JP2011126825A - 光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの精製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】医農薬原料として重要な光学活性Ｌ−またはＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを製造するための操作性に優れた工業的に実施可能な方法を提供する。
【解決手段】ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩の炭素数２〜４の低級アルコールに対する溶解度がＤＬ体では低く、Ｄ体またはＬ体では高いことを利用し、炭素数２〜４の低級アルコール中でＤＬ体の酢酸塩を析出させることにより、溶液中のｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を向上させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、医農薬中間体として重要な光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度向上方法に関する。

本発明の方法によって得られる光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドは、ＨＩＶやＨＣＶのプロテアーゼ阻害剤等の医薬品原料として重要な中間体である光学活性ｔｅｒｔ−ロイシン（例えば、特許文献１、２参照）の原料である。一般に光学活性化合物の光学純度向上方法として、従来、１）優先晶析による方法（例えば、特許文献３参照）、２）ジアステレオマー塩を形成する方法（例えば、特許文献４参照）、３）立体選択性を有する触媒により目的以外の立体異性体を異なる化合物へ変換し、その物理的・化学的性質の違いにより目的の立体異性体を分離取得する方法（例えば、特許文献５参照）、などが知られている。

国際公開第９９／０３６４０４号 国際公開第０３／０３５０６０号 特開平０６−１１６１９８号公報 特開平１１−２７９１１１号公報 特開平１１−０７５８８９号公報

光学純度の低いＤ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を向上させようとする場合、再結晶による優先晶析が可能であれば最も簡便である。ｔｅｒｔ−ロイシンアミドはメタノールに対して温度による溶解度差が大きくメタノールからの再結晶が可能であるが、光学活性体とラセミ体の間での溶解度差がほとんどないため、優先晶析による光学純度向上は望めない。

また、ジアステレオマー塩を形成する方法は、片方の立体異性体と選択的に塩を形成する化合物が見出せていないために、幅広いスクリーニングを行う必要がある。塩を形成する化合物が見出されたとしても、製造が困難または高価であればコストの面で問題がある。

立体選択性を有する触媒を使用して目的以外の立体異性体を異なる化合物に変換する方法は、選択性の良好な触媒を入手可能な場合には効果的であるが、触媒の調製を含めて必然的に工程数が多くなるデメリットがある。

以上のように、既存の方法では安価で簡便にｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を向上させることができなかった。

本発明の目的は、従来技術における上記した課題を解決し、光学純度の高い光学活性Ｌ−またはＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを製造するための操作性に優れた工業的に実施可能な方法を提供することにある。

本発明者らは、光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの工業的に実施可能な精製方法に関して鋭意検討した。

アミノ酸アミドの酸塩は多くの場合、アルコール中で析出する。ｔｅｒｔ−ロイシンアミドも例外ではなく、例えばｔｅｒｔ−ロイシンアミドのイソブチルアルコール溶液に塩酸を添加すると、ｔｅｒｔ−ロイシンアミド塩酸塩が析出する。ｔｅｒｔ−ロイシンアミド塩酸塩のイソブチルアルコールに対する溶解度は光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドでもＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドでも同様に１．８（ｇ−アミド／１００ｇ−溶媒）と低い。

しかし、酸の種類について検討したところ、酢酸塩の溶解度はＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドでは０．１（ｇ−アミド／１００ｇ−溶媒）と低く、Ｄ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドでは３２．７（ｇ−アミド／１００ｇ−溶媒）と高いことがわかった。

ラセミ体と光学活性体での酢酸塩の溶解度の違いを利用し、光学純度の低いＤ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの炭素数２〜４の低級アルコール溶液に酢酸を添加してＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を析出させ、析出物を除去することにより溶液中のＤ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を向上させられることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、光学純度の高い光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを得るための（１）に示す製造方法に関する。
（１）Ｄ体及びＬ体を含む−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの炭素数２から４の低級アルコール溶液に酢酸を加える工程と、前記工程で得られたＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を固液分離方法により分離除去する工程と、を含む光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの精製方法。

本発明の方法によれば、安価で容易に入手可能な化合物を用い、簡便な操作によって光学純度の低い光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態は光学純度の低い光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの炭素数２〜４の低級アルコール溶液に酢酸を加え、ＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を固体として除去することによりｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を向上させるものである。

［ＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩の形成］
光学純度の低い光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを炭素数２〜４の低級アルコールに溶解し、この溶液に酢酸を添加するとＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩が析出する。取除きたい光学活性体と等量の目的とする光学活性体が失われる事から、使用するｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度は高いほうが目的の立体異性体の収率が高くなる。用いる炭素数２〜４の低級アルコールとしてはエタノール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール、セカンダリーブチルアルコールのいずれか、或いは複数からなる混合溶媒が用いられる。メタノールではＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩の溶解度が大きく、濾液へのＤＬ体混入が増える為に、光学純度向上の効果が低くなる。炭素数４を越えるアルコール類、アセトニトリル、アセトン、トルエン等の炭化水素では、いずれのｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩も溶解性が低い為に本法に用いることは困難である。溶解する際のｔｅｒｔ−ロイシンアミド濃度は特に限定されず、使用する溶媒種と、原料となるｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を鑑みて決定されればよい。濃度が高いほうがＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を効率的に除去でき、またその後の濃縮も容易である。一方でｔｅｒｔ−ロイシンアミド濃度が高い程、溶液の粘度が増加して、ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を除去する際の操作性が低下する事から、好適には５重量％から４０重量%、より好適には１０重量％から３０重量％である。酢酸の添加量は、予め使用するｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度を測定しておき、少ないほうの立体異性体の２倍以上の当量の酢酸を添加すれば十分である。少ないほうの立体異性体の２倍当量よりも酢酸が大幅に多い場合には、目的の光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの収率が低下したり、ｔｅｒｔ−ロイシンアミドに酢酸が混入する原因となるため好ましくない。以上の事から、酢酸の添加量としては好適には少ないほうの立体異性体の１．８倍当量から３倍当量、より好適には２倍当量から２．２倍当量である。酢酸の添加方法は、酢酸そのものでも酢酸溶液でもかまわない。

［ＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩の除去］
析出したＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を濾過、遠心分離などの通常の固液分離方法で分離除去することにより、溶液として高い光学純度のＤ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを得る。ＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩は粒子径が細かい為、濾過の際にはメンブレンフィルターなどの目の細かいフィルターを用いることが好ましい。

［Ｄ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの取得］
得られたＤ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド溶液を減圧または常圧で濃縮し、メタノールを加えて加熱全溶解させた後、撹拌しながら冷却してＤ−またはＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを析出させる。濃縮度合いを高くして、溶媒を出来る限り減らしたほうが、収率の観点で好ましい。用いるメタノールの量は特に限定されないが、使用した光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの１から２重量倍程度であれば収率、純度ともに十分である。冷却温度は、収率の観点から１０℃以下とすることが好ましく、さらに好ましくは５℃以下とする。結晶は冷メタノールで洗浄し、減圧乾燥する。乾燥時に３０℃から４０℃程度に加温すると効率よく乾燥できる。

次に、本発明を実施例および比較例をもってより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの例にのみ制限されるものではない。なお、ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの定量には以下に示す高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析条件を用いた。
〔ＨＰＬＣ分析条件１〕
カラム：Ｌｉｃｈｒｏｓｏｒｂ ＲＰ−１８（４．６φ×２５０ｍｍ）
溶離液：過塩素酸５０ｍＭ水溶液
流速：０．５ｍｌ／ｍｉｎ
検出：ＲＩ
〔ＨＰＬＣ分析条件２〕
カラム：スミキラルＯＡ−５０００（４．６φ×５０ｍｍ）
溶離液：硫酸銅１ｍＭ水溶液
流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ
検出：ＵＶ ２５４ｎｍ

実施例１
５００ｍＬのナスフラスコにＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを含むＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド４１．７７ｇ（３２０．８ｍｍｏｌ、８６．６％ｅ．ｅ．）にイソブチルアルコール１８０ｇを加え、完全溶解させた。この溶液に酢酸２．７６ｇ（４６．０ｍｍｏｌ）を添加したところ、白色析出物が生じた。析出物をメンブレンフィルター（ＰＴＦＥ製、０．２μｍ）で濾別した。溶液を減圧にて濃縮乾固し、メタノール６８ｇを加えて６０℃で完全溶解させた。氷冷下、撹拌してメタノール中に結晶を析出させ、この結晶を濾取した。続いて０℃のメタノール６８ｇで結晶を洗浄し、４０℃で真空乾燥した。Ｄ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド２４．２７ｇ（化学純度９８％以上、光学純度１００％ｅ．ｅ．）を得た。濾液を濃縮して同様に二次晶８．９７ｇ（化学純度９８％以上、光学純度９８．８％ｅ．ｅ．）を得た。
化学純度は高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）条件１で、光学純度はＨＰＬＣ条件２で分析した。

比較例１
５０ｍＬのナスフラスコにＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを含むＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド４．０９ｇ（３１．４ｍｍｏｌ、８６．６％ｅ．ｅ．）にイソブチルアルコール１８ｇを加え、完全溶解させた。この溶液に濃塩酸０．４６ｇ（４．４０ｍｍｏｌ）を添加したところ、白色析出物が生じた。析出物をメンブレンフィルター（ＰＴＦＥ製、０．２μｍ）で濾別した。溶液を減圧にて濃縮乾固し、メタノール６ｇを加えて６０℃で完全溶解させた。この溶液を氷冷して析出した結晶を濾取した。続いて０℃のメタノール６．０ｇで結晶を洗浄し、４０℃で真空乾燥した。得られたＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの光学純度は８６．８％ｅ．ｅ．であった。

実施例２、３ 及び 比較例２、３
５０ｍＬのナスフラスコにＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドを含むＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド４．２０ｇ（３２．１ｍｍｏｌ、８６．６％ｅ．ｅ．）に以下に示す各溶媒１８ｇを加え、完全溶解させた。
実施例２：イソプロピルアルコール
実施例３：エタノール
比較例２：メタノール
比較例３：アセトン

これらの溶液に酢酸０．２８ｇ（４．６ｍｍｏｌ）を添加し、生じる白色析出物をメンブレンフィルター（ＰＴＦＥ製、０．２μｍ）で濾別した。濾液を減圧にて濃縮乾固し、メタノール６．８ｇを加えて６０℃で完全溶解させた。この溶液を氷冷下で撹拌して析出した結晶を濾取し、０℃のメタノール６．８ｇで結晶を洗浄した後に４０℃で真空乾燥してＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの一次晶を得た。

濾液は３．８ｇとなるまで濃縮した後、０℃に冷却して析出した結晶を濾取した。続いて０℃のメタノール３．０ｇで結晶を洗浄した後に４０℃で真空乾燥してＤ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの二次晶を得た。一次晶／二次晶の収量及び純度を表１に示す。

本発明の方法によって得られる光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドは、ＨＩＶやＨＣＶのプロテアーゼ阻害剤等の医薬品原料として有用である。

Claims (4)

1. Ｄ体及びＬ体を含む−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの炭素数２から４の低級アルコール溶液に酢酸を加える工程と、
   前記工程で得られたＤＬ−ｔｅｒｔ−ロイシンアミド酢酸塩を固液分離方法により分離除去する工程と、を含む光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの精製方法。
2. 前記固液分離方法により分離除去する工程の後、
   光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミド溶液を濃縮する工程と、
   メタノールを加えて再結晶する工程と、
   を更に含む請求項１に記載の光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの精製方法。
3. 前記低級アルコールが、エタノール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール、セカンダリーブチルアルコールのいずれか、或いは複数からなる混合溶媒である請求項１または２に記載の光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの精製方法。
4. 前記酢酸の添加量が、前記Ｄ体及びＬ体を含む−ｔｅｒｔ−ロイシンアミドのうち、少ない方の立体異性体の２倍以上の当量である請求項１から３いずれかに記載の光学活性ｔｅｒｔ−ロイシンアミドの精製方法。