JP2728883B2 - アミノ酸メチルエスエル鉱酸塩の製造法 - Google Patents

アミノ酸メチルエスエル鉱酸塩の製造法

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JP2728883B2 JP63119374A JP11937488A JP2728883B2 JP 2728883 B2 JP2728883 B2 JP 2728883B2 JP 63119374 A JP63119374 A JP 63119374A JP 11937488 A JP11937488 A JP 11937488A JP 2728883 B2 JP2728883 B2 JP 2728883B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アミノ酸メチルエステル鉱酸塩を効率よ
く、かつ高収率で製造する方法に関するものである。
本発明のアミノ酸メチルエステル鉱酸塩は、ペプチド
合成の中間体として重要であり、また、ジペプチド系の
甘味料アスパルテームの合成原料、あるいは医薬原料と
して有用なものである。
〔従来の技術およびその問題点〕
アミノ酸のエステル化法は古くから知られており、基
本的には1888年にCurtius等が開発した方法が今日も用
いられている。この方法は、アミノ酸を懸濁したアルコ
ールに塩化水素を飽和させ、反応した後過剰のアルコー
ルを除き、さらに反応に用いたアルコールを添加して濃
縮することを繰り返し、エーテルや石油エーテルを用い
て結晶化することにより、目的物を得るものである。し
かし、この方法では、大量のアルコールを用いる必要が
ある上に、回収したアルコールが水を含んでいるため
に、そのままでは再使用できない。また、用いるアルコ
ールがメタノールのように水と共沸しないものである
と、反応後過剰のアルコールを除いたあとに水が残り、
濃縮を繰り返す過程でエステルの加水分解が進行する。
このために、濾過、乾燥で得られるエステル化物の収率
は高々90%程度である。さらに、得られたエステルに加
水分解で生成した原料アミノ酸が多量に含まれる場合に
は、これらの不純物からの分離が困難であるという問題
も生じる。
また、結晶化にエーテル類を用いるため、それらの取
扱や回収上の問題から、工業的な実施は困難である。
他にも、アミノ酸をp−トルエンスルホン酸、エタノ
ールおよび四塩化炭素と加熱して、生成する水を共沸混
合物として系外に除き、アミノ酸エチルエステルのp−
トルエンスルホン酸塩として得る方法(日化誌83,1151,
1962年)も知られているが、不揮発性の酸を用いる必要
があることや、メタノールの場合には共沸によりアルコ
ールが系外に除かれるため、大量のメタノールを使用す
る必要があるなど、工業的には問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、アミノ酸を鉱酸の存在下メタノールと
反応させエステル化した後、濃縮によりメタノールを一
部除き、水と共沸し得る有機溶媒を加えて共沸脱水すれ
ば、アミノ酸メチルエステルの鉱酸塩を高収率で単離で
きることを見いだし、本発明を完成した。
本発明の原料であるアミノ酸は、天然物、非天然物を
問わず、また、ラセミ体、光学活性体のいずれであって
もよい。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、セリン、スレオ
ニン等の中性アミノ酸、リジン、アルギニン等の塩基性
アミノ酸、アスパラギン酸、グルタミン酸等の酸性アミ
ノ酸およびそれらの官能基が保護された誘導体等であ
る。
本発明で用い得る鉱酸は、アミノ酸のアミノ基と塩を
形成するとともに、エステル化の触媒となるものである
が、一般的には塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の鉱酸が用
いられる。好ましくは、エステル化反応後、過剰に用い
た鉱酸を容易に除き得る塩酸が適当である。
本発明におけるエステル化の条件は特に限定されるも
のではなく、用いるアミノ酸のエステル化の難易度を考
慮し温度、時間、原料のモル比等の条件は適宜選択しう
る。通常、室温で数日放置するか、または、メタノール
の還流温度近くまで加温して数時間反応させる方法がと
られる。
反応後、減圧下または常圧下メタノールを留去して、
蒸発残分全量に対して5〜20%のメタノールが残る程度
まで濃縮するのが好ましい。これ以上メタノールを除く
ためには、高減圧度下においても高温長時間の操作が必
要であり、エステルの加水分解が進んで収率低下をきた
す。また、メタノールの残存量がこれより多いと、次の
操作で有機溶媒を加え,水を共沸で除く際に、主にメタ
ノールと有機溶媒が先に共沸で留出するために、効率よ
く共沸脱水することができない。
本発明の方法に用いる有機溶媒は、水と共沸混合物を
つくるもので、反応混合物の構成成分に対して不活性な
ものであればなんでもよい。例えば、ベンゼン、トルエ
ン、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類、ク
ロロホルム、ジクロルエタン、四塩化炭素、1,2−ジク
ロルエタン、1,1,2−トリクロルエタン、クロルベンゼ
ン等のハロゲン化炭化水素、エチルエーテル、ブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のエステル類が
挙げられる。
共沸操作は、常圧下または減圧下で行うことができる
が、高温ではアミノ酸のラセミ化やエステルの加水分解
が起こるため、80℃以下で行うことが好ましい。
共沸脱水後は、そのまま乾燥して結晶あるいはオイル
状の目的物を得ることができる。また、結晶が析出して
いる場合は、濾過、乾燥、により目的物を得ることがで
きる。さらに、次の工程で用いられる溶媒を加え、その
まま、あるいは残存溶媒を留出させて除くことにより、
次の工程に用いることもできる。
〔作用および効果〕
本発明の方法によれば、メタノール中生成したアミノ
酸のメチルエステルを、単離工程における加水分解反応
を伴うことなく高収率で、かつ効率よく製造することが
できる。
〔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 L−アラニン10.0gを、塩化水素12gを含むメタノール
38gに加え、20℃で撹拌下放置する。反応液の高速液体
クロマトグラフィーによる分析の結果、24時間後のL−
アラニンメチルエステルへの転化率は99%以上に達し
た。
反応後、留出残分の重量が18.4gになるまで、減圧下5
0℃以下でメタノールを留去する。次に、トルエン50gを
加え同じく減圧下トルエンと水を留出させると全体が結
晶化する。トルエンの留出がほとんどなくなった所で、
トルエン50gを加えてスラリー化し、濾過、乾燥するこ
とにより15.8gの結晶を得た。
この結晶の融点は110℃であり、元素分析の結果はL
−アラニンメチルエステル塩酸塩に一致した。
元素分析値(%) C4H10ClNO2 C H N Cl 実測値 34.35 7.35 10.00 24.8 計算値 34.42 7.22 10.03 25.4 この結晶を、高速液体クロマトグラフィーで分析した
結果、純度97.5%であり、未反応のL−アラニンは1.2
%であった。収率98.1%。
比較例1 実施例1と同様の反応を行った後、メタノールを減圧
下濃縮して、さらにメタノール50gを加え濃縮する操作
を2回繰り返す。得られたオイル状残渣にエチルエーテ
ルを加えて結晶化し、濾過、乾燥することにより11.0g
の結晶を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析
の結晶、純度93.6%であり、未反応のL−アラニンを3.
4%含んでいた。収率65.8%。
実施例2 L−アラニンのかわりにL−フェニルアラニン10.0g
を用いた以外は、実施例1と同様にしてエステル化を行
なった。メタノールを濃縮する過程で結晶が析出した
が、そのままトルエン50gを加えて共沸脱水を行い、さ
らにトルエン50gを加えて濾過、乾燥することにより結
晶13.1gを得た。
この結晶の融点は116℃であり、元素分析の結晶はL
−フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩に一致した。
元素分析値(%) C10H14ClNO2 C H N Cl 実測値 55.22 7.01 6.21 15.8 計算値 55.68 6.54 6.49 16.4 この結晶を、高速液体クロマトグラフィーで分析した
結果、純度96.7%であり、未反応のL−アラニンは2.1
%であった。収率97.0%。
比較例2 実施例2と同様の反応を行った後、メタノールを減圧
下濃縮して、さらにメタノール50gを加え濃縮する操作
を2回繰り返す。得られた結晶化した残渣にエチルエー
テルを加えてスラリー化し、濾過、乾燥することにより
12.8gの結晶を得た。高速液体クロマトグラフィーによ
る分析の結果、純度93.3%であり、未反応のL−フェニ
ルアラニンを5.1%含んでいた。収率91.3%。
実施例3 L−アスパラギン酸10.0gを、塩化水素12gを含むメタ
ノール38gに加え、40℃で撹拌下反応する。反応液の高
速液体クロマトグラフィーによる分析の結果、4時間後
のL−アスパラン酸ジメチルエステルへの転化率は99%
以上に達した。
反応後、留出残分の重量が17.5gになるまで、減圧下5
0℃以下でメタノールを留去させる。次に、トルエン50g
を加え同じく減圧下トルエンと水を留出させる。トルエ
ンの留出がほとんどなくなった所で、しばらく放置する
と結晶化するので、トルエン50gを加えてスラリー化
し、濾過、乾燥することにより14.9gの結晶を得た。
この結晶の融点は116℃であり、元素分析の結果はL
−アスパラギン酸ジメチルエステル塩酸塩に一致した。
元素分析値(%) C6H12ClNO4 C H N Cl 実測値 35.91 6.88 6.75 16.6 計算値 36.47 6.12 7.09 17.9 この結晶を、高速液体クロマトグラフィーで分析した
結果、純度96.2%であり、未反応のL−アスパラギン酸
とL−アスパラギン酸のα及びβ−モノメチルエステル
の合計は2.8%であった。収率96.6%。
比較例3 実施例3と同様の反応を行った後、メタノールを減圧
下濃縮して、さらにメタノール50gを加え濃縮する操作
を2回繰り返す。得られたオイル状残渣にエチルエーテ
ルを加えて結晶化し、濾過、乾燥することにより13.8g
の結晶を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析
の結果、純度81.9%であり、未反応のL−アスパラギン
酸とL−アスパラギン酸のα及びβ−モノメチルエステ
ルの合計は14.1%であった。収率76.1%。
実施例4 L−セリン10.0gを、塩化水素12gを含むメタノール38
gに加え、40℃で撹拌下反応する。反応液の高速液体ク
ロマトグラフィーによる分析の結果、4時間後のL−セ
リンメチルエステルへの転化率は99%以上に達した。
反応後、留出残分の重量が18.2gになるまで、減圧下5
0℃以下でメタノールを留去させる。メタノールを濃縮
する過程で結晶が析出したが、そのままトルエン50gを
加え、同じく減圧下トルエンと水を留出させる。トルエ
ンの留出がほとんどなくなった所で、トルエン50gを加
えてスラリー化し、濾過、乾燥することにより15.1gの
結晶を得た。
この結果の融点は166℃であり、元素分析の結果はL
−セリンメチルエステル塩酸塩に一致した。
元素分析値(%) C4H11ClNO3 C H N Cl 実測値 29.95 7.54 8.43 22.3 計算値 30.68 7.08 8.94 22.6 この結晶を、高速液体クロマトグラフィーで分析した
結果、純度96.7%であり、未反応のL−セリンは2.3%
であった、収率98.4%。
比較例4 実施例4と同様の反応を行った後、メタノールを減圧
下濃縮して、さらにメタノール50gを加え濃縮する操作
を2回繰り返す。得られた結晶化した残渣にエチルエー
テルを加えてスラリー化し、濾過、乾燥することにより
14.4gの結晶を得た。高速液体クロマトグラフィーによ
る分析の結果、純度94.0%であり、未反応のL−セリン
を3.2%含んでいた。収率91.0%。
実施例5 L−アスパラギン酸のかわりにL−リジン塩酸塩10.0
gを用いた以外は、実施例3と同様にしてエステル化を
行なった。反応中に結晶が析出し、反応液の高速液体ク
ロマトグラフィーによる分析の結果、4時間後のL−リ
ジンメチルエステルへの転化率は99%以上に達した。
反応後、留出残分の重量が19.9gになるまで、減圧下5
0℃以下でメタノールを留去させる。次に、トルエン50g
を加え、同じく減圧下トルエンと水を留出させる。トル
エンの留出がほとんどなくなった所で、トルエン50gを
加えてスラリー化し、濾過、乾燥することにより16.0g
の結晶を得た。
この結晶の融点は210℃であり、元素分析の結果はL
−リジンメチルエステル二塩酸塩に一致した。
元素分析値(%) C7H18Cl2N2O2 C H N Cl 実測値 36.02 8.03 11.97 29.7 計算値 36.06 7.78 12.02 30.4 この結晶を、高速液体クロマトグラフィーで分析した
結果、純度95.8%であり、未反応のL−リジンは3.1%
であった。収率96.1%。
比較例5 実施例5と同様の反応を行った後、メタノールを減圧
下濃縮して、さらにメタノール50gを加え濃縮する操作
を2回繰り返す。得られた結晶化した残渣にエチルエー
テルを加えてスラリー化し、濾過、乾燥することにより
12.3gの結晶を得た。高速液体クロマトグラフィーによ
る分析の結果、純度92.3%であり、未反応のL−リジン
を5.6%含んでいた。収率76.9%。
実施例6〜8 トルエンのかわりに、表1に示した有機溶媒を用い
て、共沸脱水を行った以外は実施例3と同様の反応と後
処理を行い、それぞれ表1に示した結果を得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−74588(JP,A) 特開 昭57−40456(JP,A) 日本化学会編 新実験化学講座14「有 機化合物の合成と反応▲II▼」第14 巻、第1002頁、丸善株式会社(昭和52年 12月20日発行)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉱酸の存在下、アミノ酸とメタノールから
    アミノ酸のメチルエステルの鉱酸塩を製造する方法にお
    いて、エステル化反応終了後、過剰のメタノールを蒸発
    残分全量に対して5〜20%になるまで除き、続いて水と
    共沸しうる有機溶媒を加え、共沸脱水することを特徴と
    するアミノ酸メチルエステル鉱酸塩の製造法。
JP63119374A 1988-05-18 1988-05-18 アミノ酸メチルエスエル鉱酸塩の製造法 Expired - Lifetime JP2728883B2 (ja)

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DE68919468T2 (de) * 1988-12-27 1995-06-14 Mitsui Toatsu Chemicals Herstellung und Isolierung eines Mineralsäuresalzes eines Aminosäuremethylesters.
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JPS6056134B2 (ja) * 1980-08-26 1985-12-09 三井東圧化学株式会社 アミノアルキル酸性硫酸エステルの分離方法
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日本化学会編 新実験化学講座14「有機化合物の合成と反応▲II▼」第14巻、第1002頁、丸善株式会社(昭和52年12月20日発行)

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