JPH02742A - ２―アミノアルコールを回収する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水溶液から抽出することによりσ−アミノア
ルコールを回収する方法に関する。

本発明は特にα−アミノアルコールを工業的規模で水溶
液から抽出することを可能にする方法に関する。該方法
は、光学的に純粋なり一又はＬ−α−アミノアルコール
、例えばＤ−又はＬ−７エニルグリシノール、−フェニ
ルアラニノール、−バリノール、−メチオノール等ヲ回
収するために特に重要である。

従来の技術 光学的に純粋なα−アミノアルコールは、例えば製薬学
及び農芸化学のために中間体として重要である。従って
、例えば天然のアミノ酸から誘導されるアミノアルコー
ルは蛋白質合成のだめの強力な転化可能な抑制剤である
（例えばＢ１．　Ｈａｎｓｅｎ　ｅＬ　ａｌ、、　Ｊ、
　Ｂｉｏｌ、　Ｃｈｅｍ、　２４７．　ｐ。

３８５４（１９７２）参照）。

アルコールを形成するためのアミノ酸又はそのエステル
の還元は、実際に既に古典的化学的方法である。カーラ
−（Ｐ、　Ｋａｒｒｅｒ）他は、既に１９２１年にα−
アミノ酸エステルをナトリウム及びアルコールで還元し
てα−アミノアルコールを形成することを記載した（　
Ｐ、　Ｋａｒｒｅｒ　ｅＬａｌ、、　Ｈｅ１ｖ、　４．
　ｐ、　７６（１９２１））。このような還元について
多くの合成研究が実施されかつ良好な収率及び少ないラ
セミ体化を得るために多数の還元剤及び還元条件が実験
された。“良好な結果は、エーテル中で水素化アルミニ
ウムリチウムで得られた（例えばＰ、Ｋａｒｒｅｒ　ｅ
ｔ　ａｌ、、　Ｈｅ１ｖ。

ＩＩ）Ｉｌ、　ｐｐ、　１６１７”１６２３（１９４８
）参照）。

米国特許第３，９３５．２８０号明細書には、三弗化硼
素及びジボラン、ボラン／エーテル又はボラン／有機ス
ルフィド錯体を使用してアミノ酸を還元してアミノアル
コールを得る方法が記載された。当該のアミノアルコー
ルは、該方法においては反応混合物の加水分解後に得ら
れる。三弗化硼素は明らかにまずアミノ酸のアミノ基と
の錯体を形成し、その後引続きカルボン酸基をボラン化
合物によって還元する。当該反応は多数の溶剤中で実施
することができる。水性媒体からの回収の際には、良好
に単離した収率（６０〜８５％）を得るためには極めて
多数の抽出工程が必要であることが判明した。これらの
回収法は、水中のアミノアルコールの高い溶解度及び好
ましくない分゛散係数に基づき、必要とされる繰返され
る抽出法からも明らかなように、実験室的方法であると
みなされる。また５回の抽出による（２Ｓ）−１２−ア
ミノ−３−７エニルプロバノールの回収も記載された（
Ｅｖａｎｓ　ｅｔ　ａｔ、、　Ｊ、Ａ、Ｃ，Ｓ、　１０
８．　ｐ、６７５８（１９８６）参照） 発明が解決しようとする課題 従って、本発明の課題は、工業的規模で実施することを
困難にしている、実験室的に繰返される抽出又は連続的
抽出法を使用することを必要とせずに、水性媒体から抽
出によりα−アミノアルコールを回収する簡単な方法を
提供することであった。

課題を解決するための手段 ところで、まず水性媒体中のα−アミノアルコールをシ
ック塩基に転化し、該シッフ塩基を水相から抽出しかつ
引続きそれを酸で加水分解し、その過程においてアミノ
アルコールヲ塩ノ形で沈澱させることにより、水性媒体
からの（光学活性）σ−アミノアルコールの回収カ高１
ｒ％収率でかつ簡単な方法で行われることが判明した。

水溶液から抽出によりａ−アミノアルコールを回収する
本発明による方法は、高めたｐＨ値で芳香族アルデヒド
をアミノアルコールの水溶液に加え、得られた混合物を
アルデヒドとアミノアルコールから成るシッフ塩基の形
成下に転化し、得られた水溶液を水と混和不能な有機溶
剤を使用して抽出し、その際得られた抽出物中のシッフ
塩基を加水分解しかつα−アミノアルコール又はその塩
を回収することを特徴とする発明の作用 従って、本発明の目的は、簡単な方法で、少なくとも従
来常用の方法における程度の高さの回収収率で達成され
る。

α−７ミノアルコールの水溶液は、例えば該化合物の製
造過程で、α−アミノ酸又はそのエステルを硼水素化ナ
トリウム、水素化アルミニウムリチウム、又は三弗化硼
素とジボランとの組合わせ、ポラン／エーテル又はポラ
ン／有機スルフィド錯体での還元によって得られる。還
元及び過剰の還元剤の、例えば水酸化ナトリウムでの加
水分解後に、得られた反応混合物は、アミノアルコール
を抽出する前に、しばしば水及び有機溶剤の蒸留、例え
ば共沸蒸留により精製される。この時点まで、概して公
知技術に基づく方法と、本発明に基づく方法との間には
差異は無い。しかしながら、還元工程において、実際の
公知方法の種々の変形が存在する。

本発明による方法によれば、得られた水溶液のｐＨを、
尚必要であれば、有利には９．５を越えるまで高めかつ
芳香族アルデヒドを水相に、有利には還元で使用したα
−アミノ又はそのエステルの量に対して少なくとも等量
で加えるα−アミノアルコールと芳香族アルデヒドとの
シッフ塩基の形成は、準化学量論的量で存在する反応体
が完全に転化されるまで、０〜１００°Ｃの温度で反応
混合物を撹拌する過程で定量的に進行する。この反応が
進行する速度は、勿論反応条件に左右される。９．５よ
りも低いｐＨでは、一般にシッフ塩基の定量的形成は起
こらない。シッフ塩基の定量的形成は、アミノアルコー
ルのアミノ基がプロトン化されない場合にのみ、即ちア
ミノアルコールの本来のｐＨに等しいか又はそれよりも
高い場合にのみ可能である。１３よりも高いｐＨでは、
特に高温では、使用アルデヒドの不均化反応のような、
好ましくない副反応が起こる。ｐＨに関する限り、１０
．５〜１３の値が有利である。それというのも、更に冷
却することなく、先行せる工程で得られた出発混合物を
水及び有機溶剤の共滓蒸留後に、その後使用することが
できるからであるシック塩基を形成するために混合物を
撹拌している間の時間は、一般には少なくとも１０分間
である。より短い撹拌時間では、一般に完全な転化は起
こらない。一般に撹拌は１０〜１２０分間実施する。ｐ
Ｈ及び温度に関する有利な条件下では、撹拌時間は２０
〜８０分間であるσ−アミノアルコールのシッフ塩基へ
の完全な転化を達成するためには、芳香族アルデヒドの
量は、ａ−アミノアルコールに対して少なくとも等量で
あるべきである。・確かに、ａ−アミノアルコールに対
して準等量のアルデヒドを用いても、シッフ塩基は形成
される、しかしその場合には、過剰のαニアミノアルコ
ールは、後で適当に回収しなければ、溶液中に存在し続
ける。α−アミノアルコールに対して少なくとも等量の
芳香族アルデヒドを使用する操作法の利点は、アミノア
ルコールが極めて高い、事実上定量的収率でシッフ塩基
の抽出を介して回収されることにある。

実際には、σ−アミノアルコールにおいて計算した芳香
族アルデヒドの僅かな過剰で、優れＩこ゛結果を得るた
めに既に十分である。α−アミノ酸又はそのエステルの
α−アミノアルコールへの還元は定量的には進行しない
が、この僅かな過剰は、還元すべきα−アミノ酸又はそ
のエステルの出発量に対して等量のアルデヒドを選択す
ると、自動的に得られる。使用される芳香族アルデヒド
は、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキ
シ基、ジアルキルアミノ基によって置換された又は置換
されていないベンズアルデヒドであってよい。価格、入
手性及び取り扱いを考慮すると、ベンズアルデヒドを使
用するのが有利である。

シック塩基を形成する混合物を前記条件下で撹拌するこ
とによって、１つの水相（または場合によっては、大過
剰のベンズアルデヒドを使用する際には、２相系）が形
成され、該相からシッフ塩基が良好に溶解する水と混和
不可能な有機溶剤を用いて、シック塩基を抽出すること
ができる。

該方法では、実際に１回の抽出で十分であるそれという
のも該方法は既に極めて高い抽出収率を提供するからで
ある。しかしながら、所望であれば、水相からシッフ塩
基の最後の残渣を除去するために再度抽出を繰り返すこ
ともできる。

シッフ塩基のための抽出剤としては、例えばエステル（
例えばエチル−又はブチルアセテート）、ケトン（例え
ばメチルイソブチルケトン）、エーテル（例えばメチル
−ｔ−ブチルエーテル）及び塩素化炭化水素（例えばジ
クロロエタン）を使用することができるが、しかし又ベ
ンズアルデヒド自体を抽出剤として使用することもでき
る。この最後に挙げた使用は、既に数倍過剰のベンズア
ルデヒドをシッフ塩基の形成において適用することによ
り実現することができる。

使用される抽出剤は、有利には、シッフ塩基を加水分解
する場合には、アミノアルコールに関して誘導体の形で
十分に分離することができるシッフ塩基のための溶剤で
ある。

抽出剤中のシック塩基の加水分解は、自体公知方法にお
いて、特に例えば塩化水素酸で溶液を酸性化することに
より実施することができる。第１の実施形においては、
この溶液中の水の量を加水分解のために所望される等量
よりも著しく大きくなることがないようにするのが有利
である、それというのもさもなければ形成される塩の結
晶化が妨害されるからである。大量の水を用いないで酸
を添加する方法は、例えば酸で飽和した抽出剤の流加式
添加によるか又は例えばガス状塩化水素中に計量供給す
ることによって行う。必要であれば、加水分解を完遂す
るために尚制＠量の水を添加すべきである。

もう１つの実施形は、酸、例えば塩化水素酸を、水溶液
の形で添加することができる。この形式では、確かにα
−アミノアルコールの塩が直接的に分離する問題点は生
じないが、しかしこの場合も共沸蒸留により過剰の水を
除去することにより良好な分離を達成することができる
この場合も再び、蒸留中の好ましい共沸混合物形成に基
づき、エステルが溶剤としては著しく好適である。

前記に説明したように、１つの抽出工程での水性媒体か
らのａ−アミノアルコールの極めて良好な回収は、本発
明に基づく方法を適用することにより実現される。刊°
行文献（及びまた本出願人が以下の実施例に記載する比
較例）から明らかように、水溶液から遊離α−アミノア
ルコールの直接的な抽出は、良好な抽出収率（６０〜８
５％）を達成する著しく多数（５又は６）の逐次抽出（
エチルアセテート、ジクロロメタン又はエーテル）を必
要とする。工業的規模においては、該方法は実施困難で
ある。

発明の効果 本発明による方法は、α−アミノアルコールを回収する
ための技術的に簡単な方法を提供する、評言すれば直接
的抽出法と同じか又はしばしばそれよりも良好な抽出収
率を達成する。該方法は特に光学的に純粋なり一又はＬ
−α−アミノアルコールを回収するために好適である。

実施例 次に、実施例により本発明の詳細な説明するが、但し本
発明を制限するものではない。

衷貝 以下の実施例は総て、水性媒体中で所望のσ−アミノア
ルコールが得られた時点で出発するこのことは例えば以
下の還元工程を介して達成することができる。抽出を包
含する記載の収率は、還元すべき出発化合物に基づいて
計算した。

σ−アミノ酸のα−アミノアルコールへの還元基 撹拌機及び加熱装置を備えた（３つ首）フラスコ内に、
テトラヒドロ７ラン又はジオキサン２００１中のσ−ア
ミノ酸０．２５モル（の溶液）を装入しかつそれに三弗
化硼素エチラート６０ｍＱＣＢＦ３０．５モル）６０ｍ
Ｑを加え、次いで該混合物を還流下に４５分間加熱する
。その後、該混合物をフラスコ中で３　’Ｏに（氷／氷
浴中を用いて）冷却しかつ冷却した混合物に硼水素化ナ
トリウム１９ｇ（固体、０．５モル）を１回で加える。

大部分の量のガスが形成され、その際混合物の温度は発
熱反応に基づき約２５°Ｃに上昇する。温度上昇が実質
的に終了すると直ちに、加熱して還流させかつ該反応を
２時間以上継続させる。その際、全てのアミノ酸は転化
される。

次いで、尚存在する硼水素化ナトリウムを慎重に水２０
０ｍ１２を加えることにより分解させる。存在する全て
の固体を分解させるために、５Ｎ水酸化ナトリウム１５
０ｍαを加えかつ該混合物の加熱を還流下で１．５時間
以上行う。最後に、水２００ｒＲαを１回で加えかつ共
沸混合物のテトラヒドロ７ランー又はジオキサン／水を
真空中で蒸留する（約５０°０１１２　ｍｍ１ｇ）　ｏ
蒸留物の全量は約２４０ｒａＱである。引続き、水性残
留分をα−アミノアルコールを回収するための出発物質
として使用する。

例１　（Ｌ−フェニルグリシツール） 前記の還元法を、ジオキサン２００ｍ（２中のし一フェ
ニルグリシン３７．８９（０，２５モル）から出発して
実施する。

水性残留分中に残留した形成されたアミノアルコールを
回収するために、ベンズアルデヒド２５．４　ｍＱｃｏ
　、２６モル）をｐＨ１ｏ、５で加えかつこの混合物を
５０°０で１時間以上撹拌した得られた混合物を、引続
きブチルアセテート２５０ｍＱを使用して抽出した。次
いで、有機相を中和目的のために水５０ｒＪで洗浄しか
つ再び分離した。

今や得られた有機相を、尚溶解している水を除去するた
めに真空中で蒸留した（５０°０．１２　ｍｍＨｇ）。

引続き、こうして乾燥した有機相に水４．５ｍａを加え
た（定量的に形成されたベンズアルデヒドとＬ−フェニ
ルグリシツールのシッフ塩基の加水分解のために、理論
的に計算して必要な量に相応して）、次いでこうして得
られた混合物に塩化水素ガスで飽和したブチルアセテー
トを室温で滴加した。その全量は３５０ｍｍであること
が計量された。

＠細な白色の沈澱物が形成され、該沈澱物を濾別し、エ
ーテルで洗浄しかつ乾燥した。得られた乾燥生成物の重
量は３５．８９でありかつ分析においてＬ−フェニルグ
リシツールの塩酸塩であることが判明した。この光学的
純度は、計算によれば： ［α］２０ｐ＝　＋　２４．３　（Ｃ＝　ｌ　、　Ｈ２
Ｏ）であり、この値はＣ−８゜７９．Ｈ２Ｏで約＋２５
に相当する。比較のために刊行文献（Ｄｉｅｔ。

ｏｆ　Ｏｒｇ、　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ、　Ｖｏｌ、　Ｉ
、ｐ、３０９．　Ｃｈａｐｍａｎａｎｄ　Ｈａｌｌ、　
Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、５Ｌｈ　ｅｄ、、　１９８２）記載
の値を挙げれば、 ［ａ］”ｐ−＋２３．５　（Ｃ−８，７９，Ｈ２Ｏ）で
ある。

収量３５．８ｇは０．２０６モルに相当しかつ水素添加
を包含する回収後の収率は８２．５％であった。

例２（Ｌ−フェニルアラニノール） 前記の還元法を、テトラヒドロラン２００ｍα中のし一
フェニルアラニン４１．２９（０，２５モル）から出発
した。共棉混合物のテトラヒドロラン／水を真空中で蒸
留した（５０°０，１２ｍｍＨｇ）後に、蒸留残留物約
６５０ｍ＋２が得られたｐＨ１０，５で、ベンズアルデ
ヒド２７−５ｍＱ（０，２８モル）を滴下式に加え、そ
の後５０°Ｃで１時間撹拌した。得られた水相を、この
温度でブチルアセテ−）２５０＋＋＋Ｑを用いて抽出し
た。

次いで、有機相を水５０ｍＱで洗浄しかつ再び分離した
。

引続き、濃塩酸（３６αｉ量％）２５＋＋１２を滴加し
、その後もう１度ブチルアセテート２５０ｍＱを塩の結
晶化を促進するために加えた。（ＮＢ：原則的には、こ
の量のブチルアセテートは結果に影響を及ぼすことなく
、既に抽出工程で添加することができる）。共沸混合物
のブチルアセテート／水を、真空中で留去した（５０℃
、１２　ｍｍ１ｇ）　、蒸留物２９０ｍαに全量を捕集
した。

そのうちの２５ｍＱは水であった。蒸留工程の終了時に
、残留物中で微細な沈澱物の結晶化が開始した。該残留
分の冷却後に、形成された沈澱物を炉別し、エーテル５
０ｍ（２で洗浄しかつ乾燥した。

こうして単離した生成物（４１，３ｇ）は、Ｌ−フェニ
ルアラニノールの塩酸塩であることが判明し、その量は
０．２３３モル、又は８９．５％の収率に相当する。

光学的純度は、測定によれば、 ［σ］２３Ｄ＝　−１９，２（Ｃ＝　ｌ　、　ＩＮ　Ｈ
ＣＱ）であった。

Ｊ、　Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、　Ｃｈｅｍ、　Ｃｏｍｍ、
　１９７９．　ｐ、８７Ｂには、 ［σ］２３Ｄ＝＋１８．０　（Ｃ−１，ＩＮ　ＨＣｌ２
）が記載された。

比較例 抽出を直接的にシッフ塩基を介して実施した本発明に基
づく方法の抽出収率と、直接的抽出法の相応する抽出と
比較するために、水中のＬ−フェニルグリシツールの７
αｆＪｔ％の溶１２００Ｉ＋Ｉαを製造した。この濃度
は、本発明に基づく方法において、蒸留残留物（還元及
び更に還元混合物の処理後）に、即ち抽出のための出発
生成物において生じる濃度の尺度である。

ａ）この水中のＬ−フェニルグリシツールの７重量％の
溶液１００ｍＱを、その都度エチルアセテート５０Ｉｌ
ｌａで抽出した。最初の抽出後に、Ｌ−フェニルグリシ
ツール７０％カ尚水相に存在した。総てエチルアセテー
ト５０ｍ４を使用した５回の抽出後に、Ｌ−フェニルグ
リシツールの最初の量の７０％が、有機相内に配合され
ていることが判明した。

ｂ）同じ試験を、別の７０重量％のし−７エニルグリシ
ノール溶液１００ｍ（２を用いて実施したが、但しこの
場合にはジクロロエタン５０ｍＱをその都度使用した。

最初の抽出後にＬ−フェニルグリシツールの最初の量の
１８％だけ及び全部で５回の抽出後の６０％だけが、有
機相内に配合されていた。

この関係において、比較例における抽出収率（それぞれ
７０％及び５回の抽出後に６０％）が、還元工程を含む
、それぞれ総計８２．５％及び８９．５％の実施例■及
び■の収率に対して留意すべきである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水溶液から抽出によりα−アミノアルコールを回収
   する方法において、高めたｐＨ値で芳香族アルデヒドを
   アミノアルコールの水溶液に加え、得られた混合物をア
   ルデヒドとアミノアルコールから成るシッフ塩基の形成
   下に転化し、得られた水溶液を水と混和不能な有機溶剤
   を使用して抽出し、その際得られた抽出物中のシッフ塩
   基を加水分解しかつα−アミノアルコール又はその塩を
   回収することを特徴とする、α−アミノアルコールを回
   収する方法。 ２、芳香族アルデヒドを９．５よりも高いｐＨ値で加え
   る請求項１記載の方法。 ３、アミノアルコールの水溶液と芳香族アルデヒドの混
   合物を少なくとも１０分間転化する請求項１又は２記載
   の方法。 ４、アミノアルコールの水溶液と芳香族アルデヒドの混
   合物を２０〜８０分間転化する請求項１から３までのい
   ずれか１項記載の方法。 ５、撹拌を０〜１００℃の温度で実施する請求項１から
   ４までのいずれか１項記載の方法。 ６、アルデヒドをアミノアルコールに対して少なくとも
   等量で使用する請求項１から５までのいずれか１項記載
   の方法。 ７、アミノアルコールに対して僅かに過剰の芳香族アル
   デヒドを使用する請求項１から６までのいずれか１項記
   載の方法。 ８、水と混和不能な有機溶剤がエステルである請求項１
   から７までのいずれか１項記載の方法。 ９、芳香族アルデヒドがベンズアルデヒドである請求項
   １から８までのいずれか１項記載の方法。 １０、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法に
   より得られたα−アミノアルコール。