JP2003088393A - (S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸及び(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンの製造方法 - Google Patents
(S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸及び(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンの製造方法Info
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Abstract
ルオキシ基又はアルコキシ基)で表わされる化合物を、
酵母菌体の存在下で不斉還元して一般式(2)又は
(3) 【化2】 (Rは前記と同じ)で表わされる化合物を得、これを加
水分解又は接触還元することにより、(S)−(+)−
5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸又は(S)−
(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンを製造
する方法。 【効果】 5−アミノレブリン酸を原料として簡便な3
段階の反応で、(S)−(+)−5−アミノ−4−ヒド
ロキシペンタン酸及び(S)−(+)−γ−アミノメチ
ル−γ−ブチロラクトンを効率良く得ることができ、大
量生産に有利である。
Description
医薬品の合成中間体として有用な(S)−(+)−5−
アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸{式(4)}又はそ
の等価体である(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ
−ブチロラクトン{式(5)}の製造方法に関する。
ロキシペンタン酸或いは(S)−(+)−γ−アミノメ
チル−γ−ブチロラクトンは、機能性物質或いは医薬品
の合成中間体として注目される化合物である。これらの
化合物を得る方法として、Herdeisらの方法[C.Herdei
s, Synthesis, (3), 232(1986)]が知られている。
要し、操作が複雑であるため、大量生産には不向きであ
った。
は、大量生産にも有利な簡便な方法で、(S)−(+)
−5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸及び(S)−
(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンを製造
する方法を提供することにある。
(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸或いは
その等価体である(S)−(+)−γ−アミノメチル−
γ−ブチロラクトンの製造方法について鋭意研究を行っ
た結果、5−アミノレブリン酸を出発物質とし、5−ア
ミノレブリン酸のアミノ基を保護してから、酵母菌体に
よる不斉還元を行い、その生成物の保護基を除去すれ
ば、(S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペン
タン酸又はその等価体である(S)−(+)−γ−アミ
ノメチル−γ−ブチロラクトンが、簡便に得られ、大量
生産にも有利であることを見出し、本発明を完成するに
至った。
化水素基、アラルキルオキシ基又はアルコキシ基を示
す)で表わされる化合物を、酵母菌体の存在下で不斉還
元することを特徴とする一般式(2)又は(3)
表わされる化合物の製造方法を提供するものである。
表わされる化合物を、酵母菌体の存在下で不斉還元して
一般式(2)又は(3)
表わされる化合物を得、これを加水分解又は接触還元す
ることを特徴とする式(4)又は(5)
ものである。
般式(7)
ハロゲン原子を示す)で表わされる化合物と反応させて
一般式(1)
表わされる化合物を得、これを酵母菌体の存在下で不斉
還元して一般式(2)又は(3)
表わされる化合物とし、更にこれを加水分解又は接触還
元することを特徴とする式(4)又は(5)
ものである。
表わされる化合物を加水分解又は接触還元することを特
徴とする式(4)又は(5)
ものである。
される化合物において、Rで示される炭化水素基として
は、飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基が挙げら
れる。飽和脂肪族炭化水素基としては炭素数1以上であ
れば特に制限されないが、炭素数1〜10のものが好ま
しく、直鎖、分岐鎖、環状のいずれでも良い。具体的に
は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、
n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、te
rt−ペンチル基、2−メチルブチル基、n−ヘキシル
基、イソヘキシル基、3−メチルペンチル基、エチルブ
チル基、イソボルニル基などが挙げられる。また、芳香
族炭化水素基としては、炭素数6以上であれば特に制限
されないが、炭素数6〜10のものが好ましく、具体的
には、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これ
らの炭化水素基が有していても良い置換基としては、例
えばアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ
基などが挙げられる。置換基を有していても良い炭化水
素基としては、前記の飽和脂肪族炭化水素のほか、フェ
ニル基、4−メチルフェニル基、4−メトキシフェニル
基、2−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、4
−ニトロフェニル基などが挙げられる。
しては、例えばベンジルオキシ基などが挙げられる。こ
れらのアラルキルオキシ基は置換基を有していても良
く、かかる置換基としては、例えばアルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲン原子、ニトロ基などが挙げられる。置
換基を有していても良いアラルキルオキシ基としては、
ベンジルオキシ基、4−メチルベンジルオキシ基、4−
メトキシベンジルオキシ基、2−クロロベンジルオキシ
基、4−クロロベンジルオキシ基、4−ニトロベンジル
オキシ基などが好ましい。
は、炭素数1〜10のものが好ましく、例えばメトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ
基等が挙げられ、特にtert−ブトキシ基が好ましい。
物は、例えば式(6)で表わされる化合物(5−アミノ
レブリン酸)を、塩基の存在下に一般式(7)で表わさ
れる化合物と反応させることにより、得ることができ
る。
る)式中、Xで示されるハロゲン原子としては、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
基、有機塩基のいずれでも良く、無機塩基としては、水
酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、
炭酸カリウムなどが挙げられ、有機塩基としては、ジエ
チルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。反応
の際には溶媒が用いられ、かかる溶媒としては、基質が
溶解すれば特に制限されないが、好ましくは水、メタノ
ール、ジオキサン又はこれらの混合溶媒が用いられる。
反応は、0℃ないしは使用する溶媒の還流温度の範囲で
行われ、反応時間は特に制限されないが、30分〜24
時間行うのが好ましい。
シ基のものは、式(6)で表わされる化合物に、ジ−te
rt−ブチルジカルボネート、2−tert−ブトキシカルボ
ニルオキシイミノ−2−フェニルアセトニトリル、S−
tert−ブトキシカルボニル−4,6−ジメチル−2−メ
ルカプトピリミジン、[p−(tert−ブトキシカルボニ
ルオキシ)フェニル]ジメチルスルホニウム・メタンス
ルホン酸塩などを、塩基の存在下で反応させることによ
っても得ることができる。塩基としては、前記と同様の
ものを用いることができる。
酵母菌体の存在下に不斉還元することにより、一般式
(2)で表わされる化合物又はその等価体である一般式
(3)で表わされる化合物を得ることができる。ここで
用いられる酵母菌体としては、例えばパン酵母、アルコ
ール酵母、ビール酵母、清酒酵母、ぶどう酒酵母等のSa
ccharomyces属酵母、あるいはCandida属酵母が挙げら
れ、これらのうち、Saccharomyces属酵母が好ましく、
特にパン酵母、アルコール酵母が好ましい。これらは、
生酵母、乾燥酵母のいずれでも使用することができる。
酵母菌体は、化合物(1)に対して等量〜500等量
(重量)使用するのが好ましい。反応は水中で行われ、
反応中には、酵母にグルコース、サッカロースなどの糖
分を与え、10〜50℃、好ましくは20〜40℃で反応液を振
とうする。反応液の酸塩基度はpH4〜7に調整され、反
応時間は特に制限されないが、1〜200時間行うのが好
ましい。
加水分解又は接触還元することにより、式(4)で表わ
される(S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペ
ンタン酸又はこれと等価体である式(5)で表わされる
(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチルラクト
ンを得ることができる。加水分解は、プロトン酸により
行うのが好ましく、プロトン酸としては、例えばフッ化
水素酸、塩酸、臭化水素酸、酢酸、トリフロロ酢酸、ス
ルホン酸、トルイル酸、硫酸又はこれらの混合物が挙げ
られる。溶媒は、化合物(2)、(3)が溶解すれば特
に制限されないが、水、メタノール、酢酸、ジオキサン
又はこれらの混合溶媒を用いることができる。反応温
度、反応時間は官能基Rの種類により異なるが、好まし
くはそれぞれ−40℃〜100℃、1分〜48時間の範囲で行
われる。
より行うのが好ましく、ここで用いられる触媒として
は、6族から11族の間の遷移金属元素であって、1種又
は2種以上を混合してもよい。好ましくは、ロジウム、
ルテニウム、ニッケル、パラジウム、白金で、触媒の形
態は特に制限されないが、より好ましくはパラジウム−
炭素、パラジウムブラックが挙げられる。溶媒は、化合
物(2)、(3)が溶解すれば特に制限されないが、
水、メタノール、酢酸、DMF又はこれらの混合物が好
ましい反応は水素雰囲気下で行われ、その圧力は0〜20M
Paであり、副反応の防止の面からは0〜10MPaが好まし
い。反応温度は0〜150℃、好ましくは10〜100℃、さら
に好ましくは20〜70℃である。反応時間は過反応防止の
面から、3〜10時間が好ましい。
は、例えば反応液をエバポレーター等で濃縮後、減圧し
て溶媒を留去することにより、反応混合物より採取する
ことができる。また、得られた目的化合物は、必要に応
じて、更に再結晶、再沈殿、クロマトグラフィー等によ
り精製することができる。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ル)−5−アミノレブリン酸の合成(5−アミノレブリ
ン酸のZ化反応):5−アミノレブリン酸 20.07gをメ
タノール120mLに溶解し、氷浴で冷却してからベンジル
オキシカルボニルクロライド(Z-Cl)17mLを加え、トリ
エチルアミン22.36gをゆっくり滴下した。滴下終了後、
室温で1時間攪拌し、この溶液を0.1N塩酸 400mLに加え
た。白色固体が析出したので酢酸エチル400mLを加えて
溶解し、酢酸エチル層を分液回収した。酢酸エチル層を
水 50mLで2回、飽和食塩水50mLで1回洗浄した後、硫
酸ナトリウムを加えて一晩放置した。ろ過により硫酸ナ
トリウムを除去した後、ろ液を濃縮乾固させ、黄白色固
体28.32gを回収した。黄白色固体28.32gをメタノール10
0mLに加えて60℃湯浴で溶解させ、室温で攪拌しながら
石油エーテル500mLを加えた。白色結晶が析出したの
で、吸引ろ過でこれを回収し、室温で減圧乾燥した。目
的物23.89gを得た。1 H NMR(CD3OD):δ 2.59-2.62(q,2H), 2.73-2.77(q,2H), 4.04(s,2H), 5.13
(s,2H), 7.31-7.41(m,5H)13 C NMR(CD3OD):δ 28.4, 35.01, 51.0, 67.7, 128.8, 129.0, 129.4, 138.
1, 158.9, 176.1, 207.1
ル)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンの合成
[N−(ベンジルオキシカルボニル)−5−アミノレブ
リン酸のパン酵母による不斉還元]:2L三角フラスコ
に、イオン交換水360mL、D(+)−グルコース62.16
g、りん酸二水素カリウム143.2mg、硫酸マグネシウム七
水和物165.4mgを入れて溶解し、これに、N−(ベンジ
ルオキシカルボニル)−5−アミノレブリン酸2.66gを
1N水酸化カリウム水溶液20mLに溶解したものを加え、
濃硫酸0.1mL加えて、pH5〜6としてからパン酵母(Yea
st Saccharomyces cerevisiae type II)56.01gを加
え、30℃で48時間振とうした。振とう開始から18時間後
にグルコース62.18gを追加した。得られた醗酵液を遠心
分離して酵母を除去した後、濃硫酸3.8mLを加えてpH1
とした。これにトルエン200mLを加えて80℃で3時間加
熱攪拌した。分液してトルエン層を回収し、さらに水層
をトルエン100mL×2で2回洗浄し、トルエン層をすべ
て混合した。トルエン層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液
300mL、次いで水300mL、飽和食塩水の順で洗浄した後、
硫酸ナトリウムを加えて一晩放置した。ろ過により硫酸
ナトリウムを除去した後、ろ液を濃縮し、残渣をシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:ジエチルエー
テル100%)で分離精製し、目的物1.19gを回収した。1 H NMR(CDCl3):δ 1.96-2.01(q,1H), 2.27-2.32(m,1H), 2.53-2.56(q,2H),
3.34-3.41(m,1H), 3.58-3.62(d,1H), 4.64(s,1H), 5.1
7(s,2H), 5.70(s,1H), 7.37-7.44(q,5H)13 C NMR(CDCl3):δ 24.2, 28.2, 44.2, 66.6, 79.2, 127.8, 127.9, 128.3,
136.1, 156.5, 176.8
4−ヒドロキシペンタン酸及び(S)−(+)−γ−ア
ミノメチル−γ−ブチロラクトンの合成{N−(ベンジ
ルオキシカルボニル)−γ−アミノメチル−γ−ブチロ
ラクトンからのベンジルオキシカルボニル基の除去}:
実施例2で得たN−(ベンジルオキシカルボニル)−γ
−アミノメチル−γ−ブチロラクトン100.0mgと5%パ
ラジウム−炭素10.0mg、メタノール1.5mL、水1.4mLを10
mLオートクレーブに入れ、水素1MPaを封入した後、50
℃で6時間加熱攪拌した。冷却後、吸引ろ過で活性炭を
除去し、ろ液を濃縮して目的の無定形残渣43.4mgを得
た。この残渣について分析を行ったところ、13C NMR(D2
O)の結果から5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸と
γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンの混合物であっ
た。光学異性体分離カラムを用いた液体クロマトグラフ
ィー分析によれば、それらはいずれも(S)−(+)−
5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸と(S)−
(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンであ
り、(R)−(−)−5−アミノ−4−ヒドロキシペン
タン酸と(R)−(−)−γ−アミノメチル−γ−ブチ
ロラクトンは検出されなかった。従って、光学純度は99
%e.e.以上であった。絶対検量線法による定量では
(S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン
酸と(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラ
クトンの比は7:24(w/w)であった。以下に液体クロマト
グラフィーの条件を示す。 カラム:ダイセル化学工業社製 CROWNPAK CR(+) 0.4cm
φ×15cm 溶離液:0.6%過塩素酸水溶液、0.4mL/min. オーブン:3℃ 溶出時間: 9.33分(S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペ
ンタン酸 11.17分(R)−(−)−5−アミノ−4−ヒドロキシ
ペンタン酸 15.15分(R)−(−)−γ−アミノメチル−γ−ブチ
ロラクトン 17.18分(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチ
ロラクトン
を原料として簡便な3段階の反応で、(S)−(+)−
5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸及び(S)−
(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンを効率
良く得ることができ、大量生産に有利である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、Rは置換基を有していても良い炭化水素基、ア
ラルキルオキシ基又はアルコキシ基を示す)で表わされ
る化合物を、酵母菌体の存在下で不斉還元することを特
徴とする一般式(2)又は(3) 【化2】 (式中、Rは前記と同じ意味を有する)で表わされる化
合物の製造方法。 - 【請求項2】 一般式(1) 【化3】 (式中、Rは置換基を有していても良い炭化水素基、ア
ラルキルオキシ基又はアルコキシ基を示す)で表わされ
る化合物を、酵母菌体の存在下で不斉還元して一般式
(2)又は(3) 【化4】 (式中、Rは前記と同じ意味を有する)で表わされる化
合物を得、これを加水分解又は接触還元することを特徴
とする式(4)又は(5) 【化5】 で表わされる化合物の製造方法。 - 【請求項3】 式(6) 【化6】 で表わされる化合物を、塩基の存在下に一般式(7) 【化7】 (式中、Rは置換基を有していても良い炭化水素基、ア
ラルキルオキシ基又はアルコキシ基を示し、Xはハロゲ
ン原子示す)で表わされる化合物と反応させて一般式
(1) 【化8】 (式中、Rは前記と同じ意味を有する)で表わされる化
合物を得、これを酵母菌体の存在下で不斉還元して一般
式(2)又は(3) 【化9】 (式中、Rは前記と同じ意味を有する)で表わされる化
合物とし、更にこれを加水分解又は接触還元することを
特徴とする式(4)又は(5) 【化10】 で表わされる化合物の製造方法。 - 【請求項4】 一般式(2)又は(3) 【化11】 (式中、Rは置換基を有していても良い炭化水素基、ア
ラルキルオキシ基又はアルコキシ基を示す)で表わされ
る化合物を加水分解又は接触還元することを特徴とする
式(4)又は(5) 【化12】 で表わされる化合物の製造方法。
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JP2001286063A JP4647861B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | (S)−(+)−5−アミノ−4−ヒドロキシペンタン酸及び(S)−(+)−γ−アミノメチル−γ−ブチロラクトンの製造方法 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
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2001
- 2001-09-20 JP JP2001286063A patent/JP4647861B2/ja not_active Expired - Lifetime
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