JP2000212150A - (r)―4―シアノ―3―ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造方法 - Google Patents
(r)―4―シアノ―3―ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造方法Info
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Abstract
低級アルキルエステルのシアノ化による(R)−4−シ
アノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造
を高収率で且つ経済的に行う方法の提供。 【解決手段】 (S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ
酪酸低級アルキルエステルを水性溶媒の存在下、シアノ
化反応に付して(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪
酸低級アルキルエステルを製造する際、原料として、シ
アノ化反応液中の含有量が5.0重量%以下となる量の
有機溶媒を含む(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ
酪酸低級アルキルエステルの濃縮液を用いる。
Description
ノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造方
法に関する。詳しくは、(S)−4−ハロゲノ−3−ヒ
ドロキシ酪酸低級アルキルエステルをシアノ化して
(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキル
エステルを製造する方法の改良に関する。本発明により
得られる(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級
アルキルエステルは、種々の医薬中間体として有用であ
り、例えば、3−ヒドロキシ−3−メチルグルタリル補
酵素Aリダクターゼ(通常「HMG−CoA」と略記さ
れる)の阻害剤〔R−(R*,R*)〕−2−(4−フ
ルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−
メチルエチル)−3−フェニル−4−〔(フェニルアミ
ノ)カルボニル〕−1H−ピロール−1−ヘプタン酸カ
ルシウム塩(2:1)の重要な中間体として用いること
ができる。
酸低級アルキルエステル類の製造法としては、L−アス
コルビン酸に過酸化水素と炭酸カルシウムを反応させて
得られるL−スレオニンカルシウム塩一水和物(Car
bohydrate,Res.,72,301(197
9)やL−アラビノースに臭化水素を作用させたジブロ
モ体をブロムヒドリンとし、(S)−4−ブロモ−3−
ヒドロキシ酪酸メチルエステルに導いた後(Acta
Chem.Scand.B37,341(198
3))、水酸基をテトラヒドロピラニル、トリアルキル
シリル、アルキル等の保護基で保護してから、ジメチル
スルホキシド中で青酸ナトリウムを反応せしめる方法
(米国特許第4,611,067号明細書)、ジケテン
から得られる4−ハロゲノアセト酢酸t−ブチルエステ
ルにルテニウム−光学活性ホスフィン錯体を用いて不斉
水素化反応を行って(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロ
キシ酪酸t−ブチルエステルとした後(特開平1−21
1551号公報)、非プロトン性極性溶媒中でシアノ化
剤との反応を行う方法(特開平5−331128号公
報)等が知られている。
原料として光学活性体を使用し、複数の反応を経た後に
水酸基の保護と脱保護工程が必要であり、工程数が多く
工業的製法とは言えない。また、後者の方法は、不斉水
素化反応によって得られた原料の光学純度が約92%e
eと低いため、高い光学純度を要求される医薬中間体と
して使用するためには、生成物をシアノ化反応液から有
機溶媒により抽出して水洗後、溶媒を留去し、得られた
残渣を有機溶媒により再結晶して光学純度を向上させる
必要がある。
れる4−ハロゲノアセト酢酸低級アルキルエステルに微
生物を用いた不斉還元反応を行うことにより(S)−4
−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステル
を得る例が多数報告されている。当初は、不斉還元反応
における光学純度が92〜95%eeと不充分であった
が(特開昭61−146191号公報)、優れた微生物
の発見により98〜99%eeの光学純度が得られるま
でになった(特開平8−336393号公報)。微生物
により反応を行った場合の一般的な手法として、反応
後、生成した(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪
酸低級アルキルエステルは、遠心分離等による除菌後、
反応液から酢酸エチル、塩化メチレン、トルエン、ジエ
チルエーテル等の有機溶媒を用いて抽出した後、有機溶
媒を留去しカラムクロマトグラフィーや蒸留等の操作に
より、純品として単離することができる。単離された
(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキ
ルエステルは、前述のシアノ化反応例に倣い、水酸基を
保護した上でジメチルスルホキシド中でシアノ化反応を
行うか、そのまま非プロトン性溶媒中でシアノ化反応を
行うことにより、または、そのまま他の溶媒中でシアノ
化反応を行うことにより(特表平7−500105号公
報)、(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級ア
ルキルエステルが得られる。
反応により、優れた光学純度の(S)−4−ハロゲノ−
3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルが得られる
が、これを更にシアノ化反応に供する場合、従来法で
は、前述したように、原料エステルとしては、水系反応
液から有機溶媒を用いて抽出した抽出液から再び有機溶
媒を除去して単離したものを用いていた。
作内容を検討した結果、抽出液から有機溶媒を完全に除
去せずに、その濃縮液をそのままシアノ化反応の原料と
して使用する方法が考えられる。しかしながら、濃縮液
をそのまま使用する方法は、予め単離した原料を用いた
場合に比べて、目的物の収率が安定せず、むしろ大きく
変動するという問題点がある。
情に鑑み鋭意検討した結果、原料として濃縮液を用いて
も、シアノ化反応液中の有機溶媒の含有量を特定の範囲
内に限定することにより、目的物が高収率で且つ安定し
て得られることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
ゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルを水性
溶媒の存在下、シアノ化反応に付して(R)−4−シア
ノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルを製造す
る際、原料として、シアノ化反応液中の含有量が5.0
重量%以下となる量の有機溶媒を含む(S)−4−ハロ
ゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの濃縮
液を用いることを特徴とする(R)−4−シアノ−3−
ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造方法、にあ
る。
−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルを水性溶媒
の存在下でシアノ化して(R)−4−シアノ−3−ヒド
ロキシ酪酸低級アルキルエステルを製造する際に、原料
として、シアノ化反応液中の含有量が5.0重量%以
下、好ましくは4.0重量%以下、より好ましくは3.
0重量%以下となる量の有機溶媒を含む(S)−4−ハ
ロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの濃
縮液を用いることを特徴とする。
0重量%以下となる量の有機溶媒を含む(S)−4−ハ
ロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの濃
縮液とは、例えば、微生物を用いて製造された(S)−
4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステ
ルをその反応生成液から有機溶媒を用いて抽出し、次い
でその抽出液から有機溶媒を所定の含有量となるように
除去して得られたものを指す。
−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルは、炭素数
1〜10、好ましくは1〜4の直鎖又は分岐状のアルキ
ルエステルであり、その具体例としては、メチルエステ
ル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステ
ル等が挙げられる。また、ハロゲンとしては、塩素、臭
素、ヨウ素等が用いられるが、これらの中、塩素が好ま
しい。
ロキシ酪酸低級アルキルエステルはそれぞれ対応する4
−ハロゲノアセト酢酸低級アルキルエステルを微生物で
不斉還元し、遠心分離等による除菌後、水系反応液から
有機溶媒で抽出して取り出すことができる。抽出に使用
する有機溶媒としては、酢酸エチルや酢酸ブチル等の酢
酸エステル類、塩化メチレンやクロロホルム等のハロゲ
ン化炭化水素類、トルエンやベンゼン等の芳香族炭化水
素類、メチルイソブチルケトン等のケトン類又はジエチ
ルエーテルやジブチルエーテル等のエーテル類等が挙げ
られるが、これらの中、実質的に水不溶性のものが好ま
しい。なお、これらの混合物を用いることもできる。
に行える量を使用する必要があり、一般的に微生物を用
いた不斉還元反応液中の目的生成物の濃度が3〜5重量
%程度であることから、不斉還元反応液と同量の有機溶
媒を使用すると仮定した場合、有機溶媒の使用量は、目
的生成物の20〜35倍となる。従って、濃縮工程では
多量の有機溶媒を留去することになるが、濃縮液をシア
ノ化反応に供する際、シアノ化反応時の全重量に対する
有機溶媒の重量比が5.0重量%以下、好ましくは4.
0重量%以下、更に好ましくは3.0重量%以下となる
まで、充分に濃縮を行う。抽出液から有機溶媒を留去し
て濃縮する方法としては、一般的な撹拌下の加温による
留去を行うことができ、減圧下で実施するならばより効
率的に行うことができる。留去時の温度や減圧度は、使
用する溶媒によって適宜に選択される。
シアン化物、アルカリ土類金属シアン化物が用いられ
る。中でも、一般的なシアン化物である青酸ナトリウム
や青酸カリウムが用いられ、安価な青酸ナトリウムが好
適に用いられる。シアノ化反応の際に用いられる水性溶
媒とは、水、エタノール等のアルコール類、ジメチルホ
ルムアミド等の酸アミド類、アセトニトリル等のニトリ
ル類、等のような水溶性有機溶媒及び水と水溶性有機溶
媒との混合物を指す。これらの中、水は安価であり、水
への溶解度が低い有機溶媒によりシアノ化反応生成物の
抽出が可能になるので好適である。シアノ化反応の温度
は、20℃から溶媒の沸点の範囲で生産効率を考慮して
適宜選択されるが、水溶媒の場合には70℃から還流温
度が好ましい。シアノ化反応の好適な実施形態は、
(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキ
ルエステルの濃度が、5〜40重量%になるように水を
添加し、約85℃に昇温後、撹拌下に青酸ナトリウム等
のシアノ化剤水溶液を85〜90℃の温度範囲で、連続
又は間欠的に滴下して行われる。反応は比較的早く進行
するが、滴下終了後、0〜10時間の範囲で熟成しても
よい。熟成終了後、室温まで冷却し、ガスクロマトグラ
フィーや液体クロマトグラフィー等での分析によりシア
ノ化生成物を分析する。
素、芳香族炭化水素又はハロゲン化炭化水素を加えて、
目的とする(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低
級アルキルエステル及び未反応の原料(S)−4−ハロ
ゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルを抽出
し、次いで蒸留により目的物を単離することができる。
るが、本発明は、その要旨を越えない限り、これらの実
施例に限定されるものではない。 (実施例1)冷却装置付きの還流凝縮器を接続したガラ
ス製反応容器に、(S)−4−クロロ−3−ヒドロキシ
酪酸エチルエステル150gと抽出に用いた酢酸エチル
17gを含む抽出有機溶媒の濃縮液172g及び水45
0gを添加し、撹拌しながら約85℃に昇温後、青酸ナ
トリウム57gと水150gからなる溶液を1時間に亘
って85〜90℃の温度範囲で連続して添加し、更に8
5〜90℃の温度範囲で1時間の熟成を行った後、室温
まで冷却した。全反応液重量中に含まれる酢酸エチルの
量は2.1重量%に相当する。ガスクロマトグラフィー
にて分析した結果、(R)−4−シアノ−3−ヒドロキ
シ酪酸エチルエステルが71g含まれていた。シアノ化
反応収率は50.5%であった。
ドロキシ酪酸エチルエステル150gと酢酸エチル27
gを含む濃縮液182gを用いた他は、実施例1と同様
に操作を行った。全反応液重量中に含まれる酢酸エチル
の量は3.2重量%に相当する。分析の結果、(R)−
4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルエステルが69
g含まれていた。シアノ化反応収率は49%であった。
ドロキシ酪酸エチルエステル150gと酢酸エチル39
gを含む濃縮液194gを用いた他は、実施例1と同様
に操作を行った。全反応液重量中に含まれる酢酸エチル
の量は4.6重量%に相当する。分析の結果、(R)−
4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルエステルが66
g含まれていた。シアノ化反応収率は47%であった。
ドロキシ酪酸エチルエステル150gと酢酸エチル66
gを含む濃縮液221gを用いた他は、実施例1と同様
に操作を行った。全反応液重量中に含まれる酢酸エチル
の量は7.5重量%に相当する。分析の結果、(R)−
4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルエステルが58
g含まれていた。シアノ化反応収率は41%であった。
−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルのシアノ化
による(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級ア
ルキルエステルの製造において、少量の有機溶媒を含む
(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキ
ルエステルの濃縮液を用いることにより、目的物を収率
の低下を来すことなく、且つ経済的に製造することがで
きる。
Claims (5)
- 【請求項1】 (S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ
酪酸低級アルキルエステルを水性溶媒の存在下、シアノ
化反応に付して(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪
酸低級アルキルエステルを製造する際、原料として、シ
アノ化反応液中の含有量が5.0重量%以下となる量の
有機溶媒を含む(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ
酪酸低級アルキルエステルの濃縮液を用いることを特徴
とする(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級ア
ルキルエステルの製造方法。 - 【請求項2】 有機溶媒が、酢酸エステル類、ハロゲン
化炭化水素類、芳香族炭化水素類、ケトン類又はエーテ
ル類であることを特徴とする請求項1に記載の製造方
法。 - 【請求項3】 水性溶媒が、水と、アルコール類、酸ア
ミド類又はニトリル類との混合物であることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の製造方法。 - 【請求項4】 シアノ化剤が、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属のシアン化物であることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項5】 前記濃縮液が、微生物を用いて製造され
た(S)−4−ハロゲノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アル
キルエステルをその反応生成液から有機溶媒を用いて抽
出し、次いで抽出液から有機溶媒を所定の含有量となる
ように除去して得られたものであることを特徴とする請
求項1ないし4のいずれかに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01673199A JP3983407B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | (r)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000212150A true JP2000212150A (ja) | 2000-08-02 |
JP3983407B2 JP3983407B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=11924420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01673199A Expired - Lifetime JP3983407B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | (r)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸低級アルキルエステルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3983407B2 (ja) |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP01673199A patent/JP3983407B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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