JPH06740B2 - 光学活性カルボン酸アミドの製造法 - Google Patents

光学活性カルボン酸アミドの製造法

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JPH06740B2
JPH06740B2 JP16993284A JP16993284A JPH06740B2 JP H06740 B2 JPH06740 B2 JP H06740B2 JP 16993284 A JP16993284 A JP 16993284A JP 16993284 A JP16993284 A JP 16993284A JP H06740 B2 JPH06740 B2 JP H06740B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般式 (式中R1はアルキル基、アラルキル基又はアリール
基、R2はアルキル基、R4は水酸基、アミノ基又はアル
コキシ基、Xはメチレン基又は硫黄原子を示す)で表わ
される光学活性カルボン酸アミドの新規な合成法に関す
る。
式Iの光学活性カルボン酸アミドは、種々の生理活性を
有し、医薬として有用である。
従来この光学活性カルボン酸アミドの製法としては、ラ
セミ体のカルボン酸例えば3−チオベンゾイル−2−ア
ルキルプロピオン酸を光学分割剤を用いて物理化学的に
分割して光学活性カルボン酸を製造し、次いでアミノ化
合物例えばプロリンと反応させる方法が知られている
(特開昭55−40676号及び同55−118456
号明細書参照)。しかし、これらの方法は、光学活性カ
ルボン酸を取得する段階で高価な分割剤を多量に必要と
すること、分割工程が複雑であること、分割剤が不純物
として製品中に混入しやすいことなどの欠点があり、工
業的な製法としては必ずしも満足できるものではない。
これら従来法の欠点は、工業的に有利な光学活性カルボ
ン酸の製造手段がないため生じるものである。そこで本
発明者らは、光学分割剤を必要としない光学活性カルボ
ン酸及びこのカルボン酸からの光学活性カルボン酸アミ
ドの製造に関し鋭意研究した結果、酵素や微生物などを
用いることにより容易に光学活性カルボン酸が取得で
き、このカルボン酸をアミノ化合物と反応させることに
より光学活性カルボン酸アミドを製造できることを見い
出した。
本発明は、一般式 R1−COSH (II) (式中R1はアルキル基、アラルキル基又はアリール基
を示す)で表わされるチオールカルボン酸を、一般式 (式中R2及びR3はアラルキル基を示す)で表わされる
不飽和カルボン酸エステルと反応させ、得られる一般式 (式中R1,R2及びR3は前記の意味を有する)で表わ
されるエステルに、エステル結合を不斉加水分解する能
力を有するトルロプシス属、バシルス属、アスペルギル
ス属、キャンディダ属、ケトミウム属、アグロバクテリ
ウム属、シュードモナス属、エシエリキア属、スタフィ
ロコッカス属、アルカリゲネス属、ストレプトマイセス
属、ノカルディア属又はマイコバクテリア属に属する微
生物の培養液、菌体又は菌体処理物を作用させて、ある
いはリパーゼ、エステラーゼ、α−キモトリプシン又は
パンクレアチンを作用させて不斉加水分解して、一般式 (式中R1及びR2は前記の意味を有する)で表わされる
光学活性カルボン酸を製造し、次いでこのカルボン酸を
一般式 (式中R4は水酸基、アミノ基又はアルコキシ基、Xは
メチレン基又は硫黄原子を示す)で表わされるアミノ化
合物と反応させることを特徴とする、一般式 (式中R1,R2,R4及びXは前記の意味を有する)で
表わされる光学活性カルボン酸アミドの製造法である。
これらの化合物の置換基R1のためのアルキル基として
は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基など、アラ
ルキル基としては、例えばベンジル基、アリール基とし
ては例えばフエニル基があげられる。また置換基R2
びR3のためのアルキル基としては、例えばメチル基、
エチル基などがあげられる。
本発明を実施するに際しては、まず式IIのチオールカル
ボン酸を式IIIの不飽和カルボン酸エステルと反応させ
て式IVのエステルを製造する。
本反応は、不飽和カルボン酸(III)の重合を防止するた
め、重合防止剤例えばハイドロキノンの存在下に行うこ
とが好ましい。本反応は加温することにより促進され
る。
反応生成物(IV)は、例えば蒸留法で単離精製することが
できる。こうして得られる式IVのエステルとしては、例
えば3−アセチルチオ−2−メチルプロピオン酸メチ
ル、3−ベンゾイルチオ−2−メチルプロピオン酸メチ
ル、3−フエニルアセチルチオ−2−メチルプロピオン
酸メチル等があげられる。
次いで式IVのエステルを生物化学的に不斉加水分解して
式Vの光学活性カルボン酸を製造する。
生物化学的に不斉加水分解するには、不斉加水分解能を
有する微生物又は酵素が用いられる。不斉加水分解能を
有する微生物としては、例えば特開昭60−12993
号、同60−30692号、同60−141297号公
報に記載されているもの、酵素としては、例えば特開昭
60−12992号公報に記載されているものがあげら
れる。微生物を用いて加水分解反応を行うに際しては、
培養の開始時又は途中で培地にエステルを添加してもよ
く、あらかじめ微生物を培養したのち培養液にエステル
を添加してもよい。また増殖した微生物の菌体を遠心分
離等により採取し、これをエステルを含む反応媒体に加
えてもよい。この場合菌体は取り扱い上の便宜から、乾
燥菌体例えば凍結乾燥菌体、噴霧乾燥菌体又は有機溶媒
例えばアセトン、トルエン等で処理した菌体、あるいは
菌体破壊物、菌体抽出物等の菌体処理物を用いることも
できる。
酵素を用いる場合は、反応媒体に酵素とエステルを添加
して反応が行われる。反応媒体としては例えばイオン交
換水又は緩衝液が用いられる。反応媒体又は培養液中の
エステルの濃度は0.01〜50重量%が好ましい。エ
ステルは水に懸濁した状態で加えることもできる。メタ
ノール、アセトンなどの有機溶媒を反応液に加えてエス
テルの溶解性を向上させることもできる。使用する微生
物や酵素の種類により反応時のpHや温度は異なるが、例
えばpHは2〜11、好ましくは5〜8の範囲、温度は5
〜50℃の範囲で反応が行われる。反応が進行するに伴
い生成したカルボン酸等により反応液のpHが変化してく
るが、この場合は適当な中和剤で最適pHに維持すること
が好ましい。
反応液からの光学活性カルボン酸の分離、精製は通常の
方法、例えば、抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー
等により行うことができる。
この反応で得られる光学活性カルボン酸としては、例え
ば3−アセチルチオ−2−メチルプロピオン酸、3−ベ
ンゾイルチオ−2−メチルプロピオン酸、3−フエニル
アセチルチオ−2−メチルプロピオン酸などのD体又は
L体があげられる。
次いで式Vの光学活性カルボン酸を式IVのアミノ化合物
と反応させる。
式Vの光学活性カルボン酸はそのままでも使用できる
が、反応性誘導体例えば酸塩化物、酸臭化物、酸無水
物、混合酸無水物等として用いることが好ましい。これ
らの反応性誘導体は、光学活性カルボン酸(V)に例えば
無機酸ハライド、スルホン酸ハライド又はアルキル炭酸
ハライドを作用させることにより得られる。無機酸ハラ
イドとしては塩化チオニル、オキシ塩化燐など、スルホ
ン酸ハライドとしては塩化メシル、塩化トシルなど、ア
ルキル炭酸ハライドとしてはクロル炭酸エチル、クロル
炭酸イソブチルなどが用いられる。
本発明に用いられる式VIの化合物としては、例えばプロ
リン、チオプロリン、これらのメチルエステル、エチル
エステル、t−ブチルエステル、プロリンアミド、チオ
プロリンアミドなどがあげられる。これらの化合物のD
体及びL体の混合物でもよく、また光学活性体でもよ
い。
式VとVIの化合物の反応は溶媒中で行うことが好まし
い。溶媒としては例えばメチレンクロライド、クロロホ
ルム、エーテル、ジオキサン、トルエン、ジメチルホル
ムアミド、テトラヒドロフランなど、並びにこれらと水
の混合物が用いられる。本反応は無機塩基例えば炭酸カ
リウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム、重炭酸ナトリウム等又は有機塩基例えばトリメ
チルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメ
チルベンジルアミン等の存在下に行うことが好ましい。
反応温度は−50℃以上、好ましくは−20〜+50℃
である。
こうして得られる光学活性カルボン酸アミドの例として
は、下記の化合物があげられる。
1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−プロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−D−プロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−DL−プロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−チオプロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−D−チオプロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−DL−チオプロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−プロリンアミド、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−チオプロリンアミド、 1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−プロリンのt−ブチルエステル、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−プロリン、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−DL−プロリン、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−チオプロリン、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−DL−チオプロリン、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−プロリンアミド、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−チオプロリンアミド、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−プロリンのメチルエステル、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−D−メチルプロパノイ
ル)−L−チオプロリンのメチルエステル、 1−(3−フエニルアセチルチオ−2−D−メチルプロ
パノイル)−L−プロリン、 1−(3−アセチルチオ−2−L−メチルプロパノイ
ル)−DL−プロリン、 1−(3−ベンゾイルチオ−2−L−メチルプロパノイ
ル)−DL−プロリン、 1−(3−フエニルアセチルチオ−2−L−メチルプロ
パノイル)−DL−プロリン。
本発明方法によれば、中間体光学活性カルボン酸が容易
に得られ、式Iの光学活性カルボン酸アミドを工業的に
有利に製造することができる。
実施例 (A)3−アセチルチオ−2−DL−メチルプロピオン酸
メチルの合成 50℃に加熱し、攪拌下のチオ酢酸123gにハイドロ
キノン200ppmを含有するメチルメタクリレート10
0gを約2時間で滴下したのち、90℃に昇温し、約4
時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下で蒸留
し、沸点119〜128℃/3〜4mmHgの留出区分を集
め冷却すると、3−アセチルチオ−2−DL−メチルプ
ロピオン酸メチル152gが得られた。
(B)3−アセチルチオ−2−D−メチルプロピオン酸の
合成 肉エキス1.0重量%、ペプトン1.0重量%及び食塩
0.5重量%から成る液体培地(pH7)で増殖させたシ
ュードモナス・フルオレッセンスIFO 12055(Pseudomo
nas fluorescens)を遠心分離して集菌した。この菌体
10.1g(乾燥重量)を1.5のM/2燐酸緩衝液
(pH7.0)中に懸濁したのち、3−アセチルチオ−2
−DL−メチルプロピオン酸メチル75mlを添加し、3
0℃で48時間反応させた。反応終了後、反応液から菌
体を遠心分離で沈殿除去したのち、等容量の酢酸エチル
で未反応のエステルを抽出除去した。次いで抽出残液の
水層に硫酸を加えてpH2としたのち、等容量の酢酸エチ
ルで抽出すると、3−アセチルチオ−2−D−メチルプ
ロピオン酸30.2gが得られた。このものの比旋光度
は〔α〕25 =−53.8°(c=1.1、CHCl3)で
あった。
(C)1−(3−アセチルチオ−2−D−メチルプロピオニ
ル)−L−プロリンの合成 フラスコ中に3−アセチルチオ−2−D−メチルプロピ
オン酸30g、ジメチルホルムアミド0.5ml及びチオ
ニルクロライド26gを入れ、30℃で1晩反応させ
た。反応終了後、反応液を減圧蒸留し、沸点79〜85
℃/2〜3mmHgの留出区分を集め冷却すると、3−ア
セチルチオ−2−D−メチルプロピオン酸クロライド2
9.4gが得られた。
この酸クロライド10gを塩化メチレン100mlに溶解
したのち、L−プロリン6.4gをスラリー化したN,N−
ジメチルベンジルアミン20ml中に滴下した。滴下中は
0℃に反応温度を維持した。滴下終了後、0℃で約1時
間反応を継続した。反応終了後、反応液に氷水100ml
及び濃塩酸10mlを加えたのち、分液ロートで塩化メチ
レン層と水層とを分別した。次いで水層を塩化メチレン
100mlで2回抽出したのち、先に取得した塩化メチレ
ン層と合わせた。塩化メチレン層を5%塩酸100mlで
1回、氷水100mlで2回洗浄したのち、無水硫酸ナト
リウムを加え、一晩脱水した。脱水後、塩化メチレンを
留去すると、粘稠な透明の油状物として、1−(3−ア
セチルチオ−2−D−メチルプロピオニル)−L−プロ
リン12.9gが得られた。この生成物の比旋光度は
〔α〕29.5 =−139°(c=2.1、99%エタノ
ール)であった。なおこの生成物の確認はNMRで行っ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:39)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 R−COSH (II) (式中Rはアルキル基、アラルキル基又はアリール基
    を示す)で表わされるチオールカルボン酸を、一般式 (式中R及びRはアルキル基を示す)で表わされる
    不飽和カルボン酸エステルと反応させ、得られる一般式 (式中R,R及びRは前記の意味を有する)で表
    わされるエステルに、エステル結合を不斉加水分解する
    能力を有するトルロプシス属、バシルス属、アスペルギ
    ルス属、キャンディダ属、ケトミウム属、アグロバクテ
    リウム属、シュードモナス属、エシエリキア属、スタフ
    ィロコッカス属、アルカリゲネス属、ストレプトマイセ
    ス属、ノカルディア属又はマイコバクテリア属に属する
    微生物の培養液、菌体又は菌体処理物を作用させて、あ
    るいはリパーゼ、エステラーゼ、α−キモトリプシン又
    はパンクレアチンを作用させて不斉加水分解して、一般
    (式中RおよびRは前記の意味を有する)で表わさ
    れる光学活性カルボン酸を製造し、このカルボン酸を一
    般式 (式中Rは水酸基、アミノ基又はアルコキシ基、Xは
    メチレン基又は硫黄原子を示す)で表わされるアミノ化
    合物と反応させることを特徴とする、一般式 (式中R,R,R及びXは前記の意味を有する)
    で表わされる光学活性カルボン酸アミドの製造方法。
JP16993284A 1984-08-16 1984-08-16 光学活性カルボン酸アミドの製造法 Expired - Lifetime JPH06740B2 (ja)

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