JPH1045692A - シクロヘキシルアミノ酸類の製造方法 - Google Patents
シクロヘキシルアミノ酸類の製造方法Info
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Abstract
有する光学活性なアミノ酸誘導体の工業的な製造方法を
提供する。 【解決手段】芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸誘導
体をルテニウム触媒の存在下、水素化反応して、シクロ
ヘキシル基又は置換シクロヘキシル基を有する一般式1
のアミノ酸又はアミノ酸誘導体を合成する。アミノ酸が
無保護の場合は1当量以上の塩基を含有する水溶液中
で、アミノ酸が保護されている場合は水溶液もしくはア
ルコール溶媒中で反応を行うと良い。 (R1は置換基を有してもよいシクロヘキシル基又は置
換基を有してもよいC7〜15のシクロヘキシルアルキ
ル基を、P1、P2は独立して水素もしくはアミノ保護
基を、又はP1及びP2は一体となって二官能性のアミ
ノ保護基を、P3は水素またはカルボキシル保護基を、
*は光学活性な炭素原子を表す。)
Description
阻害剤等の中間体として重要なシクロへキシル又は置換
シクロヘキシル基を有する光学活性なアミノ酸誘導体の
製造方法に関する。
WO 91/07430、EP 438311、EP 427939、特開平5-9162等
に記載されているレニン阻害剤の構成成分であるが、天
然には得られないアミノ酸であることから薬理面からの
興味がもたれている化合物である。
方法はそれ自体公知ではあったが、これまで知られてい
る方法は、ラセミ体の合成であったり、また原料に光学
活性体を使っているものの、得られたアミノ酸の光学純
度が不明であったりで、本発明の最終目的化合物である
レニン阻害剤の構成成分である光学活性なアミノ酸の具
体的な製造方法が提供されているとは言えなかった。さ
らに、工業的に利用困難な溶剤を使ったり、収率が低い
など、有用な方法とは言えなかった。
するアミノ酸の製造例として、L−フェニルアラニンを
酢酸水溶液中、酸化白金触媒を用いて還元するシクロヘ
キシルアラニンの製造(J. Org. Chem., 1988, 53, 87
3、Tetrahedron, 1992, 48,307.等)、(R)−フェニル
グリシンを炭素水溶液中、水酸化パラジウム触媒を用い
て還元するシクロヘキシルグリシンの製造(Synth. Comm
un., 1978, 8, 345)がある。しかしながら前者では光学
純度が不明瞭であったり、後者は収率が24〜66%と
低く、またシクロヘキシル酢酸が副生物として27〜6
8%生成し、さらに、得られたシクロヘキシルグリシン
の光学純度についても66〜84%eeと決して十分な
値ではなく、工業的に有用な方法とは言えなかった。
コール等を溶媒に用い、ロジウム、ルテニウム、白金等
の触媒存在下で、水素加圧条件下で加熱し反応させるの
が一般的である。しかしながら、置換基を持たない芳香
族炭化水素はロジウム触媒を用い比較的容易に反応が進
行するものの、芳香族環状に置換基をもつ化合物では環
の共鳴の影響を受けて反応が困難であったり、置換基の
水素化分解等の副反応を伴うこともあり、多くの場合反
応条件の詳細な検討が必要とされている。(J.Org. Che
m., 1958, 23, 276、Org. Syn., 1947,27, 21等)。
化合物の芳香環の還元例として、光学活性なマンデル酸
をロジウム触媒存在下、還元を行った例があるが(J. O
rg.Chem., 1962, 27,2288)、ラセミ化をほぼ完全に抑
えたとの記載があるものの、実際は95%eeの原料か
ら92%eeの生成物結晶を得ており、数%のラセミ化
は避けられない。マンデル酸におけるラセミ化は、先に
示した(R)−フェニルグリシンと同様ベンジル位の置
換基が反応に関与しベンジル位を中心に共役系を形成
し、その結果としてラセミ化の発生とともに副反応が起
こると考えられる。よって光学活性なフェニルグリシン
を光学純度を維持したままの核還元は特に困難が伴うと
考えられる。
の分子上のケトンをラネーNi触媒存在下、アルコール
溶媒中で水素還元を行った例があるが(J. Org. Chem.,
1988, 53, 873.)、穏和な条件にも拘わらずケトン部分
の還元と同時に15%程度のラセミ化が起こったこと記
載されており、芳香環を有するアミノ酸の各部分の水素
還元条件は場合によってラセミ化が避けられないと思わ
れる。
ロへキシル基又は置換シクロヘキシル基を有する光学活
性なアミノ酸誘導体を、該当するアミノ酸類の核還元反
応により、収率良くかつラセミ化なしに誘導する工業的
な製造方法を提供することにある。
題を解決すべく検討した結果、芳香族アミノ酸類を水溶
液中でルテニウム系触媒を用いて接触還元することによ
り収率良く、かつラセミ化を伴わず、シクロヘキシル基
または置換シクロヘキシル基を有するアミノ酸類を製造
する方法を発明するに至った。
シクロヘキシル基又は置換基を有してもよい炭素数7〜
15のシクロヘキシルアルキル基を、P1、P2は互いに
独立して水素もしくはアミノ保護基を、又はP1及びP2
は一体となって二官能性のアミノ保護基を、P3は水素
またはカルボキシル保護基を、*は光学活性な炭素原子
を表す。)
製造において、下記一般式(II)
数6〜15のアリール基又は置換基を有しても良い炭素
数7〜15のアラルキル基を、P1、P2、P3、*は上
記した意味を表す。)
ミノ酸誘導体を、ルテニウム触媒の存在下、水素化反応
を行うことを特徴とする方法である。なお、一般式(I)
及び一般式(II)におけるP1、P2、P3がいずれも水素
であるときは、反応を1当量以上の塩基を含有する水溶
液中で行うと反応が効率的に進む。また、一般式(I)及
び一般式(II)におけるP1、P2が互いに独立して水素も
しくはアミノ保護基であり、かつ少なくとも一つがアミ
ノ保護基を示すか、又はP1及びP2は一体となって二官
能性のアミノ保護基を示し、P3は水素またはカルボキ
シル保護基であるときに、反応を水溶液もしくはアルコ
ール溶媒中で行うと反応が効率的に進行する。
れる芳香族アミノ酸または芳香族アミノ酸誘導体化合物
は天然、非天然を問わない光学活性なアミノ酸一般であ
る。芳香族アミノ酸の例としては、L−フェニルアラニ
ン、D−フェニルアラニン、D−フェニルグリシン、L
−フェニルグリシン、L−チロシン、D−チロシンがあ
げられる。また、芳香族アミノ酸誘導体は上記の芳香族
アミノ酸のアミノ基を保護したN−保護アミノ酸、また
はカルボキシル基をエステル保護したアミノ酸エステ
ル、またはアミノ基とカルボキシル基を保護したN−保
護アミノ酸エステルを表す。N−保護基としては通常ペ
プチド合成に用いられるものであればよく、例として
は、第三ブトキシカルボニル基、アセチル基、ホルミル
基、トリフルオロアセチル基、フタロイル基が含まれ
る。カルボキシル保護基としてはやはり通常ペプチド合
成に用いられるものであればよく、例としては、エチル
エステル、メチルエステル、第三ブチルエステルが含ま
れる。さらに、N−保護基としてベンジルオキシカルボ
ニル基、ジベンジル基等、カルボキシル保護基としてベ
ンジルエステル等、の還元により脱保護される保護基に
も適用可能であるが、この場合は脱保護された生成物を
与える。なお、保護された芳香族アミノ酸誘導体は通常
の製造方法を用いることにより容易に合成できる。
アミノ酸の場合、当量もしくは過剰量の塩基を加えた水
溶液中で水素圧をかけつつ攪拌することにより容易に進
行する。一方、原料がN−保護アミノ酸の場合、ルテニ
ウム触媒の存在下、水溶液もしくはアルコール溶媒中で
水素圧をかけつつ攪拌することにより容易に進行する。
この場合、当量もしくは過剰量の塩基を加えた水溶液中
でも反応は進行する。具体的な例としては、ルテニウム
触媒として1〜10%のルテニウム炭素触媒を原料のア
ミノ酸類に対して0.001〜0.1当量用い、1〜1
00気圧の水素圧を加える。塩基の種類としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアが挙げら
れ、1〜10当量用いるが、望ましくは1〜2当量であ
る。塩基の濃度としては例をあげると0.1〜2.0規
定である。反応温度は室温〜250℃、望ましくは40
〜150℃であり、反応時間は1時間から24時間程度
で完結する。反応液はろ過し触媒を取り除いた後に、塩
基性水溶液中で反応を行った場合は中和することによ
り、あるいは酸性にすることにより生成物をフリー体も
しくは塩として晶析し、容易に目的物を単離精製するこ
とができる。
明するが、もとより本発明はこれらに限定されるもので
はない。特に断らない限り温度は摂氏で示される。プロ
トン核磁気共鳴(NMR)スペクトルはバリアン300
MHzスペクトロメーター上に記録した;化学シフト
(δ)はppmで示される。 また、N-無保護アミノ酸
の光学異性体の分析は島津光学分析ガスクロマトグラフ
ィ−DLAA−1(カラム: Chirasil Val / ASA)システ
ムによりN−トリフルオロアセチル及びイソプロピルエ
ステル体に自動誘導体化、分析によるチャート上の面積
%から決定した。
・塩酸塩の製造 L−フェニルアラニン2.010g(12.2mmo
l)及び、5%ルテニウム/活性炭触媒105.1mg
(0.05mmol)を1規定水酸化ナトリウム水溶液
15mlに溶解後、水素圧力30kg/cm2、60℃
で4時間30分攪拌した。反応液をHPLCにより分析
したところ還元は定量的に進行していた。また、この時
の光学純度は、光学分析ガスクロマトグラフィ−による
分析結果より、面積比は、L:D=99.5:0.5で
あった。反応終了後、セライトを通して反応混合物を濾
過する事で、ルテニウム/活性炭触媒を除去し、シクロ
ヘキシルアラニンの水酸化ナトリウム溶液を得た。得ら
れた濾液を液量が約1/3量になるまで減圧下濃縮後、
残留物に6規定塩酸水溶液11ml(66mmol)及
び水12.8mlを加えた。これを加熱攪拌下溶解後冷
却晶析し、L−シクロヘキシルアラニン・塩酸塩1.6
81g(98.3wt%、7.96mmol)を得た。
(収率65.2%) 光学分析ガスクロマトグラフィ−による分析結果より、
面積比は、L:D=99.7:0.3であった。 1H−NMR(D2O)δ:0.88−1.08(m,
2H)、1.15−1.34(m,3H)、1.34−
1.52(m,1H)、1.58−1.86(m,7
H)、3.89(dd,1H)
メチルエステル・塩酸塩の製造 L−フェニルアラニンメチルエステル・塩酸塩1.51
0g(7.0mmol)及び、5%ルテニウム/活性炭
触媒113.0mg(0.06mmol)をメタノール
15mlに溶解後、水素圧力30kg/cm2、60℃
で14時間30分、100℃で23時間攪拌した。反応
液をHPLCにより分析したところ還元は定量的に進行
していた。反応終了後、セライトを通して反応混合物を
濾過する事で、ルテニウム/活性炭触媒を除去し、シク
ロヘキシルアラニンメチルエステルのメタノール溶液を
得た。得られた濾液を減圧下濃縮後、残渣をメタノール
−酢酸エチル系で加熱攪拌下溶解後冷却晶析し、L−シ
クロヘキシルアラニンメチルエステル・塩酸塩898.
6mg(98.1wt%、4.1mmol)を得た。
(収率57.9%) 光学分析ガスクロマトグラフィ−による分析結果より、
面積比はL:D=99.7:0.3であった。 1H−NMR(D2O)δ:0.89−1.08(m,
2H)、1.12−1.35(m,3H)、1.36−
1.52(m,1H)、1.59−1.94(m,7
H)、3.85(s,3H)、4.19(dd,1H)
シン・塩酸塩の製造 (S)−フェニルグリシン1.966g(13.0mm
ol)及び、5%ルテニウム/活性炭触媒106.6m
g(0.05mmol)を1規定水酸化ナトリウム水溶
液15mlに溶解後、水素圧力30kg/cm2、60
℃で5時間攪拌した。反応液をHPLCにより分析した
ところ還元は定量的に進行していた。また、この時の光
学純度は、光学分析ガスクロマトグラフィ−による分析
結果より、面積比は、S:R=99.2:0.8であっ
た。反応終了後、セライトを通して反応混合物を濾過す
る事で、ルテニウム/活性炭触媒を除去し、シクロヘキ
シルグリシンの水酸化ナトリウム溶液を得た。得られた
濾液を液量が約1/3量になるまで減圧下濃縮後、残留
物に6規定塩酸水溶液11.2ml(67.2mmo
l)及び水1mlを加えた。これを加熱攪拌下溶解後冷
却晶析し、(S)−シクロヘキシルグリシン・塩酸塩
1.678g(100wt%、8.7mmol)を得
た。(収率65.4%) 光学分析ガスクロマトグラフィ−による分析結果より、
面積比は、S=>99.98(R=<0.02)であっ
た。 1H−NMR(D2O)δ:1.05−1.37(m,
5H)、1.62−1.81(m,5H)、1.93−
2.03(m,1H)、3.82(d,1H)
Claims (7)
- 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 (式中のR1は置換基を有していてもよいシクロヘキシ
ル基又は置換基を有してもよい炭素数7〜15のシクロ
ヘキシルアルキル基を、P1、P2は互いに独立して水素
もしくはアミノ保護基を、又はP1及びP2は一体となっ
て二官能性のアミノ保護基を、P3は水素またはカルボ
キシル保護基を、*は光学活性な炭素原子を表す。)で
示されるアミノ酸又はアミノ酸誘導体の製造において、
下記一般式(II) 【化2】 (式中のR2は置換基を有しても良い炭素数6〜15の
アリール基又は置換基を有しても良い炭素数7〜15の
アラルキル基を、P1、P2、P3、*は上記した意味を
表す。)で示される芳香族アミノ酸または芳香族アミノ
酸誘導体を、ルテニウム触媒の存在下、水素化反応を行
うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 一般式(I)及び一般式(II)におけるP1、
P2、P3がいずれも水素であることを特徴とする請求項
1記載の方法。 - 【請求項3】 反応を1当量以上の塩基を含有する水溶
液中で行うことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 一般式(I)及び一般式(II)におけるP1、
P2は互いに独立して水素もしくはアミノ保護基である
が、少なくとも一つがアミノ保護基を示すか、又はP1
及びP2は一体となって二官能性のアミノ保護基を示
し、P3は水素またはカルボキシル保護基であることを
特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 反応を水溶液もしくはアルコール溶媒中
で行うことを特徴とする請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 一般式(I)及び一般式(II)における光学
活性な炭素原子がS配置である請求項1ないし5記載の
方法。 - 【請求項7】 一般式(I)及び一般式(II)における光学
活性な炭素原子がR配置である請求項1ないし5記載の
方法。
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