JP2002508189A - キラルアミン類の分離 - Google Patents

キラルアミン類の分離

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Abstract

(57)【要約】 キラルアミン類がエナンチオ選択性のリパーゼ酵素の存在下、該アミンのーつの鏡像体をアルキル基がイソアルキル基であるアルキルエステルと選択的に反応させて該鏡像体のアミドを生成し、該アミドを未反応鏡像体から分離することにより分離される。イソブチル基および特にイソプロピル基が該アルキル基として好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はキラルアミン類の分離に関する。
【0002】
【従来の技術】
触媒としエナンチオ選択性酵素の存在下でアルキルエステルとの反応により一
つの鏡像体をアシル化することによりラセミアミンを分離することは、例えば、
WO95/08636、北口等(ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイ エティー、1989年第111巻、頁3094乃至3095)、ゴートル等(ジ
ャーナル オブ ケミカル ソサイエティー、パーキン トランス 1、1993年 、頁2453乃至2456)、オーマー等(酵素および微生物技術、1996年
、第19巻、頁328乃至331)およびサンチェス等(テトラヒドロン アシ メトリー、1997年第8巻、頁37乃至40)およびチュウ等、バイオーオー
ガニック アンド メヂィシナル レターズ、第7巻、第4号、頁433乃至43 6(1977)により知られている。しかし、得られた結果は多くの場合失望的
なものであった。
【0003】 この魅力的な立体特異性の反応は、該エステルのアルキル基がイソアルキル基
、好ましくはイソプロピル基であるならば起こるということを我々は見出した。
【0004】 従って本発明は、エナンチオ選択性リパーゼ酵素の存在下、アミンの一つの鏡
像体をアルキルエステルと選択的に反応させて該鏡像体のアミドを生成し、必要
ならば更に反応させた後、該アミドを未反応鏡像体から分離することを含むキラ
ルアミン類の分離方法において、該エステルのアルキル基がイソアルキル基、好
ましくはイソプロピル基であることを特徴とするキラルアミン類の分離方法を含
む。リパーゼは脂肪酸のグリセロールとのエステル化およびグリセロールと脂肪
酸とのエステルの加水分解を触媒することのできる酵素である。
【0005】 一方または両方の鏡像体を回収することができる。未反応鏡像体をそのまま回
収してもよい。反応鏡像体は、好適には加水分解により、元のアミン鏡像へ転化
させることができる。勿論必要ならばアミドとして使用することができる。好適
には、この加水分解は、触媒として同一の立体特異性を有するアミダーゼを使用
し、そして/または反対の立体特異性を有するアミダーゼを使用して存在する不
要の立体特異性体全てを加水分解し、該不要のアミドを分離し、それを加水分解
して第2段階の分離を提供してエナンチオ過剰の生成物を高めることができるが
、第1段階が十分な特異性を提供するならば、非選択的加水分解を使用してもよ
い。
【0006】 エステルの酸成分は1乃至10、例えば1乃至5の炭素原子を有することがで
きる。好ましくは、該酸成分は式RCOOH(式中Rはヒドロカルビル基、例え
ば、フェニル基、ナフチル基およびベンジル基等のアリール基、アルキル基、シ
クロアルキル基またはそれらの塩素または臭素置換誘導体であり、置換は好まし
くはC=O基に隣接した、またはそれと一つ隔たった炭素(carbonati
on)に存在する)を有する。好適には、該酸成分は好ましくは1乃至4の炭素
原子を有する非置換アルキル基であり、これらはしばしば普通の価格であり、不
要の副反応を伴わない傾向があり、且つ金属反応容器に対し攻撃的でない傾向が
ある。
【0007】 本方法は、第1級および第2級アミン類、例えば、式
【0008】
【化3】
【0009】 (式中R1およびR2はアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアルキニル
またはアリール基、または例えば、NO2、SO3H、COOR4、Cl、Br、 F、I、OH、SO、SO2、CNまたはアルコキシで置換された、アリール置 換の場合はNH2で置換された基であり、R1とR2は異なり、R3は水素、アルキ
ル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニルまたアリール基、または例えば、
NO2、SO3H、COOH、Cl、Br、F、I、OH、SO、SO2またはC Nで置換された基であり、そしてR4はアルキル、シクロアルキル、アルケニル 、アルキニル、または要すれば、1以上のNO2、SO3H、COOR3、Cl、 Br、F、I、OH、SO、SO2、CNまたはアルコキシ基で置換される基で ある)を有するアミン類の分離に好適である。本方法はアミノ酸類およびそれら
のエステル類の分離に好適である。
【0010】 該アミンは好ましくは式
【0011】
【化4】
【0012】 (式中、R4は、例えば1乃至12、好ましくは1乃至6の炭素原子を有するア ルキル基であり、そしてR5はアリール基、好ましくはナフチル基、アルキル基 またはシクロアルキル基であり、いずれの場合も要すれば1以上のアルコキシ、
ヒドロキシ、ハロゲンおよび/または−CN基で置換される基であり、またはナ フチル基の場合にはアミン基または好ましくは前記置換基の全てにおいて総計で
多くとも12の、更に好ましくは多くとも6の炭素原子を有する基で要すれば置
換される基である)を有する。
【0013】 存在するリパーゼの量は、好ましくは該アミンの10乃至50重量%である。
リパーゼは機械的に、例えば、反応後、ろ過または遠心分離により除去可能とす
るために、好ましくは固体支持体に担持される。
【0014】 反応したアミンのアミドの未反応アミンからの分離は、公知の方法、例えば蒸
留または結晶化により達成される。
【0015】 該反応は、エステル、エーテル(例えば、メチル第三級ブチルエーテル、ジメ
トキシエタンまたはテトラヒドロフラン)または、例えばトルエンまたは5乃至
10の炭素原子を有するアルカンおよびシクロアルカン等の炭素水素であっても
よい溶媒またはハロゲン化炭化水素溶媒の存在下で行なうことができる。この溶
媒は、好ましくは−OHおよびNH2基を含有しないものである。
【0016】 該反応は20乃至60℃、例えば20乃至40℃で行なうことができる。鏡像
体の化学量論的反応を可能とするようにアミン2モルに対し少なくともエステル
1モルが提供されるが、過剰量が提供されることが好ましい。過剰量は、少なく
とも90%の、さらに好ましくは少なくとも95%の、例えば最も反応性の高い
鏡像体の99%の反応を提供するために十分な量であるべきである。適切な過剰
量の判定においては、反応性の低い鏡像体の受容しがたい転化率をもたらすよう
な条件であるべきではなく、より高い反応性を有する鏡像体に対して非常に高い
選択性を必要とする場合は、好ましくはその一部のみを転換させてもよく、従っ
て、殆ど、或いは全く過剰量を必要としなくなる。実際、化学量論量より少ない
量を使用して操作することが望ましい場合もありうる。
【0017】 アミンをアミドに転化する工程は、好ましくは水または他のヒドロキシ化合物
の実質的不存在下で行なわれる。
【0018】 実施例1 2−アミノ−3,3−ジメチルブタン(125mg)を3mlのアシル供与体
(例えば、酢酸エチルまたは酢酸イソプロピル)へ添加し、60mlのカンディ
ダ アンタークティカ(Candida antarctica)(NOVO SP435)由来の固定化リパーゼの存在下、28℃で培養した。反応の進行度
は、J&W30m×0.32mmの溶融シリカ毛管ガスクロマトグラフィーカラ
ムを取付けたパーキン エルマー8500システムによる定量ガスクロマトグラ フィーでフォローした。ガスクロマトグラフは、ヘリウムキャリガスを使用して
8psiで操作し、80℃で開始し20℃/分の速度で200℃まで昇温する温 度勾配を使用し、200℃に6分間維持した。これらの条件下で、2−アミノ−
3,3−ジメチルブタンを滞留時間3.0分で溶離し、またその対応するアセト
アミドを滞留時間6.1分で溶離した。未反応2−アミノ−3,−ジメチルブタ
ン(そのN−ブチルアミドとして誘導体化したもの)およびアミノリシス反応の
アセトアミド生成物のエナンチオ純度を、25m×0.32mmクロムパック(
Chrompack)CP−キラシル−デックス(Chirasil−Dex)
CBカラムを使用するキラル相ガスクロマトグラフィーにより測定した。ガスク
ロマトグラフはヘリウムキャリヤーガスを使用して8psiおよび120℃で操
作した。これらの条件下で、2−アミノ−3,3−ジメチルブタンのアセトアミ
ド誘導体の二つの鏡像体を滞留時間4.78分(S−配置)および4.95分(
R−配置)で溶離し、またブチルアミド誘導体の二つの鏡像体を8.38分(S
−配置)および8.51分(R−配置)で溶離した。結果を表1に要約する。
【0019】
【表1】
【0020】 実施例2 1−(1−ナフチル)エチルアミン(100mg)を5mlのアシル供与体(
例えば、酢酸エチルまたは酢酸イソプロピル)へ添加し、50mgの固定化カン
ディダ アンタークティカ リパーゼ(NOVO SP435)の存在下、28℃
で培養した。転化の程度は、チェン(Chen)等により記載された数学的表示
(ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー、1982、第104巻
、頁7294乃至7299)を使用するエナンチオ過剰の未反応アミン(そのブ
チルアミドとして誘導体化したもの)および生成物アセトアミドの測定により決
定した。エナンチオ過剰の測定は、250mm×4.6mmのダイセル キラル セル(Dicel Chiralcel)ODカラムを取付けたヒューレット パッカードHP1050システムによるキラル相高速液体クロマトグラフィーに
より行なった。カラムは92.5%のヘキサンと7.5%のエチルアルコールと
の混合物を1ml/分で平等に溶離した。化合物は254nmにおける紫外線吸
光度により検知した。該未反応アミン(そのブチルアミドとして誘導体化したも
の)の滞留時間は7.65分(R−配置)および15.2分(S−配置)であり
、また生成物アセトアミドの滞留時間は8.9分(R−配置)および17.9分
(S−配置)であった。結果を表2に要約する。
【0021】
【表2】
【0022】 実施例3 ラセミ1−(1−ナフチル)エチルアミン(100mg)を5mlのアシル供
与体(表3参照)へ添加し、20mgのキラザイム(Chirazyme)L2
(固定化カンディダ アンタークティカ リパーゼ)の存在下、周囲温度で培養し
た。ときどき試料を0.5mlずつ除去し、ヘキサン/エチルアルコール(92 .5:7.5)溶液で希釈して1mlとした。該未反応アミンは、10μlの酪
酸無水物を添加してその対応するブチルアミドへ転換した。各試料をダイセルキ
ラセルOD分析カラム(250mm×4.6mm)を使用するヒューレット パ ッカードHP1050システムにより流速1ml/分でヘキサン/エチルアルコー
ル(92.5:7.5)を使用して溶離するキラル相高速液体クロマトグラフィ
ーにより分析した。化合物は254nmにおける紫外線吸光度により検知した。
該未反応アミン(そのブチルアミドとして誘導体化したもの)の滞留時間は7.
9分(R−配置)および15.0分(S−配置)であり、また生成物アセトアミ
ドの滞留時間は9.3分(R−配置)および17.9分(S−配置)であった。
転化およびエナンチオ比の程度はチェン等により記載された数学的表示(ジャー
ナル オブ アメリカン ケミカル ソサイアティー、1982、第140巻、頁7
294乃至7299)を使用するエナンチオ過剰の未反応アミンおよび生成物ア
セトアミドの測定により決定した。結果を表3に要約する。
【0023】
【表3】
【0024】 実施例4 ラセミ1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフチルアミン(100mg)を
5mlのアシル供与体(表4参照)へ添加し、20mgのキラザイムL2(固定
化カンディダ アンタークティカ リパーゼ)の存在下、周囲温度で培養した。と
きどき試料を0.5mlずつ除去し、ジクロロメタンで希釈して1mlとした。
該未反応アミンは、10μlの酪酸無水物を添加してその対応するブチルアミド
へ転換した。各試料をクロマパックCP−キラシル−デックスCBコラム(25
m×0.32mm)を使用するパーキン エルマー8700システムによるキラ ル相ガスクロマトグラフィーにより分析した。ガスクロマトグラフはヘリウムキ
ャリヤーガスを8psiで使用して等温的に175℃で操作した。化合物はフレ
ームイオン化法により検知した。該未反応アミン(そのブチルアミドとして誘導
体化したもの)の二つの鏡像体の滞留時間は23.8分(S−配置)および25
.8分(R−配置)であり、また生成物アセトアミドの滞留時間は14.4分(
S−配置)および15.9分(R−配置)であった。転化およびエナンチオ比の
程度はチェン等により記載された数学的表示(ジャーナル オブ アメリカン ソ サイアティー、1982年、第104巻、頁7294乃至7299)を使用する
エナチオ過剰の未反応アミンおよび生成物アセトアミドの測定により決定した。
結果を表4に要約する。
【0025】
【表4】
【0026】 実施例5 ラセミ2−アミノ−3,3−ジメチルブタン(100mg)を5mlのアシル
供与体(表5参照)へ添加し、40mgのキラザイムL2(固定化カンディダ アンタークティカ リパーゼ)の存在下、周囲温度で培養した。ときどき試料を 0.5mlずつ除去し、ジクロロメタンで希釈して1mlとした。該未反応アミ
ンは、10μlの酪酸無水物を添加してその反応するブチルアミドへ転換した。
各試料をクロマパックCP−キラシル−デックスCBカラム(25m×0.32
mm)を使用するパーキン エルマー8700システムによるキラル相ガスクロ マトグラフィーにより分析した。ガスクロマトグラフはヘリウムキャリヤーガス
を8psiで使用して等温的に120℃で操作した。化合物はフレームイオン化
法により検知した。該未反応アミン(そのブチルアミドとして誘導体化したもの
)の二つの鏡像体の滞留時間は10.3分(S−配置)および10.5分(R−
配置)であり、また生成物アセトアミドの滞留時間は5.6分(S−配置)およ
び5.9分(R−配置)であった。転化およびエナンチオ比の程度は、チェン等
により記載された数学的表示(ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイエ
ティー、1982年、第104巻、頁7294乃至7299)を使用するエナン
チオ過剰の未反応アミンおよび生成物アセトアミドの測定により決定した。結果
を表5に要約する。
【0027】
【表5】
【0028】 実施例6 ラセミ1−(1−ナフチル)エチルアミン(100mg)を4mlのジメトキ
シエタンと1mlのアシル供与体(表6参照)との溶液へ添加し、20mgのキ
ラザイムL2(固定化カンディダ アンタークティカ リパーゼ)の存在下、周囲
温度で培養した。ときどき試料を0.5mlずつ除去し、ヘキサン/エチルアル コール(92.5:7.5)溶液で希釈して1mlとした。該未反応アミンは、
10μlの酪酸無水物を添加してその対応するブチルアミドへ転換した。各試料
を実施例3に記載したキラル相高速流体クロマトグラフィーにより分析した。結
果を表6に要約する。
【0029】
【表6】
【0030】 実施例7 ラセミ1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフチルアミン(100mg)を
4mlのジメトキシエタンと1mlのアシル供与体(表7参照)との溶液へ添加
し、20mgのキラザイムL2(固定化カンディダ アンタークティカ リパーゼ
)の存在下、周囲温度で培養した。ときどき試料を0.5mlずつ除去し、ジク
ロロメタンで希釈して1mlとした。該未反応アミンは、10μlの酪酸無水物
を添加してその対応するブチルアミドへ転換した。各試料を実施例4に記載した
キラル相ガスクロマトグラフィーにより分析した。結果を表7に要約する。
【0031】
【表7】
【0032】 実施例8 ラセミ2−アミノ−3,3−ジメチルブタン(100mg)を4mlのジメト
キシエタンと1mlのアシル供与体(表8参照)との溶液へ添加し、40mgの
キラザイムL2(固定化カンディダ アンタークティカ リパーゼ)の存在下、周
囲温度で培養した。ときどき試料を0.5mlずつ除去し、ジクロロメタンで希
釈して1mlとした。該未反応アミンは10μlの酪酸無水物を添加してその対
応するブチルアミドへ転換した。各試料を実施例5に記載したキラル相ガスクロ
マトグラフィーにより分析した。結果を表8に要約する。
【0033】
【表8】
【0034】 実施例9 ラセミ1−(1−ナフチル)エチルアミン(100mg)を5mlのアシル供
与体(表9参照)へ添加し、50mgのキラザイムL6(シュードモナス種 リ パーゼ)の存在下、周囲温度で培養した。ときどき試料を0.2mlずつ除去し
、ヘキサン/エチルアルコール(92.5:7.5)溶液で希釈して1mlとし た。該未反応アミンは、4μlの酪酸無水物を添加してその対応するブチルアミ
ドへ転換した。各試料を実施例3に記載したキラル相高速流体クロマトグラフィ
ーにより分析した。結果を表9に要約する。
【0035】
【表9】
【0036】 実施例10 ラセミ1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフルチアミン(100mg)を
5mlのアシル供付体(表10参照)へ添加し、50mgのチラザイムL6(シ
ュードモナス種 リパーゼ)の存在下、周囲温度で培養した。ときどき試料を0 .2mlずつ除去し、MTBEで希釈して1mlとした。該未反応アミンは、6
mlの酪酸無水物を添加してその対応するブチルアミドへ転換した。各試料を実
施例4に記載したキラル相ガスクロマトグラフィーにより分析した。結果を表1
0に要約する。
【0037】
【表10】
【0038】 キラザイムはベーリンガーマンハイム株式会社の商標である。 キラルセルはダイセル化学工業株式会社の商標である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エナンチオ選択性リパーゼ酵素の存在下でアミンの一つの鏡
    像体をアルキルエステルと選択的に反応させて該鏡像体のアミドを生成し、必要
    ならば更に反応させた後に該アミドを未反応鏡像体から分離することを含むキラ
    ルアミンの分離方法において、該エステルのアルキル基がイソアルキル基である
    ことを特徴とするキラルアミンの分離方法。
  2. 【請求項2】 該イソアルキル基がイソブチル基またはイソプロピル基であ
    る請求の範囲第1項の方法。
  3. 【請求項3】 該未処理の鏡像体がそのまま回収される請求の範囲第1項ま
    たは第2項の方法。
  4. 【請求項4】 該反応鏡像体がその反応状態で分離される請求の範囲第1項
    または第2項の方法。
  5. 【請求項5】 該反応鏡像体が加水分解により元のアミン鏡像体に転換され
    る請求の範囲第4項の方法。
  6. 【請求項6】 該反応鏡像体がそのアミドの形で使用される請求の範囲第1
    項または第2項の方法。
  7. 【請求項7】 該エステルの酸成分が1乃至10の炭素原子を有し、親酸が
    式RCOOH(式中Rはヒドロカルビル基である)を有する上述の請求の範囲の
    いずれか1項の方法。
  8. 【請求項8】 該ヒドロカルビル基が1乃至4の炭素原子を有する非置換の
    アルキル基である請求の範囲第7項の方法。
  9. 【請求項9】 該アミンが式 【化1】 (式中R1およびR2はアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアルキニル
    またはアリール基、または例えば、NO2、SO3H、COOR4、Cl、Br、 F、I、OH、SO、SO2、CNまたはアルコキシで置換された、アリール置 換の場合はNH2で置換された基であり、R1とR2は異なり、R3は水素、アルキ
    ル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニルまたアリール基、または例えば、
    NO2、SO3H、COOH、Cl、Br、F、I、OH、SO、SO2またはC Nで置換された基であり、そしてR4はアルキル、シクロアルキル、アルケニル 、アルキニル、または要すれば、1以上のNO2、SO3H、COOR3、Cl、 Br、F、I、OH、SO、SO2、CNまたはアルコキシ基で置換される基で ある)を有する上述の請求の範囲のいずれかの1項の方法。
  10. 【請求項10】 該アミンが式 【化2】 (式中、R4は、例えば1乃至12、好ましくは1乃至6の炭素原子を有するア ルキル基であり、そしてR5はアリール基、好ましくはナフチル基、アルキル基 またはシクロアルキル基であり、いずれの場合も要すれば1以上のアルコキシ、
    ヒドロキシ、ハロゲンおよび/または−CN基で置換される基であり、またはナ フチル基の場合にはアミン基または好ましくは前記置換基の全てにおいて総計で
    多くとも12の、更に好ましくは多くとも6の炭素原子を有する基で要すれば置
    換される基である)を有する上述の請求の範囲のいずれか1項の方法。 【請求項10】 該アミンに基づき10乃至50重量%のリパーゼが存在す
    る上述の請求の範囲のいずれか1項の方法。
  11. 【請求項11】 該リパーゼが固体支持体に担持されている上述の請求の範
    囲のいずれか1項の方法。
  12. 【請求項12】OHまたはNH2基を含有しないエステル、エーテルまたは 炭化水素である溶媒またはハロゲン化炭化水素の存在下で行なわれる上述の請求
    の範囲のいずれか1項の方法。
  13. 【請求項13】 20乃至60℃の温度で行なわれる上述の請求の範囲のい
    ずれか1項の方法。
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