JP3303921B2 - 甘味剤として有用なアスパルテーム誘導体化合物の改良された製造方法 - Google Patents
甘味剤として有用なアスパルテーム誘導体化合物の改良された製造方法Info
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Description
化合物の改良された製造方法に関する。
換誘導体、すなわち、下記式: で表されるN−[N−(3,3−ジメチルブチル)−L−
α−アスパルチル]−L−フェニルアラニン1−メチル
エステルの製造方法に関する。
の少なくとも50倍であり、シュークロース(食卓砂糖)
の約10000倍であるため、非常に強力な甘味剤を構成す
る。
消費されることを目的とするものであるので、不純物や
分解物を事実上含まない高純度のものを得ることができ
るような方法によって調製されなければならない。
するために、再現性があり比較的低いコストであるよう
に確立されていなければならない。
テーム誘導体である以上は、出発物質又は中間体として
アスパルテームを使用する合成方法を検索することが有
利であるように見える。
る合成甘味剤であるので、食品中で使用するために必要
とされる基準に合致している。さらに、その工業的製造
方法は、ジペプチド構造であるにもかかわらず、比較的
低いコストのものとして確立されている。
してアスパルテームを使用することがかなり難しいこと
は知られている。
的難溶性で、一般的に、1リットル当たり数グラム未満
である。
高いものであっても、この溶媒中での安定性は比較的低
い。
を上昇させると、分解の進行を悪化させる。
おいて簡便であり、かつ再現性を有し、比較的低コスト
であって、出発物質又は中間体としてアスパルテームを
使用する上記アスパルテーム誘導体の改良された製造方
法を提供し、それによって技術上の問題を解決すること
にある。
アスパルテームから直接的に一段階で非常に高収率に、
しかも、食品分野で使用できるほど高純度のものを得る
ことができることが見出された。本発明はこのような知
見に基づいている。
α−アスパルチル]−L−フェニルアラニン1−メチル
エステルの製造方法は、アスパルテームと3,3−ジメチ
ルブチルアルデヒドとの溶液を室温で、白金系又はパラ
ジウム系触媒の存在下、1バール(0.1MPa)以下の圧力
で、水素により処理することを特徴とするものである。
活性炭に担持された白金、活性炭に担持されたパラジウ
ム、白金黒及びパラジウム黒からなる群から選択される
ものである。
白金の存在下に1バールの相対圧で行うか、又は、10%
活性炭担持パラジウムの存在下、大気圧若しくは1バー
ルの相対圧で行う。
パルテームと3,3−ジメチルブチルアルデヒドとの溶液
は、0.1M酢酸溶液とメタノールを混合することによって
得られたpH4.5〜5の水−アルコール溶液であって、こ
の溶液中のアスパルテームの濃度が50〜60g/lであり、
3,3−ジメチルブチルアルデヒドの濃度が20〜30g/lであ
るものである。
コール部分の減圧蒸発後の沈殿及び濾過により精製され
る。
って、本発明の方法は、極めて高純度の甘味化合物を非
常に高収率に得ることを可能にする。
の数多くの例が文献に記載されている(例えば、P.N.Ry
landerによる総説、“Catalytic Hydrogenation in Org
anic Synthesis",Academic Press,San Diego,1993,pp.1
65−174.を参照)。しかしながら、この一般技術の本発
明に記載の方法に関する適用は、本発明の方法の対象物
である化合物を、食品に使用するために必要な高い分析
上の純度で得られるような触媒を選択し、極めて特殊な
実験条件を採用することによって初めて可能となるので
ある。
れる条件に非常に強く依存することがわかっている。触
媒の性質、並びに、それに次ぐ程度において、水素化反
応の時間、圧力並びに反応媒体の性質及びpHは、必須の
パラメーターであることが明らかになった。
時間でかなりの還元反応を行うことができ、しかも同時
に、高収率を維持し、かつ1バール(0.1MPa)以下の圧
力範囲内にとどめられるような条件が非常に切望されて
いたことは明記すべきである。高圧での反応は、一般的
に反応を加速するが、安全性及び装置のコストの点から
は通常望まれてはいない。
も、1バール(0.1MPa)以下の相対圧で作用し、そして
また24時間以下の時間で作用する。
トグラフィー(HPLC)によって評価して反応状況をモニ
ターすることにより、実行条件として適切な水素化時間
を、当業者は容易に定めることができる。
せた白金若しくはパラジウムからなるもの、又は、白金
黒若しくはパラジウム黒の形態のものが特に好ましいこ
とがわかった。
ルドリッチNo.20878−7)、ニッケル−ケイソウ土/ア
ルミナ(アルドリッチNo.20877−9)、ラネーニッケル
(アルドリッチNo.22167−8)、ルテニウム黒(アルド
リッチNo.23671−2)、カーボン担持ルテニウム(アル
ドリッチNo.28147−6)、カーボン担持水酸化パラジウ
ム(アルドリッチNo.21291−1)、酸化パラジウム(ア
ルドリッチNo.20397−1)、ロジウム黒(アルドリッチ
No.26734−1)、カーボン担持ロジウム(アルドリッチ
No.33017−5)、アルミナ担持ロジウム(フルカNo.837
20)のような他の触媒によっても調製できることがわか
っている。しかし、これらの触媒は、活性が低く、その
ため特に高い水素圧を必要とするか、又は、選択性に劣
り、そのため特にアスパルテームや目的物であるN−ア
ルキル化誘導体の芳香環を還元する反応が起こってしま
うことがわかった。
応時間は、収率や最終生産物の品質に影響を与えること
も観察されている。使用する触媒量も同様であり、水素
化反応時間にもかなりの影響を与える。
対して5〜20%の濃度で特に効果的であることがわかっ
ている。
溶液は、反応物を速やかに溶解し、処理の間、生成物を
高純度で分離できるので特に好ましい。水溶液のみの反
応媒体では、生成物が沈殿し触媒と凝集する。そして、
反応時間はより長くなり、また、触媒と分離することが
難しくなる。
に、実質上アスパルテームの分解反応が減少することも
わかっている。
ちに、室温においてpH4.5〜5の水−アルコール媒体中
で作用する特別な触媒を選ぶことによって、アスパルテ
ームに特有の安定性と溶解性の制約下に反応を行うこと
が可能となる。この条件下で得られた高い収率の粗生成
物からは、高純度の生成物を得ることは簡単であり、反
応液のアルコール部分を蒸留した後に単に沈殿させるこ
とにより、簡単に回収できる。
れるが、これらは、本発明を限定するものと解してはな
らない。
確実にできるようなスターラーを装備した反応器の中
へ、攪拌しながら連続的に以下のものを入れた:すなわ
ち、0.1M酢酸水溶液60cm3、5%活性炭担持白金(アル
ドリッチ製品No.33015−9)1g、3,3−ジメチルブチル
アルデヒド2.55g、メタノール30cm3、及び、アスパルテ
ーム5gを入れた。
バール(0.1MPa)の相対圧で室温において水素化した。
反応の進行を、反応混合物をサンプリングし、高速液体
クロマトグラフィー(HPLC)で生成物を分析することに
よりモニターした。所望する生成物の濃度は、既に得ら
れている検量線と比較することにより決定した。2時間
の水素化時間の後、目的の生成物が100%生成するのが
見られた。
と、及び、触媒を微細孔フィルター(0.5μm)で濾過
することにより停止した。必要であれば、濾液は、1N水
素化ナトリウム溶液を数滴添加してpH5に調整した。メ
タノールは、その後、温度を40℃未満に保持しながら、
減圧下で蒸発させ除去した。白色固形物が瞬時に沈殿し
た。反応混合物は沈殿を完結させるため、室温にて数時
間以上攪拌した。生成物は、濾別して、乾燥、ヘキサン
約50cm3で洗浄した。最終的に、4.4gのN−[N−(3,3
−ジメチルブチル)−L−α−アスパルチル]−L−フ
ェニルアラニン 1−メチルエステル(収率69%)を、
高純度(98%以上、HPLC)の白色粉末として得た。
o.75990)1gを用いたこと以外は、実施例1と同じ装置
により、同じ溶液と同じ反応剤を同じ濃度で用いて、1
バール(0.1MPa)の相対圧で室温において水素化を行
い、反応を2時間後終了させた(生成物、96%)。実施
例1と同様の方法で沈殿により生成した後、目的の生成
物4.3gを、極めて高純度(98%以上、HPLC)の白色粉末
として得た(収率68%)。
o.75990)1gを用いたこと以外は、実施例1と同じ装置
により、同じ溶液と同じ反応剤を同じ濃度で用いて、大
気圧で室温において水素化を行い、反応を24時間後終了
させた(生成物、97%)。実施例1と同様の方法で沈殿
により生成した後、目的の生成物4.3gを極めて高純度
(98%以上、HPLC)の白色粉末として得た(収率68
%)。
1gを用いたこと以外は、実施例1と同じ装置により、同
じ溶液と同じ反応剤を同じ濃度で用いて、大気圧で室温
において水素化を行い、反応を1時間後終了させた(生
成物、96%)。実施例1と同様の方法で沈殿により精製
した後、目的の生成物4.4gを、極めて高純度(98%以
上、HPLC)の白色粉末として得た(収率69%)。
−4)1gを用いたこと以外は、実施例1と同じ装置によ
り、同じ溶液と同じ反応剤を同じ濃度で用いて、大気圧
で室温において水素化を行い、反応を16時間後終了させ
た(生成物、98%)。実施例1と同様の方法で沈殿によ
り生成した後、目的の生成物4.4gを、極めて高純度(98
%以上、HPLC)の白色粉末として得た(収率69%)。
的手法である薄層クロマトグラフィー、IRスペクトロメ
トリー、UVスペクトロメトリー、高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)、熱分析、旋光度、NMR及び元素分析に
より確認した。
のとおりであった。
ニウムシート上(メルクNo.5554)、溶出液:ブタノー
ル/酢酸/水(8:2:2)、ニンヒドリンによる検知、Rf:
0.54。
H)、3028(CH)、2957,2867(CH)、1733(COOCH3)、
1690(CONH)、1594(COO-)、1565,1541,1440,1414,13
90,1368,1278,1245,1218,1173,1119,999,758,701(C
H)。
型(長さ244mm、径4mm)による高速液体クロマトグラフ
ィー、溶出液:65mM酢酸アンモニウム/アセトニトリル
(65:35)、流速:1ml/分、検知器:リフラクトメータ
ー、溶出時間:7.7分。
の分解なし。
ル)。
1.28(m,2H)、2.38(m,4H)、2.9(m,2H)、3.44(m,1
H),3.62(s,3H)、4.55(m,1H)、7.22(m,5H)、8.54
(d,1H) 元素分析値:実測値(4.5%水の理論値): C60.51(60.73)、H7.86(8.12)、N7.07(7.08)、O2
3.62(24.04) ここに、記述され示された方法によって調製された化
合物は、種々の製品、特に飲料、食物、菓子、ケーキ、
チューインガム、衛生材及び化粧品、並びに、化粧用、
医薬用及び獣医用製品を甘味とするのに特に有用であ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】室温において、アスパルテイム及び3,3−
ジメチルブチルアルデヒドからなる溶液を、プラチナ系
又はパラジウム系触媒の存在下に、1バール(0.1MPa)
以下の相対圧で水素により処理することを特徴とする下
記式: で表されるN−[N−(3,3−ジメチルブチル)−L−
α−アスパルチル]−L−フェニルアラニン1−メチル
エステルの製造方法。 - 【請求項2】触媒が、活性炭担持白金、活性炭担持パラ
ジウム、白金黒及びパラジウム黒からなる群から選択さ
れたものである請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】水素化反応が、5%活性炭担持白金の存在
下に1バールの相対圧で行われる請求の範囲第1項記載
の方法。 - 【請求項4】水素化反応が、10%活性炭担持パラジウム
の存在下に1バールの相対圧、又は、大気圧で行われる
請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項5】水素化反応が、白金黒又はパラジウム黒の
存在下に大気圧で行われる請求の範囲第1項記載の方
法。 - 【請求項6】アスパルテーム及び3,3−ジメチルブチル
アルデヒドからなる溶液が、0.1M酢酸溶液とメタノール
との混合により得られるpH4.4〜5の水−アルコール溶
液である請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項7】水−アルコール溶液中におけるアスパルテ
ームの濃度が、50〜60g/であり、3,3−ジメチルブチ
ルアルデヒドの濃度が、20〜30g/である請求の範囲第
1項記載の方法。 - 【請求項8】生成物が、触媒のアルコール部分の減圧蒸
発の後の沈殿及び濾過により精製されるものである請求
の範囲第1項記載の方法。
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