JP2000327666A - ヒダントインまたはアミノ酸の環状無水物の製造方法 - Google Patents

ヒダントインまたはアミノ酸の環状無水物の製造方法

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JP2000327666A
JP2000327666A JP2000124501A JP2000124501A JP2000327666A JP 2000327666 A JP2000327666 A JP 2000327666A JP 2000124501 A JP2000124501 A JP 2000124501A JP 2000124501 A JP2000124501 A JP 2000124501A JP 2000327666 A JP2000327666 A JP 2000327666A
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スラニー ミヒャエル
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シュルツ ミヒャエル
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シェーファー マルティン
Edgar Dr Zeller
ツェラー エドガー
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    • C07D233/66Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒダントインまたはアミノ酸の環状無水物の
製造方法を提供する。 【解決手段】 式I: 【化1】 [式中、Rは、それぞれ置換または非置換のアルキルま
たはアリールを表し、R 3は、水素、それぞれ置換また
は非置換のアルキルまたはアリールを表し、かつX=O
またはNHであってもよい]の化合物の製造方法におい
て、遷移金属触媒の存在下でアルデヒドR−CHOと、
COおよび式II: 【化2】 [式中、R2は、反応の経過において形成される−CO2
H−基を閉環下で式Iの化合物へ反応させる基を表す]
の化合物とを反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒダントインまた
はアミノ酸の環状無水物の製造方法に関する。これらの
化合物は、必須アミノ酸、例えばメチオニンを製造する
ための中間体として重要である。
【0002】
【従来の技術】遷移金属化合物の存在下でアルデヒド
と、カルボン酸アミドおよび一酸化炭素とを反応させる
ことによるN−アシルグリシン誘導体の触媒反応による
製造は公知である。
【0003】
【化3】
【0004】これはワカマツら(Wakamatsu et al.)によ
り初めて記載された(DE−A−2115985号)。
該反応は、CO/H2のモル比=3:1で水素/CO−
ガスの存在下に実施された。触媒として、反応混合物1
リットルあたりCo−金属30ミリモルの濃度でコバル
トオクタカルボニルが使用された。
【0005】EP0338330号は、触媒としてパラ
ジウム化合物とイオン性ハロゲン化物とからなる混合物
の使用下でのN−アシルグリシン誘導体の製造方法を記
載している。該反応を圧力120バールおよび温度12
0℃で実施する。
【0006】DE−19629717号は、カルボン酸
アミド(アセトアミド)およびアルデヒドのアミドカル
ボニル化のために次の組成の触媒系を記載している:P
dBr2/PPh3/LiCl/H2SO4。反応はCO圧
力60バールおよび温度80℃で進行する。
【0007】DL−メチオニンの工業的な製造は目下、
アクロレインから出発して3工程で行われ、その際、ア
クロレインに塩基触媒によりメチルメルカプタンを付加
してメチルチオプロピオンアルデヒド(メチオナール)
が得られる(K. Weissermel,H.-J. Arpe, Industrielle
Organische Chemie,第4版(1994)、第312〜
313頁)。
【0008】アルデヒドを水溶液中、90℃でNaCN
および炭酸水素アンモニウムと反応させてヒダントイン
が得られる。これを最終工程で加圧下に180℃でNa
OHと反応させ、かつ酸性にした後でH2SO4と反応さ
せて遊離のDL−メチオニンに変換する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、容易
に入手可能な出発化合物から出発して、ヒダントインも
しくはその誘導体、または必須アミノ酸、特にメチオニ
ンの潜在的な前駆物質であるアミノ酸の環状無水物の容
易な合成を開発することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、式I:
【0011】
【化4】
【0012】[式中、Rは、それぞれ場合により置換さ
れたアルキルまたはアリールを表し、R3は、水素、そ
れぞれ場合により置換されたアルキルまたはアリールを
表し、かつX=OまたはNHであってもよい]の化合物
の製造方法において、遷移金属触媒の存在下でアルデヒ
ドR−CHOと、COおよび式II:
【0013】
【化5】
【0014】[式中、R2は、反応の経過において形成
される−CO2H−基を閉環下で式Iの化合物へ反応さ
せる基を表す]の化合物とを反応させることを特徴とす
る、式Iの化合物の製造方法により解決される。
【0015】有利にはR2が、−NH2、R′がアルキル
ないしはアリールである−OR′、特にC1〜C6−アル
キルないしはフェニル、または−O-NH+ 4を表す。
【0016】有利にはRは、C1〜C6−アルキルを表
し、その際、アルキル基は官能基、例えば−OCH3
−S−CH3、−NH2を有していてもよく、特に−CH
2Ph、−CH2CH(CH32、−CH(CH3)−C
2−CH3、−CH2−CH2−S−CH3、−(CH2
4−NH2またはフェニルを有していてもよい。
【0017】本発明による方法を以下のように図示する
ことができる:
【0018】
【化6】
【0019】この方法は、工業的に大規模に入手可能で
あり、かつ安価な原料、例えば尿素、およびCOを用い
てアルデヒドから出発してヒダントインを製造すること
ができ、かつさらに廃棄処理しなくてはならない塩が合
成の際に生じないという利点を有する。該合成はワンポ
ット法として実施することができる。
【0020】合成経路を以下のように記載することがで
きる:
【0021】
【化7】
【0022】R=アルキル、特にCH2Ph、CH2CH
(CH32、CH(CH3)CH2CH 3、CH(CH3
2、官能化されたアルキル基、特にCH2−CH2−SM
e、(CH24NH2、アリールである。
【0023】意外なことに、遷移金属触媒の存在下に尿
素とアルデヒドとを反応させると、ヒダントインへのア
ミドカルボニル化が達成されることが判明した。
【0024】触媒として、自体公知の金属Fe、Co、
Ni、Ru、Rh、Pd、Os、IrまたはPtの遷移
金属触媒が考慮される。
【0025】触媒として有利にはパラジウム化合物、イ
オン性ハロゲン化物および酸からなる混合物を使用し、
その結果、全プロセスに関して、98%までの選択率で
ヒダントインへのアミドの反応率100%が達成され
る。
【0026】パラジウム化合物として、パラジウム(I
I)−化合物、Pd(0)−化合物またはパラジウムホ
スファン錯体(Palladiumphosphankomplex)を使用するこ
とができる。Pd(II)−化合物のための例は、酢酸
パラジウム、パラジウムハロゲン化物、亜硝酸パラジウ
ム、炭酸パラジウム、ケトネートパラジウム、アセチル
アセトネートパラジウムならびにアリルパラジウム化合
物である。特に有利な代表例はPdBr2、PdCl2
LiPdBr4、Li2PdCl4およびPd(OAc)2
である。
【0027】Pd(0)−化合物のための例は、パラジ
ウムホスフィン錯体およびパラジウムオレフィン錯体で
ある。特に有利な代表例は、パラジウムベンジリデン錯
体およびPd(PPh34である。
【0028】パラジウムホスフィン錯体の使用の際に、
特にビスホスフィンパラジウム(II)−錯体が有利で
あることが実証された。該錯体は、そのままで、または
パラジウム(II)−化合物、例えばPdBr2、Pd
Cl2またはPd(OAc)2からなる反応混合物中でホ
スファン、例えばトリフェニルホスファン、トリトリル
ホスファン、ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、
1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,
4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタンの添加下で使
用することができる。
【0029】ビストリフェニルホスフィノパラジウム
(II)ブロミドまたはビストリフェニルホスフィノパ
ラジウム(II)クロリドは特に有利である。
【0030】1つまたは複数のキラリティー中心を有す
るオレフィンの使用により、反応中に異性体純粋な、ま
たはエナンチオマーが富化された生成物を得ることが可
能である。
【0031】使用されるパラジウム化合物の量は特に重
要ではない。本発明による方法にとってアミドに対して
パラジウム化合物0.0001〜5モル%(パラジウム
金属で計算)、特に0.05〜2モル%の量が十分であ
ることが判明した。
【0032】イオン性ハロゲン化物として、例えば臭化
ホスホニウムおよびヨウ化ホスホニウム、例えばテトラ
ブチルホスホニウムブロミドもしくはテトラブチルホス
ホニウムヨージド、ならびにアンモニウム、リチウム、
ナトリウム、カリウムの塩化物、臭化物およびヨウ化物
を使用することができる。有利なハロゲン化物は、臭化
物および塩化物である。有利にはイオン性ハロゲン化物
をアミドに対して1〜50モル%、特に2〜40モル%
の量で使用する。
【0033】酸として、pKa<5(水に対して)を有
する有機および無機化合物を使用することができる。従
って有機酸、例えばp−トルエンスルホン酸、ヘキサフ
ルオロプロパン酸またはトリフルオロ酢酸および無機
酸、例えば硫酸またはリン酸以外に、イオン交換樹脂、
例えばアンバーリスト(Amberlyst)またはナフィオン(Na
fion)を使用することができる。硫酸は特に有利であ
る。
【0034】有利にはアミドに対して酸を0.1〜20
モル%、特に0.5〜5モル%の量で使用する。
【0035】溶剤として、両性の非プロトン性溶剤を有
利に使用することができる。このための例は次のもので
ある:スルホキシドおよびスルホン、例えばジメチルス
ルホキシド、ジイソプロピルスルホンまたはテトラヒド
ロチオフェン−2,2−ジオキシド、2−メチルスルホ
ラン、3−メチルスルホラン、2−メチル−4−ブチル
スルホラン;エステル、例えば酢酸メチルおよびブチロ
ラクトン;ケトン、例えばアセトンまたはメチルイソブ
チルケトン;エーテル、例えばテトラヒドロフラン、ア
ニソール、2,5,8−トリオキサノナン、ジオキサ
ン、ジフェニルエーテルおよびジイソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル;アミド、例
えばジメチルアセトアミド、DMFおよびN−メチルピ
ロリドン;ニトリル、例えばアセトニトリルおよびカル
ボン酸。
【0036】反応は、一般に圧力0.1〜200バー
ル、有利には2〜100バール、および温度20〜20
0℃、有利には50〜150℃で実施する。
【0037】アミドカルボニル化によるアミノ酸または
アミノ酸の環状無水物を製造するためのもう1つの合成
経路は、COおよび遷移金属触媒の存在下におけるウレ
タンとアルデヒドとの反応中にある。
【0038】
【化8】
【0039】R=アルキル、特にCH2Ph、CH2CH
(CH32、CH(CH3)CH2CH 3、CH(CH3
2、官能化されたアルキル基、特にCH2−CH2−SM
e、(CH24NH2、アリール、R′=アルキル、ア
リール。
【0040】本方法は、工業的に大規模に入手可能であ
り、かつ安価な原料であるウレタンおよびCOを用いて
アルデヒドから出発してアミノ酸またはアミノ酸の環状
無水物を製造することができ、かつさらに廃棄処理しな
くてはならない塩が合成の際に生じないという利点を有
する。
【0041】意外なことに、遷移金属触媒の存在下にウ
レタンとアルデヒドとを反応させると、アミノ酸または
アミノ酸の環状無水物へのアミドカルボニル化が達成さ
れることが判明した。
【0042】アミドカルボニル化によるヒダントインの
製造のための第三の合成経路は、COおよび遷移金属触
媒の存在下でのカルバミン酸アンモニウム(尿素の前駆
物質)とアルデヒドとの反応にある。
【0043】
【化9】
【0044】R=アルキル、特にCH2Ph、CH2CH
(CH32、CH(CH3)CH2CH 3、CH(CH3
2、官能化されたアルキル基、特にCH2−CH2−SM
e、(CH24NH2、アリール。
【0045】本方法は、工業的に大規模に入手可能であ
り、かつ安価な原料であるカルバミン酸アンモニウム
(尿素前駆物質)およびCOを用いてアルデヒドから出
発して水の分離下にヒダントインを製造することがで
き、かつさらに廃棄処理しなくてはならない塩が合成の
際に生じないという利点を有する。
【0046】意外なことに遷移金属触媒の存在下にカル
バミン酸アンモニウム(尿素前駆物質)とアルデヒドと
を反応させると、水の分離下にヒダントインへのアミド
カルボニル化が行われることが判明した。
【0047】
【実施例】尿素のアミドカルボニル化を経由したメチオ
ニン合成 1)尿素を用いたメチオナールのアミドカルボニル化
【0048】
【化10】
【0049】アミドカルボニル化のための例 PdBr2 67mgおよびPPh3 132mgを、N
MP75ml中に溶解させ、かつ1時間攪拌した。その
後、LiBr 2.6g、H2SO4(濃硫酸)100m
g、o−ギ酸トリエチルエステル15g、尿素6.1g
およびメチオナール10.4gを溶液に添加し、かつ2
70mlのオートクレーブに移した。オートクレーブを
CO圧力60バールで100℃に加熱し、かつ10時
間、運転した。冷却およびオートクレーブの放圧後に、
液状搬出物をGC分析により調査した。
【0050】メチオナール反応率:95%、 ヒダントインの選択率:86%、 N−カルバモイル酸選択率:12%。
【0051】2)ヒダントインのD,L−メチオニンへ
の反応
【0052】
【化11】
【0053】技術的に実施されたプロセス(K. Weisser
mel, H.-J. Arpe, "Industrielle Organische chemie",
第4版)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル シュルツ ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスハー フェン ダウナー シュトラーセ 39 (72)発明者 マルティン シェーファー ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスハー フェン ルイトポルトシュトラーセ 65 (72)発明者 エドガー ツェラー ドイツ連邦共和国 マンハイム ゾフィー エンシュトラーセ 10 (72)発明者 クラウス エーベル ドイツ連邦共和国 ランペルトハイム ク ラニヒヴェーク 23

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I: 【化1】 [式中、Rは、それぞれ置換または非置換のアルキルま
    たはアリールを表し、R 3は、水素、それぞれ置換また
    は非置換のアルキルまたはアリールを表し、かつX=O
    またはNHであってもよい]の化合物の製造方法におい
    て、遷移金属触媒の存在下でアルデヒドR−CHOと、
    COおよび式II: 【化2】 [式中、R2は、反応の過程において形成される−CO2
    H−基を閉環下に式Iの化合物へ反応させる基を表す]
    の化合物とを反応させることを特徴とする、式Iの化合
    物の製造方法。
  2. 【請求項2】 Rが、−CH2Ph、−CH2CH(CH
    32、−CH(CH 3)−CH2−CH3、−CH2−CH
    2−S−CH3、−(CH24−NH2またはフェニルで
    ある、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 R2が、−NH2、R′がアルキルないし
    はアリールである−OR′、または−O-NH+ 4を表
    す、請求項1記載の方法。
JP2000124501A 1999-04-28 2000-04-25 ヒダントインまたはアミノ酸の環状無水物の製造方法 Withdrawn JP2000327666A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005090316A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-29 Wyeth HYDANTOINS HAVING RNase MODULATORY ACTIVITY
GB0413090D0 (en) 2004-06-11 2004-07-14 Degussa Process for preparing amino acids using the amidocarbonylation reaction (2)
WO2008067981A2 (en) * 2006-12-04 2008-06-12 Dsm Ip Assets B.V. Whole-cell catalytic system comprising a hydantoinase, a racemase and a carbamoylase

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE824635C (de) * 1948-10-05 1951-12-13 Du Pont Verfahren zur Herstellung von N-Carboanhydriden
JPS4817259B1 (ja) 1970-04-04 1973-05-28
DE3812737A1 (de) 1988-04-16 1989-10-26 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von n-acylaminosaeuren
DE19629717C1 (de) 1996-07-25 1998-02-12 Hoechst Ag Verfahren zur katalytischen Herstellung von N-Acylglycinderivaten
EP0989122B1 (de) * 1998-09-22 2003-05-21 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von Imidazolidin-2,4-dionen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893274B2 (en) 2005-07-13 2011-02-22 Jsr Corporation Process for producing amino acid N-carboxyanhydride

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EP1048656B1 (de) 2005-11-30
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