JPH1033191A - 光学活性３−ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩ならびにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 一般式(1) ： 【化１】 （式中Ｒ¹は水素原子またはアルキル基を示し、Ｒ²およ
びＲ³はそれぞれ独立に水素原子、アシル基または置換
もしくは非置換のアルキル基を示し、Ｒ²とＲ³とは直接
または他の原子を介して互いに結合して両者に結合して
いる窒素原子とともに３〜７員環を形成していてもよ
い。＊が付された炭素原子は不斉炭素原子である。）で
表される光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびそ
の塩。 【効果】 光学活性医薬、光学活性農薬などの中間体等
としてきわめて有用な光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸類およびその塩を提供することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬、農薬、液晶
等の原料または中間体としてきわめて有用な光学活性３
−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩ならびにそれら
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類
は、メタクリル酸エステルにアミンを付加させることで
容易に合成することができることが報告されている(J.
Org. Chem., 1958, 18, 898 、Zh. Obshch. Khim. 195
7, 27, 3302、Liebigs Ann. Chem., 1958, 608, 22 、A
nn. Chim. (Paris), (12)9, 1954, 674、特開平4-66580
号公報および特開昭54-30178号公報参照）が、それら
の光学活性体については何ら記載されていない。

【０００３】一方、Chem. Pharm. Bull., 1977, 25(6),
1319 には、光学活性１−フェニルエチルアミンをメタ
クリロニトリルに光学選択的に付加させ、２段階を経て
α−メチル−β−アラニンを合成する方法が開示されて
いる。さらに、TetrahedronAsymmetry, 1992, 3(6),723
にも、光学活性アスパラギンを原料として６段階の反
応を経て光学活性α−メチル−β−アラニンを合成する
方法が開示されている。しかしながら、光学活性３−Ｎ
置換アミノイソ酪酸類の製造法については何ら開示され
ていない。

【０００４】また、J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 63
54には、２−アシルアミノ酸の光学分割には有効である
アシラーゼが３−アシルアミノイソ酪酸の光学分割には
適用することができないことが報告されている。

【０００５】光学活性３−アミノイソ酪酸の製造方法と
して、特開昭59-67252号公報記載の光学活性３−ヒドロ
キシイソ酪酸を出発原料とする方法が公知であるが、工
業的に有利な方法とは言い難い。またこの方法によって
も光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類は得られていな
い。したがって、光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類
と、その有効な合成方法の開発が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光学
活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類を提供することにあ
る。また、本発明の課題は、光学活性３−Ｎ置換アミノ
イソ酪酸類の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意研究を重ねた結果、３−Ｎ置換アミノイソ酪酸の
ラセミ体エステルを光学選択的に加水分解する活性のあ
る酵素および微生物を見出し、本発明を完成した。本発
明は、一般式(1) ：

【０００８】

【化４】

【０００９】（式中、Ｒ¹は水素原子またはアルキル基
を示し、Ｒ²およびＲ³はそれぞれ独立に水素原子、アシ
ル基または置換もしくは非置換のアルキル基を示し、Ｒ
²とＲ³とは直接または他の原子を介して互いに結合して
両者に結合している窒素原子とともに３〜７員環を形成
していてもよい。＊が付された炭素原子は不斉炭素原子
である。）で表される光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸類およびその塩である。また、本発明は、一般式(2)
：

【００１０】

【化５】

【００１１】（式中、Ｒ⁴はアルキル基を示す。Ｒ²およ
びＲ³は前記のとおりである。また、Ｒ²とＲ³とは直接
または他の原子を介して互いに結合して両者に結合して
いる窒素原子とともに３〜７員環を形成していてもよ
い。）で表されるラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エ
ステルを、エステル不斉加水分解酵素の存在下で不斉加
水分解することを特徴とする、上記一般式(1) で表され
る光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩の
製造方法である。さらに、本発明は、一般式(2) ：

【００１２】

【化６】

【００１３】（式中、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は前記のとお
りである。また、Ｒ²とＲ³とは、直接または他の原子を
介して互いに結合して両者に結合している窒素原子とと
もに３〜７員環を形成していてもよい。）で表されるラ
セミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルを、アスペル
ギルス属(Aspergillus）属、リゾプス(Rhizopus)属、キ
ャンディダ(Candida) 属、バシラス(Bacillus)属、シュ
ウドモナス(Pseudomonas) 属またはエシェリキア(Esher
ichia)属に属し、エステル不斉加水分解能を有する微生
物の培養物、菌体または菌体処理物の存在下で不斉加水
分解することを特徴とする、上記一般式(1) で表される
光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩の製
造方法である。以下、本発明を詳細に説明する。

【００１４】

【発明の実施の形態】上記一般式(1) または(2) におい
て、Ｒ¹およびＲ⁴で表されるアルキル基は、通常、炭素
原子数１〜４のアルキル基であり、直鎖状、分岐状のい
ずれの構造でもよい。具体的には、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、sec-ブチル、tert- ブ
チル等が例示される。

【００１５】上記一般式(1) または(2) において、Ｒ²
およびＲ³で表されるアルキル基は、通常、炭素原子数
１〜10のアルキル基であり、直鎖状、分岐状のいずれの
構造でもよい。具体的には、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、イ
ソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、デシル等が例示される。また、このアルキル基は
置換されていてもよく、置換基としてはハロゲン基、水
酸基などが例示される。

【００１６】上記一般式(1) または(2) において、Ｒ²
およびＲ³で表されるアシル基は、通常、炭素原子数１
〜10のアシル基であり、直鎖状、分岐状のいずれの構造
でもよい。具体的には、ホルミル、アセチル、プロピオ
ニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリ
ル、ピバロイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノ
イル等が例示される。

【００１７】上記一般式(1) または(2) において、Ｒ²
とＲ³とは、直接または他の原子を介して互いに結合し
て両者に結合している窒素原子とともに３〜７員環を形
成していてもよい。ここで、他の原子としては、酸素原
子、窒素原子、硫黄原子等が例示される。Ｒ²とＲ³とが
結合して窒素原子とともに形成する環としては、アジリ
ジル、アゼチジニル、ピロリジニル、ピペリジニル、ホ
モピペリジニル、モルホリジル、ピペラジニル、ピラゾ
リジニル等が挙げられる。このような環を形成している
３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類としては、例えば、下記一
般式(3) ：

【００１８】

【化７】

【００１９】（式中、ｎは２〜６の整数であり、Ｒ¹は
前記のとおりである。）で表される、上記一般式(1) 中
のＲ²とＲ³とが互いに結合して炭素原子数２〜６のアル
キレン基を形成し、両者に結合している窒素原子ととも
に環を形成している化合物が挙げられる。

【００２０】本発明の光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸類の塩としては、カルボン酸塩としてナトリウム塩、
カリウム塩、リチウム塩、マグネシウム塩、カルシウム
塩、アンモニウム塩等が例示され、アミン塩として塩酸
塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩等の鉱酸塩、及び酢
酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、フマル酸塩、マロン酸
塩、シュウ酸塩、安息香酸塩等の有機酸塩が例示され
る。

【００２１】本発明の光学活性化合物は以下の方法で製
造することができる。原料としては、上記一般式(2) で
表されるラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルを
用いる。このラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステ
ルは、従来公知の方法により容易に合成することができ
る。即ち、例えば、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）等の
メタクリル酸エステルに、ピペリジン、ピロリジン、ジ
メチルアミン等のアミンを反応させることにより合成す
ることができる。

【００２２】また、Ｒ²および／またはＲ³がアシル基で
あるラセミ体３−アシルアミノイソ酪酸エステルは、ラ
セミ体３−アミノイソ酪酸をＮ−アシル化し、次いでエ
ステル化することにより製造することができる。

【００２３】ラセミ体３−アミノイソ酪酸は、メタクリ
ル酸にアンモニアを付加する方法、またはメタクリロニ
トリルにアンモニアを付加した後に酸、アルカリ、酵素
などを用いて加水分解する方法により製造することがで
きる。但し、これらの方法においては、選択的にラセミ
体３−アミノイソ酪酸または３−アミノイソブチロニト
リルを製造することが困難である。というのは、アンモ
ニア付加反応において生成する３−アミノイソ酪酸また
は３−アミノイソブチロニトリルは、更にそれぞれメタ
クリル酸またはメタクリロニトリルと反応し易く、２級
アミンおよび／または３級アミンが生成するからであ
る。この２級アミンおよび／または３級アミンの３−ア
ミノイソ酪酸または３−アミノイソブチロニトリルから
の分離は困難であり、したがって、これらの方法で純度
の高いラセミ体３−アミノイソ酪酸または３−アミノイ
ソブチロニトリルを得ることは困難である。

【００２４】そこで、選択的にラセミ体３−アミノイソ
酪酸を得るため、２−クロロプロピオン酸またはその誘
導体とシアン化アルカリを反応させ、得られた２−メチ
ルシアノ酢酸またはその誘導体を、ニッケル、パラジウ
ム−炭等の還元触媒の存在下で接触還元する方法により
ラセミ体３−アミノイソ酪酸を製造するのが好ましい。

【００２５】ラセミ体３−アミノイソ酪酸のＮ−アシル
化は、通常、ラセミ体３−アミノイソ酪酸をアルカリ水
溶液中に溶解させた後、塩化アシルまたは酸無水物と反
応させることにより行われる。

【００２６】Ｎ−アシル化により得られたラセミ体３−
アシルアミノイソ酪酸のエステル化は、通常、ラセミ体
３−アシルアミノイソ酪酸をアルコールに溶解させた
後、塩化チオニル、ジシクロヘキシルカルボジイミドな
どの脱水剤を添加することにより行われる。また、アル
コールは予め脱水したものを用いるのが好ましい。

【００２７】本発明において使用する酵素は、ラセミ体
３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルを不斉加水分解して
光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸およびその対掌体エ
ステルを製造する能力を有するエステル不斉加水分解酵
素であれば酵素の種類、その製造源を問わない。例え
ば、各種のリパーゼ、プロテアーゼ、エステラーゼ等が
使用可能であり、その中でも、アルカリプロテアーゼ、
ブロメライン、トリプシンおよびニューラーゼが好まし
い。

【００２８】エステル不斉加水分解酵素としては、エス
テル不斉加水分解能を有する微生物から分離されたもの
を使用することができる。エステル不斉加水分解能を有
する微生物としては、アスペルギルス(Aspergillus）
属、リゾプス(Rhizopus)属、キャンディダ(Candida)
属、バシラス(Bacillus)属、シュウドモナス(Pseudomon
as) 属、エシェリキア(Esherichia)属等に属する微生物
が挙げられる。また、微生物としては、エステル不斉加
水分解酵素をコードする遺伝子により形質転換された形
質転換体も挙げることができる。アスペルギルス属に属
し、エステル不斉加水分解能を有する微生物としては、
例えば、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryza
e)、アスペルギルス・サイトイ(Aspergillus saitoi)、
アスペルギルス・ソジャエ(Aspergillus sojae) 、アス
ペルギルス・ニガー(Aspergillus niger) 等が挙げられ
る。リゾプス属に属し、エステル不斉加水分解能を有す
る微生物としては、例えば、リゾプス・ニヴェウス(Rhi
zopus niveus) 等が挙げられる。キャンディダ属に属
し、エステル不斉加水分解能を有する微生物としては、
例えば、キャンディダ・アンタークティカ(Candida ant
arctica)等が挙げられる。バシラス属に属し、エステル
不斉加水分解能を有する微生物としては、例えば、バシ
ラス・サブチリス(Bacillus subtilis) 、バシラス・リ
シェニフォルミス(Bacillus licheniformis)、バシラス
・ポリミキサ(Bacillus polymyxa) 等が挙げられる。シ
ュウドモナス属に属し、エステル不斉加水分解能を有す
る微生物としては、例えば、シュウドモナス・プチダ
（Pseudomonas putida）FERM BP 3846等が挙げられる。
エシェリキア属に属し、エステル不斉加水分解能を有す
る微生物としては、例えば、エシェリキア・コリ(Esche
richia coli) FERM BP 3835 等が挙げられる。このエシ
ェリキア・コリ FERM BP 3835 は、シュウドモナス・プ
チダ（Pseudomonas putida）FERM BP 3846由来のエステ
ラーゼをコードする遺伝子により形質転換された微生物
である。

【００２９】また、エステル加水分解酵素としては、市
販品を用いることができる。具体的には、リパーゼアマ
ノＡ６（商品名、天野製薬製、アスペルギルス属由来酵
素）、リパーゼアマノＡＰ６（商品名、天野製薬製、ア
スペルギルス属由来酵素）、アマノニューラーゼＦ（商
品名、天野製薬製、リゾプス属由来酵素）、ＳＩＧＭＡ
ニューラーゼ（タイプXVIII)（商品名、リゾプス属由来
酵素）、名糖リパーゼＯＦ（商品名、名糖産業製、キャ
ンディダ属由来酵素）、ＳＩＧＭＡプロテアーゼ（タイ
プＩ）（商品名、牛膵臓由来酵素）、ＳＩＧＭＡプロテ
アーゼ（タイプII）（商品名、アスペルギルス属由来酵
素）、ＳＩＧＭＡプロテアーゼ（タイプXIII）（商品
名、アスペルギルス属由来酵素）、ＳＩＧＭＡプロテア
ーゼ（タイプXV）（商品名、バシラス属由来酵素）、Ｓ
ＩＧＭＡプロテアーゼ（タイプXVI)（商品名、バシラス
属由来酵素）、ＳＩＧＭＡプロテアーゼ（タイプXIX)
（商品名、アスペルギルス属由来酵素）、ＳＩＧＭＡプ
ロテアーゼ（タイプXXIII)（商品名、アスペルギルス属
由来酵素）、ＳＩＧＭＡプロテアーゼ（タイプXXXI）
（商品名、バシラス属由来酵素）、ＳＩＧＭＡトリプシ
ン（タイプII）（商品名、豚膵臓酵素）、Fluka リパー
ゼ（商品名、キャンディダ属由来酵素）、ＳＩＧＭＡブ
ロメライン（商品名）、明治製菓アルカプロテアーゼ
（商品名）、ＮＯＶＯアルカラーゼ2.5L（商品名、バシ
ラス属由来酵素）、ＮＯＢＯディラザイム16.0L(商品
名、バシラス属由来酵素）、ＮＯＶＯエスペラーゼ8.0L
（商品名、バシラス属由来酵素）、ＮＯＶＯサビナーゼ
16.0L(商品名、バシラス属由来酵素）、ＮＯＶＯサビナ
ーゼ6.0T（商品名、バシラス属由来酵素）、長瀬生化学
工業ビオプラーゼコンク（商品名、バシラス属由来酵
素）、長瀬生化学工業デナチームＡＰ（商品名、アスペ
ルギルス属由来酵素）等が例示される。

【００３０】本発明の製造方法においては、上記エステ
ル不斉加水分解酵素を反応に供するに際しては、該酵素
が活性を示す限りその使用の態様は特に限定されず、精
製された酵素はもちろんのこと、酵素を安定化するため
などの添加剤、例えば、グリセロール、エチレングリコ
ール、プロパンジオール等の多価アルコール類；乳糖、
ソルビトール、セルロース、デキストリン等の糖類；無
機塩等との混合物の状態で使用してもよい。また、上記
のようなエステル加水分解能を有する微生物を培地中で
培養して得られる培養物をそのままか、または該培養物
から遠心分離などの集菌操作によって得られる菌体若し
くはその処理物をも用いることができる。菌体処理物と
しては、アセトン、トルエン等で処理した菌体、凍結乾
燥菌体、菌体破砕物、菌体を破砕した無細胞抽出物、こ
れらから酵素を抽出した粗酵素液等が挙げられる。ま
た、例えば、無細胞抽出物からゲル濾過、イオン交換ク
ロマトグラフィー等により活性画分を回収することによ
り酵素を分離、精製することもできる。さらに、酵素ま
たは微生物は、適当な担体に固定化して用いることによ
り、反応終了後に回収して再利用することができる。固
定化は、酵素または微生物を架橋したアクリルアミドゲ
ル等に包括固定したり、イオン交換樹脂、ケーソー土等
の固体担体に物理的、化学的に固定することにより行
う。

【００３１】上記微生物の培養は、液体培地でも固体培
地でも行うことができる。培地としては、微生物が通常
資化しうる炭素源、窒素源、ビタミン、ミネラル等の成
分を適宜配合したものが用いられる。微生物のエステル
加水分解能を向上させるため、培地にエステル結合又は
アミド結合を有する低分子化合物等の誘導剤等を少量添
加することも可能である。培養は、微生物が生育可能で
ある温度、pHで行われるが、使用する菌株の最適培養条
件で行うのが好ましい。微生物の生育を促進させるた
め、通気攪拌を行う場合もある。

【００３２】ラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステ
ルを光学選択的に加水分解するには、ラセミ体３−Ｎ置
換アミノイソ酪酸エステルを溶媒に溶解乃至懸濁し、触
媒となるエステル不斉加水分解酵素または上記微生物の
培養物、菌体もしくは菌体処理物を加えて、反応温度お
よび必要により反応液のpHを制御しながら３−Ｎ置換ア
ミノイソ酪酸エステルの半量程度が加水分解されるまで
反応を続ける。場合によっては、初期の段階で反応を中
止させたり、或いは過剰に反応させることもある。

【００３３】反応溶媒としては、通常、イオン交換水、
緩衝液等の水性媒体を使用するが、有機溶媒を含んだ系
でも反応させることができる。有機溶媒を反応系に存在
させることにより、選択率、変換率、収率等が促進され
る場合が多い。反応溶媒として有機溶媒を含んだ系を用
いる場合、有機溶媒が水に溶解した状態のものを使用し
てもよく、また、有機溶媒と水とが２相系を形成したも
のを使用してもよい。有機溶媒としては、例えば、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、イソブタノール、t-ブチルアルコー
ル、t-アミルアルコール等のアルコール類；ジエチルエ
ーテル、イソプロピルエーテル、ジオキサン等のエーテ
ル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類；ヘキサン、オクタン、ベンゼ
ン、トルエン等の芳香族および脂肪族炭化水素系溶媒等
を適宜使用することができる。

【００３４】反応溶媒中の基質の濃度は、特に制限はな
く、通常、 0.1〜70重量％であるが、基質となるラセミ
体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルの溶解度、反応性
等を考慮すると５〜40重量％が好ましい。

【００３５】反応溶媒中の酵素量は当該反応に対する酵
素の触媒能力に応じて適宜調整すればよく、特に制限は
ないが、0.01〜20重量％の範囲で使用することが好まし
く、より好ましくは0.01〜５重量％の範囲である。ま
た、不斉加水分解反応の温度は５〜70℃が好ましく、10
〜60℃がより好ましい。

【００３６】更に、反応液のpHは、用いる酵素、微生物
等の至適pHにより異なるが、一般的には、pH６〜9.5 の
範囲で行うのが好ましい。この範囲のpHで反応を行うこ
とにより、化学的加水分解反応による光学純度の低下を
抑制することができる。また、反応が進行するにつれ
て、生成したカルボン酸により反応液のpHが低下する
が、この場合は適当な中和剤、例えば、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等を加えることによって最適pHに維
持することで反応の進行が促進される場合が多い。

【００３７】尚、以上のような反応溶媒、基質濃度、反
応温度、酵素濃度、反応液のpH等の反応条件は、条件の
相違による反応収率、光学収率、立体選択性の厳密さな
どを考慮して、目的とする光学活性体が最も多く採取で
きる条件を選択する。通常、、反応が１時間〜１週間、
好ましくは１〜72時間で終了するような反応条件を選択
するのが好ましい。

【００３８】このような不斉加水分解反応により、光学
活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸が生成する。また、未反
応の残存基質は、生成した光学活性３−Ｎ置換アミノイ
ソ酪酸の対掌体エステルとなる。

【００３９】生成した光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸およびその対掌体エステルの反応液からの単離は、蒸
留、抽出、カラム分離等の一般的な単離法で行うことが
できる。例えば、触媒として微生物を使用した場合に
は、微生物の菌体を遠心分離、濾過などの操作により除
去してから、ヘキサン、酢酸エチルなどの溶剤で抽出す
ることにより未反応の光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸エステルを得ることができる。

【００４０】また、反応溶媒に有機溶媒が多量に含まれ
る場合は、反応溶媒をいったん蒸留により除去した後、
さらに適当な有機溶媒との組み合わせにより、同様に光
学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸とその対掌体エステル
を抽出分離することができる。

【００４１】得られた光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸は通常の方法でエステル化することにより光学活性を
保持したまま３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルにする
ことができる。また、光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
酸エステルは通常の方法で加水分解することにより光学
活性を維持したまま３−Ｎ置換アミノイソ酪酸とするこ
とができる。したがって、任意の立体配置の光学活性３
−Ｎ置換アミノイソ酪酸類を取得できる。

【００４２】これら光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸
類には、アミンおよびカルボン酸が存在する場合がある
が、この場合は常法によりアミン塩およびカルボン酸塩
を形成させることができる。

【００４３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００４４】〔参考例１〕 （ラセミ体３−アセチルアミノイソ酪酸メチルの合成）
３−アミノイソ酪酸（東京化成工業（株）製）10ｇを１
Ｎ水酸化ナトリウム水溶液 120mlに溶解し、これに無水
酢酸12ｇをゆっくりと滴下して、室温、攪拌下で18時間
反応させた。反応終了後、２Ｎ塩酸を加えてpH2.0 に調
整した。得られた反応混合液と等量の酢酸エチルによる
抽出を３回行った。有機相を一つにまとめて無水硫酸ナ
トリウムにて脱水し、溶媒を減圧留去した。このように
して、ラセミ体３−アセチルアミノイソ酪酸 9.2ｇが得
られた。

【００４５】得られたラセミ体３−アセチルアミノイソ
酪酸に、無水メタノール66ｇを加え、塩化チオニル 9.0
ｇをゆっくりと滴下した。室温で18時間攪拌した後、減
圧濃縮した。このようにして、ラセミ体３−アセチルア
ミノイソ酪酸メチル 6.9ｇが得られた。

【００４６】〔実施例１〕 （d(+)３−アセチルアミノイソ酪酸メチルおよびl(-)３
−アセチルアミノイソ酪酸の合成）エシェリキア・コリ
FERM BP 3835 を、50μg/mlのアンピシリンを含むＬＢ
培地（１％ポリペプトン、 0.5％酵母エキスおよび 0.5
％NaCl）50mlに植菌し、３７℃で２４時間振盪培養し
た。培養終了後、培養液を遠心分離して菌体を採取し
た。得られた菌体の全量をイオン交換水で洗浄した。洗
浄後、この菌体を50mMリン酸緩衝液(pH7.0) 50mlに懸濁
し、この菌体懸濁液にラセミ体３−アセチルアミノイソ
酪酸メチル５ｇを添加して30℃で20時間反応させた。反
応中、適宜１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を添加すること
により反応液のpHを 7.0に調整した。反応終了後、遠心
分離により菌体を除き、未反応の３−アセチルアミノイ
ソ酪酸メチルを酢酸エチルで抽出した。有機相を無水硫
酸ナトリウムにて脱水し、溶媒を蒸発留去した。このよ
うにして、光学活性３−アセチルアミノイソ酪酸メチル
2.0ｇが得られた。

【００４７】得られた光学活性３−アセチルアミノイソ
酪酸メチルについて、ガスクロマトグラフィー（カラ
ム； CP-Chirasil Dex CB,クロムパック社製）により光
学純度を求めたところ、d(+)体 100％e.e.であった。

【００４８】上記の酢酸エチル抽出における抽出残渣の
水相に２Ｎ塩酸を添加してpHを 2.0に調整し、反応生成
物である３−アセチルアミノイソ酪酸を酢酸エチルで抽
出した。有機相を無水硫酸ナトリウムにて脱水し、溶媒
を蒸発留去した。このようにして光学活性３−アセチル
アミノイソ酪酸 1.2ｇが得られた。

【００４９】得られた反応生成物である光学活性３−ア
セチルアミノイソ酪酸をメタノール／塩酸混合液で処理
してメチルエステル化し、上記と同様の方法で光学純度
を測定したところ、l(-)体90％e.e.であった。以下、得
られたd(+)３−アセチルアミノイソ酪酸メチルの物性値
を示す。

【００５０】（¹Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図１）） 溶媒：CDCl₃ 、内部標準：ＴＭＳ、270MHz δ_H 1.19〜1.21 （3H, d, -CH₃) δ_H 1.95 （3H, s, -COCH₃) δ_H 2.62〜2.78 （1H, m, -CH-) δ_H 3.20〜3.60 （2H, m, -CH₂-) δ_H 3.70 （3H, s, -COOCH₃) δ_H 6.00 （1H, b, -NH-) （¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトル（図２）） 溶媒：CDCl₃ 、内部標準：ＴＭＳ、270MHz δ_C 14.9 （-CH₃) δ_C 23.3 （-COCH₃) δ_C 39.5 （-CH-) δ_C 41.6 （-CH₂-) δ_C 51.9 （-COOCH₃) δ_C 170.2 （-CO-) δ_C 176.1 （-COO-) （光学純度）100％e.e. （比旋光度） ［α］_D ²⁵＝＋53.12 （c ＝2.9, MeOH)

【００５１】〔参考例２〕 （ラセミ体３−ピロリジルイソ酪酸メチルエステルの合
成）メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）35.2ｇ（0.35mol)
に、70℃に加熱しながら、ピロリジン17ｇ（0.24mol)を
徐々に滴下し、ピロリジンが消失するまで反応を継続し
た。反応終了後、反応混合液を蒸留し、ラセミ体３−ピ
ロリジルイソ酪酸メチルエステル31ｇを得た（１〜３mm
Hg、55〜58℃）。

【００５２】〔参考例３〕 （ラセミ体３−ピペリジルイソ酪酸メチルエステルの合
成）メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）35.2ｇ（0.35mol)
に、70℃に加熱しながら、ピペリジン20ｇ（0.24mol)を
徐々に滴下し、ピペリジンが消失するまで反応を継続し
た。反応終了後、反応混合液を蒸留し、ラセミ体３−ピ
ペリジルイソ酪酸メチルエステル30ｇを得た（７〜５mm
Hg、72〜73℃）。

【００５３】〔実施例２〕 （光学活性３−ピロリジルイソ酪酸およびそのメチルエ
ステルの合成）t-ブチルアルコール75ｇに、ラセミ体３
−ピロリジルイソ酪酸メチル10ｇを溶解させ、水 7.5ｇ
およびＮＯＶＯアルカラーゼ2.5L（バシラス・リシェニ
フォルミス(Bacillus licheniformis)由来酵素） 7.5ｇ
を加えて30℃で２日間反応させた。得られた反応混合液
を濾過した後、濾液をエバポレーターで濃縮した。得ら
れた濃縮液にn-ヘキサン50mlおよび水50mlを加えて分液
し、有機相を回収した。硫酸ナトリウムで乾燥した後、
濃縮した。このようにしてd(+)３−ピロリジルイソ酪酸
メチルエステル 2.1ｇが得られた。

【００５４】また、水相を中和して濃縮した後、メタノ
ール 100mlに溶解させた。不溶物を濾別した後、硫酸４
mlを加えてエステル化反応を行った。反応終了後、エバ
ポレーターで濃縮してヘキサン60mlに懸濁させた。飽和
炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾
燥した後濃縮した。このようにして、l(-)３−ピロリジ
ルイソ酪酸メチルエステル 5.8ｇが得られた。

【００５５】d(+)およびl(-)３−ピロリジルイソ酪酸メ
チルエステル各 2.0ｇに、それぞれ2.0Ｎ水酸化ナトリ
ウム水溶液10mlを加え、室温で攪拌した。次いで、硫酸
で中和し、濃縮乾固した。メタノール約10mlに可溶分を
溶解させ、濾別した後濃縮し、それぞれd(+)３−ピロリ
ジルイソ酪酸 1.3ｇおよびl(-)３−ピロリジルイソ酪酸
1.3ｇを得た。各光学活性３−ピロリジルイソ酪酸類の
比旋光度を表１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】〔実施例３〕 （光学活性３−ピロリジルイソ酪酸ブチルの合成）参考
例２に準じて合成したラセミ体３−ピロリジルイソ酪酸
ブチル10ｇを 100mMリン酸緩衝液（pH７）90mlに溶解さ
せ、ＮＯＶＯアルカラーゼ2.5L 5ｇを加えて30℃で６時
間反応させた。得られた反応混合液を冷却しながらpH10
に調節した後、ヘキサン 100mlを加え、未反応の３−ピ
ロリジルイソ酪酸ブチルを回収した。ヘキサン相をエバ
ポレーターで濃縮した。このようにしてd(+)３−ピロリ
ジルイソ酪酸ブチル 2.1ｇが得られた。比旋光度 [α]
_D ²⁴は＋20.1(neat)であった。

【００５８】〔実施例４〕 （光学活性３−ピペリジルイソ酪酸およびそのメチルエ
ステルの合成）t-ブチルアルコール75ｇに、ラセミ体３
−ピペリジルイソ酪酸メチル10ｇを溶解させ、水 7.5ｇ
およびＮＯＶＯアルカラーゼ2.5L 7.5ｇを加えて30℃で
２日間反応させた。得られた反応混合液を濾過した後、
濾液をエバポレーターで濃縮した。得られた濃縮液にn-
ヘキサン50mlおよび水50mlを加えて分液し、有機相を回
収した。硫酸ナトリウムで乾燥した後、濃縮した。この
ようにしてd(+)３−ピペリジルイソ酪酸メチルエステル
3.8ｇが得られた。

【００５９】また、水相を中和して濃縮した後、メタノ
ール 100mlに溶解させた。不溶物を濾別した後、硫酸４
mlを加えてエステル化反応を行った。反応終了後、エバ
ポレーターで濃縮してヘキサン60mlに懸濁させた。飽和
炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾
燥した後濃縮した。このようにして、l(-)３−ピペリジ
ルイソ酪酸メチルエステル 3.4ｇが得られた。

【００６０】d(+)およびl(-)３−ピペリジルイソ酪酸メ
チルエステル各 2.0ｇに、それぞれ2.0Ｎ水酸化ナトリ
ウム水溶液10mlを加え、室温で攪拌した。次いで、硫酸
で中和し、濃縮乾固した。メタノール約10mlに可溶分を
溶解させ、濾別した後濃縮し、それぞれd(+)３−ピペリ
ジルイソ酪酸 1.3ｇおよびl(-)３−ピペリジルイソ酪酸
1.4ｇを得た。各光学活性３−ピぺリジルイソ酪酸類の
比旋光度を表２に示す。

【００６１】

【表２】

【００６２】〔実施例５〕100mMリン酸緩衝液（pH７）
にラセミ体３−ピロリジルイソ酪酸メチルが１重量％に
なるように溶解させ、表３に示す酵素を 0.1〜１重量％
の範囲で適宜加えて、それぞれ30℃で18時間反応させ
た。ガスクロマトグラフィー（カラム：CP-Chirasil DE
X CB 0.25mm×25M 、クロムパック社製）により各d(+)
３−ピロリジルイソ酪酸メチルの光学純度および濃度を
求めた。結果を表３に示す。

【００６３】

【表３】

【００６４】〔実施例６〕100mMリン酸緩衝液（pH７）
にラセミ体３−ピペリジルイソ酪酸メチルが１重量％に
なるように溶解させ、表４および表５に示す酵素を 0.1
〜１重量％の範囲で適宜加えて、それぞれ30℃で１日間
反応させた。ガスクロマトグラフィー（カラム：CP-Chi
rasil DEX CB 0.25mm×25M 、クロムパック社製）によ
り各d(+)３−ピロリジルイソ酪酸メチルの光学純度およ
び濃度を求めた。結果を表４および表５に示す。

【００６５】

【表４】

【００６６】

【表５】

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、光学活性医薬、光学活
性農薬などの中間体等としてきわめて有用な光学活性３
−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩を提供すること
ができた。また、本発明の製造方法によれば、そのよう
な光学活性体を効率的に製造することができ、しかも生
成した光学活性体の分離、精製も容易なので、生産性が
向上し、工業的に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られたd(+)３−アセチルアミノイ
ソ酪酸メチルの ¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図であ
る。

【図２】実施例１で得られたd(+)３−アセチルアミノイ
ソ酪酸メチルの¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂下 啓一 東京都中央区京橋二丁目３番19号 三菱レ イヨン株式会社内 (72)発明者 榎本 兼彦 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式(1) ： 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子またはアルキル基を示し、Ｒ²お
   よびＲ³はそれぞれ独立に水素原子、アシル基または置
   換もしくは非置換のアルキル基を示し、Ｒ²とＲ³とは直
   接または他の原子を介して互いに結合して両者に結合し
   ている窒素原子とともに３〜７員環を形成していてもよ
   い。＊が付された炭素原子は不斉炭素原子である。）で
   表される光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびそ
   の塩。
2. 【請求項２】 Ｒ²またはＲ³のいずれか一方が水素原子
   であり、他方がアシル基である、請求項１に記載の光学
   活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩。
3. 【請求項３】 Ｒ²とＲ³とが互いに結合して炭素原子数
   ２〜６のアルキレン基を形成し、両者に結合している窒
   素原子とともに環を形成している、請求項１に記載の光
   学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩。
4. 【請求項４】 一般式(2) ： 【化２】 （式中、Ｒ⁴はアルキル基を示し、Ｒ²およびＲ³は、そ
   れぞれ独立に水素原子、アシル基または置換もしくは非
   置換のアルキル基を示し、Ｒ²とＲ³とは直接または他の
   原子を介して互いに結合して両者に結合している窒素原
   子とともに３〜７員環を形成していてもよい。）で表さ
   れるラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルを、エ
   ステル不斉加水分解酵素の存在下で不斉加水分解するこ
   とを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩の製
   造方法。
5. 【請求項５】 エステル不斉加水分解酵素が、アスペル
   ギルス(Aspergillus）属、リゾプス(Rhizopus)属、キャ
   ンディダ(Candida) 属、バシラス(Bacillus)属、シュウ
   ドモナス(Pseudomonas) 属またはエシェリキア(Esheric
   hia)属に属する微生物由来のものである、請求項４に記
   載の光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩
   の製造方法。
6. 【請求項６】 エステル不斉加水分解酵素がリパーゼ、
   プロテアーゼまたはエステラーゼである、請求項４に記
   載の光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩
   の製造方法。
7. 【請求項７】 エステル不斉加水分解酵素がアルカリプ
   ロテアーゼ、ブロメライン、トリプシンまたはニューラ
   ーゼであることを特徴とする、請求項４に記載の光学活
   性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸類およびその塩の製造方
   法。
8. 【請求項８】 一般式(2) ： 【化３】 （式中、Ｒ⁴はアルキル基を示し、Ｒ²およびＲ³は、そ
   れぞれ独立に水素原子、アシル基または置換もしくは非
   置換のアルキル基を示し、Ｒ²とＲ³とは直接または他の
   原子を介して互いに結合して両者に結合している窒素原
   子とともに３〜７員環を形成していてもよい。）で表さ
   れるラセミ体３−Ｎ置換アミノイソ酪酸エステルを、ア
   スペルギルス(Aspergillus）属、リゾプス(Rhizopus)
   属、キャンディダ(Candida) 属、バシラス(Bacillus)
   属、シュウドモナス(Pseudomonas) 属またはエシェリキ
   ア(Esherichia)属に属し、エステル不斉加水分解能を有
   する微生物の培養物、菌体または菌体処理物の存在下で
   不斉加水分解することを特徴とする、請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪酸
   類およびその塩の製造方法。
9. 【請求項９】 微生物が、エステル不斉加水分解酵素を
   コードする遺伝子により形質転換された形質転換体であ
   る、請求項８に記載の光学活性３−Ｎ置換アミノイソ酪
   酸類およびその塩の製造方法。