JPH01268665A - アミノ酸の合成方法 - Google Patents
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Polyamides (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、硫化物イオンの存在下に行うアミノ酸の合成
方法に関する。
方法に関する。
従来の技術
先行技術のアミノ酸の合成方法としては、蛋白質分解法
、酵素法、化学合成法など様々な方法が考案されている
。しかしながら蛋白質分解法では、通常20種類程度の
アミノ酸の混合物が得られる。
、酵素法、化学合成法など様々な方法が考案されている
。しかしながら蛋白質分解法では、通常20種類程度の
アミノ酸の混合物が得られる。
したがって所望のアミノ酸を分離精製するための構成が
必要となり、所望のアミノ酸の収率は低下するという問
題があった。
必要となり、所望のアミノ酸の収率は低下するという問
題があった。
また、酵素法では蛋9質である酵素を使用するので、こ
の蛋白質から生じるアミノ酸が混合しないように固定す
る構成を必要とするなど問題があり、工業的に実用化さ
れていない。
の蛋白質から生じるアミノ酸が混合しないように固定す
る構成を必要とするなど問題があり、工業的に実用化さ
れていない。
化学合成法においては、温度条件などの反応条件が厳し
く操作が複雑化してしまった。たとえばストレツ力法と
称される方法によってアルデヒドからアミノ酸を合成す
る場合には、所定の水溶液にアルデヒドを注意深く滴下
する必要がある。しかも、このような方法によってホル
ムアルデヒドからグリシンを合成するときの収率は31
〜50%である。 またα−ゲケトをアンモニア存在下
で、白金、パラジウム、ニッケルなどを用いて接触的に
還元するか、あるいはナトリウムとアルコールとを用い
て還元し、アミノ基を導入する方法もある。このような
方法においては、たとえばα−ケトグルタル酸からグル
タミン酸を合成する場合の収率は約25%と低い。
く操作が複雑化してしまった。たとえばストレツ力法と
称される方法によってアルデヒドからアミノ酸を合成す
る場合には、所定の水溶液にアルデヒドを注意深く滴下
する必要がある。しかも、このような方法によってホル
ムアルデヒドからグリシンを合成するときの収率は31
〜50%である。 またα−ゲケトをアンモニア存在下
で、白金、パラジウム、ニッケルなどを用いて接触的に
還元するか、あるいはナトリウムとアルコールとを用い
て還元し、アミノ基を導入する方法もある。このような
方法においては、たとえばα−ケトグルタル酸からグル
タミン酸を合成する場合の収率は約25%と低い。
発明が解決しようとする課題
本件発明者は、深海底において細菌が硫化水素を化学反
応に用いることなどを研究した結果、硫化物イオンがア
ミノ酸の合成において触媒として働くという驚くべき事
実を見い出し、本発明を完成した。
応に用いることなどを研究した結果、硫化物イオンがア
ミノ酸の合成において触媒として働くという驚くべき事
実を見い出し、本発明を完成した。
本発明の目的は、上述した先行技術のアミノ酸の合成方
法の技術的課題を解決し、簡単な装置および簡単な操作
で高収率にアミノ酸を合成することができるアミノ酸の
合成方法を提供することである。
法の技術的課題を解決し、簡単な装置および簡単な操作
で高収率にアミノ酸を合成することができるアミノ酸の
合成方法を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、アセトアルデヒド、アンモニア、およびシア
ン化合物を硫化物イオンの存在下に反応させてアラニン
を合成することを特徴とするアミノ酸の合成方法である
。
ン化合物を硫化物イオンの存在下に反応させてアラニン
を合成することを特徴とするアミノ酸の合成方法である
。
また本発明は、上記アミノ酸の合成方法において、L−
システインおよびL−シスチンのいずれか一方を添加し
て、L−アラニンのいずれか一方を合成する方法である
。
システインおよびL−シスチンのいずれか一方を添加し
て、L−アラニンのいずれか一方を合成する方法である
。
また本発明は、上記アミノ酸の合成方法において、D−
システインおよびD−シスチンのいずれか一方を添加し
て、D−アラニンのいずれか一方を合成する方法である
。
システインおよびD−シスチンのいずれか一方を添加し
て、D−アラニンのいずれか一方を合成する方法である
。
また本発明は、前記アルデヒド、アンモニアおよびシア
ン化合物を硫化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸
を合成することを特徴とするアミノ酸の合成方法である
。
ン化合物を硫化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸
を合成することを特徴とするアミノ酸の合成方法である
。
また本発明は、前記アルデヒドがホルムアルデヒドおよ
びアセトアルデヒドのいずれかであることを特徴とする
前記アミノ酸の合成方法である。
びアセトアルデヒドのいずれかであることを特徴とする
前記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、ケト酸、アンモニアおよびシアン化合物
を硫化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成す
ることを特徴とするアミノ酸の合成方法である。
を硫化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成す
ることを特徴とするアミノ酸の合成方法である。
また本発明は、前記ケト酸はα−ケトグルタル酸および
ピルビン酸のうちのいずれか一方であることを特徴とす
る前記アミノ酸の合成方法である。
ピルビン酸のうちのいずれか一方であることを特徴とす
る前記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、シアン化合物としてシアン化水素気流を
反応系内に導入するか、シアン化カワウムおよびシアン
化ナトリウムのいずれか少なくとも1つを添加するか、
いずれかの方法によって反応系内に供給されることを特
徴とする前記アミノ酸の合成方法である。
反応系内に導入するか、シアン化カワウムおよびシアン
化ナトリウムのいずれか少なくとも1つを添加するか、
いずれかの方法によって反応系内に供給されることを特
徴とする前記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、前記アンモニアはアンモニアガスを導入
するか、あるいはアンモニア化合物を添加するか少なく
ともいずれが一方によって反応系内に供給されることを
特徴とする前記アミノ酸の合成方法である。
するか、あるいはアンモニア化合物を添加するか少なく
ともいずれが一方によって反応系内に供給されることを
特徴とする前記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、アンモニアおよび劃りまたは蟻酸アンモ
ニウムを硫化物イオンの存在下に反応させることを特徴
とするアミノ酸の合成方法である。
ニウムを硫化物イオンの存在下に反応させることを特徴
とするアミノ酸の合成方法である。
また本発明は、アルデヒドの存在下に反応させることを
特徴とする該アミノ酸の合成方法である。
特徴とする該アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、アルデヒドおよびヒドロキシルアミンを
硫化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成する
ことを特徴とするアミノ酸の合成方法である。
硫化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成する
ことを特徴とするアミノ酸の合成方法である。
また本発明は、不斉触媒を微量添加することな特徴とす
る前記アミノ酸の合成方法である。
る前記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、前記不斉触媒がL−システインおよびD
−システインのいずれが一方を含むことを特徴とする前
記アミノ酸の合成方法である。
−システインのいずれが一方を含むことを特徴とする前
記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、前記硫化物イオンが硫化水素を導入する
か、硫化ナトリウムを添加するかのいずれかの方法によ
って反応系内に供給されることを特徴とする前記アミノ
酸の合成方法である。
か、硫化ナトリウムを添加するかのいずれかの方法によ
って反応系内に供給されることを特徴とする前記アミノ
酸の合成方法である。
また本発明は、マグネシウムまたは遷移金属存在下に反
応させることを特徴とする前記アミノ酸の合成方法であ
る。
応させることを特徴とする前記アミノ酸の合成方法であ
る。
また本発明は、前記遷移金属はマンガン、鉄および銅の
うちのいずれか少なくとも1つを含んでいることを特徴
とする前記アミノ酸の合成方法である。
うちのいずれか少なくとも1つを含んでいることを特徴
とする前記アミノ酸の合成方法である。
また本発明は、水素イオン濃度がアルカリ性の水溶液中
で反応させることを特徴とする前記アミノ酸の合成方法
である。
で反応させることを特徴とする前記アミノ酸の合成方法
である。
作 用
本発明は、硫化物イオンの存在下に必要ならばマグネシ
ウムもしくは遷移金属を添加し、■アルデヒド、アンモ
ニアおよびシアン化合物を反応させてアミノ酸を合成す
る方法。
ウムもしくは遷移金属を添加し、■アルデヒド、アンモ
ニアおよびシアン化合物を反応させてアミノ酸を合成す
る方法。
■ケト酸、アンモニアおよびシアン化合物を反応させて
アミノ酸を合成する方法。
アミノ酸を合成する方法。
■蟻酸、アンモニアおよび必要ならばシアン化合物を加
えて反応させてアミノ酸を合成する方法。
えて反応させてアミノ酸を合成する方法。
■アルデヒドおよびヒドロキシルアミンを反応させてア
ミノ酸を合成する方法であって、硫化物イオンが上記ア
ミノ酸の合成を触媒するために、上記反応は常温におい
て進行する。しかも高収率でアミノ酸を生成することが
できる。したがって簡単な装置で簡単な出発物質から大
量のアミノ酸を合成することができる。
ミノ酸を合成する方法であって、硫化物イオンが上記ア
ミノ酸の合成を触媒するために、上記反応は常温におい
て進行する。しかも高収率でアミノ酸を生成することが
できる。したがって簡単な装置で簡単な出発物質から大
量のアミノ酸を合成することができる。
硫化物イオンとは、硫化物から遊離するS2−を意味し
、具体的にはpH2〜p H9で硫化物(たとえば硫化
水素、硫化ナトリウムなど)から遊離するS?−である
。
、具体的にはpH2〜p H9で硫化物(たとえば硫化
水素、硫化ナトリウムなど)から遊離するS?−である
。
遷移金属とは、3d、4d、5dおよび6d殻において
、原子の不完全な充填が認められる原子構造上の特徴を
有する金属で、具体的にはチタン(Ti)、クロム(C
r)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co
)、ニッケル(Ni)、銅(CLI)、モリブデン(M
o)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、タングステン
(W)、白金(Pt)、金(Au)等を含む。
、原子の不完全な充填が認められる原子構造上の特徴を
有する金属で、具体的にはチタン(Ti)、クロム(C
r)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co
)、ニッケル(Ni)、銅(CLI)、モリブデン(M
o)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、タングステン
(W)、白金(Pt)、金(Au)等を含む。
アルデヒドとは、一般式(1)で示され、RICHO(
1) (式中、R1は水素または低級アルキル基を表わす、)
具体的には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒドなどである。
1) (式中、R1は水素または低級アルキル基を表わす、)
具体的には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒドなどである。
アンモニアは、アンモニウムイオンとして反応するので
、気体アンモニアガスを反応液中に導入してもよいし、
またはアンモニウム化合物(たとえば塩化アンモニウム
、蟻酸アンモニウム等)を反応液に溶解してもよい。
、気体アンモニアガスを反応液中に導入してもよいし、
またはアンモニウム化合物(たとえば塩化アンモニウム
、蟻酸アンモニウム等)を反応液に溶解してもよい。
シアン化合物としては、具体的にはシアン化水素、シア
ン化カリウムおよびシアン化ナトリウムなどである。
ン化カリウムおよびシアン化ナトリウムなどである。
不斉触媒とは、光学活性を有する触媒であって、特に生
成物の光学収率を増大する物質である。
成物の光学収率を増大する物質である。
き酸反応は、上記■〜■の反応に必要な化合物を水に加
えて混合、溶解し、撹拌することによって行われる。各
出発物質の濃度については、シアン化合物およびアンモ
ニアのモル濃度はおよそ10−3〜数M程度であること
が好ましい。アルデヒドもしくはケト酸のモル濃度は、
およそ10−3〜IM程度であることが好ましい。触媒
として遷移金属または不斉触媒を添加する場合には、ア
ルデヒドまたはケト酸の1/100程度のモル比で添加
すれば充分な効果が認められる。
えて混合、溶解し、撹拌することによって行われる。各
出発物質の濃度については、シアン化合物およびアンモ
ニアのモル濃度はおよそ10−3〜数M程度であること
が好ましい。アルデヒドもしくはケト酸のモル濃度は、
およそ10−3〜IM程度であることが好ましい。触媒
として遷移金属または不斉触媒を添加する場合には、ア
ルデヒドまたはケト酸の1/100程度のモル比で添加
すれば充分な効果が認められる。
反応は大気中常温で進行するが必要に応じて加熱すると
よいし、窒素ガスあるいは不活性ガス中で行ってもよい
。またpHの調整は必ずしも必要ではないが、高収率を
得るためには中性からアルカリ性に調整するとよい、さ
らに無機電解質(たとえば塩化ナトリウムなど)を加え
て、酸化還元反応を促進することを考慮してもよい。
よいし、窒素ガスあるいは不活性ガス中で行ってもよい
。またpHの調整は必ずしも必要ではないが、高収率を
得るためには中性からアルカリ性に調整するとよい、さ
らに無機電解質(たとえば塩化ナトリウムなど)を加え
て、酸化還元反応を促進することを考慮してもよい。
反応時間は反応化合物の濃度によって異なるため、撹拌
中に生じる沈澱の量によって決定すればよい。アミノ酸
の分解反応は生じないので、反応時間を長時間にしても
収率は減少しない。
中に生じる沈澱の量によって決定すればよい。アミノ酸
の分解反応は生じないので、反応時間を長時間にしても
収率は減少しない。
反応終了後、生じた沈澱を常法によって分取し、必要に
応じて精製する。なお、反応生成物は一般にペプチド結
きを含む重合体として生成するので、適当な加水分解処
理(たとえば塩酸酸性下の熱処理等)を施す。以下に、
発明者が推定する■〜■の反応の反応経路の一例を示す
。
応じて精製する。なお、反応生成物は一般にペプチド結
きを含む重合体として生成するので、適当な加水分解処
理(たとえば塩酸酸性下の熱処理等)を施す。以下に、
発明者が推定する■〜■の反応の反応経路の一例を示す
。
反応式(A)に示される反応においては、アルデヒド、
アンモニアおよびシアン化水素からアミノニトリルが生
成される。
アンモニアおよびシアン化水素からアミノニトリルが生
成される。
この反応はいわゆるストレッカー合成における反応と同
様ではあるが、通常加熱などをしなければ反応は進行し
ない0本実施例においては、硫化物イオンが添加されて
いるので、この反応は常温(約25℃)で進行する。
様ではあるが、通常加熱などをしなければ反応は進行し
ない0本実施例においては、硫化物イオンが添加されて
いるので、この反応は常温(約25℃)で進行する。
アミノニトリルは、反応式(B)に示されるように重合
して直鎖状の高分子となることが知られている。
して直鎖状の高分子となることが知られている。
この反応の生成物は反応式<C)に示されるように、加
水分解されてポリペプチドが得られる。このポリペプチ
ドを酸加水分解してアミノ酸が生成されると考えられる
。
水分解されてポリペプチドが得られる。このポリペプチ
ドを酸加水分解してアミノ酸が生成されると考えられる
。
また■の反応では出発物質としてケト酸が用いられる。
この場合には、反応式(D)に示されるように、ケト酸
、アンモニアおよびシアン化水素からアミノニトリルが
生成される。
、アンモニアおよびシアン化水素からアミノニトリルが
生成される。
■
この反応においても硫化物イオンが触媒していると考え
られ、この反応は常温で進行する。以下、前述した反応
式(B)、<C)で示される反応と同様にしてアミノ酸
が得られると考えられる。
られ、この反応は常温で進行する。以下、前述した反応
式(B)、<C)で示される反応と同様にしてアミノ酸
が得られると考えられる。
■の反応において、蟻酸アンモニウムを用いた渇きには
、反応式(E)で示されるように脱水反応によってホル
ムアミドが得られる。
、反応式(E)で示されるように脱水反応によってホル
ムアミドが得られる。
このホルムアミドは反応式(F)に示される脱水反応に
よってシアン化水素を生成する。
よってシアン化水素を生成する。
上記反応式(F、)、 (F)においては、硫化物イ
オンが触媒するとともに、マグネシウムイオンが有効に
触媒として働く。
オンが触媒するとともに、マグネシウムイオンが有効に
触媒として働く。
蟻酸およびアンモニアは水溶液中で解離するので蟻酸ア
ンモニウムだけを添加してもよい、この蟻酸は硫化水素
によって反応式(G)で示されるように還元され、ホル
ムアルデヒドを生成する。
ンモニウムだけを添加してもよい、この蟻酸は硫化水素
によって反応式(G)で示されるように還元され、ホル
ムアルデヒドを生成する。
HCOOH+ H2S →Ht CO+ S + Ht
O(G )これによって反応式(A)に示される反応
が起こり、引続き反応式(B)〜(D)に示される反応
が起こってアミノ酸が生成されると考えられる。
O(G )これによって反応式(A)に示される反応
が起こり、引続き反応式(B)〜(D)に示される反応
が起こってアミノ酸が生成されると考えられる。
ここで蟻酸およびアンモニア(もしくは蟻酸アンモニウ
ム)だけを用いても、反応式(E)、(F)によってシ
アン化水素が生成され、反応式〈G)によってホルムア
ルデヒドが生成されるので、反応式(A)〜(C)が起
こりアミノ酸を自戒することができる。なお、たとえば
アルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いた渇きには、
硫化水素によって反応式(H)に示されるようにホルム
アルデヒドはメチル化され得る。
ム)だけを用いても、反応式(E)、(F)によってシ
アン化水素が生成され、反応式〈G)によってホルムア
ルデヒドが生成されるので、反応式(A)〜(C)が起
こりアミノ酸を自戒することができる。なお、たとえば
アルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いた渇きには、
硫化水素によって反応式(H)に示されるようにホルム
アルデヒドはメチル化され得る。
2H2CO+H2S4CH!−CH0+S+820OH
(H) このようにしてアルデヒドとしてホルムアルデヒドを用
いた場合もグリシンだけでなく、アラニンなどの他のア
ミノ酸も生成され得る。
(H) このようにしてアルデヒドとしてホルムアルデヒドを用
いた場合もグリシンだけでなく、アラニンなどの他のア
ミノ酸も生成され得る。
上記反応は6種の遷移元素(Mo、Zn、Fe。
Mn、Co、Cu)によって促進されると考えられる。
なお本発明に微量の光学活性を有する物質(たとえばL
−システイン)を添加すれば、光学収率を飛躍的に高め
ることができ、繁雑なラセミ分割操作を容易化すること
ができる。
−システイン)を添加すれば、光学収率を飛躍的に高め
ることができ、繁雑なラセミ分割操作を容易化すること
ができる。
以下、実施例により本発明の実施態様を示すが、これら
の実施例は何ら本発明を限定するものではない。
の実施例は何ら本発明を限定するものではない。
実施例1
ホルムアルデヒド0.1M、シアン化カリウムIM、塩
化アンモニウムIMを含む水溶液を塩酸でpH11に調
整し、室温で撹拌子硫化水素を100mZ/分の割合で
導入すると、白色沈澱(粒径数μ)が生じた。沈澱をP
出し、GPC測定すると分子量数百程度の重合体から成
り、水に僅かに溶ける(約1mg/mjりペプチド結合
を含む重合体であることが確認された。この沈澱物を5
゜7N塩酸を用いて減圧下110℃で24時間加水分解
した。生成物中に含まれるアミノ酸を、(a)Moor
e−3te i n法によるアミノ酸自動分析計および
オルトフタルアルデヒド(OPTA)と、(b)N−ア
セチル−し−システイン(AcCys)を反応試薬とし
た高速液体クロマトブラフイー蛍光検出方法により測定
した。その結果、ホルムアルデヒドに対する収率80%
でグリシンが生成されていることが確認された。
化アンモニウムIMを含む水溶液を塩酸でpH11に調
整し、室温で撹拌子硫化水素を100mZ/分の割合で
導入すると、白色沈澱(粒径数μ)が生じた。沈澱をP
出し、GPC測定すると分子量数百程度の重合体から成
り、水に僅かに溶ける(約1mg/mjりペプチド結合
を含む重合体であることが確認された。この沈澱物を5
゜7N塩酸を用いて減圧下110℃で24時間加水分解
した。生成物中に含まれるアミノ酸を、(a)Moor
e−3te i n法によるアミノ酸自動分析計および
オルトフタルアルデヒド(OPTA)と、(b)N−ア
セチル−し−システイン(AcCys)を反応試薬とし
た高速液体クロマトブラフイー蛍光検出方法により測定
した。その結果、ホルムアルデヒドに対する収率80%
でグリシンが生成されていることが確認された。
実施例2
アセトアルデヒド0.1M、塩化アンモニウムIM、シ
アン化カリウムI M 、 硫化ナトリウム0゜1Mを
含む水溶液をIN塩酸でPHIIに調整し、約100時
間常温(約25℃)で撹拌し、沈澱物を得た。同沈澱物
を前述した分析法により分析した結果、アセトアルデヒ
ドに対する収率72%でアラニンが生成されていること
が確認された。
アン化カリウムI M 、 硫化ナトリウム0゜1Mを
含む水溶液をIN塩酸でPHIIに調整し、約100時
間常温(約25℃)で撹拌し、沈澱物を得た。同沈澱物
を前述した分析法により分析した結果、アセトアルデヒ
ドに対する収率72%でアラニンが生成されていること
が確認された。
実施例3
α−ケトグルタル酸0.1M、塩化アンモニウムIM、
シアン化カリウムLM、lit化ナトリウム0.1Mを
含む水溶液を塩酸でpH11に調整し、室温で100時
間撹拌して沈澱物を得た。同沈澱物を前述した分析法に
より分析した結果、α−ケトグルタル酸に対する収率7
4%でグルタミン酸が生成されていることが確認された
。
シアン化カリウムLM、lit化ナトリウム0.1Mを
含む水溶液を塩酸でpH11に調整し、室温で100時
間撹拌して沈澱物を得た。同沈澱物を前述した分析法に
より分析した結果、α−ケトグルタル酸に対する収率7
4%でグルタミン酸が生成されていることが確認された
。
実施例4
ピルビン酸0.1M、塩化アンモニウムIM、シアン化
カリウムLM、硫化ナトリウム0.IMを含む水溶液を
塩酸でpH11に調整し、大気中100時間撹拌して沈
澱物を得た。同沈澱物を高速液体クロマトブラフイーに
よって分析した結果、ピルビン酸に対する収率65%で
アラニンが生成されていることが確認された。
カリウムLM、硫化ナトリウム0.IMを含む水溶液を
塩酸でpH11に調整し、大気中100時間撹拌して沈
澱物を得た。同沈澱物を高速液体クロマトブラフイーに
よって分析した結果、ピルビン酸に対する収率65%で
アラニンが生成されていることが確認された。
実施例5
実施例4と同一条件で実験を行った。ただし、触媒とし
てD−システインおよびFe”を各10−3Mだけ添加
した。得られた沈澱物を前述した分析法により分析した
。この結果は第1図(1)に余されている。第1図(2
)は各アミノ酸のスタンダードを同一条件で分析したも
のである。実施例4においては、生成されたアラニンは
ラセミ体であり、次式で示される光学収率eeはほぼ0
%であった。
てD−システインおよびFe”を各10−3Mだけ添加
した。得られた沈澱物を前述した分析法により分析した
。この結果は第1図(1)に余されている。第1図(2
)は各アミノ酸のスタンダードを同一条件で分析したも
のである。実施例4においては、生成されたアラニンは
ラセミ体であり、次式で示される光学収率eeはほぼ0
%であった。
実施例5においては、光学活性を有する不斉触媒として
D−システインを微量添加するだけで光学収率を約30
%にまで向上することができた。
D−システインを微量添加するだけで光学収率を約30
%にまで向上することができた。
実施例6
実施例4と同一条件において実験を行った。ただし、塩
酸および水酸化ナトリウムによってpHをそれぞれ5,
6,7,8,9,10,11.13に調整した試料で、
各試料におけるpH依存性を調べた。第2図はこのとき
のpH依存性を表わすグラフである。なお、縦軸のアラ
ニンの収率は対数で目盛っである。第2図から解るよう
にアルカリ性でアミノ酸の収率が高くなる。
酸および水酸化ナトリウムによってpHをそれぞれ5,
6,7,8,9,10,11.13に調整した試料で、
各試料におけるpH依存性を調べた。第2図はこのとき
のpH依存性を表わすグラフである。なお、縦軸のアラ
ニンの収率は対数で目盛っである。第2図から解るよう
にアルカリ性でアミノ酸の収率が高くなる。
実施例7〜16
水の400mj!の入ったパイレックス性反応容器(5
00mffi )にホルムアルデヒド0.2M、シアン
化カリウムO,LM、塩化アンモニウム0゜1M、塩化
ナトリウム0.5M、塩化マグネシウム0.5Mを加え
pals、5に調整した。
00mffi )にホルムアルデヒド0.2M、シアン
化カリウムO,LM、塩化アンモニウム0゜1M、塩化
ナトリウム0.5M、塩化マグネシウム0.5Mを加え
pals、5に調整した。
この反応混合液を0.2μmヌクレオボアフィルタで濾
過し、500m1の円形フラスコに移して、テフロン性
スターラで撹拌しながら1%硫化水素/窒素ガスを50
m1/分の流速で通気し反応させた0反応は室温(20
℃付近)で行った。該反応時間はいずれも24時間とし
たく硫化水素の挿通量として約0.03mo+)、終了
後、生成した白色沈澱(652mg)を−過して元素分
析を行った結果得られた窒素元素/炭素元素比(N/C
比)は第1表に示されている。また沈澱2gを5.7N
塩酸1mlを加えて、真空脱気後110℃で24時間加
水分解し、前述した分析法によって分析した結果、グリ
シンが検出され、沈澱1mg中のグリシンの含有量は1
6.8μgであった。
過し、500m1の円形フラスコに移して、テフロン性
スターラで撹拌しながら1%硫化水素/窒素ガスを50
m1/分の流速で通気し反応させた0反応は室温(20
℃付近)で行った。該反応時間はいずれも24時間とし
たく硫化水素の挿通量として約0.03mo+)、終了
後、生成した白色沈澱(652mg)を−過して元素分
析を行った結果得られた窒素元素/炭素元素比(N/C
比)は第1表に示されている。また沈澱2gを5.7N
塩酸1mlを加えて、真空脱気後110℃で24時間加
水分解し、前述した分析法によって分析した結果、グリ
シンが検出され、沈澱1mg中のグリシンの含有量は1
6.8μgであった。
この結果は、実施例7として第1表に示されている。
その他、第1表に示される各成分濃度の水溶液を各PH
に調整して上述した操作と同様にして実験を行った。各
実施例7〜16における分析結果は第1表に示されると
おりである。なお実施rIA7および実施例1.6にお
いては、アミノ酸収量はグリシンの収量を表し、その他
の実施例においては、各種アミノ酸の総収量を表す。
に調整して上述した操作と同様にして実験を行った。各
実施例7〜16における分析結果は第1表に示されると
おりである。なお実施rIA7および実施例1.6にお
いては、アミノ酸収量はグリシンの収量を表し、その他
の実施例においては、各種アミノ酸の総収量を表す。
硫化水素ガス通気に代えて、0,01〜0.1Mの硫化
ナトリウム(9水和物)を結晶のまま反応液に加え、1
5分間窒素ガスにより脱気した後に反応させた場合には
、硫化水素濃度が反応開始時に高濃度であるため、上述
したガス通気の場合よりも反応は促進され、反応時間約
1時間でガス通気の場合と同様の結果が得られる。
ナトリウム(9水和物)を結晶のまま反応液に加え、1
5分間窒素ガスにより脱気した後に反応させた場合には
、硫化水素濃度が反応開始時に高濃度であるため、上述
したガス通気の場合よりも反応は促進され、反応時間約
1時間でガス通気の場合と同様の結果が得られる。
(以下余白)
実施例17
実施rf412において、塩化マグネシウムを添加しな
い条件にて実験を行った。実施例12および実施例17
における各アミノ酸の収量は第2表に示される。第2表
からも解るように、マグネシウムイオンがこの反応を効
果的に促進している。
い条件にて実験を行った。実施例12および実施例17
における各アミノ酸の収量は第2表に示される。第2表
からも解るように、マグネシウムイオンがこの反応を効
果的に促進している。
このように上述した実施例において、簡単な操作でアミ
ノ酸を合成することができる。特にアルデヒド、アンモ
ニア、およびシアン化合物からアミノ酸を合成する場合
には高収率でアミノ酸が生成される。なおF e ”、
Cu ”、 M n 2°などの遷移金属を添加すれ
ば、反応速度を向上することができ、迅速にアミノ酸を
合成することができる。
ノ酸を合成することができる。特にアルデヒド、アンモ
ニア、およびシアン化合物からアミノ酸を合成する場合
には高収率でアミノ酸が生成される。なおF e ”、
Cu ”、 M n 2°などの遷移金属を添加すれ
ば、反応速度を向上することができ、迅速にアミノ酸を
合成することができる。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、単純な原料および反
応条件で高収率にアミノ酸が生成される。したがって経
済的であり、なおかつ簡易な反応装置でアミノ酸を合成
することができる。
応条件で高収率にアミノ酸が生成される。したがって経
済的であり、なおかつ簡易な反応装置でアミノ酸を合成
することができる。
しかも微量の光学活性物質を添加すれば、所望の光学活
性を有するアミノ酸を高収率で得ることができ、複雑な
ラセミ分割操作を簡易化することができる。
性を有するアミノ酸を高収率で得ることができ、複雑な
ラセミ分割操作を簡易化することができる。
第1図は液体クロマトブラフイー結果を示すグラフ、第
2図は実施例6における反応のpH依存性を示すグラフ
である。 代理人 弁理士 画数 圭一部
2図は実施例6における反応のpH依存性を示すグラフ
である。 代理人 弁理士 画数 圭一部
Claims (18)
- (1)アセトアルデヒド、アンモニア、およびシアン化
合物を硫化物イオンの存在下に反応させてアラニンを合
成することを特徴とするアミノ酸の合成方法。 - (2)L−システインおよびL−シスチンのいずれか少
なくとも一方を添加して、L−アラニンを合成すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアミノ酸の合
成方法。 - (3)D−システインおよびD−シスチンのいずれか少
なくとも一方を添加して、D−アラニンを合成すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアミノ酸の合
成方法。 - (4)アルデヒド、アンモニアおよびシアン化合物を硫
化物イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成するこ
とを特徴とするアミノ酸の合成方法。 - (5)アルデヒドがホルムアルデヒドおよびアセトアル
デヒドのいずれかであることを特徴とする特許請求の範
囲第4項記載のアミノ酸の合成方法。 - (6)ケト酸、アンモニアおよびシアン化合物を硫化物
イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成することを
特徴とするアミノ酸の合成方法。 - (7)ケト酸はα−ケトグルタル酸およびピルビン酸の
うちのいずれか一方であることを特徴とする特許請求の
範囲第6項記載のアミノ酸の合成方法。 - (8)シアン化合物はシアン化水素気流を反応系内に導
入するか、シアン化カリウムおよびシアン化ナトリウム
のいずれか少なくとも1つを添加するか、いずれかの方
法によつて反応系内に供給されることを特徴とする特許
請求の範囲第1項〜第7項のいずれかに記載のアミノ酸
の合成方法。 - (9)アンモニアはアンモニアガスを導入するか、ある
いはアンモニア化合物を添加するか少なくともいずれか
一方によつて反応系内に供給されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載のアミノ
酸の合成方法。 - (10)アンモニアおよび蟻酸、または蟻酸アンモニウ
ムを硫化物イオンの存在下に反応させることを特徴とす
るアミノ酸の合成方法。 - (11)アルデヒドの存在下に反応させることを特徴と
する特許請求の範囲第10項記載のアミノ酸の合成方法
。 - (12)アルデヒドおよびヒドロキシルアミンを硫化物
イオンの存在下に反応させてアミノ酸を合成することを
特徴とするアミノ酸の合成方法。 - (13)不斉触媒を微量添加することを特徴とする特許
請求の範囲第4項〜第12項のいずれかに記載のアミノ
酸の合成方法。 - (14)不斉触媒がL−システインおよびD−システイ
ンのいずれか一方を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第13項記載のアミノ酸の合成方法。 - (15)硫化物イオンが硫化水素を導入するか、硫化ナ
トリウムを添加するかのいずれかの方法によつて反応系
内に供給されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
〜第14項のいずれかに記載のアミノ酸の合成方法。 - (16)マグネシウムまたは遷移金属存在下に反応させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第15項の
いずれかに記載のアミノ酸の合成方法。 - (17)遷移金属はマンガン、鉄および銅のうちのいず
れか少なくとも1つを含んでいることを特徴とする特許
請求の範囲第16項記載のアミノ酸の合成方法。 - (18)水素イオン濃度がアルカリ性の水溶液中で反応
させることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第17
項のいずれかに記載のアミノ酸の合成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63098598A JPH01268665A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | アミノ酸の合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63098598A JPH01268665A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | アミノ酸の合成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01268665A true JPH01268665A (ja) | 1989-10-26 |
JPH044307B2 JPH044307B2 (ja) | 1992-01-27 |
Family
ID=14224064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63098598A Granted JPH01268665A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | アミノ酸の合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01268665A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08325215A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Basf Ag | グリシン−n,n−ジ酢酸誘導体の製造方法 |
JP2019048774A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 住友化学株式会社 | メチオニン及び/又は2−ヒドロキシ−4−(メチルチオ)ブタン酸の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63098598A patent/JPH01268665A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08325215A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Basf Ag | グリシン−n,n−ジ酢酸誘導体の製造方法 |
JP2019048774A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 住友化学株式会社 | メチオニン及び/又は2−ヒドロキシ−4−(メチルチオ)ブタン酸の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH044307B2 (ja) | 1992-01-27 |
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