JP2012077052A - Method for producing amino acid-n-carboxy anhydride - Google Patents

Method for producing amino acid-n-carboxy anhydride Download PDF

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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride by which the amino acid-N-carboxy anhydride can be synthesized via a series of steps without requiring isolation and purification of an amino acid carbamate being a precursor, midway through production.SOLUTION: The production method includes the steps of: (1) mixing an amino acid (for example, L-valine, L-phenylalanine etc.), an onium salt (for example, tetrabutyl ammonium hydrogensulfate etc.), a carbonate (for example, diphenyl carbonate etc.), water, and an organic solvent (for example, methyl isobutyl ketone etc.), making them react with one another, and preparing a reaction solution; (2) adding an acid for removing a reaction residue originating from the onium salt to the obtained reaction solution; (3) removing water included in the reaction solution to which the acid has been added; (4) heating the reaction solution from which water has been removed; and (5) obtaining the amino acid-N-carboxy anhydride by crystallizing it from the heated reaction solution.

Description

本発明は、アミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、前駆体であるアミノ酸カーバメートを途中で単離精製する必要がなく、一連の工程によりアミノ酸−N−カルボキシ無水物を合成可能なアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an amino acid-N-carboxyanhydride. More specifically, the present invention eliminates the need for isolating and purifying the amino acid carbamate, which is a precursor, on the way, and a method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride capable of synthesizing an amino acid-N-carboxy anhydride by a series of steps. About.

従来より、アミノ酸−N−カルボキシ無水物は、アミノ酸からポリペプチドを合成する際の中間原料として有用である。このアミノ酸−N−カルボキシ無水物の合成法としては、アミノ酸にホスゲンを反応させる方法が知られている。   Conventionally, amino acid-N-carboxyanhydrides are useful as intermediate raw materials when synthesizing polypeptides from amino acids. As a method for synthesizing this amino acid-N-carboxyanhydride, a method in which phosgene is reacted with an amino acid is known.

しかしながら、ホスゲンは極めて毒性の強いガスであるため、環境問題、安全性の観点から、その取り扱いには厳重な注意が必要である。そのため、ホスゲンの使用は厳しく制限され、アミノ酸−N−カルボキシ無水物の工業的利用を制約している。かかる観点から、ホスゲンを使用しない方法が種々検討されている(特許文献1〜4及び非特許文献1〜3)が、それらはいずれも工業的に応用できないか、又は原料にホスゲンを使用する問題点があった。   However, since phosgene is a very toxic gas, handling thereof requires strict attention from the viewpoint of environmental problems and safety. Therefore, the use of phosgene is severely limited, limiting the industrial use of amino acid-N-carboxyanhydrides. From this point of view, various methods that do not use phosgene have been studied (Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Documents 1 to 3), but none of them are industrially applicable or the problem of using phosgene as a raw material There was a point.

そこで、本出願人は、アミノ酸とビス(置換フェニル)カーボネートを反応させるか、又はアミノ酸エステルとビス(置換フェニル)カーボネートとを反応させることにより、アミノ酸エステルカーバメート体を介して得られる生成物(アミノ酸カーバメート体)を採取し、その後、加熱することによりアミノ酸−N−カルボキシ無水物が効率よく得られることを見出し、特許出願した(特許文献5)。   Therefore, the applicant of the present invention reacts an amino acid with bis (substituted phenyl) carbonate, or reacts an amino acid ester with bis (substituted phenyl) carbonate to obtain a product (amino acid) obtained through an amino acid ester carbamate. It was found that an amino acid-N-carboxyanhydride can be obtained efficiently by collecting a carbamate body and then heating (Patent Document 5).

米国特許第5359086号明細書US Pat. No. 5,359,086 特開平11−29560号公報JP-A-11-29560 特開2000−327666号公報JP 2000-327666 A 特開2002−322160号公報JP 2002-322160 A 特開2007−22932号公報JP 2007-22932 A

Tetrahedron Letters,1996,37,9043.Tetrahedron Letters, 1996, 37, 9043. Chemistry Letters,2003,32,830.Chemistry Letters, 2003, 32, 830. Macromolecules 2004,37,251.Macromolecules 2004, 37, 251.

上記特許文献5記載の方法は、ホスゲンを使用せず、工業的に応用可能な方法である。
しかしながら、更なる生産性向上の観点から、目的物であるアミノ酸−N−カルボキシ無水物をより簡便に且つより高収率に製造可能な方法が求められているのが現状である。
The method described in Patent Document 5 is an industrially applicable method without using phosgene.
However, from the viewpoint of further improving productivity, there is currently a demand for a method capable of producing the target amino acid-N-carboxyanhydride in a simpler and higher yield.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ホスゲンを用いず、且つ製造途中で前駆体であるアミノ酸カーバメートを反応溶液から単離精製することなく、一連の工程によりアミノ酸−N−カルボキシ無水物を合成可能なアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and without using phosgene and without isolating and purifying the precursor amino acid carbamate from the reaction solution in the course of production, the amino acid-N-carboxyl is obtained by a series of steps. It aims at providing the manufacturing method of the amino acid-N-carboxy anhydride which can synthesize | combine an anhydride.

本発明は以下の通りである。
[1](1)アミノ酸と、オニウム塩と、カーボネートと、水と、有機溶剤と、を混合し、反応させて反応溶液を調製する反応溶液調製工程と、
(2)得られた反応溶液に、前記オニウム塩由来の反応残渣を除去するための酸を添加する酸添加工程と、
(3)前記酸が添加された反応溶液に含まれる水を除去する水除去工程と、
(4)前記水が除去された反応溶液を加熱する加熱工程と、
(5)前記加熱された反応溶液からアミノ酸−N−カルボキシ無水物を晶析させて得る晶析工程と、を備えることを特徴とするアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[2]前記オニウム塩が、4級アンモニウム塩である前記[1]に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[3]前記オニウム塩のアニオンが、HSO 又はSO 2−である前記[1]又は[2]に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[4]前記有機溶剤は、前記水よりも沸点の高い溶剤である前記[1]乃至[3]のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[5]前記有機溶剤はケトン類である前記[1]乃至[4]のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[6]前記水除去工程後の反応溶液における水含有量が、500ppm以下である前記[1]乃至[5]のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[7]前記加熱工程において、加熱する際に、前記反応溶液に酸を加える前記[1]乃至[6]のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[8]前記加熱工程において加える酸が、カルボン酸類である前記[7]に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[9]前記カルボン酸類は、20℃で液体である前記[8]に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[10]前記晶析工程において、前記アミノ酸−N−カルボキシ無水物の貧溶剤として炭化水素を用いる前記[1]乃至[9]のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
[11]前記晶析工程において、前記貧溶剤に加えて、トルエン及びエーテル類のうちの少なくとも一方を用いる前記[10]に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
The present invention is as follows.
[1] (1) A reaction solution preparation step in which an amino acid, an onium salt, a carbonate, water, and an organic solvent are mixed and reacted to prepare a reaction solution;
(2) an acid addition step of adding an acid for removing the reaction residue derived from the onium salt to the obtained reaction solution;
(3) a water removal step of removing water contained in the reaction solution to which the acid is added;
(4) a heating step of heating the reaction solution from which the water has been removed;
(5) A crystallization step obtained by crystallizing amino acid-N-carboxyanhydride from the heated reaction solution.
[2] The process for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to [1], wherein the onium salt is a quaternary ammonium salt.
[3] The method for producing an amino acid-N-carboxyanhydride according to the above [1] or [2], wherein the anion of the onium salt is HSO 4 or SO 4 2− .
[4] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of [1] to [3], wherein the organic solvent is a solvent having a boiling point higher than that of the water.
[5] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of [1] to [4], wherein the organic solvent is a ketone.
[6] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of [1] to [5], wherein the water content in the reaction solution after the water removal step is 500 ppm or less.
[7] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of [1] to [6], wherein an acid is added to the reaction solution when heating in the heating step.
[8] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to [7], wherein the acid added in the heating step is a carboxylic acid.
[9] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to [8], wherein the carboxylic acid is liquid at 20 ° C.
[10] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of [1] to [9], wherein a hydrocarbon is used as a poor solvent for the amino acid-N-carboxy anhydride in the crystallization step.
[11] The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to [10], wherein in the crystallization step, in addition to the poor solvent, at least one of toluene and ethers is used.

本発明によれば、製造途中で前駆体であるアミノ酸カーバメートを反応溶液から単離精製する必要がなく、一連の工程によりアミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で製造することができる。更には、同一の溶剤を用いて一気通貫に、アミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で製造することができる。
また、オニウム塩として4級アンモニウム塩を用いる場合には、目的物の収率をより向上させることができる。
更に、オニウム塩のアニオンが、HSO 又はSO 2−である場合には、反応溶液における不純物の発生を十分に抑制することができ、目的物の収率を向上させることができる。
また、有機溶剤が水よりも沸点の高いものである場合、水の除去がより容易となり、生産性を向上させることができる。
更に、有機溶剤がケトン類である場合、同一の溶剤で一気通貫に、アミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で安定して製造することができる。
また、水除去工程後の反応溶液における水含有量が、500ppm以下である場合、アミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で安定して製造することができる。
更に、加熱工程において、反応溶液に酸を加える場合、生成する目的物の溶液中における安定性を向上させることができるとともに、収率も向上させることができる。
また、加熱工程において加える酸が、カルボン酸類である場合、生成する目的物の溶液中における安定性を向上させることができるとともに、収率も向上させることができる。
更に、カルボン酸類が20℃で液体である場合、晶析時に析出することがなく、目的物を容易に単離することができる。
また、晶析工程において、目的物の貧溶剤として炭化水素を用いる場合、アミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で製造することができる。
更に、晶析工程において、貧溶剤に加えて、トルエン及びエーテル類のうちの少なくとも一方を用いる場合、アミノ酸−N−カルボキシ無水物の精製効率をより向上させることができる。
According to the present invention, it is not necessary to isolate and purify the precursor amino acid carbamate from the reaction solution during the production, and the amino acid-N-carboxy anhydride can be produced in a high yield by a series of steps. Furthermore, the amino acid-N-carboxyanhydride can be produced in a high yield all at once using the same solvent.
Moreover, when a quaternary ammonium salt is used as the onium salt, the yield of the target product can be further improved.
Furthermore, when the anion of the onium salt is HSO 4 or SO 4 2− , generation of impurities in the reaction solution can be sufficiently suppressed, and the yield of the target product can be improved.
Further, when the organic solvent has a boiling point higher than that of water, it is easier to remove water, and productivity can be improved.
Further, when the organic solvent is a ketone, the amino acid-N-carboxyanhydride can be stably produced in a high yield with the same solvent.
Moreover, when the water content in the reaction solution after the water removal step is 500 ppm or less, the amino acid-N-carboxyanhydride can be stably produced in a high yield.
Furthermore, when an acid is added to the reaction solution in the heating step, the stability of the produced target product in the solution can be improved and the yield can also be improved.
Moreover, when the acid added in a heating process is carboxylic acid, while being able to improve the stability in the solution of the target object to produce | generate, a yield can also be improved.
Furthermore, when the carboxylic acids are liquid at 20 ° C., the target product can be easily isolated without precipitation during crystallization.
In the crystallization step, when hydrocarbon is used as the poor solvent for the target product, amino acid-N-carboxyanhydride can be produced in high yield.
Furthermore, in the crystallization step, when at least one of toluene and ethers is used in addition to the poor solvent, the purification efficiency of the amino acid-N-carboxy anhydride can be further improved.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法は、(1)反応溶液調製工程と、(2)酸添加工程と、(3)水除去工程と、(4)加熱工程と、(5)晶析工程と、を備えることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for producing an amino acid-N-carboxyanhydride of the present invention includes (1) a reaction solution preparation step, (2) an acid addition step, (3) a water removal step, (4) a heating step, and (5). And a crystallization step.

[1]反応溶液調製工程
上記反応溶液調製工程は、アミノ酸と、オニウム塩と、カーボネートと、水と、有機溶剤と、を混合し、反応させて反応溶液を調製する工程である。
[1] Reaction solution preparation step The reaction solution preparation step is a step of preparing a reaction solution by mixing and reacting an amino acid, an onium salt, a carbonate, water, and an organic solvent.

上記アミノ酸としては、下記一般式(1)で表されるものが好ましい。

Figure 2012077052
〔一般式(1)において、Xは置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を示す。〕 As said amino acid, what is represented by following General formula (1) is preferable.
Figure 2012077052
[In General formula (1), X shows the bivalent hydrocarbon group which may have a substituent. ]

一般式(1)におけるXとしては、下記一般式(a)で表される2価の炭化水素基が好ましい。   X in the general formula (1) is preferably a divalent hydrocarbon group represented by the following general formula (a).

Figure 2012077052
〔一般式(a)において、R及びRは、互いに独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示す。mは1〜15の整数を示す。〕
Figure 2012077052
[In General Formula (a), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group which may have a substituent. m shows the integer of 1-15. ]

一般式(a)におけるR及びRの1価の炭化水素基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基、置換基を有していてもよい複素環基、置換基を有していてもよい複素環アルキル基等が挙げられる。
これらの炭化水素基に置換し得る基としては、例えば、塩素、フッ素等のハロゲン原子、フェニル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシ基、エステル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
The monovalent hydrocarbon group for R 1 and R 2 in the general formula (a) includes an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, and a substituent. An aryl group which may be substituted, an arylalkyl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a heterocyclic alkyl group which may have a substituent, and the like It is done.
Examples of groups that can be substituted for these hydrocarbon groups include halogen atoms such as chlorine and fluorine, phenyl groups, hydroxy groups, mercapto groups, amino groups, carboxy groups, ester groups, alkoxycarbonyl groups, aralkyloxycarbonyl groups, and the like. Is mentioned.

上記R及びRの置換基を有していてもよいアルキル基とは、非置換若しくは任意の一部が置換されたアルキル基を意味し、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、トリクロロエチル基、アダマンチル基、メチルメルカプトエチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、メルカプトメチル基、メルカプトエチル基、メチルメルカプトエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノプロピル基、アミノブチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、ペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、−(CH−NH−C(=NH)−NH、−(CHNH−CO−NH等が挙げられる。 The alkyl group which may have a substituent for R 1 and R 2 means an alkyl group which is unsubstituted or partially substituted, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, n -Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, trichloroethyl group, adamantyl group, methyl mercaptoethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, mercaptomethyl group, mercapto Ethyl group, methyl mercaptoethyl group, carboxymethyl group, carboxyethyl group, aminopropyl group, aminobutyl group, aminocarbonylmethyl group, aminocarbonylethyl group, pentyl group, heptyl group, octyl group, — (CH 2 ) 3 NH-C (= NH) -NH 2, - (CH 2) 3 NH-CO-NH 2 and the like can be mentioned It is done.

上記R及びRの置換基を有していてもよいシクロアルキル基とは、非置換若しくは任意の一部が置換されたシクロアルキル基を意味し、具体的には、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。 The cycloalkyl group optionally having a substituent for R 1 and R 2 means a cycloalkyl group which is unsubstituted or partially substituted, and specifically includes a cyclopropyl group, a cyclopropyl group, Examples thereof include a propylmethyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.

上記R及びRの置換基を有していてもよいアリール基とは、非置換若しくは任意の一部が置換されたアリール基を意味し、具体的には、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ベンジルオキシフェニル基、エチルフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ニトロフェニル基等が挙げられる。 The aryl group optionally having a substituent for R 1 and R 2 means an aryl group which is unsubstituted or partially substituted, and specifically includes a phenyl group, a tolyl group, a methoxy group. Examples include a phenyl group, a benzyloxyphenyl group, an ethylphenyl group, a chlorophenyl group, a fluorophenyl group, a hydroxyphenyl group, and a nitrophenyl group.

上記R及びRの置換基を有していてもよいアリールアルキル基とは、非置換若しくは任意の一部が置換されたアリールアルキル基を意味し、具体的には、フルオレニルメチル基、ベンジル基、ニトロベンジル基、アミノベンジル基、ブロモベンジル基、メトキシベンジル基、ヒドロキシベンジル基、ジヒドロキシベンジル基、フェナシル基、メトキシフェナシル基、シンナミル基、フェネチル基等が挙げられる。 The arylalkyl group optionally having a substituent for R 1 and R 2 means an arylalkyl group which is unsubstituted or partially substituted, and specifically, a fluorenylmethyl group. Benzyl group, nitrobenzyl group, aminobenzyl group, bromobenzyl group, methoxybenzyl group, hydroxybenzyl group, dihydroxybenzyl group, phenacyl group, methoxyphenacyl group, cinnamyl group, phenethyl group and the like.

上記R及びRの置換基を有していてもよい複素環基とは、非置換若しくは任意の一部が置換された複素環基を意味し、具体的には、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチエニル基、ピペリジル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、ピロリル基、ピロリジニル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、フルフリル基、テニル基、ピリミジル基、ピラジル基、イミダゾイル基、インドリル基、イソキノリル基、キノリル基、チアゾリル基等が挙げられる。 The heterocyclic group optionally having a substituent of R 1 and R 2 means an unsubstituted or optionally substituted heterocyclic group, specifically, a tetrahydropyranyl group, Tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothienyl group, piperidyl group, morpholinyl group, piperazinyl group, pyrrolyl group, pyrrolidinyl group, furyl group, thienyl group, pyridyl group, furfuryl group, tenenyl group, pyrimidyl group, pyrazyl group, imidazolyl group, indolyl group, An isoquinolyl group, a quinolyl group, a thiazolyl group, etc. are mentioned.

上記R及びRの置換基を有していてもよい複素環アルキル基とは、非置換若しくは任意の一部が置換された複素環アルキル基を意味し、具体的には、ピリジルメチル基、イミダゾイルメチル基、インドリルメチル基等が挙げられる。 The above-mentioned heterocyclic alkyl group optionally having a substituent for R 1 and R 2 means an unsubstituted or optionally substituted heterocyclic alkyl group, specifically, a pyridylmethyl group. , An imidazolylmethyl group, an indolylmethyl group, and the like.

また、同一の炭素原子に結合するR及びRは、互いに結合してシクロアルキル骨格(特に、炭素数3〜6)を形成してもよい。また、そのシクロアルキル骨格は縮合環として芳香環又はヘテロ環(例えば、インドール、ピロリジン、イミダゾール、ピロール、ピペリジン、ジヒドロキノリン等)を有していてもよい。 R 1 and R 2 bonded to the same carbon atom may be bonded to each other to form a cycloalkyl skeleton (particularly having 3 to 6 carbon atoms). In addition, the cycloalkyl skeleton may have an aromatic ring or a hetero ring (eg, indole, pyrrolidine, imidazole, pyrrole, piperidine, dihydroquinoline, etc.) as a condensed ring.

また、上記R及びRは、(1)共に水素原子であるか、(2)R又はRが水素原子であり、残りのR又はRが、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基、置換基を有していてもよい複素環アルキル基であることが好ましい。 In addition, R 1 and R 2 are either (1) a hydrogen atom, or (2) R 1 or R 2 is a hydrogen atom, and the remaining R 1 or R 2 has a substituent. It is preferably an alkyl group that may be substituted, an arylalkyl group that may have a substituent, or a heterocyclic alkyl group that may have a substituent.

また、上記一般式(a)におけるmは、1〜10の整数であることが好ましく、より好ましくは1〜8の整数、更に好ましくは1である。   Moreover, it is preferable that m in the said general formula (a) is an integer of 1-10, More preferably, it is an integer of 1-8, More preferably, it is 1.

ここで、具体的なアミノ酸としては、例えば、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、チロシン、トリプトファン、プロリン、ヒスチジン、メチオニン、システイン、シスチン、アルギニン、リジン、セリン、トレオニン、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン酸、アスパラギン等の蛋白の主要構成のα−アミノ酸をはじめ、オルチニン、ノルロイシン、セレノシステイン、システインスルホン酸等が挙げられる。更には、β‐アミノ酸、γ‐アミノ酸等が挙げられる。   Here, as specific amino acids, for example, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, proline, histidine, methionine, cysteine, cystine, arginine, lysine, serine, threonine, glutamic acid, glutamine, Examples include α-amino acids that are the main constituents of proteins such as aspartic acid and asparagine, as well as ortinin, norleucine, selenocysteine, and cysteine sulfonic acid. Furthermore, β-amino acids, γ-amino acids and the like can be mentioned.

上記オニウム塩としては、下記一般式(2)で表されるものが好ましい。   As said onium salt, what is represented by following General formula (2) is preferable.

Figure 2012077052
〔一般式(2)において、[AY]はカチオンを示し、Zはアニオンを示す。〕
Figure 2012077052
In [Formula (2), [AY +] represents a cation, Z - represents an anion. ]

一般式(2)におけるYとしては、第14族元素、第15族元素、第16族元素又は第17族元素の原子が好ましい。
第14族元素の原子としては、スズ原子が好ましい。第15族元素の原子としては、窒素原子、リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等が挙げられ、これらのなかでも、窒素原子、リン原子が好ましい。第16族元素の原子としては、酸素原子、イオウ原子、セレン原子、テルル原子、ポロニウム原子等が挙げられ、これらのなかでも、酸素原子、イオウ原子が好ましい。第17族元素の原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アスタチン原子等が挙げられ、ヨウ素原子が好ましい。
Y in the general formula (2) is preferably an atom of a Group 14 element, Group 15 element, Group 16 element or Group 17 element.
As the group 14 element atom, a tin atom is preferable. Examples of the group 15 element atom include a nitrogen atom, a phosphorus atom, an arsenic atom, an antimony atom, and a bismuth atom. Among these, a nitrogen atom and a phosphorus atom are preferable. Examples of the group 16 element atom include an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a tellurium atom, and a polonium atom. Among these, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable. Examples of the atom of the Group 17 element include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an astatine atom, and the like, and an iodine atom is preferable.

尚、Yがスズ原子の場合、[AY]はスタンノニウムイオンであり、第3級スタンノニウムイオンが好ましい。Yが窒素原子の場合、[AY]はアンモニウムイオンであり、第4級アンモニウムイオンが好ましい。Yがリン原子の場合、[AY]はホスホニウムイオンであり、第4級ホスホニウムイオンが好ましい。Yがヒ素原子の場合、[AY]はアルソニウムイオンであり、第4級アルソニウムイオンが好ましい。Yがアンチモン原子の場合、[AY]はスチボニウムイオンであり、第4級スチボニウムイオンが好ましい。Yが酸素原子の場合、[AY]はオキソニウムイオンであり、第3級オキソニウムイオンが好ましい。Yがイオウ原子の場合、[AY]はスルホニウムイオンであり、第3級スルホニウムイオンが好ましい。Yがセレン原子の場合、[AY]はセレノニウムイオンであり、第3級セレノニウムイオンが好ましい。Yがヨウ素原子の場合、[AY]は、ヨードニウムイオンであり、第2級ヨードニウムイオンが好ましい。
これらのなかでも、目的生成物を高収率で得られるという観点から、Yが窒素原子であることが好ましい。特に、[AY]が第4級アンモニウムイオンであることが好ましい。
When Y is a tin atom, [AY + ] is a stannonium ion, and a tertiary stannonium ion is preferable. When Y is a nitrogen atom, [AY + ] is an ammonium ion, preferably a quaternary ammonium ion. When Y is a phosphorus atom, [AY + ] is a phosphonium ion, preferably a quaternary phosphonium ion. When Y is an arsenic atom, [AY + ] is an arsonium ion, preferably a quaternary arsonium ion. When Y is an antimony atom, [AY + ] is a stignium ion, preferably a quaternary stibonium ion. When Y is an oxygen atom, [AY + ] is an oxonium ion, preferably a tertiary oxonium ion. When Y is a sulfur atom, [AY + ] is a sulfonium ion, preferably a tertiary sulfonium ion. When Y is a selenium atom, [AY + ] is a selenonium ion, preferably a tertiary selenonium ion. When Y is an iodine atom, [AY + ] is an iodonium ion, and a secondary iodonium ion is preferred.
Among these, Y is preferably a nitrogen atom from the viewpoint of obtaining the target product in high yield. In particular, [AY + ] is preferably a quaternary ammonium ion.

また、一般式(2)において、[AY]としては、
(a):[(R](ここで、Rは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示す。nは2〜4の整数を示す。)で表されるカチオン、
(b):置換基を有していてもよい、1以上の上記Y原子を含有する複素環(Y原子含有複素環)のY原子上に水素原子若しくは置換基を有していてもよい炭化水素基が1個結合したカチオン、或いは、
(c):重合体に結合した上記(a)又は(b)のカチオン、であることが好ましい。
In the general formula (2), [AY + ]
(A): [(R 3 ) n Y + ] (wherein R 3 is the same or different and represents a monovalent hydrocarbon group which may have a substituent. N is 2 to 4) A cation represented by an integer),
(B): a carbon atom which may have a substituent, may have a hydrogen atom or a substituent on the Y atom of the heterocyclic ring containing one or more Y atoms (Y atom-containing heterocyclic ring) A cation having one hydrogen group bonded thereto, or
(C): The cation of (a) or (b) bonded to a polymer is preferable.

上記[AY]が上記(a)の場合、[(R]におけるRの1価の炭化水素基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基が挙げられる。これらのなかでも、目的生成物を高収率で得られるという観点から、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。 If the [AY +] is the (a), [(R 3 ) n Y +] As examples of the monovalent hydrocarbon group R 3 in, which may have a substituent alkyl group, a substituent A cycloalkyl group that may have, an alkenyl group that may have a substituent, a cycloalkenyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, and a substituent. The arylalkyl group which may have is mentioned. Among these, an alkyl group which may have a substituent is preferable from the viewpoint that the target product can be obtained in high yield.

これらの炭化水素基における置換基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基;シリル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基等のトリ置換シリル基;塩素、フッ素等のハロゲン原子;ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基等のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等のN,N−ジ置換アミノ基;水酸基;シロキシ基;メチルシロキシ基、エチルシロキシ基等の置換シロキシ基;シアノ基等が挙げられる。   Examples of the substituent in these hydrocarbon groups include alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, and tert-butoxy group; silyl group; trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, Trisubstituted silyl groups such as phenylsilyl group; halogen atoms such as chlorine and fluorine; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, 1-propenyl group and isopropenyl group; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; Amino group; N, N-disubstituted amino group such as N, N-dimethylamino group and N, N-diethylamino group; hydroxyl group; siloxy group; substituted siloxy group such as methylsiloxy group and ethylsiloxy group; cyano group and the like Can be mentioned.

上記アルキル基としては、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜20(好ましくは1〜15、特に1〜12)のアルキル基が挙げられる。具体的には、例えば、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基等が挙げられる。これらのなかでも、n−ブチル基がより好ましい。
上記シクロアルキル基としては、炭素数3〜20(特に3〜10)のシクロアルキル基が挙げられる。具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group include linear or branched alkyl groups having 1 to 20 (preferably 1 to 15, particularly 1 to 12) carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n -Heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decanyl group, etc. are mentioned. Among these, an n-butyl group is more preferable.
As said cycloalkyl group, a C3-C20 (especially 3-10) cycloalkyl group is mentioned. Specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

上記アルケニル基としては、炭素数2〜18(特に2〜10)のアルケニル基が挙げられる。具体的には、例えば、ビニル基、プロペニル基、3−ブテニル等が挙げられる。
上記シクロアルケニル基としては、炭素数5〜18(特に5〜10)のシクロアルケニル基が挙げられる。具体的には、例えば、シクロヘキセニル、シクロオクテニル、シクロドデセニル等が挙げられる。
As said alkenyl group, a C2-C18 (especially 2-10) alkenyl group is mentioned. Specifically, a vinyl group, a propenyl group, 3-butenyl, etc. are mentioned, for example.
As said cycloalkenyl group, a C5-C18 (especially 5-10) cycloalkenyl group is mentioned. Specific examples include cyclohexenyl, cyclooctenyl, cyclododecenyl and the like.

上記アリール基としては、炭素数6〜14(特に6〜10)のアリール基が挙げられる。具体的には、例えば、フェニル、トリル、ナフチル等が挙げられる。
上記アリールアルキル基としては、炭素数7〜13(特に7〜9)のアリールアルキル基が挙げられる。具体的には、例えば、ベンジル、フェネチル、ナフチルメチル、ナフチルエチル等が挙げられる。
As said aryl group, a C6-C14 (especially 6-10) aryl group is mentioned. Specific examples include phenyl, tolyl, naphthyl and the like.
As said arylalkyl group, a C7-C13 (especially 7-9) arylalkyl group is mentioned. Specific examples include benzyl, phenethyl, naphthylmethyl, naphthylethyl and the like.

また、[(R]において、nは、2〜4の整数を示す。Yが第14族元素の原子の場合にはn=3であり、Yが第15族元素の原子の場合にはn=4であり、Yが第16族元素の原子の場合にはn=3であり、Yが第17族元素の原子の場合にはn=2である。 Also, in [(R 3) n Y + ], n represents an integer of 2 to 4. When Y is a group 14 element atom, n = 3, when Y is a group 15 element atom, n = 4, and when Y is a group 16 element atom, n = 4. 3. When Y is an atom of a Group 17 element, n = 2.

[(R]で表される具体的なカチオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリエチルベンジルアンモニウム、トリブチルベンジルアンモニウム等の第4級アンモニウムイオン;テトラブチルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム等の第4級ホスホニウムイオン;トリエチルオキソニウム、トリメチルオキソニウム等の第3級オキソニウムイオン;(2−カルボキシエチル)ジメチルスルホニウム、(3−クロロプロピル)ジフェニルスルホニウム、シクロプロピルジフェニルスルホニウム、ジフェニル(メチル)スルホニウム、トリ−n−ブチルスルホニウム、トリ−p−トリルスルホニウム、トリエチルスルホニウム、トリメチルスルホニウム、トイフェニルスルホニウム等の第3級スルホニウムイオン;ジフェニルヨードニウム等の第2級ヨードニウムイオン等が挙げられる。
これらのなかでも、テトラブチルアンモニウム、トリブチルベンジルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラエチルアンモニウムが好ましい。
Specific examples of the cation represented by [(R 3 ) n Y + ] include, for example, tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, tetrapentylammonium, tetrahexylammonium, tetraoctylammonium, and trimethyl. Quaternary ammonium ions such as phenylammonium, trimethylbenzylammonium, triethylbenzylammonium and tributylbenzylammonium; quaternary phosphonium ions such as tetrabutylphosphonium and butyltriphenylphosphonium; tertiary such as triethyloxonium and trimethyloxonium Oxonium ion; (2-carboxyethyl) dimethylsulfonium, (3-chloropropyl) diphenylsulfonium, Tertiary sulfonium ions such as chloropropyldiphenylsulfonium, diphenyl (methyl) sulfonium, tri-n-butylsulfonium, tri-p-tolylsulfonium, triethylsulfonium, trimethylsulfonium, toiphenylsulfonium; secondary iodonium such as diphenyliodonium And ions.
Of these, tetrabutylammonium, tributylbenzylammonium, tetrapropylammonium, and tetraethylammonium are preferable.

上記[AY]が上記(b)の場合における、1以上のY原子含有複素環としては、芳香族複素環、不飽和複素環が挙げられる。
Yが窒素原子の場合は、芳香族複素環が好ましく、窒素原子を1〜3個有する5員環、6員環又はそれらを含む縮合環がより好ましい。
また、Yがイオウ原子の場合は、イオウ原子を1又は2個有する5員環、6員環又はそれらを含む縮合環が好ましい。
Examples of the one or more Y atom-containing heterocycles in the case where [AY + ] is the above (b) include aromatic heterocycles and unsaturated heterocycles.
When Y is a nitrogen atom, an aromatic heterocyclic ring is preferable, and a 5-membered ring, a 6-membered ring having 1 to 3 nitrogen atoms, or a condensed ring containing them is more preferable.
When Y is a sulfur atom, a 5-membered ring, 6-membered ring having 1 or 2 sulfur atoms, or a condensed ring containing them is preferable.

また、Y原子含有複素環のY原子上に結合する、置換基を有していてもよい炭化水素基としては、上記Rにおける炭化水素基と同様のものを挙げることができる。
特に、この炭化水素基としては、置換基を有してもよい直鎖状又は分岐状のアルキル基(炭素数1〜6)であることが好ましい。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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられ、特に、メチル基及びエチル基が好ましい。
Examples of the hydrocarbon group that may have a substituent and bonded to the Y atom of the Y atom-containing heterocyclic ring include the same hydrocarbon groups as those described above for R 3 .
In particular, the hydrocarbon group is preferably a linear or branched alkyl group (having 1 to 6 carbon atoms) which may have a substituent. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group. In particular, a methyl group and an ethyl group are preferable.

また、Y原子含有複素環中のカチオンを形成するY原子以外のY原子及び炭素原子上には、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。このアルキル基としては、炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のものが好ましい。また、アルコキシ基としては、炭素数1〜6のものが好ましい。   In addition, a substituent such as an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a nitro group, or a cyano group may be present on the Y atom and carbon atom other than the Y atom forming the cation in the Y atom-containing heterocyclic ring. Good. The alkyl group is preferably a linear or branched group having 1 to 12 carbon atoms. Moreover, as an alkoxy group, a C1-C6 thing is preferable.

ここで、Yが窒素原子の場合、具体的な複素環カチオンとしては、例えば、ピロリウム、イミダゾリウム、2H−ピロリウム、ピラゾリウム、ピリジニウム、ピラジニウム、ピリミジニウム、ピリダジニウム、インドリジニウム、インドリウム、3H−インドリウム、1H−インダゾリウム、イソインドリウム、プリニウム、4H−キノリジニウム、イソキノリニウム、キノリニウム、フタラジニウム、ナフチリジニウム、キノキサリニウム、キナゾリニウム、シノリニウム、プテリジニウム、4aH−カルバゾリウム、カルバゾリウム、β−カルボリニウム、フェナンスリジニウム、アクリジニウム、ペリミジニウム、フェナンスロリニウム、フェナジニウム等が挙げられる。これらのなかでも、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウムが好ましく、イミダゾリウムがより好ましい。
また、Yが酸素原子の場合、具体的な複素環カチオンとしては、例えば、2,4,6−トリメチルピリリウム、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルピリリウム等が挙げられる。
更に、Yがイオウ原子の場合、具体的な複素環カチオンとしては、1,3−ベンゾジチオリリウム、1−ベンジルテトラヒドロチオフェン−1−イウム等が挙げられる。
Here, when Y is a nitrogen atom, specific heterocyclic cations include, for example, pyrrolium, imidazolium, 2H-pyrrolium, pyrazolium, pyridinium, pyrazinium, pyrimidinium, pyridazinium, indolizinium, indolium, 3H-indo. Lithium, 1H-indazolium, isoindolium, purinium, 4H-quinolizinium, isoquinolinium, quinolinium, phthalazinium, naphthyridinium, quinoxalinium, quinazolinium, cinolinium, pteridinium, 4aH-carbazolium, carbazolium, β-carbolinium, phenanthridinium, acridinium, acridinium, acridinium , Phenanthrolinium, phenazinium and the like. Among these, imidazolium, pyridinium, and pyrrolidinium are preferable, and imidazolium is more preferable.
When Y is an oxygen atom, specific heterocyclic cations include, for example, 2,4,6-trimethylpyrylium, 2,6-di-tert-butyl-4-methylpyrylium, and the like.
Further, when Y is a sulfur atom, specific heterocyclic cations include 1,3-benzodithiolylium, 1-benzyltetrahydrothiophen-1-ium and the like.

上記(c)のように、上記[AY]が、重合体に結合した上記(a)又は(b)のカチオンである場合において、上記(a)、(b)のカチオンとしては上述のものが挙げられる。また、上記重合体としては、特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリm−メチルスチレン、ポリp−メチルスチレン、ポリビニルトルエン、ポリp−メトキシスチレン、ポリアリルベンゼン等の芳香族ビニル系ポリマー;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン等の脂環族ビニル系ポリマー;ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、ポリプロピルビニルエーテル、ポリブチルビニルエーテル等の脂肪族ビニルエーテル系ポリマー;ポリシクロペンチルビニルエーテル、ポリシクロヘキシルビニルエーテル等の脂環族ビニルエーテル系ポリマー;ポリフェニルビニルエーテル、ポリベンジルビニルエーテル等の芳香族ビニルエーテル系ポリマー;ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル等のアクリル系ポリマー等を挙げることができる。 As in (c) above, when [AY + ] is a cation of (a) or (b) bonded to a polymer, the cation of (a) or (b) is as described above. Is mentioned. Further, the polymer is not particularly limited, but for example, aromatics such as polystyrene, poly α-methyl styrene, poly m-methyl styrene, poly p-methyl styrene, polyvinyl toluene, poly p-methoxy styrene, and polyallylbenzene. Aliphatic vinyl polymers; Aliphatic vinyl polymers such as polypropylene, polybutene and polypentene; Aliphatic vinyl ether polymers such as polymethyl vinyl ether, polyethyl vinyl ether, polypropyl vinyl ether and polybutyl vinyl ether; Polycyclopentyl vinyl ether, polycyclohexyl vinyl ether, etc. Alicyclic vinyl ether polymers; aromatic vinyl ether polymers such as polyphenyl vinyl ether and polybenzyl vinyl ether; poly (meth) acrylic acid, poly (meta Methyl acrylate, poly (meth) acryl-based polymers such as ethyl acrylate.

上記オニウム塩のZ(アニオン)としては、例えば、HSO 、SO 2−、Br、Cl等が挙げられる。これらのなかでも、反応溶液における不純物の発生を十分に抑制することができ、目的物の収率を向上させることができるという観点から、HSO 、SO 2−であることが好ましい。 Examples of Z (anion) of the onium salt include HSO 4 , SO 4 2− , Br , Cl − and the like. Among these, HSO 4 and SO 4 2− are preferable from the viewpoint that generation of impurities in the reaction solution can be sufficiently suppressed and the yield of the target product can be improved.

特に、本発明におけるオニウム塩は、4級アンモニウム塩であることが好ましい。
具体的な4級アンモニウム塩としては、例えば、テトラプロピルアンモニウムブロマイド、テトラプロピルアンモニウムクロライド、テトラプロピルアンモニウム硫酸水素塩、テトラプロピルアンモニウム硫酸塩、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩、テトラブチルアンモニウム硫酸塩等が挙げられる。これらのなかでも、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩が好ましい。
In particular, the onium salt in the present invention is preferably a quaternary ammonium salt.
Specific quaternary ammonium salts include, for example, tetrapropylammonium bromide, tetrapropylammonium chloride, tetrapropylammonium hydrogensulfate, tetrapropylammonium sulfate, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium hydrogensulfate Salt, tetrabutylammonium sulfate and the like. Of these, tetrabutylammonium hydrogen sulfate is preferable.

上記オニウム塩の配合量は、アミノ酸1モルに対して、0.5〜10.0モルであることが好ましく、より好ましくは0.8〜3.0モルである。   The compounding amount of the onium salt is preferably 0.5 to 10.0 mol, more preferably 0.8 to 3.0 mol, per 1 mol of amino acid.

上記カーボネートとしては、下記一般式(3)で表されるものが好ましい。   As said carbonate, what is represented by following General formula (3) is preferable.

Figure 2012077052
〔一般式(3)において、Rは、互いに独立に、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を示す。〕
Figure 2012077052
[In General formula (3), R < 5 > shows the monovalent | monohydric hydrocarbon group which may have a substituent mutually independently. ]

一般式(3)におけるRの置換基を有していてもよい1価の炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールアルキル基等が挙げられる。これらのなかでも、置換基を有していてもよいアリール基が好ましい。 Examples of the monovalent hydrocarbon group which may have a substituent of R 5 in the general formula (3) include an alkyl group which may have a substituent and a substituent. A cycloalkyl group, an alkenyl group which may have a substituent, a cycloalkenyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a substituent. An arylalkyl group etc. are mentioned. Among these, an aryl group which may have a substituent is preferable.

これらの炭化水素基における置換基としては、例えば、ニトロ基;塩素原子、フッ素原子等のハロゲン原子;パーフルオロアルキル基(ここで、アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖状、分枝状若しくは環状の飽和及び不飽和アルキル基等が挙げられる。);パークロロアルキル基(ここで、アルキル基としては、パーフルオロアルキル基と同じものが挙げられる。);エステル基;アセチル基;シアノ基;ベンゾイル基等が挙げられる。これらのなかでも、ニトロ基、ハロゲン原子、ハロゲン置換アルキル基(ここで、アルキル基としては、パーフルオロアルキル基と同じものが挙げられる。)が好ましい。   Examples of the substituents in these hydrocarbon groups include, for example, nitro groups; halogen atoms such as chlorine atoms and fluorine atoms; perfluoroalkyl groups (wherein the alkyl groups are straight-chain, A branched or cyclic saturated and unsaturated alkyl group, etc.); a perchloroalkyl group (wherein the alkyl group is the same as the perfluoroalkyl group); an ester group; an acetyl group; A cyano group; a benzoyl group, and the like. Among these, a nitro group, a halogen atom, and a halogen-substituted alkyl group (here, the same alkyl group as the perfluoroalkyl group can be mentioned) are preferable.

上記アルキル基としては、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜20(特に1〜10)のアルキル基が挙げられる。具体的には、例えば、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基等が挙げられる。
上記シクロアルキル基としては、炭素数3〜20(特に3〜10)のシクロアルキル基が挙げられる。具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
Examples of the alkyl group include linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms (particularly 1 to 10). Specifically, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n -Heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decanyl group, etc. are mentioned.
As said cycloalkyl group, a C3-C20 (especially 3-10) cycloalkyl group is mentioned. Specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

上記アルケニル基としては、炭素数2〜18(特に2〜10)のアルケニル基が挙げられる。具体的には、例えば、ビニル基、プロペニル基、3−ブテニル等が挙げられる。
上記シクロアルケニル基としては、炭素数5〜18(特に5〜10)のシクロアルケニル基が挙げられる。具体的には、例えば、シクロヘキセニル、シクロオクテニル、シクロドデセニル等が挙げられる。
As said alkenyl group, a C2-C18 (especially 2-10) alkenyl group is mentioned. Specifically, a vinyl group, a propenyl group, 3-butenyl, etc. are mentioned, for example.
As said cycloalkenyl group, a C5-C18 (especially 5-10) cycloalkenyl group is mentioned. Specific examples include cyclohexenyl, cyclooctenyl, cyclododecenyl and the like.

上記アリール基としては、炭素数6〜14(特に6〜10)のアリール基が挙げられる。具体的には、例えば、フェニル、トリル、ナフチル等が挙げられる。
上記アリールアルキル基としては、炭素数7〜13(特に7〜9)のアリールアルキル基が挙げられる。具体的には、例えば、ベンジル、フェネチル、ナフチルメチル、ナフチルエチル等が挙げられる。
As said aryl group, a C6-C14 (especially 6-10) aryl group is mentioned. Specific examples include phenyl, tolyl, naphthyl and the like.
As said arylalkyl group, a C7-C13 (especially 7-9) arylalkyl group is mentioned. Specific examples include benzyl, phenethyl, naphthylmethyl, naphthylethyl and the like.

また、具体的なカーボネートとしては、例えば、ジフェニルカーボネート、ビス(4−ニトロフェニル)カーボネート、ビス(2−ニトロフェニル)カーボネート、ビス(2,4−ジニトロフェニル)カーボネート、ビス(2,4,6−トリニトロフェニル)カーボネート、ビス(ペンタフルオロフェニル)カーボネート、ビス(4−クロロフェニル)カーボネート、ビス(2,4−ジクロロフェニル)カーボネート、ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)カーボネート等が挙げられる。これらのなかでも、ジフェニルカーボネートが好ましい。
尚、カーボネートは、公知の方法により製造でき、市販のものを使用できる。
Specific carbonates include, for example, diphenyl carbonate, bis (4-nitrophenyl) carbonate, bis (2-nitrophenyl) carbonate, bis (2,4-dinitrophenyl) carbonate, bis (2, 4, 6 -Trinitrophenyl) carbonate, bis (pentafluorophenyl) carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, bis (2,4-dichlorophenyl) carbonate, bis (2,4,6-trichlorophenyl) carbonate and the like. Of these, diphenyl carbonate is preferred.
In addition, carbonate can be manufactured by a well-known method and can use a commercially available thing.

上記カーボネートの配合量は、アミノ酸1モルに対して、0.5〜10.0モルであることが好ましく、より好ましくは0.8〜3.0モルである。   It is preferable that the compounding quantity of the said carbonate is 0.5-10.0 mol with respect to 1 mol of amino acids, More preferably, it is 0.8-3.0 mol.

上記水は特に限定されず、例えば、イオン交換水、蒸留水等を用いることができる。
水の配合量は、上記アミノ酸とオニウム塩とを十分に反応させることができる限り、特に限定されず、適宜調整することができる。
The said water is not specifically limited, For example, ion-exchange water, distilled water, etc. can be used.
The blending amount of water is not particularly limited as long as the amino acid and the onium salt can be sufficiently reacted, and can be appropriately adjusted.

上記有機溶剤は、上記カーボネートを溶解可能なものが好ましく、目的物(アミノ酸−N−カルボキシ無水物)及びその前駆体(アミノ酸カーバメート)を溶解可能なものがより好ましい。   The organic solvent is preferably one that can dissolve the carbonate, and more preferably one that can dissolve the target product (amino acid-N-carboxyanhydride) and its precursor (amino acid carbamate).

また、この有機溶剤は、水との相溶性が低いものが好ましい。具体的には、有機溶剤の水への溶解度(20℃)が、50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0〜20質量%、更に好ましくは0〜10質量%である。   The organic solvent is preferably one having low compatibility with water. Specifically, the solubility (20 ° C.) of the organic solvent in water is preferably 50% by mass or less, more preferably 0 to 20% by mass, and still more preferably 0 to 10% by mass.

更に、この有機溶剤の沸点(標準沸点)は、水よりも高いことが好ましく、より好ましくは100〜400℃、更に好ましくは100〜200℃である。有機溶剤の沸点が水より高い場合、水の除去がより容易となり、生産性を向上させることができる。   Furthermore, it is preferable that the boiling point (standard boiling point) of this organic solvent is higher than water, More preferably, it is 100-400 degreeC, More preferably, it is 100-200 degreeC. When the boiling point of the organic solvent is higher than that of water, water can be removed more easily, and productivity can be improved.

具体的な有機溶剤としては、例えば、ケトン類、エーテル類が挙げられる。
上記ケトン類としては、例えば、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチル−n−プロピルケトン、ベンジルメチルケトン、ジエチルケトン、メチルペンチルケトン、メチルヘキシルケトン、アセトフェノン等が挙げられる。
上記エーテル類としては、例えば、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロペンタンモノメチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル等が挙げられる。
これらのなかでも、同一の有機溶剤で一気通貫に、目的物であるアミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で安定して製造することができるという観点から、ケトン類が好ましい。ケトン類のなかでも、合計炭素数が5〜10であるものが好ましい。特に、メチルイソブチルケトン(沸点;116.2℃、水への溶解度(20℃);1.91質量%)、メチルヘキシルケトン(沸点;173℃、水への溶解度(20℃);0.9質量%)が好ましい。
尚、これらの有機溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the organic solvent include ketones and ethers.
Examples of the ketones include methyl isobutyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl-n-propyl ketone, benzyl methyl ketone, diethyl ketone, methyl pentyl ketone, methyl hexyl ketone, and acetophenone.
Examples of the ethers include dioxane, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, cyclopentane monomethyl ether, and methyl-t-butyl ether.
Among these, ketones are preferable from the viewpoint that the target amino acid-N-carboxyanhydride can be stably produced in high yield with the same organic solvent. Among the ketones, those having a total carbon number of 5 to 10 are preferable. In particular, methyl isobutyl ketone (boiling point: 116.2 ° C., solubility in water (20 ° C.); 1.91% by mass), methyl hexyl ketone (boiling point: 173 ° C., solubility in water (20 ° C.); 0.9 Mass%) is preferred.
In addition, these organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、本発明における上記反応溶液調製工程においては、上述の各原料を混合し、反応させることにより、下記に示すように、目的物の前駆体であるアミノ酸カーバメート[下記式(4)]が生成される。尚、式(4)における、R及びXは、それぞれ、上述の一般式(1)におけるX、及び一般式(3)におけるRと同義である。 Further, in the reaction solution preparation step in the present invention, the above-mentioned raw materials are mixed and reacted to produce an amino acid carbamate [the following formula (4)] which is a precursor of the target product, as shown below. Is done. In formula (4), R 5 and X have the same meanings as X in general formula (1) and R 5 in general formula (3), respectively.

Figure 2012077052
Figure 2012077052

また、上記反応溶液を調製する際には、水中におけるアミノ酸とオニウム塩(特に4級アンモニウム塩)との反応を促進させるために、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリを配合することができる。   Moreover, when preparing the said reaction solution, in order to accelerate | stimulate reaction with the amino acid and onium salt (especially quaternary ammonium salt) in water, sodium hydroxide, potassium hydroxide calcium hydroxide, magnesium hydroxide, water An alkali such as strontium oxide, barium hydroxide, ammonium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like can be blended.

反応溶液調製工程において、上記各原料を混合する際の順序等は特に限定されない。具体的には、例えば、(i)アミノ酸と、オニウム塩と、カーボネートと、水と、有機溶剤と、を一括して同一の系において混合し、反応させて反応溶液を調製してもよいし、(ii)アミノ酸、オニウム塩及び水の混合物若しくは反応物と、カーボネート及び有機溶剤の混合物とを混合し、反応させて反応溶液を調製してもよい。特に、目的物の収率向上の観点から、上記(ii)の調製方法が好ましい。尚、上記(ii)における混合物や反応物は、市販品を用いることもできる。   In the reaction solution preparation step, the order of mixing the respective raw materials is not particularly limited. Specifically, for example, (i) an amino acid, an onium salt, a carbonate, water, and an organic solvent may be mixed together in the same system and reacted to prepare a reaction solution. (Ii) A mixture or reaction product of an amino acid, an onium salt and water and a mixture of a carbonate and an organic solvent may be mixed and reacted to prepare a reaction solution. In particular, from the viewpoint of improving the yield of the target product, the preparation method (ii) is preferred. In addition, a commercial item can also be used for the mixture and reaction material in said (ii).

上記反応溶液を調製する際の反応条件は特に限定されない。通常、大気下で実施可能であるが、アルゴン、窒素等の不活性気体雰囲気下で実施してもよい。また、常圧、減圧、加圧のいずれの状態でも実施可能である。
また、反応温度は、通常−70〜120℃であり、好ましくは−10〜70℃である。
更に、反応時間は、通常0.1〜100時間であり、好ましくは0.5〜20時間である。
The reaction conditions for preparing the reaction solution are not particularly limited. Usually, it can be carried out in the atmosphere, but it may be carried out in an atmosphere of an inert gas such as argon or nitrogen. Further, it can be carried out in any state of normal pressure, reduced pressure, and increased pressure.
Moreover, reaction temperature is -70-120 degreeC normally, Preferably it is -10-70 degreeC.
Furthermore, reaction time is 0.1 to 100 hours normally, Preferably it is 0.5 to 20 hours.

[2]酸添加工程
上記酸添加工程は、得られた反応溶液に、上記オニウム塩由来の反応残渣を除去するための酸を添加する工程である。
具体的には、酸の配合により、アミノ酸カーバメート(前駆体)の生成反応が停止されるとともに、カーボネートとの未反応物におけるオニウム塩由来の反応残渣が除去され、不純物の発生を抑制することができる。
そして、本発明の製造方法では、このようにして不純物の発生を抑制しているため、前駆体を途中で単離精製することなく、溶液の状態で後工程に進むことができる。
[2] Acid addition step The acid addition step is a step of adding an acid for removing the reaction residue derived from the onium salt to the obtained reaction solution.
Specifically, the compounding of the acid stops the formation reaction of the amino acid carbamate (precursor), and the reaction residue derived from the onium salt in the unreacted product with the carbonate is removed, thereby suppressing the generation of impurities. it can.
And in the manufacturing method of this invention, since generation | occurrence | production of an impurity is suppressed in this way, it can progress to a post process in the state of a solution, without isolating and purifying a precursor on the way.

上記酸としては、上述の作用が得られるものであれば特に限定されず、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸などの無機酸等が挙げられる。これらのなかでも、工業的に大量に製造されており、安易に入手可能であり、且つ安価な酸であるという観点から、硫酸、塩酸、硝酸が好ましい。   The acid is not particularly limited as long as the above action can be obtained, and examples thereof include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and boric acid. Among these, sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid are preferable from the viewpoint of being industrially produced in large quantities, easily available, and inexpensive.

上記酸添加工程における酸の添加量は、アミノ酸1モルに対して、0.1〜30モルであることが好ましく、より好ましくは0.5〜5.0モルである。   It is preferable that the addition amount of the acid in the said acid addition process is 0.1-30 mol with respect to 1 mol of amino acids, More preferably, it is 0.5-5.0 mol.

[3]水除去工程
上記水除去工程は、上記酸添加工程後の反応溶液に含まれる水を除去する工程である。
反応溶液から水を除去する方法は特に限定されず、加熱や減圧等の公知の方法を用いることができる。
また、水除去工程後の反応溶液に含まれる水含有量は、500ppm以下であることが好ましく、より好ましくは50ppm以下)とすることが好ましい。この含有量が500ppm以下である場合には、アミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で安定して製造することができる。
[3] Water removal step The water removal step is a step of removing water contained in the reaction solution after the acid addition step.
The method for removing water from the reaction solution is not particularly limited, and a known method such as heating or decompression can be used.
The water content contained in the reaction solution after the water removal step is preferably 500 ppm or less, and more preferably 50 ppm or less. When this content is 500 ppm or less, amino acid-N-carboxyanhydride can be stably produced in high yield.

[4]加熱工程
上記加熱工程は、上記水除去工程後の反応溶液を加熱する工程である。
この加熱工程により、反応溶液中において、以下に示すように下記式(4)の前駆体(アミノ酸カーバメート)を環化させることができ、目的物である下記式(5)のアミノ酸−N−カルボキシ無水物を生成することができる。
尚、式(4)、式(5)における、R及びXは、それぞれ、上述の一般式(1)におけるX、及び一般式(3)におけるRと同義である。
[4] Heating step The heating step is a step of heating the reaction solution after the water removal step.
By this heating step, the precursor (amino acid carbamate) of the following formula (4) can be cyclized in the reaction solution as shown below, and the target product of the amino acid-N-carboxy of the following formula (5) Anhydrides can be produced.
In formulas (4) and (5), R 5 and X have the same meanings as X in general formula (1) and R 5 in general formula (3), respectively.

Figure 2012077052
Figure 2012077052

この加熱工程における加熱条件は特に限定されない。具体的には、例えば、加熱温度は50〜200℃であることが好ましく、より好ましくは70〜150℃である。また、加熱時間は0.1〜300時間であることが好ましく、より好ましくは1〜150時間である。   The heating conditions in this heating step are not particularly limited. Specifically, for example, the heating temperature is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 70 to 150 ° C. The heating time is preferably 0.1 to 300 hours, more preferably 1 to 150 hours.

また、この加熱工程においては、生成する目的物の溶液中における安定性向上、及び収率向上の観点から、加熱する際に、反応溶液に触媒として酸を加えることが好ましい。
上記酸としては、例えば、カルボン酸類、フェノール類、リン酸類、スルホン酸類等が挙げられる。尚、これらの酸は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Further, in this heating step, it is preferable to add an acid as a catalyst to the reaction solution when heating from the viewpoint of improving the stability of the target product to be produced in the solution and improving the yield.
Examples of the acid include carboxylic acids, phenols, phosphoric acids, sulfonic acids, and the like. In addition, these acids may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

上記カルボン酸類としては、例えば、酢酸、ヘキサン酸、オクタン酸、オクチル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、無水酢酸、フェニル酢酸、ジフェニル酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等の置換基を有していてもよい飽和脂肪酸;オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フマル酸、マレイン酸等の置換基を有していてもよい不飽和カルボン酸、安息香酸、p−ニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、2,4−ジニトロ安息香酸、サリチル酸、フタル酸等の置換基を有していてもよい芳香族カルボン酸等が挙げられる。また、これらの具体的な置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シアノ基、アルコキシ基等が挙げられる。   Examples of the carboxylic acids include substituents such as acetic acid, hexanoic acid, octanoic acid, octylic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, acetic anhydride, phenylacetic acid, diphenylacetic acid, oxalic acid, malonic acid, and succinic acid. Saturated fatty acid which may have; unsaturated carboxylic acid, benzoic acid, p-nitrobenzoic acid, pentafluoro which may have a substituent such as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, fumaric acid, maleic acid Examples thereof include aromatic carboxylic acids which may have a substituent such as benzoic acid, 2,4-dinitrobenzoic acid, salicylic acid and phthalic acid. Specific examples of these substituents include a halogen atom, a nitro group, a hydroxy group, a mercapto group, a cyano group, and an alkoxy group.

上記フェノール類としては、例えば、2,4−ジニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、シアノフェノール、(2−ブタノン)フェノール等が挙げられる。
上記リン酸類としては、例えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等が挙げられる。
上記スルホン酸類としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸;p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸等が挙げられる。
Examples of the phenols include 2,4-dinitrophenol, pentafluorophenol, cyanophenol, (2-butanone) phenol, and the like.
Examples of the phosphoric acids include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid and the like.
Examples of the sulfonic acids include aliphatic sulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid; aromatic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid, and the like.

これらの酸のなかでも、カルボン酸類が好ましい。特に、20℃で液体のカルボン酸類を用いることが好ましい。20℃で液体のカルボン酸類を用いる場合、後段の晶析工程において析出することがなく目的物を容易に単離することができ、目的物が高収率で得られるため好ましい。   Of these acids, carboxylic acids are preferred. In particular, it is preferable to use carboxylic acids that are liquid at 20 ° C. The use of carboxylic acids that are liquid at 20 ° C. is preferable because the target product can be easily isolated without precipitation in the subsequent crystallization step, and the target product can be obtained in high yield.

上記加熱工程における酸の使用量は、アミノ酸カーバメート(前駆体)1モルに対して、0.1〜30モルであることが好ましく、より好ましくは0.1〜10モルである。   It is preferable that the usage-amount of the acid in the said heating process is 0.1-30 mol with respect to 1 mol of amino acid carbamates (precursor), More preferably, it is 0.1-10 mol.

[5]晶析工程
上記晶析工程は、上記加熱された反応溶液から目的物であるアミノ酸−N−カルボキシ無水物を晶析させて得る工程である。即ち、この工程では、溶解度の温度依存性を利用することにより、反応溶液から目的物を結晶化させ、選択的に目的物が分離される。
また、晶析する際には、目的物の収率を向上させる観点から、エバポレーター等の公知の手段を用いて予め濃縮した反応溶液を用いることが好ましい。
[5] Crystallization Step The crystallization step is a step obtained by crystallizing the target amino acid-N-carboxy anhydride from the heated reaction solution. That is, in this step, by utilizing the temperature dependence of the solubility, the target product is crystallized from the reaction solution, and the target product is selectively separated.
Moreover, when crystallizing, from the viewpoint of improving the yield of the target product, it is preferable to use a reaction solution concentrated in advance using a known means such as an evaporator.

この晶析工程において用いられる貧溶剤(目的物であるアミノ酸−N−カルボキシ無水物に対して溶解度の小さい溶剤)は特に限定されないが、例えば、炭化水素類、ケトン類、エステル類、アルコール類等が挙げられる。これらのなかでも、目的物の収率を向上させる観点から、炭化水素類が好ましく、ペンタン、n−ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭素数5〜11の炭化水素がより好ましい。   The poor solvent used in this crystallization step (a solvent having low solubility with respect to the target product, amino acid-N-carboxyanhydride) is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbons, ketones, esters, alcohols, and the like. Is mentioned. Among these, from the viewpoint of improving the yield of the target product, hydrocarbons are preferable, and hydrocarbons having 5 to 11 carbon atoms such as pentane, n-hexane, heptane, and octane are more preferable.

また、上記貧溶剤を用いる場合、目的物の精製効率を向上させる観点から、トルエン及びエーテル類のうちの少なくとも一方を併用することが好ましい。エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
トルエン又はエーテル類を併用する際の配合割合は、貧溶剤を100体積%とした場合に、0.1〜1000体積%であることが好ましく、より好ましくは0.1〜100体積%である。
Moreover, when using the said poor solvent, it is preferable to use together at least one of toluene and ethers from a viewpoint of improving the purification efficiency of a target object. Examples of ethers include diethyl ether, dibutyl ether, t-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and the like.
The blending ratio when toluene or ether is used in combination is preferably 0.1 to 1000% by volume, more preferably 0.1 to 100% by volume, when the poor solvent is 100% by volume.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

[1]アミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造
下記実施例1〜8のように、アミノ酸−N−カルボキシ無水物を製造した。
[1] Production of amino acid-N-carboxy anhydride An amino acid-N-carboxy anhydride was produced as in Examples 1 to 8 below.

<実施例1>
工程(1)[反応溶液調製工程]
ガラス製フラスコに、L−バリン0.52g(4.4mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム(TBA−HSO)1.36g(4mmol)を加えた。その後、20.78wt%の水酸化ナトリウム水溶液を1.54g(水酸化ナトリウム4mmol含有)添加し、室温で30分間攪拌した。次いで、30wt%の炭酸ジフェニル(DPC)−メチルイソブチルケトン(MIBK)溶液を2.36g(炭酸ジフェニル4mmol含有)添加し、室温で3時間攪拌して反応させ、反応溶液を調製した。
<Example 1>
Step (1) [Reaction Solution Preparation Step]
Glass flask, L- valine 0.52g (4.4mmol), was added tetrabutylammonium hydrogen sulfate (TBA-HSO 4) 1.36g ( 4mmol). Thereafter, 1.54 g (containing 4 mmol of sodium hydroxide) of a 20.78 wt% sodium hydroxide aqueous solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Next, 2.36 g (containing 4 mmol of diphenyl carbonate) of 30 wt% diphenyl carbonate (DPC) -methyl isobutyl ketone (MIBK) solution was added, and the mixture was reacted at room temperature for 3 hours to prepare a reaction solution.

工程(2)[酸添加工程]
上記工程(1)で得られた反応溶液に24gのメチルイソブチルケトンを添加後、1mol/Lの硫酸18gを添加して攪拌し、反応を停止した。
Step (2) [acid addition step]
After adding 24 g of methyl isobutyl ketone to the reaction solution obtained in the above step (1), 18 g of 1 mol / L sulfuric acid was added and stirred to stop the reaction.

工程(3)[水除去工程]
上記工程(2)において酸が添加された反応溶液を分液漏斗に移液し、攪拌した後、水相を除去した。更に、1mol/Lの硫酸18gを再度添加して、攪拌した後、水相を除去した(即ち、合計2回の硫酸洗浄を行った)。
次いで、水20gを添加し、攪拌した後、水相を除去した。更に、水20gによる有機相の洗浄を2回実施した(即ち、合計3回の水洗浄を行った)。
その後、得られた有機相に130gのメチルイソブチルケトンを添加した後、エバポレーターで液重量が52.3gになるまで減圧濃縮することにより反応溶液に含まれる水を除去した。
Step (3) [water removal step]
The reaction solution to which the acid was added in the above step (2) was transferred to a separatory funnel and stirred, and then the aqueous phase was removed. Further, 18 g of 1 mol / L sulfuric acid was added again and stirred, and then the aqueous phase was removed (that is, sulfuric acid was washed twice in total).
Subsequently, 20 g of water was added and stirred, and then the aqueous phase was removed. Further, the organic phase was washed twice with 20 g of water (that is, the water was washed three times in total).
Thereafter, 130 g of methyl isobutyl ketone was added to the obtained organic phase, and then the water contained in the reaction solution was removed by concentration under reduced pressure using an evaporator until the liquid weight reached 52.3 g.

工程(4)[加熱工程]
十分に乾燥させたガラス製フラスコに、上記工程(3)で得られた反応溶液52.3g、オレイン酸0.89mlを加えた。次いで、フラスコをオイルバスで加熱し、内温102℃にて12時間攪拌した。
その後、得られた反応溶液を冷却した後、NMR測定を実施したところ、バリン−N−カルボキシ無水物が収率63%で生成していた。
Process (4) [heating process]
To the sufficiently dried glass flask, 52.3 g of the reaction solution obtained in the above step (3) and 0.89 ml of oleic acid were added. Next, the flask was heated in an oil bath and stirred at an internal temperature of 102 ° C. for 12 hours.
Thereafter, the obtained reaction solution was cooled and then subjected to NMR measurement. As a result, valine-N-carboxyanhydride was produced in a yield of 63%.

工程(5)[晶析工程]
上記工程(4)で得られた反応溶液をエバポレーターで液重量が3.34gになるまで減圧濃縮した。次いで、ジブチルエーテルを9ml添加した後、n−ヘキサンを90ml添加し、氷浴で2時間攪拌した。吸引濾過により、析出した白色固体を回収したところ、0.16gのバリン−N−カルボキシ無水物が得られた(精製収率44%)。
Process (5) [crystallization process]
The reaction solution obtained in the above step (4) was concentrated under reduced pressure using an evaporator until the liquid weight became 3.34 g. Next, 9 ml of dibutyl ether was added, then 90 ml of n-hexane was added, and the mixture was stirred in an ice bath for 2 hours. The precipitated white solid was collected by suction filtration, and 0.16 g of valine-N-carboxyanhydride was obtained (purification yield: 44%).

<実施例2>
実施例1における工程(5)において、ジブチルエーテルの代わりにジエチルエーテル9mlを用いたこと以外は、実施例1と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.26gのバリン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 2>
In the step (5) in Example 1, except that 9 ml of diethyl ether was used instead of dibutyl ether, the precipitated solid was recovered and 0.26 g of valine-N-carboxyanhydride was recovered. Things were obtained.

<実施例3>
実施例1における工程(4)において、オレイン酸の代わりに酢酸0.16mlを用いたこと以外は、実施例1と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.11gのバリン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 3>
In step (4) in Example 1, 0.16 ml of acetic acid was used instead of oleic acid, and the same procedure as in Example 1 was performed. The precipitated solid was recovered, and 0.11 g of valine-N-carboxyl was recovered. Anhydrous was obtained.

<実施例4>
実施例1における工程(5)において、ジブチルエーテルの代わりにトルエン9mlを用いたこと以外は、実施例1と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.15gのバリン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 4>
In step (5) in Example 1, except that 9 ml of toluene was used instead of dibutyl ether, the precipitated solid was recovered and 0.15 g of valine-N-carboxyanhydride was recovered. was gotten.

<実施例5>
実施例1における工程(1)において、L−バリンの代わりにL−フェニルアラニン0.80g(4.4mmol)を使用し、実施例1における工程(3)において、内温90℃にて8時間攪拌すること以外は、実施例1と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.29gのフェニルアラニン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 5>
In Step (1) in Example 1, 0.80 g (4.4 mmol) of L-phenylalanine was used instead of L-valine, and in Step (3) of Example 1, stirring was performed at an internal temperature of 90 ° C. for 8 hours. Except for this, the procedure was the same as in Example 1, and the precipitated solid was collected. As a result, 0.29 g of phenylalanine-N-carboxyanhydride was obtained.

<実施例6>
実施例1における工程(4)において、オレイン酸の代わりに酢酸0.16mlを用いたこと以外は、実施例5と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.27gのフェニルアラニン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 6>
In the step (4) in Example 1, except that 0.16 ml of acetic acid was used instead of oleic acid, the same was performed as in Example 5. The precipitated solid was recovered, and 0.27 g of phenylalanine-N-carboxyl was recovered. Anhydrous was obtained.

<実施例7>
実施例1における工程(4)において、オレイン酸の代わりにヘキサン酸0.31mlを用いたこと以外は、実施例5と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.30gのフェニルアラニン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 7>
In the step (4) in Example 1, except that 0.31 ml of hexanoic acid was used instead of oleic acid, the precipitated solid was recovered and 0.30 g of phenylalanine-N— was recovered. Carboxy anhydride was obtained.

<実施例8>
実施例1における工程(1)において、ガラス製フラスコに、L−フェニルアラニン0.80g(4.4mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム1.36g(4mmol)、20.78wt%の水酸化ナトリウム水溶液1.54g(水酸化ナトリウム4mmol含有)、炭酸ジフェニル0.71g(4mmol)、メチルイソブチルケトン1.65gを同時に添加して反応溶液を調製したこと以外は、実施例5と同様とし、析出した固体を回収したところ、0.22gのフェニルアラニン−N−カルボキシ無水物が得られた。
<Example 8>
In step (1) in Example 1, 0.80 g (4.4 mmol) of L-phenylalanine, 1.36 g (4 mmol) of tetrabutylammonium hydrogen sulfate, and 20.78 wt% aqueous sodium hydroxide solution were placed in a glass flask. The precipitated solid was recovered in the same manner as in Example 5 except that 54 g (containing 4 mmol of sodium hydroxide), 0.71 g (4 mmol) of diphenyl carbonate, and 1.65 g of methyl isobutyl ketone were simultaneously added to prepare a reaction solution. As a result, 0.22 g of phenylalanine-N-carboxyanhydride was obtained.

[2]実施例の評価
実施例1〜8のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造時における各収率(カーバメート収率、環化収率、環化までの収率、精製収率、トータル収率)、及び相対評価を表1に記載した。更に、各実施例の製造に用いた原料等をまとめて表1に併記した。
尚、各収率の算出方法、及び相対評価の評価基準は下記の通りである。
[2] Evaluation of Examples Yields (Carbamate Yield, Cyclization Yield, Yield to Cyclization, Purification Yield, Total Yield) in Production of Amino Acid-N-Carboxy Anhydrides of Examples 1-8 Rate) and relative evaluation are shown in Table 1. Furthermore, the raw materials used for manufacture of each Example are collectively shown in Table 1.
In addition, the calculation method of each yield and the evaluation criteria of relative evaluation are as follows.

(1)カーバメート収率
原料対比(対カーボネート)でのアミノ酸カーバメート(前駆体)の収率
(2)環化収率
上記(1)のアミノ酸カーバメートを100%とした場合におけるアミノ酸−N−カルボキシ無水物の収率
(3)環化までの収率
[上記(1)のカーバメート収率]×[上記(2)の環化収率]
(4)精製収率
上記(2)のアミノ酸−N−カルボキシ無水物を100%とした場合における、晶析により得られたアミノ酸−N−カルボキシ無水物の収率
(5)トータル収率
[上記(3)の環化までの収率]×[上記(4)の精製収率]
(6)相対評価
上記(5)のトータル収率が40%以上のものを「◎」とし、15%以上、40%未満のものを「○」とした。
(1) Carbamate yield Amino acid carbamate (precursor) yield in raw material comparison (vs. carbonate) (2) Cyclization yield Amino acid-N-carboxy anhydride when the amino acid carbamate of (1) is 100% (3) Yield until cyclization [Carbamate yield of (1) above] × [Cyclization yield of (2) above]
(4) Purification yield Yield of amino acid-N-carboxyanhydride obtained by crystallization when the amino acid-N-carboxyanhydride of (2) is 100% (5) Total yield [above Yield until cyclization of (3)] × [Purification yield of (4) above]
(6) Relative evaluation When the total yield of (5) is 40% or more, “「 ”is given, and when the total yield is 15% or more and less than 40%,“ ◯ ”is given.

Figure 2012077052
Figure 2012077052

[3]実施例の効果
本発明の製造方法によれば、ホスゲンを用いることなくアミノ酸−N−カルボキシ無水物を製造することができ、製造途中で前駆体であるアミノ酸カーバメートを反応溶液から単離精製する必要がなく、一連の工程によりアミノ酸−N−カルボキシ無水物を高収率で製造することができた。更に、溶剤(メチルイソブチルケトン)を一気通貫で使用することができ、従来の製造方法よりも溶剤の使用量を削減できることが分かった。
[3] Effect of Examples According to the production method of the present invention, an amino acid-N-carboxyanhydride can be produced without using phosgene, and the precursor amino acid carbamate is isolated from the reaction solution during the production. There was no need for purification, and the amino acid-N-carboxyanhydride could be produced in high yield by a series of steps. Furthermore, it was found that the solvent (methyl isobutyl ketone) can be used at once, and the amount of the solvent used can be reduced as compared with the conventional production method.

本発明の製造方法により得られるアミノ酸−N−カルボキシ無水物は、合成ポリアミノ酸の原料として有用であり、本発明のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法は、化粧品、医療・医薬品、各種機能化学品等の産業分野において好適に用いることができる。   The amino acid-N-carboxyanhydride obtained by the production method of the present invention is useful as a raw material for synthetic polyamino acids, and the production method of the amino acid-N-carboxyanhydride of the present invention can be used for cosmetics, medical / pharmaceutical products, various functions. It can be suitably used in industrial fields such as chemicals.

Claims (11)

(1)アミノ酸と、オニウム塩と、カーボネートと、水と、有機溶剤と、を混合し、反応させて反応溶液を調製する反応溶液調製工程と、
(2)得られた反応溶液に、前記オニウム塩由来の反応残渣を除去するための酸を添加する酸添加工程と、
(3)前記酸が添加された反応溶液に含まれる水を除去する水除去工程と、
(4)前記水が除去された反応溶液を加熱する加熱工程と、
(5)前記加熱された反応溶液からアミノ酸−N−カルボキシ無水物を晶析させて得る晶析工程と、を備えることを特徴とするアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。
(1) A reaction solution preparation step in which an amino acid, an onium salt, a carbonate, water, and an organic solvent are mixed and reacted to prepare a reaction solution;
(2) an acid addition step of adding an acid for removing the reaction residue derived from the onium salt to the obtained reaction solution;
(3) a water removal step of removing water contained in the reaction solution to which the acid is added;
(4) a heating step of heating the reaction solution from which the water has been removed;
(5) A crystallization step obtained by crystallizing amino acid-N-carboxyanhydride from the heated reaction solution.
前記オニウム塩が、4級アンモニウム塩である請求項1に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to claim 1, wherein the onium salt is a quaternary ammonium salt. 前記オニウム塩のアニオンが、HSO 又はSO 2−である請求項1又は2に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。 Method for producing or SO 4 2-amino acid -N- carboxyanhydride of claim 1 or 2, - wherein the anion of the onium salt, HSO 4. 前記有機溶剤は、前記水よりも沸点の高い溶剤である請求項1乃至3のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic solvent is a solvent having a boiling point higher than that of the water. 前記有機溶剤はケトン類である請求項1乃至4のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic solvent is a ketone. 前記水除去工程後の反応溶液における水含有量が、500ppm以下である請求項1乃至5のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of claims 1 to 5, wherein a water content in the reaction solution after the water removal step is 500 ppm or less. 前記加熱工程において、加熱する際に、前記反応溶液に酸を加える請求項1乃至6のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of claims 1 to 6, wherein an acid is added to the reaction solution when heating in the heating step. 前記加熱工程において加える酸が、カルボン酸類である請求項7に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to claim 7, wherein the acid added in the heating step is a carboxylic acid. 前記カルボン酸類は、20℃で液体である請求項8に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to claim 8, wherein the carboxylic acids are liquid at 20 ° C. 前記晶析工程において、前記アミノ酸−N−カルボキシ無水物の貧溶剤として炭化水素を用いる請求項1乃至9のいずれかに記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to any one of claims 1 to 9, wherein a hydrocarbon is used as a poor solvent for the amino acid-N-carboxy anhydride in the crystallization step. 前記晶析工程において、前記貧溶剤に加えて、トルエン及びエーテル類のうちの少なくとも一方を用いる請求項10に記載のアミノ酸−N−カルボキシ無水物の製造方法。   The method for producing an amino acid-N-carboxy anhydride according to claim 10, wherein at least one of toluene and ethers is used in addition to the poor solvent in the crystallization step.
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