JPH03173875A - エナンチオマ的に純粋なα―アミノ酸の調製方法 - Google Patents

エナンチオマ的に純粋なα―アミノ酸の調製方法

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JPH03173875A
JPH03173875A JP2305887A JP30588790A JPH03173875A JP H03173875 A JPH03173875 A JP H03173875A JP 2305887 A JP2305887 A JP 2305887A JP 30588790 A JP30588790 A JP 30588790A JP H03173875 A JPH03173875 A JP H03173875A
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Oppolzer Wolfgang W R E J Von
ヴォルフガング ヴィルヘルム ロベルト エイゴン ヨハネス フォン オポルツェー
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D275/00Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings
    • C07D275/04Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D275/06Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems with hetero atoms directly attached to the ring sulfur atom

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  • Cephalosporin Compounds (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、グリシンまたはその置換誘導体からのエナン
チオマ的に純粋なα−アミノ酸の調製に関する。
[従来の技術と課題] グリシンまたはその置換誘導体は、重要な工程としてグ
リシン部分の立体特異的アルキル化を含む方法により所
定範囲のエナンチオマ的に純粋なα−アミノ酸に変換し
得ることが認められている。立体特異性は、グリシン部
分がアルキル化の前にキラルなスルタム(su 1 t
an)の単一エナンチオマに結合することにより達成さ
れる。その後キラルなスルタムは、グリシン部分のアル
キル化を指向する助剤として作用する。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、−数式 ZCOCR(R)NY (式中、Zはキラルなスルタム
から誘導される部分であり、Rは水素またはC8〜CI
Gのアルキルであり、Yはアルキル化剤に対して非反応
性の窒素原子を与える1以上の基である)を有するグリ
シン誘導体の単一エナンチオマをアステリスク炭素原子
にてエナンチオマ選択的にアルキル化するに際し、 (i)グリシン誘導体とエノール化剤とを反応させて対
応するグリシン誘導体のエルレートを製造し、 (ii)その後グリシン誘導体のエノレートと式R’ 
Xのアルキル化剤とを反応させて式ZCOc (R)(
R’ )NY (式中、R1はC1〜C1oのアルキル
、Cl−C2oのアルキル、C1〜C20のアラルキル
、C2〜C10の置換誘導体から選択され、又はCl、
 BrまたはIテする)の生成物の単一エナンチオマを
生成する ことからなるエナンチオマ選択的アルキル化方法が提供
される。
アルキル化剤がそれ自体必ずしもキラルでなくても、ア
ルキル化反応がアステリスク炭素にてエナンチオマ選択
的であることが、本発明の方法の特徴である。本発明の
方法により、95%を越える光学純度が、広範なアルキ
ル化剤を用いて日常的に達成されることが可能となる。
原則的に全ゆるキラルなスルタムをキラル部分Z−に供
給し得るが、特に便利な一群の部分は次の一般式を有す
るものである:(式中、R2およびR3基は独立に水素
または01〜C3゜のアルキルである)。最も好適なも
のは、R2基が水素であり、R3基がメチルである部分
である。
他の便利な一群の部分は次の一般式を有するものである
: 秩4 (式中、R4基はC1〜C20のアルキルまたはアリー
ル置換アルキルである)。
この種類の最も好適な例は、R4が(a)C2〜C6の
非置換第1アルキル基(ただし、末端炭素原子はフェニ
ルまたはアルキル置換フェニルまたはアルキル置換フェ
ニルにより置換される)であるか、または(b)C1〜
C6の第2または第3アルキル基またはC1〜C6の第
2または第3アルキル基(ただし、部分の残りに結合し
た第2または第3炭素原子は1以上のフェニル基により
置換される)であるような部分である。
式(I)のグリシン誘導体の単一エナンチオマは、対応
するキラルなスルタムZHの単一エナンチオマと式QO
CCH(R)NY(式中、QはCl、 Br、 Iまた
はOR2から選択される)の分子とを反応させることに
より調製することができる。Q=○R2を用いる反応は
、適切には■族金属アルキル(例えば(CH3) 3 
A 1)の存在下に乾燥溶剤中で行う。
グリシン誘導体中の窒素原子は、保護部分Yにより保護
する。周知かつ非常に便利なアミンを保護する方法は、
これらを対応するシップ塩基に変換するものであるため
、Yが式=C(B’)2(式中、B1基は独立に水素、
アリール、アルキルまたはチオアルキルである)を有す
ることが好適である。好ましくは、Bl基は両者ともC
1〜C4チオアルキルとする。
前記したように、本発明の方法は2つの段階からなる。
第1段階では、グリシン誘導体をエノール化剤と反応さ
せる。典型的なエノール化剤は金属アルキルである。適
切な金属アルキルの例には、IA、mA並びにHA族金
属のC,−C,アルキル誘導体がある。
この方法の第1段階は、典型的には0℃未満、好ましく
は一25℃未満で、エーテル溶液中で行う。他に可能な
ものは、n−Bu4NH3O4のような相転移剤の存在
下に2相系(例えば水性塩基および塩素化溶剤)の使用
である。
第1段階の生成物は、好ましくは単離することなくその
場で使用する。第2段階では、この生成物をアルキル化
剤を用いて処理して生成物を生成する。
好適なアルキル化剤RI Xはヨウ化物または臭化物誘
導体である。同様に、この反応は好ましくは000未満
の温度で行う。
式ZCOC(R)(R”)NYを有する第2段階の生成
物を2段階方法によりα−アミノ酸の対応する単一エナ
ンチオマに変換することができ、これには、(a)第2
段階の生成物をアミンZCOC(R)(R’ )Nl2
に変換し、(b)このアミンをα−アミノ酸H○2 C
C(R)(R1)Nl2に変換することが包含される。
Yが前記したもののような場合、工程(a)には酸触媒
加水分解反応が包含されるが、工程(b)(ここで、部
分Zが除去され、キラルなスルタムが再生される)は、
塩基による処理により行うことができ、α−アミノ酸の
金属塩を生成し、続いて例えば適切な酸性イオン交換樹
脂を用いるイオン交換を行う。
[実施例] 以下の実施例によりこの方法を説明する。
標準的技術を使用し、グリシンのメチルエステルからこ
の化合物を調製した。
実施例2− (2R)−N−N’−ビス(メチ5.38
g (25モル)の2R−ボルナン−2,■0−スルタ
ムを、1.5等量の実施例1の生成物と共に50℃で2
4時間攪拌した。分別結晶(Fractional C
rystallisation)  (ヘキサン/Et
201:2 ) 、続いて結晶化(エタノールから2回
)により、僅かに黄色い結晶として所望の生成物を生成
した(8.13g、 21.6モル、86%)。融点1
07〜109℃、旋光度(c=3.27)[α] D=
−115,6℃。
また、所望の生成物は、ヘキサン(2M)中の1.2e
、g、のトリメチルアルミニウムの溶液を室温でトルエ
ン(2ml/ mmol)中のスルタムの溶液に滴下す
ることにより調製することができる。トルエン中の実施
例1の生成物(1,2〜1.6 eq)  (0,5m
l/mmol)を添加15分後、反応混合物を反応が完
結するまで60℃に加熱し、室温に冷却し、メタノール
(1ml/mmol)を徐々に添加する。1時間攪拌後
、生成物をセライトを介してろ過し、酢酸エチルを用い
て処理し乾燥して結晶化する。
THF中(5ml / mmol)の実施例2の生成物
の冷却(−78°C)溶液に1時間かけてn−ブチルリ
チウム(1,1eq)を滴下した。−78℃で1時間攪
拌した後、ヘキサメチルホスホルアミド(HMPA−3
8Q)中のアルキル化剤(3eq)を添加した。この混
合物を一夜攪拌し、徐々に室温に加温した抜水により冷
却した。生成物をジエチルエーテルにより処理し、分別
結晶を行った。
実施例3 ルタム 一般的手順を使用じ、ヨウ化ベンジルをアルキル化剤と
して実施例2の生成物(377mg。
1mmol)を変換した。反応物は一55℃で一夜攪拌
した。F C(hex /Et201 : 1)の後に
結晶化を行った。(EtOH)により生成物を白色結晶
(435mg、 0.93mmol、 93%、FC後
の収率:96%)として与えた。粗製d、e=94.7
%(結晶化後で99%)。輩、p、132〜133℃。
旋光度(c=1.56)  :  [al o =−1
09,2°   [αコ 578  =114.1  
[α] 5−6=  228.0°  [α] 365
 =−376、8゜ 実施例4 一般的手順を使用し、ヨウ化メチルをアルキル化剤とし
て実施例2の生成物(377mg。
l mmol)を変換した。反応物は一50℃で一夜攪
拌した。直接結晶化。(ヘキサン)により生成物を白色
結晶(340mg、 o、 87mmol、 87%)
として与えた。組成d、e =96.4%(結晶化後で
99%)。M、 p、 119〜120℃。旋光度(c
=21.34 )  :  [α] 。=−70,1°
、[αX] 576 =  72.8°  [α]54
6−82.6°  [αX] 365 =  216.
6゜実施例5 一般的手順を使用し、ヨウ化アリルをアルキル化剤とし
て実施例2の生成物(377mg。
l mmol)を変換した。反応物は一50°Cで一夜
攪拌した。F C(hex / Eh O3: 4 )
の後に結晶化を行った。(MeOH)により生成物を白
色結晶(364mg、 0.87mmol、 87%、
FC後の収率:94%)として与えた。粗製d、e=9
6.8%(結晶化後で99%)。GC(HP−1)  
:12.90  (、マイナー) 、13.47  (
メジャー)。
実施例6 一般約手順を使用し、t−ブチルα−ブロモアセテート
+(n−Bu) 4 NI (0,1eq)をアルキル
化剤として実施例2の生成物(377mg。
l mmol)を変換した。F C(hex /Et2
01:1)の後に結晶化を行った。(EtOH)により
生成物を白色結晶(453mg、 0.96mmol、
96%、FC後の収率:100%)として与えた。
粗製d、e =98.4%(結晶化後で99%) 、 
M、p。
142〜144℃。旋光度(c=21.19 )  :
[α] => =36.1°  [α] 、76=  
37.6°、[α] 946 =  42.4°  [
α] 436 =68.7゜[α] 365 =  9
7.4゜ 実施例7 一般的手順を使用し、ヨウ化n−ブチルをアルキル化剤
として実施例2の生成物(377mg、l mmol)
を変換した。この場合は7eqのEIMPAを使用した
。F C(hex / F、h 01 : 1 )の後
に結晶化を行った。(ヘキサン)により生成物を白色結
晶(372mg、 0.86mmol、86%、FC後
の収率:89%)として与えた。粗製d、e =97.
1%(結晶化後で99%)。M、p、95〜97℃。旋
光度(c=1.70)  :  [α]o=−71.5
°   [αコ 、76 =−74,3゜[αコ 、6
=−84,5°   [αコ 、、6 =143、5 
 °   [αコ 、6.=−229,2。
実施例8 一般的手順を使用し、ヨウ化生−ブチル(5eq)をア
ルキル化剤として実施例2の生成物(377mg、 l
 mmol)を変換した。7eqのHMPAを使用した
。F C(hex /Et201 : 1)の後に結晶
化を行った。(EtOH)により生成物を白色結晶(3
67mg、 0.85mmol、85%、FC後の収率
:87%)として与えた。粗製d、e=95.6%(結
晶化後で99%)。M、 9.125〜127℃。旋光
度(c=1.08)  +  [α] o =  82
.4゜[α] 、78 =  85.9°、[α] 5
46 =97.8゜[α]  436  =   16
7.6  °   [αXコ 、6.=271.0’ 出発材料をTHF  (10〜20m1/mmol)に
溶解した。IN水性HCI  (10ml/mmol)
を添加し、RTで24時間溶液を攪拌した。THFを留
去した。
反応物をEt20により洗浄し水を留去した。
白色の固体残渣をTHF  (20ml/mmol)お
よび水(10m1 / mmol)に溶解した。Li0
H−H2O(4eq)を添加し、溶液をRTで24時間
攪拌した。その後THFを留去した。反応物をCH2C
l2により洗浄した(10回)。合わせた有機相を乾燥
しくMg5o4)濃縮して純粋なスルタムを得た。lN
HCl水溶液により水層を酸性化してpH=1〜2とし
、その後樹脂アンバーライトlR120(H−生型、7
g/mmol)を添加し、混合物をRTで20時間攪拌
した。その後樹脂をろ別し、5%AgNo3による試験
が洗浄液に残留塩素を示さなくなるまで蒸留水で洗浄し
た。その後樹脂を6N水性NH4011(50ml/m
mol)に懸濁し、4時間攪拌した。ろ過、6N水性N
H4OHによる樹脂の洗浄を行い、水を留去し、数時間
固体残渣を乾燥(0,01mmで)して純粋なα−アミ
ノ酸を得た。
表 生成したa−アミノ酸  収率%   e、eL−βフ
ェニルアラニン 100   100L−アラニン  
    100   100L−アリルグリシン   
100   100Lアスパラギン酸     75 
  100L−ノルロイシン    100  1oO
L−ロイシン      100    99.5例番
号 出発材料 9    実施例3の生成物 10実施例4の生成物 11    実施例5の生成物 12    実施例6の生成物 13    実施例7の生成物 14    実施例8の生成物 実施例9 冷却(−10°C)シたBu4 NH304(12eq
)実施例2の生成物(1,1g、 2.9 mmol)
、CH2Cl2またはトルエン(10ml/mmol)
中のヨウ化ベンジルまたは臭化ベンジル(1,2eq)
および水(0,33m1/mol )に水酸化リチウム
H2’O(50eq)を添加した。得られた混合物を直
ちに3分間(ヨウ化ベンジル)または4分間(臭化ベン
ジル)超音波処理した。
10100O溶液の最大処理能力、標準ホーン並びに0
.5インチのチップを有するハイ・インテンシイ・ウル
トラソニック・プロセッサ(600−ワットモデル・ソ
ニックス・アンド・マテリアルス・インコ)を使用して
超音波処理を行った。反応溶液の中央に超音波チップを
挿入し、パワー・モニタ18〜20、出力コントロール
10 (実際のパワー出力約75ワツト)で連続超音波
処理を行った。
超音波処理の後、2相混合物をろ過し、蒸留して残渣を
ジエチルエーテル(50ml/mmol)に溶解した。
得られた溶液をろ過してBu、 NXを除去し、水およ
び塩水により洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した
後に蒸留した。
得られた残渣をその後直接エタノールから結晶化し、そ
の後シリカゲルによりFCに供しくhex /Et20
2 : 1) 、所望の生成物の白色結晶を得た(ヨウ
化ベンジルから1.0482 g 。
2.33mmols 77.4%、粗製d、e =90
.7%(99,8%結晶化後))、(臭化ベンジルから
0.8603g % 1.85mmol、63.6%、
粗製d、e、=89%(99,8%結晶化後))。電、
p、132〜133℃、旋光度(c=1.585 ) 
 :  [αコ、 =−109,20[αコ 578 
 =   114.0  °   [αコ 、46 =
−130,2°  [α] 436 =  227.4
゜[αコ 365  =   109.2 ° 。
活性化ハロゲン化物をアルキル化方法として使用する場
合、実施例9の方法を適用して行うことができる。前記
した方法を使用して、実施例9の生成物を対応するαア
ミノ酸に変換することができる。
実施例10 式(m)のスルタム部分(R4はメチルである)を用い
、実施例1.2並びに9の方法を使用して対応する誘導
体を調製した。この例では、2R−ボルナン−2,10
−スルタムの代りに、 スルタム部分に対応するスルタムの単一エナンチオマを
使用した。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式ZCOCH(R)NY(式中、Zはキラル
    なスルタムから誘導される部分であり、Rは水素または
    C_1〜C_1_0のアルキルであり、Yはアルキル化
    剤に対して非反応性の窒素原子を与える1以上の基であ
    る)を有するグリシン誘導体の単一エナンチオマをアス
    テリスク炭素原子にてエナンチオマ選択的にアルキル化
    するに際し、 (i)グリシン誘導体とエノール化剤とを反応させて対
    応するグリシン誘導体のエノレートを製造し、 (ii)その後グリシン誘導体のエノレートと式R^1
    Xのアルキル化剤とを反応させて式 ZCOC(R)(R^1)NY(式中、R^1はC_1
    〜C_1_0のアルキル、C_1〜C_2_0のアラル
    キル、C_2〜C_1_0のアルケニルまたはその置換
    誘導体から選択され、XはCl、BrまたはIである)
    の生成物の単一エナンチオマを生成する ことからなるエナンチオマ選択的アルキル化方法。
  2. (2)部分Zが次の一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^2およびR^3は独立に水素またはC_1
    〜C_1_0のアルキルである)を有する請求項1記載
    の方法。
  3. (3)R^2基が水素であり、R^3基がメチルである
    請求項2記載の方法。
  4. (4)部分Zが次の一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^2基は独立に水素またはC_1〜C_1_
    0のアルキルであり、R^4はC_1〜C_2_0のア
    ルキルである)を有する請求項1記載の方法。
  5. (5)R^4基が、(a)C_1〜C_6の未置換第1
    アルキル基(ただし、末端炭素原子は、フェニルまたは
    アルキル置換フェニルにより置換される)、または(b
    )C_1〜C_6の第2または第3アルキル基またはC
    _1〜C_6の第2または第3アルキル基(ただし、残
    りの部分に結合した第2または第3炭素原子は、1以上
    のフェニル基により置換される)である請求項4記載の
    方法。
  6. (6)(iii)酸触媒を用いて工程(ii)の生成物
    を加水分解する付加工程を含む請求項1記載の方法。
  7. (7)(iv)塩基を用いる処理により工程(iii)
    の生成物から部分Zを除去する付加工程を含む請求項6
    記載の方法。
  8. (8)次の一般式: ZCOH(R)NYまたは ZCO(R^1)(R)NY (式中、Zは請求項2または請求項3に記載した部分で
    あり、R_1は水素またはC_1〜C_1_0のアルキ
    ルであり、R^1はC_1〜C_1_0のアルキル、C
    _1〜C_2_0のアラルキル、C_2〜C_1_0の
    アルケニルまたはその置換誘導体から選択され、Yは式
    =C_(B^1)_2(式中、B^1基は独立に水素、
    アリール、アルキルまたはチオアルキルである))を有
    するキラルなスルタム。
  9. (9)次の一般式: ZCOH(R)NH_2または ZCO(R^1)(R)NH_2 (式中、Z_1R^およびR^1は請求項8に記載した
    のと同様である)を有するキラルなスルタム。
  10. (10)95%を越える光学純度を有する請求項8また
    は9記載のキラルなスルタムの単一エナンチオマ。
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