JP2014196264A - Production method of n-acylamino acid - Google Patents

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JP2014196264A
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信 徳永
Makoto Tokunaga
信 徳永
玉青 石田
Tamao Ishida
玉青 石田
昭行 濱崎
Akiyuki Hamazaki
昭行 濱崎
達也 柳原
Tatsuya Yanagihara
達也 柳原
可奈 松村
Kana Matsumura
可奈 松村
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Kyushu University NUC
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Kyushu University NUC
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing N-acylamino acid at good yield under mild reaction conditions without going through a complicated step.SOLUTION: In a solvent, in the presence of at least one catalyst selected from the group consisting of the following catalysts (A) and (B): (A) a catalyst carrying at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides on a cobalt oxide; and (B) a catalyst carrying a cobalt oxide and at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides on a carrier, and in the presence of hydrogen, reaction of 3-(methylthio)propionaldehyde, an amide compound represented by the formula (1) (where Rand Reach independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group which may be substituted, or a heterocyclic group which may be substituted) and a carbon monoxide gives N-acylamino acid.

Description

本発明は、メチオニンなどの動物用飼料添加物の原料、医農薬の製造原料などとして有用な、後述する式(2)で示されるN−アシルアミノ酸(以下、N−アシルアミノ酸(2)と記載する場合がある)を製造する方法に関する。   The present invention is useful as a raw material for animal feed additives such as methionine, a raw material for producing pharmaceuticals and agricultural chemicals, and is described as an N-acylamino acid represented by formula (2) (hereinafter referred to as N-acylamino acid (2)). Relates to a method of manufacturing).

N−アシルアミノ酸(2)は、動物用飼料添加物(例えば、メチオニンなど)の原料、医農薬の製造原料などとして有用である。   The N-acylamino acid (2) is useful as a raw material for animal feed additives (for example, methionine), a raw material for producing medical pesticides, and the like.

例えば、特許文献1および2には、コバルトカルボニル錯体触媒(Co2(CO)8など)の存在下、アルデヒドとアミドとを合成ガス(一酸化炭素および水素の混合ガス)加圧下で反応させてN−アシルアミノ酸を合成する方法(アミドカルボニル化反応)が記載されている。このコバルトカルボニル錯体触媒は0価のコバルト錯体であり、コバルト錯体を安定化させ、不溶性の高次カルボニルクラスター、コバルト析出物などを形成させないようにするために、一酸化炭素の高圧条件下で反応を行う必要がある。したがって、スケールアップが困難である上に、比較的安価なコバルト触媒を用いても、このように厳しい反応条件では製造コスト面で不利となり、環境負荷も増大するという問題もある。コバルトカルボニル錯体触媒は、使用直前に昇華などにより精製しなければ、所望の触媒活性を発現させることが困難である。さらに、この触媒は、一酸化炭素(カルボニル基)が配位しているため高い毒性を有しており、運搬、保管などの取り扱いには細心の注意を必要とする。
また、特許文献3には、溶媒中、臭化パラジウム、トリフェニルホスフィン、臭化リチウムおよび硫酸の存在下、一酸化炭素の加圧下で3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒドとアセトアミドとを反応させることによって、N−アセチルメチオニンを得る方法が記載されている。しかし、この方法では、触媒である臭化パラジウム以外に、トリフェニルホスフィン、臭化リチウムおよび硫酸を添加する必要がある。これらは反応溶液中に溶解しているため、反応終了後、目的のN−アセチルメチオニンを単離するには、煩雑な単離精製操作が必要である。
For example, in Patent Documents 1 and 2, an aldehyde and an amide are reacted under pressure of a synthesis gas (a mixed gas of carbon monoxide and hydrogen) in the presence of a cobalt carbonyl complex catalyst (such as Co 2 (CO) 8 ). A method for synthesizing N-acylamino acids (amide carbonylation reaction) is described. This cobalt carbonyl complex catalyst is a zero-valent cobalt complex, which reacts under high pressure conditions of carbon monoxide in order to stabilize the cobalt complex and prevent the formation of insoluble high-order carbonyl clusters and cobalt precipitates. Need to do. Therefore, it is difficult to scale up, and even if a relatively inexpensive cobalt catalyst is used, there are problems in that it is disadvantageous in terms of production cost under such severe reaction conditions, and the environmental load is also increased. If the cobalt carbonyl complex catalyst is not purified by sublimation or the like immediately before use, it is difficult to express the desired catalytic activity. Furthermore, this catalyst is highly toxic because of the coordination of carbon monoxide (carbonyl group), and careful handling is required for handling such as transportation and storage.
Patent Document 3 discloses that by reacting 3- (methylthio) propionaldehyde with acetamide in a solvent in the presence of palladium bromide, triphenylphosphine, lithium bromide and sulfuric acid under pressure of carbon monoxide. A method for obtaining N-acetylmethionine has been described. However, in this method, it is necessary to add triphenylphosphine, lithium bromide and sulfuric acid in addition to palladium bromide which is a catalyst. Since these are dissolved in the reaction solution, complicated isolation and purification operations are required to isolate the target N-acetylmethionine after completion of the reaction.

特表2008−501737号公報Special table 2008-501737 gazette 特表2008−501738号公報Special table 2008-501738 gazette 特表2001−505871号公報Special table 2001-505871 gazette

上述の方法はいずれも、反応系が複雑である、反応を高圧条件下で行う必要がある、触媒の取り扱いが煩雑であるなどの問題がある。
本発明の課題は、高い毒性を有するコバルトカルボニル錯体触媒を用いることなく、煩雑な工程を経ずに穏やかな反応条件下で、N−アシルアミノ酸(2)を良好な収率で製造する方法を提供することである。
Any of the above-mentioned methods has problems such as a complicated reaction system, a need to carry out the reaction under high pressure conditions, and complicated handling of the catalyst.
An object of the present invention is to provide a method for producing an N-acylamino acid (2) in a good yield under mild reaction conditions without using complicated cobalt carbonyl complex catalysts and without complicated steps. Is to provide.

本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)溶媒中、下記の触媒(A)および(B)からなる群より選ばれる少なくとも1種の触媒:
(A)コバルト酸化物に、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が担持された触媒
(B)担体に、コバルト酸化物と、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種とが担持された触媒
および水素の存在下で、3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒドと、式(1):

Figure 2014196264
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭化水素基または置換されていてもよい複素環基を表す)で示されるアミド化合物と、一酸化炭素とを反応させることを特徴とする、式(2):
Figure 2014196264
(式中、R1およびR2は、それぞれ前記と同じである)で示されるN−アシルアミノ酸の製造方法。
(2)前記コバルト酸化物がCo34である、(1)に記載の製造方法。
(3)前記貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が、金、パラジウムおよびパラジウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種である、(1)または(2)に記載の製造方法。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法によって製造された式(2)で示されるN−アシルアミノ酸と、アンモニアおよび水からなる群より選ばれる少なくとも1種とを接触させることを特徴とする、式(3):
Figure 2014196264
(式中、R2は前記と同じである)で示されるアミノ酸の製造方法。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found a solution means having the following configuration, and has completed the present invention.
(1) At least one catalyst selected from the group consisting of the following catalysts (A) and (B) in a solvent:
(A) A catalyst in which at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides is supported on cobalt oxide (B) At least selected from the group consisting of cobalt oxides, noble metals and noble metal oxides on a carrier 3- (methylthio) propionaldehyde in the presence of one supported catalyst and hydrogen, and formula (1):
Figure 2014196264
(Wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group or an optionally substituted heterocyclic group), and monoxide Formula (2), characterized by reacting with carbon:
Figure 2014196264
(Wherein R 1 and R 2 are the same as defined above, respectively).
(2) The manufacturing method according to (1), wherein the cobalt oxide is Co 3 O 4 .
(3) The production according to (1) or (2), wherein at least one selected from the group consisting of the noble metal and the noble metal oxide is at least one selected from the group consisting of gold, palladium and palladium oxide. Method.
(4) N-acylamino acid represented by formula (2) produced by the production method according to any one of (1) to (3) above and at least one selected from the group consisting of ammonia and water Formula (3), characterized in that it is contacted:
Figure 2014196264
(Wherein R 2 is the same as defined above).

本発明の製造方法によれば、煩雑な工程を経ずに穏やかな反応条件下で、目的とするN−アシルアミノ酸(2)が良好な収率で得られる。   According to the production method of the present invention, the desired N-acylamino acid (2) can be obtained in good yield under mild reaction conditions without going through complicated steps.

<式(2)で示されるN−アシルアミノ酸の製造方法>
本発明に係るN−アシルアミノ酸(2)の製造方法は、溶媒中、下記の触媒(A)および(B)からなる群より選ばれる少なくとも1種の触媒:
(A)コバルト酸化物に、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が担持された触媒
(B)担体に、コバルト酸化物と、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種とが担持された触媒
および水素の存在下で、3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒドと、特定のアミド化合物と、一酸化炭素とを反応させる。
<Method for producing N-acylamino acid represented by formula (2)>
The method for producing N-acylamino acid (2) according to the present invention comprises at least one catalyst selected from the group consisting of the following catalysts (A) and (B) in a solvent:
(A) A catalyst in which at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides is supported on cobalt oxide (B) At least selected from the group consisting of cobalt oxides, noble metals and noble metal oxides on a carrier In the presence of a catalyst on which one species is supported and hydrogen, 3- (methylthio) propionaldehyde, a specific amide compound, and carbon monoxide are reacted.

本発明で使用される特定のアミド化合物は、下記式(1)で示される。   The specific amide compound used in the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 2014196264
Figure 2014196264

式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭化水素基または置換されていてもよい複素環基を表す。
炭化水素基としては、特に限定されず、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基などが挙げられ、炭素数が1〜24の炭化水素基が好ましい。
In the formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group or an optionally substituted heterocyclic group.
It does not specifically limit as a hydrocarbon group, For example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group etc. are mentioned, A C1-C24 hydrocarbon group is preferable.

アルキル基としては、炭素数が1〜24のアルキル基が好ましく、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、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、エイコシル基、ヘンイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基などが挙げられる。   As an alkyl group, a C1-C24 alkyl group is preferable, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group Pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, eicosyl Group, henicosyl group, heneicosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group and the like.

アルケニル基としては、炭素数が2〜24のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、2−メチルアリル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−1−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−1−ブテニル基、2−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、3−メチル−2−ブテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基、1−メチル−1−ペンテニル基、2−メチル−1−ペンテニル基、4−メチル−3−ペンテニル基、2−エチル−1−ブテニル基、2−ヘプテニル基、2−オクテニル基、2−ノネニル基、2−デセニル基、2−ウンデセニル基、2−ドデセニル基、2−トリデセニル基、2−テトラデセニル基、2−ペンタデセニル基、2−ヘキサデセニル基、2−ヘプタデセニル基、2−オクタデセニル基、2−ノナデセニル基、2−イコセニル基、2−エイコセニル基、2−ヘンイコセニル基、2−ヘンエイコセニル基、2−ドコセニル基、2−トリコセニル基、2−テトラコセニル基などが挙げられる。   The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, for example, vinyl group, allyl group, 2-methylallyl group, isopropenyl group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3 -Butenyl group, 1-methyl-1-propenyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-methyl-1-butenyl group, 2-methyl-1-butenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 2-methyl- 2-butenyl group, 3-methyl-2-butenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4-hexenyl group, 5-hexenyl group, 1-methyl-1-pen Nyl group, 2-methyl-1-pentenyl group, 4-methyl-3-pentenyl group, 2-ethyl-1-butenyl group, 2-heptenyl group, 2-octenyl group, 2-nonenyl group, 2-decenyl group, 2-undecenyl group, 2-dodecenyl group, 2-tridecenyl group, 2-tetradecenyl group, 2-pentadecenyl group, 2-hexadecenyl group, 2-heptadecenyl group, 2-octadecenyl group, 2-nonadecenyl group, 2-icosenyl group, Examples include 2-eicosenyl group, 2-henicosenyl group, 2-heneicosenyl group, 2-docosenyl group, 2-tricosenyl group, 2-tetracocenyl group and the like.

アルキニル基としては、炭素数が2〜24のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−2−プロピニル基、1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基、1−ヘキシニル基、2−ヘキシニル基、3−ヘキシニル基、4−ヘキシニル基、5−ヘキシニル基、2−ヘプチニル基、2−オクチニル基、2−ノニニル基、2−デシニル基、2−ウンデシニル基、2−ドデシニル基、2−トリデシニル基、2−テトラデシニル基、2−ペンタデシニル基、2−ヘキサデシニル基、2−ヘプタデシニル基、2−オクタデシニル基、2−ノナデシニル基、2−イコシニル基、2−エイコシニル基、2−ヘンイコシニル基、2−ヘンエイコシニル基、2−ドコシニル基、2−トリコシニル基、2−テトラコシニル基などが挙げられる。   The alkynyl group is preferably an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms. For example, ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 1-methyl 2-propynyl group, 1-pentynyl group, 2-pentynyl group, 3-pentynyl group, 4-pentynyl group, 1-methyl-3-butynyl group, 2-methyl-3-butynyl group, 1-hexynyl group, 2 -Hexynyl group, 3-hexynyl group, 4-hexynyl group, 5-hexynyl group, 2-heptynyl group, 2-octynyl group, 2-noninyl group, 2-decynyl group, 2-undecynyl group, 2-dodecynyl group, 2 -Tridecynyl group, 2-tetradecynyl group, 2-pentadecynyl group, 2-hexadecynyl group, 2-heptadecynyl group, 2-octadecynyl group, 2-nonadecini Group, 2-Ikoshiniru group, 2-Eikoshiniru group, 2-Hen'ikoshiniru group, 2-Hen'eikoshiniru group, 2-Dokoshiniru group, 2-Torikoshiniru group, such as 2-Tetorakoshiniru group.

シクロアルキル基としては、炭素数が3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などが挙げられる。   The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.

シクロアルケニル基としては、炭素数が3〜8のシクロアルケニル基が好ましく、例えば、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基などが挙げられる。   The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, and a cyclooctenyl group.

アリール基としては、炭素数が6〜18のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、トリル基、キシリル基などが挙げられる。   As the aryl group, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a tolyl group, and a xylyl group.

また、複素環基としては、特に限定されず、例えば、ヘテロアリール基、ヘテロアラルキル基などが挙げられ、炭素数が3〜10の複素環基が好ましい。
ヘテロアリール基としては、炭素数が3〜9のヘテロアリール基が好ましく、例えば、ピリジル基、キノニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、フリル基、インドリル基、チエニル基、オキサゾリル基などが挙げられる。
ヘテロアラルキル基としては、炭素数が5〜10のヘテロアラルキル基が好ましく、例えば、ピリジルメチル基、キノリルメチル基、インドリルメチル基、フリルメチル基、ピロリルメチル基などが挙げられる。
Moreover, it does not specifically limit as a heterocyclic group, For example, a heteroaryl group, a heteroaralkyl group, etc. are mentioned, A C3-C10 heterocyclic group is preferable.
The heteroaryl group is preferably a heteroaryl group having 3 to 9 carbon atoms, and examples thereof include a pyridyl group, a quinonyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a furyl group, an indolyl group, a thienyl group, and an oxazolyl group.
The heteroaralkyl group is preferably a heteroaralkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a pyridylmethyl group, a quinolylmethyl group, an indolylmethyl group, a furylmethyl group, and a pyrrolylmethyl group.

炭化水素基および複素環基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。
炭化水素基が、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基の場合、置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素など)、炭素数が3〜6のシクロアルキル基(例えば、シクロプロピル基、1−メチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、1−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基など)、炭素数が1〜4のアルコキシ基(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、sec−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基など)、炭素数が1〜4のチオアルコキシ基(例えば、チオメトキシ基、チオエトキシ基、チオプロポキシ基、チオブトキシ基など)、炭素数が3および4のアルケニルオキシ基(例えば、アリルオキシ基、2−プロペニルオキシ基、2−ブテニルオキシ基、2−メチル−3−プロペニルオキシ基など)、炭素数が7〜20のアラルキルオキシ基、炭素数が6〜18のアリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基など)、アリールオキシ基(例えば、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基など)、炭素数が2〜7のアルカノイル基、炭素数が7〜19のアリロイル基、炭素数が2〜7のアルカノイルアミノ基、炭素数が1〜6のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数が2〜6のアルコキシカルボニルアミノ基、ベンジルカルボニルアミノ基、炭素数が6〜18のアリールスルホニルアミノ基、アミノカルボニル基、炭素数が1〜6のアルコキシカルボニル基などが挙げられる。
特に、炭化水素基がアルキル基の場合、炭素数が6〜18のアリール基で置換されたアルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、トリフェニルエチル基、(1−ナフチル)メチル基、(2−ナフチル)メチル基などのアラルキル基が挙げられる。
The hydrocarbon group and the heterocyclic group may be unsubstituted or may have a substituent.
When the hydrocarbon group is an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group, examples of the substituent include a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.) and a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms (for example, a cyclopropyl group). 1-methylcyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, 1-methylcyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, and alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group) Group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, etc.), thioalkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms (for example, thiomethoxy group, thioethoxy group, thiopropoxy group, thiobutoxy group, etc.), C 3 and C 4 alkenyloxy groups (eg, allyloxy groups, 2-pro Nyloxy group, 2-butenyloxy group, 2-methyl-3-propenyloxy group, etc.), aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, aryl group having 6 to 18 carbon atoms (for example, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group) Group, phenanthryl group, etc.), aryloxy group (eg, phenyloxy group, naphthyloxy group, etc.), alkanoyl group having 2 to 7 carbon atoms, allyloyl group having 7 to 19 carbon atoms, 2 to 7 carbon atoms Alkanoylamino group, alkylsulfonylamino group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonylamino group having 2 to 6 carbon atoms, benzylcarbonylamino group, arylsulfonylamino group having 6 to 18 carbon atoms, aminocarbonyl group, carbon Examples thereof include alkoxycarbonyl groups having 1 to 6 numbers.
In particular, when the hydrocarbon group is an alkyl group, examples of the alkyl group substituted with an aryl group having 6 to 18 carbon atoms include benzyl group, phenethyl group, 3-phenylpropyl group, benzhydryl group, trityl group, trityl group, and the like. Examples include aralkyl groups such as phenylethyl group, (1-naphthyl) methyl group, and (2-naphthyl) methyl group.

炭化水素基がシクロアルキル基、シクロアルケニル基およびアリール基の場合、置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数が3〜6のシクロアルキル基、炭素数が1〜4のアルコキシ基、炭素数が1〜4のチオアルコキシ基、炭素数が3および4のアルケニルオキシ基、炭素数が7〜20のアラルキルオキシ基、炭素数が6〜18のアリール基、アリールオキシ基、炭素数が2〜7のアルカノイル基、炭素数が7〜19のアリロイル基、炭素数が2〜7のアルカノイルアミノ基、炭素数が1〜6のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数が2〜6のアルコキシカルボニルアミノ基、ベンジルカルボニルアミノ基、炭素数が6〜18のアリールスルホニルアミノ基、アミノカルボニル基、炭素数が1〜6のアルコキシカルボニル基など上述の置換基や、炭素数が1〜6のアルキル基(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、ペンチル基、ヘキシル基など)、炭素数が2〜6のアルケニル基(例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基など)、炭素数が7〜20のアラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基など)などが挙げられる。   When the hydrocarbon group is a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group or an aryl group, examples of the substituent include a halogen atom, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a carbon number Is a thioalkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyloxy group having 3 and 4 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aryloxy group, and 2 to 2 carbon atoms. An alkanoyl group having 7 carbon atoms, an aryloyl group having 7 to 19 carbon atoms, an alkanoylamino group having 2 to 7 carbon atoms, an alkylsulfonylamino group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonylamino group having 2 to 6 carbon atoms, Benzylcarbonylamino group, arylsulfonylamino group having 6 to 18 carbon atoms, aminocarbonyl group, alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, etc. Substituents and alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group) Hexyl group, etc.), alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms (for example, vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-methyl- 2-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group Group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4-hexenyl group, 5-hexenyl group and the like, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms (for example, benzyl group, phenyl group, Nechiru group, naphthylmethyl group).

複素環基における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数が3〜6のシクロアルキル基、炭素数が1〜4のアルコキシ基、炭素数が1〜4のチオアルコキシ基、炭素数が3および4のアルケニルオキシ基、炭素数が7〜20のアラルキルオキシ基、炭素数が6〜18のアリール基、アリールオキシ基、炭素数が2〜7のアルカノイル基、炭素数が7〜19のアリロイル基、炭素数が2〜7のアルカノイルアミノ基、炭素数が1〜6のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数が2〜6のアルコキシカルボニルアミノ基、ベンジルカルボニルアミノ基、炭素数が6〜18のアリールスルホニルアミノ基、アミノカルボニル基、炭素数が1〜6のアルコキシカルボニル基、炭素数が1〜6のアルキル基、炭素数が2〜6のアルケニル基、炭素数が7〜20のアラルキル基などの上述の置換基が挙げられる。   Examples of the substituent in the heterocyclic group include a halogen atom, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a thioalkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and 3 carbon atoms. And alkenyloxy group having 4 to 7 carbon atoms, aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, aryl group having 6 to 18 carbon atoms, aryloxy group, alkanoyl group having 2 to 7 carbon atoms, and aryloyl having 7 to 19 carbon atoms Group, alkanoylamino group having 2 to 7 carbon atoms, alkylsulfonylamino group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonylamino group having 2 to 6 carbon atoms, benzylcarbonylamino group, aryl having 6 to 18 carbon atoms Sulfonylamino group, aminocarbonyl group, alkoxycarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, carbon There are exemplified above substituents, such as an aralkyl group having 7 to 20.

式(1)で示されるアミド化合物としては、具体的には、アセトアミド、ベンズアミド、プロピオンアミド、N−メチルアセトアミド、脂肪酸アミド、アクリルアミド、ケイ皮酸アミド、フェニル酢酸アミド、アセトアニリドなどが挙げられる。
これらの中でも、好ましくはR2が水素原子の化合物が用いられ、特にアセトアミドが好ましく、本発明において有利に採用される。
Specific examples of the amide compound represented by the formula (1) include acetamide, benzamide, propionamide, N-methylacetamide, fatty acid amide, acrylamide, cinnamic acid amide, phenylacetic acid amide, acetanilide and the like.
Among these, compounds in which R 2 is a hydrogen atom are preferably used, and acetamide is particularly preferable and is advantageously employed in the present invention.

式(1)で示されるアミド化合物は、3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒド1モルに対して、好ましくは1モル、より好ましくは1.05〜2モルの割合で用いられる。   The amide compound represented by the formula (1) is preferably used in a proportion of 1 mol, more preferably 1.05 to 2 mol, per 1 mol of 3- (methylthio) propionaldehyde.

本発明で使用される溶媒は、例えば、有機溶媒、イオン液体などが挙げられる。
有機溶媒としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなど)、エーテル類(例えば、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルなど)、エステル類(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、N−メチルピロリジノン、N−エチルピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、アセトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、トルエン、酢酸などが挙げられる。これらの中でも、エステル類が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。溶媒は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent used in the present invention include organic solvents and ionic liquids.
Examples of the organic solvent include alcohols (eg, methanol, ethanol, isopropyl alcohol), ethers (eg, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, tert-butyl methyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether). Etc.), esters (eg, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), N-methylpyrrolidinone, N-ethylpyrrolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide, acetone, acetonitrile, benzonitrile, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, toluene, acetic acid and the like can be mentioned. Among these, esters are preferable, and ethyl acetate is particularly preferable. Only 1 type may be used for a solvent and it may use 2 or more types together.

イオン液体は、比較的低温で液状の塩であり、好ましくは融点が100℃未満の塩であり、より好ましくは大気条件下(20℃、0.1MPa)で液状の塩である。イオン液体は、カチオンとアニオンとから構成され、カチオンとしては、例えば、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、アンモニウムカチオン、グアニジウムカチオン、イソウロニウムカチオンなどの置換基を有していてもよいカチオンが挙げられる。アニオンとしては、例えば、ハロゲンイオン、硫酸イオン、スルホン酸イオン、イミド、ホウ酸イオン、リン酸イオン、アンチモン酸イオン、テトラカルボニルコバルト酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、デカン酸イオンなどが挙げられる。
イオン液体として、具体的には、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ブチルピリジニウムブロミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−へキシル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、3−メチル−1−オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、3−メチル−1−テトラデシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートなどが挙げられる。
The ionic liquid is a salt that is liquid at a relatively low temperature, preferably a salt having a melting point of less than 100 ° C., and more preferably a salt that is liquid under atmospheric conditions (20 ° C., 0.1 MPa). The ionic liquid is composed of a cation and an anion, and examples of the cation include substituents such as imidazolium cation, pyridinium cation, pyrrolidinium cation, phosphonium cation, ammonium cation, guanidinium cation, and isouronium cation. The cation which may have is mentioned. Examples of the anion include halogen ion, sulfate ion, sulfonate ion, imide, borate ion, phosphate ion, antimonate ion, tetracarbonylcobaltate ion, trifluoroacetate ion, decanoate ion, and the like.
Specific examples of ionic liquids include 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-butylpyridinium bromide, 1-butyl-3-methylimidazolium. Hexafluorophosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 3-methyl-1-octadecylimidazolium hexafluorophosphate, 3-methyl-1- Examples include tetradecylimidazolium tetrafluoroborate, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, and the like.

溶媒は、3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒドに対して、好ましくは0.5〜100質量倍、より好ましくは30〜70質量倍の割合で用いられる。2種以上の溶媒を併用する場合は、合計量でこの範囲であることが好ましい。   The solvent is preferably used in a proportion of 0.5 to 100 times by mass, more preferably 30 to 70 times by mass with respect to 3- (methylthio) propionaldehyde. When two or more solvents are used in combination, the total amount is preferably within this range.

本発明で使用される触媒は、下記の触媒(A)および(B)からなる群より選ばれる少なくとも1種の触媒である。
(A)コバルト酸化物に、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が担持された触媒。
(B)担体に、コバルト酸化物と、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種とが担持された触媒。
The catalyst used in the present invention is at least one catalyst selected from the group consisting of the following catalysts (A) and (B).
(A) A catalyst in which at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides is supported on cobalt oxide.
(B) A catalyst in which a cobalt oxide and at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides are supported on a carrier.

上記反応(3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒドのアミドカルボニル化反応)を、コバルト酸化物を単独で、もしくは担体にコバルト酸化物のみが担持された触媒で行おうとすると、触媒活性が不十分である。そのため、触媒を予め高温(例えば300℃以上)で還元処理して活性化させるか、あるいは反応を高圧合成ガス存在下で行わなければならない。しかし、本発明の製造方法のように、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種をコバルト酸化物とともに使用することにより、穏やかな条件で収率よく目的とするN−アシルアミノ酸(2)が得られる。   If the above reaction (amide carbonylation reaction of 3- (methylthio) propionaldehyde) is performed with a cobalt oxide alone or with a catalyst in which only a cobalt oxide is supported on a carrier, the catalytic activity is insufficient. Therefore, the catalyst must be activated by reduction treatment at a high temperature (for example, 300 ° C. or higher) in advance, or the reaction must be performed in the presence of high-pressure synthesis gas. However, as in the production method of the present invention, by using at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides together with cobalt oxide, the desired N-acylamino acid (with good yield under mild conditions) 2) is obtained.

コバルト酸化物としては、例えばCo34、CoO、Co23などが挙げられ、これらの中でも、Co34が好ましい。コバルト酸化物は、1種のみを用いてもよく、組成および物性(形状、粒子径など)の異なる2種以上のコバルト酸化物を併用してもよい。コバルト酸化物の平均粒子径は、好ましくは500nm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは20nm以下である。コバルト酸化物の平均粒子径がこのような範囲内であれば、単位時間あたりの触媒回転数を高めることができる。コバルト酸化物の平均粒子径は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)観察によって求められる。具体的には、触媒をTEMで観察してコバルト酸化物の粒子径分布を作成し、粒子径の平均値を算出することによって平均粒子径が求められる。コバルト酸化物としては、市販品を用いてもよく、例えばコバルト化合物を酸化性ガスの雰囲気下で焼成するなどの方法により調製したものを用いてもよい。
コバルト化合物としては、例えば、コバルトのハロゲン化物、無機塩(例えば、硫酸塩、硝酸塩など)、酢酸塩、アセチルアセトナト化合物、アルケン配位化合物、アミン配位化合物、ピリジン配位化合物、一酸化炭素配位化合物、ホスフィン配位化合物、ホスファイト配位化合物などが挙げられる。
Examples of the cobalt oxide include Co 3 O 4 , CoO, and Co 2 O 3. Among these, Co 3 O 4 is preferable. Only one type of cobalt oxide may be used, or two or more types of cobalt oxides having different compositions and physical properties (shape, particle size, etc.) may be used in combination. The average particle diameter of the cobalt oxide is preferably 500 nm or less, more preferably 100 nm or less, and still more preferably 20 nm or less. If the average particle diameter of the cobalt oxide is within such a range, the number of rotations of the catalyst per unit time can be increased. The average particle diameter of the cobalt oxide is determined by, for example, observation with a transmission electron microscope (TEM). Specifically, the average particle size is determined by observing the catalyst with a TEM to create a cobalt oxide particle size distribution and calculating the average particle size. As a cobalt oxide, a commercial item may be used, for example, what was prepared by methods, such as baking a cobalt compound in the atmosphere of oxidizing gas, may be used.
Examples of cobalt compounds include cobalt halides, inorganic salts (for example, sulfates, nitrates, etc.), acetates, acetylacetonate compounds, alkene coordination compounds, amine coordination compounds, pyridine coordination compounds, carbon monoxide. Examples include a coordination compound, a phosphine coordination compound, and a phosphite coordination compound.

コバルト酸化物は、3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒド1モルに対して、コバルトが好ましくは0.00010〜0.80モル、より好ましくは0.010〜0.20モル、さらに好ましくは0.020〜0.10モルとなる割合で用いられる。   The cobalt oxide is preferably 0.00010 to 0.80 mol, more preferably 0.010 to 0.20 mol, still more preferably 0.020 to 1 mol per mol of 3- (methylthio) propionaldehyde. It is used at a ratio of 0.10 mol.

貴金属としては、金、パラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、オスミウム、銀などが挙げられる。貴金属酸化物としては、金、パラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、オスミウム、銀などの酸化物が挙げられる。これらの中でも、金、パラジウムおよびパラジウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
また、触媒(A)および(B)の調製において、原料として必ずしも貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いる必要はない。原料として貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種の前駆体化合物(以下、「貴金属化合物」と記載する場合がある)を用い、最終的に貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が担持されるようにしてもよい。このような貴金属化合物としては、これらの貴金属を含む化合物であれば特に限定されず、例えば、これらの貴金属のハロゲン化物、無機塩(例えば、硫酸塩、硝酸塩など)、酢酸塩、アセチルアセトナト化合物、アルケン配位化合物、ホスフィン配位化合物、ホスファイト配位化合物などが挙げられる。これらの中でも、金、パラジウム、金化合物またはパラジウム化合物が好ましい。このような貴金属化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the noble metal include gold, palladium, platinum, ruthenium, rhodium, iridium, osmium and silver. Examples of the noble metal oxide include oxides such as gold, palladium, platinum, ruthenium, rhodium, iridium, osmium and silver. Among these, at least one selected from the group consisting of gold, palladium, and palladium oxide is preferable.
Moreover, in preparation of catalyst (A) and (B), it is not necessary to use at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a noble metal and a noble metal oxide as a raw material. At least one precursor compound selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides (hereinafter sometimes referred to as “noble metal compounds”) is used as a raw material, and finally selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides. At least one kind may be supported. Such noble metal compounds are not particularly limited as long as they are compounds containing these noble metals. For example, halides, inorganic salts (for example, sulfates, nitrates, etc.), acetates, acetylacetonate compounds of these noble metals. Alkene coordination compounds, phosphine coordination compounds, phosphite coordination compounds, and the like. Among these, gold, palladium, a gold compound, or a palladium compound is preferable. Such noble metal compounds may be used alone or in combination of two or more.

金化合物としては、例えば、Au(CO)Cl、AuClP(C253、AuClP(CH33、AuCl(PPh33、(CH32(C572)Au、(CH32Au(CF3COCHCH3)、AuBr3、AuCl、AuCl3、AuCN、AuI、Au23、HAuBr4・4H2O、HAuCl4・4H2Oなどが挙げられる。
パラジウム化合物としては、例えば、PdCl2、PdI2、PdO、Pd(CH3COO)2、PdSO4、Pd(NO32、[Pd(NH34]Cl2・H2O、Na2PdCl4、Pd(PPh34、[PdCl2(C812)]などが挙げられる。
Examples of the gold compound include Au (CO) Cl, AuClP (C 2 H 5 ) 3 , AuClP (CH 3 ) 3 , AuCl (PPh 3 ) 3 , (CH 3 ) 2 (C 5 H 7 O 2 ) Au , (CH 3 ) 2 Au (CF 3 COCHCH 3 ), AuBr 3 , AuCl, AuCl 3 , AuCN, AuI, Au 2 O 3 , HAuBr 4 .4H 2 O, HAuCl 4 .4H 2 O, and the like.
Examples of the palladium compound include PdCl 2 , PdI 2 , PdO, Pd (CH 3 COO) 2 , PdSO 4 , Pd (NO 3 ) 2 , [Pd (NH 3 ) 4 ] Cl 2 .H 2 O, Na 2. PdCl 4 , Pd (PPh 3 ) 4 , [PdCl 2 (C 8 H 12 )] and the like can be mentioned.

上記触媒(B)において、担体としては、一般的に固体触媒の担体として使用されているものであれば特に限定されず、無機化合物および有機化合物のいずれも採用することができる。担体としては、例えば、シリカ(SiO2)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化鉄などの無機酸化物またはこれらの無機酸化物を組み合わせた複合酸化物、活性炭、カーボンブラック、有機高分子、ゼオライト、粘土、珪藻土などが挙げられる。これらの中でも無機酸化物が好ましく、シリカまたはアルミナがより好ましい。
担体は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、担体の形状は特に限定されず、稠密体、多孔体などの任意の形状である。
In the catalyst (B), the carrier is not particularly limited as long as it is generally used as a carrier for a solid catalyst, and any of inorganic compounds and organic compounds can be employed. Examples of the support include inorganic oxides such as silica (SiO 2 ), aluminum oxide (alumina), titanium oxide, cerium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, and iron oxide, or a combination of these inorganic oxides. Examples thereof include oxide, activated carbon, carbon black, organic polymer, zeolite, clay, and diatomaceous earth. Among these, inorganic oxides are preferable, and silica or alumina is more preferable.
Only 1 type may be used for a support | carrier and it may use 2 or more types together. Moreover, the shape of a support | carrier is not specifically limited, It is arbitrary shapes, such as a dense body and a porous body.

上記触媒(A)において、コバルト酸化物に担持される貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種の量は特に限定されず、通常、触媒全体に対して、0.5原子%以上、好ましくは1原子%以上、より好ましくは2原子%以上であり、通常50原子%以下、好ましくは30原子%以下、より好ましくは20原子%以下である。なお、本発明における「1原子%」とは、触媒に含まれるコバルト原子のモル数と貴金属原子のモル数との合計に対する貴金属原子のモル%を意味し、触媒調製の原料として使用するコバルト酸化物(あるいは、コバルト酸化物の原料となるコバルト化合物)に含まれるコバルト原子のモル数と、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種(あるいは、貴金属化合物)に含まれる貴金属原子のモル数との合計に占める貴金属原子のモル%を計算することにより求めることができる。例えば、金化合物を金原子に換算して1モル使用し、コバルト化合物をコバルト原子に換算して9モル使用して触媒を調製した場合、金原子は触媒中に10原子%存在することになる。   In the catalyst (A), the amount of at least one selected from the group consisting of a noble metal supported on a cobalt oxide and a noble metal oxide is not particularly limited, and is usually 0.5 atomic% or more based on the whole catalyst. , Preferably 1 atom% or more, more preferably 2 atom% or more, and usually 50 atom% or less, preferably 30 atom% or less, more preferably 20 atom% or less. In the present invention, “1 atom%” means the mole% of noble metal atoms relative to the total number of moles of cobalt atoms and moles of noble metal atoms contained in the catalyst. Cobalt oxidation used as a raw material for catalyst preparation The number of moles of cobalt atoms contained in the product (or a cobalt compound as a raw material for the cobalt oxide) and the number of noble metal atoms contained in at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides (or noble metal compounds). It can be obtained by calculating the mol% of the noble metal atom in the total with the number of moles. For example, when a catalyst is prepared using 1 mol of a gold compound converted to a gold atom and 9 mol of a cobalt compound converted to a cobalt atom, the gold atom is present at 10 atom% in the catalyst. .

貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種の量を上記のような割合にすることによって、より高い触媒活性を発揮し、触媒当たりの反応効率もより高くなる。
上記触媒(B)に含まれる貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種の含有量は特に限定されず、好ましくは0.1〜10質量%である。コバルト酸化物の含有量についても特に限定されず、好ましくは1〜30質量%である。
By setting the amount of at least one selected from the group consisting of a noble metal and a noble metal oxide to the above ratio, a higher catalytic activity is exhibited and the reaction efficiency per catalyst is further increased.
The content of at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides contained in the catalyst (B) is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 10% by mass. The content of the cobalt oxide is not particularly limited, and is preferably 1 to 30% by mass.

触媒(A)および(B)における担持方法としては特に限定されず、例えば、含浸法、共沈法、析出沈殿法、イオン交換法などが挙げられる。具体的には、触媒(A)の場合、例えば、以下の(i)または(ii)のような方法が挙げられる。
(i)コバルト化合物および貴金属化合物を含む溶液から共沈法により得られた沈殿物を、酸化性ガスの雰囲気下で焼成する方法。
(ii)コバルト酸化物を、貴金属化合物を含む溶液で接触処理を行い、その後、酸化性ガスの雰囲気下または不活性ガス雰囲気下で焼成する方法。なお、接触処理とは、コバルト酸化物に溶液を含浸させる、または溶液にコバルト酸化物を浸漬することをいう。
The loading method in the catalysts (A) and (B) is not particularly limited, and examples thereof include an impregnation method, a coprecipitation method, a precipitation precipitation method, and an ion exchange method. Specifically, in the case of the catalyst (A), for example, the following method (i) or (ii) may be mentioned.
(I) A method in which a precipitate obtained by a coprecipitation method from a solution containing a cobalt compound and a noble metal compound is baked in an oxidizing gas atmosphere.
(Ii) A method in which a cobalt oxide is contact-treated with a solution containing a noble metal compound and then baked in an oxidizing gas atmosphere or an inert gas atmosphere. Note that the contact treatment refers to impregnating cobalt oxide with a solution or immersing cobalt oxide in the solution.

触媒(B)の場合、例えば、以下の(iii)のような方法が挙げられる。
(iii)担体を、コバルト化合物および貴金属化合物を含む溶液で接触処理し、その後、酸化性ガスの雰囲気下で焼成する方法。なお、接触処理とは、担体に溶液を含浸させる、または溶液に担体を浸漬することをいう。
In the case of the catalyst (B), for example, the following method (iii) can be mentioned.
(Iii) A method in which a support is contact-treated with a solution containing a cobalt compound and a noble metal compound, and then fired in an atmosphere of an oxidizing gas. The contact treatment refers to impregnating the carrier with the solution or immersing the carrier in the solution.

焼成の際に使用する酸化性ガスは、酸化性物質を含むガスであり、例えば、酸素含有ガスなどが挙げられる。その酸素濃度は、通常1〜30容量%程度である。この酸素源としては、好ましくは空気、純酸素などが用いられ、必要に応じて不活性ガスで希釈される。酸化性ガスとしては、空気が好ましい。
不活性ガスとしては、例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴンなどが挙げられ、必要に応じて水蒸気で希釈される。
焼成温度は、好ましくは50〜450℃、より好ましくは200〜400℃である。なお、コバルト酸化物が酸化物の状態を維持できる条件であれば、還元性ガス雰囲気下で焼成を行ってもよい。還元性ガスとは、還元性物質を含むガスであり、例えば水素含有ガス、一酸化炭素含有ガス、炭化水素含有ガスなどが挙げられる。
The oxidizing gas used in the firing is a gas containing an oxidizing substance, and examples thereof include an oxygen-containing gas. The oxygen concentration is usually about 1 to 30% by volume. As the oxygen source, air, pure oxygen, or the like is preferably used, and diluted with an inert gas as necessary. As the oxidizing gas, air is preferable.
Examples of the inert gas include nitrogen, carbon dioxide, helium, argon, and the like, and diluted with water vapor as necessary.
The firing temperature is preferably 50 to 450 ° C, more preferably 200 to 400 ° C. Note that baking may be performed in a reducing gas atmosphere as long as the cobalt oxide can maintain an oxide state. The reducing gas is a gas containing a reducing substance, and examples thereof include a hydrogen-containing gas, a carbon monoxide-containing gas, and a hydrocarbon-containing gas.

上記(i)の方法における沈殿物、上記(ii)の方法における接触処理後、あるいは上記(iii)の方法における接触処理後においては、焼成前に、乾燥を行ってもよい。乾燥方法としては、従来公知の方法を採用することができ、乾燥温度は、通常室温から120℃程度であり、圧力は、通常0.001〜1MPa、好ましくは大気圧である。乾燥は、空気雰囲気下、不活性ガス雰囲気下(例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化酸素など)で行ってもよい。   After the precipitate in the method (i), the contact treatment in the method (ii), or after the contact treatment in the method (iii), drying may be performed before firing. As a drying method, a conventionally known method can be employed, the drying temperature is usually from room temperature to about 120 ° C., and the pressure is usually from 0.001 to 1 MPa, preferably atmospheric pressure. Drying may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere (for example, nitrogen, helium, argon, oxygen dioxide, or the like).

担持される貴金属または貴金属酸化物の平均粒子径は、好ましくは0.2nm以上、より好ましくは0.5nm以上であり、好ましくは50nm以下、より好ましくは20nm以下、さらに好ましくは10nm以下である。貴金属または貴金属酸化物の平均粒子径は、上述のように、透過型電子顕微鏡(TEM)観察によって求められる。   The average particle diameter of the supported noble metal or noble metal oxide is preferably 0.2 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, preferably 50 nm or less, more preferably 20 nm or less, and further preferably 10 nm or less. The average particle diameter of the noble metal or noble metal oxide is determined by observation with a transmission electron microscope (TEM) as described above.

本発明では、水素および一酸化炭素の存在下でアミドカルボニル化反応が行われる。水素に対する一酸化炭素のモル比(一酸化炭素/水素)は、好ましくは1/1〜9/1、より好ましくは1/1〜5/1、さらに好ましくは2/1〜4/1である。
反応温度は、好ましくは60〜140℃、より好ましくは80〜120℃である。反応系内の圧力は常圧でもよいが、好ましくは絶対圧で0.1〜25MPa、より好ましくは1〜18MPaの加圧下で反応が行われる。加圧下で反応を行う場合、水素および一酸化炭素の混合ガスを用いて加圧すればよく、圧力を調整するために、不活性ガス(窒素、ヘリウムなど)を用いてもよい。反応は、連続式、半連続式および回分式のいずれで行ってもよい。
アミドカルボニル化反応を行う前に、不均一系触媒の触媒活性を高めることを目的として、触媒の水素前処理を行ってもよい。水素前処理は、例えば水素ガスを導入して、0.1MPa以上および70〜200℃の条件下で行えばよい。水素前処理時間は、通常5〜400分、好ましくは30〜240分である。
In the present invention, the amide carbonylation reaction is performed in the presence of hydrogen and carbon monoxide. The molar ratio of carbon monoxide to hydrogen (carbon monoxide / hydrogen) is preferably 1/1 to 9/1, more preferably 1/1 to 5/1, and further preferably 2/1 to 4/1. .
The reaction temperature is preferably 60 to 140 ° C, more preferably 80 to 120 ° C. Although the pressure in the reaction system may be normal pressure, the reaction is preferably carried out under a pressure of 0.1 to 25 MPa, more preferably 1 to 18 MPa in absolute pressure. When the reaction is performed under pressure, the reaction may be performed using a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide, and an inert gas (such as nitrogen or helium) may be used to adjust the pressure. The reaction may be carried out in any of continuous, semi-continuous and batch systems.
Prior to the amide carbonylation reaction, hydrogen pretreatment of the catalyst may be performed for the purpose of enhancing the catalytic activity of the heterogeneous catalyst. The hydrogen pretreatment may be performed under conditions of 0.1 MPa or more and 70 to 200 ° C., for example, by introducing hydrogen gas. The hydrogen pretreatment time is usually 5 to 400 minutes, preferably 30 to 240 minutes.

本発明の製造方法によれば、N−アシルアミノ酸(2)を良好な収率で製造することができる。N−アシルアミノ酸(2)を含む反応混合物を、さらに後処理工程に供してもよい。後処理工程は特に限定されず、適宜選択できる。必要に応じてろ過、洗浄、蒸留、晶析などの精製処理が行われ、得られたN−アシルアミノ酸(2)は、各種用途に使用される。   According to the production method of the present invention, the N-acylamino acid (2) can be produced in good yield. The reaction mixture containing the N-acylamino acid (2) may be further subjected to a post-treatment step. A post-processing process is not specifically limited, It can select suitably. If necessary, purification treatment such as filtration, washing, distillation, and crystallization is performed, and the obtained N-acylamino acid (2) is used in various applications.

<式(3)で示されるアミノ酸の製造方法>
N−アシルアミノ酸(2)は、例えば、下記式(3)で示されるアミノ酸(以下、「アミノ酸(3)」の製造に用いられる。
<Method for producing amino acid represented by formula (3)>
N-acylamino acid (2) is used, for example, for the production of an amino acid represented by the following formula (3) (hereinafter referred to as “amino acid (3)”).

Figure 2014196264
(式中、R2は前記と同じである)。
Figure 2014196264
(Wherein R 2 is as defined above).

このアミノ酸(3)は、N−アシルアミノ酸(2)を、加アンモニア分解(アンモノリシス)または加水分解することによって得られる。すなわち、本発明に係るアミノ酸(3)の製造方法は、上記の製造方法で得られたN−アシルアミノ酸(2)と、アンモニアおよび水の少なくとも1種とを接触させる。
N−アシルアミノ酸(2)と、アンモニアおよび水からなる群より選ばれる少なくとも1種との接触温度は、特に限定されず、例えば、110〜180℃程度で接触させるのが好ましい。接触時間についても特に限定されず、例えば、0.5〜24時間程度接触させるのが好ましい。また、接触させる際に、有機溶媒を使用してもよい。
This amino acid (3) can be obtained by ammolysis (ammonolysis) or hydrolysis of the N-acylamino acid (2). That is, in the method for producing amino acid (3) according to the present invention, N-acylamino acid (2) obtained by the above production method is brought into contact with at least one kind of ammonia and water.
The contact temperature between the N-acylamino acid (2) and at least one selected from the group consisting of ammonia and water is not particularly limited, and is preferably contacted at, for example, about 110 to 180 ° C. The contact time is not particularly limited, and for example, it is preferable to contact for about 0.5 to 24 hours. Moreover, you may use an organic solvent when making it contact.

N−アシルアミノ酸(2)とアンモニアとを接触させた場合(アンモノリシスの場合)、アミノ酸(3)以外に、副生成物として下記式(4)で示されるアミド化合物が得られる。   When N-acylamino acid (2) is contacted with ammonia (in the case of ammonolysis), an amide compound represented by the following formula (4) is obtained as a by-product in addition to amino acid (3).

Figure 2014196264
(式中、R1は前記と同じである)。
Figure 2014196264
(Wherein R 1 is as defined above).

この式(4)で示されるアミド化合物は、上記式(1)で示されるアミド化合物の原料、あるいは上記式(1)で示されるアミド化合物(R2が水素原子)として再利用することができる。 This amide compound represented by the formula (4) can be reused as a raw material of the amide compound represented by the above formula (1) or as an amide compound represented by the above formula (1) (R 2 is a hydrogen atom). .

一方、N−アシルアミノ酸(2)と水とを接触させた場合(加水分解の場合)、アミノ酸(3)以外に、副生成物として下記式(5)で示されるカルボン酸が得られる。   On the other hand, when the N-acylamino acid (2) is contacted with water (in the case of hydrolysis), in addition to the amino acid (3), a carboxylic acid represented by the following formula (5) is obtained as a by-product.

Figure 2014196264
(式中、R1は前記と同じである)。
Figure 2014196264
(Wherein R 1 is as defined above).

この式(5)で示されるカルボン酸は、アミド化することによって上記式(1)で示されるアミド化合物として再利用することができる。加水分解は、アンモニア以外の塩基または酸の存在下で行ってもよい。   The carboxylic acid represented by the formula (5) can be reused as an amide compound represented by the above formula (1) by amidation. Hydrolysis may be performed in the presence of a base or acid other than ammonia.

例えば、R2が水素原子であるN−アシルアミノ酸(2)を用いると、アミノ酸(3)としてメチオニンが得られる。 For example, when N-acylamino acid (2) in which R 2 is a hydrogen atom is used, methionine is obtained as amino acid (3).

接触処理後の混合物をさらに後処理工程に供してもよい。後処理工程は特に限定されず、適宜選択できる。必要に応じてろ過、洗浄、蒸留、晶析などの精製処理が行われ、得られたアミノ酸(3)は、各種用途に使用される。   The mixture after the contact treatment may be further subjected to a post-treatment step. A post-processing process is not specifically limited, It can select suitably. Purification processing such as filtration, washing, distillation, and crystallization is performed as necessary, and the obtained amino acid (3) is used for various applications.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these Examples.

(調製例1:5.0原子%Au/Co34の調製)
HAuCl4・4H2O(0.412g、1.00mmol)とCo(NO32・6H2O(5.50g、18.9mmol)とを蒸留水200mLに溶解した。その後、得られた溶液を、Na2CO3(2.6g、24.5mmol)を蒸留水200mLに溶解した溶液に一度に加え、3時間撹拌した。
撹拌を止めると固体が沈殿したので溶液の上澄みを捨て、沈殿物に新たに蒸留水100mLを加え5分間撹拌した後、遠心分離機を用いて固体と上澄みとを分離して上澄みを捨てた。この操作を4回繰り返し、100℃で12時間乾燥後、空気中400℃で3時間焼成して5.0原子%Au/Co34(1.480g)を得た。得られた5.0原子%Au/Co34をTEMで観察し、粒子径分布を作成して平均粒子径を求めた。Auは2.5nmであり、Co34は15nmであった。
(Preparation Example 1: Preparation of 5.0 atomic% Au / Co 3 O 4 )
HAuCl 4 .4H 2 O (0.412 g, 1.00 mmol) and Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O (5.50 g, 18.9 mmol) were dissolved in 200 mL of distilled water. Then, the obtained solution was added at once to a solution of Na 2 CO 3 (2.6 g, 24.5 mmol) dissolved in 200 mL of distilled water and stirred for 3 hours.
When the stirring was stopped, a solid was precipitated, so the supernatant of the solution was discarded. After adding 100 mL of distilled water to the precipitate and stirring for 5 minutes, the solid was separated from the supernatant using a centrifuge and the supernatant was discarded. This operation was repeated 4 times, dried at 100 ° C. for 12 hours and then calcined in air at 400 ° C. for 3 hours to obtain 5.0 atomic% Au / Co 3 O 4 (1.480 g). The obtained 5.0 atomic% Au / Co 3 O 4 was observed with a TEM, and a particle size distribution was created to obtain an average particle size. Au was 2.5 nm and Co 3 O 4 was 15 nm.

(調製例2:3.5原子%PdO/Co34の調製)
Co(NO32・6H2O(5.50g、18.9mmol)を蒸留水200mLに溶解した。その後、得られた溶液を、Na2CO3(2.43g、22.9mmol)を蒸留水200mLに溶解した溶液に加えた。生じた沈殿物をろ過して蒸留水100mLで3回洗浄した。得られた固体を100℃で12時間乾燥後、空気中400℃で4時間焼成してCo34(1.28g)を得た。
次いで、Pd(NO32(104.3mg、0.452mmol)を蒸留水1.1mLに溶解した溶液に、得られたCo34を1.0007g室温で加えて10分間撹拌した。その後、得られた溶液を凍結乾燥に供して水を除去し、得られた固体を、空気中400℃で3時間焼成して3.5原子%PdO/Co34(1.0286g)を得た。得られた3.5原子%PdO/Co34をTEMで観察し、粒子径分布を作成して平均粒子径を求めた。Pdは2nmであり、Co34は15nmであった。
(Preparation Example 2: Preparation of 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 )
Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O (5.50 g, 18.9 mmol) was dissolved in 200 mL of distilled water. The resulting solution was then added to a solution of Na 2 CO 3 (2.43 g, 22.9 mmol) dissolved in 200 mL of distilled water. The resulting precipitate was filtered and washed with 100 mL of distilled water three times. The obtained solid was dried at 100 ° C. for 12 hours and then calcined in air at 400 ° C. for 4 hours to obtain Co 3 O 4 (1.28 g).
Next, 1.0007 g of the obtained Co 3 O 4 was added to a solution of Pd (NO 3 ) 2 (104.3 mg, 0.452 mmol) dissolved in 1.1 mL of distilled water at room temperature and stirred for 10 minutes. Thereafter, the obtained solution was freeze-dried to remove water, and the obtained solid was calcined in air at 400 ° C. for 3 hours to give 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 (1.0286 g). Obtained. The obtained 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 was observed with a TEM, and a particle size distribution was created to obtain an average particle size. Pd was 2 nm and Co 3 O 4 was 15 nm.

(調製例3:1質量%PdO/20質量%Co34/SiO2の調製)
Co(NO32・6H2O(461.1mg、1.58mmol)とPd(NO32(12.7mg、0.055mmol)とを蒸留水1.0mLに溶解した。この溶液に、シリカゲル(Q−10、粒径75〜150μm:富士シリシア化学(株)製)500mgを加えて懸濁させた。その後、得られた懸濁液を凍結乾燥に供して水を除去し、得られた固体を、空気中400℃で4時間焼成して1質量%PdO/20質量%Co34/SiO2(628mg)を得た。
(Preparation Example 3: Preparation of 1% by mass PdO / 20% by mass Co 3 O 4 / SiO 2 )
Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O (461.1 mg, 1.58 mmol) and Pd (NO 3 ) 2 (12.7 mg, 0.055 mmol) were dissolved in 1.0 mL of distilled water. To this solution, 500 mg of silica gel (Q-10, particle size 75 to 150 μm: manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.) was added and suspended. Thereafter, the obtained suspension was subjected to freeze-drying to remove water, and the obtained solid was calcined in air at 400 ° C. for 4 hours to give 1% by mass PdO / 20% by mass Co 3 O 4 / SiO 2. (628 mg) was obtained.

(調製例4:1質量%PdO/20質量%Co34/Al23の調製)
Co(NO32・6H2O(460.5mg、1.58mmol)とPd(NO32(12.8mg、0.055mmol)とを蒸留水1.0mLに溶解した。この溶液に、アルミナ(γ−Al23、AKP−G015:住友化学(株)製)500mgを加えて懸濁させた。その後、得られた懸濁液を凍結乾燥に供して水を除去し、得られた固体を、空気中400℃で4時間焼成して1質量%PdO/20質量%Co34/Al23(547mg)を得た。
(Preparation Example 4: Preparation of 1% by mass PdO / 20% by mass Co 3 O 4 / Al 2 O 3 )
Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O (460.5 mg, 1.58 mmol) and Pd (NO 3 ) 2 (12.8 mg, 0.055 mmol) were dissolved in 1.0 mL of distilled water. To this solution, 500 mg of alumina (γ-Al 2 O 3 , AKP-G015: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added and suspended. Thereafter, the obtained suspension was freeze-dried to remove water, and the obtained solid was calcined in air at 400 ° C. for 4 hours to give 1% by mass PdO / 20% by mass Co 3 O 4 / Al 2. O 3 (547 mg) was obtained.

(実施例1)
熱電対、撹拌機、ガス供給ラインおよび液供給ラインを備えたステンレス製の反応器に、調製例1で得られた5.0原子%Au/Co34(10mg)および酢酸エチル10mLを入れて撹拌した。撹拌しながら反応器内の温度を98〜102℃に昇温した。なお、反応器内の気相部に水素を導入して、反応器内の圧力を2MPa(ゲージ圧)とした。
次いで、撹拌しながら98〜102℃で3時間保持した後、5〜35℃程度になるまで冷却した。冷却後、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒド200mg(2mmol)およびアセトアミド177mg(3mmol)を反応器に入れて撹拌した。反応器内の気相部には、一酸化炭素および水素の混合ガス(一酸化炭素/水素=3/1(モル比))を導入して反応器内の圧力を4MPa(ゲージ圧)とした。
さらに撹拌を行い、反応器内の温度を78〜82℃に昇温し、この温度で20時間保持した後、5〜35℃まで冷却した。冷却後、反応液をキャピラリー電気泳動によって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドの転化率は89%であり、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンの収率は68%であった。
Example 1
A stainless steel reactor equipped with a thermocouple, stirrer, gas supply line and liquid supply line is charged with 5.0 atomic% Au / Co 3 O 4 (10 mg) obtained in Preparation Example 1 and 10 mL of ethyl acetate. And stirred. While stirring, the temperature in the reactor was raised to 98 to 102 ° C. Note that hydrogen was introduced into the gas phase in the reactor, and the pressure in the reactor was set to 2 MPa (gauge pressure).
Next, the mixture was kept at 98 to 102 ° C. for 3 hours with stirring, and then cooled to about 5 to 35 ° C. After cooling, 200 mg (2 mmol) of 3- (methylthio) -propionaldehyde and 177 mg (3 mmol) of acetamide were placed in the reactor and stirred. A gas mixture of carbon monoxide and hydrogen (carbon monoxide / hydrogen = 3/1 (molar ratio)) was introduced into the gas phase portion in the reactor so that the pressure in the reactor was 4 MPa (gauge pressure). .
Furthermore, stirring was performed, and the temperature in the reactor was raised to 78 to 82 ° C., kept at this temperature for 20 hours, and then cooled to 5 to 35 ° C. After cooling, the reaction mixture was analyzed by capillary electrophoresis. As a result, the conversion of 3- (methylthio) -propionaldehyde was 89%, and N-acetylmethionine relative to the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde. The yield of was 68%.

(実施例2)
5.0原子%Au/Co34(10mg)の代わりに、調製例3で得られた1質量%PdO/20質量%Co34/SiO2(32.5mg)を用いた以外は実施例1と同様の手順で反応を行った。反応液をキャピラリー電気泳動によって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドの転化率は81%であり、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンの収率は71%であった。
(Example 2)
Instead of 5.0 atomic% Au / Co 3 O 4 (10 mg), 1 mass% PdO / 20 mass% Co 3 O 4 / SiO 2 (32.5 mg) obtained in Preparation Example 3 was used. The reaction was carried out in the same procedure as in Example 1. When the reaction solution was analyzed by capillary electrophoresis, the conversion of 3- (methylthio) -propionaldehyde was 81%, and the yield of N-acetylmethionine relative to the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde. Was 71%.

(実施例3)
5.0原子%Au/Co34(10mg)の代わりに、調製例2で得られた3.5原子%PdO/Co34(10mg)を用いた以外は実施例1と同様の手順で反応を行った。反応液をキャピラリー電気泳動によって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドの転化率は89%であり、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンが60%の収率で得られていた。
(Example 3)
The same as Example 1 except that 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 (10 mg) obtained in Preparation Example 2 was used instead of 5.0 atomic% Au / Co 3 O 4 (10 mg). The reaction was performed according to the procedure. When the reaction solution was analyzed by capillary electrophoresis, the conversion of 3- (methylthio) -propionaldehyde was 89%, and N-acetylmethionine was 60% of the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde. The yield was obtained.

(実施例4)
熱電対、撹拌機、ガス供給ラインおよび液供給ラインを備えたステンレス製の反応器に、調製例2で得られた3.5原子%PdO/Co34(0.050g)および酢酸エチル50mLを入れて撹拌した。撹拌しながら反応器内の温度を98〜102℃に昇温した。なお、反応器内の気相部に水素を導入して、反応器内の圧力を2MPa(ゲージ圧)とした。
次いで、撹拌しながら98〜102℃で3時間保持した後、5〜35℃程度になるまで冷却した。冷却後、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒド1.05g(10.0mmol)およびアセトアミド0.90g(15.0mmol)を反応器に入れて撹拌した。反応器内の気相部には、一酸化炭素および水素の混合ガス(一酸化炭素/水素=3/1(モル比))を導入して反応器内の圧力を13MPa(ゲージ圧)とした。
さらに撹拌を行い、反応器内の温度を78〜82℃に昇温し、この温度で6時間保持した後、5〜35℃まで冷却した。冷却後、反応液を液体クロマトグラフィーによって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドの転化率は93%であり、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンの収率は62%であった。
Example 4
In a stainless steel reactor equipped with a thermocouple, stirrer, gas supply line and liquid supply line, 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 (0.050 g) obtained in Preparation Example 2 and 50 mL of ethyl acetate were added. And stirred. While stirring, the temperature in the reactor was raised to 98 to 102 ° C. Note that hydrogen was introduced into the gas phase in the reactor, and the pressure in the reactor was set to 2 MPa (gauge pressure).
Next, the mixture was kept at 98 to 102 ° C. for 3 hours with stirring, and then cooled to about 5 to 35 ° C. After cooling, 1.05 g (10.0 mmol) of 3- (methylthio) -propionaldehyde and 0.90 g (15.0 mmol) of acetamide were placed in the reactor and stirred. A gas mixture of carbon monoxide and hydrogen (carbon monoxide / hydrogen = 3/1 (molar ratio)) was introduced into the gas phase portion in the reactor so that the pressure in the reactor was 13 MPa (gauge pressure). .
Furthermore, stirring was performed, and the temperature in the reactor was raised to 78 to 82 ° C., held at this temperature for 6 hours, and then cooled to 5 to 35 ° C. After cooling, the reaction solution was analyzed by liquid chromatography. The conversion of 3- (methylthio) -propionaldehyde was 93%, and N-acetylmethionine relative to the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde. The yield of was 62%.

(実施例5)
3.5原子%PdO/Co34(0.050g)の代わりに、調製例3で得られた1質量%PdO/20質量%Co34/SiO2(0.0325g)を用いた以外は実施例4と同様の手順で反応を行った。反応液を液体クロマトグラフィーによって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドの転化率は81%であり、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンの収率は41%であった。
(Example 5)
Instead of 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 (0.050 g), 1 mass% PdO / 20 mass% Co 3 O 4 / SiO 2 (0.0325 g) obtained in Preparation Example 3 was used. The reaction was performed in the same procedure as in Example 4 except for the above. When the reaction solution was analyzed by liquid chromatography, the conversion of 3- (methylthio) -propionaldehyde was 81%, and the yield of N-acetylmethionine relative to the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde. Was 41%.

(実施例6)
3.5原子%PdO/Co34(0.050g)の代わりに、調製例4で得られた1質量%PdO/20質量%Co34/Al23(0.0325g)を用いた以外は実施例1と同様の手順で反応を行った。反応液を液体クロマトグラフィーによって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドの転化率は86%であり、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンの収率は66%であった。
(Example 6)
Instead of 3.5 atomic% PdO / Co 3 O 4 (0.050 g), 1% by mass PdO / 20% by mass Co 3 O 4 / Al 2 O 3 (0.0325 g) obtained in Preparation Example 4 was used. The reaction was performed in the same procedure as in Example 1 except that it was used. When the reaction solution was analyzed by liquid chromatography, the conversion of 3- (methylthio) -propionaldehyde was 86%, and the yield of N-acetylmethionine relative to the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde. Was 66%.

(比較例1)
熱電対、撹拌機、ガス供給ラインおよび液供給ラインを備えたステンレス製の反応器に、3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒド5.26g(0.050モル)、アセトアミド3.01g(0.050モル)、臭化パラジウム(II)とトリフェニルホスフィンとの錯体0.10g(0.0001モル)、臭化リチウム1.54g(0.0175モル)、硫酸0.05g(0.00051モル)、およびN−メチルピロリジノン51.50gを入れて撹拌した。撹拌しながら反応器内の温度を118〜122℃に昇温した。なお、反応器内の気相部に一酸化炭素を導入して、反応器内の圧力を6MPa(ゲージ圧)とした。
次いで、撹拌しながら118〜122℃で12時間保持した後、5〜35℃程度になるまで冷却して、アセチルメチオニンのN−メチルピロリジノン溶液59.70gを得た。この溶液を液体クロマトグラフィーによって分析したところ、3−(メチルチオ)−プロピオンアルデヒドを基準とする理論収量に対するN−アセチルメチオニンの収率は9%であった。
(Comparative Example 1)
A stainless steel reactor equipped with a thermocouple, stirrer, gas supply line and liquid supply line was charged with 5.26 g (0.050 mol) 3- (methylthio) propionaldehyde and 3.01 g (0.050 mol) acetamide. , Palladium (II) bromide and triphenylphosphine complex 0.10 g (0.0001 mol), lithium bromide 1.54 g (0.0175 mol), sulfuric acid 0.05 g (0.00051 mol), and N -51.50 g of methylpyrrolidinone was added and stirred. While stirring, the temperature in the reactor was raised to 118 to 122 ° C. Carbon monoxide was introduced into the gas phase portion in the reactor, and the pressure in the reactor was 6 MPa (gauge pressure).
Next, the mixture was held at 118 to 122 ° C. for 12 hours with stirring, and then cooled to about 5 to 35 ° C. to obtain 59.70 g of an N-methylpyrrolidinone solution of acetylmethionine. When this solution was analyzed by liquid chromatography, the yield of N-acetylmethionine relative to the theoretical yield based on 3- (methylthio) -propionaldehyde was 9%.

このように本発明の方法によれば、動物用飼料添加物の原料、医農薬の製造原料などとして有用なN−アシルアミノ酸(2)を、従来の製造方法よりも高収率で得ることができる。   Thus, according to the method of the present invention, it is possible to obtain N-acylamino acid (2) useful as a raw material for animal feed additives, a raw material for producing medical pesticides, etc. in a higher yield than the conventional production method. it can.

Claims (4)

溶媒中、下記の触媒(A)および(B)からなる群より選ばれる少なくとも1種の触媒:
(A)コバルト酸化物に、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が担持された触媒
(B)担体に、コバルト酸化物と、貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種とが担持された触媒
および水素の存在下で、
3−(メチルチオ)プロピオンアルデヒドと、
式(1):
Figure 2014196264
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭化水素基または置換されていてもよい複素環基を表す)で示されるアミド化合物と、
一酸化炭素と、
を反応させることを特徴とする、式(2):
Figure 2014196264
(式中、R1およびR2は、それぞれ前記と同じである)で示されるN−アシルアミノ酸の製造方法。
In a solvent, at least one catalyst selected from the group consisting of the following catalysts (A) and (B):
(A) A catalyst in which at least one selected from the group consisting of noble metals and noble metal oxides is supported on cobalt oxide (B) At least selected from the group consisting of cobalt oxides, noble metals and noble metal oxides on a carrier In the presence of one supported catalyst and hydrogen,
3- (methylthio) propionaldehyde and
Formula (1):
Figure 2014196264
(Wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group or an optionally substituted heterocyclic group);
Carbon monoxide,
(2), characterized by reacting
Figure 2014196264
(Wherein R 1 and R 2 are the same as defined above, respectively).
前記コバルト酸化物がCo34である、請求項1に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the cobalt oxide is Co 3 O 4 . 前記貴金属および貴金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種が、金、パラジウムおよびパラジウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1または2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein at least one selected from the group consisting of the noble metal and the noble metal oxide is at least one selected from the group consisting of gold, palladium and palladium oxide. 請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法によって製造された式(2)で示されるN−アシルアミノ酸と、アンモニアおよび水からなる群より選ばれる少なくとも1種とを接触させることを特徴とする、式(3):
Figure 2014196264
(式中、R2は前記と同じである)で示されるアミノ酸の製造方法。
An N-acylamino acid represented by the formula (2) produced by the production method according to claim 1 and at least one selected from the group consisting of ammonia and water are brought into contact with each other. Formula (3):
Figure 2014196264
(Wherein R 2 is the same as defined above).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113396143A (en) * 2019-02-04 2021-09-14 赢创运营有限公司 Process for the preparation of methionine

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