JP4905426B2

JP4905426B2 - グルタミン酸化合物及びそれらの製造中間体の製造方法並びにそのための新規中間体

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Inventors: 滋河原; 裕右網野; 健一森; 直船越; 正竹本
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Filing date: 2008-08-27
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Description

本発明は甘味料又は医薬品等の製造中間体として有用な、モナティンに代表されるグルタミン酸化合物及びそれらの製造中間体の製造方法、並びにこれらの中に含まれる重要な新規中間体に関する。より詳しくは、上記グルタミン酸化合物を工業的に効率良く製造する方法、そのために使用する製造中間体の製造方法やそれらの中に含まれる新規中間体、並びに光学活性モナティンの製造方法、そのために使用する製造中間体の製造方法及びそれらの中に含まれる新規中間体等に関する。

モナティンに代表されるグルタミン酸化合物は甘味料、或いは医薬品等の製造中間体としての用途が期待される化合物である。例えば、下記式（７'）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（３−（１−アミノ−１，３−ジカルボキシ−３−ヒドロキシブタン−４−イル）インドール、以下「モナティン（Monatin）」と称することがある。）は、その（２Ｓ，４Ｓ）体が植物シュレロチトンイリシホリアス（Schlerochiton ilicifolius）の根に含有され、ショ糖の数百倍の甘味を有していることが知られている（特開昭６４−２５７５７号公報（US4,975,298）参照）。

尚、本件明細書中、「モナティン」の用語は、天然に見られる（２Ｓ，４Ｓ）体に限定することなく、（２Ｓ，４Ｓ）体、（２Ｓ，４Ｒ）体、（２Ｒ，４Ｓ）体及び（２Ｒ，４Ｒ）体の各異性体を含む４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（３−（１−アミノ−１，３−ジカルボキシ−３−ヒドロキシブタン−４−イル）インドール）の総称として使用する。

モナティン（下記例（２）〜（５））及びモナティンの保護体（下記例（１））の製造方法については、以下の報告が為されている。
(1) テトラヘドロンレターズ（Tetrahedron Letters）２００１年４２巻３９号６７９３〜６７９６頁記載の方法；

(2) オーガニックレターズ（Organic Letters）２０００年２巻１９号２９６７〜２９７０頁記載の方法；

(3) 米国特許５９９４５５９記載の方法；

(4) シンセティックコミュニケーション（Synthetic Communications）１９９４年２４巻２２号３１９７〜３２１１ページ記載の方法；

及び
(5) シンセティックコミュニケーション（Synthetic Communications）１９９３年２３巻１８号２５１１〜２５２６頁、US4,975,298、及びUS5,128,164記載の方法。

しかしながら、何れの方法も多段階の工程を必要とすることから、工業的な実施が難しいのが現実である。また、以上に示した文献の幾つか或いはその他の文献（T.Kitahara等、日本農芸化学会、２０００年度大会、講演要旨集、３Ｂ１２８β（２２１ページ）参照）において、光学活性なモナティンの製造方法についても検討されているが、多段階の工程を必要とすることに加え、工業的に実施するのには困難な工程が多いという問題があった。従って、モナティンに代表されるグルタミン酸化合物の効率的な工業的製造方法、特に光学活性なモナティンの効率的な工業的製造方法が求められていた。

特開昭６４−２５７５７号公報（US4,975,298）米国特許ＵＳ５, ９９４, ５５９号公報米国特許ＵＳ４，９７５，２９８号公報米国特許ＵＳ５，１２８，１６４号公報テトラヘドロンレターズ（Tetrahedron Letters）２００１年４２巻３９号６７９３〜６７９６頁オーガニックレターズ（Organic Letters）２０００年２巻１９号２９６７〜２９７０頁シンセティックコミュニケーション（Synthetic Communications）１９９４年２４巻２２号３１９７〜３２１１ページシンセティックコミュニケーション（Synthetic Communications）１９９３年２３巻１８号２５１１〜２５２６頁 T.Kitahara等、日本農芸化学会、２０００年度大会、講演要旨集、３Ｂ１２８β（２２１ページ）ジャーナルオブオーガニックケミストリー１９７３年３８巻２０号３５８２〜３５８５頁ジャーナルオブアメリカンケミカルソサイエティー１９６４年８６巻２８０５〜２８１０頁アナリティカルケミストリー１９８６年５８巻１２号２５０４〜２５１０頁テトラヘドロンレターズ１９８７年２８巻１２７７〜１２８０頁

本発明が解決しようとする課題は、モナティンに代表されるグルタミン酸化合物及びそれらの製造中間体（それらの塩の形態を含む）の工業的かつ効率的な製造方法及びそのために重要な中間体を提供することにある。より詳しくは、当該グルタミン酸化合物を工業的に効率良く製造する方法、そのために使用する製造中間体の製造方法やそれらの中に含まれる重要な新規中間体、並びに光学活性モナティンの製造方法、そのために使用する製造中間体の製造方法及びそれらの中に含まれる重要な新規中間体等を提供することにある。

本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のピルビン酸化合物と、オキサロ酢酸又はピルビン酸とを交叉アルドール反応により縮合することで目的とするグルタミン酸化合物の前駆体となるケトグルタル酸化合物を製造し、更に得られたケトグルタル酸化合物のカルボニル基をアミノ基に変換することにより、モナティンに代表されるグルタミン酸化合物（それらの塩の形態を含む）を効率良く製造できることを見出した。

一般に本発明のように異なる種類のカルボニル化合を用いてアルドール反応を行う場合、同種化合物同士の自己アルドール反応及び異種化合物同士の交叉アルドール反応により４種類の生成物が混合物として生じる。従って、例えば従来、オキサロ酢酸（ジャーナルオブオーガニックケミストリー１９７３年３８巻２０号３５８２〜３５８５頁）又はピルビン酸（ジャーナルオブアメリカンケミカルソサイエティー１９６４年８６巻２８０５〜２８１０頁、アナリティカルケミストリー１９８６年５８巻１２号２５０４〜２５１０頁）の自己アルドール縮合反応、或いはグリオキシル酸とオキサロ酢酸のように一方のカルボニル化合物の自身間での縮合が不可能で単一生成物が比較的容易に得られる系での交叉アルドール反応（テトラヘドロンレターズ１９８７年２８巻１２７７〜１２８０頁）については知られていたものの、オキサロ酢酸又はピルビン酸とピルビン酸化合物間において単一の交叉アルドール反応生成物を選択的に得る例は全く報告されていなかった。

また本発明者等は、下記式（９）で示されるグルタル酸化合物を特定の光学活性アミンと反応せしめてジアステレオマー塩を形成させることで、晶析により該ジアステレオマー塩を分離でき、更に該ジアステレオマー塩又はこれを分解若しくは塩を置換することで得られる光学活性グルタル酸化合物のアルコキシイミノ基（又はヒドロキシイミノ基）をアミノ基に変換し、得られた下記式（13）で示されるモナティン（２位ラセミ体）を水と有機溶媒の混合溶媒で晶析することにより光学活性モナティンが得られることを見出した。
以上の多くの知見に基づいて、本発明が完成されるに到った。

即ち、本発明はその各種の形態として下記の製造方法［１］−［２３］及び新規物質［２４］についての発明を含む。

［１］下記式（１）で示されるピルビン酸化合物と、下記式（２）で示されるオキサロ酢酸とを交叉アルドール反応及び脱炭酸反応に付すか、又は該ピルビン酸化合物（ピルビン酸を除く）と下記式（２’）で示されるピルビン酸とを交叉アルドール反応に付し下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩を得た後、該ケトグルタル酸化合物又はその塩のカルボニル基をアミノ基に変換することを特徴とする下記式（７）で示されるグルタミン酸化合物又はその塩の製造方法。ピルビン酸化合物、オキサロ酢酸及びピルビン酸はそれぞれ塩の形態でもよい。

上記式中、Ｒ^１はアルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基から選択される基を表す。Ｒ^１は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有していてもよい。

［２］式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩のカルボニル基のアミノ基への変換が、該ケトグルタル酸化合物又はその塩に、下記式（５）で示されるアミン化合物又はその塩を作用させ下記式（６）で示されるグルタル酸化合物又はその塩を得た後、これを還元反応に付すことによって行われる上記［１］記載の製造方法。

上記式中、Ｒ^１はアルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基から選択される基を、Ｒ^２は水素原子、並びにアルキル基、アリール基及びアラルキル基から選択される基を、それぞれ表す。Ｒ^１はハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有していてもよい。

［３］式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩のカルボニル基のアミノ基への変換が、該ケトグルタル酸化合物又はその塩を還元的アミノ化反応に付すことによって行われる上記［１］記載の製造方法。

［４］交叉アルドール反応がｐＨ１０〜１４の範囲下に行われる上記［１］〜［３］記載の製造方法。

［５］下記式（１）で示されるピルビン酸化合物と、下記式（２）で示されるオキサロ酢酸とを交叉アルドール反応及び脱炭酸反応に付すか、又は該ピルビン酸化合物（ピルビン酸を除く）と下記式（２’）で示されるピルビン酸とを交叉アルドール反応に付すことを特徴とする下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩の製造方法。ピルビン酸化合物、オキサロ酢酸及びピルビン酸はそれぞれ塩の形態でもよい。

［６］交叉アルドール反応がｐＨ１０〜１４の範囲下に行われる上記［５］記載の製造方法。

［７］下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩に、下記式（５）で示されるアミン化合物又はその塩を作用させ下記式（６）で示されるグルタル酸化合物又はその塩を得、次いでこれを還元反応に付すことを特徴とする下記式（７）で示されるグルタミン酸化合物又はその塩の製造方法。

上記式中、Ｒ^１はアルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基から選択される基を、Ｒ^２は水素原子、並びにアルキル基、アリール基及びアラルキル基から選択される基を、それぞれ表す。Ｒ^１は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有していてもよい。

［８］下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩を、還元的アミノ化反応に付すことを特徴とする下記式（７）で示されるグルタミン酸化合物又はその塩の製造方法。

上記式中、Ｒ^１はアルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基から選択される基を表す。Ｒ^１はハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有していてもよい。

［９］下記式（１’）で示されるインドール−３−ピルビン酸と、下記式（２）で示されるオキサロ酢酸とをアルドール反応及び脱炭酸反応に付すか又は下記式（２’）で示されるピルビン酸とを交叉アルドール反応に付し、下記式（４’）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸又はその塩を得た後、該ケトグルタル酸又はその塩のカルボニル基をアミノ基に変換することを特徴とする下記式（７’）で示されるモナティン又はその塩の製造方法。
インドール−３−ピルビン酸、オキサロ酢酸及びピルビン酸はそれぞれ塩の形態でもよい。

［１０］式（４’）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸又はその塩のカルボニル基のアミノ基への変換が、該ケトグルタル酸又はその塩に、下記式（５）で示されるアミン化合物又はその塩を作用させ下記式（６’）で示されるグルタル酸化合物又はその塩を得た後、これを還元反応に付すことによって行われる上記［９］記載の製造方法。

上記式中、Ｒ^２は水素原子、並びにアルキル基、アリール基及びアラルキル基から選択される置換基を表す。

［１１］式（４’）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸又はその塩のカルボニル基のアミノ基への変換が、該ケトグルタル酸化合物又はその塩を還元的アミノ化反応に付すことによって行われる上記［９］記載の製造方法。

［１２］交叉アルドール反応がｐＨ１０〜１４の範囲下に行われる上記［９］〜［１１］記載の製造方法。

［１３］下記式（１’）で示されるインドール−３−ピルビン酸と、下記式（２）で示されるオキサロ酢酸とを交叉アルドール反応及び脱炭酸反応に付すか又は下記式（２’）で示されるピルビン酸とをアルドール反応に付すことを特徴とする下記式（４’）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸又はその塩の製造方法。
インドール−３−ピルビン酸、オキサロ酢酸及びピルビン酸はそれぞれ塩の形態でもよい。

［１４］交叉アルドール反応がｐＨ１０〜１４の範囲下に行われる上記［１３］記載の製造方法。

［１５］下記式（４’）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸又はその塩に、下記式（５）で示されるアミン化合物又はその塩を作用させ下記式（６’）で示されるグルタル酸化合物又はその塩を得、次いでこれを還元反応に付すことを特徴とする下記式（７’）で示されるモナティン又はその塩の製造方法。

［１６］下記式（４’）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸又はその塩を、還元的アミノ化反応に付すことを特徴とする下記式（７’）で示されるモナティン又はその塩の製造方法。

［１７］下記工程ａ〜ｃを含むことを特徴とする、下記式（８）で示される光学活性モナティン又はその塩の製造方法。

［式中、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
工程ａ：下記式（９）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、波線の結合はＲ−配置及びＳ−配置の両方を含むことを表す。］
で示されるグルタル酸化合物を下記式（１０）

［式中、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性アミンと反応させてジアステレオマー塩を形成させ、晶析により該ジアステレオマー塩を分離し、下記式（１１）

［式中、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は前記と同じ意味を表し、式中、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物塩を得る工程；
工程ｂ：前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を、必要により分解又は他の塩との交換により下記式（１２）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。式中、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物又はその塩（前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を除く）とした後、そのアルコキシイミノ基又はヒドロキシイミノ基をアミノ基に変換し、下記式（１３）

［式中、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表し、波線の結合はＲ−配置及びＳ−配置の両方を含むことを表す。］
で示されるモナティン又はその塩を生成させる工程；及び
工程ｃ：前記式（１３）で示されるモナティン又はその塩を水と有機溶媒の混合溶媒を用いて晶析し、前記式（８）で示される光学活性モナティン又はその塩を得る工程。

［１８］下記工程ｂ及びｃを含むことを特徴とする、下記式（８）で示される光学活性モナティン又はその塩の製造方法。

［式中、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
工程ｂ：下記式（１１）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物塩を、必要により分解又は他の塩との交換により下記式（１２）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物又はその塩（前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を除く）とした後、そのアルコキシイミノ基又はヒドロキシイミノ基をアミノ基に変換する反応に付し、下記式（１３）

［１９］下記式（１３）

［式中、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表し、波線の結合はＲ−配置及びＳ−配置の両方を含むことを表す。］
で示されるモナティンの塩を水とアルコールの混合溶媒を用いて晶析することを特徴とする、下記式（８）

［式中、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性モナティン又はその塩の製造方法。

［２０］下記式（９）

［式中、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性アミンと反応させてジアステレオマー塩を形成させ、晶析により該ジアステレオマー塩を分離することを特徴とする、下記式（１１）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物塩の製造方法。

［２１］下記式（１１）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物塩を分解又は他の塩と交換することを特徴とする、下記式（１２）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物又はその塩（前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を除く）の製造方法。

［２２］下記式（１１）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物又はその塩（前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を除く。）とした後、そのアルコキシイミノ基又はヒドロキシイミノ基をアミノ基に変換する反応に付することを特徴とする、下記式（１３）

［式中、＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表し、波線の結合はＲ−配置及びＳ−配置の両方を含むことを表す。］
で示されるモナティン又はその塩の製造方法。

［２３］請求の範囲１〜２２何れか記載の方法を経由したことを特徴とする下記構造（７’）で示されるモナティン（塩の形態にあるものを含む）の製造方法。

［２４］下記式又は式（４’）、（６’）、（７’’）、（１１）、（１２）、（１４）、（１５）、（１６）又は（１７）で示される化合物（塩の形態を含む）。式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。

本発明において、化合物が任意の塩の形態で使用され、又は調製される場合、その塩の形態には特に制限は無い。このような塩の形態としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、ジシクロヘキシルアンモニウム塩等を挙げることができる。従来から慣用されている造塩工程、脱塩工程、塩交換工程等により目的とする塩を製造することができる。

本発明により、甘味料又は医薬品等の製造中間体として有用な、モナティンに代表されるグルタミン酸化合物を工業的に効率良く製造することができる。更に、本発明によれば、光学活性モナティンを工業的に効率良く製造することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（ピルビン酸化合物とオキサロ酢酸との交叉アルドール反応及び脱炭酸反応によるケトグルタル酸化合物の製造並びにグルタミン酸化合物への誘導）
下記式（１）で示されるピルビン酸化合物と下記式（２）で示されるオキサロ酢酸を、交叉アルドール反応及び脱炭酸反応に付して、或いは該ピルビン酸化合物（ピルビン酸を除く）と下記式（２'）で示されるピルビン酸とをアルドール反応に付して、下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩を得た後、該ケトグルタル酸化合物又はその塩のカルボニル基をアミノ基に変換することにより下記式（７）で示されるグルタミン酸化合物又はその塩を製造することができる。この場合ピルビン酸化合物、オキサロ酢酸及びピルビン酸はそれぞれ塩の形態でもよい。

上記式中、Ｒ^１はアルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基から選択される基を表す。これらの基はハロゲン原子（ヨウ素原子、臭素原子、塩素原子、フッ素原子等）、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有していてもよい。

Ｒ^１としては、炭素数１〜１１（置換基を有する場合には置換基の炭素数を含めない）の、アルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基が好ましい。例えば、イソプロピル基、イソブチル基、１−メチルプロピル基等のアルキル基、フェニル基、３−インドリル基等のアリール基、ベンジル基、２−フェニルエチル基、２−ナフチルメチル基等のアラルキル基、３−インドリルメチル基、３−（６−メチルインドリル）メチル基等の複素環含有炭化水素基を挙げることができる。

尚、式（１）で示されるピルビン酸化合物と式（２’）で示されるピルビン酸とのアルドール反応においては、式（１）で示されるピルビン酸化合物がピルビン酸の場合、即ちＲ１がメチル基（炭素数１のアルキル基）の場合は含まれない。

置換基を有する場合のＲ^１の例として、Ｒ^１が芳香環又は複素環を有するとき、当該芳香環又は複素環が、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有する場合を挙げることができる。具体的には例えば、上記式中Ｒ^１として、ベンジル基、３−インドリルメチル基を採用する場合、当該基に含まれるベンゼン環、インドール環は、ハロゲン原子（ヨウ素原子、臭素原子、塩素原子、フッ素原子等）、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有していてもよい。

尚、Ｒ^１が３−インドリルメチル基である場合、即ちピルビン酸化合物としてインドール−３−ピルビン酸（式１’）を用いた場合には、モナティン製造の重要中間体である４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸（式４’）又はその塩を得、該ケトグルタル酸又はその塩のカルボニル基をアミノ基に変換することでモナティン（式７’）又はその塩を製造することができる。

（交叉アルドール反応）
本発明における交叉アルドール反応はアルカリ条件下に行うのが好ましく、適当な溶媒中に、前記ピルビン酸化合物及びオキサロ酢酸、又は前記ピルビン酸化合物（ピルビン酸を除く）及びピルビン酸を存在させて反応を行うことができる。

反応溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒、或いはこれらの混合溶媒が好ましく、特に、水及び水と極性溶媒の混合溶媒（含水有機溶媒）が好ましい。

溶媒のｐＨ値は、好ましくは１０〜１４の範囲であり、より好ましくは１０．５〜１４の範囲、更に好ましくは１１〜１３の範囲である。

ｐＨが高過ぎると収率が低下する傾向にあり、また低過ぎると交叉アルドール反応における副反応が進行する傾向にある。

このようなアルカリ条件下でのｐＨ値とするには塩基を使用すればよく、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属の水酸化物又は炭酸化物等のアルカリ土類金属塩等の無機塩基、トリエチルアミン等の有機塩基を挙げることができる。

ピルビン酸化合物に対するオキサロ酢酸又はピルビン酸の使用量については特に制限はなく、ピルビン酸を過剰量用いれば反応収率が向上する傾向にあるが、通常ピルビン酸化合物１に対して１〜１０当量で用いればよく、好ましくは３〜６当量の範囲で使用することができる。

反応温度は、好ましくは−１０〜７０℃の範囲、更に好ましくは１０〜５０℃の範囲で行うことができる。反応温度が低すぎると目的とする反応が遅く副反応が進行する傾向にあり、また高温では目的物であるケトグルタル酸化合物（又はその塩）が分解する傾向にある。

反応時間は特に限定されず、通常１〜７２時間、好ましくは３〜２４時間で行うことができる。

（脱炭酸反応）
前記オキサロ酢酸との反応はその後脱炭酸反応を経て目的とするケトグルタル酸化合物（又はその塩）を得ることができる。オキサロ酢酸とピルビン酸化合物のアルドール反応縮合物を脱炭酸させる反応は、自発的な脱炭酸反応によっても達成されるが、反応溶液に酸又は金属イオン又はその両方を添加することで脱炭酸反応をより効果的に行うことができる。その場合に使用する酸としては、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、パラトルエンスルホン酸、イオン交換樹脂等の固体酸等が挙げられ、また金属イオンとしては、ニッケルイオン、銅イオン、鉄イオン等の遷移金属イオン等を挙げることができる。反応温度として好ましくは−１０〜１００℃程度、より好ましくは０〜６０℃程度を選択することができる。

交叉アルドール反応後、又は交叉アルドール反応及び脱炭酸反応後の反応溶液は、そのまま次工程の反応に用いてもよく、該反応溶液から前記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物（又はその塩）を単離精製して次工程の反応に用いてもよい。続いて次のアミノ化工程を行う場合、通常、ケトグルタル酸化合物（又はその塩）を単離する必要は無く、反応終了後、必要により反応溶液を濃縮又は留去しアミノ化工程を行うことができる。また、アミノ化工程に用いる溶媒を交叉アルドール反応工程で用いる反応溶媒と統一することで、反応溶媒の留去や溶媒置換等を行うこと無く次の工程を行うこともできる。前記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物が塩として得られる場合、当業者に公知に方法により遊離体にしてアミノ化工程に用いることもできるが、通常その必要はなく塩の形態のまま用いることができる。

尚、本発明における交叉アルドール反応（及び必要により脱炭酸反応）において、Ｒ^１が３−インドリルメチル基である場合、即ちピルビン酸化合物としてインドール−３−ピルビン酸（式１’）を用いた場合には、モナティン製造の重要中間体である４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸（式４’）又はその塩を製造することができる。

（カルボニル基のアミノ基への変換）
交叉アルドール反応を行った後（必要によりその後脱炭酸反応を行った後）、式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩のカルボニル基をアミノ基に変換することにより式（７）で示されるグルタミン酸化合物を製造することができる。カルボニル基をアミノ基に変換する反応としては特に制限はなく、例えば以下に示す方法によって行うことができる。

（カルボニル基のアミノ基への変換例１）
交叉アルドール反応を行った後（必要によりその後脱炭酸反応を行った後）、式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩に下記式（５）で示されるアミン化合物（塩の形態でもよい）を作用させ、下記式（６）で示されるグルタル酸化合物又はその塩を製造し、次いでこれを還元反応に付すことで式（７）で示されるグルタミン酸化合物を得ることができる。

上記式中、Ｒ^１については前記説明の通りである。

尚、Ｒ^１が３−インドリルメチル基である場合、即ち式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩として、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸（式４’）を用いた場合、式（６’）で示されるグルタル酸化合物又はその塩を製造し、次いでこれを還元反応に付すことで式（７’）で示されるモナティン又はその塩を製造することができる。

上記式中、Ｒ^２は水素原子、並びにアルキル基、アリール基及びアラルキル基等の中から選択される基を表す。Ｒ^２としては、水素原子、並びに炭素数７以下の、アルキル基及びアラルキル基の中から選択するのが好ましい。

中でも、Ｒ^２は水素原子、メチル基、又はベンジル基であるのが好ましく、特に水素原子であるのが好ましい。即ち、式（５）で示されるアミン化合物の好ましい具体例としては、ヒドロキシルアミン、メトキシアミン、ベンジルオキシアミンが挙げられ、特にヒドロキシルアミンが好ましい。

上記式（５）で示されるアミン化合物の塩としては、当該アミン化合物の有機酸又は無機酸との塩の形態が挙げられ、具体的にはヒドロキシルアミン塩酸塩、ヒドロキシルアミン硫酸塩、メトキシアミン塩酸塩等が挙げられる。

例えば、式（４'）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸に対して塩酸ヒドロキシルアミンを作用させた場合、対応する４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸（式（６'）中、Ｒ^２が水素原子である化合物）が良好な収率にて得られる。

式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩と式（５）で示されるアミン化合物又はその塩との反応において、反応温度は好ましくは−１０〜１００℃程度、より好ましくは０〜６０℃程度とすることができ、また反応時間は、好ましくは１〜１００時間程度、より好ましくは１〜２４時間程度とすることができる。

アミン化合物又はその塩の反応において反応溶液のｐＨ値は低過ぎると反応の進行が遅くなることから２以上が望ましい。より好ましくはｐＨ値２〜１３程度で、更に好ましくは４〜１２程度で反応を行うことができる。

アミン化合物又はその塩の使用比率については特に制限は無いが、式（４）で示されるケトグルタル酸化合物（又はその塩）１モル当たりアミン化合物（又はその塩）を好ましくは１〜７モル程度、より好ましくは１〜２モル程度使用することができる。
反応溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒、或いはこれらの混合溶媒が好ましく、特に、水及び水と極性溶媒の混合溶媒（含水有機溶媒）が好ましい。

このようにして得られた式（６）で示されるグルタル酸化合物（又はその塩）は、反応溶液をそのまま次の工程に用いてもよく、単離精製して次の工程に用いてもよい。

単離精製する場合は抽出、晶析等、当業者に公知の方法を適宜用いればよい。例えば、式（６’）で示されるグルタル酸化合物を例に挙げると、例えば、反応溶液のｐＨ値を塩酸等の酸で酸性とし、酢酸エチル等の有機溶媒で抽出した後、有機層を濃縮し、残渣を、例えばアンモニア水とアルコールとの混合溶媒により晶析することで式（６'）で示されるグルタル酸化合物の２アンモニウム塩を結晶として得ることができる。また、イオン交換樹脂、吸着樹脂等を用いて反応溶液からこの当該化合物の遊離体を単離することもできる。尚、このようにして得られる式（６'）で示されるグルタル酸化合物又はその塩は通常ラセミ体となるが、後に説明する方法によりその光学活性体を得ることもできる。

次に、式（６）で示されるグルタル酸化合物（又はその塩）を還元反応に付し、下記式（７）で示されるグルタミン酸化合物を製造する。この反応において、式（６）で示されるグルタル酸化合物の２位のアルコキシイミノ基（又はヒドロキシイミノ基）がアミノ基に変換される。

上記式中、Ｒ^１及びＲ^２については前記説明の通りである。

上記アルコキシイミノ基（又はヒドロキシイミノ基）のアミノ基への還元は、接触水素添加触媒を用いた水素添加反応により好適に行うことができる。

接触水素添加触媒としては、パラジウム系触媒（パラジウム炭素等）、白金系触媒（白金炭素等）、ロジウム系触媒（ロジウム炭素等）、ルテニウム系触媒（ルテニウム炭素等）、ニッケル系触媒（ラネーニッケル等）等を用いることができる。
これらの触媒は基質に対して好ましくは０．１〜２０ｍｏｌ％、更に好ましくは０．５ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％の範囲で用いることができる。

反応溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノールアセトニトリル、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒、或いはこれらの混合溶媒が好ましく、特に、水及び水と極性溶媒の混合溶媒（含水有機溶媒）が好ましい。

本工程における反応はアルカリ条件下に行うのが好ましく、通常ｐＨ値７〜１４の範囲、好ましくはｐＨ値８〜１２で行うことができる。また、特にロジウム系触媒（ロジウム炭素等）を使用する場合、通常ｐＨ７．５〜１１の範囲、好ましくはｐＨ値８〜１０の範囲で行うことができる。但し、ニッケル系触媒（ラネーニッケル等）を使用する場合、反応は中性条件下で好適に進行し、通常ｐＨ値５〜９の範囲、好ましくは６．５〜７．５の範囲で行うことができる。本工程における反応において、ｐＨ値が高すぎると副生物が増加する傾向にあり、ｐＨ値が低すぎると反応の進行が遅くなる傾向にある。尚、反応をアルカリ条件下で行う場合、ｐＨの調整に用いるアルカリの種類は特に限定されないが、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒を用いて還元反応を行う場合は、アンモニア水を用いて反応を行うのが、収率が向上し副生物が少ない傾向にあり特に好ましい。

水素添加反応では水素雰囲気下に反応を行うのが好ましい。水素圧としては、好ましくは０．５〜１００気圧、更に好ましくは３〜７０気圧の範囲で好適に反応を行うことができる。

反応温度は好ましくは−２０〜１００℃、より好ましくは０〜７０℃の範囲とすることができる。反応時間は６〜２４時間とすることができる。

（カルボニル基のアミノ基への変換例２）
下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物（又はその塩）は、アンモニア、ベンジルアミン、１−フェニルエチルアミン等のアミンを用いた還元的アミノ化反応により２位のカルボニル基をアミノ基に変換することで下記式（７）で示されるグルタミン酸化合物を得ることができる。

上記式中、Ｒ^１は前記説明の通りである。

尚、Ｒ^１が３−インドリルメチル基である場合、即ち式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩として、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸（式４’）を用いた場合、式（７’）で示されるモナティン又はその塩を製造することができる。

アミンはケトグルタル酸化合物（又はその塩）に対して好ましくは１〜１０当量の範囲で用いることができる。尚、アミンとしてアンモニアを用いる場合は大過剰量で用いるのが好ましい。

還元触媒としては、前述の水素添加触媒の他、ＮａＢＨ_４等のヒドリド触媒を用いることができる。ヒドリド触媒の場合の触媒量は、通常０．５〜２当量の範囲で用いることができる。水素添加触媒の場合は前述の式（６）で示されるグルタル酸化合物の接触水素添加反応に使用されるのと同様の触媒量を適用することができる。反応温度は好ましくは０〜５０℃、更に好ましくは２０〜３５℃の範囲で好適に反応を行うことができる。反応時間は好ましくは１〜７２時間の範囲とすることができる。水素添加触媒を用いる場合、水素圧は１〜１５気圧の範囲で反応を行うことができる。

上記２つの例の製造方法に従って得られた式（７）で示されるグルタル酸化合物（又はその塩）は、抽出、晶析等、当業者に公知の方法を適宜用いて単離精製することができる。尚、Ｒ^１が３−インドリルメチル基である場合、即ち式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩として、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸（式４’）を用いた場合、式（７’）で示されるモナティン又はその塩を製造することができるが、式（７’）で示されるモナティン又はその塩は、後に説明する光学活性モナティンの製造方法に従って単離精製することでその光学活性体を得ることができる。

（光学活性モナティンの製造）
モナティンは２位と４位に不斉炭素原子を有し、以下の４種の光学異性体が存在する。

尚、前述したように、式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩として、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸（式４’）を用いた場合、式（５）で示されるアミン化合物又はこの化合物を発生し、又は発生しうる試薬を作用させることで、式（６’）で示されるグルタル酸化合物又はその塩が得られるが、通常ラセミ体となる。

当該ラセミ体、或いはＲ体とＳ体が任意の比で含まれる当該グルタル酸化合物（これらは式（９）で示されるグルタル酸化合物に含まれる。）は、以下の工程ａ〜ｃを行うことにより、モナティン又はその塩の光学活性体を得ることができる。
工程ａ：下記式（９）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。波線の結合はＲ-配置とＳ-配置の両方を含むことを表す。］
で示されるグルタル酸化合物を下記式（１０）

［式中、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、＊は不斉中心であり、Ｒ-又はＳ-配置であることを表す。］
で示される光学活性アミンと反応させてジアステレオマー塩を形成させ、晶析により該ジアステレオマー塩を分離し、下記式（１１）

［式中、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は前記と同じ意味を表し、＊は不斉中心であり、独立してＲ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物塩を得る工程。
工程ｂ：前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を、必要により分解又は他の塩との交換により下記式（１２）

［式中、Ｒ^２は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。＊は不斉中心であり、Ｒ−又はＳ−配置であることを表す。］
で示される光学活性グルタル酸化合物又はその塩（前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を除く）とした後、そのアルコキシイミノ基又はヒドロキシイミノ基をアミノ基に変換し、下記式（１３）

［式中、＊は不斉中心であり、Ｒ-又はＳ-配置であることを表し、波線の結合はＲ-配置とＳ-配置の両方を含むことを表す。］
で示されるモナティン又はその塩を生成させる工程。

工程ｃ：前記式（１３）で示されるモナティン又はその塩を水と有機溶媒の混合溶媒を用いて晶析し、前記式（８）で示される光学活性モナティン又はその塩を得る工程。

工程ａについて説明する。

前記式（９）で示されるグルタル酸化合物を前記式（１０）で示される
光学活性アミンとジアステレオマー塩を形成させるには、例えば、これら化合物又はその塩を溶媒中に溶解して反応させればよい。尚、グルタル酸化合物が塩の形態にある場合は、必要により酸で中和した後、有機溶媒中に抽出する等して遊離体に変換して、これと光学活性アミンとを反応させ塩を形成させてもよい。また、グルタル酸化合物塩を溶解させた溶媒中に酸を加えて中和し、これに光学活性アミンを添加して反応させ、ジアステレオマー塩を形成させてもよい。尚、塩の形態であっても、溶媒中で前記式（１０）で示される光学活性アミンと塩の交換反応により前記式（１１）で示されるグルタル酸化合物塩が形成される場合には、塩の形態のまま式（１０）で示される光学活性アミンと反応させることができる。この場合、式（１０）で示される光学活性アミンは塩酸塩、硫酸塩等の塩の形態のものを使用するのが好ましい。

前記式（１０）で示される光学活性アミンの特に好ましい例としては、当該式中、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７が水素原子である（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミン及び（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミンを挙げることができる。

グルタル酸化合物に対する光学活性アミンの使用量は、好ましくは０．１〜１倍モル程度、より好ましくは０．３〜０．６倍モル程度である。

反応温度については、好ましくは−２０〜１００℃程度、より好ましくは０〜６０℃程度の範囲で設定すればよい。反応時間は特に限定されないが、通常、短時間で速やかに塩が形成される。

反応溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル、トルエン、酢酸エチル等から選択する単独溶媒、及びこれら２種以上の任意の混合溶媒を挙げることができる。特に、水、或いは水と混和する有機溶媒（例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル等の極性溶媒）と水との混合溶媒が好ましく用いられ、その中でも水単独溶媒がより好ましい。

反応終了後、例えば、反応溶液を必要により濃縮し、水を加えて該ジアステレオマー塩を晶析することができる。反応溶液は必要により冷却してもよい。水は生成するジアステレオマー塩の貧溶媒となるため、水或いは水と混和する有機溶媒と水との混合溶媒をジアステレオマー塩形成の反応溶媒として用いることにより、反応（塩形成）の進行と同時に結晶を析出させ晶析することもできる。晶析により得られた結晶を濾過等により反応溶液から分離することにより、前記式（１１）で示されるジアステレオマー塩が得られる。尚、水を貧溶媒として用いた場合に結晶として得られるジアステレオマー塩は、用いる光学活性アミンの立体配置によって異なり、例えば４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸（前記式（９）でＲ^２が水素原子である化合物）に対して、前記式（１０）で示される光学活性アミンとして（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミン用いた場合、下記式（１４）で示されるジアステレオマー塩が得られ、（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミンを用いた場合は、下記式（１５）で示されるジアステレオマー塩が得られる。

即ち、（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミンを用いた場合、４位の立体配置がＳのグルタル酸化合物と塩を形成したジアステレオマー塩の結晶が得られ、（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミンを用いた場合、４位の立体配置がＲのグルタル酸化合物と塩を形成したジアステレオマー塩の結晶が得られることとなる。当業者は目的とする化合物に適した光学活性アミンを選択し、上述したジアステレオマー塩形成及び晶析を行うことにより所望の立体配置を有するジアステレオマー塩を得ることができる。

尚、これらジアステレオマー塩を結晶として分離した後の母液中には結晶として分離されたグルタル酸化合物とは逆の立体配置を有するグルタル酸化合物が主成分として含まれることになる。従って、母液中に塩を形成させた光学活性アミンとは逆の立体配置を有する光学活性アミンを添加し前記と同様にジアステレオマー塩を形成させ、晶析することで母液中からもう一つのジアステレオマー塩結晶を分離することができる。即ち、この発明における工程ａはこのように母液を用いた晶析によっても行うことができる。

次に、工程ｂについて説明する。

工程ａで得られた前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩は必要により分解して前記式（１２）で示される光学活性グルタル酸化合物とすることができ、また必要により該塩を他の塩に置換（塩交換）することもできる。

分解や他の塩への置換（塩交換）を行う場合には、当業者に公知の方法を用いることができる。例えば、分解方法としては、該塩を水、アルコール、又はこれらの混合溶媒等に溶解或いは懸濁させ、塩酸、硫酸等の酸で中和し有機溶媒中に抽出する方法、或いは該塩を水に溶解し、イオン交換樹脂、吸着樹脂により当該式（１２）で示される遊離体を分離する方法等を挙げることができる。遊離体の単離を行う場合には、例えば遊離体を含む樹脂溶離液、抽出液等を減圧留去する等、公知方法に準じて、目的とする単離を容易に行うことができる。他の塩に置換する場合、例えば、前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水溶液、アンモニア水溶液等に溶解し、遊離した光学活性アミンを有機溶剤で抽出することにより、塩を交換することができる。また、抽出後の水溶液を減圧留去、或いはは晶析等の公知方法を使用して、当該式（１２）で示される光学活性グルタル酸化合物の塩（前記式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩を除く。）を単離することができる。

このようにして得られる当該式（１２）で示される光学活性グルタル酸化合物又はその塩は、アルコキシイミノ基（又はヒドロキシイミノ基）を、当該基をアミノ基に変換する反応に付して、アミノ基に変換し、前記式（１３）で示されるモナティンを生成させることができる。また、当該式（１１）で示される光学活性グルタル酸化合物塩のアルコキシイミノ基（又はヒドロキシイミノ基）を、同様に当該基をアミノ基に変換する反応に付して、アミノ基に変換し、当該式（１３）で示されるモナティンを生成させることもできる。

アルコキシイミノ基（又はヒドロキシイミノ基）のアミノ基への変換は前述したように接触水素添加触媒を用いた水素添加反応により行うことができ、反応の条件についても前述の通りである。

反応終了後、触媒を濾過等により除去し、濾液を必要により濃縮し、当業者に公知の単離方法（例えば、晶析、ＨＰＬＣ等）により前記式（１３）で示されるモナティンを得ることができる。尚、続いて次の工程ｃを行う場合、通常当該式（１３）で示されるモナティンを単離する必要は無く、反応終了後、反応溶液から触媒を濾過等により除去し、必要により反応溶液を濃縮又は留去し工程ｃに従って晶析を行うことができる。また、水素添加反応に用いる溶媒を工程ｃで用いる晶析溶媒と統一することで、反応溶媒の留去や溶媒置換等を行うこと無く次の工程ｃを行うことができる。水素添加反応で塩基を使用した場合、反応液中のモナティンは塩の形態で存在することになる。例えば触媒を除去した後の反応溶液をイオン交換樹脂等で処理することにより、モナティンを遊離体、又は他の塩への変換（塩交換、例えばアンモニア塩をナトリウム塩、カリウム塩等に変換）した後、晶析を行うこともできるが、次の工程ｃを行う場合、塩の形態のまま用いるのが好ましい。

次に、工程ｃについて説明する。

工程ｂで得られる前記式（１３）で示されるモナティン又はその塩は４位の光学活性は維持されるものの、２位がＳ体とＲ体である混合物として得られる。該モナティン又はその塩については、次に説明する工程ｃに従って晶析を行うことで光学分割することができ、２位及び４位とも光学活性である光学活性モナティン又はその塩を得ることができる。

当該式（１３）で示されるモナティン又はその塩を、水と有機溶媒との混合溶媒を用いて晶析工程に付し、前記式（８）で示される光学活性モナティン（結晶）を得ることができる。

また、前工程（ｂ）の水素添加反応で塩基を使用した場合、通常モナティンは塩の形態で得られるが、塩の形態のまま晶析工程に付すのが好ましい。この場合、水はモナティン塩に対して良溶媒となる。晶析方法は特に限定されず、例えば、冷却晶析や濃縮晶析等、当業者に公知の方法によることができる。尚、モナティン塩の晶析において、例えばモナティン塩が溶解した水溶液中に酸を添加して中和した後、有機溶剤を添加する等して遊離体のモナティン結晶を得ることもできるが、酸によりモナティンが分解する傾向にあるため、本発明はモナティンを塩の形態で取得する場合に特に好ましく用いることができる。

有機溶媒としては水と混和する有機溶媒を用いることができるが、特にメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコールが好ましい。用いる有機溶媒は異なる２種以上の混合溶媒であってもよい。上記水との混合溶媒における有機溶媒と水の比率については、好ましくは体積比で有機溶媒：水＝１：０．１〜１：１程度、より好ましくは１：０．３〜１．：０．９程度の範囲で設定すればよい。晶析温度については、好ましくは−２０〜１００℃程度、より好ましくは０〜６０℃程度の範囲で設定すればよい。

尚、工程ｃで得られるモナティン結晶の立体配置については、下記スキームで示すように、前記式（１３）で示されるモナティンにおいて４位がＲ体のものを用いた場合（２Ｒ，４Ｒ）モナティン結晶が、また４位がＳ体のものを用いた場合（２Ｓ，４Ｓ）モナティン結晶が、それぞれ得られる。また、結晶を分離した母液中にはそれぞれ（２Ｓ，４Ｒ）モナティン、及び（２Ｒ，４Ｓ）モナティンが主成分として含まれることになり、例えば該母液を吸着樹脂等で処理することにより、（２Ｓ，４Ｒ）モナティン、又は（２Ｒ，４Ｓ）モナティンを単離することもできる。

尚、遊離体で得られた光学活性モナティンについては、所望により塩の形態とすることもできる。例えば、当業者に公知の方法（造塩工程）によりナトリウム塩、カリウム塩等の塩の形態に変換することができる。また、塩の形態で得られた光学活性モナティンについても同様に、所望により遊離体の形態で取得することができ、また他の塩に変換して取得することもできる。例えば、当業者に公知の方法を利用して、分解等の塩から遊離体への変換方法により当該塩を遊離体に変換する、或いは得られた塩を、塩から別の塩に置換（塩交換）する方法により目的とする別の塩に変換することもできる。

［好適な実施の形態］
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は当該実施例に何等限定されるものではない。
尚、実施例中光学純度測定は下記条件でＨＰＬＣにて行った。
＜光学異性体分離用カラム＞（株）住化分析センター製 SUMICHIRAL OA-7100；
＜溶離液＞ 20ｍM燐酸緩衝液(pH=2.8)：アセトニトリル＝7：3；
＜カラム温度＞ 10℃；及び
＜流速＞ 0.6ml/min。

＜実施例１＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸の合成；その１
水２７ミリリットルに水酸化カリウム（純度８５％）８．２８ｇを溶解した後、インドール−３−ピルビン酸３．０ｇ（１４．７６ミリモル）及びオキサロ酢酸５．８５ｇ（４４．２９ミリモル）を加えて室温にて７２時間反応を行った（反応開始時のｐＨ値約１３）。反応液に対してイオン交換樹脂（Amberlite IR 120B H AG）を加えてｐＨ値を３．０に調節した後に、０℃にて２００ミリリットルの酢酸エチルで抽出した。得られた酢酸エチル層に対して飽和重曹水１００ミリリットルを加えて酢酸エチル層の酢酸エチルを留去した後に、再度イオン交換樹脂（オルガノ株式会社製 IRA400 OH AG）を用いてｐＨ値を７．９に調節し、そのまま凍結乾燥した。４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸ナトリウム塩を粗生成物として得た。更に、得られた残渣に水４０ミリリットル及びエタノール２００ミリリットルを加え、固形物を濾過した後、母液を濃縮乾固することで、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸ナトリウム塩１．５ｇを粗生成物として得た。

＜実施例２＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸の合成；その２
水６４．４５ミリリットルに水酸化カリウム１８．９１ｇ（２８６．５ミリモル、含量８５重量％）を溶解した後、インドール−３−ピルビン酸７．５０ｇ（３５．８ミリモル、含量９７．０重量％）とオキサロ酢酸１４．１８ｇ（１０７．４ミリモル）を加えて溶解させた（反応開始時のｐＨ値約１３）。この混合溶液を３５℃にて２４時間攪拌した。更に、３Ｎ−塩酸４０．０ミリリットルを加えて中和（ｐＨ＝７．０）し、１５３．５ｇの反応中和液を得た。この反応中和液には、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸が５．５５ｇ含まれており、収率５３．３％（対インドール−３−ピルビン酸）であった。この反応中和液に水を加え、１６８ミリリットルとし、合成吸着剤（三菱化学製ＤＩＡＩＯＮ−ＳＰ２０７）８４０ミリリットルにて充填された樹脂塔（直径４．８ｃｍ）に通液した。更に、流速２３．５ミリリットル毎分にて純水を通液し、１．７３〜２．５５（Ｌ／Ｌ−Ｒ）を収集することにより、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸３．０４ｇ、収率５４．７％（樹脂への投入量に対して）を水溶液として得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H-NMR（400MHz, D₂O）：δ3.03（d, 1H, J=14.6 Hz）, 3.11（d, 1H, J= 14.6 Hz）, 3.21（d, 1H, J=18.1 Hz）, 3.40（d, 1H, J=18.1 Hz）, 7.06‐7.15（m, 3H）, 7.39（d, 1H, J=7.8 Hz）, 7.66（d, 1H, J=7.8 Hz）。
¹³C-NMR（400MHz, D₂O）：δ35.43, 47.91, 77.28, 109.49, 112.05, 119.44, 119.67, 121.91, 125.42, 128.41, 136.21, 169.78, 181.43, 203.58。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値C₁₄H₁₃NO₆=291.07, 分析値290.02（MH⁻）。

＜実施例３＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸の合成；その３
水７２．１ミリリットルに水酸化カリウム３．７０ｇ（５６．０ミリモル、含量８５重量％）を溶解した後、インドール−３−ピルビン酸０．８１ｇ（４．０ミリモル）とオキサロ酢酸３．１７ｇ（２４．０ミリモル）を加えて溶解させた（反応開始時のｐＨ値約１３）。この混合溶液を３５℃にて２４時間攪拌した。反応液の一部をヒドロキシアミンで処理して４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタミン酸としてＨＰＬＣで分析した結果、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸が収率７６．６％（対インドール−３−ピルビン酸）で生成していた。

＜実施例４＞
４−ベンジル−４−ヒドロキシ−２−ケトグルタル酸の合成
水４８ミリリットルに水酸化カリウム（純度８５％）１６．２３ｇを溶解した後、フェニルピルビン酸５．０ｇ（３０．５ミリモル）及びオキサロ酢酸１２．１ｇ（９１．４ミリモル）を加えて室温にて７２時間反応を行った（反応開始時のｐＨ値約１３）。濃塩酸を用いて反応液のｐＨ値を２．２に調節し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥を行った後に、濃縮して残渣を得た。残渣を酢酸エチルとトルエンから再結晶を行い、４−ベンジル−４−ヒドロキシ−２−ケトグルタル酸２．８ｇ（１１．３ミリモル）を結晶として得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H NMR（D₂O）δ：2.48（d, J=14.4 Hz, 0.18H）, 2.60（d, J= 14.4 Hz, 0.18H）, 2.85−3.30（m, 3.64H）, 7.17−7.36（m, 5H）。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値C₁₂H₁₂O₆=252.23, 分析値251.22（MH⁻）。

＜実施例５＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の合成；その１
水５０ミリリットルに水酸化カリウム（純度８５％）１３．８ｇを溶解した後、インドール−３−ピルビン酸５．０ｇ（２４．６ミリモル）及びオキサロ酢酸９．８ｇ（７３．８ミリモル）を加えて室温にて７２時間反応を行った（反応開始時のｐＨ値約１３）。反応液に対してヒドロキシルアミン塩酸塩６．８ｇ（９８．４ミリモル）を加えた。その際、４規定水酸化ナトリウム水溶液にて反応液のｐＨ値を７．５に調節した。そのまま室温にて２４時間攪拌した後に、６規定塩酸にて反応液のｐＨ値を２．６に調節した。酢酸エチルを用いて抽出した後に、有機層を飽和食塩水にて洗浄、無水硫酸マグネシウムにて乾燥し、濃縮乾固した。得られた残渣を１４％アンモニア水１０ミリリットルに溶解し、エタノール７０ミリリットルを徐々に滴下して室温にて３時間攪拌した。得られたスラリーを濾過し、取得した結晶を乾燥することで、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸２．７ｇ（７．９ミリモル）をアンモニウム塩として得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H NMR（DMSO-d₆）δ：2.66（s, 2H）, 2.89（d, J= 14.4 Hz, 1H）, 3.04（d, J= 14.4 Hz, 1H）, 6.89−6.94（m, 1H）, 6.97−7.03（m, 1H）, 7.11（d, J= 2.8 Hz, 1H）, 7.27（d, J= 7.8 Hz, 1H）, 7.53（d, J= 7.8 Hz, 1H）, 10.71（br s, 1H）。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値C₁₄H₁₄N₂O₆=306.28, 分析値305.17（MH⁻）。

＜実施例６＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−メトキシイミノグルタル酸の合成
水２３ミリリットルに水酸化カリウム９．１２ｇ（１３８．１ミリモル、含量８５重量％）を溶解した後、インドール−３−ピルビン酸２．５５ｇ（１２．２ミリモル、含量９７．０重量％）とオキサロ酢酸７．４６ｇ（５６．５ミリモル）を加えて攪拌、溶解した（反応開始時のｐＨ値約１３）。この溶液を３５℃にて２４時間攪拌した。続いて、メトキシアミン塩酸塩５．７６ｇ（６９ミリモル）を、２５％水酸化ナトリウム水溶液で反応液のｐＨが１０付近になるように調整しながら、徐々に加えた。そのまま１４時間室温にて反応させた後、６Ｎ塩酸を用いてｐＨを２．２３に調節し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮して残渣４．６６ｇを得た。得られた残渣をシリカグルカラムクロマトグラフィーで粗く精製後、分取薄層クロマトグラフィー（ＰＴＬＣ；酢酸エチル／ヘキサン／酢酸＝５／５／１）にて更に精製し、表題の化合物である４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−メトキシイミノグルタル酸０．９３ｇ（２．９２ミリモル、収率２４％（対インドール−３−ピルビン酸）を得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H-NMR（400MHz, DMSO-d₆）：δ2.89（d, J=14.9 Hz, 1H）, 3.04（s, 2H）, 3.15（d, J=14.9 Hz, 1H）, 3.90（s, 3H）, 6.91‐6.96（m, 1H）, 6.98‐7.04（m, 1H）, 7.09‐7.12（m, 1H）, 7.29（d, J=7.4 Hz, 1H）, 7.50（d, J=7.4 Hz, 1H）, 10.80（br s, 1H）。

＜実施例７＞
４−ベンジル−４−ヒドロキシ−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の合成
水４５ミリリットルに水酸化カリウム（純度８５％）１６．２３ｇを溶解した後、フェニルピルビン酸５．０ｇ（３０．５ミリモル）及びオキサロ酢酸１２．１ｇ（９１．４ミリモル）を加えて室温にて２４時間反応を行った（反応開始時のｐＨ値約１３）。反応液に対してヒドロキシルアミン塩酸塩８．５ｇ（１２１．８ミリモル）を加え、そのまま室温にて７２時間反応させた。６規定塩酸にて反応液ｐＨ値を２．６に調節し、酢酸エチルを用いて抽出した後に、有機層を飽和食塩水にて洗浄、無水硫酸マグネシウムにて乾燥し、濃縮乾固した。得られた残渣を酢酸エチル２０ミリリットル及びトルエン８０ミリリットルから再結晶することで、４−ベンジル−４−ヒドロキシ−２−ヒドロキシイミノグルタル酸４．０ｇ（１５．１ミリモル）を得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H NMR (DMSO-d₆) δ：2.80 (d, J= 13.9 Hz, 1H) , 2.99 (d, J=12.7Hz, 1H) , 3.01 (d, J= 13.9 Hz, 1H) , 3.03 (d, J=12.7Hz, 1H) , 7.13 − 7.25 (m, 5H)。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値 C₁₂H₁₃NO₆ = 267.24, 分析値 266.12 (MH⁻)。

＜実施例８＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）の合成；その１
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸アンモニウム塩０．１３ｇ（０．３８ミリモル）を２８％アンモニア水５ミリリットルに溶解し、５％ロジウム炭素０．０９ｇを加えて室温にて７．５気圧の水素圧にて反応させた。１４時間後に触媒を濾過し、反応液を濃縮乾固することで（２Ｓ、４Ｓ）/（２Ｒ、４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）のアンモニウム塩０．０７５ｇ（０．２３ミリモル）及び（２Ｓ、４Ｒ）/（２Ｒ、４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）のアンモニウム塩０．０３６ｇ（０．１１ミリモル）を混合物として得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H NMR (D₂O) δ：2.05（dd, J=12.2, 15.1Hz, 0.67H）, 2.21 (dd, J= 9.9, 15.6 Hz, 0.33H) , 2.48 (dd, J= 3.2, 15.6 Hz, 0.33H) , 2.68 (dd, J= 2.2, 15.1 Hz, 0.67H) , 3.08 (d, J= 14.4 Hz, 0.67H) , 3.17 − 3.25 (m, 0.66H) , 3.28 (d, J= 14.4 Hz, 0.67H) , 3.63 (dd, J= 2.2, 12.2 Hz, 0.67H) , 3.98 (dd, J=3.2, 9.9Hz, 0.33H) , 7.12 − 7.18 (m, 1H) , 7.19 − 7.26 (m, 2H) , 7.45 − 7.51 (m, 1H) , 7.70 − 7.76 (m, 1H)。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値 C₁₄H₁₆N₂O₅ = 292.29, 分析値 291.28 (MH⁻)。

＜実施例９＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）の合成；その２
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−メトキシイミノグルタル酸０．２６４ｇ（０．８２４ミリモル）を２８％アンモニア水１０ミリリットルに溶解した。５％ロジウム炭素（乾燥品）０．１８ｇを加え、７．５気圧の水素圧下にて１８時間攪拌した。触媒を濾別し、溶媒を減圧下で留去することで、残渣を得た。得られた残渣をＮＭＲにて分析したところ、（２Ｓ，４Ｓ）／（２Ｒ，４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）を０．１１５ｇ（０．３９５ミリモル、収率４８％）及び、（２Ｓ，４Ｒ）／（２Ｒ，４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸０．０６５ｇ（０．２２３ミリモル、収率２７％）が生成していた。

＜実施例１０＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）の合成；その３
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸アンモニウム塩１．０ｇ（２．９４ミリモル）を水１０ミリリットルに溶解させた後、ラネーニッケル触媒（川研ファインケミカル株式会社製展開ニッケル触媒ＮＤＨＴ−９０）１ミリリットルをスポイトで加え、２０気圧の水素圧下にて１０時間攪拌した。触媒を濾別し、反応液を濃縮して残渣を得た。得られた残渣をＮＭＲにて分析したところ、（２Ｓ，４Ｓ）／（２Ｒ，４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸（モナティン）が０．２９ｇ（０．８９ミリモル、収率３０％）及び、（２Ｓ，４Ｒ）／（２Ｒ，４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−アミノグルタル酸が０．２９ｇ（０．８９ミリモル、収率３０％）生成していた。

＜実施例１１＞
２−アミノ−４−ベンジル−４−ヒドロキシグルタル酸の合成；その１
４−ベンジル−４−ヒドロキシ−２−ヒドロキシイミノグルタル酸０．２５ｇ（０．９４ミリモル）を５０％メタノール水溶液１０ミリリットルに溶解させ、２８％アンモニア水０．５ミリリットルを加えた。５％パラジウム炭素（５０％含水品）１．０ｇを加えて室温にて７．７気圧の水素圧で反応させた。７２時間後に触媒を濾過し、反応液を濃縮乾固することで（２Ｓ、４Ｓ）/（２Ｒ、４Ｒ）−２−アミノ−４−ベンジル−４−ヒドロキシグルタル酸のアンモニウム塩０．１０ｇ（０．３５ミリモル）及び（２Ｒ、４Ｓ）/（２Ｓ、４Ｒ）−２−アミノ−４−ベンジル−４−ヒドロキシグルタル酸のアンモニウム塩０．１０ｇ（０．３５ミリモル）を混合物として得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H NMR (D₂O) δ：1.94（dd, J=11.9, 15.3 Hz，0.5H）, 2.10 (dd, J= 10.2, 15.3 Hz, 0.5H) , 2.36 (dd, J= 3.1, 15.3 Hz, 0.5H) , 2.56 (dd, J= 2.4, 15.3 Hz, 0.5H) , 2.81 (d, J= 13.6 Hz, 0.5H) , 2.94 (d, J= 13.5 Hz, 0.5H) , 3.01 (d, J= 13.5 Hz, 0.5H) , 3.06 (d, J= 13.6 Hz, 0.5H) , 3.55 (dd, J= 2.4, 11.9 Hz, 0.5H) , 3.88 (dd, J= 3.1, 10.2 Hz, 0.5H), 7.17 − 7.31 (m, 5H) 。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値 C₁₂H₁₅NO₅ = 253.26, 分析値 252.23 (MH⁻)。

＜実施例１２＞
２−アミノ−４−ベンジル−４−ヒドロキシグルタル酸の合成；その２
４−ベンジル−４−ヒドロキシ−２−ケトグルタル酸０．１３ｇ（０．５２ミリモル）及びベンジルアミン０．１１ミリリットル（１．０ミリモル）をメタノール５ミリリットルに溶解し、５％パラジウム炭素０．１ｇ（５０％含水品）を加えて室温、常圧の水素雰囲気下にて反応させた。２日後に触媒を濾過し、反応液を濃縮乾固することで（２Ｓ、４Ｓ）/（２Ｒ、４Ｒ）−２−アミノ−４−ベンジル−４−ヒドロキシグルタル酸０．０３ｇ（０．１２ミリモル）及び（２Ｒ、４Ｓ）/（２Ｓ、４Ｒ）−２−アミノ−４−ベンジル−４−ヒドロキシグルタル酸０．０６ｇ（０．２４ミリモル）を混合物として得た。

＜実施例１３＞
４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の合成
水酸化カリウム３．１８ｇを溶解した水１０ミリリットルに対し、４−ヒドロキシフェニルピルビン酸１．０ｇ（５．５５ミリモル）、オキサロ酢酸２．２ｇ（１６．７ミリモル）を加えて室温にて７２時間反応させた（反応開始時のｐＨ値約１３）。反応液に対してヒドロキシルアミン塩酸塩１．５４ｇ（２２．２ミリモル）を加え、そのまま室温にて１０時間反応させた。６規定塩酸にて反応液ｐＨ値を２．６に調節し、酢酸エチルを用いて抽出した。有機層を飽和食塩水にて洗浄、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した後に濃縮乾固することで、４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸０．７ｇ（２．４７ミリモル）を租生成物として得た。更に、メタノール及びトルエンから再結晶することで、４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸０．２２ｇ（０．７８ミリモル）を結晶として得た。
（ＮＭＲ測定）
¹H NMR (DMSO-d₆) δ：2.67 (d, J= 13.7 Hz, 1H) , 2.89 (d, J= 13.7 Hz, 1H) , 2.95 (d, J= 12.5 Hz, 1H) , 2.99 (d, J= 12.5 Hz, 1H) , 6.59 (d, J= 8.0 Hz, 2H) , 6.97 (d, J= 8.0 Hz, 2H) , 9.11 (br s, 1H)。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値 C₁₂H₁₃NO₇ = 283.24, 分析値 281.93 (MH⁻)。

＜実施例１４＞
４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−アミノグルタル酸の合成
４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸０．０６ｇ（０．２１ミリモル）を２８％アンモニア水２．５ミリリットルに溶解し、５％ロジウム炭素０．０４ｇを加えて室温において７．５気圧の水素圧にて反応させた。１４時間後に触媒を濾過し、反応液を濃縮乾固することで（２Ｓ、４Ｓ）/（２Ｒ、４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−アミノグルタル酸０．０４４ｇ（０．１４５ミリモル）及び（２Ｓ、４Ｒ）/（２Ｒ、４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシフェニルメチル）−２−アミノグルタル酸０．０２１ｇ（０．０６９ミリモル）を混合物として得た。
¹H NMR (D₂O) δ：1.89（dd, J=11.9, 15.7 Hz, 0.68H）, 2.06 (dd, J= 10.2 , 15.0 Hz, 0.32H) , 2.30 (dd, J= 3.3, 15.0 Hz, 0.32H) , 2.51 (dd, J= 2.4 , 15.7 Hz, 0.68H) , 2.70 (d, J= 13.4 Hz, 0.68H) , 2.83 (d, J= 13.4 Hz , 0.32H) , 2.90 (d , J= 13.4 Hz , 0.32H) , 2.96 (d, J= 13.4 Hz, 0.68 H) , 3.52 (dd, J= 2.4 , 11.9 Hz, 0.68H) , 3.84 (dd, J=3.3 , 10.2 Hz, 0.32H) , 6.71 − 6.77 (m, 2H) , 7.02 − 7.08 (m, 2H)。
（分子量測定）
ESI-MS 計算値 C₁₂H₁₅NO₆ = 269.26, 分析値 268.11 (MH⁻)。

＜実施例１５＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸の合成；その４
水酸化ナトリウム２．４５gを溶解した水２０９ミリリットルに、インドールピルビン酸１２．３０ｇ（５８．７ミリモル、純度９７．０重量％）を加えて溶解させた。この溶液に対して、２５重量％水酸化ナトリウム水溶液４７．６１ｇ及び、ピルビン酸２５．８５ｇ（２９３．５ミリモル）と水２５．８５ｇとの混合液を、反応系をｐＨ＝１１．０に保ちながら３５℃にて窒素雰囲気下で２時間かけて添加し、その後１４時間攪拌した。このようにして４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸を含有する反応液を収率４４．１％（対インドールピルビン酸）にて得た。これに、１Ｎ−塩酸３．６０ｇを加えて中和（ｐＨ＝６．９１）し、２７５ミリリットルの反応中和液を得た。

ここで得られた反応中和液のうち１６８ミリリットルを、合成吸着剤（三菱化学製ＤＩＡＩＯＮ−ＳＰ２０７）８４０ミリリットル充填された樹脂塔（直径４．８ｃｍ）に通し、流速２３．５ミリリットル毎分にて純水を通液し、１．７〜２．９(Ｌ/Ｌ−Ｒ)を収集することにより、高純度の４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸を収率６６．３％にて得た。
（NMRスペクトル）
¹H-NMR(400MHz, D₂O): δ3.03 (d, 1H, J = 14.6 Hz), 3.11(d, 1H, J = 14.6 Hz), 3.21(d, 1H, J= 18.1 Hz), 3.40 (d, 1H, J = 18.1 Hz), 7.06-7.15 (m, 3H), 7.39 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 7.66 (d, 1H, J = 7.8 Hz)。
¹³C-NMR(400MHz, D₂O): δ35.43, 47.91, 77.28, 109.49, 112.05, 119.44, 119.67, 121.91, 125.42, 128.41, 136.21, 169.78, 181.43, 203.58。
（質量分析）
ESI-MS計算値 C₁₄H₁₃NO₆= 291.07, 分析値290.02(MH^-)。

＜実施例１６＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の合成；その２
炭酸ナトリウム飽和水溶液１０ミリリットルに対し、インドール−３−ピルビン酸１．０ｇ（４．９２ミリモル）を加えて溶解させた後に、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ値を１２．５５に調節した。ピルビン酸１．３ｇ（１４．８ミリモル）を加えた後に、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ値を１２.６に調節し、室温にて２時間反応させて、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸を含有する反応液を得た。これに、２５％水酸化ナトリウム水溶液にてｐＨ値を中性付近に保ちながら、ヒドロキシルアミン塩酸塩１．３７ｇ（１９．７ミリモル）を加え、室温にて４時間攪拌した。濃塩酸を用いて反応液のｐＨ値を酸性にし、有機物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥を行った後に、濃縮して残渣を得た。残渣を２８％アンモニア水とエタノールから再結晶を行い、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸０．５２ｇ（１．５ミリモル：収率３１％対インドール−３−ピルビン酸）を結晶として得た。
（NMRスペクトル）
¹HNMR (DMSO-d₆) δ：2.66（s, 2H）, 2.89 (d, J= 14.4 Hz, 1H) , 3.04 (d, J= 14.4 Hz, 1H) , 6.89 − 6.94 (m, 1H) , 6.97 − 7.03 (m, 1H) , 7.11 (d, J= 2.8 Hz, 1H) , 7.27 (d, J= 7.8 Hz, 1H) , 7.53 (d, J= 7.8 Hz, 1H) , 10.71 (br s, 1H)。
（質量分析）
ESI-MS 計算値 C₁₄H₁₄N₂O₆ = 306.28, 分析値 305.17 (MH^-)。

＜実施例１７＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の合成；その３
炭酸ナトリウム飽和水溶液９８ミリリットルに対し、インドール−３−ピルビン酸１０．０ｇ（４９．２ミリモル）を加えて溶解させた後に、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ値を１２．４に調節した。ピルビン酸ナトリウム１６．３ｇ（１４７．６ミリモル）を加え、室温にて２時間反応させて、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸を含有する反応液を得た。これに、２５％水酸化ナトリウム水溶液にてｐＨ値を中性付近に保ちながら、ヒドロキシルアミン塩酸塩１３．７ｇ（１９７ミリモル）を加え、室温にて４時間攪拌した。濃塩酸を用いて反応液のｐＨ値を酸性にし、有機物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥を行った後に、濃縮して残渣を得た。残渣を２８％アンモニア水とエタノールから再結晶を行い、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸５．５１ｇ（１６．２ミリモル：収率３２％対インドール−３−ピルビン酸）を結晶として得た。

＜実施例１８＞
上記実施例１６と同様に、炭酸ナトリウム飽和水溶液１０ミリリットルに対し、インドール−３−ピルビン酸１．０ｇ（４．９２ミリモル）を加えて溶解させた後に、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ値を１２．７に調節した。ピルビン酸１．３ｇ（１４．８ミリモル）を加えた後に、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ値を１０．０に調節し、室温にて６時間反応させた。これに、２５％水酸化ナトリウム水溶液にてｐＨ値を中性付近に保ちながら、ヒドロキシルアミン塩酸塩１．３７ｇ（１９．７ミリモル）を加え、室温にて１３時間攪拌した。濃塩酸を用いて反応液のｐＨ値を酸性にし、有機物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥を行った後に、濃縮して残渣を得た。残渣をＨＰＬＣにて分析したところ、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸が収率約１４％で生成していた。

＜実施例１９＞
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の合成；その４
１．６ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液９１７ｇに、インドール−３−ピルビン酸７３．８ｇ（３５２ミリモル）を加えて溶解した。反応溶液を３５℃とし、３０％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ値を１１．１に保ちながら、５０％ピルビン酸水溶液３１０．２ｇ（１７６１ミリモル）を２時間かけて滴下した。更に４．５時間反応させて、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケトグルタル酸を含有する反応溶液を得た。これに、３０％水酸化ナトリウム水溶液にてｐＨ値を７に保ちながら、４０％ヒドロキシルアミン塩酸塩水溶液３６７．２ｇ（２１１４ミリモル）を加え、５℃にて１７．５時間攪拌した。濃塩酸を用いて反応液のｐＨ値を２にし、有機物を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、濃縮して残渣を得た。残渣に２８％アンモニア水６０ｍｌと２−プロパノール１３５０ｍｌから再結晶を行い、４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の２アンモニウム塩４３．４ｇ（１４２ミリモル：収率４０％対インドール−３−ピルビン酸）を結晶として得た。

＜実施例２０＞
（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミン塩の製造
４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩４４．７ｇ（０.１３１モル）を２５℃で水５００ｍｌに溶解後、３６％塩酸２５．５ｇにてその水溶液のｐＨを２にした。酸性溶液を酢酸エチル１３００ｍｌで抽出し、その酢酸エチル溶液を飽和食塩水２００ｍｌで洗浄した。得られた酢酸エチル溶液に炭酸ナトリウム水溶液５００ｍｌ（炭酸ナトリウム１３.９ｇ０.１３１モル）を加え攪拌し、アルカリ水溶液と酢酸エチルを分離した。得られたアルカリ水溶液に３６％塩酸２３．１ｇを添加し液のｐＨを２にした。この酸性水溶液に（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミン６．９９ｇ（５７．６ミリモル）を滴下し25℃にて１時間攪拌する。得られた結晶を濾過し、減圧乾燥して（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミン塩２１．８ｇ（４７．８ミリモル）を得た。（収率７２．７％光学純度８７．４％）
¹H-NMR(400MHz, DMSO-d₆)σ： 1.48 (d, 3H, J = 6.8 Hz), 2.63(d, 1H, J = 14.0 Hz), 2.70(d, 1H, J= 14.0 Hz), 2.90 (d, 1H, J = 14.1 Hz), 3.06 (d, 1H, J = 14.1 Hz), 4.40 (ｑ, 1H, J = 6.8 Hz), 6.91-7.54 (m, 10H)。

＜実施例２１＞
（４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン塩の製造
実施例２０で得られた結晶濾過液に、更に（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン７．１２ｇ（５８．７ミリモル）を滴下し25℃にて１時間攪拌した。得られた結晶を濾過し、減圧乾燥して（４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン塩２３．８ｇ（５３．３モル）を得た。（収率８１．１％光学純度９２．１％）

＜実施例２２＞
（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩の製造
２５℃にて、（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の（Ｒ）−（＋）−１−フェニルエチルアミン塩２１．８ｇ（５１．０ミリモル）に水２００ｍｌ及び２８％アンモニア水１８．５ｇを加えて溶解させた後、さらにトルエン２００ｍｌを加えて攪拌した。分層して得られた水層を６０℃に加温し、その水溶液に２−プロパノール９００ｍｌを２時間かけて滴下した。この２−プロパノール水溶液を１０℃まで５時間かけて冷却した後、１０℃で１０時間攪拌した。得られた結晶を濾過し、減圧乾燥して（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩１４．７５ｇを得た。（収率８５．１％光学純度９９．０％）
融点；２０５℃（分解）。
比旋光度 [α]²⁰ _D +１３．４（ｃ＝1.00, Ｈ_２Ｏ）。

＜実施例２３＞
（４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩の製造
上記実施例と同様に、（４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸の（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン塩２３．８ｇ（５３．３ミリモル）から（４Ｒ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩１６．２ｇを得た。（収率８９．３％光学純度９９．９％）
比旋光度 [α]²⁰ _D -１３．６（ｃ＝1.00, Ｈ_２Ｏ）。

＜実施例２４＞
（２Ｓ，４Ｓ）モナティンの製造
（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩４．５ｇ（１３．１ミリモル）を２８％アンモニア水１００ｍｌに溶解し、５％ロジウム炭素（５０％含水品）３．４ｇを加えて室温にて１０気圧（１MPa）の水素圧で反応を行った。２４時間後に触媒を濾過し、その濾過液を濃縮した。濃縮物に９０％エタノール水４０ｍｌを加え２５℃で１．５時間攪拌した。析出した粗結晶を濾過し、更に粗結晶に９０％エタノール水４０ｍｌを加え２５℃で１．５時間攪拌した。析出した精結晶を濾過し、減圧乾燥することにより（２Ｓ、４Ｓ）モナティンのアンモニウム塩０．５７ｇ（１．８４ミリモル）を得た。（収率１４．１％光学純度９９．５％）
¹HNMR (400MHz, D₂O) δ：2.06（dd, J=11.8, 15.3Hz, 1H）, 2.67 (dd, J= 2.0, 15.2 Hz, 1H) , 3.08 (d, J= 14.4 Hz, 1H) , 3.28 (d, J= 14.4 Hz, 1H) , 3.63 (dd, J= 2.2, 12.2 Hz, 1H) , 7.12 − 7.16 (m, 1H) , 7.20 − 7.24 (m, 2H) , 7.48 − 7.49 (m, 1H) , 7.71 − 7.73 (m, 1H)。
ESI-MS 計算値 C₁₄H₁₆N₂O₅ = 292.29, 分析値 291.28 (MH^-)。

＜実施例２５＞
（２Ｓ，４Ｓ）モナティンのアンモニウム塩の製造
（４Ｓ）−４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ヒドロキシイミノグルタル酸のアンモニウム塩１４．０ｇ（４１．１ミリモル）を２８％アンモニア水１２０ｍｌに溶解し、５％ロジウム炭素（５０％含水品）７．３８ｇを加えて２５℃にて１MPaの水素圧で反応を行った。２４時間後に触媒を濾過し、その濾過液を濃縮した。濃縮物１７．６８ｇに８８％エタノール水１１０ｍｌを加え２５℃で１９時間攪拌した。析出した粗結晶を濾過し、更に得られた粗結晶を水１５ｍｌにて溶解後、エタノール１００ｍｌを加えた。25℃で１．５ｈｒ攪拌後、析出した精結晶を濾過し、減圧乾燥することにより（２S、４S）モナティンのアンモニウム塩４．９４ｇ（１６．０ミリモル）を得た。（収率３９．２％光学純度９９．９％）

＜実施例２６＞
（２Ｓ，４Ｓ）モナティン遊離体の製造
上記実施例により得られた（２Ｓ、４Ｓ）モナティンのアンモニウム塩２．２２ｇ（７．１８ミリモル）を水４．５ｍｌ及び酢酸４．２ｍｌ（７１．８ミリモル）の混合溶媒に溶解し、２５℃にてその溶解液にエタノール５０ｍｌを約３時間かけて滴下した。更に０．５時間攪拌し、得られた結晶を濾過し、減圧乾燥することにより（２Ｓ、４Ｓ）モナティン１．９３ｇ（６．６２ミリモル）を得た。（収率９２．２％アンモミウム含量０．１９ｗｔ％）

＜比較例１＞
実施例２０で用いた光学活性アミンの代わりにシンコニジンを用いて同様の操作を行った。得られた結晶の光学純度は０％であった。

＜比較例２＞
実施例２０で用いた光学活性アミンの代わりにL-リジンを用いたが、結晶は得られなかった。

＜比較例３＞
実施例２０で用いた光学活性アミンの代わりにL-アルギニンを用いたが、結晶は得られなかった。

Claims

下記式（１）で示されるピルビン酸化合物（ピルビン酸を除く）又はその塩と、下記式（２）で示されるオキサロ酢酸又はその塩とを交叉アルドール反応及び脱炭酸反応に付すか、又は該ピルビン酸化合物（ピルビン酸を除く）又はその塩と下記式（２’）で示されるピルビン酸又はその塩とを交叉アルドール反応に付すことを特徴とする下記式（４）で示されるケトグルタル酸化合物又はその塩の製造方法。

上記式中、Ｒ^１はアルキル基、アリール基、アラルキル基及び複素環含有炭化水素基か
ら選択される基を表す。Ｒ^１は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、炭
素数１〜３のアルコキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも１種の置換基を有してい
てもよい。
交叉アルドール反応がｐＨ１０〜１４の範囲下に行われる請求項１記載の製造方法。
下記式（１'）で示されるインドール−３−ピルビン酸又はその塩と、下記式（２）で
示されるオキサロ酢酸又はその塩とを交叉アルドール反応及び脱炭酸反応に付すか又は下
記式（２'）で示されるピルビン酸又はその塩とをアルドール反応に付すことを特徴とす
る下記式（４'）で示される４−ヒドロキシ−４−（３−インドリルメチル）−２−ケト
グルタル酸又はその塩の製造方法。
交叉アルドール反応がｐＨ１０〜１４の範囲下に行われる請求項３記載の製造方法。
下記式（４'）で示される化合物（塩の形態を含む）。