JP2009542603A - 光学活性な3−アミノカルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents
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-
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract
Description
の光学活性な3−アミノカルボン酸エステル化合物を製造するための方法、ならびにそれらのアンモニウム塩の製造方法であって、
この際一般式(I.b)
の、一回N−アシル化された3−アミノカルボン酸エステルの、エナンチオマーが富化されたエナンチオマー混合物を、酸性の塩形成剤の添加によって脱アシル化し、かつ引き続いたさら結晶化によるエナンチオマー富化工程に供する。
の光学活性な3−アミノカルボン酸エステル化合物の製造方法、ならびにそれらの誘導体の製造方法であり、
この際
a)一般式I.1
のβ−ケトエステルを、
a1)アミド化触媒の存在下で、式R3−C(O)NH2[式中、R3は先に挙げた意味を有する]の少なくとも1のカルボン酸アミドと、または
a2)アンモニア、および引き続いた一般式R3−C(O)X[式中、Xはハロゲン、または式OC(O)R4[式中、R4は先にR3に対して記載した意味を有する]の基である]のカルボン酸誘導体と、
反応させて、N−アシル化された、α−不飽和の(Z)−、および(E)−3−アミノカルボン酸エステルから成る相応する混合物を得、かつ場合によっては一般式(I.a)
の(Z)−3−アミノカルボン酸エステルを単離し、
b)この反応で得られたエナミド(I.a)を、キラルな水素化触媒の存在下、エナンチオ選択性の水素化に供し、一般式(I.b)
の、エナンチオマーを富化させた、一回N−アシル化されたβ−アミノカルボン酸エステルのエナンチオマー混合物を得、
c)水素化の際に得られた、化合物I.bのエナンチオマー混合物を、酸性の塩形成剤の添加によって脱アシル化し、かつ引き続いた結晶化によるさらなるエナンチオマー富化工程に供し、かつその際形成される、立体異性体を富化させた3−アミノカルボン酸エステルのアンモニウム塩を単離し、かつ
d)場合によっては単離されたアンモニウム塩を3−アミノカルボン酸エステルに変え、かつ
e)場合によっては3−アミノカルボン酸エステルを遊離の3−アミノカルボン酸、またはそれらの塩に変える。
ee[%]=(R−S)/(R+S)*100
RとSは、双方のエナンチオマーのためのCIPシステムのディスクリプターであり、かつ不斉原子の絶対配置を表す。エナンチオマーの多い化合物(ee=100%)は、「ホモキラル化合物」とも呼ばれる。
本発明による方法の工程a)の実施形態においては、アミド化触媒の存在下、式I.1のβ−ケトエステルを、少なくとも1の式R3−C(O)NH2のカルボン酸アミドと反応させ、反応水を除去して式I.aの3−アミノカルボン酸エステルにする(工程a.1)。
工程aで得られた、式I.aのα−不飽和の(Z)−3−アミノカルボン酸エステル化合物を、その後キラルな水素化触媒の存在下、エナンチオ選択性の水素化に供し、エナンチオマーを富化させたエナンチオマー混合物である、一回N−アシル化された、一般式(I.b)のβ−アミノカルボン酸エステルを得ることができる。
の化合物から選択されている少なくとも1の配位子を有する触媒、またはそれらのエナンチオマーを、水素化のために使用する。
工程c)については、最初に行った、酸性の塩形成剤の添加による結晶化のための実施のところで、引き合いに出されている。
所望の場合は、エナンチオマーを富化させる結晶化の際に単離されるアンモニウム塩を、さらなる後処理に供することができる。従って例えば、式Iの光学活性な化合物の遊離のために、結晶化の生成物を1の適切な塩基、好適にはNaHCO3、NaOH、KOHと接触させることができる。適切な方法では、結晶化の生成物を水に溶解するか、または懸濁させ、かつ引き続き塩基の添加によってpH値を約8〜12、好適には約10に調整する。遊離の3−アミノカルボン酸エステルの単離のために、塩基性の溶液または懸濁液を、適切な有機溶剤、例えばエーテル、例えばメチルブチルエーテル、炭化水素または炭化水素混合物、例えばアルカン、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、またはアルカン混合物、リグロイン、または石油エーテル、または芳香族化合物、例えばトルエンによって、抽出することができる。好ましい抽出剤は、トルエンである。この方法の場合、3−アミノ酸エステルをほぼ定量で得ることができ、ee値もそのまま得られる。
場合によっては3−アミノカルボン酸エステルを、当業者に公知の方法を用いて誘導することができる。可能な誘導は例えば、光学活性なアルコールへのエステルの鹸化、または光学活性なアルコールへの、カルボキシル炭素原子の立体選択性の還元を含む。
の光学活性な化合物もしくはそれらのアンモニウム塩の製造に、またはこれらの化合物もしくは塩のエナンチオマーの製造に役立つ。これらの化合物、およびこれらの塩は高い光学純度で、とりわけ少なくとも98%のee値で得られる。
実施例1:(R)−3−アミノ酪酸メチルエステルの製造
アセト酢酸メチルエステル(580g、5mol)、アセトアミド(295g、5mol)、およびトルエン(1l)中のp−トルエンスルホン酸一水和物(19g、0.1mol)を、還流温度80℃、および300mbarの圧力で水分離器を用いて反応水がそれ以上分離されなくなるまで加熱し、かつGC分析によって完全な反応を確認した(24h)。反応混合物を25℃に冷却後、有機相を水で洗浄した(375mlで二回)。一つにまとめた水相を引き続きトルエン(500ml)で抽出し、集めた有機相を一つにまとめ、かつトルエンを低圧下で除去した。こうして得られた未精製の生成物を低圧下(15mbar)での蒸留により、105℃の塔頂温度で短い塔によって精製した。(Z)−N−アセチル−3−アミノクロトン酸メチルエステル(380g、2.38mmol)が、98%の純度(GC)で得られた。収率は47%であった。
保護ガス下、(Z)−N−アセチル−3−アミノクロトン酸メチルエステル(200g、1.27mmol)をTHF(200g)中に溶解し、かつ反応槽を短時間真空処理することによって脱ガスした。[Rh(COD)DuanPhos]OTf(31.5mg、0.042mmol)の添加後、生成する溶液を、一定の保護ガス雰囲気を維持しながら1.2lのオートクレーブに移送した。このオートクレーブを5barの水素圧で二度洗浄し、かつ引き続きこの水素圧で70℃に加熱し、かつ20時間撹拌した。反応搬出物のGC分析により、99.2%の(R)−N−アセチル−3−アミノ酪酸メチルエステル含有率で、99.5%の反応率が測定された。ee値は95.1%eeであった。
工程b)に従って得られた、THF(43ml)中の(R)−N−アセチル−3−アミノ酪酸メチルエステル(37.5g)の溶液から、低圧下、50℃の温度で溶剤を除去した。残留物をメタノール(94ml)中に取り、p−トルエンスルホン酸一水和物(53.8g)を添加し、かつ固有圧力下、12時間100℃で撹拌した。反応溶液の冷却と放圧の後、メタノールを低圧下、50℃で除去した。残留物に酢酸メチルエステル(112ml)を50℃で添加し、かつ引き続き0〜5℃にゆっくり冷却した。沈殿する生成物を濾過により単離し、冷酢酸メチルエステルで洗浄し、かつ引き続き真空で乾燥させた。
反応率測定:
分離カラム:25m*0.32mm OV 1、FD=0.5μm、50゜、2’、20゜/’、300゜、45’。
出発物質:8.1分;生成物:8.3分
前カラム:25m*0.25mm Optima−1、FD=0.5μm;キラルカラム:30m*25mm BGB 174S;FD=0.25μm;温度プログラム:140℃、12’;10℃/分、200℃、2分;Col 1:
Ramp.press.:1.7bar H2(4.6ml/’);1.7分、10bar/分、1.9bar、0.2分;10bar/分;1.4bar;Col2:Const.press.、1.3bar H2(2.7ml/分)。
(R)−3−N−アセチルアミノ酪酸メチルエステル:9.87分
(S)−3−N−アセチルアミノ酪酸メチルエステル:10.51分
Claims (18)
- 一般式I
の、光学活性な3−アミノカルボン酸エステル化合物、ならびに該化合物のアンモニウム塩の製造方法であって、
この際、一般式(I.b)
の、一回N−アシル化された3−アミノカルボン酸エステルの、エナンチオマーを富化させたエナンチオマー混合物を酸性の塩形成剤の添加により脱アシル化し、かつ引き続いた結晶化によるさらなるエナンチオマー富化工程に供する、一般式Iの、光学活性な3−アミノカルボン酸エステル化合物、ならびに該化合物のアンモニウム塩の製造方法。 - 一般式I’
の、光学活性な3−アミノカルボン酸エステル化合物の製造方法、ならびにそれらの誘導体の製造方法であって、
この際、
a)一般式I.1
のβ−ケトエステルを、
a1)アミド化触媒の存在下で、式R3−C(O)NH2[式中、R3は先に挙げた意味を有する]の少なくとも1のカルボン酸アミドと、または
a2)アンモニア、および引き続き式R3−C(O)X[式中、Xはハロゲン、または式OC(O)R4[式中、R4は先にR3に対して記載した意味を有する]の基である]の1のカルボン酸誘導体と
反応させて、一般式(I.a)
の、相応するN−アシル化された、α−不飽和の(Z)−3−アミノカルボン酸エステルを得、
b)この反応で得られたエナミド(I.a)を、キラルな水素化触媒の存在下、エナンチオ選択性の水素化に供し、一般式(I.b)
の、エナンチオマーが富化された、一回N−アシル化されたβ−アミノカルボン酸エステルのエナンチオマー混合物を得、
c)水素化の際に得られた化合物I.bのエナンチオマー混合物を、酸性の塩形成剤の添加により脱アシル化し、かつ結晶化による引き続いたさらなるエナンチオマー富化工程に供し、かつこの際形成される、立体異性体を富化させた、3−アミノカルボン酸エステルのアンモニウム塩を単離し、かつ
d)場合によっては単離されたアンモニウム塩を3−アミノカルボン酸エステルに変え、かつ
e)場合によっては3−アミノカルボン酸エステルを、遊離の3−アミノカルボン酸、またはそれらの塩に変える、光学活性な3−アミノカルボン酸エステル化合物の製造方法、ならびにそれらの誘導体の製造方法。 - 式I.1のβ−ケトエステルをアミド化触媒の存在下、少なくとも1の式R3−C(O)NH2のカルボン酸と反応させ、反応水を除去して、式I.aの3−アミノカルボン酸エステルにする、請求項2に記載の方法。
- 前記脱アシル化をアルコール溶剤中で実施する、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- エナンチオマーを富化させる結晶化を、エステルを添加して実施する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 脱アシル化、および結晶化のために使用される塩形成剤が、アキラルな酸性化合物から選択されている、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記塩形成剤が、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、安息香酸、シュウ酸、リン酸、硫酸、シュウ酸水素塩、硫酸水素塩、ギ酸、乳酸、フマル酸、塩酸、臭化水素酸、およびトリフルオロ酢酸から選択されている、請求項6に記載の方法。
- 脱アシル化、および結晶化のために、p−トルエンスルホン酸、またはメタンスルホン酸を塩形成剤として使用し、かつ脱アシル化のために使用されるアルコール溶剤が、式R2−OH[R2は先に記載した意味を有する]の化合物を含む、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1のキラルな、リン原子を含む化合物を配位子として含む、元素周期表の第8〜11族の遷移金属の、少なくとも1の錯体を水素化触媒として使用する、請求項2から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記遷移金属が、Ru、Rh、Ir、Pd、またはPtから選択されている、請求項9に記載の方法。
- 前記触媒が、二座の、または多座のホスフィン化合物、ホスフィニット化合物、ホスホニット化合物、ホスホロアミダイト化合物、およびホスフィット化合物から選択されている、少なくとも1の配位子を有する、請求項9または10に記載の方法。
- 方法工程のうちの少なくとも1つが連続的に行われる、請求項2から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記水素化を連続的に行う、請求項13に記載の方法。
- R1がC1〜C9のアルキルであり、かつR2とR3が請求項1で挙げた意味を有する、請求項1または2に記載の方法。
- R3がメチルであり、かつR1とR2が請求項1で挙げた意味を有する、請求項1または2に記載の方法。
- 前記結晶化後に単離された固体が、少なくとも98%のee値を有する、請求項1から16までのいずれか1項に記載の方法。
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