JP2000247938A - 高純度n−カルボニルアミノ酸エステルの製造法 - Google Patents

高純度n−カルボニルアミノ酸エステルの製造法

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JP2000247938A
JP2000247938A JP11049258A JP4925899A JP2000247938A JP 2000247938 A JP2000247938 A JP 2000247938A JP 11049258 A JP11049258 A JP 11049258A JP 4925899 A JP4925899 A JP 4925899A JP 2000247938 A JP2000247938 A JP 2000247938A
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acid ester
methyl ester
phenylalanine methyl
organic solvent
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Masami Osabe
雅己 長部
Sadao Yoshino
節生 吉野
Nobuhiro Fukuhara
信裕 福原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高純度のN−カルボニルアミノ酸エステルの製
造法の提供。 【解決手段】有機溶媒中にてアミノ酸エステルのアミノ
基にホスゲンによりカルボニル基を導入する反応におい
て、該有機溶媒中のアルコールがアミノ酸エステルに対
して2.5重量%以下であるN−カルボニルアミノ酸エ
ステルの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は医薬中間体などに広
く用いられているN保護基アミノ酸エステルの製造法、
更に詳しくは有機溶媒中、ホスゲンにてアミノ酸エステ
ルをN−カルボニルアミノ酸エステルに導く反応におい
て、該有機溶媒中のアルコールがアミノ酸エステルに対
して2.5重量%以下であるN−カルボニルアミノ酸エ
ステルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】医薬中
間体などに広く用いられているN−カルボニルアミノ酸
エステルの原料となるアミノ酸エステルは、アミノ酸を
酸触媒の存在下、アルコールと反応させ、反応終了後未
反応のアミノ酸と分離、精製するために有機溶媒に中和
抽出される方法が一般的である。この際アミノ酸エステ
ルを含む有機溶媒層にはエステル化で未反応となった原
料アルコールが残存する。
【0003】該有機溶媒溶液にアルコールが残存した状
態で、ホスゲンとの反応を行った場合、反応副生成物と
してN−カルボニルアミノ酸エステルと該アルコールと
のウレタン化物が生成する。更に反応液からN−カルボ
ニルアミノ酸エステルを蒸留精製した場合でも、該ウレ
タン化物は精製画分に夾雑する。
【0004】N−カルボニルアミノ酸エステル、特にア
ミノ酸がフェニルアラニンである場合のN−カルボニル
フェニルアラニンメチルエステルはエイズ薬中間体とし
て期待されており、純度の高い製品が望まれている。
【0005】このような理由から、N−カルボニルアミ
ノ酸エステルを製造する際、アミノ酸エステルの有機溶
媒溶液中にアルコールが残存する事は、製品中の不純物
の原因となることから好ましくない。
【0006】本発明の目的は、高純度のN−カルボニル
アミノ酸エステルを製造する際、不純物の生成を極力抑
制した簡便な製造法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、アミノ酸エステルの有機
溶媒溶液を水洗もしくは濃縮する事により、残存するア
ルコールがアミノ酸エステルに対して2.5重量%以下
となっていれば、製品となるN−カルボニルアミノ酸エ
ステル中にアルコール由来の不純物が未検出となること
を見いだし発明を完成するに至った。
【0008】すなわち本発明は、有機溶媒中にてアミノ
酸エステルのアミノ基にホスゲンによりカルボニル基を
導入する反応において、該有機溶媒中のアルコールがア
ミノ酸エステルに対して2.5重量%以下であるN−カ
ルボニルアミノ酸エステルの製造方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における高い純度を有する
N−カルボニルアミノ酸エステルの製造の形態を以下に
詳細に記す。
【0010】本発明においてアミノ酸エステルはアミノ
酸をアルコール中において酸触媒によりエステル化する
ことにより得られる。
【0011】アミノ酸エステルの原料となるアミノ酸
は、天然物、非天然物を問わず、また、ラセミ体、光学
活性体およびそれらの誘導体等のいずれであってもよ
い。アミノ酸の例としてはアラニン、アルギニン、イソ
ロイシン、グリシン、グルタミン、シスチン、トリプト
ファン、バリン、フェニルアラニン、S−フェニルシス
テイン、メチオニン、ロイシン等が挙げられ、中でもフ
ェニルアラニンやS−フェニルシステインが望ましい。
【0012】アミノ酸をアルコール中において酸触媒に
よりエステル化するアルコールとしてはメタノール、エ
タノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−
ブタノール、t−ブタノール等の脂肪族アルコールまた
はベンジルアルコール等の芳香族アルコール等が挙げら
れるが、この場合特にメタノール、エタノールが好まし
い。溶媒として用いられるアルコールの使用量はアミノ
酸に対して1倍〜1000倍モル量、好ましくは5倍〜
15倍モル量がよい。
【0013】また酸触媒としてはエステル化を促進する
もので有れば何でもよく、塩酸、硫酸、燐酸などの鉱酸
もしくは強陽イオン交換樹脂などの固体触媒が挙げられ
る。これらの酸触媒は2種類以上の組み合わせで用いる
こともできる。
【0014】エステル化終了後は、該反応液に有機溶媒
を添加し、アルカリで中和を行いながら生成したアミノ
酸エステルを有機溶媒層に抽出する。有機溶媒の添加と
アルカリによる中和は、どちらが先でも構わないし、同
時であっても差し支えはない。
【0015】抽出に用いる有機溶媒は、水と混和せず、
二層を形成するものであればよく、例えばベンゼン、ト
ルエン、キシレン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン等
の芳香族化合物、クロロホルム、ジクロロメタン、ジク
ロロエタン等の脂肪族ハロゲン化物、酢酸エチル、酢酸
ブチル等の酢酸エステル類等が挙げられるが、特に好ま
しいのはトルエンである。有機溶媒の使用量は反応液重
量に対して5重量%からでも抽出は可能である。好まし
くは反応液重量に対して40〜60重量%である。また
アミノ酸エステルの回収率を上げるために、通常繰り返
し数回の抽出が行われる。
【0016】抽出時のアルカリとしては、アルカリ金属
水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭
酸塩、アルカリ金属重炭酸塩等が挙げられる。具体的に
は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどである。抽出
時のpHはアミノ酸エステルの等電点以上であればよい
が、アルカリにより該アミノ酸エステルが加水分解を受
けない範囲で行うことが望ましい。好ましくはpH6〜
9、特に好ましくはpH7〜8である。有機溶媒中のア
ミノ酸エステルの抽出濃度は50重量%以内の範囲で自
由に調整可能である。
【0017】アミノ酸エステルを有機溶媒に抽出後、該
有機溶媒溶液を濃縮、または水洗することにより、該有
機溶媒溶液に残存するアルコール分を除去可能である。
抽出後の濃縮または水洗は、残存するアルコール分がア
ミノ酸エステルに対して2.5重量%以下になるまで行
えばよい。
【0018】濃縮の場合は常圧、減圧に特に制限はない
が、アミノ酸エステルの加水分解の起きない条件で行え
ばよく、好ましくは減圧下である。濃縮率は、残存する
アルコール分がアミノ酸エステルに対して2.5重量%
以下となる濃縮率であれば特に制限はない。例えば有機
溶媒がベンゼンやトルエンなどの芳香族の場合、10%
程度も濃縮すれば充分である。
【0019】水洗の場合アミノ酸エステルの有機溶媒溶
液に対して1/50重量以上、好ましくは1/10〜等
重量の水で洗浄すればよい。洗浄後、分液性が好ましく
ない場合は、食塩やボウ硝等の無機塩の水溶液で洗浄し
ても構わない。水洗は必要に応じて繰り返し行ってもよ
いし、濃縮と組み合わせて行っても差し支えない。
【0020】該液にホスゲンガスを吹き込みアミノ酸エ
ステルのアミノ基にカルボニル基を導入する事も本発明
の態様の一つである。
【0021】本発明におけるホスゲンガスの使用量はア
ミノ酸エステルに対して1倍モル量から10倍モル量が
よく、特に好ましくは2倍モル量から5倍モル量がよ
い。ガスを吹き込む速度については特に制限はないが1
時間あたりアミノ酸エステルに対して0.1倍モル量か
ら1倍モル量も吹き込めば充分である。またホスゲンガ
スの使用量、吹き込み速度ともに、記述の量を超えても
経済性以外には問題ない。
【0022】本発明における反応温度は30℃から20
0℃、特に好ましくは60℃から80℃の範囲である。
ホスゲン化反応で生成したN−カルボニルアミノ酸エス
テルは反応液より通常の蒸留により単離、精製すること
ができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。実施例のN−カルボニル−L−フェニルアラニンメ
チルエステルの分析条件を以下に記す。 前処理;N−カルボニル−L−フェニルアラニンメチル
エステル0.1g50mlのエタノールに希釈し、0.
2%ジブチルチンジラウレート/エタノール溶液0.5
mlを添加する。この液を40℃で30分間反応し、N
−カルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステルを
誘導化し、HPLCにて分析した。 カラム ;Inertsil ODS−2 (φ4.6×250mm) 移動相 ;20mM NaH2PO4(pH2.5)/アセトニトリル= 50/50 流速 ;0.7ml/min 温度 ;40℃ 検出 ;210nm
【0024】実施例1 L−フェニルアラニン121g(732mmol)を2
35gのメタノールに懸濁し、132gの98%硫酸を
滴下しそのまま50℃で10時間エステル化反応を行っ
た。生成したL−フェニルアラニンメチルエステルは1
24g(692mmol)であり、反応収率は94.5
%であった。反応終了後、該反応液に254gのトルエ
ンを加え、8%NaOH水溶液にてpH7.5まで中和
することにより、生成したL−フェニルアラニンメチル
エステルをトルエンに抽出することを4回繰り返し11
54gのL−フェニルアラニンメチルエステル/トルエ
ン抽出液(L−フェニルアラニンメチルエステル;1
0.4重量%;120g)を得た。抽出による回収率を
算出すると96.8%となった。この時残メタノール分
はL−フェニルアラニンメチルエステルに対して15重
量%であった。更に該L−フェニルアラニンメチルエス
テル/トルエン抽出液を40℃、減圧下でL−フェニル
アラニンメチルエステルが17重量%になるまで濃縮し
た。その結果、残メタノール分がL−フェニルアラニン
メチルエステルに対して0.3重量%のL−フェニルア
ラニンメチルエステル/トルエン濃縮液を706g(L
−フェニルアラニンメチルエステル17.0重量%;1
20g;670mmol)得た。該L−フェニルアラニ
ンメチルエステル/トルエン濃縮液に、室温で塩酸ガス
を10g/Hrで2.5時間吹き込み、L−フェニルア
ラニンメチルエステル塩酸塩のスラリー液とした。次に
該スラリー液を70℃に昇温し、ホスゲンガスを30g
/Hrで吹き込みながら6時間反応を行った。反応終了
後、70℃で窒素ガスを30L/Hrで2時間吹き込
み、過剰のホスゲンガスを系内から除去した。生成した
N−カルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステル
は134.8g(657mmol)であり、反応収率は
98%であった。該反応液よりトルエンを40℃にて減
圧留去し、152gの粗製のオイル状N−カルボニル−
L−フェニルアラニンメチルエステルを得た。オイル状
N−カルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステル
中の残トルエンは9.7重量%(14.7g)であり、
N−カルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステル
は88.7重量%であった。該オイル中には、N−カル
ボニル−L−フェニルアラニンメチルエステルとメタノ
ールのウレタン化物は検出されなかった。
【0025】実施例2 L−フェニルアラニン121g(732mmol)を2
35gのメタノールに懸濁し、132gの98%硫酸を
滴下しそのまま50℃で10時間エステル化反応を行っ
た。生成したL−フェニルアラニンメチルエステルは1
24g(692mmol)であり、反応収率は94.5
%であった。反応終了後、該反応液に254gのトルエ
ンを加え、8%NaOH水溶液にてpH7.5まで中和
することにより、生成したL−フェニルアラニンメチル
エステルをトルエンに抽出した。繰り返し、水層につい
て254gのトルエンで抽出を行い、1回目のトルエン
層と混合し、617gのL−フェニルアラニンメチルエ
ステル/トルエン抽出液(L−フェニルアラニンメチル
エステル110g)を得た。抽出による回収率を算出す
ると88.7%となった。この時残メタノール分はL−
フェニルアラニンメチルエステルに対して8重量%であ
った。更に該L−フェニルアラニンメチルエステル/ト
ルエンを65gの水で洗浄し、残メタノールがL−フェ
ニルアラニンメチルエステルに対して0.2重量%のL
−フェニルアラニンメチルエステル/トルエン液を53
0g(L−フェニルアラニンメチルエステル20.0重
量%;106g;592mmol)得た。該L−フェニ
ルアラニンメチルエステル/トルエン液に、室温で塩酸
ガスを10g/Hrで2.5時間吹き込み、L−フェニ
ルアラニンメチルエステル塩酸塩のスラリー液とした。
次に該スラリー液を70℃に昇温し、ホスゲンガスを3
0g/Hrで吹き込みながら6時間反応を行った。反応
終了後、70℃で窒素ガスを30L/Hrで2時間吹き
込み、過剰のホスゲンガスを系内から除去した。生成し
たN−カルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステ
ルは117.8g(574mmol)であり、反応収率
は96.9%であった。該反応液よりトルエンを40℃
にて減圧留去し、129.5gの粗製のオイル状N−カ
ルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステルを得
た。オイル中の残トルエンは8.1重量%(10.5
g)であり、N−カルボニル−L−フェニルアラニンメ
チルエステルは91.0重量%であった。この該オイル
中には、N−カルボニル−L−フェニルアラニンメチル
エステルとメタノールのウレタン化物は検出されなかっ
た。
【0026】比較例 L−フェニルアラニン121g(732mmol)を2
35gのメタノールに懸濁し、132gの98%硫酸を
滴下しそのまま50℃で10時間エステル化反応を行っ
た。生成したL−フェニルアラニンメチルエステルは1
24g(692mmol)であり、反応収率は94.5
%であった。反応終了後、該反応液に254gのトルエ
ンを加え、8%NaOH水溶液にてpH7.5まで中和
することにより、生成したL−フェニルアラニンメチル
エステルをトルエンに抽出した。繰り返し、水層につい
て254gのトルエンで抽出を行い、1回目のトルエン
層と混合し、617gのL−フェニルアラニンメチルエ
ステル/トルエン抽出液(L−フェニルアラニンメチル
エステル110g;614mmol)を得た。抽出によ
る回収率を算出すると88.7%となった。この時残メ
タノール分はL−フェニルアラニンメチルエステルに対
して8重量%であった。該L−フェニルアラニンメチル
エステル/トルエン液に、室温で塩酸ガスを10g/H
rで2.5時間吹き込み、L−フェニルアラニンメチル
エステル塩酸塩のスラリー液とした。次に該スラリー液
を70℃に昇温し、ホスゲンガスを30g/Hrで吹き
込みながら6時間反応を行った。反応終了後、70℃で
窒素ガスを30L/Hrで2時間吹き込み、過剰のホス
ゲンガスを系内から除去した。生成したN−カルボニル
−L−フェニルアラニンメチルエステルは122.2g
(596mmol)であり、反応収率は97.0%であ
った。該反応液よりトルエンを40℃にて減圧留去し、
137.0gの粗製のオイル状N−カルボニル−L−フ
ェニルアラニンメチルエステルを得た。オイル中の残ト
ルエンは9.2重量%(12.6g)であり、N−カル
ボニル−L−フェニルアラニンメチルエステルは89.
2重量%であった。該オイル中には、N−カルボニル−
L−フェニルアラニンメチルエステルとメタノールのウ
レタン化物が1.2重量%検出された。更にN−カルボ
ニル−L−フェニルアラニンメチルエステルを含む粗製
の該オイル152gを薄膜蒸留(薄膜温度155℃/減
圧度266Pa)により蒸留精製し、低沸点成分として
128gのN−カルボニル−L−フェニルアラニンメチ
ルエステルを得た(蒸留収率;95%)。しかしながら
該精製画分中にはN−カルボニル−L−フェニルアラニ
ンメチルエステル以外に不純物として1.0重量%のN
−カルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステルと
メタノールのウレタン化物が夾雑していた。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば アミノ酸エステルを抽
出した有機溶媒溶液から、濃縮や水洗といった簡便な操
作でアルコールを除去することのみで、高純度のN−カ
ルボニルアミノ酸エステルの製造が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 319/20 C07C 319/20 323/57 323/57 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC48 AC55 AD16 BC30 BD20 BE52 BJ50 BT12 BV12 TA04 TB56 TC34

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機溶媒中にてアミノ酸エステルのアミノ
    基にホスゲンによりカルボニル基を導入する反応におい
    て、該有機溶媒中のアルコールがアミノ酸エステルに対
    して2.5重量%以下であるN−カルボニルアミノ酸エ
    ステルの製造法。
  2. 【請求項2】アミノ酸とアルコールから生成されるアミ
    ノ酸エステルを有機溶媒中に抽出し、該有機溶媒中にて
    アミノ酸エステルのアミノ基にホスゲンによりカルボニ
    ル基を導入する反応において、該有機溶媒中のアルコー
    ルがアミノ酸エステルに対して2.5重量%以下である
    N−カルボニルアミノ酸エステルの製造法。
  3. 【請求項3】アミノ酸エステルが芳香環を持つアミノ酸
    エステルである請求項1又は2記載の製造法。
  4. 【請求項4】アミノ酸エステルがフェニルアラニン、S
    −フェニルシステインのメチルエステル体もしくはエチ
    ルエステル体である請求項1又は2記載の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11827586B2 (en) 2018-05-15 2023-11-28 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Method for producing amino acid aminoalkyl ester or inorganic acid salt thereof

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