JP6766432B2 - Method for producing polyamino acids - Google Patents

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Description

本発明は、ポリアミノ酸の製造方法に関する。より詳細には、N置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸の製造方法及びその合成中間体、並びに当該合成中間体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyamino acid. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyamino acid having an N-substituted peptide chain, a synthetic intermediate thereof, and a method for producing the synthetic intermediate.

N置換ペプチド(ペプトイド)は、アミド間での水素結合を形成せず、ヘリックス構造やシート構造等の高次構造をペプチドよりもとりやすいことから、ペプチド医薬、防汚性材料、細胞培養基材、薬物輸送担体等の分野で新たな機能性材料として注目されており、N置換ペプチド合成の効率化が望まれている。 N-substituted peptides (peptoids) do not form hydrogen bonds between amides and can easily take higher-order structures such as helix structure and sheet structure than peptides. Therefore, peptide drugs, antifouling materials, cell culture substrates, etc. It is attracting attention as a new functional material in the field of drug transport carriers and the like, and it is desired to improve the efficiency of N-substituted peptide synthesis.

一方、ポリアミノ酸の合成法として、アミノ酸のN−カルボキシ無水物を得てこれを開環重合させる方法や、溶融塩化合物存在下でアミノ酸を重縮合させる方法(特許文献1)等が知られているものの、いずれも、反応工程が多い、有毒なホスゲンを必要とする、高温で加熱する必要がありラセミ化を引き起こしやすい、或いは工業的生産には向かない等という問題があった。 On the other hand, as a method for synthesizing a polyamino acid, a method of obtaining an N-carboxyanhydride of an amino acid and ring-opening polymerization thereof, a method of polycondensing the amino acid in the presence of a molten salt compound, and the like are known. However, all of them have problems that there are many reaction steps, toxic phosgen is required, heating at a high temperature is required and racemization is likely to occur, or it is not suitable for industrial production.

特開2004−307558号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-307558 特開2009−74035号公報JP-A-2009-74035 特開2015−120878号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-12878

Yamada,S.;Koga,K.;Sudo,A.;Goto,M.;Endo,T. J.Polym.Sci.PART A:Polm.Chem.,2013,51,3726−3731Yamada, S.A. Koga, K.K. Sudo, A.I. Goto, M. et al. Endo, T.I. J. Polym. Sci. PART A: Polm. Chem. , 2013, 51, 3726-3731 Yamada,S.;Sudo,A.;Goto,M.;Endo,T. RSC Adv.,2014,4,29890−29896Yamada, S.A. Sudo, A.I. Goto, M. et al. Endo, T.I. RSC Adv. , 2014, 4, 29890-29896

そのため近年では、ホスゲンを使用せずにポリアミノ酸を製造する方法として、アミノ酸とフェノール誘導体から合成されるアミノ酸カーバメート化合物を重縮合させる方法が提案されている(特許文献2、3、非特許文献1、2)。この方法で用いるカーバメート化合物は、アミノ酸のN−カルボキシ無水物と異なり大気中での安定性が高く、この方法によればポリアミノ酸を簡便に製造できるが、この方法のN置換ペプチドの製造への応用は未だ検討されていない。 Therefore, in recent years, as a method for producing a polyamino acid without using phosgen, a method for polycondensing an amino acid carbamate compound synthesized from an amino acid and a phenol derivative has been proposed (Patent Documents 2 and 3, Non-Patent Document 1). 2, 2). Unlike the N-carboxyanhydride of amino acids, the carbamate compound used in this method has high stability in the atmosphere, and polyamino acids can be easily produced by this method. However, this method can be used to produce N-substituted peptides. The application has not yet been investigated.

上記のような背景の下、本発明は、N置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸を簡便に且つ収率よく製造できる方法を提供することを課題とする。 Against the background as described above, it is an object of the present invention to provide a method capable of easily producing a polyamino acid having an N-substituted peptide chain in a high yield.

本発明者らは鋭意検討した結果、N−置換アミノ酸カーバメート化合物を重縮合させることによって、N置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸を簡便に且つ収率よく製造できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies, the present inventors have found that a polyamino acid having an N-substituted peptide chain can be easily produced in high yield by polycondensing an N-substituted amino acid carbamate compound, and completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の<1>〜<7>を提供するものである。 That is, the present invention provides the following <1> to <7>.

<1> N−置換アミノ酸カーバメート化合物を重縮合させる工程を含むことを特徴とするポリアミノ酸の製造方法(以下、本発明のポリアミノ酸の製造方法とも称する)。
<2> 前記N−置換アミノ酸カーバメート化合物が、N−[(アリールオキシ)カルボニル]−N−置換アミノ酸である<1>に記載の製造方法。
<3> 前記N−置換アミノ酸カーバメート化合物が、下記式(1)で表される化合物である<1>又は<2>に記載の製造方法。
<1> A method for producing a polyamino acid, which comprises a step of polycondensing an N-substituted amino acid carbamate compound (hereinafter, also referred to as a method for producing a polyamino acid of the present invention).
<2> The production method according to <1>, wherein the N-substituted amino acid carbamate compound is an N-[(aryloxy) carbonyl] -N-substituted amino acid.
<3> The production method according to <1> or <2>, wherein the N-substituted amino acid carbamate compound is a compound represented by the following formula (1).

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(1)中、
1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示し、
Yは、電子吸引性基を示し、
mは、0〜5の整数を示す。〕
[In equation (1),
R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively.
Y indicates an electron-withdrawing group,
m represents an integer from 0 to 5. ]

<4> 前記重縮合を塩基性化合物の存在下で行う<3>に記載の製造方法。
<5> 前記塩基性化合物が1級又は2級アミン化合物であり、前記ポリアミノ酸が下記式(5−2)で表されるものである<4>に記載の製造方法。
<4> The production method according to <3>, wherein the polycondensation is carried out in the presence of a basic compound.
<5> The production method according to <4>, wherein the basic compound is a primary or secondary amine compound, and the polyamino acid is represented by the following formula (5-2).

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(5−2)中、
3は、2級又は3級アミノ基を示し、
nは、2以上の整数を示し、
1及びR2は前記と同義である。〕
[In equation (5-2),
R 3 represents a secondary or tertiary amino group,
n indicates an integer of 2 or more,
R 1 and R 2 are synonymous with the above. ]

<6> 下記式(1)で表される化合物(以下、化合物(1)とも称する)。 <6> A compound represented by the following formula (1) (hereinafter, also referred to as compound (1)).

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(1)中、R1、R2、Y及びmは前記と同義である。〕 [In equation (1), R 1 , R 2 , Y and m have the same meanings as described above. ]

<7> 下記式(4)で表される化合物を開環する工程を含むことを特徴とする化合物(1)の製造方法。 <7> A method for producing a compound (1), which comprises a step of opening a ring of a compound represented by the following formula (4).

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(4)中、R1、R2、Y及びmは前記と同義である。〕 [In equation (4), R 1 , R 2 , Y and m have the same meanings as described above. ]

本発明のポリアミノ酸の製造方法によれば、N置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸を簡便に且つ収率よく製造できる。 According to the method for producing a polyamino acid of the present invention, a polyamino acid having an N-substituted peptide chain can be easily produced in a high yield.

ポリ(N−メチルアラニン)のMALDI−TOF MSスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the MALDI-TOF MS spectrum of poly (N-methylalanine). ポリ(N−メチルアラニン)のCDスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the CD spectrum of poly (N-methylalanine). 60℃で重合させた場合のモノマーとNCAの転化率を示す図である。It is a figure which shows the conversion rate of a monomer and NCA when polymerized at 60 degreeC. 80℃で重合させた場合のモノマーとNCAの転化率を示す図である。It is a figure which shows the conversion rate of a monomer and NCA when polymerized at 80 degreeC.

<ポリアミノ酸の製造方法>
本発明のポリアミノ酸の製造方法は、N−置換アミノ酸カーバメート化合物を重縮合させる工程を含むことを特徴とするものである。本明細書において、「ポリアミノ酸」は、N置換ペプチドや、ペプチドとN置換ペプチドの共重合物等を包含する概念である。本発明によればN置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸を製造できる。
<Manufacturing method of polyamino acid>
The method for producing a polyamino acid of the present invention is characterized by including a step of polycondensing an N-substituted amino acid carbamate compound. In the present specification, "polyamino acid" is a concept including an N-substituted peptide, a copolymer of a peptide and an N-substituted peptide, and the like. According to the present invention, a polyamino acid having an N-substituted peptide chain can be produced.

本明細書において、「N−置換アミノ酸カーバメート化合物」とは、アミノ酸カーバメート化合物のウレタン結合中の窒素原子に置換基を有するものを意味する。なお、N−置換アミノ酸カーバメート化合物に光学異性体が存在する場合はいずれの光学異性体であってもよく、また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を組み合わせて用いてもよい。
N−置換アミノ酸カーバメート化合物としては、反応効率の観点から、N−[(アリールオキシ)カルボニル]−N−置換アミノ酸が好ましい。また、この化合物において、カルボニル基と結合している「アリールオキシ基」としては、反応効率の観点から、下記式(A)で表される基が好ましい。
N−置換アミノ酸カーバメート化合物の中では、反応効率の観点から、下記式(1)で表される化合物が特に好ましい。
As used herein, the term "N-substituted amino acid carbamate compound" means a compound having a substituent on the nitrogen atom in the urethane bond of the amino acid carbamate compound. If the N-substituted amino acid carbamate compound has an optical isomer, any optical isomer may be used, or even if one type of optical isomer is used alone, a plurality of optical isomers may be combined. May be used.
As the N-substituted amino acid carbamate compound, N-[(aryloxy) carbonyl] -N-substituted amino acid is preferable from the viewpoint of reaction efficiency. Further, in this compound, as the "aryloxy group" bonded to the carbonyl group, the group represented by the following formula (A) is preferable from the viewpoint of reaction efficiency.
Among the N-substituted amino acid carbamate compounds, the compound represented by the following formula (1) is particularly preferable from the viewpoint of reaction efficiency.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(A)中、
Yは、電子吸引性基を示し、
mは、0〜5の整数を示し、
*は、結合手を示す。〕
[In formula (A),
Y indicates an electron-withdrawing group,
m represents an integer from 0 to 5 and represents
* Indicates a bonder. ]

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(1)中、
1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示し、
Y及びmは、前記と同義である。〕
[In equation (1),
R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively.
Y and m are synonymous with the above. ]

式(A)及び式(1)中、Yで示される電子吸引性基としては、例えば、ニトロ基;塩素原子、臭素原子、フッ素原子等のハロゲン原子;パーフルオロアルキル基、パークロロアルキル基等のハロアルキル基(ここで、アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖状、分枝状又は環状の飽和又は不飽和アルキル基等が挙げられる。);アセチル基;シアノ基;ベンゾイル基等が挙げられる。これらの中では、ニトロ基が好ましい。なお、mが2〜5の整数の場合、m個のYは同一でも異なっていてもよい。
また、式(A)及び式(1)中、mは0〜5の整数を示すが、0〜2の整数が好ましく、0がより好ましい。
In the formula (A) and the formula (1), examples of the electron-withdrawing group represented by Y include a nitro group; a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom and a fluorine atom; a perfluoroalkyl group and a perchloroalkyl group. (Here, examples of the alkyl group include linear, branched or cyclic saturated or unsaturated alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms); acetyl group; cyano group; benzoyl group and the like. Can be mentioned. Of these, a nitro group is preferred. When m is an integer of 2 to 5, m Ys may be the same or different.
Further, in the formula (A) and the formula (1), m represents an integer of 0 to 5, but an integer of 0 to 2 is preferable, and 0 is more preferable.

式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示す。
1及びR2で示される有機基としては、置換又は非置換の炭化水素基、置換又は非置換のヘテロ環基等が挙げられる。
In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group.
Examples of the organic group represented by R 1 and R 2 include a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group and the like.

1及びR2で示される炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、また、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基のいずれでもよい。炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基が好ましい。
1及びR2で示されるアルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。当該アルキル基の炭素数は、好ましくは1〜20であり、より好ましくは1〜12であり、特に好ましくは1〜6である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられる。シクロアルキル基の炭素数は、好ましくは3〜12であり、より好ましくは3〜6である。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アリール基の炭素数は、好ましくは6〜10である。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。アラルキル基としては、C6-10アリール−C1-6アルキル基、ジC6-10アリール−C1-6アルキル基が好ましく、C6-10アリール−C1-3アルキル基、ジC6-10アリール−C1-3アルキル基がより好ましい。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基等が挙げられる。
The hydrocarbon groups represented by R 1 and R 2 may be linear, branched or cyclic, and may be saturated hydrocarbon groups or unsaturated hydrocarbon groups. As the hydrocarbon group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group and an aralkyl group are preferable.
The alkyl groups represented by R 1 and R 2 may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group and the like. Can be mentioned. The cycloalkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like. The aryl group preferably has 6 to 10 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. As the aralkyl group, C 6-10 aryl-C 1-6 alkyl group and di C 6-10 aryl-C 1-6 alkyl group are preferable, and C 6-10 aryl-C 1-3 alkyl group and di C 6 are preferable. -10aryl- C 1-3 alkyl groups are more preferred. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a diphenylmethyl group and the like.

また、炭化水素基に置換し得る基としては、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、スルフィニル基、スルホニル基、カルバモイル基、アミノ基、これら置換基が保護された基が挙げられる。当該保護された基としては、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルキルスルフィニル基、アラルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アラルキルスルホニル基、トリアリールアルキルカルバモイル基、アルコキシカルボニルアミノ基、アラルキルオキシカルボニルアミノ基、アルカノイルアミノ基、アリールカルボキシアミノ基等が挙げられる。
上記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等のC1-6アルコキシ基が挙げられる。アラルキルオキシ基としては、ベンジルオキシ基等のC6-10アリール−C1-3アルキルオキシ基が挙げられる。アルキルチオ基としては、メチルチオ基等のC1-6アルキルチオ基が挙げられる。アラルキルチオ基としては、ベンジルチオ基等のC6-10アリール−C1-3アルキルチオ基が挙げられる。アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等のC1-6アルコキシカルボニル基が挙げられる。アラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル基等のC6-10アリール−C1-3アルキルオキシカルボニル基が挙げられる。アルキルスルフィニル基としては、メチルスルフィニル基等のC1-6アルキルスルフィニル基が挙げられる。アラルキルスルフィニル基としては、ベンジルスルフィニル基等のC6-10アリール−C1-3アルキルスルフィニル基が挙げられる。アルキルスルホニル基としては、メチルスルホニル基等のC1-6アルキルスルホニル基が挙げられる。アラルキルスルホニル基としては、ベンジルスルホニル基等のC6-10アリール−C1-3アルキルスルホニル基が挙げられる。トリアリールアルキルカルバモイル基としては、トリチルカルバモイル基等のトリC6-10アリール−C1-6アルキルカルバモイル基が挙げられる。アルコキシカルボニルアミノ基としては、ブトキシカルボニルアミノ基等のC1-6アルコキシカルボニルアミノ基が挙げられる。アラルキルオキシカルボニルアミノ基としては、ベンジルオキシカルボニルアミノ基等のC6-10アリール−C1-3アルキルオキシカルボニルアミノ基が挙げられる。アルカノイルアミノ基としては、アセチルアミノ基等のC2-7アルカノイルアミノ基が挙げられる。アリールカルボキシアミノ基としては、ベンゾイルアミノ基等のC6-10アリールカルボキシアミノ基が挙げられる。
Examples of the group that can be substituted with the hydrocarbon group include a hydroxy group, a mercapto group, a carboxy group, a sulfinyl group, a sulfonyl group, a carbamoyl group, an amino group, and a group in which these substituents are protected. The protected groups include an alkoxy group, an aralkyloxy group, an alkylthio group, an aralkylthio group, an alkoxycarbonyl group, an aralkyloxycarbonyl group, an alkylsulfinyl group, an aralkylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an aralkylsulfonyl group and a triarylalkyl group. Examples thereof include a carbamoyl group, an alkoxycarbonylamino group, an aralkyloxycarbonylamino group, an alkanoylamino group, and an arylcarboxyamino group.
Examples of the alkoxy group include C 1-6 alkoxy groups such as a methoxy group and an ethoxy group. Examples of the aralkyloxy group include a C 6-10 aryl-C 1-3 alkyloxy group such as a benzyloxy group. Examples of the alkylthio group include a C 1-6 alkylthio group such as a methylthio group. Examples of the aralkylthio group include a C 6-10 aryl-C 1-3 alkylthio group such as a benzylthio group. Examples of the alkoxycarbonyl group include C 1-6 alkoxycarbonyl groups such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a butoxycarbonyl group. Examples of the aralkyloxycarbonyl group include a C 6-10 aryl-C 1-3 alkyloxycarbonyl group such as a benzyloxycarbonyl group. Examples of the alkylsulfinyl group include C 1-6 alkylsulfinyl groups such as a methylsulfinyl group. Examples of the aralkylsulfinyl group include C 6-10 aryl-C 1-3 alkylsulfinyl groups such as a benzylsulfinyl group. Examples of the alkylsulfonyl group include a C 1-6 alkylsulfonyl group such as a methylsulfonyl group. Examples of the aralkylsulfonyl group include a C 6-10 aryl-C 1-3 alkylsulfonyl group such as a benzylsulfonyl group. The triaryl alkylcarbamoyl groups include tri C 6-10 aryl -C 1-6 alkylcarbamoyl group such as tri-Chi carbamoyl group. Examples of the alkoxycarbonylamino group include a C 1-6 alkoxycarbonylamino group such as a butoxycarbonylamino group. Examples of the aralkyloxycarbonylamino group include a C 6-10 aryl-C 1-3 alkyloxycarbonylamino group such as a benzyloxycarbonylamino group. Examples of the alkanoylamino group include a C 2-7 alkanoylamino group such as an acetylamino group. Examples of the arylcarboxyamino group include C 6-10 arylcarboxyamino groups such as a benzoylamino group.

1及びR2で示されるヘテロ環基としては、インドリル基、ピロリジニル基、イミダゾリル基、ピロリル基、ピペリジニル基、ジヒドロキノリニル基等が挙げられる。ヘテロ環基に置換し得る基としては、上記炭化水素基に置換し得る基の他、アルキル基が挙げられる。当該アルキル基としては炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。 Examples of the heterocyclic group represented by R 1 and R 2 include an indolyl group, a pyrrolidinyl group, an imidazolyl group, a pyrrolyl group, a piperidinyl group, a dihydroquinolinyl group and the like. Examples of the group that can be substituted with a heterocyclic group include an alkyl group in addition to the group that can be substituted with the above hydrocarbon group. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.

なお、R1及びR2における置換基の置換位置及び個数は任意であるが、その個数は、好ましくは1又は2である。また、R1及びR2がアミノ基を含む場合に当該アミノ基を保護せずポリアミノ酸を製造したときは、デンドロン構造やハイパーブランチ構造のポリアミノ酸を製造することも可能である。 The substitution positions and the number of substituents in R 1 and R 2 are arbitrary, but the number is preferably 1 or 2. Further, when R 1 and R 2 contain an amino group and a polyamino acid is produced without protecting the amino group, it is also possible to produce a polyamino acid having a dendron structure or a hyperbranched structure.

1としては、水素原子、置換又は非置換の炭化水素基が好ましく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のアラルキル基がより好ましく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアラルキル基が更に好ましく、水素原子、メチル基、ヒドロキシジフェニルメチル基(−C(OH)(C652)が更に好ましく、水素原子が特に好ましい。
2としては、水素原子、置換又は非置換の炭化水素基が好ましく、水素原子、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアラルキル基がより好ましい。R2で示されるアルキル基に置換し得る基としては、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アラルキルオキシカルボニル基、トリアリールアルキルカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アラルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アラルキルスルホニル基が好ましく、また、R2で示されるアラルキル基に置換し得る基としては、アラルキルオキシ基が好ましい。このようなR2の中でも、水素原子、下記式(i)〜(xviii)で表される基が更に好ましく、水素原子、下記式(i)〜(xiv)で表される基が更に好ましく、水素原子、下記式(i)〜(ix)で表される基が更に好ましく、水素原子、下記式(i)〜(v)で表される基が特に好ましい。なお、式(i)〜(xviii)中、*は結合手を示す。
As R 1 , a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group is preferable, a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group is more preferable, and hydrogen. Atomic, substituted or unsubstituted alkyl groups, substituted or unsubstituted aralkyl groups are more preferred, hydrogen atoms, methyl groups, hydroxydiphenylmethyl groups (-C (OH) (C 6 H 5 ) 2 ) are even more preferred, hydrogen. Atoms are particularly preferred.
As R 2 , a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group is preferable, and a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, and a substituted or unsubstituted aralkyl group are more preferable. Examples of the group that can be substituted with the alkyl group represented by R 2 include an alkoxy group, an aralkyloxy group, an alkylthio group, an aralkylthio group, an aralkyloxycarbonyl group, a triarylalkylcarbamoyl group, an alkylsulfinyl group, an aralkylsulfinyl group and an alkylsulfonyl group. A group, an aralkylsulfonyl group is preferable, and an aralkyloxy group is preferable as a group that can be substituted with the aralkyl group represented by R 2 . Among such R 2 , hydrogen atoms, groups represented by the following formulas (i) to (xviii) are more preferable, and hydrogen atoms, groups represented by the following formulas (i) to (xiv) are further preferable. A hydrogen atom and a group represented by the following formulas (i) to (ix) are more preferable, and a hydrogen atom and a group represented by the following formulas (i) to (v) are particularly preferable. In formulas (i) to (xviii), * indicates a bond.

Figure 0006766432
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本発明のポリアミノ酸の製造方法としては、反応効率の観点から、以下の工程3を含む方法が好ましく、工程2及び3を含む方法がより好ましく、工程1〜3を含む方法が特に好ましい。 From the viewpoint of reaction efficiency, the method for producing the polyamino acid of the present invention preferably includes the following steps 3, more preferably steps 2 and 3, and particularly preferably steps 1 to 3.

Figure 0006766432
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〔式中、nは、2以上の整数を示し、その他の各記号は前記と同義である。〕 [In the formula, n represents an integer of 2 or more, and each of the other symbols has the same meaning as described above. ]

<工程1>
工程1は、アミノ酸カーバメート化合物(2)とアルデヒド(3)を反応させ、オキサゾリジノン誘導体(4)を得る工程である。
<Step 1>
Step 1 is a step of reacting the amino acid carbamate compound (2) with the aldehyde (3) to obtain an oxazolidinone derivative (4).

アミノ酸カーバメート化合物(2)としては、天然アミノ酸のカーバメート化合物でも非天然アミノ酸のカーバメート化合物でもよく、また、活性水素置換アミノ酸のカーバメート化合物等であってもよい。非天然アミノ酸としては、天然アミノ酸のD−異性体が挙げられる。
アミノ酸カーバメート化合物(2)としては、具体的には、N−(フェノキシカルボニル)−アラニン、N−(フェノキシカルボニル)−イソロイシン、N−(フェノキシカルボニル)−グリシン、N−(フェノキシカルボニル)−バリン、N−(フェノキシカルボニル)−フェニルアラニン、N−(フェノキシカルボニル)−O−ベンジル−チロシン、N−(フェノキシカルボニル)−γ−ベンジル−グルタメート、N−(フェノキシカルボニル)−β−ベンジル−アスパルテート、N−(フェノキシカルボニル)−メチオニン、N−(フェノキシカルボニル)−ロイシン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−アラニン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−イソロイシン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−グリシン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−バリン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−フェニルアラニン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−O−ベンジル−チロシン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−γ−ベンジル−グルタメート、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−β−ベンジル−アスパルテート、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−メチオニン、N−(4−ニトロフェノキシカルボニル)−ロイシン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミノ酸カーバメート化合物(2)は、J.Polym.Sci.PART A:Polm.Chem.,2013,51,3726−3731、RSC Adv.,2014,4,29890−29896、国際公開第10/023892号パンフレット、特開2009−74035号公報、特開2015−120878号公報等を参考にして合成することができる。
The amino acid carbamate compound (2) may be a carbamate compound of a natural amino acid, a carbamate compound of an unnatural amino acid, a carbamate compound of an active hydrogen-substituted amino acid, or the like. Examples of unnatural amino acids include D-isomers of natural amino acids.
Specific examples of the amino acid carbamate compound (2) include N- (phenoxycarbonyl) -alanine, N- (phenoxycarbonyl) -isoleucine, N- (phenoxycarbonyl) -glycine, and N- (phenoxycarbonyl) -valine. N- (Phenylalanine) -Phenylalanine, N- (Phenyloxycarbonyl) -O-benzyl-Tyrosine, N- (Phenoxycarbonyl) -γ-benzyl-Glutamate, N- (Phenyloxycarbonyl) -β-benzyl-aspartate, N -(Phenyloxycarbonyl) -methionine, N- (phenoxycarbonyl) -leucine, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -alanine, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -isoleucine, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -Glycin, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -valine, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -phenylalanine, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -O-benzyl-tyrosine, N- (4-nitrophenoxy) Carbonyl) -γ-benzyl-glutamate, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -β-benzyl-aspartate, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -methionine, N- (4-nitrophenoxycarbonyl) -leucine, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
Amino acid carbamate compound (2) is described in J. Am. Polym. Sci. PART A: Polm. Chem. , 2013, 51, 3726-3731, RSC Adv. , 2014, 4, 29890-29896, International Publication No. 10/023892, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-74035, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-12878, and the like can be used for synthesis.

アルデヒド(3)としては、ホルムアルデヒドやその重合物、アセトアルデヒド、ベンジルアルデヒド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アルデヒド(3)の使用量は、アミノ酸カーバメート化合物(2)1モルに対し、通常1〜5モル程度であり、好ましくは2〜3モルである。
Examples of the aldehyde (3) include formaldehyde, a polymer thereof, acetaldehyde, benzyl aldehyde and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the aldehyde (3) used is usually about 1 to 5 mol, preferably 2 to 3 mol, based on 1 mol of the amino acid carbamate compound (2).

また、工程1は、酸触媒の存在下で行うのが好ましい。酸触媒としては、ブレンステッド酸が好ましく、具体的には、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸;p−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
酸触媒の使用量は、アミノ酸カーバメート化合物(2)1モルに対し、通常0.001〜1モル程度であり、好ましくは0.01〜0.1モルである。
Further, the step 1 is preferably performed in the presence of an acid catalyst. The acid catalyst is preferably Bronsted acid, and specific examples thereof include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid; and organic acids such as p-toluenesulfonic acid and trifluoroacetic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the acid catalyst used is usually about 0.001 to 1 mol, preferably 0.01 to 0.1 mol, based on 1 mol of the amino acid carbamate compound (2).

また、工程1は、通常、溶媒の存在下で行われる。斯かる溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族アルカン系溶媒;シクロヘキサン、シクロヘプタン等のシクロアルカン系溶媒が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒の使用量は、アミノ酸カーバメート化合物(2)とアルデヒド(3)の合計量100質量部に対し、通常100〜10000質量部であり、好ましくは500〜2000質量部である。
In addition, step 1 is usually performed in the presence of a solvent. Examples of such a solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; aliphatic alkane solvents such as pentane, hexane, heptane and octane; and cycloalkane solvents such as cyclohexane and cycloheptane. .. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the solvent used is usually 100 to 10000 parts by mass, preferably 500 to 2000 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the amino acid carbamate compound (2) and the aldehyde (3).

また、工程1の反応温度は、溶媒の沸点以下で適宜選択すればよいが、好ましくは100〜130℃である。また、反応時間は、好ましくは10〜20時間である。 The reaction temperature in step 1 may be appropriately selected below the boiling point of the solvent, but is preferably 100 to 130 ° C. The reaction time is preferably 10 to 20 hours.

<工程2>
工程2は、オキサゾリジノン誘導体(4)を開環し、化合物(1)を得る工程である。
<Process 2>
Step 2 is a step of opening the ring of the oxazolidinone derivative (4) to obtain the compound (1).

工程2は、還元剤の存在下で行うのが好ましい。還元剤としては、トリエチルシラン等のトリアルキルシランが挙げられる。
還元剤の使用量は、オキサゾリジノン誘導体(4)1モルに対し、通常1〜10モル程度であり、好ましくは1〜3モルである。
また、工程2は、上記還元剤とともに酸触媒を用いるのが好ましい。酸触媒としては、上記工程1で使用される酸触媒と同様のものが挙げられる。
酸触媒の使用量は、オキサゾリジノン誘導体(4)1モルに対し、通常1〜50モル程度であり、好ましくは10〜20モルである。
Step 2 is preferably carried out in the presence of a reducing agent. Examples of the reducing agent include trialkylsilanes such as triethylsilane.
The amount of the reducing agent used is usually about 1 to 10 mol, preferably 1 to 3 mol, based on 1 mol of the oxazolidinone derivative (4).
Further, in step 2, it is preferable to use an acid catalyst together with the reducing agent. Examples of the acid catalyst include those similar to the acid catalyst used in the above step 1.
The amount of the acid catalyst used is usually about 1 to 50 mol, preferably 10 to 20 mol, based on 1 mol of the oxazolidinone derivative (4).

また、工程2は、通常、溶媒の存在下で行われる。斯かる溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロアルカン系溶媒;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;アセトニトリル等のニトリル系溶媒;テトラヒドロフラン、シクロペンタンモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒の使用量は、オキサゾリジノン誘導体(4)100質量部に対し、通常100〜10000質量部であり、好ましくは500〜1000質量部である。
In addition, step 2 is usually performed in the presence of a solvent. Examples of such a solvent include haloalcan solvents such as chloroform and dichloromethane; amide solvents such as dimethylacetamide, dimethylformamide and N-methylpyrrolidone; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; and ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone; Ester-based solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; nitrile-based solvents such as acetonitrile; ether-based solvents such as tetrahydrofuran and cyclopentane monomethyl ether can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the solvent used is usually 100 to 10000 parts by mass, preferably 500 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oxazolidinone derivative (4).

また、工程2の反応温度は、溶媒の沸点以下で適宜選択すればよいが、好ましくは20〜30℃である。また、反応時間は、好ましくは10〜20時間である。 The reaction temperature in step 2 may be appropriately selected below the boiling point of the solvent, but is preferably 20 to 30 ° C. The reaction time is preferably 10 to 20 hours.

また、斯かる工程2で得られる化合物(1)は新規化合物である。斯かる化合物(1)は、N置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸の合成中間体として有用である。また、工程2(好ましくは工程1及び2)を含む化合物(1)の製造方法によれば、N置換ペプチド鎖を有するポリアミノ酸の製造に有用な合成中間体を簡便に且つ収率よく得ることができる。 Further, the compound (1) obtained in the step 2 is a novel compound. Such compound (1) is useful as a synthetic intermediate for polyamino acids having an N-substituted peptide chain. Further, according to the method for producing the compound (1) containing step 2 (preferably steps 1 and 2), a synthetic intermediate useful for producing a polyamino acid having an N-substituted peptide chain can be easily and obtained in good yield. Can be done.

<工程3>
工程3は、化合物(1)を重縮合させ、ポリアミノ酸(5)を得る工程である。化合物(1)に加熱処理等を行うことにより、フェノール類(6)と二酸化炭素が脱離して、アミド結合が形成され、ポリアミノ酸(5)が生成する。
<Step 3>
Step 3 is a step of polycondensing the compound (1) to obtain a polyamino acid (5). By heat-treating the compound (1) or the like, the phenols (6) and carbon dioxide are desorbed to form an amide bond, and a polyamino acid (5) is produced.

ここで、式(5)中、nは2以上の整数を示すが、重合体は通常、分子量分布を有しているため、ポリアミノ酸(5)はn=2〜500000程度の整数を有する成分の集合体である。
ポリアミノ酸(5)の数平均分子量(Mn)としては、100〜500000が好ましく、300〜50000がより好ましく、500〜10000が更に好ましく、800〜5000が特に好ましい。ポリアミノ酸(5)の分子量分布(Mw/Mn)としては、1.0〜5.0が好ましく、1.05〜2.0がより好ましい。
なお、上記数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)等により測定することができる。
Here, in the formula (5), n represents an integer of 2 or more, but since the polymer usually has a molecular weight distribution, the polyamino acid (5) is a component having an integer of about n = 2 to 500,000. Is a collection of.
The number average molecular weight (M n ) of the polyamino acid (5) is preferably 100 to 500,000, more preferably 300 to 50,000, further preferably 500 to 10000, and particularly preferably 800 to 5000. The molecular weight distribution (M w / M n ) of the polyamino acid (5) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 2.0.
The number average molecular weight (M n ) and the molecular weight distribution (M w / M n ) can be measured by size exclusion chromatography (SEC) or the like.

また、工程3においては、化合物(1)とともに、化合物(1)以外のモノマーを共重合させてもよい。当該モノマーとしては、例えば、アミノ酸カーバメート化合物(2)が挙げられる。これにより、ペプチドとN置換ペプチドの共重合物を得ることができる。 Further, in step 3, a monomer other than the compound (1) may be copolymerized together with the compound (1). Examples of the monomer include the amino acid carbamate compound (2). As a result, a copolymer of the peptide and the N-substituted peptide can be obtained.

また、工程3は溶媒存在下又は非存在下で行うことができるが、溶媒存在下で行うのが好ましい。斯かる溶媒は、工程2で使用される溶媒と同様のものを用いればよいが、高い収率を得る観点及び十分な分子量を与える観点から、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒が好ましく、アミド系溶媒がより好ましい。
溶媒の使用量は、高い収率を得る観点及び十分な分子量を与える観点から、溶媒に対する化合物(1)の濃度が、0.01〜20mol/Lとなる量が好ましく、0.1〜10mol/Lとなる量がより好ましく、0.5〜5mol/Lとなる量が更に好ましく、1〜5mol/Lとなる量が更に好ましく、1.5〜5mol/Lとなる量が特に好ましい。
Further, the step 3 can be performed in the presence or absence of the solvent, but it is preferably performed in the presence of the solvent. As such a solvent, the same solvent as that used in Step 2 may be used, but an amide-based solvent and a sulfoxide-based solvent are preferable from the viewpoint of obtaining a high yield and giving a sufficient molecular weight, and an amide-based solvent is preferable. Is more preferable.
The amount of the solvent used is preferably such that the concentration of the compound (1) with respect to the solvent is 0.01 to 20 mol / L from the viewpoint of obtaining a high yield and giving a sufficient molecular weight, and is 0.1 to 10 mol / L. The amount of L is more preferable, the amount of 0.5 to 5 mol / L is more preferable, the amount of 1 to 5 mol / L is further preferable, and the amount of 1.5 to 5 mol / L is particularly preferable.

また、工程3は、反応効率の観点から、塩基性化合物存在下で行うのが好ましい。
上記塩基性化合物としては、例えば、モレキュラーシーブ等のゼオライト類;炭酸水素ナトリウム等の塩基性アルカリ金属塩類;トリエチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等の3級アミン化合物;ピリジン等の芳香族アミン化合物;メチルピロリドン、ポリビニルピロリドン等のピロリドン化合物;1級又は2級アミン化合物;塩基性基含有高分子化合物等が挙げられる。
これらの中でも、1級又は2級アミン化合物、塩基性基含有高分子化合物が好ましく、1級又は2級アミン化合物が特に好ましい。1級又は2級アミン化合物や塩基性基含有高分子化合物は開始剤としても作用し、1級又は2級アミン化合物や塩基性基含有高分子化合物を塩基性化合物として用いた場合には、温和な条件下短時間で収率よく目的化合物を得ることができる。
Further, the step 3 is preferably performed in the presence of a basic compound from the viewpoint of reaction efficiency.
Examples of the basic compound include zeolites such as molecular sieves; basic alkali metal salts such as sodium hydrogen carbonate; triethylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,4. -Diazabicyclo [2.2.2] Tertiary amine compounds such as octane; Aromatic amine compounds such as pyridine; Pyrrolidone compounds such as methylpyrrolidone and polyvinylpyrrolidone; Primary or secondary amine compounds; Basic group-containing polymer compounds And so on.
Among these, a primary or secondary amine compound and a basic group-containing polymer compound are preferable, and a primary or secondary amine compound is particularly preferable. The primary or secondary amine compound or the basic group-containing polymer compound also acts as an initiator, and when the primary or secondary amine compound or the basic group-containing polymer compound is used as the basic compound, it is mild. The target compound can be obtained in good yield in a short time under various conditions.

(1級又は2級アミン化合物)
1級又は2級アミン化合物としては、炭素数1〜24の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を有する1級又は2級アミン;環状アミン;アニリン等の芳香族アミン等が挙げられ、炭素数1〜24の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を有する1級又は2級アミンが好ましい。斯かる炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜12であり、より好ましくは1〜6である。炭素数1〜24の直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を有する1級又は2級アミンの好適な具体例としては、C1-24アルキルアミン、NH2−(RaNH)t−Hで表されるアミンが挙げられる(Raは、炭素数1〜24の直鎖状又は分岐鎖状のアルカンジイル基を示し、tは、1〜10の整数を示す。なお、tが2〜10の整数の場合、t個のRaは同一でも異なっていてもよい。)。C1-24アルキルアミンとしては、C1-12アルキルアミンが好ましく、C1-6アルキルアミンがより好ましい。C1-24アルキルアミンとしては、具体的には、n−ブチルアミン、イソブチルアミン等が挙げられる。また、Raで示されるアルカンジイル基の炭素数は、好ましくは1〜12であり、より好ましくは1〜6であり、特に好ましくは1〜3である。NH2−(RaNH)t−Hで表されるアミンとしては、具体的には、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。
(Primary or secondary amine compound)
Examples of the primary or secondary amine compound include primary or secondary amines having a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms; cyclic amines; aromatic amines such as aniline, and the like. A primary or secondary amine having a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms is preferable. The number of carbon atoms of such a hydrocarbon group is preferably 1 to 12, and more preferably 1 to 6. Preferable specific examples of the primary or secondary amine having a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms include C 1-24 alkylamine and NH 2- (R a NH) t-. amine represented by H and the like (R a represents a linear or branched alkanediyl group having 1 to 24 carbon atoms, t represents an integer of 1 to 10. Note that, t is 2 for integer of to 10, t pieces of R a may be the same or different.). As the C 1-24 alkylamine, C 1-12 alkylamine is preferable, and C 1-6 alkylamine is more preferable. Specific examples of the C 1-24 alkylamine include n-butylamine and isobutylamine. The carbon number of the alkanediyl group represented by Ra is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3. Specific examples of the amine represented by NH 2- (R a NH) t −H include triethylenetetramine and the like.

また、上記1級又は2級アミン化合物として、重合性不飽和結合を有する1級又は2級アミン化合物を用いてもよい。重合性不飽和結合としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられるが、好ましくはビニル基、アリル基である。
重合性不飽和結合を有する1級又は2級アミン化合物としては、N−ビニルアニリン、N−アリルアニリン、4−アミノスチレン、4−ビニルベンジルアミン、2−イソプロペニルアニリン等の重合性不飽和結合と芳香環とを有する1級又は2級アミン化合物の他、アリルアミン、アリルシクロペンチルアミン、アリルシクロヘキシルアミン等が挙げられる。これらの中では、重合性不飽和結合と芳香環とを有する1級又は2級アミン化合物が好ましく、重合性不飽和結合とベンゼン環とを有する1級又は2級アミン化合物がより好ましい。
Further, as the primary or secondary amine compound, a primary or secondary amine compound having a polymerizable unsaturated bond may be used. Examples of the polymerizable unsaturated bond include a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, and the like, and a vinyl group and an allyl group are preferable.
Examples of the primary or secondary amine compound having a polymerizable unsaturated bond include a polymerizable unsaturated bond such as N-vinylaniline, N-allylaniline, 4-aminostyrene, 4-vinylbenzylamine, and 2-isopropenylaniline. In addition to primary or secondary amine compounds having an aromatic ring, allylamine, allylcyclopentylamine, allylcyclohexylamine and the like can be mentioned. Among these, a primary or secondary amine compound having a polymerizable unsaturated bond and an aromatic ring is preferable, and a primary or secondary amine compound having a polymerizable unsaturated bond and a benzene ring is more preferable.

そして、塩基性化合物として、1級又は2級アミン化合物を用いた場合、下記式に示されるように、1級又は2級アミン化合物に由来する2級又は3級アミノ基を末端に有するポリアミノ酸(5−2)が得られる。斯かるポリアミノ酸(5−2)はC末端にアミド結合を有する。 When a primary or secondary amine compound is used as the basic compound, a polyamino acid having a secondary or tertiary amino group derived from the primary or secondary amine compound at the end, as shown in the following formula. (5-2) is obtained. Such polyamino acids (5-2) have an amide bond at the C-terminus.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式中、R3は、2級又は3級アミノ基を示す(なお、1級又は2級アミン化合物として重合性不飽和結合を有する1級又は2級アミン化合物を用いた場合、R3は、重合性不飽和結合を有する2級又は3級アミノ基である)。その他の各記号は前記と同義である。〕 [In the formula, R 3 represents a secondary or tertiary amino group (when a primary or secondary amine compound having a polymerizable unsaturated bond is used as the primary or secondary amine compound, R 3 is , A secondary or tertiary amino group having a polymerizable unsaturated bond). Each other symbol has the same meaning as described above. ]

なお、上記1級又は2級アミン化合物として重合性不飽和結合を有する1級又は2級アミン化合物を用いた場合に得られるポリアミノ酸(以下、重合性不飽和結合含有ポリアミノ酸ともいう)は、重合性不飽和結合を有するため、マクロモノマーとして用いることもできる。重合性不飽和結合含有ポリアミノ酸の重合は、アゾ系開始剤等の重合開始剤を用いて常法に従い行えばよい。重合性不飽和結合含有ポリアミノ酸の重合反応に使用される溶媒としては、工程2で使用できるものと同様のものが挙げられ、反応時間は通常1〜96時間程度であり、反応温度は通常20〜100℃程度である。斯かる重合反応により、ポリアミノ酸系グラフト共重合体を得ることができる。 The polyamino acid obtained when a primary or secondary amine compound having a polymerizable unsaturated bond is used as the primary or secondary amine compound (hereinafter, also referred to as a polymerizable unsaturated bond-containing polyamino acid) is Since it has a polymerizable unsaturated bond, it can also be used as a macromonomer. The polymerization of the polyamino acid containing a polymerizable unsaturated bond may be carried out according to a conventional method using a polymerization initiator such as an azo-based initiator. Examples of the solvent used for the polymerization reaction of the polymerizable unsaturated bond-containing polyamino acid include those used in step 2, and the reaction time is usually about 1 to 96 hours, and the reaction temperature is usually 20. It is about ~ 100 ° C. By such a polymerization reaction, a polyamino acid-based graft copolymer can be obtained.

(塩基性基含有高分子化合物)
また、上記塩基性基含有高分子化合物としては、塩基性基を末端又は側鎖に有する高分子化合物が好ましい。斯かる塩基性基としては、アミノ基が好ましく、1級又は2級アミノ基がより好ましい。塩基性基含有高分子化合物としては、例えば、下記式(7)で表されるものが挙げられる。
(Basic group-containing polymer compound)
Further, as the basic group-containing polymer compound, a polymer compound having a basic group at the terminal or a side chain is preferable. As such a basic group, an amino group is preferable, and a primary or secondary amino group is more preferable. Examples of the basic group-containing polymer compound include those represented by the following formula (7).

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(7)中、R4は、アミン化合物のアミノ基が結合した骨格部分の有機連鎖セグメントを示し、R5及びR6は、それぞれ独立して、アミノ基の窒素原子に結合した水素原子又は有機基を示し、pは、有機連鎖セグメントに結合したアミノ基の数を示す。〕 [In formula (7), R 4 represents the organic chain segment of the skeleton portion to which the amino group of the amine compound is bonded, and R 5 and R 6 are the hydrogen atoms bonded to the nitrogen atom of the amino group independently. Alternatively, it indicates an organic group, and p indicates the number of amino groups bonded to the organic chain segment. ]

上記塩基性基を末端に有する高分子化合物としては、末端アミノ基置換ポリエチレングリコール、末端アミノ基置換ポリプロピレングリコール、末端アミノ基置換液状ゴム類等の片末端又は両末端にアミノ基を有する高分子化合物が好適な具体例として挙げられる。
また、上記塩基性基を側鎖に有する高分子化合物としては、キトサン等のアミノ基を側鎖に有する高分子化合物が好適な具体例として挙げられる。
Examples of the polymer compound having a basic group at the end include polymer compounds having an amino group at one end or both ends, such as terminal amino group-substituted polyethylene glycol, terminal amino group-substituted polypropylene glycol, and terminal amino group-substituted liquid rubbers. Is a suitable specific example.
Further, as the polymer compound having the basic group in the side chain, a polymer compound having an amino group such as chitosan in the side chain can be mentioned as a suitable specific example.

塩基性基含有高分子化合物を塩基性化合物として用いた場合、ポリアミノ酸系共重合体が得られる。特に、塩基性基含有高分子化合物として塩基性基を末端に有する高分子化合物を用いた場合は、有機連鎖セグメントを有する、ポリアミノ酸系ブロック共重合体が得られ、また、塩基性基含有高分子化合物として塩基性基を側鎖に有する高分子化合物を用いた場合は、有機連鎖セグメントを有する、ポリアミノ酸系グラフト共重合体が得られる。 When a basic group-containing polymer compound is used as the basic compound, a polyamino acid-based copolymer can be obtained. In particular, when a polymer compound having a basic group at the end is used as the basic group-containing polymer compound, a polyamino acid-based block copolymer having an organic chain segment can be obtained, and the basic group content is high. When a polymer compound having a basic group in the side chain is used as the molecular compound, a polyamino acid-based graft copolymer having an organic chain segment can be obtained.

また、工程3は、上記塩基性化合物に換えて有機酸化合物の存在下で行うこともできる。下記式で例示されるように、有機酸化合物(例えばカルボン酸類)は化合物(1)と反応し、脱炭酸反応の後、新たなアミド結合とカルボキシ基、更にフェノール類を生成する。ここで新たに生成したカルボキシ基は、他のカーバメート化合物を攻撃し、重合を継続する。新たに生成した重合体中の酸無水物結合は脱炭酸反応によってアミド結合に変換される。 Further, the step 3 can also be performed in the presence of an organic acid compound instead of the basic compound. As exemplified by the following formula, the organic acid compound (for example, carboxylic acids) reacts with the compound (1), and after the decarboxylation reaction, a new amide bond, a carboxy group, and phenols are generated. The newly generated carboxy group attacks other carbamate compounds and continues the polymerization. The acid anhydride bond in the newly formed polymer is converted into an amide bond by a decarboxylation reaction.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式中、R7は、有機酸化合物のカルボキシ基が結合した骨格部分の有機基又は有機連鎖セグメントを示し、その他の各記号は前記と同義である。〕 [In the formula, R 7 indicates an organic group or an organic chain segment of the skeleton portion to which the carboxy group of the organic acid compound is bonded, and each other symbol has the same meaning as described above. ]

上記有機酸化合物は、カルボキシ基、リン酸基、スルホ基等を分子内に有する有機酸化合物であればよいが、カルボキシ基を少なくとも1つ以上有する脂肪族カルボン酸や芳香族カルボン酸;酸性基含有高分子化合物等が挙げられる。 The organic acid compound may be any organic acid compound having a carboxy group, a phosphoric acid group, a sulfo group or the like in the molecule, but an aliphatic carboxylic acid or an aromatic carboxylic acid having at least one carboxy group; an acidic group. Examples include contained polymer compounds.

上記酸性基含有高分子化合物としては、酸性基を末端又は側鎖に有する高分子化合物が好ましい。斯かる酸性基としては、カルボキシ基、リン酸基、スルホ基が好ましい。酸性基含有高分子化合物としては、例えば、下記式(8)で表されるものが挙げられる。 As the acidic group-containing polymer compound, a polymer compound having an acidic group at the terminal or side chain is preferable. As such an acidic group, a carboxy group, a phosphoric acid group and a sulfo group are preferable. Examples of the acidic group-containing polymer compound include those represented by the following formula (8).

Figure 0006766432
Figure 0006766432

〔式(8)中、R8は、有機酸化合物のカルボキシ基が結合した骨格部分の有機連鎖セグメントを示し、qは、有機連鎖セグメントに結合したカルボキシ基の数を示す。〕 [In formula (8), R 8 indicates the organic chain segment of the skeleton portion to which the carboxy group of the organic acid compound is bonded, and q indicates the number of carboxy groups bonded to the organic chain segment. ]

上記酸性基を末端に有する高分子化合物としては、末端カルボキシ基ポリエチレングリコール、末端カルボキシ基ポリエステル等の片末端又は両末端にカルボキシ基を有するポリカルボン酸が好適な具体例として挙げられる。
また、上記酸性基を側鎖に有する高分子化合物としては、ポリ(メタ)アクリル酸等のカルボキシ基を側鎖に有するポリカルボン酸が好適な具体例として挙げられる。
As the polymer compound having an acidic group at the end, a polycarboxylic acid having a carboxy group at one end or both ends such as polyethylene glycol having a terminal carboxy group and polyester having a terminal carboxy group can be mentioned as a preferable specific example.
Further, as the polymer compound having an acidic group in the side chain, a polycarboxylic acid having a carboxy group such as poly (meth) acrylic acid in the side chain can be mentioned as a preferable specific example.

酸性基含有高分子化合物を有機酸化合物として用いた場合、ポリアミノ酸系共重合体が得られる。特に、酸性基含有高分子化合物として酸性基を末端に有する高分子化合物を用いた場合は、有機連鎖セグメントを有する、ポリアミノ酸系ブロック共重合体が得られ、酸性基含有高分子化合物として酸性基を側鎖に有する高分子化合物を用いた場合は、有機連鎖セグメントを有する、ポリアミノ酸系グラフト共重合体が得られる。 When an acidic group-containing polymer compound is used as an organic acid compound, a polyamino acid-based copolymer can be obtained. In particular, when a polymer compound having an acidic group at the end is used as the acidic group-containing polymer compound, a polyamino acid-based block copolymer having an organic chain segment is obtained, and an acidic group is obtained as the acidic group-containing polymer compound. When a polymer compound having the above in the side chain is used, a polyamino acid-based graft copolymer having an organic chain segment can be obtained.

上記塩基性化合物又は有機酸化合物の使用量は、化合物(1)1モルに対し、0.001〜1モルが好ましく、0.01〜0.1モルがより好ましい。
なお、塩基性基含有高分子化合物又は酸性基含有高分子化合物を使用する場合、これらの数平均分子量(Mn)は、好ましくは1000〜10000であり、分子量分布(Mw/Mn)は好ましくは1.0〜2.0である。
The amount of the basic compound or organic acid compound used is preferably 0.001 to 1 mol, more preferably 0.01 to 0.1 mol, based on 1 mol of the compound (1).
When a basic group-containing polymer compound or an acidic group-containing polymer compound is used, their number average molecular weight (M n ) is preferably 1000 to 10000, and their molecular weight distribution (M w / M n ) is It is preferably 1.0 to 2.0.

また、工程3の重合温度は、好ましくは10℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上、特に好ましくは55℃以上であり、また、高い収率を得る観点及び十分な分子量を与える観点から、好ましくは120℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下、更に好ましくは75℃以下、特に好ましくは65℃以下である。本発明の製造方法によれば、斯様な温和な条件下で、目的とする化合物を収率よく得ることができる。
また、工程3の反応時間は、好ましくは1時間以上、より好ましくは3時間以上、更に好ましくは12時間以上、特に好ましくは18時間以上であり、また、高い収率を得る観点及び十分な分子量を与える観点から、好ましくは200時間以下、より好ましくは100時間以下、更に好ましくは50時間以下、更に好ましくは40時間以下、特に好ましくは32時間以下である。本発明の製造方法によれば、斯様な短時間で、目的とする化合物を収率よく得ることができる。
The polymerization temperature in step 3 is preferably 10 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, still more preferably 50 ° C. or higher, particularly preferably 55 ° C. or higher, and from the viewpoint of obtaining a high yield and sufficient molecular weight. The temperature is preferably 120 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, still more preferably 80 ° C. or lower, still more preferably 75 ° C. or lower, and particularly preferably 65 ° C. or lower. According to the production method of the present invention, the target compound can be obtained in good yield under such mild conditions.
The reaction time of step 3 is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, further preferably 12 hours or longer, particularly preferably 18 hours or longer, and from the viewpoint of obtaining a high yield and sufficient molecular weight. From the viewpoint of giving, it is preferably 200 hours or less, more preferably 100 hours or less, still more preferably 50 hours or less, still more preferably 40 hours or less, and particularly preferably 32 hours or less. According to the production method of the present invention, the target compound can be obtained in good yield in such a short time.

なお、上記各工程において、各反応生成物の単離は、必要に応じて、ろ過、洗浄、乾燥、再結晶、再沈殿、透析、遠心分離、各種溶媒による抽出、中和、クロマトグラフィー等の通常の手段を適宜組み合わせて行えばよい。 In each of the above steps, isolation of each reaction product is performed by filtration, washing, drying, recrystallization, reprecipitation, dialysis, centrifugation, extraction with various solvents, neutralization, chromatography, etc., as necessary. The usual means may be combined as appropriate.

そして、本発明の製造方法により得られるポリアミノ酸は、ヘリックス構造やシート構造等の高次構造をペプチドよりもとりやすく、また、水溶性が高い。また、当該ポリアミノ酸は、ペプチド医薬、防汚性材料、細胞培養基材、薬物輸送担体等の分野における機能性材料として有用である。 The polyamino acid obtained by the production method of the present invention is easier to take a higher-order structure such as a helix structure or a sheet structure than a peptide, and has high water solubility. In addition, the polyamino acid is useful as a functional material in the fields of peptide medicines, antifouling materials, cell culture substrates, drug transport carriers and the like.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

合成例1 N−(フェノキシカルボニル)−L−アラニンの合成
以下の合成経路にしたがって、N−(フェノキシカルボニル)−L−アラニンを合成した。
Synthesis Example 1 Synthesis of N- (phenoxycarbonyl) -L-alanine N- (phenoxycarbonyl) -L-alanine was synthesized according to the following synthetic route.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

L−アラニン(17.8g)と水酸化テトラブチルアンモニウム(154.1g)をメタノール(300mL)に溶解し、室温で2時間撹拌した。反応溶液を減圧下で濃縮後、ジフェニルカーボナート(42.8g)と酢酸エチル(250mL)を加え、室温で3時間撹拌した。反応溶液に1M塩酸を加え、pHを2〜3に調整し、水層を酢酸エチルで3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムを用いて脱水した。この溶液を減圧下で濃縮し、シリカカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3→1/0)により精製後、酢酸エチルとヘキサンを用いた再結晶により標題化合物(26.0g)を得た(収率62%)。融点は112−113℃。
得られたN−(フェノキシカルボニル)−L−アラニンについて、1H NMR、13C NMR(測定装置:JEOL製ECS−400)、及びIR(測定装置:Thermo Scientific Nicolet製iS10)を測定した。
1H NMR(400 MHz, CDCl3, δ, ppm) : 1.50-1.60 (m, 3H), 4.42-4.54 (m,1H),5.66 (d,1H,J = 7.6 Hz),7.08-7.15 (m,2H),7.16-7.24 (m,1H),7.31-7.39 (m,2H)
13C NMR(100 MHz, CDCl3, δ, ppm): 18.47, 49.76, 121.67, 125.71, 129.46, 150.78, 154.27, 177.73
IR(neat, cm-1):3297,2995,1696,1524,1491,1240,1211,1175,1157,687
L-alanine (17.8 g) and tetrabutylammonium hydroxide (154.1 g) were dissolved in methanol (300 mL) and stirred at room temperature for 2 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, diphenyl carbonate (42.8 g) and ethyl acetate (250 mL) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. 1M Hydrochloric acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 2-3, and the aqueous layer was extracted 3 times with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with saturated brine and dehydrated with anhydrous sodium sulfate. This solution is concentrated under reduced pressure, purified by silica column chromatography (ethyl acetate / hexane = 1/3 → 1/0), and then recrystallized from ethyl acetate and hexane to give the title compound (26.0 g). (Yield 62%). The melting point is 112-113 ° C.
For the obtained N- (phenoxycarbonyl) -L-alanine, 1 H NMR, 13 C NMR (measuring device: ECS-400 manufactured by JEOL), and IR (measuring device: iS10 manufactured by Thermo Scientific Nicolet) were measured.
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ, ppm): 1.50-1.60 (m, 3H), 4.42-4.54 (m, 1H), 5.66 (d, 1H, J = 7.6 Hz), 7.08-7.15 (m) , 2H), 7.16-7.24 (m, 1H), 7.31-7.39 (m, 2H)
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , δ, ppm): 18.47, 49.76, 121.67, 125.71, 129.46, 150.78, 154.27, 177.73
IR (neat, cm -1 ): 3297,2995,1696,1524,1491,1240,1211,1175,1157,687

合成例2 N−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニンの合成
以下の合成経路にしたがって、N−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニンを合成した。
Synthesis Example 2 Synthesis of N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine was synthesized according to the following synthetic route.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

(1)N−(フェノキシカルボニル)−L−アラニン(10g)、パラホルムアルデヒド(3.2g)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(91mg)をトルエン(100mL)に懸濁し、共沸蒸留により生成する水を取り除きながら12時間還流した。反応終了後、室温に戻し、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで脱水した。溶液を一度濾過して減圧濃縮後、酢酸エチルとヘキサンを用いて再結晶した。目的化合物は白色結晶として8.7g得られた(収率82%)。融点は76℃。
得られた化合物について、1H NMR、13C NMR(測定装置:JEOL製ECS−400)、及びIR(測定装置:Thermo Scientific製Nicolet iS10)を測定した。
1H NMR(400 MHz, CDCl3, δ, ppm) :1.50-1.80(s, 3H), 4.30-4.60(m, 1H), 5.25-5.75 (m, 2H), 7.11-7.18 (m, 2H), 7.22-7.30 (m, 1H), 7.35-7.44(m, 2H)
13C NMR(100 MHz, CDCl3, δ, ppm): 16.30, 17.24, 51.05, 121.50, 126.28, 129.69, 150.31, 172.61
IR(neat, cm-1):1801, 1722, 1386, 1372, 1241, 1196, 1172, 1030, 987, 777, 753, 731, 691
(2)上記で得たN−(フェノキシカルボニル)−4−メチルオキサゾリジノン(2.0g)とトリエチルシラン(1.44mL)を、トリフルオロ酢酸(10mL)とジクロロメタン(10mL)の混合溶液に溶解し、室温で15時間撹拌した。溶液を減圧濃縮後、シリカカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1)により精製後、酢酸エチルとヘキサンを用いた再結晶により標題化合物(1.8g)を得た(収率90%)。融点は108−112℃。
得られたN−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニンについて、1H NMR、13C NMR(測定装置:JEOL製ECS−400)、及びIR(測定装置:Thermo Scientific製Nicolet iS10)を測定した。
1H NMR(400 MHz, CDCl3, mixture of rotamers, δ, ppm) : 1.52/1.57 (d, total 3H, J = 7.6/7.2 Hz, ratio 63:37), 3.00/3.08 (s, total 3H, ratio 37:63), 4.85-4.95 (m, 1H), 7.05-7.16 (m, 2H), 7.16-7.7.23 (m, 1H), 7.30-7.40 (m, 2H)
13C NMR(100 MHz, CDCl3, mixture of rotamers, δ, ppm), 14.69, 15.31, 31.22, 31.41, 54.63, 54.87, 121.82, 125.62, 129.41, 151.24, 151.36, 154.78, 155.54, 177.21, 177.25
IR(neat, cm-1):3167, 1737, 1678, 1593, 1457, 1394, 1365, 1318, 1189, 1165, 1096, 824, 754, 693
(1) N- (phenoxycarbonyl) -L-alanine (10 g), paraformaldehyde (3.2 g), p-toluenesulfonic acid monohydrate (91 mg) are suspended in toluene (100 mL) and azeotropically distilled. The mixture was refluxed for 12 hours while removing the water produced by. After completion of the reaction, the temperature was returned to room temperature, washed with saturated brine, and dehydrated with anhydrous sodium sulfate. The solution was filtered once, concentrated under reduced pressure, and then recrystallized using ethyl acetate and hexane. 8.7 g of the target compound was obtained as white crystals (yield 82%). The melting point is 76 ° C.
1 H NMR, 13 C NMR (measuring device: ECS-400 manufactured by JEOL), and IR (measuring device: Nicolet iS10 manufactured by Thermo Scientific) were measured for the obtained compound.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ, ppm): 1.50-1.80 (s, 3H), 4.30-4.60 (m, 1H), 5.25-5.75 (m, 2H), 7.11-7.18 (m, 2H) , 7.22-7.30 (m, 1H), 7.35-7.44 (m, 2H)
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , δ, ppm): 16.30, 17.24, 51.05, 121.50, 126.28, 129.69, 150.31, 172.61
IR (neat, cm -1 ): 1801, 1722, 1386, 1372, 1241, 1196, 1172, 1030, 987, 777, 753, 731, 691
(2) The N- (phenoxycarbonyl) -4-methyloxazolidinone (2.0 g) and triethylsilane (1.44 mL) obtained above were dissolved in a mixed solution of trifluoroacetic acid (10 mL) and dichloromethane (10 mL). , Stirred at room temperature for 15 hours. The solution was concentrated under reduced pressure, purified by silica column chromatography (ethyl acetate / hexane = 1/1), and recrystallized from ethyl acetate and hexane to give the title compound (1.8 g) (yield 90%). .. The melting point is 108-112 ° C.
With respect to the obtained N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine, 1 H NMR, 13 C NMR (measuring device: ECS-400 manufactured by JEOL), and IR (measuring device: Nicolet iS10 manufactured by Thermo Scientific) were measured. ..
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , mixture of rotamers, δ, ppm): 1.52 / 1.57 (d, total 3H, J = 7.6 / 7.2 Hz, ratio 63:37), 3.00 / 3.08 (s, total 3H, ratio 37:63), 4.85-4.95 (m, 1H), 7.05-7.16 (m, 2H), 7.16-7.7.23 (m, 1H), 7.30-7.40 (m, 2H)
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , mixture of rotamers, δ, ppm), 14.69, 15.31, 31.22, 31.41, 54.63, 54.87, 121.82, 125.62, 129.41, 151.24, 151.36, 154.78, 155.54, 177.21, 177.25
IR (neat, cm -1 ): 3167, 1737, 1678, 1593, 1457, 1394, 1365, 1318, 1189, 1165, 1096, 824, 754, 693

合成例3 ポリ(N−メチルアラニン)の合成
以下の合成経路にしたがって、ポリ(N−メチルアラニン)を合成した。
Synthesis Example 3 Synthesis of poly (N-methylalanine) Poly (N-methylalanine) was synthesized according to the following synthetic route.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

N−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニン(224mg、モノマー濃度0.5M)とn−ブチルアミン(5μL)をN,N−ジメチルアセトアミド(2mL)に溶解した後、系内をアルゴンに置換後に60℃で48時間撹拌した。重合終了後、溶液を、再生セルロース膜(MWCO:500)を用いて水で洗浄後、凍結乾燥することにより、標題化合物を回収した。この反応の転化率、収率、得られたポリマーのMn、Mw/Mnを表1に示す。転化率、Mn、Mw/Mnの測定条件は以下に示すとおりである。 After dissolving N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine (224 mg, monomer concentration 0.5 M) and n-butylamine (5 μL) in N, N-dimethylacetamide (2 mL), the system was replaced with argon. The mixture was stirred at 60 ° C. for 48 hours. After completion of the polymerization, the solution was washed with water using a regenerated cellulose membrane (MWCO: 500) and then freeze-dried to recover the title compound. Table 1 shows the conversion rate, yield, Mn, and Mw / Mn of the obtained polymer. The measurement conditions for the conversion rate, Mn, and Mw / Mn are as shown below.

<転化率>
重合終了時に反応溶液をサンプリングし、1H−NMRスペクトルにより以下の条件で算出した。
測定装置:JEOL製ECS−400
内部標準物質:TMS
溶媒:CDCl3
1H NMR(400 MHz, CDCl3, δ, ppm) : 1.10-1.60 (br, 3H), 2.60-3.30 (br, 3H), 4.10-6.20 (br, 1H)
<Conversion rate>
At the end of polymerization, the reaction solution was sampled and calculated by 1 1 H-NMR spectrum under the following conditions.
Measuring device: JEOL ECS-400
Internal standard: TMS
Solvent: CDCl 3
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ, ppm): 1.10-1.60 (br, 3H), 2.60-3.30 (br, 3H), 4.10-6.20 (br, 1H)

<Mn(数平均分子量)及びMw/Mn(分子量分布)>
数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mw/Mn)は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いて測定した。
具体的には、ポリマーを、10mMのLiBrを含むN,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、流速0.5mL/min・温度40℃のSECに充填し、溶出時間を測定した後、ポリスチレンスタンダードの検量線を元にMn及びMw/Mnを求めた。容離液には10mMのLiBrを含むN,N−ジメチルホルムアミドを用いた。
測定装置:TOSOH製HLC−8220
カラム:SuperAW4000(φ=6μm),Super−AW3000(φ=4μm),Super−AW2500(φ=4μm)
<Mn (number average molecular weight) and Mw / Mn (molecular weight distribution)>
The number average molecular weight (M n ) and molecular weight distribution (M w / M n ) were measured using size exclusion chromatography (SEC).
Specifically, the polymer is dissolved in N, N-dimethylformamide containing 10 mM LiBr, filled in SEC at a flow rate of 0.5 mL / min and a temperature of 40 ° C., the elution time is measured, and then the polystyrene standard is calibrated. M n and M w / M n were obtained based on the line. N, N-dimethylformamide containing 10 mM LiBr was used as the weaving solution.
Measuring device: HLC-8220 made by TOSOH
Columns: SuperAW4000 (φ = 6 μm), Super-AW3000 (φ = 4 μm), Super-AW2500 (φ = 4 μm)

また、得られたポリ(N−メチルアラニン)について、MALDI−TOF MSスペクトル、CDスペクトル、IRスペクトルを以下の条件で測定した。MALDI−TOF MSスペクトルを図1に示し、CDスペクトルを図2に示す。 In addition, the MALDI-TOF MS spectrum, CD spectrum, and IR spectrum of the obtained poly (N-methylalanine) were measured under the following conditions. The MALDI-TOF MS spectrum is shown in FIG. 1 and the CD spectrum is shown in FIG.

<MALDI−TOF MSスペクトル>
以下の条件で測定した。
測定装置:AXIMA Confidence(SHIMADZU製)
マトリックス試薬:CHCA
<CDスペクトル>
濃度が0.02mg/mLとなるように試料と水を混合し、この溶液を光路長10mmのセルに注入し、J−1500(JASCO製)を使用して、温度20℃、分解能0.2nm、走査速度50nm/min、積分回数1回にて測定した。
<IRスペクトル>
Nicolet iS10(Thermo Scientific製)を用いて600cm-1から4000cm-1の領域で測定した。
IR (cm-1): 3477, 2981, 2936, 2427, 1625, 1575, 1480, 1398, 1271, 1074
<MALDI-TOF MS spectrum>
It was measured under the following conditions.
Measuring device: AXIMA Confidence (manufactured by SHIMADZU)
Matrix reagent: CHCA
<CD spectrum>
The sample and water are mixed so that the concentration becomes 0.02 mg / mL, this solution is injected into a cell having an optical path length of 10 mm, and using J-1500 (manufactured by JASCO), the temperature is 20 ° C. and the resolution is 0.2 nm. , The scanning speed was 50 nm / min, and the number of integrations was one.
<IR spectrum>
Nicolet IS10 (Thermo Ltd. Scientific) was measured in the region of 4000 cm -1 from 600 cm -1 using.
IR (cm -1 ): 3477, 2981, 2936, 2427, 1625, 1575, 1480, 1398, 1271, 1074

合成例4〜合成例7 ポリ(N−メチルアラニン)の合成
N−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニンの使用量、重合温度、重合時間を表1に示したものに変更した以外は合成例3と同様にして、ポリ(N−メチルアラニン)を合成した。
また、この反応の転化率、収率、得られたポリマーのMn、Mw/Mnを合成例3と同様にして測定した。測定結果を表1に示す。
Synthesis Example 4 to Synthesis Example 7 Synthesis of poly (N-methylalanine) Synthesis except that the amount of N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine used, the polymerization temperature, and the polymerization time were changed to those shown in Table 1. Poly (N-methylalanine) was synthesized in the same manner as in Example 3.
In addition, the conversion rate, yield, and Mn and Mw / Mn of the obtained polymer were measured in the same manner as in Synthesis Example 3. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

試験例1 転化率の追跡
合成例3と同様にして重合反応を行い、この反応中、反応開始から0分経過後、30分経過後、1時間経過後、2時間経過後、3時間経過後、4時間経過後、5時間経過後、6時間経過後、9時間経過後に反応溶液をサンプリングし、1H−NMRスペクトル(測定装置:JEOL製ECS−400、内部標準物質:TMS、溶媒:CDCl3)によりN−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニンの転化率とNCAの転化率を追跡した。結果を図3(重合温度:60℃)に示す。
Test Example 1 Tracking conversion rate A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 3, and during this reaction, 0 minutes, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, and 3 hours after the start of the reaction. The reaction solution was sampled after 4 hours, 5 hours, 6 hours, and 9 hours, and 1 1 H-NMR spectrum (measuring device: JEOL ECS-400, internal standard substance: TMS, solvent: CDCl). 3) the N- methyl -N- (phenoxycarbonyl) - were followed conversion and NCA conversion of alanine. The results are shown in FIG. 3 (polymerization temperature: 60 ° C.).

試験例2 転化率の追跡
合成例5と同様にして重合反応を行い、この反応中、反応開始から0分経過後、30分経過後、60分経過後、90分経過後、2時間経過後、3時間経過後、4時間経過後、5時間経過後、6時間経過後、9時間経過後に反応溶液をサンプリングし、1H−NMRスペクトル(測定装置:JEOL製ECS−400、内部標準物質:TMS、溶媒:CDCl3)によりN−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニンの転化率とNCAの転化率を追跡した。結果を図4(重合温度:80℃)に示す。
Test Example 2 Tracking conversion rate A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 5, and during this reaction, 0 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 2 hours after the start of the reaction. After 3, 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, and 9 hours, the reaction solution was sampled and 1 1 H-NMR spectrum (measuring device: JEOL ECS-400, internal standard substance: The conversion rates of N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine and NCA conversion rates were followed by TMS, solvent: CDCl 3 ). The results are shown in FIG. 4 (polymerization temperature: 80 ° C.).

試験例3 溶解性試験
合成例6で得たポリ(N−メチルアラニン)1mgと各種溶媒1mLを混合し、溶解性を確認した。水及びジメチルスルホキシドでは完全に溶解した。メタノール、エタノール、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフランでは一部溶け残りが生じたが、水1mLを更に加えた混合溶媒では完全に溶解した。この結果から、合成例6で得たポリ(N−メチルアラニン)は水溶性が高いことがわかった。
Test Example 3 Solubility test 1 mg of the poly (N-methylalanine) obtained in Synthesis Example 6 and 1 mL of various solvents were mixed, and the solubility was confirmed. It was completely dissolved in water and dimethyl sulfoxide. Methanol, ethanol, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, and tetrahydrofuran produced some undissolved residue, but were completely dissolved in a mixed solvent with 1 mL of water added. From this result, it was found that the poly (N-methylalanine) obtained in Synthesis Example 6 was highly water-soluble.

合成例8 L−アラニンとN−メチルアラニンの共重合体の合成
以下の合成経路にしたがって、L−アラニンとN−メチルアラニンの共重合体を合成した。
Synthesis Example 8 Synthesis of copolymer of L-alanine and N-methylalanine A copolymer of L-alanine and N-methylalanine was synthesized according to the following synthetic route.

Figure 0006766432
Figure 0006766432

N−(フェノキシカルボニル)−L−アラニン(209.2mg)、N−メチル−N−(フェノキシカルボニル)−アラニン(223.2mg)をN,N−ジメチルアセトアミド(4mL)に溶解した後、n−ブチルアミン(10μL)を加え、系内をアルゴンに置換後に60℃で48時間撹拌した。重合終了後、ジエチルエーテルを用いて再沈殿を行い、ジエチルエーテル不溶部を回収した。ジエチルエーテル可溶部はシリカカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル→メタノール)によりフェノールを分離して回収した。
得られた共重合体について、1H NMR(測定装置:JEOL製ECS−400)、IR(測定装置:Thermo Scientific製Nicolet iS10)を測定した。
1H NMR(400 MHz, CDCl3, δ, ppm, composition ratio: 47/53, アラニン/N−メチルアラニン) : 1.20-1.80 (br, 13H), 2.80-3.60 (br, 7H), 4.10-5.50 (br, 4H)
IR(neat, cm-1): 3274, 2936, 1624, 1533, 1455, 1077
After dissolving N- (phenoxycarbonyl) -L-alanine (209.2 mg) and N-methyl-N- (phenoxycarbonyl) -alanine (223.2 mg) in N, N-dimethylacetamide (4 mL), n- Butylamine (10 μL) was added, the inside of the system was replaced with argon, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 48 hours. After completion of the polymerization, reprecipitation was carried out using diethyl ether, and the diethyl ether insoluble portion was recovered. The diethyl ether soluble part was recovered by separating phenol by silica column chromatography (ethyl acetate → methanol).
With respect to the obtained copolymer, 1 H NMR (measuring device: ECS-400 manufactured by JEOL) and IR (measuring device: Nicolet iS10 manufactured by Thermo Scientific) were measured.
1 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ, ppm, composition ratio: 47/53, alanine / N-methylalanine): 1.20-1.80 (br, 13H), 2.80-3.60 (br, 7H), 4.10-5.50 (br, 4H)
IR (neat, cm -1 ): 3274, 2936, 1624, 1533, 1455, 1077

Claims (4)

下記式(4)で表される化合物を開環する工程を含むことを特徴とする下記式(1)で表される化合物の製造方法。
Figure 0006766432
〔式(4)中、
1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示し、
Yは、電子吸引性基を示し、
mは、0〜5の整数を示す。〕
Figure 0006766432
〔式(1)中、R1、R2、Y及びmは前記と同義である。〕
A method for producing a compound represented by the following formula (1), which comprises a step of opening a ring of the compound represented by the following formula (4).
Figure 0006766432
[In equation (4),
R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively.
Y indicates an electron-withdrawing group,
m represents an integer from 0 to 5. ]
Figure 0006766432
[In equation (1), R 1 , R 2 , Y and m have the same meanings as described above. ]
請求項1に記載の方法で前記式(1)で表される化合物を得て、当該式(1)で表される化合物を重縮合させる工程を含むことを特徴とするポリアミノ酸の製造方法。A method for producing a polyamino acid, which comprises a step of obtaining a compound represented by the formula (1) by the method according to claim 1 and polycondensing the compound represented by the formula (1). 前記重縮合を塩基性化合物の存在下で行う請求項2に記載の製造方法。The production method according to claim 2, wherein the polycondensation is carried out in the presence of a basic compound. 前記塩基性化合物が1級又は2級アミン化合物であり、前記ポリアミノ酸が下記式(5−2)で表されるものである請求項3に記載の製造方法。The production method according to claim 3, wherein the basic compound is a primary or secondary amine compound, and the polyamino acid is represented by the following formula (5-2).
Figure 0006766432
Figure 0006766432
〔式(5−2)中、[In equation (5-2),
R 33 は、2級又は3級アミノ基を示し、Indicates a secondary or tertiary amino group,
nは、2以上の整数を示し、n indicates an integer of 2 or more,
R 11 及びRAnd R 22 は前記と同義である。〕Is synonymous with the above. ]

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