JP3024361B2 - 光学活性ピロリジン類の製造法 - Google Patents

光学活性ピロリジン類の製造法

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カルシウム拮抗剤等に
使用される医薬中間体の原料化合物として有用な光学活
性ピロリジン類の製造法に関する。
【0002】
【従来技術】光学活性ピロリジン類の合成方法として
は、例えば、d−エチル−4─クロロ─3─ヒドロキシ
ブチレートとベンジルアミンとを反応させて、1−ベン
ジル4─ヒドロキシ─2─ピロリドンを合成し、これを
水素化リチウムアルミニウムで還元して合成する方法な
どがあるが、収率も15%程度と低く、原料に光学活性
体を使用するなど、工業的規模の製造においては必ずし
も満足できるものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは光学活性
ピロリジン類のより有利な製造法を見出すべく鋭意検討
の結果、エステラーゼという酵素を用いることにより、
効率的に光学活性ピロリジン類を、高い光学純度で得ら
れることを見出し、これにさらに種々の検討を加え本発
明に至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、一
般式〔1〕 (式中、Rはアルキル基、アリール基またはアラルキル
基を表す。)で示されるピロリジン類と一般式〔2〕 R1 COOR2 (式中、R1 はハロゲン化されていてもよい炭素数1〜
5のアルキル基を示し、R2 はアリール基で置換されて
いてもよいアルケニル基を示す。)で示されるカルボン
酸エステルとを、アルスロバクター属のリパーゼの存在
下に反応させることを特徴とする一般式〔3〕 (式中、Rは前記と同じ意味を表す。)で示される光学
活性ピロリジン類および一般式〔4〕 (式中、RおよびR1 は前記と同じ意味を表す。)で示
される光学活性ピロリジンエステル類の混合物の製造法
および該混合物を分割することにより一般式〔3〕で示
される光学活性ピロリジン類を得る製造法を提供するも
のである。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、原料として用いられる一般式〔1〕で示される
ピロリジン類としては、例えばN−メチル−3−ピロリ
ジノール、N−エチル−3−ピロリジノール、N−プロ
ピル−3−ピロリジノール、N−ブチル−3−ピロリジ
ノール等の一般式〔1〕のRが炭素数1から10のアル
キル基のもの、N−フェニル−3−ピロリジノール、N
−ナフチル−3−ピロリジノール、N−ベンジル−3−
ピロリジノール等を例示することができる。これらは例
えば特開平2−2558763号に示される方法により
合成することができる。アシル化剤として用いる一般式
〔2〕で示されるカルボン酸エステルとしては、例え
ば、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニル
バレレート、イソプロペニルアセテート、イソプロペニ
ルプロピオネート、イソプロペニルバレレート、1−フ
ェニルビニルアセテート、1−ナフチルビニルアセテー
ト、クロロ酢酸ビニル、トリクロロ酢酸ビニル等の不飽
和アルコールのカルボン酸エステルを挙げることがで
き、その使用量はピロリジン類〔1〕に対し、通常0.
5モル倍以上、好ましくは2モル倍以上である。また、
アシル化剤を溶媒として用いることもできる。
【0006】本発明に用いられるエステラーゼとして
は、ピロリジン類の光学異性体の一方のみを選択的にエ
ステル化する能力を有するリパーゼを含む広義のエステ
ラーゼがあげられ、中でもリパーゼ、とくにアルスロバ
クター属に由来するリパーゼがより好ましい。本発明に
用いられるエステラーゼとしては、動物、植物、微生物
から得られる酵素が用いられ、その使用形態としては、
精製酵素、粗酵素、酵素含有物、微生物培養液、培養
物、菌体、培養濾液、またはそれらを処理したものなど
種々の形態で必要に応じて用いることができ、酵素と微
生物を組み合わせて用いることもできる。あるいはま
た、樹脂等に固定化した酵素、固定化菌体としても用い
ることができる。
【0007】エステラーゼを生産する微生物としては、
ピロリジン類の光学異性体の一方のみを選択的にエステ
ル化する能力を有するエステラーゼを生産する微生物で
あればよく特に限定されるものではない。 このような
微生物の具体例としては、例えば、エンテロバクター
属、アルスロバクター属、ブレビバクテリウム属、シュ
ードモナス属、アルカリゲネス属、ミクロコッカス属、
クロモバクテリウム属、ミクロバクテリウム属、コリネ
バクテリウム属、バシルス属、ラクトバシルス属、トリ
コデルマ属、キャンディダ属、サッカロミネス属、ロド
トルラ属、クリプトコッカス属、トルロプシス属、ピヒ
ア属、ペニシリウム属、アスペルギルス属、リゾプス
属、ムコール属、オーレオパシディウム属、アクチノム
コール属、ノカルディア属、ストレプトミセス属、ハン
ゼヌラ属、アクロモバクター属に属する微生物があげら
れる。
【0008】上記微生物の培養は、通常、常法に従って
行われ、例えば液体培養を行うことにより培養液を得る
ことができる。例えば、滅菌した液体培地[かび類、酵
母類用には麦芽エキス・酵母エキス培地(水1Lにペプ
トン5g、グルコース10g、麦芽エキス3g、酵母エキ
ス3gを溶解し、pH6.5とする)、細菌用には加糖ブ
イヨン培地(水1Lにペプトン5g、グルコース10g、
肉エキス3g、NaCl3gを溶解し、pH7.2とする)]
に微生物を接種し、通常20〜40℃で1〜3日間往復振
培養をすることにより行われ、また必要に応じて固体培
養を行ってもよい。
【0009】また、これらの微生物起源のエステラーゼ
の中、市販エステラーゼの具体例としては、例えばシュ
ードモナス属のリパーゼ[リパーゼアマノPS、リパー
ゼアマノP(ともに天野製薬製)]、アスペルギルス属
のリパーゼ[リパーゼアマノAP、リパーゼアマノA12
(ともに天野製薬製)]、ムコール属のリパーゼ[リパ
ーゼアマノM−AP(天野製薬製)]、キャンディダ・シ
リンドラッセのリパーゼ[リパーゼMY(名糖産業
製)]、アルカリゲネス属のリパーゼ[リパーゼPL
(名糖産業製)]、アクロモバクター属のリパーゼ[リ
パーゼAL(名糖産業製)]、アルスロバクター属のリパ
ーゼ[リパーゼ合同BSL(合同酒精製)、リパーゼA
U(新日本化学製)]、クロモバクテリウム属のリパー
ゼ(東洋醸造製)、リゾプス・デレマーのリパーゼ[タ
リパーゼ(田辺製薬製)]、リゾプス属のリパーゼ[リ
パーゼサイケン(大阪細菌研究所)]等が挙げられる。
また、動物・植物エステラーゼを用いることもでき、こ
れらの具体的なエステラーゼとしては、ステアプシン、
パンクレアチン、ブタ肝臓エステラーゼ、Wheat Germエ
ステラーゼ等を挙げることができる。
【0010】酵素の使用量は、ピロリジン類〔1〕に対
し、通常0.01〜1モル倍、好ましくは0.03〜0.5モル倍で
ある。勿論1モルを越える量を用いても反応には何ら支
障はない。 本反応においては溶媒を使用することもで
き、その溶媒としては前記したアシル化剤の他、例えば
ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、アセトン、トルエン、
ジクロルメタン、クロロホルム、ジブチルエーテル等の
脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水
素、エーテル、ケトン類等の単独または混合物を挙げる
ことができる。その使用量は、ピロリジン類〔1〕に対
し、通常0.5〜10重量倍である。勿論10重量倍を越える
量を用いても反応には差し支えない。
【0011】反応温度は通常10〜50℃であり、反応時間
は特に制限はないが、通常0.5〜60時間で充分目的を達
成することができる。反応の推移は反応系内の光学活性
ピロリジン類〔3〕の光学純度を、例えば光学活性体化
合物用の充填剤を備えた液体クロマトグラフィー等によ
り追跡することができ、またこれにより反応終点を決め
ることもできる。
【0012】反応終了後、必要により、反応マスにヘキ
サン、ヘプタン、ベンゼン、アセトン、トルエン、ジク
ロルメタン、クロロホルム、クロルベンゼン、ジクロル
エタン、酢酸エチル、エチルエーテル等の脂肪族もしく
は芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、エステル、ハロ
ゲン化炭化水素等の溶媒を加え、例えば酵素を濾別した
後、濾液を濃縮することにより、一般式〔3〕で示され
る光学活性ピロリジン類および一般式〔4〕で示される
光学活性ピロリジンエステル類を得ることができる。
【0013】また、さらに例えば通常のクロマトグラフ
ィー処理を付すことにより、一般式〔3〕で示される光
学活性ピロリジン類と、一般式〔4〕で示される光学活
性ピロリジンエステル類とに分離することもできる。
このようにして得られた光学活性ピロリジンエステル類
〔4〕は、例えばメタノール、エタノール、プロパノー
ル等の低級アルコール類と、酸またはアルカリ触媒存在
下に反応させることにより、光学活性ピロリジン類
〔3〕とは対掌体の光学活性ピロリジン類とすることが
できる。
【0014】また、光学活性ピロリジン類〔3〕および
光学活性ピロリジンエステル類〔4〕の混合物の光学活
性ピロリジン類〔3〕を、例えば、(O.MITSUNOBU, SYNT
HESIS, 1981,P1) に示されるような方法により選択的に
反転させ、そののち上記した低級アルコール類と酸また
はアルカリ触媒下に反応させることにより光学活性ピロ
リジン類〔3〕とは対掌体の光学活性ピロリジン類のみ
を得ることもできる。
【0015】
【発明の効果】本発明方法によれば、光学活性ピロリジ
ン類が高い光学収率で得られるので工業的に有利であ
る。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 実施例1 N-ベンジル-2-ピロリジノロール〔1-1〕5g、アルスロ
バクター属リパーゼ(新日本化学製)0.63gおよびビニ
ルアセテート62.5mlの混合液を25℃に保ち、攪拌した。
途中、反応液を液体クロマトグラフィーにてチェックし
た。攪拌開始後55時間で反応を止め、アルスロバクター
属リパーゼを濾去し、濾過残さを酢酸エチルにて洗浄濾
過し、先の濾液と併せて減圧にて濃縮した。得られた濃
縮物をカラムクロマト分離精製して、N-ベンジル-2- ピ
ロリジノロール〔3-1〕2.30g 〔α〕D 24=-3.77゜(C=5 CH 3OH)(光学純度〉99%e.
e. )と、N-ベンジル-2-アセチルオキシピロリジン〔4-
1〕2.92g〔α〕D 24=+9.58゜(99%e.e. )(C=5、CH
3OH)をそれぞれ得た。尚、化合物の光学純度は、光学
活性カラムを用いて液体カラムグラフィーにて測定し
た。
【0017】実施例2 N-ベンジル-2-ピロリジノロール〔1-1〕5g、リパーゼ
天野PS(天野製薬製)0.63gおよびビニルアセテート62.
5mlの混合液を25℃に保ち、撹はんした。途中、反応液
を液体クロマトグラフィーにてチェックした。撹はん開
始後55時間で反応を止め、アルスロバクター属リパーゼ
を濾去し、濾過残渣を酢酸エチルにて洗浄濾過し、先の
濾液と併せて減圧にて濃縮した。得られた濃縮物をカラ
ムクロマト分離精製して、N-ベンジル-2-ピロリジノロ
ール〔3-1〕2.25g〔α〕D 24=-3.65 ゜(C=5 CH 3OH)
(光学純度99%e.e.)と、N-ベンジル-2-アセチルオキシ
ピロリジン〔4-1〕2.90g〔α〕D=24+9.50 ゜(99%e.
e.)(C=5、CH 3OH)をそれぞれ得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12R 1:06) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 1/00 - 41/00 C12N 9/00 - 9/99 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式〔1〕 (式中、Rはアルキル基、アリール基またはアラルキル
    基を表す。)で示されるピロリジン類と一般式〔2〕 R1 COOR2 (式中、R1 はハロゲン化されていてもよい炭素数1〜
    5のアルキル基を示し、R2 はアリール基で置換されて
    いてもよいアルケニル基を示す。)で示されるカルボン
    酸エステルとを、アルスロバクター属のリパーゼの存在
    下に反応させることを特徴とする一般式〔3〕 (式中、Rは前記と同じ意味を表す。)で示される光学
    活性ピロリジン類および一般式〔4〕 (式中、RおよびR1 は前記と同じ意味を表す。)で示
    される光学活性ピロリジンエステル類の混合物の製造
    法。
  2. 【請求項2】一般式〔1〕で示されるピロリジン類と一
    般式〔2〕で示されるカルボン酸エステルとを、アルス
    ロバクター属のリパーゼの存在下に反応させ、一般式
    〔3〕で示される光学活性ピロリジン類および一般式
    〔4〕で示される光学活性ピロリジンエステル類の混合
    物を得、次いでこれを分割することを特徴とする光学活
    性ピロリジン類の製造法。
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