JP2598467B2

JP2598467B2 - Ｎ−保護−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルの製造方法

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Publication number: JP2598467B2
Application number: JP16259388A
Authority: JP
Inventors: 敏雄加藤; 長二郎樋口; 剛大浦; 正伸味岡; 彰宏山口
Original assignee: 三井東圧化学株式会社
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPH0215095A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、Ｎ−保護−Ｌ−アスパラギン酸を有機カル
ボン酸中、無水酢酸と反応させた後、Ｎ−保護−Ｌ−ア
スパラギン酸無水物を単離することなく、引き続きアル
カリ金属、アルカリ土類金属またはこれらの金属の水酸
化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩もしくは有機カルボン
酸塩、あるいは炭酸アンモニウム、有機カルボン酸アン
モニウムを添加してＬ−フェニルアラニンメチルエステ
ル鉱酸塩と反応させることを特徴とするＮ−保護−α−
Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステ
ル（以下、Ｎ−保護−α−APMと略記する）を製造する
方法に関する。

Ｎ−保護−α−APMは、甘味剤として使用されるα−
Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステ
ル（以下、α−APMと略記する）の中間体として重要な
化合物である。α−APMはジペプチド系の甘味料として
広く知られており、良質な甘味特性ならびに蔗糖の200
倍近い高甘味度を有し、ダイエット甘味剤としてその需
要が大きく伸長しているものである。

〔従来の技術および解決しようとする課題〕

α−APMは、Ｌ−アスパラギン酸とＬ−フェニルアラ
ニンメチルエステルとからなるジペプチド化合物であ
り、その製法に関しては化学的製造法を中心に既に多数
の方法が知られている。

その方法はＮ−保護−Ｌ−アスパラギン酸無水物を出
発原料とするのが一般的であり、例えば、Ｎ−保護−Ｌ
−アスパラギン酸無水物とＬ−フェニルアラニンメチル
エステルを有機溶剤中で縮合させた後、常法によって保
護基を脱離させて製造する方法（米国特許第3,786,039
号）、反応原料としてＬ−フェニルアラニンメチルエス
テルを用い、Ｎ−保護−Ｌ−アスパラギン酸無水物と不
活性反応媒体中で反応させる方法（特開昭46−1370号）
などが知られている。

この方法によると、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−
Ｌ−アスパラギン酸無水物の酢酸エチル溶液およびＬ−
フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩の酢酸エチル溶
液を混合し、この酢酸エチル溶液にIN炭酸ナトリウム水
溶液を加え、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルの塩
酸塩を中和しながら反応させている。

Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルを用いない方法
としては、Ｎ−ホルミル−Ｌ−アスパラギン酸無水物と
Ｌ−フェニルアラニンとを酢酸中で縮合させた後、ハロ
ゲン化水素酸との共存下に脱ホルミル化し、水、アルコ
ールおよびハロゲン化水素酸と処理する事によりエステ
ル化を行い、α−APMをハロゲン化水素酸として単離す
る方法（特公昭55−26133号）が知られている。

また、不活性有機溶媒中,N−ベンジルオキシカルボニ
ル−Ｌ−アスパラギン酸無水物とＬ−フェニルアラニン
メチルエステル塩酸塩とを塩基の存在下に反応させる方
法（特開昭46−7068号）も知られ、具体的にはＮ−ベン
ジルオキシカルボニル−Ｌ−アスパラギン酸無水物とＬ
−フェニルアラニンメチルエステルの塩酸塩を酢酸エチ
ルに溶解し、次いで該溶液に炭酸ナトリウムあるいは炭
酸カリウム水溶液を加えながら反応を行う方法である。

この反応に際して有機塩基として３級アミンも用いら
れている。しかしながら、これらの場合もＬ−フェニル
アラニンメチルエステルの塩酸塩を使用し有機溶媒中、
アルカリ水溶液等で中和させながら反応を行うため、Ｌ
−フェニルアラニンメチルエステルのアルカリ水溶液に
よるエステルの加水分解、さらにはＬ−フェニルアラニ
ンメチルエステルが特にアルカリ性条件下や、３級アミ
ン類等の塩基性条件下で自己環化して副生するジケトピ
ペラジン化合物の生成、Ｎ−保護−Ｌ−アスパラギン酸
無水物の水による開環反応等が生じる欠点は避けること
ができない。

一方、Ｎ−ホルミル−Ｌ−アスパラギン酸無水物とＬ
−フェニルアラニンメチルエステルとの反応を溶媒中、
酢酸あるいはギ酸の存在下に行う方法（特開昭62−1496
69号）が知られている。

しかし、この方法は酢酸あるいはギ酸の存在下に有機
溶媒中でＬ−フェニルアラニンメチルエステルを反応さ
せる方法であって、使用する原料は単離したＬ−フェニ
ルアラニンメチルエステル溶液を用いるため中和したの
ち、抽出、脱水処理など操作が繁雑である。また、単離
したＬ−フェニルアラニンメチルエステル溶液を用いる
ことなどで、上記の方法と同様の欠点を有している。

また、特開昭61−267600号においては、Ｎ−ベンジル
オキシカルボニル−Ｌ−アスパラギン酸をトルエン中、
無水酢酸で無水物化した後、Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステルを含有するトルエン溶液を添加し、反応させ
ている。

このように、従来知られているＮ−保護−Ｌ−アスパ
ラギン酸無水物とＬ−フェニルアラニンメチルエステル
との反応においては、一般にＮ−保護−Ｌ−アスパラギ
ン酸無水物を単離して用いている。そのため、この無水
物の吸湿により開環物を生じるおそれがあった。また、
反応において副生するＮ−保護−β−アスパルチル−Ｌ
−フェニルアラニンメチルエステル（以下、Ｎ−保護−
β−APMと略記する）の分離およびＮ−保護−α−APMの
単離の必要性があった。

本発明の目的は上記の従来方法の欠点を除去したＮ−
保護−Ｌ−アスパラギン酸を出発原料とする工業的に優
れたＮ−保護−α−APMの製造方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、Ｎ−保護−Ｎ−アスパラギン酸を出発
原料としたα−異性体比を減少させず、また上記のよう
な従来法の欠点がない、しかも工業的製造法として満足
できる方法について鋭意検討した結果、有機カルボン酸
中、Ｎ−保護−Ｌ−アスパラギン酸を無水物化した後、
引き続きＬ−フェニルアラニンメチルエステルとの反応
において、Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルを鉱酸
塩の形態で、すなわち、従来の方法のように該鉱酸塩を
中和、抽出、脱水等の処理を行ってＬ−フェニルアラニ
ンメチルエステルとして単離することなく、しかも有機
カルボン酸中、アルカリ金属、アルカリ土類金属、また
はこれら金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩も
しくは有機カルボン酸塩、あるいは炭酸アンモニウム、
有機カルボン酸アンモニウムを添加してＮ−保護−Ｌ−
アスパラギン酸無水物と縮合反応させて、Ｎ−保護−α
−APMを製造する方法を見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、Ｎ−保護−Ｌ−アスパラギン酸
を有機カルボン酸中、無水酢酸と反応させた後、生成し
たＮ−保護−Ｌ−アスパラギン酸無水物を単離すること
なく、引き続きアルカリ金属、アルカリ土類金属、また
はこれら金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩も
しくは有機カルボン酸塩、あるいは炭酸アンモニウム、
有機カルボン酸アンモニウムを添加してＬ−フェニルア
ラニンメチルエステル鉱酸塩と反応させることを特徴と
するＮ−保護−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルア
ラニンメチルエステルの製造方法である。

本発明の方法はＬ−フェニルアラニンメチルエステル
の鉱酸塩が有機カルボン酸中アルカリ金属、アルカリ土
類金属、またはこれら金属の水酸化物、酸化物、炭酸
塩、重炭酸塩、もしくは有機カルボン酸塩、あるいは炭
酸アンモニウム、有機カルボン酸アンモニウムを添加す
ることによりＬ−フェニルアラニンメチルエステルとし
て実質的に反応するが、Ｌ−フェニルアラニンメチルエ
ステルは、有機カルボン酸中では遊離状態にあっても自
己閉環反応、さらにＮ−保護−Ｌ−アスパラギン酸無水
物の水分による開環反応が全く起こらない特徴を有す
る。

本発明の方法で用いるＮ−保護基は、ベンゾイル基、
アセチル基、ホルミル基、ハロゲン置換アセチル基、ト
リフルオロアセチル基、トリクロロアセチル基等のアシ
ル型保護基、トリフェニルメチル基、ｐ−トルエンスル
ホニル基、ｐ−メトキシベンジルオキシカルボニル基な
どのアルコキシベンジルオキシカルボニル基、ｐ−クロ
ルベンジルオキシカルボニル基などのハロゲノベンジル
オキシカルボニル基、ｐ−ニトロベンジルオキシカルボ
ニル基などの置換または非置換のベンジルオキシカルボ
ニル基が挙げられるが、特にホルミル基、トリフルオロ
アセチル基、ベンジルオキシカルボニル基が好ましい。

これらのＮ−保護−Ｌ−アスパラギン酸は種々の方法
で製造することができ、下記のような製法が採用でき
る。

Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−アスパラギン酸
無水物は、Ｌ−アスパラギン酸とカルボベンゾキシクロ
ライドと反応させてＮ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ
−アスパラギン酸を得る公知の方法で製造しうる。さら
に、Ｎ−アセチル−Ｌ−アスパラギン酸、Ｎ−トリフル
オロアセチル−Ｌ−アスパラギン酸、Ｎ−トリクロロア
セチル−Ｌ−アスパラギン酸は、Ｌ−アスパラギン酸を
アルカリ水溶液中、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、
無水トリクロロ酢酸を用いてそれぞれ反応させることに
より容易に製造することができる。

また、本発明に用いるＬ−フェニルアラニンメチルエ
ステル鉱酸塩は、Ｌ−フェニルアラニンをメタノール中
鉱酸の存在で常法によってエステル化することにより製
造することができる。

本発明の方法で使用される有機カルボン酸は、ギ酸、
酢酸、プロピオン酸のごときカルボン酸類を挙げること
ができるが、好ましくは酢酸、プロピオン酸が使用され
る。

これらの有機カルボン酸の使用量は、特に限定される
ものではないが操作上、通常は、原料のＮ−保護−Ｌ−
アスパラギン酸に対して２〜50重量倍の範囲で使用する
のが好ましい。

本発明の方法においてＮ−保護−Ｌ−アスパラギン酸
の無水物化に用いる無水酢酸量は、Ｎ−保護−Ｌ−アス
パラギン酸に対して等モルあれば充分であるが、通常は
0.9〜1.5モル比の範囲である。

本発明の方法において用いるアルカリ金属、アルカリ
土類金属は、例えばナトリウム、マグネシウム等があげ
られる。

またアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物とし
ては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物等が
あげられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属の酸化物
としては酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの酸化
物等があげられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属の
炭酸塩としては炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等があげら
れる。アルカリ金属、アルカリ土類金属の重炭酸塩とし
ては、重炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリ
ウム、重炭酸カルシウムなどの重炭酸塩があげられる。
アルカリ金属、アルカリ土類金属の有機カルボン酸塩と
しては、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウ
ム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、好ましくは酢
酸ナトリウム、酢酸カリウムが使用される。炭酸アンモ
ニウムまたは有機カルボン酸アンモニウムも使用でき
る。

アルカリ金属、アルカリ土類金属またはこれら金属の
水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩もしくは有機カル
ボン酸塩、あるいは炭酸アンモニウム、有機カルボン酸
アンモニウムの使用量は、Ｌ−フェニルアラニンメチル
エステルの鉱酸塩に対して等モル量であれば充分である
が、通常は1.0〜3.0モル比の範囲である。

本発明の方法を実施するには、有機カルボン酸中、Ｌ
−アスパラギン酸を無水酢酸で無水物化した後、懸濁ま
たは溶解状態で、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ま
たはこれら金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩
もしくは有機カルボン酸塩、あるいは炭酸アンモニウ
ム、有機カルボン酸アンモニウムを添加した後、Ｌ−フ
ェニルアラニンメチルエステルの鉱酸塩を添加するか、
あるいはＬ−フェニルアラニンメチルエステルの鉱酸塩
を添加した後、アルカリ金属、アルカリ土類金属、また
はこれら金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩も
しくは有機カルボン酸塩、あるいは炭酸アンモニウム、
有機カルボン酸アンモニウムを加えてもよい。

本発明における反応温度については、Ｎ−保護−Ｌ−
アスパラギン酸の無水物化は40〜65℃の範囲でよく、好
ましくは50〜60℃の範囲である。またＮ−保護−Ｌ−ア
スパラギン酸無水物とＬ−フェニルアラニンメチルエス
テルの反応においては特に制限はなく、通常は−15〜80
℃の範囲でよく、好ましくは−５〜25℃の範囲である。

反応時間は、いずれも通常0.5〜10時間であれば十分
である。

反応後、一般にＮ−保護−α−APMは反応系内に沈澱
として析出してくる。また、副生するＮ−保護−β−AP
Mは比較的有機カルボン酸に溶解するため、析出した結
晶を濾過、洗浄することにより容易に目的のＮ−保護−
α−APMを単離することができる。

一方、単離したＮ−保護−α−APMに少量含有される
Ｎ−保護−β−APMは常法により水あるいは有機溶剤等
で容易に除去される。

〔作用および効果〕

本発明の方法によれば、有機カルボン酸を使用し、Ｎ
−保護−Ｌ−アスパラギン酸を無水物化した後、引き続
き各種金属または各種金属化合物等を添加し、Ｌ−フェ
ニルアラニンメチルエステルの鉱酸塩と反応させること
によって短時間で効率よくＮ−保護−α−APMを得るこ
とができ、本発明の方法は工業的製法として価値の高い
製造方法となりうる。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明の方法を詳しく説明す
る。

実施例１酢酸63.3gにＮ−トリフルオロアセチル−Ｌ−アスパ
ラギン酸22.9g（0.1モル）を加えて懸濁させた後、無水
酢酸10.2g（0.1モル）を加え、55〜55℃に昇温し同温度
で６時間撹拌した。反応後、15〜20℃に冷却し同温度で
酢酸ナトリウム9.2g（0.11モル）を加え、ついで同温度
でＬ−フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩20.5g
（0.095モル）を添加した。同温度で２時間撹拌反応さ
せた後、析出している結晶を濾過、洗浄、乾燥すること
によりＮ−トリフルオロアセチル−α−Ｌ−アスパルチ
ル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルの結晶を得
た。

収量29.3g（収率79.0％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル塩酸塩）得られた結晶を高速液体クロマトグラフィーで分析の
結果、α−体のみであった。

融点150〜151℃ 元素分析値（％）C₁₆H₁₇N₂O₆F₃としてＣＨＮＦ実測値 49.10 4.45 7.17 14.56 計算値 49.24 4.39 7.18 14.60 実施例２実施例１において、有機カルボン酸と有機カルボン酸
塩として表−１に示すものを使用する以外は実施例１と
同様に行った。

結果を表−１に示す。

実施例３実施例１において、無水酢酸の使用量を9.7g（0.095
モル）に代える以外は実施例１と同様に行った。

収量29.0g（収率78.2％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル塩酸塩）実施例４酢酸95.5gにＮ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−ア
スパラギン酸26.7g（0.1モル）を加え懸濁させた後、無
水酢酸10.2g（0.1モル）を加え、55〜60℃に昇温し同温
度で５時間撹拌した。反応後、15〜20℃に冷却し同温度
で酢酸ナトリウム9.2g（0.11モル）を加え、ついで同温
度でＬ−フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩20.5g
（0.095モル）を添加した。同温度で４時間撹拌反応さ
せた後、同温度で水75.3gを加え、０〜５℃に冷却した
後、析出している結晶を濾過、洗浄、乾燥することによ
り結晶を得た。

収量28.9g（収率71.0％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル塩酸塩）融点123.9〜124.8℃ 元素分析値（％）C₂₂H₂₄N₂O₇としてＣＨＮ実測値 61.78 5.68 6.53 計算値 61.68 5.65 6.54 このものの元素分析の結果、Ｎ−ベンジルオキシカル
ボニル−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン
メチルエステルに一致した。

実施例５実施例４において、Ｌ−フェニルアラニンメチルエス
テル硫酸塩を26.3g（0.095モル）、酢酸ナトリウムを1
6.8g（0.21モル）使用する以外は実施例４と同様に行っ
た。

収量27.8g（収率68.3％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル硫酸塩）実施例６実施例４において、無水酢酸を9.7g（0.095モル）使
用する以外は実施例４と同様に行った。

収量27.7g（収率68.1％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル硫酸塩）実施例７酢酸28.6gにＮ−ホルミル−Ｌ−アスパラギン酸16.1g
（0.1モル）を加え懸濁させた後、無水酢酸10.2g（0.1
モル）を加え、50〜55℃に昇温し同温度で５時間撹拌し
た。反応後、15〜20℃に冷却し同温度で酢酸ナトリウム
9.2g（0.11モル）を加え、ついで同温度でＬ−フェニル
アラニンメチルエステル塩酸塩20.5g（0.095モル）を添
加した。同温度で４時間撹拌反応させた後濃縮し、水5
7.2gを加え、10〜15℃に冷却した後、析出している結晶
を濾過、洗浄、乾燥することにより28.2gの結晶を得
た。

得られた結晶を高速液体クロマトグラフィーで分析の
結果、α−異性体：β−異性体は81.0:19.0であった。
この結晶を常法によって精製し、純粋なＮ−ホルミル−
α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエ
ステルの結晶を得た。

収量20.8g（収率68.0％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル塩酸塩）また、このものの元素分析の結果、Ｎ−ホルミル−α
−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエス
テルに一致した。

元素分析値（％）C₁₅H₁₈N₂O₆としてＣＨＮ実測値 55.85 5.69 8.66 計算値 55.90 5.63 8.69 実施例８実施例１において、Ｌ−フェニルアラニンメチルエス
テル塩酸塩の代わりにＬ−フェニルアラニンメチルエス
テル硫酸塩を26.3g（0.095モル）使用し、また酢酸ナト
リウムを17.6g（0.21モル）使用する以外は実施例１と
同様に行って、Ｎ−トリフルオロアセチル−α−Ｌ−ア
スパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステルの結
晶を得た。

収量29.0g（収量78.2％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル硫酸塩）実施例９実施例４において、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−
Ｌ−アスパラギン酸を無水物化した後、Ｌ−フェニルア
ラニンメチルエステル塩酸塩を添加し、その後、酢酸ナ
トリウムを加える以外は実施例４と同様に行った。

収量30.3g（収率74.4％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル塩酸塩）実施例10 酢酸95.5gにＮ−ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−ア
スパラギン酸26.7g（0.1モル）を加え懸濁させた後、無
水酢酸10.2g（0.1モル）を加え、55〜60℃に昇温し同温
度で５時間撹拌した。反応後、10〜15℃に冷却し同温度
でＬ−フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩20.5g
（0.095モル）を添加した後、同温度で酢酸ナトリウム
9.2g（0.11モル）を加え、同温度で４時間撹拌反応させ
た後、同温度で水75.3gを加え、０〜５℃に冷却した
後、析出している結晶を濾過、洗浄、乾燥することによ
り結晶を得た。

収量30.4g（収率74.7％／対Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステル塩酸塩）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−63699（ＪＰ，Ａ) 特開昭46−1370（ＪＰ，Ａ) 特開昭46−7068（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ−保護−Ｌ−アスパラギン酸を有機カル
ボン酸中、無水酢酸と反応させた後、生成したＮ−保護
−Ｌ−アスパラギン酸無水物を単離することなく、引き
続きアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれら金
属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩もしくは有機
カルボン酸塩、あるいは炭酸アンモニウム、有機カルボ
ン酸アンモニウムを添加してＬ−フェニルアラニンメチ
ルエステル鉱酸塩と反応させることを特徴とするＮ−保
護−α−Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチ
ルエステルの製造方法。