetat, Methylpropionat und Ethylpropionat.
Obwohl in dem oben beschriebenen Verfahren der Konzentration von Z-α-APM in dem organischen Lösungsmittel keine besondere Beschränkung auferlegt ist, soll die Konzentration doch im allgemeinen zwischen 5% und 30% liegen. Wenn die Reaktion zwischen N-Benzyloxycarbonyl-L-asparaginsäureanhydrid und L-Phenylalaninmethylester in einem der oben beschriebenen organischen Lösungsmittel durchgeführt wird, kann die Reaktionsmischung, so wie sie ist, eingesetzt werden.
Wenn ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel eingesetzt wird, kann man eine Lösung von Z-α-APM im organischen Lösungsmittel herzustellen, die Lösung zugleich mit Wasser vermischen und sodann das organische Lösungsmittel abdestillieren. Nach diesem Verfahren neigen die ausgefallenen Z-α-APM-Kristalle dazu, aneinanderzuhaften, so daß die Teilchengröße gerne größer wird. Um eine wässrige Suspension von feinteiligem Z-α-APM zu erhalten, wird das organische Lösungsmittel abdestilliert, während gleichzeitig organisches Lösungsmittel tropfenweise dem Wasser zugesetzt wird. Mit dem Verfahren läßt sich eine Suspension mit kleiner einheitlicher Teilchengröße erhalten, weshalb im darauffolgenden Reduktionsschritt die Reaktionsgeschwindigkeit größer und die Bildung von Nebenprodukten im wesentlichen geringer wird.
Die Destillation des organischen Lösungsmittels erfolgt bei 60ºC oder darunter. Liegt die Temperatur über 60ºC, haftet kristallisiertes Z-α-APM aneinander so daß die Teilchengröße zunimmt. In Folge davon verringert sich die Geschwindigkeit der nachfolgenden Reduktionsreaktion beträchtlich, was zur Bildung von Nebenprodukten führt. Die Teilchengröße von Z-α-APM in wässriger Suspension bei der Reduktion ist gewöhnlich 10- 800 um. Je kleiner die Teilchengröße, umso schneller verläuft die Reduktion. Je kürzer die Reaktionszeit, umso geringer die Bildung von Verunreinigungen wie α-AP und DKP und umso größer die Ausbeute an α-APM. Vorzugsweise wird eine Suspension von Z-α-APM mit mittlerer Teilchengröße von nicht größer als 200 um für die Reduktion eingesetzt.
Das wässrige Lösungsmittel, in welchem die Reduktion erfindungsgemäß erfolgt, ist entweder Wasser oder eine Mischung von Wasser mit einem niederen Alkohol. Beispielhaft für den niederen Alkohol stehen Methanol, Ethanol und Propanol, wobei Methanol besonders bevorzugt ist. Das wässrige Lösungsmittel kann ein oder mehrere organische Lösungsmittel in geringen Mengen enthalten.
Beispiele für bei der Reduktion einsetzbare Katalysatoren sind Platingruppen enthaltende Katalysatoren wie Palladium-, Platin-, Kobalt-, Nickel-, Ruthenium- und Rhodiumkatalysatoren. Unter diesen ist der Palladiumkatalysator besonders bevorzugt.
Beispielsweise ist Palladium/Aktivkohle bevorzugt. Obwohl die Menge des Katalysators keiner besonderen Beschränkung unterliegt, ist der Einsatz des Katalysators in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Z-α-APM, bevorzugt.
Die Reduktion kann entweder unter Normaldruck oder unter erhöhtem Druck erfolgen.
Die Reduktionstemperatur liegt erfindungsgemäß bei 80ºC oder darunter, vorzugsweise bei 40 bis 60ºC. 2 bis 10 Stunden genügen im allgemeinen als Reduktionszeit, obwohl sie in Abhängigkeit von der Temperatur variieren kann.
Obwohl die Konzentration von Z-α-APM in der wässrigen Suspension des, erfindungsgemäßen Verfahrens keiner besonderen Beschränkung unterliegt, kann sie im allgemeinen im Bereich von ca. 3 bis ca. 20% liegen. Falls die Konzentration einer so hergestellten Suspension über 20% liegt, ist eine so hohe Konzentration nicht bevorzugt, da das Rühren der Suspension erschwert wird und die Teilchengröße von Z-α-APM zunimmt. Konzentrationen unter ca. 3% sind nicht mehr ökonomisch, da die Volumenleistung gering ist. Ist die Konzentration hoch, geht der nach der Reduktion gebildete α-APM nicht vollständig in Lösung, sondern nimmt eine breiartige Konsistenz an, so daß sich der Katalysator nicht mehr ohne weiteres abfiltrieren läßt. Die Reduktion läßt sich jedoch selbst unter diesen Umständen zu Ende führen. Selbst in einem solchen Fall läßt sich der Katalysator noch abfiltrieren, wenn Lösungsmittel zugesetzt wird oder die Temperatur der Reaktionsmischung angehoben und der α-APM gelöst wird.
Die Temperatur, bei welcher der Katalysator nach der Reduktion abfiltriert wird, liegt nicht unter der Temperatur, bei welcher der erhaltene α-APM und dergl. vollständig in Lösung geht. Bei 80ºC oder darüber wird durch Hydrolyse bzw. interamolekulare Zyklisierung von α- APM und dergl α-L-Aspartyl-L-phenylalanin und DKP gebildet, wodurch sich die Ausbeute an α-APM bei der Abtrennung verringert. Der Katalysator wird vorzugsweise bei 40-60ºC abfiltriert. Die Konzentration von α-APM beim Abfiltrieren des Katalysators liegt vorzugsweise in der Nähe einer bei dieser Temperatur gesättigten Lösung von α-APM. Die Konzentration kann bei einer Temperatur von 40-60ºC ca. 2-4 Gew.-% betragen. Bei beträchtlich niedrigeren Konzentrationen als der obigen kristallisieren beim Abkühlen weniger Kristalle aus, so daß die Ausbeute sinkt.
Das bei der Entfernung der Benzyloxycarbonylgruppe gebildete Toluol wird gewöhnlich nach der Entfernung des Katalysators mittels Phasentrennung entfernt, obwohl sich das Toluol auch entfernen läßt, indem man es während oder nach der Reduktion verdampfen läßt.
Nach dem Abfiltrieren des Katalysators und ggf. der Abtrennung von Toluol kann das Filtrat gekühlt werden, um Kristalle von rohem α-APM zu gewinnen. Das Mittel zum Kühlen unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Bei indirektem Kühlen kann das Kühlen entweder mittels Wärmetransport durch Zwangskonvektion einschließlich mechanischem Rühren oder durch Wärmetransport mittels Wärmeleitung erfolgen. Als direktes Kühlverfahren kann das Lösungsmittel einer Verdampfung bei vermindertem Druck unterzogen werden, so daß das Abkühlen auf der Wirkung der Verdampfungswärme beruht.
Zum Kristallisieren kann jede Temperatur verwendet werden, solange sie nur über einer vorbestimmten Temperatur liegt, bei welcher β-APM gesättigt ist. Es ist jedoch erwünscht, daß die Kristallisationstemperatur so niedrig wie möglich liegt, so daß sich die Ausbeute erhöhen läßt.
Als Verfahren zur Fest/flüssig-Abtrennung der ausgefallenen Kristalle aus rohem α-APM läßt sich ein herkömmliches Verfahren wie die Filtration oder Zentrifugation einsetzen.
Zur Reinigung des so erhaltenen rohen α-APM durch Umkristallisation aus wässrigem Lösungsmittel wird der rohe α-APM bis zu einer Konzentration von 2-4 Gew.-% bei einer Temperatur von nicht über 80ºC, vorzugsweise bei 40-60ºC, in Lösung gebracht. Die erhaltene Lösung wird auf 5ºC oder darunter abgekühlt. Kristalle von dabei ausgefallenem α- APM werden mittels Filtration gesammelt und sodann gewaschen, wodurch vollständig von β-APM freies α-APM gewonnen wird. Die hierbei abgetrennte α-APM-haltige wässrige Lösung wird zurückgeführt und bei der Reduktion von Z-α-APM in Schritt (a) wiederverwendet. Die vereinigte wässrige Lösung aus Filtration und Waschvorgang weist im allgemeinen die folgende Zusammensetzung auf: ca. 0,6 Gew.-% α-APM, ca. 0,065 Gew.-% β-APM, ca. 0,01 Gew.-% DKP und ca. 0,01 Gew.-% α-AP. Die oben beschriebene Wiederverwendung der wässrigen Lösung im Reduktionsschritt für Z-α-APM ermöglicht es, daß das Verhältnis von α-APM zu β-APM im Reduktionsschritt größer wird als das α/β- Verhältnis von Z-APM zu Beginn, so daß die Kristallisation und Abtrennung des α-Isomeren erleichtert wird.
Im Folgenden werden die erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe der nachstehenden Beispiele genauer beschrieben.

Bezugsbeispiel 1

Eine Lösung von L-Phenylalaninmethylester (358,4 g) in Essigsäure (658,8 g) und eine Lösung von N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid (505,9 g) in Essigsäure (4382 g) wurden bei 15-20ºC 3 Stunden lang miteinander reagieren gelassen, gefolgt von einer Aufkonzentrierung der erhaltenen Reaktionsmischung auf 1813 g. Das Konzentrat wurde bei 25ºC 30 Minuten lang unter Rühren bei 300 Upm in einem mit einem Rührblatt von 15 cm Spannweite ausgestatteten 101-Reaktor tropfenweise in Wasser eingetragen. Die dabei kristallisierte Mischung aus Z-α-APM und Z-β-APM wurde mittels Filtration gesammelt und getrocknet, wobei Z-α-APM-Kristalle (856,9 g) erhalten wurden. Als Ergebnis einer Analyse mittels Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) wurde gefunden, daß die Kristalle Z-α- APM (658,1 g) und Z-β-APM (164,5 g) enthielten.

Beispiel 1

Eine Lösung von Z-APM (100 g), welche in Bezugsbeispiel 1 erhalten worden war und Z-α- APM (76,8 g, 0,179 Mol) in Essigsäure (137,17 g) enthielt, wurde unter Rühren mit einem Rührblatt von 10 cm Spannweite bei 400 Upm in Wasser (369,5 g) eingetragen. Kristallisierter Z-α-APM wurde mittels Filtration gewonnen. Dem so erhaltenen nassen Kuchen (201,0 g), der Z-α-APM (72,40 g) mit einer mittleren Teilchengröße von 90 um enthielt, wurde Wasser (1348,4 g) zugesetzt. Es wurden 5% Palladium/Aktivkohle (50% Feuchtigkeit, 2,93 g) hinzugefügt, gefolgt von einer katalytischen Hydrierung bei 60ºC. Die Reaktion wurde nach 3 Stunden beendet. Es wurde gefunden, daß die nach Entfernung des Katalysators mittels Filtration erhaltene Lösung α-APM (48,74 g, 0,1656 Mol), DKP (0,30 g), α-AP (0,21 g) und A&sub2;PM (0,0146 g) enthielt.

Beispiel 2

Eine Lösung von Z-APM (100 g), welche in Bezugsbeispiel 1 erhalten worden war und Z-α- APM (76,8 g, 0,179 Mol) in Essigsäure (137,17 g) enthielt, wurde unter Rühren mit einem Rührblatt von 10 cm Spannweite bei 200 Upm in Wasser (369,53 g) eingetragen. Kristallisierter Z-α-APM wurde mittels Filtration gewonnen. Dem so erhaltenen nassen Kuchen (201,0 g), der Z-α-APM (72,4 g) mit einer mittleren Teilchengröße von 600 um enthielt, wurde Wasser (1348,4 g) zugesetzt. Es wurden 5% Palladium/Aktivkohle (50% Feuchtigkeit, 2,93 g) hinzugefügt, gefolgt von einer katalytischen Hydrierung bei 60ºC. Die Reaktion wurde nach 3 Stunden beendet. Es wurde gefunden, daß die nach Entfernung des Katalysators mittels Filtration erhaltene Lösung α-APM (48,74 g, 0,1656 Mol), DKP (0,30 g), α-AP (0,21 g) und A&sub2;PM (0,0054 g) enthielt.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Lösung von Z-APM (100 g), welche in Bezugsbeispiel 1 erhalten worden war und Z-α- APM (76,8 g, 0,179 Mol) in Essigsäure (137,17 g) enthielt, wurde unter Rühren mit einem Rührblatt von 10 cm Spannweite bei 400 Upm in Wasser (369,53 g) eingetragen. Kristallisierter Z-α-APM wurde mittels Filtration gesammelt. Dem so erhaltenen nassen Kuchen (200,97 g), der Z-α-APM (72,40 g) mit einer mittleren Teilchengröße von 3000 um enthielt, wurde Wasser (1348,4 g) zugesetzt. Es wurden 5% Palladium/Aktivkohle (50% Feuchtigkeit, 2,93 g) hinzugefügt, gefolgt von einer katalytischen Hydrierung bei 60ºC über einen Zeitraum von 5 Stunden. Die Reaktion wurde jedoch nicht zu Ende gebracht. Es wurde gefunden, daß das nach Entfernung des Katalysators mittels Filtration erhaltene Filtrat Z-α- APM ((31,9 g) 0,07453 Mol), α-APM (27,26 g, 0,09263 Mol), DKP (0,98 g), α-AP (2,08 g) und A&sub2;PM (0,0054 g) enthielt.

Beispiel 3

Eine Lösung von L-Phenylalaninmethylester (17,83 g) in 1,2-Dichlorethyn (55,72 g, im Folgenden als "EDC" bezeichnet) und eine Lösung von N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid (26 g) in EDC (370,5 g) wurden bei 15-20ºC 3 Stunden lang eingeengt. Eine Lösung der so erhaltenen Z-α-APM (35,37 g) und Z-β-APM (7,25 g) in EDC (4126,21 g) wurde bei 40ºC unter reduziertem Druck über 1 Stunde hinweg tropfenweise in Wasser (749,37 g) eingetragen, während das EDC abdestilliert wurde, so daß eine Suspension (777,7 g) erhalten wurde. Sowohl für Z-α-APM als auch für Z-β-APM wurde eine mittlere Teilchengröße von 120 um gefunden.

Beispiel 4

Eine Lösung von Z-α-APM (40,96 g), welche in Bezugsbeispiel 1 erhalten worden war, in Ethylacetat (426,21 g) wurde bei 60ºC unter reduziertem Druck über 1 Stunde hinweg tropfenweise in Wasser (749,37 g) eingetragen, während das Ethylacetat abdestilliert wurde, so daß eine Suspension (725,2 g) erhalten wurde. Es wurde gefunden, daß der mittlere Teilchendurchmesser von Z-α-APM 170 um betrug.

Beispiel 5

Eine Lösung von Z-α-APM (40,96 g), welche in Bezugsbeispiel 1 erhalten worden war, in Chloroform (426,21 g) wurde bei 40ºC unter vermindertem Druck gehalten und tropfenweise während 1 Stunde in Wasser (749,47 g) eingetragen, während das Chloroform bei 60ºC abdestilliert wurde. Es wurde eine Suspension (750 g) erhalten. Es wurde gefunden, daß der mittlere Teilchendurchmesser von Z-α-APM 650 um betrug.

Beispiel 6

Eine Lösung von Z-α-APM (48,33 g, 0,1128 Mol), welche in Bezugsbeispiel 1 erhalten worden war, in Butylacetat (576,0 g) wurde in Wasser (780 g) eingetragen. Das Butylacetat wurde sodann unter reduziertem Druck bei 45ºC über 1 Stunde abdestilliert, wodurch eine Suspension (796 g) erhalten wurde. Es wurde gefunden, daß der mittlere Teilchendurchmesser von Z-α-APM 220 um betrug. Danach wurden 5% Palladium/Aktivkohle (50% Feuchtigkeit, 2,87 g) zugesetzt gefolgt von einer katalytischen Hydrierung bei 60ºC. Es wurde gefunden, daß die nach der Entfernung des Katalysators mittels Filtration erhaltene Lösung α-APM (31,56 g), DKP (0,51 g), α-AP (0,63 g) und A&sub2;PM (0,025 g) enthielt.

Beispiel 7

Eine Lösung von Z-α-APM (23,33 g, 0,05446 Mol), welche in Bezugsbeispiel erhalten worden war, in EDC (221,74 g) wurde bei 40ºC unter reduziertem Druck über 1 Stunde tropfenweise in Wasser (377,8 g) eingetragen, während das EDC abdestilliert wurde, so daß eine Suspension (403,5 g) erhalten wurde. Es wurde gefunden, daß der mittlere Teilchendurchmesser von Z-α-APM 110 um betrug. Danach wurden Wasser (131,8 g) und auch 5% Palladium/Aktivkohle (50% Feuchtigkeit, 1,08 g) zugesetzt gefolgt von einer katalytischen Hydrierung bei 60ºC. Die Reaktion wurde nach 3 Stunden beendet. Es wurde gefunden, daß die nach der Entfernung des Katalysators mittels Filtration erhaltene Lösung α- APM (15,50 g, 0,05267 Mol), DKP (0,17 g), α-AP (0,32 g) und A&sub2;PM (0,005 g) enthielt.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Lösung von Z-α-APM (40,96 g, 0,09561 Mol) in EDC (426,21 g) wurde bei 80ºC unter reduziertem Druck über 1 Stunde tropfenweise zu Wasser (749,37 g) gegeben, während das EDC abdestilliert wurde, so daß eine Suspension (649,7 g) erhalten wurde. Es wurde gefunden, daß der mittlere Teilchendurchmesser von Z-α-APM 1200 um betrug. Danach wurden Wasser (402,3 g) und auch 5% Palladium/Aktivkohle (50% Feuchtigkeit, 2,15 g) zugesetzt, gefolgt von einer katalytischen Hydrierung bei 80ºC über 6 Stunden. Die Reaktion wurde jedoch nicht vollständig zu Ende gebracht. Es wurde gefunden, daß die nach der Entfernung des Katalysators mittels Filtration erhaltene Lösung Z-α-APM (7,84 g, 0,01830 Mol), α-APM (16,47 g, 0,05596 Mol), DKP (3,97 g), α-AP (0,53 g) und A&sub2;PM (0,09 g) enthielt.

Beispiel 8

Eine Mischung von Z-β-APM (8,6 g) und Z-α-APM (34,2 g) wurde in Wasser (610 g) suspendiert, welchem 5% Palladium/Aktivkohle (0,9 g) zugesetzt wurde. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 60ºC über einen Zeitraum von 2 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert. Nach Abtrennung der Toluolschicht wurde die wässrige Schicht allmählich abgekühlt und sodann bei 5ºC 1 Stunde lang gerührt. Bei der gleichen Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle durch Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, so daß ein nasser α-APM-Kuchen (64,0 g) abgetrennt wurde.
Der so abgetrennte nasse α-APM-Kuchen wurde mit Wasser (427,7 g) versetzt und bei 60ºC in letzterem gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Gleichzeitig wurden ausgefallene Kristalle mittel Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (15,6 g) gewonnen wurden. Gleichzeitig wurde auch eine Mischung aus Filtrat/Waschwasser (537,5 g) erhalten, welche α-APM (3,7 g) und β-APM (0,4 g) enthielt.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 15,1 g α-APM (64,0% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM.
Eine Mischung von Z-β-APM (8,6 g) und Z-α-APM (34,2 g) wurde in einer Mischung aus der Filtrat/Waschwasser-Mischung (528 g) bei der Umkristallisation und Wasser (227 g) suspendiert, welcher 5% Palladium/Aktivkohle (0,9 g) zugesetzt wurden. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 60ºC über einen Zeitraum von 2 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert und die Toluolschicht abgetrennt. Die wässrige Schicht wurde allmählich auf 5ºC abgekühlt und die ausgefallenen Kristalle durch Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, wodurch ein nasser α-APM-Kuchen (75,1 g) abgetrennt wurde.
Der so abgetrennte nasse α-APM-Kuchen wurde mit Wasser (529,4 g) versetzt und bei 60ºC in letzterem gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Bei gleicher Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle mittels Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (18,4 g) gewonnen wurde. Gleichzeitig wurde auch eine Mischung aus Filtrat/Waschwasser (623,2 g) erhalten, welche α-APM (4,1 g) und β-APM (0,4 g) enthielt.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 17,91 g α-APM (76,2% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM. Darüber hinaus wurde gefunden, daß der jeweilige Gehalt für Cl, SO&sub4; und Na-Ionen 10 ppm oder weniger betrug.

Beispiel 9

Eine Mischung von Z-β-APM (8,6 g) und Z-α-APM (34,2 g) wurde in einer Mischung aus der Filtrat/Waschwasser-Mischung (610,7 g) bei der Umkristallisation, welche in Beispiel 8 erhalten worden war, und Wasser (227 g) suspendiert, welcher 5% Palladium/Aktivkohle (0,9 g) zugesetzt wurde. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 40ºC über einen Zeitraum von 3 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurden die ausgefallenen Kristalle bei 60ºC gelöst, der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert und die Toluolschicht abgetrennt. Die wässrige Schicht wurde allmählich auf 5ºC abgekühlt und 1 Stunde gerührt und die ausgefallenen Kristalle bei der gleichen Temperatur durch Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, wodurch ein nasser α-APM-Kuchen (77,1 g) abgetrennt wurde.
Der so abgetrennte nasse α-APM-Kuchen wurde mit Wasser (539,5 g) versetzt und bei 60ºC in letzterem gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Bei der gleichen Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle mittels Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (18,5 g) gewonnen wurde. Gleichzeitig wurde auch eine Mischung aus Filtrat/Waschwasser (635,8 g) erhalten, welche α-APM (4,2 g) und β-APM (0,4 g) enthielt.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 17,9 g α-APM (76,2% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM.

Beispiele 10-17

Unter Wiederverwendung des Filtrats aus der Umkristallisation des Beispiels 9 wurde ein Durchlauf ähnlich dem in Beispiel 9 durchgeführt.
Der obige Durchlauf wurde 8-mal wiederholt. Die Ausbeuten an α-APM nach Abtrennung in den Beispielen 8-17 sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Tabelle 1
In keiner der in den Beispielen erhaltenen Proben bis zu Beispiel 17 war β-APM enthalten.

Beispiel 18

Eine Mischung von Z-β-APM (12,8 g) und Z-α-APM (30 g) wurde in Wasser (529,5 g) suspendiert, welchem 5% Palladium/Aktivkohle (0,9 g) zugesetzt wurde. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 60ºC über einen Zeitraum von 2 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert. Nach Abtrennung der Toluolschicht wurde die wässrige Schicht allmählich abgekühlt und sodann bei 5ºC 1 Stunde lang gerührt. Bei der gleichen Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle durch Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, so daß ein nasser α-APM-Kuchen (50,0 g) gewonnen wurde.
Der so abgetrennte nasse α-APM-Kuchen wurde mit Wasser (350,0 g) versetzt und bei 60ºC in letzterem gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Bei gleicher Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle mittels Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (11,9 g) gewonnen wurde. Gleichzeitig wurde auch eine Mischung aus Filtrat/Waschwasser (420,3 g) erhalten, welche α-APM (2,9 g) und β-APM (11,9 g) enthielt.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 11,5 g α-APM (55,8% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM.

Beispiel 19

Eine Mischung von Z-β-APM (12,8 g) und Z-α-APM (34,2 g) wurde in einer Mischung aus der Filtrat/Waschwasser-Mischung (411,9 g) bei der Umkristallisation, welche in Beispiel 18 erhalten worden war, und Wasser (196,4 g) suspendiert, welcher 5% Palladium/Aktivkohle (0,9 g) zugesetzt wurde. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 60ºC über einen Zeitraum von 2 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert und die Toluolschicht abgetrennt. Die wässrige Schicht wurde allmählich auf 5ºC abgekühlt und 1 Stunde gerührt und die ausgefallenen Kristalle bei der gleichen Temperatur durch Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, wodurch ein nasser α-APM-Kuchen (78,7 g) gewonnen wurde.
Der so abgetrennte nasse α-APM-Kuchen wurde mit Wasser (396,9 g) versetzt und bei 69ºC in letzterem gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Bei der gleichen Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle mittels Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (13,5 g) gewonnen wurde.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 13,1 g α-APM (63,6% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM.

Vergleichsbeispiel 3

Eine Mischung von Z-β-APM (10,7 g) und Z-α-APM (42,8 g) wurde in Methanol (235 ml) suspendiert, dem noch 1 N Salzsäure (210 ml) und 5% Palladium/Aktivkohle (4,7 g) zugesetzt wurden. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 3 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katalysator abfiltriert und das Methanol im Filtrat unter reduziertem Druck abdestilliert. Die dabei ausgefällten Kristalle wurden mittels Filtration bei Raumtemperatur aufgesammelt und sodann gewaschen, womit ein nasser Kuchen von α-APM-hydrochlorid (36,9 g) isoliert wurde.
Dem so gewonnenen nassen Kuchen von α-APM-hydrochlorid wurde Wasser (265 ml) zugesetzt, gefolgt von einer Neutralisation mit 10% wässrigem Ammoniak bei Raumtemperatur. Die erhaltene Lösung wurde auf 5ºC abgekühlt, bei welcher die Lösung 1 Stunde lang gerührt wurde. Die dabei ausgefallenen Kristalle wurden mittels Filtration bei der gleichen Temperatur gesammelt, gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (14,9 g) gewonnen wurde.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 14,4 g α-APM (61,2% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM. Es wurde jedoch gefunden, daß der Gehalt an Cl-Ionen 300 ppm betrug.

Vergleichsbeispiel 4

(Wiederverwendung des Filtrats und Waschwassers im Umkristallisationsschritt) Eine Mischung von Z-β-APM (160,5 g) und Z-α-APM (642 g) wurde in Wasser (9150 g) suspendiert, welcher 5% Palladium/Aktivkohle (13,5 g) zugesetzt wurde. Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 60ºC über einen Zeitraum von 3 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert und die Toluolschicht abgetrennt. Die wässrige Schicht wurde allmählich auf 5ºC abgekühlt und 1 Stunde gerührt und die ausgefallenen Kristalle bei der gleichen Temperatur durch Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, wodurch ein nasser α-APM-Kuchen (960,7 g) gewonnen wurde.
Ein Teil (64,0 g) des so isolierten nassen α-APM-Kuchens wurde mit Wasser (472,7 g) versetzt und in letzterem bei 60ºC gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Bei der gleichen Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle mittels Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (15,6 g) gewonnen wurde. Gleichzeitig wurde auch eine Mischung aus Filtrat/Waschwasser (537,5 g) erhalten, welche α-APM (3,7 g) und β-APM (0,4 g) enthielt.
Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 15,1 g α-APM (64,9% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β-APM.
Als nächstes wurde einem Teil (64,0 g) des nassen.α-APM-Kuchens die bei der Umkristallisation gewonnene Mischung (528 g) aus Filtrat und Waschwasser zugesetzt, um ersteren in letzterem bei 60ºC in Lösung zu bringen. Die so erhaltene Lösung wurde langsam abgekühlt und 1 Stunde lang bei 5ºC gerührt. Bei der gleichen Temperatur wurden die ausgefallenen Kristalle mittels Filtration aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, wodurch α-APM (17,9 g) gewonnen wurde. Die so erhaltenen Kristalle wurden mittels Hochleistungsflüssigchromatographie analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, daß 17,4 g α-APM (76,2% bezogen auf Z-α-APM) enthalten waren, jedoch überhaupt kein β- APM.
Der obige Durchlauf (Wiederverwendung der Mischung von Filtrat und Waschwasser) wurde 4-mal wiederholt. Die Ausbeuten an α-APM nach dessen Abtrennung sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Tabelle 2
Nach der dritten Umkristallisation war die β-APM-Konzentration im so gewonnenen α-APM 0,1 bis 0,3%. Es war daher nötig, die Umkristallisation erneut durchzuführen:

Beispiel 20

Eine Lösung von L-Phenylalaninmethylester (60,6 g) in Essigsäure (111,4 g) und eine Lösung von N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid (52,0 g) in Essigsäure (741,0 g) wurden bei 15-20ºC 3 Stunden lang miteinander reagieren gelassen, gefolgt von einer Aufkonzentrierung der erhaltenen Reaktionsmischung auf 306,6 g. Das Konzentrat wurde bei 25ºC 30 Minuten lang unter Rühren bei 400 Upm in einem mit einem Rührblatt von 10 cm Spannweite ausgestatteten 1 l-Reaktor tropfenweise in Wasser (597,0 g) eingetragen. Die dabei kristallisierte Mischung aus Z-α-APM und Z-β-APM wurde mittels Filtration gesammelt, wodurch ein nasser Kuchen mit mittlerer Teilchengröße von 90 um erhalten wurde. Als Ergebnis einer Analyse mittels Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) wurde gefunden, daß die Kristalle Z-α-APM (113,8 g) und Z-β-APM (26,7 g) enthielten.
Ein Teil des nassen Kuchens (146,8 g) wurde in einer Mischung aus der bei der Umkristallisation in Beispiel 13 erhaltenen Mischung von Filtrat und Waschwasser (610,7 g) mit Wasser (117,1 g) gelöst, gefolgt von einer Zugabe von 5% Palladium/Aktivkohle (0,9 g). Nachdem die erhaltene Mischung unter Normaldruck bei 60ºC über einen Zeitraum von 2 Stunden einer katalytischen Reduktion unterzogen worden war, wurde der Katylysator bei der gleichen Temperatur abfiltriert und die Toluolschicht abgetrennt. Die wässrige Schicht wurde allmählich auf 5ºC abgekühlt und 1 Stunde bei der gleichen Temperatur gerührt. Die ausgefallenen Kristalle wurden mittels Filtration aufgesammelt und sodann gewaschen, wodurch ein nasser Kuchen (87,3 g) mit α-APM (26,2 g) gewonnen wurde. Als Ergebnis einer HPLC-Analyse wurde der Gehalt an den folgenden Verunreinigungen, jeweils bezogen auf α-APM, bestimmt zu: 0,6% DKP, 0,4% α-AP und 0,03% A&sub2;PM. Der nasse α-APM- Kuchen wurde mit Wasser (522,0 g) versetzt und in letzterem bei 60ºC gelöst. Die so erhaltene Lösung wurde langsam auf 5ºC abgekühlt und bei der gleichen Temperatur 1 Stunde lang gerührt. Die dabei ausgefallenen Kristalle wurden mittels Filtration gesammelt, mit Wasser gewaschen und sodann getrocknet, womit α-APM (21,6 g) gewonnen wurde. Als Ergebnis einer HPLC-Analyse wurde gefunden, daß der Gehalt an α-APM 21,0 g betrug (71,4 %, bezogen auf Z-α-APM), während der Gehalt an Verunreinigungen 0,2% DIP, 0,1% α-AP und 0,03% A&sub2;PM betrug und β-APM sich nicht nachweisen ließ.

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung von α-L-Aspartyl-L- phenylalaninmethylester durch katalytische Hydrierung von N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L- phenylalaninmethylester, das umfaßt, daß die katalytische Hydrierung in einer wässrigen Suspension durchgeführt wird, die den N-Benzyloxycarbonylα-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester in Form von Teilchen enthält, deren durchschnittliche Teilchengröße nicht größer als 800 um ist.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester durch Umsetzen von N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid und L-Phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel erhalten worden ist.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die wässrige Suspension, die die Teilchen enthält, deren durchschnittliche Teilchengröße nicht größer als 800 um ist, erhalten worden ist, indem eine Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel mit Wasser gemischt worden ist, ausgefällte Kristalle abgetrennt worden sind und die Kristalle in einer wässrigen Lösung suspendiert worden sind.

4. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die wässerige Suspension, die die Teilchen enthält, deren durchschnittliche Teilchengröße nicht größer als 800 um ist, erhalten worden ist, in dem eine Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel mit Wasser gemischt worden ist und das organische Lösungsmittel bei einer Temperatur, die nicht höher als 60ºC ist, abdestilliert worden ist.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die wässrige Suspension, die die Teilchen enthält, deren durchschnittliche Teilchengröße nicht größer als 800 um ist, erhalten worden ist, in dem ein organisches Lösungsmittel bei einer Temperatur, die nicht höher als 60ºC ist, abdestilliert wird, während eine Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-α- L-asparthyl-L-phenylalaninmethylester in dem organischen Lösungsmittel tropfenweise in Wasser eingegeben wird.

6. Verfahren zur Herstellung von α-L-Aspartyl-L- phenylalaninmethylester, das umfaßt, daß ein Teilchen mit durchschnittlicher Teilchengröße von nicht größer als 800 um enthaltende wässrige Suspension eines höchstens bis zu 30 Gew.-% N-Benzyloxy-β-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester enthaltenden N-Benzyloxycabonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylesters mit Wasserstoff in Anwesenheit eines Katalysators der Platingruppe reduziert wird, das Filtrat auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der β-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester nicht auskristallisiert, der dabei kristallisierte α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester aufgesammelt wird, die so aufgesammelten Kristalle in einem wässrigen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur gelöst werden, die entstehende Lösung abgekühlt wird, der kristallisierte α-L-Aspartyl- L-phenylalaninmethylester aufgesammelt und gewaschen wird, um gereinigten α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester zu erhalten, und die in der Reinigungsstufe abgetrennte und α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester enthaltende wässrige Lösung zur weiteren Verwendung in die wässrige Suspension zurückgeführt wird.

7. Das Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester durch Umsetzen von N-Benzyloxycarbonylasparaginsäureanhydrid und L-Phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel erhalten worden ist.

8. Das Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die wässrige Suspension durch Mischen einer Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel mit Wasser, Abtrennen ausgefällter Kristalle und Suspendieren der Kristalle in einer wässrigen Lösung erhalten worden ist.

9. Das Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die wässrige Suspension durch Mischen einer Lösung von einem Gemisch aus N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L- phenylalaninmethylester und N-Benzyloxycarbonyl-B-L- aspartyl-L-phenylalaninmethylester in einem organischen Lösungsmittel mit Wasser und Abdestillieren des organischen Lösungsmittels bei einer Temperatur, die nicht höher als 60ºC ist, erhalten worden ist.

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die wässrige Suspension durch Abdestillieren eines organischen Lösungsmittels bei einer Temperatur, die nicht höher als 60ºC ist, während eine Lösung einer Mischung von N-Benzyloxycarbonyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester und N-Benzyloxycarbonyl-β-L-aspartyl- L-phenylalaninmethylester in dem organischen Lösungsmittel tropfenweise in Wasser eingegeben wird, erhalten worden ist.