JP2008518032A - アミノ酸ｎ−カルボキシ無水物の合成 - Google Patents

Abstract

Ｎ−カルボキシ無水物の製造方法を開示する。本発明の製造方法は、生成物としてＮ−カルボキシ無水物を、副生成物としてＨＣｌを生ずる。カルボニル化試薬がアミノ酸又はその塩と反応するとともにパージガスを反応混合物に通すことで反応混合物からＨＣｌ副生成物をパージする。本発明の製造方法で製造されるＮ−カルボキシ無水物は、相当塩素不純物含有量が低く、相当高収率を達成でき、更に大規模にＮ−カルボキシ無水物を製造できる。

Description

本発明は、一般に、Ｎ−カルボキシ無水物の製造、さらに詳しくは、アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物を製造する反応混合物中の塩化物含有量を低減すること又は最小限に抑えることに向けられる。

アミノ酸Ｎ−カルボキシ無水物は、ポリペプチドの合成において日常的に使用される。例えば、米国特許第６，６５６，４５８号では、Philippe et al.により、代表的なＮ−カルボキシ無水物類（サルコシンＮ−カルボキシ無水物、トレオニンＮ−カルボキシ無水物、セリンＮ−カルボキシ無水物、バリンＮ−カルボキシ無水物、ノルバリンＮ−カルボキシ無水物、イソロイシンＮ−カルボキシ無水物、ロイシンＮ−カルボキシ無水物、ノルロイシンＮ−カルボキシ無水物、リジンＮ−カルボキシ無水物、フェニルアラニンＮ−カルボキシ無水物、及びチロシンＮ−カルボキシ無水物等）からのポリアミノ酸の合成について記載されている。

Ｎ−カルボキシ無水物の製造方法についてはいくつかの方法が既知である。Ｎ−カルボキシ無水物を生成するための１つの方法は、アミノ酸又はその塩を溶媒中でホスゲンと反応させることである。例えば、米国特許第４，２６７，３４４号では、Halstrom et al.により、部分的に、ホスゲンを置換アミノ酸と溶媒の溶液中にバブリングすることによるＮ−カルボキシ無水物の製造方法について開示されている。米国特許第６，６０３，０１６号では、Cornille et al.により、アミノ酸を溶媒中でホスゲン、ジホスゲン、又はトリホスゲンと反応させることによるＮ−カルボキシ無水物の製造方法について開示されている。米国特許第６，４７９，６６５号では、Cornille et al.により、アミノ酸を溶媒中でホスゲン、ジホスゲン又はトリホスゲンと反応させることによるＮ−カルボキシ無水物の製造方法について開示されており、この製造方法では、１以上のエチレン性二重結合を有しており、その分子の残りの部分が反応混合物中の他の化合物に不活性であり、及び少なくとも１つのエチレン二重結合の炭素のうちの１つはハロゲン原子以外の置換基によって完全に置換されている不飽和有機化合物の存在下において、前記反応が少なくとも部分的に生ずる。

アミノ酸をホスゲンと反応させることによるＮ−カルボキシ無水物の生成の一般的反応式は以下のとおりである：

アミノ酸又はその塩とホスゲンとの反応によってＮ−カルボキシ無水物を生成する間に、かなりの量のＨＣｌも生成する。反応媒体中のＨＣｌは、塩素化副生成物をもたらす可能性があり、この塩素化副生成物はＮ−カルボキシ無水物生成物中に残って、純度及び収率（又は収量）に影響を与える。例えば、ＨＣｌは、テトラヒドロフラン（反応混合物中で一般的に使用される溶媒）の開環を引き起こし、クロロギ酸４−クロロブチルを生成させる可能性がある。効果的な重合では、Ｎ−カルボキシ無水物モノマー中に存在する塩素化化合物が存在しない、又は十分に低い量でなければならないため、塩素化化合物はＮ−カルボキシ無水物の重合反応にも影響を及ぼす。

反応生成物中のＨＣｌ及び塩素化誘導体の濃度の低減には、様々なアプローチ（手段又は方法）が用いられている。米国特許第５，１３５，７５４号において、Brackによれば、反応混合物を４８℃にて少なくとも４８時間アルゴンでスイープする；米国特許第５，１３５，７５４号第３欄、第５０〜５２行参照。Mallowによれば、反応生成物（部分エステル）を４０℃〜６０℃に加熱し、窒素パージして、塩化水素を除去する；米国特許第５，９４５，５５８号第４欄、第３８〜４１行参照。Goodman et al.によれば、反応を開始する前に反応系を１時間窒素パージし、ホスゲンを加えた後、その反応混合物をさらに２時間窒素パージする；米国再発行特許第３０，１７０号５段目、６〜１２行目参照。米国特許第６，６０３，０１６号において、Cornille et al.によれば、反応を、少なくとも部分的に、圧力１０００ミリバール未満で行う。しかしながら、これらのアプローチでは、一般に、塩化物含有量が比較的高い生成物を生じる傾向があり、比較的大規模な製造には適しておらず、ホスゲン、ジホスゲン又はトリホスゲンをアミノ酸と反応させるのに比較的長時間を要し、及び／又は静止反応混合物を必要とする。さらに、ホスゲン、ジホスゲン又はトリホスゲンをアミノ酸と反応させている間に生じる中間体Ｎ−カルボキシ無水物は、比較的不安定であり、大規模製造に要する長い反応時間の間に分解する可能性がある。

本発明の様々な要旨の１つは、一般に、Ｎ−カルボキシ無水物、とりわけ、Ｌ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物のγ−エチルエステル及びγ−ベンジルエステル、及びＮ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジンの改良された製造方法である。

従って、要するに、本発明はＮ−カルボキシ無水物の製造方法に向けられる。この方法は、アミノ酸又はその塩、溶媒、及びカルボニル化試薬（又は剤）を含んでなる反応混合物を形成する（生成する又は作る）ことを含む。このカルボニル化試薬は、ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲン、及びそれらの混合物からなる群から選択される。そのカルボニル化試薬は、アミノ酸又はその塩と反応して、生成物としてＮ−カルボキシ無水物を、副生成物としてＨＣｌを生じる。このカルボニル化試薬をアミノ酸又はその塩と反応させながら反応混合物にパージガスを通すことにより、その反応混合物からこのＨＣｌ副生成物をパージする（取り除く又は一掃する）。このパージガスは、反応混合物に通した後、その中のカルボニル化試薬を中和するために処理される。

本発明の他の目的及び特徴はある程度明らかであるが、以下、一部を示す。

本発明によれば、アミノ酸又はその塩、溶媒、及びカルボニル化試薬を含んでなる反応混合物を生成する。このアミノ酸とカルボニル化試薬は、反応して、Ｎ−カルボキシ無水物生成物と副生成物としてＨＣｌを生じる。好ましい実施形態では、アミノ酸又はその塩とカルボニル化試薬の反応によって生じるＮ−カルボキシ無水物のＨＣｌ含有量は、０．１重量％未満であることが好ましい。

一般に、本発明の方法は、様々な利点を提供する。パージガスは、塩化水素が生成するので反応混合物からその塩化水素を除去するのみならず、反応混合物を冷却して、比較的速い速度でのカルボニル化試薬の添加を可能にすることを支援する。このパージガスは反応混合物中の酸素濃度も低下させるため、その結果、引火性又は同様のハザードの危険性も低減する。加えて、比較的大規模な（例えば、１，０００ｇを超える）Ｎ−カルボキシ無水物バッチを少なくとも６０％収率で、かつ塩化物不純物含有量０．０８％未満で合成することができる。例えば、Ｌ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物、γ−エチルエステルは、収率少なくとも６５％、塩化物含有量０．０２重量％以下で製造することができる。同様に、Ｌ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物、γ−ベンジルエステルは、収率少なくとも８５％、塩化物含有量０．０２重量％以下で製造することができる。さらなる例としては、Ｎ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジンは、収率少なくとも８５％、塩化物含有量０．０８％以下で製造することができる。

反応混合物
一般に、反応混合物中においては、Ｎ−カルボキシ無水物を生成することができるいずれのアミノ酸も使用してよい。例えば、そのアミノ酸は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、リジン、Δ−ヒドロキシリジン、オルニチン、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン、シスチン、メチオニン、チロシン、チロキシン、プロリン、ヒドロキシプロリン、トリプトファン、又はそれらの塩もしくは誘導体であってよい。別の例として、アミノ酸の塩（硫酸塩、ハロゲン化水素酸塩、塩酸塩、又は臭化水素酸塩等）を用いて反応混合物を調製してよい。あるいは、カルボキシル基の側鎖がエステル（例えば、ベンジルエステル、ｐ−ニトロベンジルエステル、フェニルエステル、ペンタクロロフェニルエステル、エチルエステル又はメチルエステル）で保護されているアミノ酸誘導体、又はアミノ基の側鎖がアミノ保護基で保護されているアミノ酸誘導体を用いて反応混合物を調製してもよい。そのようなアミノ保護基は、例えば、ベンジルオキシカルボニル（ＣＢＺ）、２−（４−ビフェニルイル）−２−プロピルオキシカルボニル（Ｂｐｏｃ）、２−ブロモベンジルオキシカルボニル、ｐ−トルエンスルホニル、４−メトキシベンゼンスルホニル、２−クロロベンジルオキシカルボニル、２−ニトロフェニルスルホニル、４−トルエンスルホニル等からなる群から選択してよい。

１つの好ましい実施形態では、反応混合物はグルタミン酸のγ−ベンジルエステル、グルタミン酸のγ−エチルエステル、Ｎ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジン又はそれらの塩を含んでなる。

反応混合物は、溶媒又は溶媒系（すなわち、溶媒の混合物）も含む。例示的溶媒としては、エーテル溶媒（テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、及びイソプロピルエーテル等）；塩素化溶媒（ジクロロメタン、クロロホルム、及び１，２−ジクロロエタン等）；極性非プロトン性溶媒（Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、及びアセトン等）；又は酢酸アルキル（酢酸エチル等）、及びそれらの組合せが挙げられる。

一般に、カルボニル化試薬は、ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲン及びそれらの組合せからなる群から選択される。ジホスゲンは、比較的有毒な催涙性の液体であるため、結果として、関連する材料の取扱いの問題から一般に好ましくない。トリホスゲンはホスゲンよりも安価であるが、比較的有毒な固体であるため、結果として、このトリホスゲンも関連する材料の取扱いの問題から一般に好ましくない。その一方、ホスゲンは、計量バルブを用いて制御した速度で反応混合物に容易に導入することができる。ホスゲンは、ジホスゲン及び／又はトリホスゲンの場合に生じ得る副反応からの不純物がより少ない、より混ざりもののない、より純粋な生成物を提供する傾向もある。結果として、ホスゲンは、ジホスゲン及びトリホスゲンよりも好まれる傾向がある。

方法の工程
ここで、図１を参照すると、アミノ酸又はその塩は、溶媒又は溶媒系の入った反応槽（又は容器）１０に分散されて、反応混合物１２が生成する。その反応混合物１２中に第１スパージ管１４及び第２スパージ管１６が入れられ、それによって反応混合物１２の表面下にガス及び／又は液体が導入され得る。この反応槽１０には、ガスが反応槽１０から出ることが可能な出口１８も備わっている。その出口１８には、処理装置２０、好ましくは、凝縮器（又はコンデンサー）及び／又はスクラバー（又は気体洗浄装置）が接続されている。その処理装置２０には、処理されたガスが処理装置２０から出ることが可能な出口２２がある。処理装置が凝縮器である場合の好ましい実施形態では、入口２４は、凝縮されたカルボニル化試薬を反応混合物１２に再導入するように配置されている。一般に、反応混合物１２上面と反応槽１０上部との間に若干の蒸気スペース２６が存在する。百分率では、その蒸気スペース（又はガス空間）は、一般に、反応槽容量の約３０％〜約４０％を占めるであろう；好ましい実施形態では、その蒸気スペースは、反応槽容量の約３０％を占める。

好ましくは、本発明の方法は、バッチ操作として実施される。アミノ酸又はその塩をガラス又は他の好適な反応槽に入った溶媒又は溶媒系に攪拌しながら加えることにより反応混合物を形成する。最初、その反応混合物は溶媒又は溶媒系中のアミノ酸又はその塩のスラリーである。スラリー中のアミノ酸濃度は、一般に、少なくとも約０．０２Ｍかつ約１．５Ｍ未満であり；好ましくは、スラリー中のアミノ酸濃度は、約０．６Ｍ〜約１．２Ｍであろう。例えば、アミノ酸がＬ−グルタミン酸、γ−エチルエステルである場合には、スラリー中のアミノ酸濃度は、一般に、約１．０Ｍ〜約１．２Ｍである。アミノ酸がＬ−グルタミン酸、γ−ベンジルエステルである場合には、スラリー中のアミノ酸濃度は、一般に、約０．６Ｍ〜約０．８Ｍである。アミノ酸がＮ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジンである場合には、スラリー中のアミノ酸濃度は、一般に、約０．４Ｍ〜約１．０Ｍである。

カルボニル化試薬が気相状態にある場合には、そのカルボニル化試薬を、計量バルブと、反応混合物の表面下少なくとも約１センチメートルに挿入されたスパージ管（又は液体中に気体を拡散させる管：sparge tube）を用いて、反応混合物に導入することが好ましい。そのスパージ管はより深部に挿入してもよいが；その挿入位置が反応槽の底部に近すぎると、特に反応の初めに、不均質な混合物中の固体によってスパージ管が詰まりやすい。１つの好ましい実施形態では、スパージ管は反応混合物の表面下約５センチメートルに挿入し、カルボニル化試薬はガス状で導入する。他の実施形態では、カルボニル化試薬は液体として又は固体（溶媒に溶かされる）として導入する。好ましい実施形態では、カルボニル化試薬はホスゲンガスであり、このガスは約０．２モル／分〜約０．８モル／分の速度で反応混合物に導入される。

カルボニル化試薬を導入する際は、反応混合物を温度約５０℃〜約６５℃、大気圧に維持することが好ましい。しかしながら、他の温度及び圧力を使用してもよい。

先述のとおり、アミノ酸基質とカルボニル化試薬の反応では副生成物としてＨＣｌが生成する。ＨＣｌが生成するので反応混合物にパージガスを通すことにより、その反応混合物からこの副生成物をパージする。例示的パージガスとしては、ヘリウム、窒素、ネオン、アルゴン、及びそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、パージガスは大部分が窒素又はヘリウムである；すなわち、パージガス中の窒素、ヘリウム、又はそれらの組合せの分圧は少なくとも７０％である。より好ましくは、パージガス中の窒素、ヘリウム、又はそれらの組合せの分圧は少なくとも９０％である。さらに好ましくは、パージガス中の窒素の分圧は少なくとも９９％である。

パージガスは、大気圧で、反応混合物の表面下少なくとも約１センチメートルに入れられたスパージ管を通じて反応混合物に導入することが好ましい。そのスパージ管はより深部に挿入してもよいが；その挿入位置が反応槽の底部に近すぎると、特に反応の始めに、不均質な混合物中の固体によってスパージ管が詰まりやすい。１つの好ましい実施形態では、スパージ管は反応混合物の表面下約７．５センチメートルに挿入する。好ましくは、カルボニル化試薬を導入し（アミノ酸又はその誘導体もしくは塩と反応し）ながら、パージガスを導入する。しかしながら、本発明の他の実施形態では、カルボニル化試薬を反応混合物に加えている間、パージガスを断続的に導入する。さらにもう１つの他の実施形態では、下記のとおり、カルボニル化試薬導入直前の期間から過剰のカルボニル化試薬及び溶媒又は溶媒系の真空ストリッピングが完了するまで、パージガスを反応混合物に連続的に又は断続的に導入してよい。

カルボニル化試薬とアミノ酸（又はその塩もしくは誘導体）の反応中に、パージガスを反応混合物に連続的に導入するか又は断続的に導入するかに関わらず、ＨＣｌ含有量が０．１重量％以下である反応生成物（すなわち、溶媒及びＮ−カルボキシ無水物を含む混合物）を提供する速度及び方法でパージガスを導入することが一般に好ましく；さらに、反応の間、ＨＣｌ濃度を０．１重量％以下に維持する方法及び速度でパージガスを導入することが一般に好ましい。好ましい実施形態では、ＨＣｌ濃度は反応生成物中０．０５重量％以下である。

一般的に、反応混合物にパージガスとホスゲンを加える相対速度は、それぞれ、モルベースで約０．１５：１〜約０．４：１の間である。より好ましくは、添加の相対速度は、各々、モルベースで約０．２８：１である。カルボニル化試薬としてジホスゲン又はトリホスゲンを選択するならば、パージガス及びカルボニル化試薬を反応混合物に加える期間におけるモルベースでの相対速度は、それぞれ、２倍又は３倍変わるであろう。さらに、ホスゲン、ジホスゲン及び／又はトリホスゲンの混合物を使用する場合には、使用するカルボニル化試薬の割合に従って、反応混合物への導入速度及び時間を調整する。

アミノ酸又はその塩と溶媒又は溶媒系との反応によって生じるＨＣｌ副生成物は、パージガスにより揮発され、反応混合物から運び出される。このパージガスは、反応混合物に通した後、そのパージガスは、一般に（塩化物に加えて）パージガスに含まれるカルボニル化試薬を除去する又はその濃度を低減するために処理される。好ましくは、カルボニル化試薬を中和するための化学的スクラバー及び／又はパージガスからカルボニル化試薬を凝縮させるための凝縮器を用いて処理する。反応混合物に導入するカルボニル化試薬の量が１モルを超える場合には、まず、凝縮器、続いて化学的スクラバーを用いてパージガスを処理することが好ましい。

処理装置が凝縮アプローチを利用するものならば、パージガスを凝縮器に通して、パージガスからカルボニル化試薬を除去する。好ましくは、パージガスを温度約−５０℃以下に冷却する。より好ましくは、温度約−７８℃に維持したガラスドライアイス／アセトン還流冷却器を使用してパージガスを冷却する。好ましい実施形態では、凝縮されたカルボニル化試薬を液体として反応混合物に再導入する。

処理装置がスクラビングアプローチを利用するものならば、パージガス中のカルボニル化試薬を化学的に中和するスクラバーにパージガスを通す。一般に、そのようなスクラバーには充填カラムが備わっており、パージガスは水に溶かされた塩基に対して向流移動する。好ましくは、塩基は水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、及びそれらの組合せからなる群から選択される。好ましい実施形態では、塩基は水酸化ナトリウムである。

アミノ酸又はその塩とカルボニル化試薬との反応が完了したら、溶媒又は溶媒系及びカルボニル化試薬を真空ストリッピングにより除去して、濃縮油状又は結晶化残渣を残すことが好ましい。一実施形態では、反応混合物からの溶媒又は溶媒系及びカルボニル化試薬の真空ストリッピングの間、パージガスを反応混合物に連続的に又は断続的に導入する。好ましい実施形態では、得られた油状又は結晶化残渣に、さらに溶媒を加え、その溶液を真空濾過して、不溶性固体を除去し、スラリーを作るために、無水非溶媒を加えて、生成物を沈殿させる。そのスラリーを、好ましくは、３０分間攪拌し、一晩冷蔵する。その生成物をさらに、窒素ブランケット下での真空濾過により単離し、まず、溶媒及び非溶媒の混合物（すなわち、Ｎ−カルボキシ無水物生成物が感知できる程度には溶解しない液体）、次に、非溶媒で洗浄し、積極的な窒素パージを３０分間維持しながら真空に引くことにより漏斗内を部分的に乾燥させ、その後、真空乾燥させて、恒量としてよい。好ましくは、これまでの濾過及び沈殿工程に記載した溶媒及び非溶媒は、それぞれ、酢酸エチル及びヘキサンである。

本発明を詳細に記載してきたが、添付の特許請求の範囲に規定した本発明の範囲を逸脱することなく、修飾及び変形が可能であることは明らかであろう。さらに、当然のことながら、本開示内容における全ての実施例は、非限定の例として示す。

実施例１：Ｌ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物、γ−エチルエステルの製造

本実施例では、無水テトラヒドロフラン３０リットルと、水酸化ナトリウムペレット５００ｇで真空乾燥させたＬ−グルタミン酸、γ−エチルエステル５，０００ｇ（２８．５４モル）の攪拌混合物を、液体表面下で、０．５リットル／分、２５℃で３０分間窒素パージした。その窒素パージを４リットル／分に増やし、ガス状ホスゲン５，６５０ｇ（５７．０８モル）を２５℃にて１．５時間かけて加えた。そのホスゲンはドライアイス／アセトン還流冷却器を使用して、還流させて反応槽に戻し、その反応発熱量による反応混合物温度の上昇を６０℃までとした。ホスゲンを加えた後、固体が見えなくなり、澄明溶液が得られるまで、反応混合物を５０℃〜６０℃で１５分間加熱した。還流冷却器からドライアイスとアセトンを除去し、反応混合物を４リットル／分、５０℃〜５５℃で３０分間窒素パージした。テトラヒドロフランと過剰のホスゲンを、３５℃〜５５℃にて２ｍｍＨｇまで下げる真空ストリッピングにより除去した。この濃縮油状残渣を無水酢酸エチル１４．２リットルと混合し、その溶液を真空濾過して、不溶性固体を除去した。無水ヘキサン（４５．０リットル）を濾液に攪拌しながら徐々に加えて、生成物を結晶化させた。その生成物スラリーを３０分間攪拌し、５℃にて一晩冷蔵した。その生成物を窒素ブランケット下での真空濾過により単離し、ヘキサン：酢酸エチル４：１溶液７．５リットル、さらにヘキサン７．５リットルで洗浄し、積極的な窒素パージを維持しながら漏斗上で３０分間真空に引くことにより漏斗内を乾燥させ、室温にて真空乾燥させて、恒量とした。乾燥後、融点７１℃〜７２℃、塩化物含有量０．０２０％のＬ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物、γ−エチルエステル３，８９３ｇ（６７．８％収率）を得た。

実施例２：Ｌ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物、γ−ベンジルエステルの製造

本実施例では、無水テトラヒドロフラン３．３リットルとＬ−グルタミン酸、γ−ベンジルエステル４６６ｇ（１．９６モル）の攪拌混合物を、液体表面下で、０．５リットル／分で窒素パージし、４５℃まで３０分かけて加熱した。その窒素パージを２リットル／分に増やし、ガス状ホスゲン３８９ｇ（３．９３モル）を、反応混合物温度を５０℃〜６５℃に維持する速度で１０分かけて加えた。そのホスゲンはドライアイス／アセトン還流冷却器を使用して、還流させて反応槽に戻した。ホスゲンを加えた後、固体が見えなくなり、澄明溶液が得られるまで、反応混合物を５０℃〜６５℃で２５分間加熱した。還流冷却器からドライアイスとアセトンを除去し、反応混合物を４リットル／分、５０℃〜６５℃で３０分間窒素パージした。テトラヒドロフランと過剰のホスゲンを、５０℃〜６５℃にて１５ｍｍＨｇまで下げる真空ストリッピングにより除去し、その結果、濃縮残渣が結晶化した。ストリッピングした残渣を無水酢酸エチル２．８リットルに溶かし、その濁った混合物を真空濾過して、不溶性固体を除去した。無水ヘキサン（５．５リットル）を濾液に攪拌しながら徐々に加えて、生成物を結晶化させた。その生成物スラリーを３０分間攪拌し、５℃にて一晩冷蔵した。その生成物を窒素ブランケット下での真空濾過により単離し、ヘキサン：酢酸エチル３：１溶液０．９３リットル、さらにヘキサン１．４リットルで洗浄し、積極的な窒素パージを維持しながら漏斗上で３０分間真空に引くことにより漏斗内を乾燥させ、室温にて真空乾燥させて、恒量とした。乾燥後、融点９２℃〜９４℃、塩化物含有量０．０２２％のＬ−グルタミン酸Ｎ−カルボキシ無水物、γ−ベンジルエステル４６１ｇ（８９．２％収率）を得た。

実施例３：Ｎ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジンＮ−カルボキシ無水物の製造

本実施例では、無水テトラヒドロフラン３．２リットルとＮ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジン４００ｇ（１．４２モル）の攪拌混合物を、液体表面下で、０．５リットル／分で窒素パージし、５０℃まで３０分かけて加熱した。その窒素パージを２リットル／分に増やし、ガス状ホスゲン２８２ｇ（２．８５モル）を、反応混合物温度を５０℃〜６５℃に維持する速度で５分かけて加えた。そのホスゲンはドライアイス／アセトン還流冷却器を使用して、還流させて反応槽に戻した。ホスゲンを加えた後、固体が見えなくなり、澄明溶液が得られるまで、反応混合物を５０℃〜６５℃で１５分間加熱した。還流冷却器からドライアイスとアセトンを除去し、反応混合物を４リットル／分、５０℃〜６５℃で３０分間窒素パージした。テトラヒドロフランと過剰のホスゲンを、５０℃〜６５℃にて１００ｍｍＨｇまで下げる真空ストリッピングにより除去し、その結果、濃縮残渣が結晶化した。ストリッピングした残渣を３０℃まで温めながら無水酢酸エチル２．４リットルに溶かし、その濁った混合物を真空濾過して、不溶性固体を除去した。冷（５℃）無水ヘキサン３．２リットルを濾液に攪拌しながら徐々に加えて、生成物を結晶化させた。その生成物スラリーを３０分間攪拌し、５℃にて一晩冷蔵した。その生成物を窒素ブランケット下での真空濾過により単離し、ヘキサン：酢酸エチル４：１溶液０．８リットル、さらにヘキサン０．８リットルで洗浄し、積極的な窒素パージを維持しながら漏斗上で３０分間真空で引くことにより漏斗内を乾燥させ、室温にて真空乾燥させて、恒量とした。乾燥後、融点９８℃〜１００℃、塩化物含有量０．０８２％のＮ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジンＮ−カルボキシ無水物３８０ｇ（８７．０％収率）を得た。

図１は、反応槽、その中に入れられた反応混合物、反応混合物の表面下に挿入されたスパージ管、ならびに反応槽に接続された処理装置の模式図である。

Claims (14)

1. アミノ酸又はその塩、溶媒、及びカルボニル化試薬を含んで成る反応混合物を形成し（ここで、カルボニル化試薬は、ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲン、及びそれらの混合物からなる群から選択される）、それによって、カルボニル化試薬は、アミノ酸又はその塩と反応して、生成物としてＮ−カルボキシ無水物を、副生成物としてＨＣｌを生ずること
   カルボニル化試薬をアミノ酸又はその塩と反応させながら反応混合物にパージガスを通すことにより、その反応混合物からＨＣｌ副生成物をパージすること、及び
   パージガスは、反応混合物を通した後、その中のカルボニル化試薬を中和するために処理すること
   を含んで成るＮ−カルボキシ無水物の製造方法。
2. カルボニル化試薬はホスゲンである請求項１に記載の製造方法。
3. パージガスは、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１又は２に記載の製造方法。
4. パージガスは、主に窒素である請求項１又は２に記載の製造方法。
5. 溶媒は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、酢酸エチル及びそれらの組合せから成る群から選択される請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
6. カルボニル化試薬は、液体の形態で反応混合物に入れられる請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
7. アミノ酸は、グルタミン酸のγ−ベンジルエステル、グルタミン酸のγ−エチルエステル、及びＮ６−ＣＢＺ−Ｌ−リジン及びそれらの塩から成る群から選択される請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
8. パージガスからカルボニル化試薬を凝縮させるためにパージガスを凝縮器に通すことでパージガスを処理する請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
9. パージガスを凝縮器に通した後、パージガス中のカルボニル化試薬を中和するスクラバーにパージガスを通すことで、更にパージガスを処理する請求項８に記載の製造方法。
10. パージガス中のカルボニル化試薬を中和するスクラバーにパージガスを通すことでパージガスを処理する請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
11. 水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びそれらの組み合わせから成る群から選択される塩基を用いてカルボニル化試薬を中和する請求項９又は１０に記載の製造方法。
12. 塩基は、水酸化ナトリウムである請求項１１に記載の製造方法。
13. パージガス及びカルボニル化試薬を時間をかけて加える製造方法であって、その時間の間に、モルベースで、加える平均相対速度は、各々約０．１５：１〜約０．４：１の間である請求項１〜１２のいずれかに記載の製造方法。
14. ０．１重量％未満のＨＣｌを含むＮ−カルボニル無水物生成物を回収する請求項１〜１３のいずれかに記載の製造方法。

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