JP4935675B2 - 光学活性(S又はR)−α−アミノ酸及び光学活性(R又はS)−α−アミノ酸エステルの製造方法 - Google Patents
光学活性(S又はR)−α−アミノ酸及び光学活性(R又はS)−α−アミノ酸エステルの製造方法 Download PDFInfo
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Description
J.Med.Chem.,46,4533(2003) Chirality.,8,418(1996) J.Am.Chem.Soc.,104,7294(1982) Biotechnology Letters,13,(5),317(1991) 「化学辞典」、東京化学同人出版、948頁(2000年)
一般式(I):
式中、Rは、置換基を有していても良い、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アラルキル基、ヘテロアリールアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R1は、置換基を有していても良いアルキル基を表す、
で示されるラセミ体混合物であるα−アミノ酸エステルの片方のエナンチオマーのみを選択的に反応させることを特徴とする、一般式(II):
式中、Rは、前記と同義であり、*は、不斉炭素原子を表す、
で示される光学活性(S又はR)−α−アミノ酸、及び一般式(III):
式中、R及びR1は、前記と同義であり、*は、不斉炭素原子を表す、但し、一般式(II)の化合物とは逆の立体絶対配置を有する、
で示される光学活性(R又はS)−α−アミノ酸エステルの製造方法に関する。
1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、2−(2−フルオロフェニル)エチル基、2−(3−フルオロフェニル)エチル基、2−(4−フルオロフェニル)エチル基、2−(2−クロロフェニル)エチル基、2−(3−クロロフェニル)エチル基、2−(4−クロロフェニル)エチル基、2−(2−ブロモフェニル)エチル基、2−(3−ブロモフェニル)エチル基、2−(4−ブロモフェニル)エチル基、2−(2−ヨードフェニル)エチル基、2−(3−ヨードフェニル)エチル基、2−(4−ヨードフェニル)エチル基、2−(2−トリル)エチル基、2−(3−トリル)エチル基、2−(4−トリル)エチル基、2−(2−エチルフェニル)エチル基、2−(2−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(4−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(2−メトキシフェニル)エチル基、2−(3−メトキシフェニル)エチル基、2−(4−メトキシフェニル)エチル基、2−(2,4−ジメトキシフェニル)エチル基、2−(3,4−ジメトキシフェニル)エチル基、2−(2−トリフルオロメチルフェニル)エチル基、2−(4−トリフルオロメチルフェニル)エチル基、2−(4−ベンジルオキシフェニル)エチル基、2−(2−ニトロフェニル)エチル基、2−(3−ニトロフェニル)エチル基、2−(4−ニトロフェニル)エチル基、2−(2−シアノフェニル)エチル基、2−(3−シアノフェニル)エチル基、2−(4−シアノフェニル)エチル基、2−(2−アセチルアミノフェニル)エチル基、2−(3−アセチルアミノフェニル)エチル基、2−(4−アセチルアミノフェニル)エチル基、2−(4−ベンゾイルアミノフェニル)エチル基、3−(2−フルオロフェニル)プロピル基、3−(4−フルオロフェニル)プロピル基、3−(4−クロロフェニル)プロピル基、3−(4−ブロモフェニル)プロピル基、3−(4−ヨードフェニル)プロピル基、3−(2−クロロフェニル)プロピル基、3−(2−メトキシフェニル)プロピル基、3−(4−メトキシフェニル)プロピル基、3−(3,4−ジメトキシフェニル)プロピル基、3−(4−トリフルオロメチルフェニル)プロピル基、3−(2−トリフルオロメチルフェニル)プロピル基、3−(4−ニトロフェニル)プロピル基、3−(4−シアノフェニル)プロピル基及び3−(4−アセチルアミノフェニル)プロピル基、更に好ましくは、2−フルオロベンジル基、4−フルオロベンジル基、2−クロロベンジル基、4−クロロベンジル基、2−ブロモベンジル基、4−ブロモベンジル基、2−ヨードベンジル基、4−ヨードベンジル基、2−メチルベンジル基、4−メチルベンジル基、4−ヒドロキシベンジル基、2−メトキシベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、2−トリフルオロメチルベンジル基、4−トリフルオロメチルベンジル基、4−ベンジルオキシベンジル基、2−ニトロベンジル基、4−ニトロベンジル基、2−シアノベンジル基、3−シアノベンジル基、4−シアノベンジル基、3−アセチルアミノベンジル基、4−アセチルアミノベンジル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、2−(2−フルオロフェニル)エチル基、2−(4−フルオロフェニル)エチル基、2−(2−クロロフェニル)エチル基、2−(4−クロロフェニル)エチル基、2−(2−ブロモフェニル)エチル基、2−(4−ブロモフェニル)エチル基、2−(2−ヨードフェニル)エチル基、2−(4−ヨードフェニル)エチル基、2−(2−トリル)エチル基、2−(4−トリル)エチル基、2−(4−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(2−メトキシフェニル)エチル基、2−(4−メトキシフェニル)エチル基、2−(3,4−ジメトキシフェニル)エチル基、2−(2−トリフルオロメチルフェニル)エチル基、2−(4−トリフルオロメチルフェニル)エチル基、2−(4−ベンジルオキシフェニル)エチル基、2−(2−ニトロフェニル)エチル基、2−(4−ニトロフェニル)エチル基、2−(2−シアノフェニル)エチル基、2−(4−シアノフェニル)エチル基、2−(2−アセチルアミノフェニル)エチル基及び2−(4−アセチルアミノフェニル)エチル基)、特に好ましくは2−フルオロベンジル基、4−フルオロベンジル基、2−クロロベンジル基、4−クロロベンジル基、2−ブロモベンジル基、4−ブロモベンジル基、2−ヨードベンジル基、4−ヨードベンジル基、2−メチルベンジル基、4−メチルベンジル基、4−ヒドロキシベンジル基、2−メトキシベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、2−トリフルオロメチルベンジル基、4−トリフルオロメチルベンジル基、4−ベンジルオキシベンジル基、2−ニトロベンジル基、4−ニトロベンジル基、2−シアノベンジル基、3−シアノベンジル基、4−シアノベンジル基、3−アセチルアミノベンジル基、4−アセチルアミノベンジル基、1−ナフチルメチル基及び2−ナフチルメチル基である。
2−(3−メチル)フリルメチル基、2−(4−メチル)フリルメチル基、2−(3−エチル)フリルメチル基、2−(4−エチル)フリルメチル基、2−(3−フルオロ)フリルメチル基、2−(3−クロロ)フリルメチル基、2−(3−ヒドロキシ)フリルメチル基、2−(3−メトキシ)フリルメチル基、2−(3−アミノ)フリルメチル基、2−(3−ニトロ)フリルメチル基、2−(3−シアノ)フリルメチル基、2−(3−メチル)ピリジルメチル基、2−(4−メチル)ピリジルメチル基、2−(3−エチル)ピリジルメチル基、2−(4−エチル)ピリジルメチル基、2−(3−フルオロ)ピリジルメチル基、2−(4−クロロ)ピリジルメチル基、2−(3−ヒドロキシ)ピリジルメチル基、2−(3−メトキシ)ピリジルメチル基、2−(3−アミノ)ピリジルメチル基、2−(3−ニトロ)ピリジルメチル基、2−(3−シアノ)ピリジルメチル基、2−(3,5−ジクロロ)ピリジルメチル基、3−(2−クロロ)ピリジルメチル基、2−(3−メチル)ピロリルメチル基及び2−(3−メチル)チエニルメチル基等が挙げられるが、好ましくは、2−(3−メチル)フリルメチル基、2−(3−フルオロ)フリルメチル基、2−(3−メチル)ピリジルメチル基、2−(3−フルオロ)ピリジルメチル基、2−(3−ニトロ)ピリジル基、2−(3−シアノ)ピリジルメチル基及び2−(3,5−ジクロロ)ピリジルメチル基である。
なお、リパーゼ又はプロテアーゼは、天然の形又は固定化酵素として市販品をそのまま使用することが出来、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。又、市販品に含有している酵素固定化剤を予め除去して使用することも出来る。
前記酸の使用量は、化合物(III)1モルに対して、好ましくは0.5〜2.0モル、更に好ましくは0.9〜1.5モルである。
前記有機溶媒の使用量は、化合物(III)1gに対して、好ましくは1〜50mL、更に好ましくは3〜20mLである。
エタノール10.0mL(171mmol)に、2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸(ラセミ体混合物)2.00g(12.1mmol)及び濃硫酸1.42g(14.5mmol)を加え、攪拌しながら60℃で4時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、t−ブチルメチルエーテル10mL及び水4mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)2.34gを得た(2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:89.0%)。
なお、2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、41.2、55.9、60.8、126.7、128.5、129.3.137.4、175.0
MS(CI、i−C4H10)m/z:194(MH+)
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル1.00mLに、2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)100mg(0.517mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼAmano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)20.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。156時間後、反応混合物にアセトン0.5mLを加えて濾過し、(S)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸36.1mg(2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=42.2%)とリパーゼの混合物として得た。
(S)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸を常法により(S)−2−(2−フロイルアミノ)−3−フェニルプロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ96.5%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−2−(2−フロイルアミノ)−3−フェニルプロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ89.5%eeであった。
なお、本反応におけるE値は170であった。
光学活性2−(2−フロイルアミノ)−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):39.2、58.9、130.5、132.0、132.2、138.0、176.8
MS(CI、i−C4H10)m/z:166(MH+)
比旋光度:[α]25 D−26.5°(c0.5,H2O)
なお、得られた光学活性2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸の比旋光度と和光純薬工業(株)カタログに記載されている(S)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸の比旋光度の符号([α]20 D−33.4〜−35.0°(c2,H2O))とを比較し絶対配置を決定した。
光学活性2−(2−フロイルアミノ)−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
(R)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステルの物性値は参考例1で示したものと同様であった。
エタノール10.0mL(171mmol)に、2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)2.00g(10.9mmol)及び濃硫酸1.29g(13.1mmol)を加え、攪拌しながら60℃で4時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、酢酸エチル10mL及び水4mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)1.97gを得た(2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:85.1%)。
なお、2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、40.8、55.7、61.1、113.7、113.8、116.1、116.3、125.01、125.02、129.9、130.0、139.9、140.0、161.9、163.9、174.7
MS(CI、i−C4H10)m/z:212(MH+)
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル1.0mLに、2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)100mg(0.473mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ(Amano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)30.0mgを加え30℃で反応させた。48時間後、反応混合物にアセトン0.5mLを加えて濾過し、(S)−2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸31.1mg(2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=40.5%)とリパーゼの混合物として得た。
(S)−2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸を常法により(S)−3−(3−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ98.0%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(3−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−3−(3−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ82.8%eeであった。
なお、本反応におけるE値は258であった。
光学活性3−(3−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=9/1(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):37.9、57.3、115.1、115.2、117.1、117.3、126.32、126.34、131.6、131.7、140.0、140.1、163.5、165.5、173.4
MS(CI、i−C4H10)m/z:184(MH+)
元素分析;Calcd:C,59.01%;H,5.50%;N,7.65%
Found:C,57.86%;H,5.46%;N,7.90%
エタノール10.0mL(171mmol)に、2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)2.00g(10.9mmol)及び濃硫酸1.29g(13.1mmol)を加え、攪拌しながら60℃で4時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、t−ブチルメチルエーテル10mL及び水4mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)1.95gを得た(2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:84.6%)。
なお、2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、40.2、55.9、61.0、115.2、115.4、130.75、130.81、132.97、133.00、160.9、162.9、174.9
MS(CI、i−C4H10)m/z:212(MH+)
元素分析;Calcd:C,62.55%;H,6.68%;N,6.63%
Found:C,61.19%;H,6.54%;N,6.51%
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル1.0mLに、2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)100mg(0.473mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ(Amano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)30.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。56時間後、反応混合物にアセトン0.5mLを加えて濾過し、(S)−2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸36.7mg(2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=42.3%)とリパーゼの混合物として得た。
(S)−2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸を常法により(S)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ99.1%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ91.2%eeであった。
なお、本反応におけるE値は698であった。
光学活性3−(4−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):37.5、57.6、116.5、116.6、132.2、132.3、133.2、133.3、162.9、164.6、173.6
MS(CI、i−C4H10)m/z:184(MH+)
元素分析;Calcd:C,59.01%;H,5.50%;N,7.65%
Found:C,58.73%;H,5.49%;N,7.68%
エタノール5.00mL(85.7mmol)に、2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)1.00g(4.10mmol)及び濃硫酸482mg(4.92mmol)を加え、攪拌しながら60℃で4時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、t−ブチルメチルエーテル10mL及び水4mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)916mgを得た(2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:82.5%)。
なお、2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、40.4、55.7、61.1、120.8、131.1、131.7、136.3、174.7
MS(CI、i−C4H10)m/z:272(MH+)
元素分析;Calcd:C,48.55%;H,5.19%;N,5.15%
Found:C,47.71%;H,5.21%;N,5.06%
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル1.0mLに、2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)200mg(0.367mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ(Amano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)30.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。56時間後、反応混合物にアセトン0.5mLを加えて濾過し、(S)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸36.2mg(2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=41.8%)とリパーゼの混合物として得た。
(S)−2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸を常法により(S)−3−(4−ブロモフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ98.5%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−3−(4−ブロモフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ87.7%eeであった。
なお、本反応におけるE値は388であった。
光学活性3−(4−ブロモフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):37.7、57.3、122.2、132.4、133.0、136.6、173.5
MS(CI、i−C4H10)m/z:244(MH+)
元素分析;Calcd:C,44.29%;H,4.13%;N,5.74%
Found:C,43.95%;H,4.06%;N,5.66%
エタノール9.0mL(154mmol)に、2−アミノ−3−(ナフチル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)1.80g(8.36mmol)及び濃硫酸1.23g(12.5mmol)を加え、攪拌しながら60℃で6時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、t−ブチルメチルエーテル18mL及び水4mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、淡黄色液体として、2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)1.73gを得た(2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:85.0%)。
なお、2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、40.2、55.9、61.0、115.2、115.4、130.75、130.81、132.97、133.00、160.9、162.9、174.9
MS(EI)m/z:243(M+)
MS(CI、i−C4H10)m/z:244(MH+)
元素分析;Calcd:C,74.05%;H,7.04%;N,5.76%
Found:C,72.89%;H,6.72%;N,5.58%
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル2.0mLに、2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)200mg(0.822mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ(Amano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)10.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。168時間後、反応混合物を濾過し、t−ブチルメチルエーテル2.0mLで洗浄して、(S)−2−アミノ3−(2−ナフチル)プロピオン酸86.1mg(2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=43.0%)をリパーゼとの混合物として得た。
又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、淡黄色液体として(R)−2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステル110mg(2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=55.0%)を得た。
(S)−2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸を常法により(S)−2−(2−フロイルアミノ)−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ99.3%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−2−(2−フロイルアミノ)−2−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ79.3%eeであった。
なお、本反応におけるE値は711であった。
光学活性3−(2−フロイルアミノ)−3−(2−ナフチル)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
7.93−7.97(m、3H)
13C−NMR(δ(ppm)、D2O):38.6、56.8、129.4、129.67、130.0、130.6、131.4、131.8、
134.4、135.4、136.1、174.0MS(EI)m/z:215(M+)
MS(CI、i−C4H10)m/z:216(MH+)
エタノール5.0mL(85.6mmol)に、2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)1.00g(4.90mmol)及び濃硫酸0.96g(9.79mmol)を加え、攪拌しながら60℃で4時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、t−ブチルメチルエーテル10mL及び水4mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)0.97gを得た(2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:85.0%)。
なお、2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.1、49.4、55.0、61.0、110.6、111.4、118.6、119.2、121.8、123.3、127.5、136.4、175.4
MS(EI)m/z:232(M+)
MS(CI、i−C4H10)m/z:233(MH+)
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル4.0mLに、2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)200mg(0.822mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ(Amano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)10.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。108時間後、反応混合物を濾過し、t−ブチルメチルエーテル2.0mLで洗浄して、(S)−2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸78.3mg(2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=44.5%)をリパーゼとの混合物として得た。
又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として(R)−2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル106mg(2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=53.0%)を得た。
(S)−2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸を常法により(S)−2−(2−フルオロフェニル)−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ98.7%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−2−(2−フルオロフェニル)−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ81.8%eeであった。
なお、本反応におけるE値は392であった。
光学活性2−(2−フロイルアミノ)−3−(3−インドリル)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:1.0mL/min
温度:30℃
波長:220nm
13C−NMR(δ(ppm)、D2O):29.2、56.8、109.7、115.6、121.8、123.1、125.8、129.0、130.1、139.9、175.1
MS(EI)m/z:204(M+)
MS(CI、i−C4H10)m/z:205(MH+)
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル2.0mLに、2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)200mg(0.947mmol)、α−キモトリプシン1.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。84時間後、反応混合物を濾過し、(S)−2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸70.8mg(2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=40.8%)を得た。
(S)−2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸を常法により(S)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ98.1%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−3−(4−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ83.3%eeであった。
なお、本反応におけるE値は271であった。
光学活性3−(4−フルオロフェニル)−2−(2−フロイルアミノ)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=9/1(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
参考例7(2−アミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の合成)
エタノール40mL(69mmol)に、2−アミノ−4−メチルペンタン酸(ラセミ体混合物)4.00g(8.36mmol)及び濃硫酸4.49g(61.0mmol)を加え、攪拌しながら60℃で6時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、塩化メチレン40mL及び水10mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)3.79gを得た(2−アミノ−4−メチルペンタン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:78.0%)。
なお、2−アミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
4.17(q、2H、J=7.1Hz)
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、21.9、23.0、24.8、44.2、52.9、60.7、176.7
MS(CI、i−C4H10)m/z:160(MH+)
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル2.0mLに、2−アミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)100mg(0.63mmol)、α−キモトリプシン1.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。64時間後、反応混合物を濾過し、t−ブチルメチルエーテル2.0mLで洗浄して、(S)−2−アミノ−4−メチルペンタン酸37.1mg(2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=45.0%)を得た。
又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として(R)−2−アミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル50mg(2−アミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=50.0%)を得た。
(S)−2−アミノ−4−メチル−ペンタン酸を常法により(S)−2−ベンゾイルアミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ98.2%eeであった。
(R)−2−アミノ−4−メチル−ペンタン酸エチルエステルを常法により(R)−2−ベンゾイルアミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ88.8%eeであった。
なお、本反応におけるE値は323であった。
光学活性2−ベンゾイルアミノ−4−メチルペンタン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OD−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=9/1(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
0.96−1.01(m、6H)、1.74−1.90(m、3H)、4.11(m、1H)
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):23.9、24.5、26.8、41.6、54.3、175.2
MS(CI、i−C4H10)m/z:132(MH+)
元素分析;Calcd:C,54.94%;H,9.99%;N,10.68%
Found:C,54.42%;H,9.83%;N,10.73%
エタノール6.0mL(103mmol)に、2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)600mg(3.07mmol)及び濃硫酸603mg(6.15mmol)を加え、攪拌しながら60℃で4時間反応させた。反応終了後、得られた反応液を減圧濃縮した後、6mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えて、反応液のpHを8.5に調整した。次いで、t−ブチルメチルエーテル6mL及び水2mLを加えて抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧濃縮し、無色液体として、2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)618mgを得た(2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸(ラセミ体混合物)基準の単離収率:90.0%)。
なお、2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)の物性値は以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CDCl3):14.2、40.3、55.3、56.1、60.9、114.0、129.3、130.3、158.6、175.1
MS(CI、i−C4H10)m/z:224(MH+)
元素分析;Calcd:C,64.55%;H,7.67%;N,6.27%
Found:C,64.27%;H,7.27%;N,6.17%
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル4.0mLに、2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)200mg(0.900mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ(Amano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)10.0mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。96時間後、反応混合物を濾過し、t−ブチルメチルエーテル2.0mLで洗浄して、(S)−2−アミノ3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸90.0mg(2−アミノ−3−(4−フルオロフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=48.6%)をリパーゼとの混合物として得た。
又、濾過後、濾液を減圧濃縮し、淡黄色液体として(R)−2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル100mg(2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の単離収率=50.0%)を得た。
(S)−2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸を常法により(S)−2−(2−フロイルアミノ)−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ99.0%eeであった。
(R)−2−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステルを常法により(R)−2−(2−フロイルアミノ)−2−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ98.8%eeであった。
なお、本反応におけるE値は1042であった。
光学活性3−(2−フロイルアミノ)−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
3.20(dd、1H、J=7.4、14.7Hz)、3.30(dd、1H、J=5.6、14.7Hz)、4.36(dd、1H、J=5.6、7.4Hz)、5.06(s、3H)、7.00−7.02(m、2H)、7.27−7.29(m、2H)
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):37.6、57.0、58.4、117.6、129.2、133.7、161.4、174.1
MS(EI)m/z:195(M+)
MS(CI、i−C4H10)m/z:196(MH+)
元素分析;Calcd:C,61.53%;H,6.71%;N,7.18%
Found:C,60.40%;H,6.56%;N,7.04%
実施例10((R)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル塩酸塩の合成)
水を飽和させたt−ブチルメチルエーテル80mLに、2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)4.00g(20.7mmol)、バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼAmano Lipase PS(商品名);アルドリッチ社製)800mgを加え、攪拌しながら30℃で反応させた。168時間後、反応混合物を濾過し、硫酸マグネシウムによる乾燥後、濾過、減圧濃縮し、残渣にシクロヘキサン12mLを加えた。得られたシクロヘキサン溶液に塩酸エタノール溶液(塩酸含有量24.3重量%)1.52g(塩酸10.1mmol)を0℃で加え同温度で1時間攪拌した。反応混合物を濾過し、白色結晶として(R)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル塩酸塩(2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル(ラセミ体混合物)基準の収率=40.0%)1.90gを得た。
常法により(R)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル塩酸塩を(R)−2−(2−フロイルアミノ)−3−フェニルプロピオン酸エチルエステルに誘導して、光学活性カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーを使用して光学純度を測定したところ97.1%eeであった。
光学活性3−(2−フロイルアミノ)−3−(4−メトキシフェニル)プロピオン酸エチルエステル
カラム:Chiralcel OJ−H(0.46cmΦ×25cm、ダイセル化学工業製)
溶媒:ヘキサン/イソプロピルアルコール(=8/2(容量比))
流速:0.5mL/min
温度:30℃
波長:220nm
又、(R)−2−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルエステル塩酸塩の物性値は、以下の通りであった。
13C−NMR(δ(ppm)、CD3OD):16.0、38.5、57.0、66.4、130.9、132.0、132.2、136.6、172.4
MS(CI、i−C4H10)m/z:194(MH+)
元素分析;Calcd:C,57.52%;H,7.02%;N,6.10%
Found:C,57.29%;H,6.81%;N,6.13%
Claims (16)
- バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ又はα−キモトリプシンの存在下、
一般式(I):
で示されるラセミ体混合物であるα−アミノ酸エステルの片方のエナンチオマーのみを、ラセミ体混合物であるα−アミノ酸エステル1モルに対して0.5〜10モルの水と、有機溶媒中にて相分離を起こしていない状態で選択的に反応させることを特徴とする、一般式(II):
で示される光学活性(S又はR)−α−アミノ酸、及び一般式(III):
で示される光学活性(R又はS)−α−アミノ酸エステルの製造方法。 - 緩衝液を反応系内に存在させる請求項1に記載の製造方法。
- 緩衝液が、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム及びクエン酸ナトリウムから成る群より選ばれた少なくとも1種の水溶液である請求項2に記載の製造方法。
- バルクホルデリア・セパシア(シュードモナス・セパシア)を起源とするリパーゼ又はα−キモトリプシンが、緩衝液の存在下で凍結乾燥されたものである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 反応に、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、陰イオン界面活性剤及び陽イオン界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の界面活性剤を存在させる請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- Rが置換基を有していても良いベンジル基である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- R1が置換基を有していても良いメチル基又はエチル基である請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- R1における置換基が、ハロゲン原子又はアルコキシ基である請求項7に記載の製造方法。
- 有機溶媒が、エーテル類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭化水素類及び芳香族炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種の有機溶媒を使用する請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 有機溶媒が、t−ブチルメチルエーテルである請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。
- 酸が、塩酸、硫酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸、シュウ酸、ギ酸及び炭酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸である請求項12に記載の製造方法。
- 酸が塩酸である請求項13に記載の製造方法。
- 酸との反応を有機溶媒中で行う請求項12に記載の製造方法。
- 有機溶媒が、エーテル類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭化水素類及び芳香族炭化水素類からなる群より選ばれる少なくとも1種の有機溶媒である請求項15に記載の製造方法。
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